在沖(鉆)孔灌注樁施工過程中,由于主觀、客觀等多方面的原因,往往會發生如坍孔、斷樁等常見事故,有時甚至是不可避免的。作為工程技術人員,如何盡可能地預防、減少事故的發生以及一旦發生事故后,怎樣迅速、準確地分析、判斷事故形成的原因,然后在認真分析地質報告和現場施工條件后,采取相應的既安全經濟、又快速的處理方法是十分重要的。筆者總結了大量工地處理沖(鉆)孔灌注樁施工常見事故的實際經驗,并參考有關文獻及規范,歸納出如下幾點,供同行們參考。

1坍孔

1.1孔口附近產生坍孔

主要表現是:護筒(鉆桿)傾斜、護筒下沉明顯;鉆頭吊繩偏離孔位中心;孔內水位驟然下降并冒密集的小氣泡等。坍孔的主要原因是:護筒埋置深度不夠或護筒周圍回填的粘土分層夯實不夠;孔口附近地面受水浸濕泡軟(如泥漿沉淀池距孔口過近);孔內水頭壓力不足;向孔內補水時水流對孔壁有沖刷;開始沖孔進尺過快;吊繩放松過長致使鉆頭撞擊護筒或孔壁;泥漿稠度不夠等。

處理措施:如護筒下沉過多或傾斜,應及時扶正護筒,或者將護筒四周回填土清除,擺正護筒,用粘土分層回填夯實。嚴重時應挖出護筒,重新按要求埋置后再沖孔;在護筒底腳以下2—4m范圍內屬河床表層,通常比較松散,所以開始沖孔時應采用粘土加礫石的稠泥漿小沖程,防止鉆頭撞擊護筒;補

水管應置于護筒中部,防止沖刷孔壁;保持孔內有足夠的水頭壓力(孔內水位比孔外地下水位高出2m以上);在砂夾卵石及砂層中開孔時,按1:1投入粘土和小片石,遇有軟土層時,按2:1或3:1投入粘土和小片石,采用小沖程、高頻率反復沖砸到護筒腳下1—1.5m處停下,回填到護筒底腳以上1.0m,再繼續沖擊,使孔壁堅實,不坍不漏。一旦判明發生了坍孔,如情況不嚴重時,可按1:1投入粘土和小礫石,回填至坍孔位置以上(或護筒底腳以上)1.0m,并加大泥漿比重繼續沖擊;如情況嚴重時,應將鉆孔全部用砂夾粘土或小礫石夾粘土(1:1)回填,經3—5天密實后,再重新沖(鉆)孔。

1.2孔內深部發生坍孔

主要表現是:孔內水位驟然下降并冒密集的氣泡;沖擊機或卷揚機負荷明顯增加甚至鉆頭運轉不起來;長時間沖擊進尺很小等(用測繩測得的孔深與理論計算值差距較大)。

深部坍孔的主要原因是:孔內水位高度不夠,沒有足夠的水頭壓力(往往由掏渣后未及時補水或泥漿所致);泥漿稠度不夠;沖孔通過取土層有潛流或流速較大。產生對流,加之補水不及時;鉆頭或掏渣筒吊繩放松過長致使其撞擊孔壁;此外,在松軟砂層中進尺太快(采用大沖程)等。

防止措施:沖孔過程中應始終注意保持孔內泥漿有一定的稠度;松散粉砂或流砂中沖進時應多加粘土與礫石,或者風化片石等,將松軟土層擠緊,同時加大泥漿稠度;保證孔內有足夠的水頭壓力(水頭高于孔外2m左右);控制進尺;放松卷揚機或沖擊機不宜過多。一旦判明發生了坍孔,當孔內坍塌不嚴重時,可回填至坍塌位置以上1———2m,并加大泥漿比重繼續沖進。較嚴重的坍孔,應將鉆孔全部用砂夾粘土或小礫石、小片石夾粘土回填,經一星期左右沉淀密實后,校正護筒位置無誤后再重新沖孔。

2埋鉆、卡鉆、掉鉆

主要表現是:鉆頭提不上來或掉入孔中。

產生原因是:

埋鉆:通常是由于較大的坍孔或鉆頭沖入軟弱土層中太深所致;沖擊進入粘土層時,因土層本身可以造漿,應采取小沖程、快速、勤掏泥的辦法逐漸降低泥漿稠度,否則會因泥漿過稠而造成埋鉆。

卡鉆:一般是由于沖擊進入風化巖層或巖層中,采用較大的沖程沖擊,當鉆頭吊繩放的太松,致使鉆頭下落后傾斜,頂住孔壁或沖擊進入夾層的巖層中,造成卡鉆;孔內有探頭石未鑿除或有大塊孤石坍落、孔口有雜物下墜等。

掉鉆:發生埋鉆或卡鉆時強行上提鉆頭,或者是由于缺乏檢查,吊環、吊繩斷裂;(吊繩自然磨損檢查時未發現,特別是扒桿頂端及連接處磨損或擰斷);沖擊錐的轉動套斷裂;吊繩放松過少而形成“打空錘”時使吊繩因受荷過大而斷裂;鉆桿與鉆頭松脫等。

防治措施:

無論發生埋鉆或卡鉆,都不得強行上提鉆頭,以免造成吊繩斷裂或坍孔。如埋鉆不太深,可用套繩、打撈鉤具勾住鉆頭,并與吊繩共同受力將其提上來;如埋的較深,打撈鉤具往往難以勾住,即使勾住時也可能提不上來。則應采用空氣吸泥機或空氣壓縮機吹開埋鉆的泥砂,再提出鉆頭。

判明是卡鉆時,可先用打撈鉤具勾住鉆頭,同時給吊繩施加橫向力晃動鉆頭,待鉆頭松動后再將其提出;如仍不能提出,則改用小鉆頭沖擊障礙物,將其打碎或壓進孔壁。也可直接沖擊原鉆頭,使其松動后吊起。

一旦發生掉鉆,應及時打撈。間隔時間愈長,鉆頭會埋得愈深,與周圍泥砂銹蝕也愈死。當使用打撈工具無濟于事時,比較有效的方法是采用空氣吸泥機或空氣壓縮機吹開埋鉆泥砂,然后再行打撈。

3縮孔、彎孔、斜孔

主要表現是:吊繩偏離護筒中心;鉆頭上提困難(機器載荷明顯增加);清孔后放入鋼筋籠時下不去或傾斜等。

產生原因是:護筒以下有較厚的淤泥質亞粘土、亞沙土夾層,而孔口地面又堆有較大的荷載(如震動較大的施工機具、建筑材料等)往往會造成縮孔;開始沖擊時地層較松軟,如果采用沖程較大、吊繩放得較松,往往會造成斜孔;鉆錐在沖擊時轉動套不夠靈活、或因泥漿太稠而影響鉆錐鉆轉動,會形成縮孔和梅花孔;孔內有探頭石或障礙物,使鉆頭受力不均,也會造成彎、斜孔;鉆入呈傾斜狀態的硬土層、風化巖層;鉆孔通過溶洞、孤石等;鉆架下的地基產生不均勻沉降,使鉆架傾斜,也會導致產生彎、斜孔。

防治措施:

在沖孔過程中,如出現上述產生縮、彎、斜孔的跡象,可用自制檢孔器吊入孔內檢測。檢孔器應按照樁內設計鋼筋籠的直徑焊制。為使檢孔器較輕便,可先只焊4根主筋,且每隔2米焊一根加勁箍筋環,長度采用5m左右(約為4—6倍鋼筋籠的直徑),當檢孔器不能下沉到已鉆的深度或檢孔器倒向一側孔壁時,則可判明發生了縮孔、彎孔或斜孔。如探明已發生了縮、彎、斜孔,應采用小片石、碎石回填至發生

偏斜處以上1m左右,重新修孔、沖孔。(采用小沖程、高頻率修孔)不嚴重時,可以調整鉆機或扒桿位置繼續沖孔。嚴重時,應全部用小片石、碎石回填該孔位,重鉆修孔,必要時應反復修幾次。待孔全部沖完后,檢孔器再按設計鋼筋籠的主筋及箍筋數量補齊,作為樁中鋼筋籠使用之。

4樁中出現夾泥層、斷樁

我們都知道,在樁孔中灌注水下混凝土,通常都是采用儲料漏斗和導管完成的。形成樁中夾泥層乃至斷樁的情況一般有如下一些時機:

4.1由于計算失誤而使第一斗混凝土灌下(工地上稱為“撒鷹”)后,未能封住導管下口,或混凝土面高于導管下口面不多(小于1m),在水壓力作用下使導管內返水,不得不二次“撒鷹”時,使兩次灌注的混凝土之間出現夾泥層;

4.2在灌注水下混凝土的過程中,導管焊縫或其接頭漏水;導管提升過多(孔內產生了小規模的坍孔而未發現、計算失誤等)使其下口拔離孔中的混凝土表面,都會造成導管返水而形成夾泥層;

4.3當一個樁孔由于停電、機器故障等原因未能保證混凝土的連續澆注時,兩次澆注間隔時間較長,孔中混凝土表面已初凝,從而使樁身在該處產生夾泥層甚至斷樁。對于上述事故,如果施工人員能夠嚴格按照操作規程施工,不馬虎大意,實際上是完全可以避免的。如一旦發生了這類事故,處理措施有:

4.4若是上述第一種原因,應馬上拔出導管,將孔底的混凝土拌合物用吸泥機或抓斗清除,然后重新下管灌注;若是第二種原因,應視具體情況拔換原管,或用原管插入混凝土中繼續灌注。但灌注前應將導管內的水和沉淀泥吸出。如這二種原因處理不及時,使孔內混凝土已凝固,這就形成了斷樁。

對于斷樁事故的處理,首先應認真分析、研究,查明事故形成的原因及斷樁部位的標高,然后在充分分析地質報告和現場施工條件后,選擇一種施工上安全可靠、費用上經濟合理、技術上簡單可行的處理方法進行處理。目前,斷樁事故處理的幾種常用的方法有:重新成孔法、沉入鋼護筒法、下沉井法、人工挖孔法等。

4.4.1重新成孔法:利用沖擊鉆,待已澆注混凝土有一定強度后,先回填片石及膨潤土,再將已澆注的混凝土全部沖掉;在沖進過程中,用掏渣筒掏渣,并用磁鐵將沖斷的鋼筋打撈出來。沖進深度比斷樁部位超過20—30cm,然后按規范要求進行清孔,重新安放鋼筋籠后,澆注水下混凝土。(為了提高沖擊效率,可以在已灌注的混凝土中鉆眼,采用定向爆破法將混凝土炸碎,然后再進行沖擊,可大大提高沖擊效率。不過,此法施工難度亦較大)

重新成孔法的特點是:

優點:不需要復雜的施工機械,(只用常規施工機械如沖擊鉆、掏渣筒等)施工工藝簡單,安全,施工質量易于保證。

缺點:由于樁孔中已放入了鋼筋籠,加之水下混凝土結硬后強度很高,往往使沖擊效果很差。同時,由于鋼筋籠的影響,甚至還會引起卡鉆、掉鉆、坍孔等并發事故。特別是當斷樁部位較高時,沖掉一個斷樁往往費工、費時,不但增加工程費用,甚至還會延長工期,造成工程損失。

適用范圍:斷樁部位發生在深部,澆注數量較小;或樁底部分無鋼筋籠時;樁位處地質條件較好。(如硬粘性土、砂礫、角礫、強風化巖層等)

4.4.2沉入鋼護筒法:根據斷樁部位發生深度,采用厚10mm鋼板卷制一個直徑與樁成孔直徑相同,長度比斷樁部位(即已澆混凝土表面)標高低0.5m—1m(地下水十分發育處應采用下限值,可防止反水)的鋼護筒,用振動錘將鋼護筒沉至已澆混凝土表面以下0.5m—1m處,清除孔內土體和泥漿后,排干孔內積水(如反水則進行封底處理),鑿除頂面浮漿及松散混凝土,并將鋼筋清洗干凈,刷除表面銹飾后,繼續澆注混凝土接樁。

沉入鋼護筒法的特點是:

優點:此法為處理斷樁事故最常規的方法之一,施工工藝成熟,安全可靠,施工質量完全可以保證;且不受地質和水文條件的限制;鋼筋籠不會受到破壞,可繼續利用。

缺點:所需施工機具復雜,如大型卷扳機、大噸位吊機、振動沉樁錘等。這對于一般結構簡單的橋梁施工工地來說,很難具備這些機具,從遠處調運或租用,經濟上和工期上均不一定是最佳選擇。因此采用此法是有一定難度的。

適用范圍:斷樁部位(即鋼護筒長度)一般不超過20m,不受地質和水文條件的限制。

4.4.3下沉井法:將斷樁孔位再回填至地面,并進行必要的處理后(如平整孔口地面、夯實、鋪20cm—30cm沙礫墊層)先預制好第一節沉井(沉井中心即樁位中心),一般一節長度為2m—3m,沉井內徑比樁成孔直徑大10cm,且上口內徑比下口內徑小10cm(便于接筑下一節沉井時支撐模板),井壁厚度8cm—15cm,待第一節沉井強度達到70%以上時,即可挖土下沉。下沉到距地面0.5m時,停止挖土,再接筑下一節沉井,直至斷樁部位。待沉井下沉穩定后,如涌水則進行封底處理。然后清除斷樁部位的泥土,鑿除浮漿層及松散混凝土,再按接樁工藝進行預埋錨固鋼筋。灌注混凝土時,因距地面較深,為確保灌注混凝土質量和安全,應采用水下混凝土灌注方法:即先在孔內灌注1.5m左右混凝土(無水灌注),并使導管埋入混凝土0.5—1.0m,振搗密實后再灌清水,然后按水下混凝土進行澆注。

下沉井法的特點是:

優點:不需要復雜的施工機械,施工工藝簡單易行,安全,施工質量易于保證,鋼筋籠不會受到破壞,可繼續利用。并經工程實例比較,該法比重新成孔法經濟,比人工挖孔法安全。

缺點:沉井節間連接、沉井與已澆注混凝土之間接縫處理技術要求高;要求施工人員有一定的沉井施工經驗;工期較長。

適用范圍:要求斷樁部位位于較好的地質層,如強風化巖層,碎、礫、卵石層等,以利于沉井與該層面的連接;地下無涌水或涌水量較小。

4.4.4人工挖孔法:先將斷樁孔位回填至地面(為有利于快速沉淀及挖孔,應回填中、粗砂礫土、碎、卵石土等),經24小時沉淀密實后,再進行人工挖孔。挖回填土一米,割除鋼筋籠一米,做一米護壁(地質條件較好時,用噴射混凝土護壁法,該法施工速度快,工藝簡單;地質條件不好時,用鋼模板澆注混凝土梯套法,該法施工工藝也簡單易行,但施工速度較慢,必須使所澆注混凝土梯套強度達到70%以上時,才能挖孔并澆注下節梯套混凝土)。依次直至斷樁部位處,鑿除浮漿層及松散混凝土,并將已澆注混凝土中的鋼筋籠鑿出2m,然后下鋼筋籠與原有鋼筋籠焊接(注意同一斷面上接頭數量不超過鋼筋根數的20%);然后用導管澆注清水混凝土。或者鑿除浮漿層及松散混凝土后,在孔位中部再鉆一個較小直徑的孔,插入一個與小孔直徑相適應的小直徑鋼筋籠,澆注混凝土并振搗密實后再灌水,用導管澆注清水混凝土。

人工挖孔法的特點是:

優點:不需要復雜的施工機械,施工工藝簡單、靈活、經濟,施工質量易于保證;經工程實例比較,該法是以上所述四種方法中最為經濟的。

缺點:由于大部分工作都需要工人井下作業,施工時安全隱患較多;工期較長。原有斷樁部位以上的鋼筋籠被完全破壞,不能利用。

適用范圍:斷樁部位距地面10m以內,且地質情況較好;地下無涌水或涌水量較小。

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。