公路造价师：桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践

2024-04-18

公路造价师：桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践（共4篇）

公路造价师：桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践篇1

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践

本文结合工程实际提出了桥梁钻孔灌注桩施工过程中断桩的处治措施,详细介绍了钻孔灌注桩断桩处理过程中的取芯、清淤、压浆、验证等具体做法.

作者：关巍作者单位：牡丹江市市政工程设计研究院有限责任公司,黑龙江,牡丹江,157000刊名：中国新技术新产品英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年，卷(期)：“”(16)分类号：U4关键词：钻孔灌注桩质量缺陷防治与处理

公路造价师：桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践篇2

1 工程概况

某一桥梁坐落在高速公路的主线上，桥台主要采用的是钻孔灌注桩结构，灌注桩的长度和直径分别为25米和1.3米。其底部主要是以中砂砾层为主，深度为10米。在钻孔灌注桩完成之后，工作人员需要对桩基的应变进行检测，根据桩体的长度来对变波形图尽心判断，对桩体的结构或者是出现的质量问题进行判定。工作人员在对钻孔杆进行判断的同时需要埋深相应长度的导管，还需要对孔深进行检测。经过测量，桩体的实际长度为20米，所以说，主要是断桩。另外，这一工程的断层情况比较严重，而且位置也接近桩底位置。对于这一问题，需要采用压浆补强的方式来进行处理。

2 压浆补强处理工艺

2.1 施工准备工作

在采用这一工艺的过程中，施工人员需要加强对各个工序的控制和管理，同时还应该积极地委派相对比较专业的工程师来对其进行控制，保证处理方式的科学性和高效性。另外，工作人员要准备压浆机和钻孔机等设备。在此项工程中，由于施工场地存在着一定的陡坡现象，平整度不足。因此，在灌注桩的上部应该搭设一定结构的平台，这样可以有效地保证钻孔工作和压浆工作的科学性。

2.2 检查和验证

通常情况下，断层较深的位置往往在桩底的位置附近，因此，在钻机钻进的过程中要不断地对垂直度进行校正。这样可以提升钻进的深度，为下一道工序的实施奠定基础。另外，在钻机钻进的过程中，钻机的型号以G210为主。在使用钻机的过程中，工作人员应该对每一种芯样都进行分析和总结，掌握变化情况。从这一施工工程中可以看出，取芯18米的距离都是完好的，而且也没有夹泥的情况。说明混凝土的强度和性能都符合标准。在取得的芯样中可以看出，除了一些混凝土结构夹带着石料之外，其他的几乎都是中粗砂。从以上的情况中可以看出，应变检测工作和实际的工程完全一直，可以从中了解到工程的实际情况。另外，桩体的钻孔深度也达到了设计深度由于导管没有完全被封住，而且沉淀情况也相对较快，导管已经被中粗砂砾掩埋。而且在以后的施工工作中，工作人员并没有对这一问题加强重视，因此，混凝土结构还没有完全成型，比较容易出现断桩的现象。

2.3 孔底清淤

在中粗砂的地质环境中进行钻孔，很容易出现施工事故，因此，清淤的过程中，工作人员需要调整好清孔的频度，选用科学的钻杆来完成。为了有效的控制事故的出现，施工工程应该选择专业性相对较强，而且施工经验比较丰富的施工人员。在进行清孔工作的同时，工作人员应该准备纯碱物质和聚乙烯材料。主要是对地质土体的酸碱中和指数进行调整，同时还可以增加水化膜的厚度。这种做法可以有效的提升泥浆的稳定性。直到工作人员在用手抓住泥浆的时候有粘附的感觉之后，就可以进行清孔工作。对于清出的泥沙，施工人员应该对其中中粗砂的总量进行统计和分析。清孔之后，工作人员会看到泥浆成分，将底部的粗砂排干净，需要注意的是，在压浆之前，工作人员不能够停止清孔工作。

2.4 压浆处理

为了保证压浆能一次性成功，应先计算压浆所需的525#水泥用量。在配制水泥浆时，尽可能按高标号配制，但水泥浆过稠会导致压注困难，通过多次配制压注实验，最后确定水泥浆配制比例为1∶1。刚开始压注时，将钻头埋设到桩底24.5m处，在压注过程中，特别要注意对孔口壁的封闭，不能让水泥浆外溢，只能有少许泥浆甚至清水流淌出来，直到无法压注为止。随后打开封闭的孔口壁，这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆，与注入的配制水泥浆基本一致，补注水泥浆即可停止。为防止在15m处有新的断层或蜂窝现象产生，应将钻头定位于15～16.5m处进行二次补浆，直到压注不动为止，然后慢慢提钻并不断压浆到桩顶。经过2.2小时压注，压力达到2.5MPa，共用去约2.3m3的水泥浆。配制水泥浆时留下试件取样，28天试件强度达到32.5MPa，超过桩体原设计强度。注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体底部质量。为了减少因水泥浆收缩而产生孔隙，可以在配制水泥浆时适当加入膨胀剂（按1∶10000比例）。

2.5 二次取芯验证

压注水泥浆属地下隐蔽工程，具体效果如何，只能通过再次取芯检测。为了减少二次取芯的难度和费用，待水泥浆终凝后12小时即在原孔位取芯验证。二次取芯验证的孔位确定要根据具体情况而定，二次取芯同样要注意钻杆的垂直度及15～16.5m处的芯样质量。经过观测，从桩顶到桩底25m处的芯样都完好密实。待该桩底压浆强度成型后，再次安排对该桩进行小应变检测，检测表明桩长25.0m，且被判为质量较好的A类桩。

3 结束语

随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程，大部分是在水下进行的，影响灌注桩施工质量的因素很多，质量检查也比较困难。因此对其施工过程每一环节都必须严格要求，稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷，断桩就是经常发生且难以处理的病害之一。因此，加强对钻孔桩施工方式和原理的了解是现如今路桥施工人员的工作重点。

参考文献

[1]于英梅.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].中国科技信息,2010(1).

[2]吕作风.桥梁钻孔灌注桩质量检测及问题的解决途径[J].黑龙江科技信息,2010(2).

[3]刘国强.浅谈桥梁钻孔灌注桩在施工中的质量问题及预防、补救措施[J].科技信息,2010(1).

[4]彭淑娟.桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制问题探析[J].科技传播,2010(16).

公路造价师：桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践篇3

刘凌云12，方晓燕2（1．郑州大学，河南郑州 450002；2．黄淮学院，河南驻马店 463000），摘要：本文对护筒冒水、塌孔、扩颈、缩颈、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等等质量问题进行了分析,并提出了相应防治措施,仅供同行参考。关键词：钻孔灌注桩，质量控制，钢筋笼，预防措施

Common quality defects and prevention measures of cast-in-place bored pile

Liu-lingyun Abstract: Common quality defects maybe encountered in construction process of cast-in-place bored pile such as Casing running water, the collapse of holes, extended neck, necking, borehole deviation, excessive sediment pile, steel cage floating, broken mud pile and layer folders and so on are introduced and analyzed;at the same time prevention measures are proposed.Key words:cast-in-place bored pile, Quality Control，reinforcing cage，preventive measures

1引言

钻孔灌注桩与其他桩基比较因其适应性强、施工工艺简单、机械操作方便、单桩承载力高、成本低、噪音小、振动小等原因被广泛应用于桥梁、大型建筑物的基础,但是在施工中经常会出现一些质量问题、施工质量难以控制等不利因素,下面就施工中可能出现的问题介绍钻孔灌注桩的常见质量缺陷及防治措施。砼灌筑桩基础常见缺陷及防治措施

钻孔灌注桩在施工过程中容易发生：护筒冒水、塌孔、缩径、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等质量通病问题，下面对这些质量通病进行分析并给出防治措施。2.1 护筒冒水

护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

2.1.1造成原因

埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大钻头起落时碰撞。2.1.2 防治措施

1）在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘分层夯实；

2）在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0 m~1的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒； 3）发现护筒冒水应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或位时,则应重新安装护筒。2.2孔壁坍陷

钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。

2.2.1造成原因

1)孔壁坍陷的主要原因是采用泥浆护壁泥浆时因泥浆的比重和粘度等性能指标不符合要求、地下水位较高、护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良，土质松散、泥浆护壁不护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高；

2)钻进速度快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素也会起孔壁坍陷。2.2.2 防治措施

1)在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持筒内泥浆水位高于地下水位；

2)搬运和吊装钢筋笼时,应防止形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩灌注时间。2.3 钻孔偏斜

钻孔偏斜就是成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。2.3.1造成原因

1）钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳； 2）地面软弱或软硬不均匀；

3）土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。2.3.2 防治措施

1）先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机；

2）进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢挡，另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法；

３）钻孔偏斜时,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5 m以上,重新钻进。2.4扩颈和缩颈

扩颈、缩颈都是由于成孔直径不规则及其他不良地质现象引起的。2.4.1造成原因

1)扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的。

2)缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时(钻头直径一般比所需成孔直径小20 mm~25 mm为宜)或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩颈会减少桩的竖向承载力,而扩颈会增加成本.2.4.2 防治措施

1)为避免扩径的出现,检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,软质土要慢速钻进,粘性土要快速钻进以便形成良好的孔壁；

2)为避免扩径的出现,成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀，如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。2.5桩底沉渣量过大 2.5.1造成原因

1)检查不够认真，清孔不干净;泥浆比重过小或泥浆注入量不足难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。

2)没有进行二次清孔。2.5.2 防治措施

1)认真检查,采用正确的测绳与测锤;钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁；

2)一次清孔后,不符合要求,要采取措施：

如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。下完钢筋笼后,检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30 mm~40 mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0 m以上以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。2.6卡管

卡管是指水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。2.6.1造成原因： 1）初灌时，隔水栓堵管；

2）混凝土和易性、流动性差造成离析或导管进水造成混凝土离析等。3）混凝土中粗骨料粒径过大；

4）各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管； 2.6.2 防治措施: 1）使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出； 2）在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为22 cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼净距的1/4，且应小于40 mm，为改善混凝土的和易性和下混凝土宜掺外加剂；

3）应确保导管连接部位的密封性，前应试拼装、试压，试水压力为0.6 MPa~1.0 Mpa，以进水；

4）在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的免在导管内形成高压气塞。2.7钢筋笼上浮

它是指钢筋笼的位置高于设计位置的现象。在灌注混凝土前,钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态。2.7.1造成原因

1)钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛,将钢筋笼钩挂;2)混凝土面到达钢筋笼底面时导管埋深过浅、灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时导管埋深过大使混凝土下落冲出导管口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼重量;3)混凝土质量差,易离析、坍落度损失大的混凝土,也易使钢筋笼上浮。2.7.2 防治措施

1)灌筑砼过程中，应随时掌握砼浇筑标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上；

2)当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇筑，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇筑，上浮现象即可消除；

3).在孔底设置直径不小于主筋的1道~2道加强环形筋,并以是适当数量牵引钢筋笼底部或适当的加长部分主筋使其先行留在已浇筑的混凝土中,尤其重要的是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。2.8断桩与夹泥层 2.8.1 造成原因

由于清孔不彻底或灌注时间较长,首批混凝土已凝固,流动性降低, 泥浆过稠，增加了浇筑砼的阻力，而后续混凝土冲破顶层而上升,因而在两层混凝土中间夹有泥浆渣土, 造成夹泥层,甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。2.8.2 防治方法

1)认真做好清孔，防止孔壁坍塌；

2)尽可能提高混凝土浇筑速度:开始浇砼时应使用大批量砼，以产生大的冲击力克服泥浆阻力，快速连续浇筑，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；

3)提升导管要准确可靠，灌筑砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程； 4)灌筑水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。结语

钻孔灌注桩的成桩施工工艺简单,但是成桩质量难以控制，由上面诸多可能产生质量的原因可以看出每一工艺都将影响到成桩质量,因此在施工中应精心施工、严格控制、严格要求。参考文献

[1] 桩基工程手册,北京:中国建筑工业出版社,1995..[2] DBJ/T 15-20-97,建筑基坑支护工程技术规程[S] [3] 建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202－2002

公路造价师：桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践篇4

公路桥梁建设以令世人惊叹的规模和速度迅猛发展, 取得了巨大成就。如今, 在祖国的江、河、湖、海和高速公路上, 不同类型、不同跨径的桥梁, 千姿百态, 异彩纷呈, 展示着我国交通特别是公路桥梁建设的辉煌。桥梁建设的成就和技术进步, 是广大桥梁科技工作者才华、智慧和汗水的结晶, 充分体现了我国综合国力的增强和改革开放的成果, 标志着我国桥梁建设技术总体上进入国际先进水平。钻孔灌注桩施工技术是目前公路桥梁基础施工的主要形式之一, 钻孔灌注桩的施工包括钻孔及灌注水洗混凝土等工艺, 在施工时, 极易出现一些质量缺陷, 接下来, 将详细论述一下钻孔灌注桩施工中极易出现的质量问题, 并对产生该质量问题的原因及应对措施进行分析, 希望业内人士不吝赐教。

1 斜孔

1.1 形成原因

钻孔偏斜形成的原因主要有:钻机未处于水平位置, 或者施工场地平整度及压实度不达标, 在钻机钻进过程中出现不均匀下沉现象;钻杆出现弯曲或者钻杆的连接处出现松动, 从而引起钻头的晃动范围比较大;土层的软硬程度不均, 致使钻头受力不均, 或者钻进过程中遇到探头石、大孤石等。

1.2 预防措施

针对以上形成钻孔偏斜的原因, 采取的主要措施有钻机安装就位之前, 对场地进行整平与压实, 并且要将钻机调整到水平状态, 在钻进的过程中, 也要随时检查钻机是否处于水平状态;检查钻杆、钻架的垂直度, 不符合要求, 及时调整, 严格按照规范要求配备钻杆。

1.3 处理方法

在偏斜处钻头上下反复扫孔, 使孔正直。

2 塌孔

2.1 产生原因

泥浆稠度小, 护壁效果比较差, 出现漏水或者护筒埋深不足, 周围封堵不密实而出现漏水现象;护筒底部的粘土层厚度不足, 护筒底部漏水;地层复杂, 成孔速度过快, 泥浆护壁来不及形成泥膜, 泥浆浓度和密度不足, 起不到可靠的护壁工作;成孔后放置时间过长没有灌注混凝土。

2.2 预防措施

在陆地上埋设护筒时, 应在底部夯填50cm厚的粘土, 同时在护筒周围也要夯填粘土, 并且一定要注意夯实, 护筒周围要均匀回填, 保证护筒稳定和防止地面水的流入;增加护筒埋置深度, 使护筒底端不漏浆, 确保孔内水压力大于孔外, 增加孔壁侧压力;根据设计部门提供的地质勘探资料, 根据不同的地质情况采用不同的泥浆比重、泥浆黏度及钻进速度;如在砂层中进行钻孔, 要适当加大泥浆的比重选用较好的造浆材料 (比如膨润土) , 提高泥浆的黏度来加强护壁, 并降低钻进速度;没有特殊情况时, 成孔、清孔、吊放钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土要连续进行, 不得中断。

3 缩孔

3.1 产生原因

地质构造中含有软弱土层, 在钻头通过该软弱土层时, 软弱层在该土压力的作用下, 向孔内挤压, 形成缩孔;钻头补焊不及时, 严重磨损的钻头钻出的比设计桩径稍小。

3.2 预防措施

根据地质钻探资料及钻井中的土质变化, 如果发现含有软弱层或塑性土层, 采取的措施就是经常扫孔;经常检查钻头尺寸, 及时补焊。

3.3 处理措施

如果产生缩径, 采用钻具上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

4 桩身混凝土夹渣或断桩

4.1 形成原因

初灌混凝土量不够, 造成初灌后埋管深度太小或者导管根本没有进入混凝土;混凝土灌注过程中拔管长度控制不准, 导管拔出混凝土面;混凝土初凝和终凝时间太短, 或者灌注时间太长, 使混凝土上部结块, 造成桩身混凝土夹渣;清孔时孔内泥浆悬浮的砂砾太多, 混凝土灌注过程中砂砾回沉在混凝土面上, 形成沉积砂层, 阻碍混凝土的上升, 当混凝土冲破沉积砂层时, 部分砂砾及浮渣被包入混凝土内。严重时可能造成堵管事故, 造成混凝土灌注中断。导管口渗漏使泥浆进入导管。

4.2 预防措施

导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥, 并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和导管内混凝土面, 取两者的低值来控制拔管长度, 确保导管的埋置深度≥2m。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。对混凝土灌注所用的导管严格进行水密承压和接头抗拉试验。

4.3 处理措施

断桩后能迅速提出钢筋笼, 用冲击钻将已灌注的混凝土冲碎, 重新灌注新混凝土;断桩在地面以下5~10m之内的, 可开挖再接桩;断桩后无条件进行现场处理或无法处理的, 可报告设计单位, 由设计单位提出补桩方案, 在原桩两侧补桩。

5 混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮

5.1 主要原因

当灌注的混凝土接近钢筋笼底部时灌注速度过快, 混凝土将钢筋笼托起或者是导管提升速度过快, 带动混凝土上升速度过快, 导致钢筋笼上浮;在提升导管时, 导管挂在钢筋笼上, 钢筋笼随同导管一同上升。

5.2 预防措施

当灌注的混凝土接近钢筋笼时, 要适当放慢混凝土的灌注速度, 等到导管下口提升到钢筋笼内至少2m以上时才能恢复正常的灌注速度;在安放导管时, 应该使导管的中心尽可能的与孔的中心重合, 导管接头处应该做好防挂措施, 从而避免提升导管时挂住钢筋笼, 造成钢筋笼上浮。

5.3 处理措施

钢筋笼卡住导管后, 可设法转动导管, 使导管与钢筋笼分开;发现钢筋笼有上浮迹象时, 可适当加压, 防止继续上浮。

6 结束语