时间：2013年04月28日 分类：推荐论文 次数：
摘要：钻孔桩由于施工过程无法直接观察，且施工质量的好坏直接影响到桩基承载力，故对其质量控制尤为重要，本文仅从施工过程中遇到的几种常见质量事故，分析事故原因，提供解决或预防措施。
关键词：钻孔灌注桩,施工
正文
钻孔灌注桩是施工过程中很常见的一种施工方式，因为其对地质条件有良好的适应性，施工工艺简单且设备投入不大，故广泛应用于公路桥梁、铁路、水利以及工民建工程中。但是由于钻孔灌注桩的大部分施工都位于地面以下，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能开挖检测质量，一旦造成质量问题，处理起来相当麻烦。另外，施工质量的好坏直接影响到桩基承载力，因此在施工过程中对它的质量控制尤为重要。本文通过对施工过程中易出现的几种质量事故分析，浅析钻孔灌注桩质施工过程中的质量控制及缺陷处理。
1. 什么是钻孔灌注桩
灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
2. 钻孔灌注桩施工工艺
按照所选护壁形成的不同，钻孔灌注桩施工方法可以分为泥浆护壁施工法和全套管施工法。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的步骤的与泥浆护壁法都类似。下面主要介绍下泥浆护壁施工法的步骤
2.1、施工准备
清理平整场地，放样定好桩位置，根据施工现场的实际情况及地质条件，选择合适的钻机、钻头，做好各种原材料及应急物资的储备。
2.2、钻孔机的安装与定位
桩机定位准确，是施工的先决条件。先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。
安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此桩机所在地基必须稳固。对于地层较软或者有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。
2.3、护筒埋设
护筒的材质主要有木材、钢材、钢筋混凝土三种。要求坚固耐用，不漏水，内径比钻孔桩直径大。目前工程中以钢护筒应用最广泛。钻孔成败的关键在于防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
2.4、泥浆制备
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。应根据钻孔方法和底层深度合理配比泥浆比重。
2.5、成孔
钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。
2.6、清孔
在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。
2.7、灌注水下混凝土
清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土。
3、施工过程中遇到关键问题及处理方式
3.1、桩孔偏斜
桩孔偏斜主要有两方面原因，桩机不稳或者地质原因
3.1.1、桩机不稳造成偏孔的应对措施
施工作业前保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正，一旦出现桩孔偏斜，应当立刻移开钻机，检查孔壁情况。如果孔壁较稳定，应加固地基后继续钻孔。如果孔壁不稳，应当及时回填，待稳定后重新钻孔
3.1.2、地质原因造成偏孔的应对措施
应仔细研究岩层走向，采用适当的回填材料回填至计算好的高程后静置一段时间后恢复施工。同时因配合选择合适的钻头及钻孔速度。
3.2、塌孔
成孔过程中或成孔后发生孔壁坍塌的现象称为塌孔，塌孔的成因有恨多，主要有以下几种情况
3.2.1、清孔时，由于泥浆浓度降低，对孔壁的压力减小，砂层在自重作用下发生坍塌。此种情况可以在泥浆在适当掺入水泥浆及早强剂或水玻璃，对孔壁强度有一定的强化作用。
3.2.2、下放钢筋笼时，由于刮蹭造成的孔壁坍塌，发生这种情况，应当适当缩小钢筋笼直径，防止刮蹭。
3.2.3、第一罐混凝土浇注时，在较大的上浮力作用下，孔壁土层强度破坏造成坍塌。此时，应当加大首罐混凝土量、
3.3、缩孔
成孔过程中或成孔后局部孔径小于设计要求的现象称为缩孔。造成这种现象的多为软土层受地下水位的影响或周边车辆振动使塑性土膨胀，造成缩孔。对此，应该采取诸如降低地下水位、减少施工机械在周边车辆的振动、提高泥浆的比重、加强护壁等措施. 对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。
3.4、导管进水
3.4.1、首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量足已够，但导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至泥水从底口进入导管。此时，应即时将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出，或者用空气吸泥机、水利吸泥机以及抓斗出。不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌筑。
3.4.2、导管接头不密封，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。或者导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入水泥。面对二种情况，应视具体情况，拔换原管下新管，或用原导管插入续灌，但灌筑前应将进入导管内的水和沉淀用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可以继续灌注混凝土。
3.5、堵管
在灌筑过程中，混凝土在导管中不下去，称为堵管。有以下两种情况：
3.5.1、初灌注时隔水栓堵管：或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小，流动性差，夹有大粒径骨料、拌制不均匀，以及运输途中产生离析，导管漏水，雨天送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中而造成堵管。
处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。如仍不能下落时，则应将导管连同其内的混凝土提出孔外，进行清理修整，然后重新布装导管，重新灌注。
3.5.2、机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续时间过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在导管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械;同时采取措施，加快灌注速度。
当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机钻孔。
3.6、断桩
由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断(下雨、停电、机械故障等)或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。
在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小。并采取以下办法处理：断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。断桩截面位置处于设计桩全长的三分之二以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济。断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。桩长大于50m的桩出现的断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来较大的损失。
3.7、浮笼
产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关，但预防不力是一个因素，所以下笼时应采取相对固定措施，尽可能多焊几条主筋在钻机底座上，增加固结力。在混凝土面接近和进入钢筋笼时，应保持许可范围之内的较深埋管，并连续灌注混凝土尽可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力;当混凝土进入钢筋笼时一定深度后，适当提升导管，以增加钢筋笼的埋深，使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮。如果出现上浮，应尽快处理，扼制继续上浮，最好用多根直径6cm左右钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上，并用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒，这样还能保证钢筋笼上浮时不至过分偏位。