钻孔灌注桩质量通病的成因与预防

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1、钻孔灌注桩质量通病的成因与预防　　钻孔灌注桩可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层(如各类黏性土、砂土、碎砾石土、风化岩及多夹层的岩层)对地基进行加固处理,其对承载力的适应范围广(为300~XX0kN),施工机具简单,且施工过程具有噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多优点,因而在基加固工程中得到广泛地应用。但由于钻孔灌注桩的施工环节较多,技术要求高,工艺较复杂,需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注,无法直观的对质量进行控制,人为因素的影响较大,若稍有疏忽,很容易出现一些质量病害,

2、甚至造成病桩、断桩等重大质量事故,危及桩基工程的安全。以下从分析桩基病害的成因入手,介绍一些控制桩身质量病害的技术方法。　　1、钻孔灌注桩常见的质量通病　　钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候,以桩顶位置所受的压力最大,下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反,往往是上部混凝土的强度低,中下段混凝土的强度高,若不严格控制,容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外,还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷,造成桩基承载力的下降,影响到工程结构的安全。　　2、

3、影响成桩质量的原因分析　　2.1影响桩身上部强度的原因分析　　(1)按照施工规范的规定,钻孔后要彻底清除孔底的淤泥,但在实际施工过程中,很难将淤泥彻底清除,于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时,孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的,先灌入的混凝土顶升于孔的上面,这样就容易出现桩上段强度较低的现象。　　(2)浇灌混凝土时,若导管插入混凝土之内过深,浇注速度又较快,则容易在孔体深部沉积较多的骨料,加上振捣过程所造成的混凝土的离析,也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。　　(3)

4、埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞引起质量问题。　　(4)孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。　　(5)钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形,以至造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。　　(6)清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢

5、筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积,以至造成桩底沉渣量过多。　　2.2影响其他桩身质量的原因分析　　(1)混凝土浇注施工中,若导管插入混凝土内过浅(　　(2)钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力,而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中,孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的,泥浆性能(包括容重、黏度胶体率、砂率等指标)愈好、高程越高,越能保护好护壁,其桩周摩阻力愈大,但施工难度加大,费用也相应提高。　　(3)在钻孔成孔、拆

6、除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中,施工环节多,时间长,会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长,淤积的淤泥越多。　　(4)混凝土在水下浇灌的过程中,其流动性、初凝时间、黏聚性能会变得更差,若稍有疏忽,很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩的质量缺陷。　　3、成桩质量的控制　　3.1桩上段强度的保证措施　　为保证桩上段强度达到要求,应从下述几方面采取相应的质量保证措施:　　(1)依据桩径和桩底的浓度,正确确定出第一斗混凝土的体积,一般可取1.5~2.0m3,也可以按桩身的设

7、计体积的10%加以控制。　　(2)成桩质量与桩身的浇注高度有关,一般控制成桩高度高出设计桩顶标高0.5~1.0m.待凿去高出部分的混凝土后,剩余部分不应有浮浆和夹泥,混凝土标号应符合设计要求,否则要返工重浇。　　(3)导管插入混凝土内的长度应适宜,一般为2~6m,长桩可相应有所增加。　　3.2桩身质量的保证措施　　(1)工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时,孔壁的稳定时间应≮12h,检测数目≮2个。对一些

8、重要工程,可视情况相应增加测径数量。　　(2)护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大,则不仅护壁性能差,而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲,当在黏土或亚黏土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁,控制排碴泥浆的相对密度在~之间;当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在~之间