鉆孔灌注樁是民用和工業建筑廣泛應用的一種基礎形式,具有適應性強、施工操作簡單、設備投入不大等優點。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進行直接開挖驗收,它又是最容易出現質量問題的一種基礎形式。分析鉆孔灌注樁在施工過程中可能發生的事故,進行必要的防范是保證鉆孔灌注樁成樁質量,確保基礎工程安全的重要措施。本文根據作者多年來從事鉆孔灌注樁設計和施工經驗,簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中可能存在的幾種質量問題以及相應的防范措施,旨在為類似工程提供借鑒。

一、無套管施工法中孔壁坍塌及對策

無套管灌注樁施工過程中由于土壤的持力層發生變化等原因,將會出現因漏水、漏漿等導致的孔壁坍塌的質量事故。鉆進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。根據對此類問題的分析,發現造成施工事故的原因主要在于:

①護筒的長度不夠,護筒變形或形狀不合適;

②保持的水頭壓力不夠;

③地下水位有較高的承壓力;

④在礫石層等處有滲流水或者沒水,孔中出現跑水現象;

⑤泥漿的容重及濃度不足;

⑥成孔速度太快,在孔壁中來不及形成泥膜;

⑦用造孔機械在護筒底部造孔時觸動了孔周圍的土壤;

⑧沉放鋼筋時,碰撞了孔壁,破壞了泥膜及孔壁;

⑨造孔機械的機械力過大,致使護筒與土層之間的粘著力減弱;

針對這種問題,應采取的相應處理措施為:

施工現場在埋設灌注樁的護筒時,坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實,必須注意保持護筒安裝垂直,在護筒的適當高度開孔,使護筒內保持1.0-1.5m的水頭高度。

當發現地基有地下水時,應密切注意是否夾有不透水層。當下層的承壓地下水的水頭比下層的地下水位高時,必須能保持足夠的泥水壓力,在施工前的地質情況勘測中,一定要求給出地下水的壓力、出水量、水流方向等要素條件。

泥漿的比重以1.02~1.08左右為宜。另外,在成孔時,如果遇到礫石層等土層產生大量漏漿時,應考慮是否改成其他施工方法。

當中斷成孔作業時,要著重監視漏水、跑漿的情況。

在反循環鉆孔法的成孔施工中,鉆孔速度不宜過快,如果孔壁未形成有效泥漿膜,施工中將易出現孔壁坍塌的質量事故。成孔速度應根據地質情況并參照相應規范選取,對于淤泥質等非常軟弱的地質,如果成孔速度過快,造孔的樁孔將很不規則,對于砂、砂礫等土層若成孔速度過快,會產生樁的徑向擺動,而發生孔壁坍塌現象,在現場調查中發現,孔中水的向下流速超過12m/min,在負壓的作用下,孔壁非常容易發生坍塌現象。

為避免此類問題的發生,在施工中,要求施工人員要嚴格按施工規范進行施工,深入理解設計意圖是確保成功施工的關鍵因素,塌孔的樁孔應及時回填,當地層呈現穩定狀態后,應適當的停置3~5天后再度施工為宜。

在鋼筋籠的沉放過程中,多采用邊沉樁邊射水攪拌的施工方式,然后用空氣升液法、砂泵等設備抽出攪混的泥漿,同時,要注意避免射水壓力過大,破壞鉆孔的完整。

二、縮頸

縮頸是鉆孔灌注樁最常見的質量問題,主要由于樁周土體在樁體澆注過程中產生的膨脹造成。針對這種情況,應采用優質泥漿,降低失水量。成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時間內,孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。或在導正器外側焊接一定數量的合金刀片,在鉆進或起鉆時起到掃孔作用。另外,可采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑。

三、鋼筋籠上浮

用全套管法成孔后,在澆筑混凝土時,有時鋼筋籠會發生上浮,其原因及相應對策如下:

①套管底部內壁黏附砂漿或土粒,由于管的變形,使內壁產生凹凸不平,在拔出套管時,將鋼筋籠帶上來。此時,應注意在成孔前,必須首先檢查最下部的套管內壁,當堆積大量粘著物時,一定要及時清理。如確認有變形,必須進行修補,待成孔結束時,可用張大錘式抓斗,使其反復升降幾次,以敲掉殘余在管內壁上的土砂,確保孔底水平。

②當鋼筋籠的外徑及套管內壁之間的間隙太小,有時套管內壁與箍筋之間夾有粗骨料時,會發生鋼筋上浮現象,出現這種問題處理的方法是,使箍筋與套管內壁之間的間隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。

③鋼筋籠自身彎曲,鋼筋籠之間的接點不好、彎曲,箍筋變形脫落,套管傾斜等,使得鋼筋與套管內壁的接觸過于緊密時,也將造成鋼筋籠上浮。在處理此類問題時,應注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度,防止鋼筋籠在運輸工程中的碰撞等因素引起的變形。在沉放籠時要確認鋼筋籠的軸向準確度等,不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中,不得敲打鋼筋籠的頂部,在貫入套管時,必須注意汽錘制度。

④由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。當此類現象發生時,應立即停止灌注混凝土,并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象即可消失。

⑤鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。

鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,混凝土接近籠時,控制導管埋深在1.5-2.0m。

⑥除此之外,在澆筑混凝土之前,一定要將套管稍稍往上提一點,以確認鋼筋籠是否存在上浮現象。

四、樁底沉渣量過多

清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環節,通過清孔應盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除,使混凝土與巖基結合完好,提高樁基的承載力。施工中發生樁底沉渣的主要原因及處理的措施如下:

①樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規定,清孔不干凈或未進行二次清孔造成的;施工中應保證灌注樁成孔后,鉆頭提高孔底10-20cm,保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少于30分鐘,然后將錘式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。

②當使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時,樁底的沉渣浮起困難,沉渣將堆積在樁底,影響樁與地基的結合。工程中需采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不能用清水進行置換。

③鋼筋籠吊放過程中,如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位,將會發生碰撞孔壁的事故,孔壁的泥土會坍落在樁底;因此,鋼筋籠吊放時,務使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。在鋼筋籠的加工工藝上,可選用冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度,減少空孔時間,從而減少沉渣。下完鋼筋籠后,檢查沉渣量,如沉渣量超過規范要求,則應利用導管進行二次清孔,使用方法是用空氣升液排渣法或空吸泵反循環法。這種方法是用已有的空吸泵、空壓機,在導管上備有承接管,它無需特殊設備,在任何施工方法中均可采用。

④清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積。開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為30-40mm,應有足夠的混凝土儲備量,使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣,達到清除孔底沉渣的目的。

五、導管進水

在澆注混凝土過程中,有時會發生由于過量上提導管,使接頭部分產生漏水等情況,將造成混凝土離析、流動等質量事故,在樁身上留下致命的質量隱患。因此要嚴格施工管理,不得發生泥漿水進入導管的質量事故。一旦生發上述事故,可采取如下的處理措施:

澆筑混凝土之前,若發現導管口出現漏水現象時,應立即提起到導管進行檢查,對漏水部位進行嚴格的防水處理后,再重新放入樁孔中,建筑混凝土。

在任何情況下,都應該盡可能的將導管底部深深的埋在混凝土中,當發現導管上提明顯過量時,應迅速將導管插到混凝土中,利用小型水泵或小口徑的抽水設備,將導管中的水抽到之后,再繼續澆筑混凝土。

六、斷樁

由于混凝土凝固后不連續,中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。造成原因及防治措施如下:

①施工中若發生導管底端距孔底過遠,則混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。

為避免質量事故的發生,樁孔鉆成后,必須認真清孔,一般是采用沖洗液清孔,沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定,沖孔后要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規范規定。這就要求在灌注混凝土前,應認真進行孔徑測量,準確算出全孔及首次混凝土灌注量。

②有時受地下水活動的影響或導管密封不良,沖洗液浸入混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現混凝土不凝體。

在地下水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進行處理,止水成功后方可灌注混凝土。幫扎水泥隔水塞的鐵絲,應根據首次混凝土灌入量的多少而定,嚴防斷裂。確保導管的密封性,導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多。

③在澆注混凝土時,由于導管提升和起拔過多,露出混凝土面,或因停電、待料等原因造成夾渣,出現樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開的現象。

施工中應明確規定,混凝土澆注過程中,一旦開始澆筑工序,一定要連續完成改作業,確保在混凝土初凝時間內連續澆注,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。并隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深,提升導管要準確可靠,嚴格遵守操作規程。

④施工中還會發生澆注混凝土時,沒有從導管內灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段出現疏松、空洞的現象。

因此,施工要求中要嚴格確定混凝土的配合比,使混凝土有良好的和易性和流動性,坍落度損失亦滿足灌注要求。灌注混凝土應從導管內灌入,要求灌注過程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量,避免埋下質量事故的隱患。

七、鉆孔內的有害氣體

由于地質構造或其他特殊原因,在灌注樁的成孔過程中,發現樁孔中產生沼氣、天然氣、硫化氫等有害氣體,全套管施工中,當需要在孔口附近進行焊接鋼筋骨架時,焊接的電火花會點燃樁孔內可燃性氣體而發生爆炸的質量事故。

為避免上述事故的發生,在進行焊接作業前,首先利用有害氣體探測器或火繩等檢查樁孔中是否存在有害氣體,一般情況下,樁孔中的可燃氣體,應用注水法排除孔中的有害氣體;當氣體量較少時,也可以利用火繩等將有害氣體燃燒掉。

八、結語

本文根據作者多年來從事鉆孔灌注樁設計和施工經驗,分析了影響鉆孔灌注樁施工質量的幾種因素,包括孔壁坍塌、縮頸、鋼筋籠上浮、樁底沉渣、導管進水、斷樁、鉆孔內有害氣體,并提出了相應的防范和處理措施,可以為類似工程提供借鑒。(

篇2:鉆孔灌注樁安全技術規定

1鉆孔灌注樁施工順序、機具位置,泥漿池及沉淀池位置、出渣路線、鋼筋籠加工區域的位置、場內運輸、供水供電線路等,必須嚴格按施工組織設計要求進行。

2陸上鉆孔樁施工一律采用硬地坪施工法,即鉆機應置于地基處理堅實平整的混凝土地面上,確保鉆機運轉時平穩。

3鉆孔樁機在陡坡或水上作業時,必須按施工組織設計要求設置堅固穩定的工作平臺(如水中鋼平臺等)。平臺應設有規范的防護和供人員上下的設施,經驗收合格后投入使用。同時應在各作業點配備相應的救身、防護設備。

4護筒埋設應嚴格按樁位中心軸線和垂直位置進行,埋設深度必須確保成孔過程中不發生筒邊竄水坍孔事故。若樁孔附近有管線時,宜將護筒的埋入深度超過管線埋入深度,確保管線在鉆孔樁成孔過程中的安全。埋設后的護筒應加蓋。

5鉆孔就位時,機架不能靠在護筒上,以免機械振動引起護筒漏水導致坍孔。沖抓鉆或沖擊鉆操作時,不準任何人進入落鉆區。

6裝、拆鉆桿時,應注意吊、放操作與人員之間的配合。在鉆進過程中,若鉆機發生卡鉆跡象時,必須立即停機。

7樁孔成型后,應盡快灌注混凝土,否則應在護筒上加蓋。

8鋼筋籠子的吊點必須焊接牢固,起吊前經驗收合格。起吊時必須設專人指揮,不準斜吊或橫向拖拉,確保鋼筋籠子垂直于鉆孔。

9除全護筒鉆孔施工法外,其它幾種成孔方法,應保持孔內水位穩定。在潮汐地區或河道中鉆孔時,必須有專人隨時觀測、記錄、調整護筒內水位變化。

10每根樁開鉆起至混凝土澆注完成必須連續作業,防止坍孔。

11電氣線路及其設施,必須符合先行規范《施工現場臨時用電安全技術規范》(JGJ46-2005)的要求。設備的電源線必須是整根導線,不得有破皮、接頭。控制電箱應符合規范要求,并嚴禁外接任何用電設備。水上施工應采用發電機供電。

12鉆孔樁機在地面移位時,應采用外動力拖動,禁止采用鉆機主、副鉤的垂直動力經轉向后直接快速拖動。鉆機滾筒下禁止采用磚塊等易碎物體墊襯。采用千斤頂調整鉆機水平度或垂直度時,同樣禁止千斤頂下用磚塊等易碎物體墊襯,調整應緩慢平穩地進行。

13鉆孔樁機的承重、連接銷,必須采用原廠的產品,禁止采用鋼筋等物件代替。

14在地面指揮混凝土車輛進行混凝土灌注的人員,必須隨時關注自己所處的位置是否安全,車輛倒車時,嚴禁進入車尾與樁架構件或其他構筑物之間,嚴禁車輛撞擊樁架。

篇3:鉆孔灌注樁監理實施細則

鉆孔灌注樁工程

(一)依據標準

《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)

《鉆孔灌注樁施工規程》(DBJ08-202-92)

《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GBJ50204-92)

《地基與基礎工程施工及驗收規范》(GBJ202-83)

《建筑工程冬期施工規程》(JGJ104-97)

(二)基本要求

1.灌注樁用的原材料和混凝土強度必須符合設計要求和施工規范的規定

2.成孔深度必須符合設計要求,以摩擦力為主的樁,沉渣厚度嚴禁大于300mm以端承樁為主的樁,沉渣厚度嚴禁大于50mm,以摩擦為主的樁或圍護樁沉渣厚度嚴禁大于100mm

3.實際澆筑混凝土量嚴禁小于計算體積,樁身任意一段平均直徑與設計直徑之比嚴禁小于1

4.澆筑后的樁頂標高及浮漿的處理必須符合設計要求和施工規范的規定

5.混凝土灌注樁冬期施工要求

⑴長螺旋鉆孔機的鉆頭宜選用椎型鉆頭并鑲合金刀,鉆過凍土時應加大鉆桿對上層的壓力,并防止擺動和偏位。鉆成的柱孔應及時覆蓋。

⑵泥漿護壁成孔灌注樁宜在初冬或春融期施工,泥漿溫度不低于5℃,并不得摻氯鹽防凍劑。

⑶人工挖孔,其孔應保溫,孔內作好通風。

⑷錘擊(振動)套管成孔應制定保證相臨樁身砼質量的施工順序,提拔套管應及時清除管壁上的泥土,防止凍結在管壁上,當成孔施工有間歇時,宜將套管埋入樁孔中。

⑸混凝土灌注樁的混凝土冬期施工要求,參照(3)基礎混凝土工程①質量標準(三)冬期施工要求。混凝土填入土孔的溫度不低于5℃,沉管灌注樁混凝土填入孔的溫度應根據熱工計算確定。

⑹在地基土最大凍深內和露出地面部分的樁身混凝土養護可采取負溫養護法,水泥宜使用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥,混凝土澆筑后起始養護溫度不應低于5℃并應以澆筑5d內的預計日最低氣溫或選用防凍劑。混凝土澆筑后,裸露表面應采用塑料薄模覆蓋保護。采用負溫養護法應加強測溫。當混凝土內部溫度降到防凍外加劑規定溫度之前,硅酸鹽水泥配制的混凝土,應為設計混凝土強度標準值的40%,并不低于4Mpa。

⑺鋼筋工程冬期施工要求,參見(3)基礎混凝土工程①質量標準(四)鋼筋工程冬期施工要求。

(三)允許偏差

1.鋼筋籠制作允許偏差主筋間距±10mm,箍筋間距±20mm,鋼筋籠直徑±10mm,鋼筋籠長度±50mm

2.鋼筋籠安裝允許偏差鋼筋籠安裝深度±100mm,鋼筋籠保護層±10mm

3.樁的位置偏移:單樁條形樁基垂直軸線方向和群樁基礎邊樁1/6d,且不大于100mm,條形樁基順軸線方向和群樁基礎中間樁1/4d,且不大于150mm,支護樁1/12d,樁徑偏差:-0.1d,且≤-50mm。

4.成樁垂直度≤H/100。