浅谈钻孔灌注桩沉渣病害原因及其控制措施.pdf

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1、交通建设■啊目豢窿2013年4月【文章编号】1673删38(2013)10-．0268．-03浅谈钻孔灌注桩沉渣病害原因及其控制措施范锦(福建省榕圣市政工程有限公司福建省福州市3．'0000)摘要：桥梁钻孔灌注桩桩桩底沉渣超量已经成影响桩基施工质量常见病害。本文结合塔头路桥梁工程桩基施工控制及参观其他工程的发生沉渣超量的实例阐述了钻孔桩沉渣超量病害原因及可采取的控制措施。关键词：钻孔桩；沉渣；超量；控制l引言钻孔灌注桩作为一种深基础型式在桥梁基础上得到广泛应用，具有单桩承载力高、施工噪音低、振动小及单价低等优点。但从目前施工情况看，其施工质量问题仍时有发生，主要是由于桩基础属于地下隐蔽工程，施

2、工工序紧密衔接，主要工序的施工过程都在地下及水下进行，不便有效监控；同时，影响桩基施工质量的因素又很多，难以全部预见，就不可避免的会出现诸如桩身缩径、夹泥、断桩和沉渣过厚等质量缺陷，影响到桩身的完整性和承载力，导致桥梁出现沉降、裂缝等情况，直至危及到桥梁使用安全。对此，本文就钻孔桩沉渣超量病害成因以及采取措施加以预防方面进行阐述。2工程概况塔头路K0+037．6桥位于二环路与塔头路交汇处，跨越化工河，采用2mxl2m异形现浇钢筋混凝土连续板结构。基础采用桩径1．5m的钻孔灌注桩，按端承桩设计，总桩数40根。3工程地质情况地层埋深及厚度自上而下是：①地表～4m杂填土；②4．10m粉质粘土；③10

3、～24．8m残积土；④24．8～27．3m强风化花岗岩：⑤27．3m以下中风化花岗岩。4钻孔设备选择及成桩施工工艺(1)根据该工程地质情况，采用正循环冲击钻冲击式钻机施工，泥浆在粉质粘土层采用地层自造浆。冲击钻机施工特点：①用冲击方式破碎岩、卵石效果好，同时冲击土层时，具有冲挤作用，这样形成的孔壁较为坚固，不易塌孔；②在含有较大卵石砾石层和漂石层中施工成孔效率较高；③设备简单，操作方便，钻进参数易于掌握；④清除钻渣较方便，效果良好。因此，地层结构较复杂且为端承桩的桩基钻孔施工，应首选冲击钻孔设备。(2)成桩施工工艺流程(见图1)5清孔沉渣厚度控制要点及原因分析5．1泥浆制备泥浆在钻孔灌注桩施工

4、中具有举足轻重的作用，具有保持孔壁稳定，防止坍孔作用，同时也具有悬浮并携带钻渣循环排出孔外的功能，合格的泥浆对保证桩基质量具有重要作用。在施工前，对桩孔施工地层情况要掌握，除地层为粘土层、淤泥层能自·268·图1钻孔桩成桩工艺流程图身形成泥浆外，其它地层(如砂层、砂砾层、岩层等)都要用合适的粘土进行造浆处理，恰当的泥浆比重和稠度可以有效地将钻渣循环携带排出孔外。不论是正循环钻机还是反循环钻机，其泥浆循环系统都是由沉淀池、泥浆池、循环沟槽及管道组成。正循环钻机泥浆流程是携带钻渣的泥浆从孔内流出，通过泥浆沟槽，首先流入沉淀池，钻渣经沉淀后留在池内(沉渣要及时清除)，纯泥浆又流入泥浆池重新循环使用。

5、反循环钻机泥浆循环流程是经泥浆泵的强大抽吸作用，携带钻渣的泥浆从钻杆内腔经橡胶软管抽入沉淀池，经充分沉淀后，纯泥浆再流入泥浆池，然后再进入孔内，继续循环。5．2清孔换浆控制钻孔至设计深度后，泥浆循环清孔，每隔15rain测～次泥浆比重，外观上返泥浆均匀，钻具提落孔底无明显阻力，测量泥浆比重<1．2，可视为清孔完毕，此时测量确定沉渣厚度是否满足要求，清孔过程中及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析，若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低或后期把孔内泥浆密度降低后，孔底沉渣厚度增大较多，则说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，必须及时调整施工工艺。清

6、孔时尽可能提高泵量，并上下提钻使孔底沉渣泛起，可提高清渣效果，换浆后泥浆指标要求粘度18。22pa，密度1．1。1．2，以利灌注混凝土。5．3孔底沉渣厚度测定钻孔灌注桩孔底沉渣厚度是指清孔结束至混凝土灌注前的孔底沉渣层增加的厚度，只有对沉渣厚度进行准确测定，才能对其实施有效的控制。对于沉渣厚度的检测方法，目前规范尚无统一规定，～般有以下几种：一一一患。5．4．2沉渣超量产生原因分析上述质量缺陷的发生均因孔底沉渣超量所致，其产生原因主要有：(1)主桥桩基所处河道地层大部分为中粗砂，钻孔过程中，造成泥浆中含砂量过大且合格的泥浆补充不足：引桥桩基地层从上而下为亚粘土层、淤泥层、残积亚粘土、强风化、微

7、风化花岗岩，用冲击钻机成孔，故部分沉渣颗粒较大，不易排出。(2)清孔时，泥浆循环系统设置不规范，沉淀池太小，部分钻渣在泥浆中还未来得及沉淀就进入泥浆池被泥浆泵又送入孔内，钻渣就随泥浆在不断循环，再加上清孔时间不足，在停止清孔后，沉渣又会很快沉积到孔底。(3)泥浆性能指标达不到要求，尤其是泥浆比重不够(浮力不足)，携渣能力差，造成较大颗粒的钻渣总是在孔底附近徘徊，始终无法排到孔外，一旦循环工作停止，