水下钻孔灌注桩成孔质量通病和控制处理措施

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1、=」"1水下钻孔灌注桩成孔质量通病和控制处理措施摘要：近几年，随着城市建设发展的需要，新建高架桥越来越多，兰州作为一个沿黄河发展的城市，地方狭窄且地质条件极为复杂，因此以钻孔灌注桩为主要形式的桥梁基础施工较为困难。本文结合西固黄河特大桥的施工过程，简要阐述了黄土高原地区黄河两岸水下钻孔灌注桩施工中存在的问题及质量控制措施，以满足施工需要。关键词：水下钻孔灌注桩；质量通病；处理措施一、工程概况西固黄河特大桥为兰州至中川铁路I标段的标志性工程，大桥全长5837.89延米，桥址区主要为黄河一级阶地，接地表层为黄土覆盖。桥址处涉及地层：第四系全新统杂填土

2、，冲积粉土、砂质黄土、粉、细砂、粗圆砾石、卵石土，基底为第三系中新统泥岩夹砂岩，砂岩夹泥岩局部夹有砾岩，地质条件较为复杂。在钻孔桩基础施工过程中，特别是黄土高原地区的水下钻孔灌注桩施工，因地质条件等原因极易发生卵石土坍孔、桩位偏斜、缩孔、掉钻等一系列质量通病，施工过程中不得不采取处理措施。二、水下钻孔灌注桩的质量通病及控制处理措施1.质量通病一：钻进中卵石土坍孔1.1在黄土高原地区的钻孔灌注桩钻孔过程中，如果钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示该桩位已坍孔。此时，出渣量显著增加而不见钻头进尺，钻孔负荷显著增加，泥浆泵压力突然上升，容易造成

3、憋泵。一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻、埋钻事故。1.2控制处理措施1）在冲积粉土、砂质黄土、粉、细砂、粗圆砾石、卵石土等地质条件下钻孔时，应选用粘度比重较大的泥浆。一般选用优质黄粘土制作黄泥浆，要求黄泥中不得含有沙石等杂质，塑性指数大于22,并放慢进尺速度，也可投入粘土掺片石或卵石，低锤冲击，将粘土和片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。2）施工实践证明：高质充足的黄泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量的关键之一。根据不同地质情况，调整泥浆比重,确保泥浆具有足够的稠度、孔内外水位差、维护孔壁稳定。黄泥浆的比重控制在1.25-1.30左右，数量不少于单桩桩孔

4、体积的两倍。钻孔深度在桩位上段6〜7m时，让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁，特别要护住护筒底脚处的井壁（这一位置最易坍塌）。3）清孔时应及时补水，保证钻孔内必要的水头高度，中段6〜7m可输入高压水承压清孔，下段6〜7m输入黄泥浆,这样既有效地保证了施工质量，又节省了黄泥用量。4）如果在钻进中发生孔口坍塌，可立即拆除护筒并采用砾岩、片卵石等回填钻孔，重新埋设护筒再钻。坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。5）发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂砾土混合物到坍孔处以上1〜2m。如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再进行

5、钻进。1.质量通病二：钻孔偏斜2.1在该类地区施工时，会因地质构造、水中钻孔平台回填不均匀或者钻机安装支撑不好等原因，造成钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致垂直桩不竖直，斜桩斜度不符合要求或桩位偏离设计桩位等。钻孔偏斜会使灌注桩施工时下笼困难，或造成桩的承载力小于设计要求。造成钻孔偏斜的原因大致有：钻孔中遇有较大孤石或探头石；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卵石层中钻进，钻头受力不均；扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；钻杆弯曲，接头不正。2.2控制处理措施1）施工中安装钻机时要使

6、转盘，底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。2）由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进。3）钻杆、接头应逐个检查，及时调正，发现钻杆弯曲,要用千斤顶及进调直。4）在有倾斜的软硬地层中钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或者回填片石、卵石冲平后再钻。5）在钻孔时，如发现有稍许偏斜，可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。3•质量通病三：掉钻、卡钻和埋钻3.1在钻孔桩施工时，由于各种原因造成钻头被卡住无法提起、钻头脱开钻杆掉入孔内或者

7、掉钻后打捞造成坍孔而掩埋，这样会影响钻孔正常进行，造成经济损失。产生此现象的原因：冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔，或者孔内有探头石等均能发生卡钻；倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒，亦发生卡钻；卡钻时强提、强扭，使钻杆、钢丝绳断裂，或者由于钻杆接头不良、滑丝,电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时更换等均会造成掉钻事故。1.2控制处理措施1）在施工中经常检查转向装置，保证灵活，经常检查钻杆、钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻。2）用低冲程钻进时，隔一段时间要更换高一些的冲程,使冲锥有足够

8、的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻。3）对于卡钻，不宜强提，只宜轻提钻头。如轻提不动时，可用小冲击钻冲击，或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣