钻孔灌注桩质量事故的原因分析和预防处理论文_徐祥

钻孔灌注桩质量事故的原因分析和预防处理论文_徐祥

江苏 镇江 212000

摘要:钻孔灌注桩是一项质量要求高、施工工序多,并须在较短时间内连续完成的地下隐蔽工程。钻孔灌注桩质量取决于勘察、设计、施工等多个阶段的许多因素,因工程隐蔽性强,尤其施工阶段质量事故时有发生,故对质量事故的预防及处理至关重要。本文主要分析了钻孔灌注桩质量事故的原因分析和预防处理。有不对之处,请批评指正。

关键字:钻孔灌注桩;事故;分析

钻孔灌注桩作为建筑工程广泛应用的一种基础形式,在工程建设中,钻孔灌注桩能够穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,适用各种地质条件,钻孔灌注桩在工程建设中得到了广泛的运用,并取得显著的发展成就。钻孔灌注桩具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。灌注桩质量监督从验收规范看十分简单, 无非是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩质量的判定, 但是由于桩基工程的隐蔽性, 给质量监督带来一定难度。笔者结合实际经验,分析了钻孔灌注桩在出现坍孔、钻孔漏浆、弯孔、缩孔、断桩等情况时预防处理对策。抛砖引玉,以期为工程建筑的长足发展进上绵薄之力。

1坍孔

孔口坍塌容易发现,而孔内坍塌则需要仔细观察现象,如孔内水位突然下降;孔口水面冒细密的水泡;出土量显著增加,没有进尺或进尺甚小;孔深突然变浅,钻头达不到原来的孔深;钻机负荷显著增加等,均表明孔内已有坍塌。坍孔的预防和处理:(1)在松散粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大比重、黏度、胶体率的优质泥浆(或投入黏土、片石,低锤冲击,使黏土膏、片石等挤入孔壁)。(2)如孔口坍塌,可回填重新埋设护筒再钻,或下钢护筒至未坍处以下至少1m。(3)孔内坍塌不严重者,可加大泥浆比重继续钻进;较严重者,可回填砂石或黏土混合物到坍塌位置以上1~2m,甚至全部回填再钻;若坍塌埋住钻头,应先清孔,后提起钻头。

2钻孔漏浆

在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,一般有护筒底漏浆和护筒接缝漏浆两种,严重漏浆为坍孔的先兆,应及时处理。漏浆的主要原因有:护筒埋设太浅;回填土不密实或护筒接缝不严密;或水头过高;护筒内有掉落物等。补救的办法是:加稠泥浆或导入黏土慢速转动;或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁;护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。

3弯孔

在钻孔时,由于钻孔方向偏斜产生弯孔,严重者影响钢筋笼的安装和桩的质量。(1)弯孔原因。①钻杆弯曲或钻杆接头不直,钻头摆动偏向一边;②钻孔时遇到较大的孤石、探头石或倾斜的岩层;③在有倾斜度的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头所受阻力不均。(2)预防方法。①由于钻杆较长,转动时上部摆动较大,必须在钻架上增添导向架,使其沿导向架向下钻进;②钻杆接头应逐个检查及时调整。钻杆弯曲要用千斤顶调直;③在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊住钻杆控制进尺,低速钻进。(3)处理方法。弯孔不严重时,可重新调整钻机继续钻进。严重时,应回填黏土,待沉积密实后再钻进。不得用冲击钻头直接修孔,以免卡钻。

4缩孔

地层中夹有塑性土壤(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小;或钻头磨耗严重未及时补焊,钻出小于设计桩径的孔。遇到这种情况时,可采用上下反复扫孔的方法扩大,或回填砂黏土,待密实后重钻。

5断桩

5.1断桩形成原因分析。断桩是严重的质量事故。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面:

(1)灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面高程出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此,必须严格按照规程用规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。

(2)在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管间的摩擦力,加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

(3)卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料不及时核准)随意性大,责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出的混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故,造成断桩。所以严格控制混凝土配合比,缩短灌注时间,是减少和避免此类断桩的重要措施。

(4)坍塌。因工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,有甚者分包或转包,施工者谈不上有什么经验,在灌注过程中,井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥砂性断桩。

(5)导管漏水、机械故障和停电等造成施工不能连续进行,突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作,这对保证桩基的质量很重要。这类现象在断桩事故中占有相当大的比例,较为严重,而且位置深、难处理,是导致工期延长及经济上大量浪费的重要因素之一。

5.2断桩处理的几种方法。(1)原位复桩法。对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩,采用彻底清理后,在原位重新浇筑一根新桩,做到彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高,可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。(2)接桩法。确定接桩方案后,首先人工清理孔里面的泥浆并将钢筋笼用水冲洗干净。然后,挖至合格处利用人工进行凿毛,按挖孔桩混凝土施工方法进行混凝土的浇注。(3)补桩法。如群桩基础中,某一根灌注桩出现断桩事故,可以经过设计验算,增补一根或数根桩来补强。(4)桩芯凿井法(钻孔补强法)。这种方法说起来容易做起来难,即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为0.8m的井,深度至少超过缺陷部位,然后封闭清洗泥沙,放置钢筋笼,用挖孔桩混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度0.6m,如果遇到个别桩水处理不好、降不下去,更是困难重重,导致质量、工期和经济上的重大损失。

6结语

引起钻孔灌注桩施工质量事故的原因较多,各个环节都可能会出现重大质量事故。因此,在施工过程中应严格按桩基施工技术规范及操作规程施工,抓好泥浆和砼质量,详细做好各项施工记录,牢牢把好钻孔、清孔、钢筋笼制安和砼灌注等关键工序的质量关,是防止质量事故发生的行之有效的措施。一旦发生事故,要查明原因,及时处理,防止事故复杂化、扩大化,将有可能造成的损失降到最低限度,确保施工质量符合设计和规范要求。

参考文献

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[4]客运站钻孔灌注桩施工及质量控制[J].赵蕊.科技经济市场.2017(08)

[5]关于钻孔灌注桩施工质量控制要点探讨[J].谢兆威.西部探矿工程.2017(08)

论文作者:徐祥

论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期

论文发表时间:2018/2/26

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