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1、-钻孔水下混凝土灌注桩施工工艺与一般质量事故浅析建立监理 安 江【摘要】本文根据省电力公司职业技能训练基地二期综合楼工程，并拟在收集工程工程资料及参考文献的根底上，首先根据工程的地质、水文、周围环境等情况分析该工程的特点和难点；接下来针对工程的难点和特点论述该工程钻孔灌注桩具体施工过程，包括放桩、护筒埋设、泥浆制备与循环、钻孔、清孔、钢筋笼的安放、灌注混凝土等各主要施工工法和质量的控制要点；再对施工中易出现的塌孔、钻孔偏斜、卡管、导管进水、钢筋笼上浮等事故的原因进展分析，并表达采取的防治措施。关键词 钻孔灌注桩 工序 质量事故 处理一、施工机械采用QY150-219型工程钻机，配用3PN泥浆泵
2、，使用三翼单腰带刮刀钻头，拟采用反循环回转钻进成孔工艺；泥浆采用自然造浆法为主，砼灌注采用导管回顶法水下砼灌注工艺，清孔根据需要采用反循环清孔，每道工序先自检合格后报送监理单位验收，合格后，方可进入下道工序。（一） 工艺流程 桩位测量放线 埋设孔口护筒 桩机定位 开场钻孔 终孔验收下钢筋笼 下灌导管 灌注水下砼（二） 施工方法1、测量定位 根据甲方提供的红线区和水准点资料，由专职测量员用全站仪依照设计图纸建立轴线控制网，并埋设永久性标志，控制点尽量布设在非施工区域，再依据设计图纸放置桩位。用水准仪测算其标高。2、埋设孔口护筒 孔口地层松散、松软，成孔孔口坍塌时，孔口埋设钢护筒护孔壁。护筒施工：
3、a.护筒应坚实、不漏水。护筒入土较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒除土等方法沉入。护筒接头处要求部无突出物，能耐拉、压。 b.护筒径应比桩径稍大。护筒顶端至少应高出地面。 c.护筒埋设后，四周需用粘土回填、压实，防止钻孔时浆液漏失。3、成孔施工a.成孔质量标准见下表：序 号项 目标 准1桩径允许偏差d.+0.10D2垂直度允许偏差(%)1/1003桩位允许偏差设计要求b.成孔操作要求 (1)钻机就位后将机架底盘调平，机杆与面架底盘垂直。(2)开钻时检查钻机叶片直径，深度到达是首先自检，待自检合格后报监理机构验收。 4、成孔验收 钻孔到达设计孔深后，用测深锤测量校正孔深。自检质量合格无误后，请
4、现场监理验孔，经监理验收合格后，转入下道工序施工。5、钢筋笼制作a. 进场钢筋(1)凡按设计施工图所配各种受力钢筋均应有钢材出厂合格证、质量保证书，且机械性能和化学成分指标符合设计要求和有关规规定，每进一批都必须做物理力学性能试验，焊条的牌号要与钢筋的性能相适应。(2)质保书复印件清晰，且应填写单位工程名称，使用部位、调拔数量及时间，经手人签字，原件存放处，中转单位盖经印。(3)进场钢筋应由质量员进展验收，确认钢筋无锈蚀、油渍等，才可入库。b钢筋笼制作标准见下表。 项 目主筋间距箍筋间距钢筋笼直径钢筋笼长度保护层允许偏差mm 1020101020 c.钢筋笼制作要求 (1)钢筋笼制作前应去除钢
5、筋外表污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。 (2)钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。 (3)钢筋笼焊接选用E4303焊条，焊缝宽度不应小于0.7d，厚度不小于0.3d。 (4)钢筋笼焊接过程中，应即时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊，必须焊接结实，其余局部按设计要求进展焊接。(5)钢筋笼主筋连接根据设计要求，采用单面焊接， 焊缝长度10D，且同一截面接头数50错开。6在每只钢筋笼上、下各设置一道钢筋定位控制件，每道沿圆周布置3只。保护层厚度为50mm。7成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。 6、钢筋笼安放 a.钢筋笼安放标高，可由护口管顶端处的标
6、高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为100mm。 b.钢筋笼下放时，应对准孔位中心，一般采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至设计标高后应立即固定。 c.当提升导管时，必须防止钢筋笼被拔起。浇注混凝土时，必须采取措施，以便观察和测量钢筋笼可能产生的移动并及时加以处理。7、浇注水下混凝土采用商品混凝土泵送浇筑，按规要求对进场商混做塌落度试验，并留置试块。a.一般要求 (1)施工采用试验室提供的混凝土配合比施工。 (2)水下混凝土用的水泥、集料、水、外掺剂以及混凝土的配合比设计、拌和、运输等必须符合规的规定。 (3)混凝土运至浇注地点时，应检查其均匀性和坍落度。如不符合要求，易
7、造成浇灌不畅或堵管，故不得使用。 (4)水下混凝土浇注应连续进展，单桩浇灌时间不宜超过4小时。 (5)导管应采用直径不小于200mm的管节组成，接头应具备装卸方便，连接结实，并带有密封圈，保证不漏水不透水，目的为防止水进入导管，导致砼离析堵管。导管的支承应保证在需要减慢或停顿混凝土流动时使导管能迅速升降。 (6)导管在任何时候必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直到漏斗底部。出料口必须埋在已浇注的混凝土中2m以上，并应不大于8m。 (7)浇注混凝土的数量应作记录，应随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的外表高度。 (8)浇注过程中，应将孔溢出的泥浆引流至泥浆池处理，防止周围的环境。 (9)如
8、果导管中的混凝土混入空气和水，必须立即报告监理工程师，并向监理工程师提出补救措施请求批准。 b.浇注方法 (1)混凝土灌注前、清孔完毕后，应迅速安放混凝土漏斗与隔水板，并将导管提离孔底0.5m。混凝土初灌量必须保证能埋住导管0.81.3m，初灌量选用0.6m3。 (2)每次灌注，必须按规定测坍落度二次，应做好试块一组(三块)，试块应标明桩号、日期、并放入水中养护。 (3)灌注过程中，导管埋入深度宜保持在3m8m之间，最小埋入深度不得小于2m埋深过多易造成埋管事故，过少易使导管埋深无法保证。浇灌混凝土时随浇随提，严禁将导管提出混凝土面或埋入过深，一次提拔不得超过6m，测量混凝土面上升高度由机长或
9、班长负责。 (4)如运到现场的混凝土发现离析和属性不符合要求时，应再进展拌制，以防堵塞导管。 (5)桩身实际浇注混凝土的数量不得小于桩身的计算体积的1.05倍，不应超过计算值的1.2倍。 (6)混凝土浇灌完毕后，应及时割断吊筋，等地面以上混凝土初凝再拔出护筒，去除孔口泥浆和混凝土残浆。(7)导管使用后应及时去除管壁外粘附的混凝土残浆，以防再次使用时阻塞导管。 c.钻孔桩水下混凝土的质量应符合以下要求： (1)强度应满足设计要求。 (2)无断层或夹层。 (3)桩头凿除预留局部后，无剩余松散层和薄弱混凝土层。 二、对钻孔灌注桩施工工艺及质量事故的研究钻孔灌注桩施工工序较多，工程质量平安与地质条件和
10、施工人员的操作方法关系密切，针对具体地质条件和工程情况，得出产生斜孔、塌孔、缩颈、断桩等施工中质量通病的原因，并提出相应解决方法。2.1、常见的钻孔(包括清孔时)质量事故的原因及处理常见的钻孔(包括清孔时)事故有以下几种:塌孔、钻孔偏斜、掉钻落物、糊钻和埋钻、扩孔和缩孔、钻杆折断、钻孔漏浆等。 1、扩孔和塌孔发生的原因一样，轻则为扩孔，重则为塌孔。常用预防措施有控制进尺速度、选用适用护壁泥浆、保证孔必要水头、防止触及和冲刷孔壁等。孔局部坍塌而扩孔，钻孔仍能到达设计深度则不必处理;孔坍塌，回填砂和黏质土(或砂砾和黄土)混合物到拥孔处以上lm-2m，如塌孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再钻。
11、2、钻孔偏斜钻孔偏斜产生的主要原因有: (1)钻头受到侧向力; (2) 扩孔处钻头摆向一方; (3) 钻杆弯曲、接头不正; (4) 钻机底座未安置水平或位移等。钻孔偏斜后，应查明偏斜情况。一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔 正直。偏斜严重时应回填砂秸土到偏斜处，待回填物沉积密实后再钻。3、钻孔漏浆造成钻孔漏浆的原因有泥浆稀、护筒制作埋置不良、水头过高等，可查明原因对症下药。2.2、灌注水下混凝土质量事故的预防及处理 灌注水下混凝土是成桩的关键性工序，灌注过程中应分工明确，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止发生质量事故。如出现事故时，应分析原因，采取合
12、理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺点的钻孔桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。经过补强的桩须经认真的检验认为合格前方可使用。对于确实无法利用的桩，应与设计单位研究采用补桩或其他措施。1、导管进水主要原因 (1)首批混凝土储量缺乏，或虽然混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。(2)导管接头不严，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。(3) 导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌人泥水。预防和处理方法 为防止发生导管进水，事前要采取相应措施加以预防。万一发生，要当即查明事故
13、原因，采取以下处理方法: (1)假设是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合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、水力吸泥机以及抓斗清出，不 得已时需要将钢筋笼提出采取复钻去除二然后重新下放骨架、导管并投人足够储量的首批 混凝土，重新灌注。(2)假设是第二、三种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管;或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新 管，必须用潜水泵将管的水抽干，才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻人，导管插入混凝土应有足够深度，一般宜大2000mm 。 由于
14、潜水泵不可能将导管的水全部抽干，续灌的海凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌人导管，灌入前将导管进展小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。假设混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞(应使用混凝土特制)，将导管重新插人混凝土(导管侧面再加重力，以抑制水的浮力)。导管装灌混 凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后继续灌注。假设如前述混凝土面在水面以下不很深 ，但已初凝 ，导管不能重新插入混凝土时，可在 原护筒面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击方法压人原混凝土面以下适当深度，然 后将护筒的水泥浆抽除，并将
15、原混凝土顶面的泥渣和软弱层去除干净，再在护筒灌注普通混凝土至设计桩顶。 2、卡管 在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况:1初灌时隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因，如胡落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌合不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送温凝土未加遮 盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。处理方法可用长杆冲捣管混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器 等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其的混凝土提出钻孔，进展清理修整(注意切勿使导管的混凝土落入井孔)，然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混土拌合物落人井孔，须将散落在孔底的拌合物粒料等予以去除。提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。2机械发生故障或其他原因使混凝土在导管停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土
