(23)钻孔灌注桩施工质量事故预防措施12讲义

2015年一级建建造师执执业资格格考试《市政实务务》精讲班主讲老师师：胡宗宗强1K420101钻孔灌注注桩施工工质量事事故预防防措施一、地质质勘探资资料和设设计文件件（了解内容容）(一）可能能存在的的问题地质勘探探主要存存在勘探探孔间距距太大、、孔深太太浅，土土工试验验数量不不足、土土工取样样和土工工试验不不规范，，桩周摩摩阻力和和桩端承承载力不不足等问问题；设设计文件件主要存存在对地地质勘探探资料没没有认真真研究、、桩型选选择不当当、地面面标高不不清等问问题。1K420100城市桥梁梁工程质质量检查查与检验验(二）预防防措施在桩基开开始施工工前，对对地质勘勘探资料料和设计计文件进进行认真真研究。。对桩基基持力层层厚度变变化较大大的场地地，应适适当加密密地质勘勘探孔；；必要时时进行补补充勘探探，防止桩端端落在较较薄的持持力层上上而发生生持力层层剪切破破坏。场地有较较厚的回回填层和和软土层层时，设设计者应应认真校校核粧基基是否存存在负摩擦现象。二、孔口口高程及及钻孔深深度的误误差(一）孔口高程程的误差差孔口高程程的误差差主要有有两方面面：一是是由于地地质勘探探完成后后场地再再次回填填，计算算孔口高高程时疏疏忽而引引起的误误差；二二是由于于施工场场地在施施工过程程中废渣渣的堆积积，地面面不断升升高，孔孔口高程程发生变变化造成成的误差差。其对策是是认真校核核原始水水准点和和各孔口口的绝对对高程，，每根桩桩开孔前前复测一一次桩位位孔口高高程。(二)钻孔深度度的误差差有些工程程在场地地回填平平整前就就进行工工程地质质勘探，，地面高高程较低低，当工工程地质质勘探采采用相对对高程时时，施工工应把高程换算算一致，避避免出现现钻孔深深度的误误差。另另外，孔深测量量应采用用丈量钻钻杆的方方法，取取钻头的的2/3长度处作作为孔底底终孔界界面，不宜采用测绳绳测定孔孔深。对于端承桩钻钻孔的终终孔标高高应以桩桩端进入入持力层层深度为为准，不宜以以固定孔孔深的方方式终孔孔。因此此，钻孔孔到达桩桩端持力力层后应应及时取取样鉴定定，确定定钻孔是是否进入入桩端持持力层。。三、孔径径误差孔径误差差主要是是由于作作业人员员疏忽错用其他规格格的钻头，或因钻头陈旧旧，磨损损后直径偏偏小所致致。对于于直径800〜〜1200mm的桩，钻头直径径比设计计桩径小小30〜50mm是合理的的。每根桩桩孔开孔孔时，应应验证钻钻头规格格，实行行签证手手续。四、钻孔孔垂直度度不符合合规范要要求★(一）主要要原因(1)场地平整整度和密密实度差差，钻机机安装不不平整或或钻进过过程发生生不均匀匀沉降，，导致钻钻孔偏斜斜；(2)钻杆弯曲曲、钻杆杆接头间间隙太大大，造成成钻孔偏偏斜；(3)钻头翼板板磨损一一，钻头头受力不不均，造造成偏离离钻进方方向；(4)钻进中遇遇软硬土土层交界界面或倾倾斜岩面面时，钻钻压过高高使钻头头受力不不均，造造成偏离离钻进方方向。垂直度不不合格原原因(二）控制制钻孔垂垂直度的的主要技技术措施施(1)压实、平平整施工工场地；；(2)安装钻机机时应严严格检查查钻机的的平整度度和主动动钻杆的的垂直度度，钻进进过程中中应定时时检查主主动钻杆杆的垂直直度，发发现偏差差立即调调整；(3)定期检查查钻头、、钻杆、、钻杆接接头，发发现问题题及时维维修或更更换；(4)在软硬土层层交界面或或倾斜岩面面处钻进，，应低速低低钻压钻进进。发现钻钻孔偏斜，，应及时回回填黏土，，冲平后再再低速低钻钻压钻进；；(5)在复杂地层层钻进，必必要时在钻钻杆上加设设扶正器——与原因对应应处理五、塌孔与与缩径(一)主要原因塌孔与缩径径产生的原原因基本相相同，主要要是地层复复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混混凝土等原原因所造成成。(二)预防措施钻（冲）孔孔灌注桩穿穿过较厚的的砂层、砾砾石层时，，成孔速度度应控制在在2m/h以内，泥浆浆性能主要要控制其密密度为1.3〜1.4g//cm³、黏度为20〜30s、含砂率不不大于6%，若孔内自自然造浆不不能满足以以上要求时时，可采用用加黏土粉粉、烧碱、、木质素的的方法，改改善泥浆的的性能，通通过对泥浆浆的除砂处处理，可控控制泥浆的的密度和含含砂率。没没有特殊原原因，钢筋筋骨架安装装后应立即即灌注混凝凝土。——与原因对应应：慢钻进进、稠泥浆浆、莫久放放。七、孔底沉沉渣过厚或或灌注混凝凝土前孔内内泥浆含砂砂量过大孔底沉渣过过厚除清孔孔泥浆质量量差，清孔孔无法达到到设计要求求外，还有有测量方法法不当造成成误判。要要准确测量量孔底沉渣渣厚度，首首先需准确确测量桩的终终孔深度，，应采用丈丈量钻杆长长度的方法法测定，取取“孔内钻钻杆长度+钻头长度””，钻头长长度取至钻钻尖的2/3处。在含粗砂、、砾砂和卵卵石的地层层钻孔，有有条件时应优先采用用泵吸反循循环清孔。当采用正正循环清孔孔时，前阶阶段应采用用高黏度浓浓浆清孔，，并加大泥泥浆泵的流流量，使砂砂石粒能顺顺利地浮出出孔口。孔孔底沉渣厚厚度符合设设计要求后后，应把孔内泥浆浆密度降至至1.1〜1.2g//cm³（应该是1.1g//cm³以内，见教教材65页）。清孔整个过过程应专人人负责孔口口捞渣和测测量孔底沉沉渣厚度，，及时对孔孔内泥浆含含砂率和孔孔底沉渣厚厚度的变化化进行分析析，若出现现清孔前期期孔口泥浆浆含砂量过过低，捞不不到粗砂粒粒，或后期期把孔内泥泥浆密度降降低后，孔孔底沉渣厚厚度增大较较多，则说说明前期清清孔时泥浆浆的黏度和和稠度偏小小，砂粒悬悬浮在孔内内泥浆里，，没有真正正达到清孔孔的目的，，施工时应应特别注意意这种情况况。——正循环清孔孔，利用泥泥浆稠度清清孔八、水下混混凝土灌注注和桩身混混凝土质量量问题混凝土质量量关系到混混凝土灌注注过程是否否顺利和桩桩身混凝土土质量两大大方面。要要配制出高高质量的混混凝土，首首先要设计计好配合比比和做好现现场试配工工作，采用用高强度水水泥时，应应注意混凝土土的初凝和和终凝时间间与单桩灌灌注时间的的关系，必要时添添加缓凝剂剂。施工现现场应严格格控制好配配合比（特特别是水灰灰比）和搅搅拌时间。。掌握好混混凝土的和和易性及其其斜落度，，防止混凝生生在灌注过过程中发生生离析和堵堵管。(一)初灌时埋管管深度达不不到规范要要求规范规定，，灌注导管底底端至孔底底的距离应应为0.3〜0.5m，初灌时导导管首次埋埋深应不小小于1.0m。在计算混混凝土的初初灌量时，，除计算桩桩长所需的的混凝土量量外，还应应计算导管管内积存的的混凝土量量。首批灌灌注混凝土土所需数量量可按下式式计算:——公式不要求求V≥h1ππd2//4+πD2(H1+H2)//4((lK420101-1))式中V—灌注首批混混凝土所需需数量(m3))；D—桩孔直径(m)；Hl—桩孔底至导导管底端间间距，一般般为0.4m；H2—导管初次埋埋入混凝土土的深度，，不小于1.0m；d—导管内径(m)；h1—桩孔内混凝凝土达到埋埋置深度H2时，导管内内混凝土柱柱平衡导管管外(或泥浆)压力所需的的高度(m)：h1=Hwγw/γcHw—桩孔内水或或泥浆的深深度(m)；γw—桩孔内水或或泥浆的重重度(kN/m3)；γc—混凝土板和和物的重度度(kN/m3)。(二）灌注混混凝土时堵堵管(1))灌注混凝土土时发生堵堵管主要是由灌注导管破破漏、灌注注导管底距距孔底深度度太小、完完成二次清清孔后灌注注混凝土的的准备时间间太长、隔隔水栓不规规范、混凝凝土配制质质量差、灌灌注过程中中灌注导管管埋深过大大等原因引起起。(2))灌注导管在在安装前应应有专人负负责检査，，可采用肉肉眼观察和和敲打听声声相结合的的方法进行行，检查项项目主要有有灌注导管管是否存在在孔洞和裂裂缝、接头头是否密封封、厚度是是否合格。。(3)灌注导管管使用前前应进行行水密承承压和接接头抗拉拉试验，，严禁用用气压。。进行水密密试验的的水压不不应小于于孔内水水深1.5倍的压力力，也不不应小于于导管壁壁和焊缝缝可能承承受灌注注混凝土土时最大大内压力力p的1.5倍。★p=γchc-γwHw((lK420101-2)式中γc—混凝土拌拌合物的的重力密密度(kN//m3)；hc—导管内混混凝土柱柱最大高高度(m)，以导管管全长或或预计的的最大高高度计；；γw—桩孔内水水或泥浆浆的重度度(kN//m3)；Hw—桩孔内水水或泥浆浆的深度度(m)。(4))灌注导管管底部至至孔底的的距离应应为300〜〜500mm，在灌浆浆设备初初灌量足足够的条条件下，，应尽可可能取大大值。隔水栓应应认真细细致制作作，其直直径和椭椭圆度应应符合使使用要求求，其长长度应不不大于200mm。(5))完成第二二次清孔孔后，应应立即开开始灌注注混凝土土，若因因故推迟迟灌注混混凝土，，应重新新进行清清孔。否则，，可能造造成孔内内泥浆悬悬浮的砂砂粒下沉沉而使孔孔底沉渣渣过厚，，并导隔隔水栓无无法正常常工作而而发生堵堵管事故故。(三）灌注注混凝土土过程中中钢筋骨骨架上浮浮1.主要原因因(1))混凝土初初凝和终终凝时间间太短，使孔内内混凝土土过早结结块，当当混凝土土面上升升至钢筋筋骨架底底时，结结块的混混凝土托托起钢筋筋骨架；；(2))清孔时孔孔内泥浆浆悬浮的的砂粒太太多，混凝土土灌注过过程中砂砂粒回沉沉在混凝凝土面上上，形成成较密实实的砂层层，并随随孔内混混凝土逐逐渐升高高，当砂砂层上升升至钢筋筋骨架底底部时托托起钢筋筋骨架；；(3))混凝土灌灌注至钢钢筋骨架架底部时时，灌注速度度太快，造成钢钢筋骨架架上浮。。2.预防措施施除认真清孔孔外，当灌注的混混凝土面面距钢筋筋骨架底底部1m左右时，，应降低低灌注速速度。当混凝凝土面上上升到骨骨架底口口4m以上时，，提升导导管，使使导管底底口髙于于骨架底底部2m以上，然然后恢复复正常灌灌注速度度。——混凝土坍坍落度保保持在180~~220，取上限限；合理理安排尽尽量在混混凝土初初凝前灌灌注完成成；钢筋筋笼吊环环与护筒筒固定等等(四）桩身身混凝土土强度低低或混凝凝土离析析主要原因因是施工工现场混混凝土配配合比控控制不严严、搅拌拌时间不不够和水水泥质量量差。预预防措施施：严格格把好进进厂水泥泥的质量量关，控控制好施施工现场场混凝土土配合比比，掌握握好搅拌拌时间和和混凝土土的和易易性。(五））桩桩身身混混凝凝土土夹夹渣渣或或断断粧粧1..主要要原原因因(1))初灌灌混混凝凝土土量量不不够够，造造成成初初灌灌后后埋埋管管深深度度太太小小或或导导管管根根本本就就没没有有进进入入混混凝凝土土；；(2))混凝凝土土灌灌注注过过程程拔管管长长度度控控制制不不准准，导导管管拔拔出出混混凝凝土土面面；；(3))混凝凝土土初初凝凝和和终终凝凝时时间间太太短短，，或或灌灌注注时时间间太太长长，使使混混凝凝土土上上部部结结块块，，造造成成桩桩身身混混凝凝土土夹夹渣渣；；(4))清孔孔时时孔孔内内泥泥浆浆悬浮浮的的砂砂粒粒太太多多，混混凝凝土土灌灌注注过过程程中中砂砂粒粒回回沉沉在在混混凝凝土土面面上上，，形形成成沉沉积积砂砂层层，，阻阻碍碍混混凝凝土土的的正正常常上上升升，，当当混混凝凝土土冲冲破破沉沉积积砂砂层层时时，，部部分分砂砂粒粒及及浮浮渣渣被被包包入入混混凝凝土土内内。。严严重重时时可可能能造造成成堵堵管管事事故故，，导导致致混混凝凝土土灌灌注注中中断断。。2..预防防办办法法导管管的的埋埋置置深度度宜宜控控制制在在2〜〜6m之间间。混混凝凝土土灌灌注注过过程程中中拔拔管管应应有有专人人负负责责指指挥挥，并并分分别别采采用用理理论论灌灌入入量量计计算算孔孔内内混混凝凝土土面面和和重锤锤实实测测孔孔内内混混凝凝土土面，，取取两两者者的的低低值值来来控控制制拔拔管管长长度度，，确确保保导导管管的的埋埋置置深深度度不不小小于于1..0m。单单粧粧混混凝凝土土灌灌注注时时间间宜宜控控制制在在1..5倍混混凝凝土土初初凝凝时时间间内内。。(六））桩桩顶顶混混凝凝土土不不密密实实或或强强度度达达不不到到设设计计要要求求主要要原原因因是是超超灌灌高高度度不不够够、、混混凝凝土土浮浮浆浆太太多多、、孔孔内内混混凝