混凝土灌注桩塌孔的原因及处理方案

1、混凝土钻孔灌注桩塌孔的原因及处理方案一、钻孔过程中常见问题原因分析及处理1.1塌孔1.1.1塌孔的原因分析塌孔是一种最常见的事故,在钻孔过程中或在成孔后都有可能发生,究其原因如下。(1泥浆稠度小,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部土层厚度不足,护筒底部出现漏水,造成泥浆水头高度不足,对孔壁压力小。(2泥浆相对密度过小,水头对孔壁的压力较小。(3在松软的砂层中进尺过快,泥浆护壁形成较慢,孔壁渗水。(4钻进时中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2.0m,降低了水头对孔壁的压力。(5提升钻头或掉放钢筋笼时碰撞孔壁。(6钻孔附近有大型设备

2、或车辆振动。(7孔内水流失造成水头高度不够。(8清孔后未能及时灌注混凝土,放置时间过长。1.1.2塌孔的预防措施(1根据设计部门提供的地质勘探资料,对于不同的地质情况,选用适宜的泥浆比重,泥浆粘度和不同的钻进速度。如在砂层中,应选用较好的造浆材料,加大泥浆稠度提高泥浆粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。(2在陆地上埋置护筒时,底部应夯填密实,护筒周围也要回填密实。3水中振动沉入护筒时,根据地质资料,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水。(4由于汛期或潮汐水位变化大时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定。(5钻孔无特殊原因应尽量连续作业。(6提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰

3、撞孔壁。(7钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过。(8灌注工作不具备时暂时不要清孔,降低泥浆比重。1.1.3塌孔的处理(1如为轻微塌孔,立即采取增大泥浆比重,提高泥浆水头,增大水头压力。(2塌孔不深时,可改用深埋护筒,护筒周围夯实,重新开钻。(3若发生严重塌孔,应马上用片石或砂类土回填,或用掺入不小于5%水泥砂浆的粘土回填,必要时将钻机移开,避免钻机被埋入孔内,待回填稳定后重钻.当回填后片石的岩面倾斜较大时,钻头易摆动,撞击护筒或孔壁,造成偏孔或塌孔、卡钻等现象,这时先选用小冲程进行冲击,待将孔底的浮土、凸出部分凿平出现平台后.再加大冲程转入止常冲程。1.2.钻孔偏斜1.2.1钻孔偏斜原因分析

4、(1钻机未处于水平位置,或场地未平整及压实,钻机发生不均匀沉降。(2水上钻孔平台不稳固,或未处于水平状态。(3土层软硬不均,或遇到孤石,致使锤头或钻头受力不均。(4若为回旋钻,钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。(5在原有建筑物位置钻孔,遇到障碍物,把锤头挤向一侧。1.2.2钻孔偏斜预防措施(1钻机就位前,对施工场地进行整平和压实,必要时垫枕木并把钻机调整到水平状态。水上钻孔平台在钻机就位前严格检查验收,确保平台牢固、水平、机架稳固。在钻进过程中,应经常检查调整使钻机保持处于水平状态。(2保证钻机顶部滑轮槽、钻杆卡盘和桩位中心在同一条垂线上,并在钻进过程中经常检查钻机移位或摆动情况,随时

5、予以调整。(3经常检查钻杆,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。(4在原旧建筑物位置钻孔时,提前做好探测,如发现障碍物,改用冲击钻。(5在软硬不均土层钻进时,冲程放小,慢速钻进,必要时回填片石粘土重新钻进。(6突然遇到变硬地层,控制进尺,低速钻进,钻进过程中应减压钻进,避免出现斜孔、弯孔和扩孔,甚至扭断钻杆现象。1.2.3钻孔偏斜处理措施(1当遇到孤石或障碍物时改用冲击钻冲击成孔。(2当钻孔偏斜超过规范要求时,应回填粘土或片石,重新钻孔。1.3缩孔1.3.1缩孔原因分析(1地质构造中有软弱层,在土的压力下,向孔内挤压形成缩孔。(2地层中有塑性土层,遇水膨胀形成缩孔。(3钻锤磨损,补焊不及时,钻出的孔

6、径往往比设计桩径小。1.3.2缩孔预防措施(1根据设计部门的钻探资料,若有软弱层或塑性土时,注意要经常扫孔。(2当锤头磨损严重时,要及时补焊,再进行扫孔治设计孔径。1.3.3缩孔处理出现缩孔后,用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止。1.4扩孔1.4.1扩孔原因(1遇到极软淤泥质或粉细砂土层,造成孔壁塌落而扩孔。(2在钻进过程中钻锤摆动过大而造成。1.4.2扩孔预防措施(1钻孔过程中平稳进尺,防止钻锤晃动过大。(2经常检查钻杆,及时更换不合格钻杆。(3采取减压钻进。1.4.3扩孔处理措施(1遇到极软淤泥质或粉细砂土层造成孔壁塌落而扩孔时,应加大泥浆比重到1.31.4。2扩孔严重时,在孔内填入粘土

7、,待沉淀密实后重钻。1.5卡钻1.5.1卡钻原因分析(1孔内出现梅花孔、探头石或缩孔。(2下钻太猛,或钢丝绳松绳太长,使钻锤倾倒卡在孔壁上。(3塌孔时落下的石块或落下较大的工具将钻锤卡住。(4当出现缩孔后,补焊后的钻锤尺寸加大,冲击太猛,钻锤被吸住。(5使用冲击钻在粘土层中进行钻孔时,冲程过大,或泥浆太稠,冲锤被吸住。1.5.2钻锤被卡预防措施(1上下轻微提动钻锤,并辅以转动,以便提起钻锤。(2下钻时不可太猛。(3钻锤补焊时保证尺寸与孔径配套,冲程量不宜过大,以防止锤头倾倒造成卡钻。1.5.3卡钻处理(1卡钻后不宜强提,可上下左右试着轻提,将钻锤提起。(2可用小冲锤冲击,或用冲、吸的方法将钻锤

8、周围的钻渣松动后提起。(3必要时用小爆破或用滑轮组强提。2、水下混凝土灌注时常见问题原因分析与处理措施2.1导管进水2.1.1导管进水原因(1首批混凝土方量不够或导管口距孔底的间距过大,混凝土不能埋没导管底口或导管埋入过浅造成泥浆从导管底口进入。(2导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高气囊挤开,或导管焊缝破裂,水从接头或焊缝处流入。(3在灌注中,上下抽动导管过猛,导管接头处橡胶垫破裂导致水流入导管;若导管为丝扣连接,导管被混凝土罐车撞击弯曲,丝扣滑丝导致进水。(4操作不当或机械制动失灵导致导管提升过猛,或测深搞错,导管底口拔离混凝土面,底口涌入泥水。2.1.2导管进水预防措施(1准备足量的首批混

9、凝土方量,导管底口距孔底保持在30cm40cm之间为宜。(2使用质量较好的橡胶皮垫,导管有破损的予以补焊或废弃,安装导管时严格把关,使导管水密性达标。(3灌注时导管不宜上下抽动过猛,最好不要使用丝扣连接的导管。(4拆除导管时,要仔细量测计算,确保导管有一定的埋深。2.1.3导管进水处理措施(1导管进水,当为首批混凝土封底不成功时,应立即将导管提出,将孔底的混凝土用空气吸泥机或抓斗清除,然后下导管重新灌注。(2若导管拔出混泥土面,应立即组织施工人员依次将导管拆除并清洗干净,迅速将装有底塞的导管压重插入原混凝土表面以下2.5m的深处,然后再继续灌注,将导管提升0.5m,按照初灌混凝土的要求继续灌注

10、。(3由于导管接头原因进水,视具体情况,拔换原管重新下管后,将进入导管内的泥浆用泥浆泵抽出,续灌时混凝土配合比适当增加水泥用量,以后可恢复正常配合比。2.2.堵管2.2.1堵管原因分析(1灌注过程中因灌注时间过长,表面混凝土已初凝。(2导管内进入异物,导致混凝土在导管内停留过久,或因混凝土离析而发生堵管。(3塌落度过小,流动性差,或夹杂大块石头砖块等异物。2.2.2堵管预防措施(1灌注前,应对机械设备仔细检修,并准备备用机械。发生故障立即更换备用机械,同时采取措施加速混凝土灌注速度。(2拌合站原材料加强管理,不得混入大块砖石。(3严把混凝土质量关,对塌落度小,流动性差,或离析的砼不得灌入,经处

11、理合格后再灌入。2.2.3堵管处理措施(1堵管后视具体情况,若首批混凝土已初凝,将导管拔出,用吸泥机将孔内表层混凝土和泥浆、渣土等吸出,重新下导管灌注。但灌注结束后， 这根桩宜作断桩再予以补强。 另一种处理方法是将已灌注 的混凝土作废弃处理，孔内回填片石粘土后重新成孔。 （ 2 ）若孔内混泥土尚未初凝，且流动性很好，迅速将导管连同堵塞 物拔起，重新下导管配重压入已灌注混凝土内 2m ，用潜水泵将导管 内泥浆抽出， 然后继续灌注； 另一种是重新下导管二次拔球重新灌注， 做法是导管插入原混凝土面以下 50cm ，料斗内放入足够的首批混凝 土量进行二次拔球灌注， 当混凝土灌入足以置换完导管内泥浆时，

12、 配 重再把导管压入原混凝土内 1m 左 右 。 后 续 正 常 灌 注 ， 为 保 证 桩 头 混 凝土质量需超灌 2m 以上。但该种处理方法桩基质量难以保证。根据 检测结果需做补强处理。 2.3 埋管 2.3.1 埋管原因分析 （ 1 ）导管埋入混凝土过深，导管内外混凝土初凝使导管与混凝土间 摩阻过大。 (2 提升导管时过猛，将导管拉断。 2.3.2 埋预防措施 （ 1 ）加速灌注速度，严格控制导管埋深，灌注过程中每隔数分钟上 下抽动导管数次。 （ 2 ）导管接头螺栓事先检查是否稳妥，感觉导管已很难拔出，适当 小幅度活动，不可猛拔。 2.3.3 埋管处理措施 （ 1 ）若已成埋管故障，插入

13、一直径稍小的护筒至已灌注混凝土中， 用吸泥机吸出混凝土表面泥渣， 派潜水工下至混凝土表面在水下将导 管 齐 混 凝 土 面 切 断 ， 拔 出 安 全 护 筒 ， 重 新 下 导 管 灌 注 ， 此 桩 需 做 补 强 处理。 （ 2 ）若埋管后，混凝土已初凝，导管插不下去，按断桩处理。 2.4 灌注过程中塌孔 2.4.1 灌注过程中塌孔原因分析 （ 1 ）护筒底脚漏水。 （ 2 ）潮汐区未保持所需水头。 （ 3 ）地下水超过原承压水头。 （ 4 ）孔内泥浆相对密度、粘度过低。 （ 5 ）孔口周围堆放重物或有机械振动。 2.4.2 灌注过程中塌孔预防措施 （ 1 ）埋设护筒时夯压密实。 （ 2

14、 ）潮汐区保持所需水头。 （ 3 ）孔内泥浆保持一定的相对密度与粘度。 （ 4 ）灌注时，孔口处避免堆放重物和机械振动。 2.4.3 灌注过程中塌孔处理 （ 1 ）若塌孔程度不大，可用泥浆泵抽出混凝土表面坍塌的泥土，如 不继续塌孔，可恢复正常灌注。 （ 2 ）如塌孔发生不断，且有扩大之势，应将导管和钢筋笼拔出，孔 内回填片石，待孔位周围地层稳定后再重新成孔。 2.5 钢筋笼上浮 2.5.1 钢筋笼上浮原因分析 （ 1 ）操作马虎，提升导管时钩挂钢筋笼致使其上浮。 （ 2 ）混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋另底口 以下 3m 至以上 1m 时， 灌注速度过快， 使混凝土下落冲出导管底口向