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桩基施工过程中常见问题及处理措施
4.1钢护筒打设过程中常见的问题及处理措施
4.
1.1护筒变形、卷边
(1)原因分析1)钢护筒厚度不够,振动人士时碰到漂石、异物,造成钢护筒头部变形2)钢护筒第一节入土口加劲箍焊接强度不够,在振动人士过程中脱落,成为钢护筒入土的障碍物,造成钢护筒变形3)钢护筒第一节入土加劲箍不完整,存在间隙在振动入土过程中加劲箍变形,阻力加大增加了钢护筒入土难度,造成钢护筒变形4)水中平台钢管桩比钢护筒先施工,由于钢管桩施工时坐标位置靠钢护筒太近,钢管桩或钢护筒施工发生倾斜、偏位.导致钢管桩与钢简出现冲突相撞,造成钢护筒变形
(2)预防及处理措施1)增加第一节钢护筒厚度,第一节钢护筒在施工中起着引导和排挤地层土的作用.第一节钢护筒不变形.随后的钢护筒一般不会变形2)对第一节钢护筒入土口的加劲箍作全断面焊接.并加强其焊接质量3)钢管桩施工时对钢管桩和钢护筒位置精确放样.加大其间距.保证钢管桩和钢护筒位置的准确性和垂直性
4.
1.2护筒偏位、垂直度不够
(1)原因分析1)放样位置不准确,导线点转入放样定位误差太大2)放样后,在埋设钢护筒前,没有保护好放样坐标点3)埋设钢护筒时,埋设基点与放样坐标点有偏差
(2)预防及处理措施1)采用先进的仪器设备,严格按照钢护筒设计图纸坐标放样,应多次进行放样坐标复核并定期对仪器进行校核2)钢护筒埋设点放样后,采用固定式保护桩保护好其坐标点3)在护筒设前,对其坐标次测量复核并对导线点定期进行复核
4.2钻孔过程中常见的问题及处理措施
4.
2.1进尺缓慢
(1)现象8)破桩头时,剥出声测管时避免将声测管帽子弄折或者将声测管截断,如这种情况出现要及时封堵,避免混凝土碎块等杂物掉入
(3)处理措施1)顶部堵塞的情况不及时封闭声测管上口,导致混凝土浆体流入,就会出现声测管上口堵塞或实心的情况,这种实心部分都是含有一定沙或小石子的水泥浆体,如果声测管中注水充分,浆体呈流塑状,用高压水泵或一般水泵即可冲洗干净;如声测管中没注水,浆体硬化,这种堵管一般不会很长,准备
3.5m、2m、1m的螺纹22钢筋和40cm长的签子各一根,粗细配套的锚具和夹片一套,大锤一个,按深度递进的方式先后用40cm塞子、Im、2m和
3.5m的螺纹22钢筋冲击堵塞部分,2m和
3.5m的钢筋由于长度较长,可先用锚具锚固,大锤击打锚具的方式将钢筋打入,为防止夹片受振动脱落,夹片用铁丝扎在一起,并在夹片下部用数根铁丝扎紧固定夹片往复数次冲击后,用水泵将碎状物冲洗出来,顶部堵塞的情况一般
3.5米的钢筋便足够长了,如遇更深的实心堵管,可采用更长的钢筋或者钢绞线冲击2)上部堵管的情况上部堵管,这里指4至20m堵管的情况,用实心钢柱制作1m和50cm长的大塞子各一个,直径32cm,前端加工成尖锥形并硬化处理,后有圆孔,穿100米直径4mm钢丝绳并扎紧固定,钢丝绳缠绕在转轮上,用来冲击堵管处,每次冲击20分钟左右,再用水泵将碎状物冲洗出来,再接着冲击和冲洗,反复进行3)声测管中部堵管的情况中部堵管,这里指20-40米堵管的情况,声测管中部堵管时,可用1m或者50cm长实心钢鎏冲击配合水泵冲洗的方法疏通,考虑到声测管堵塞处较深,可能存在局部弯曲的情况,导致发生卡管的现象,也可以采用直径22mm长2m或
3.5m螺纹钢筋代替实心钢塞或者钢绞线冲击配合水泵冲洗的方式,此深度范围内可用人工抽拔钢绞线往返冲击,水泵将碎状物冲洗出来的方法处理4)声测管下部堵管的情况下部堵管,一般指40米深度以下堵管的情况,此种情况人工抽拔钢绞线工作强度太大,可采用将钢绞线锚固在挖机的铲斗或者吊车的小弯钩上,将钢绞线提起至半空中冲击堵管部分,然后用水泵将处理的碎状物冲洗出来,如此往复20米深度以下堵塞的情况也可采用钢筋冲击的方式,用长100m直径4mm的钢丝绳吊着长
3.5m直径22mm的螺纹钢上下往返冲击,再配合水泵将冲击碎屑冲洗出声测管由于钢筋相对32cm实心钢柱较细且具有弯折弹性,虽然较长但却不易发生卡管现象5)测深声测管用水泵管(每米处均有刻度标识)疏通完毕后,用长30cm直径
3.2cm的钢柱体(做成探测头形状,略大)测深,测试疏通后的声测管深度,由于此种探头比声测探头长且粗些,可确保超声波检桩时声测探头不被卡在管中
4.
3.2钢筋笼偏位
(1)质量问题及现象1)钢筋笼就位后突然下沉;钢筋笼中心偏位
(2)原因分析1)钢筋笼固定不牢固或固定措施不得当2)测量定位出现误差或在灌注性过程中,导管碰撞钢筋笼3)在施工过程中,桩位控制点未采取保护措施,出现人为移动
(3)预防措施1)在钢筋笼定位后,将钢筋笼牢固固定在位于护筒之上的垫木上垫木应该用20cmx20cmx300~400cm长方木根2)护筒周围的回填土要夯实,防止护筒移位3)测量定位要准确,要用控制桩进行复测核,复核无误后方可进行水下砂灌注
(4)处理措施1)对于下沉或偏心的钢筋笼,在浇筑碎前或未浇筑至钢筋笼时,可用吊车将其吊起进行复位
4.
3.3钢筋笼卡壁、下放不到位
(1)在钢筋笼的制作中,将对称的4根主筋的下部各加长,延长至孔底,并将加长钢筋末端弯起或加工成圈状,加强混凝土灌注初期对钢筋笼下部的握裹力在设计要求允许范围内,适当减少钢筋笼下部的箍筋和加强筋的数量钢筋笼就位后,在钢筋笼顶部用钢筋或钢管将上部主筋与钻台架连接顶牢,或将钢筋笼顶部固定在钢护筒上,防止钢筋笼上浮
(2)在清孔和混凝土灌注之前把泥浆的比重控制适当的范围内,在
1.
52.0之间,要求〜作泥浆用的粘土塑性指数不小于15且清孔应尽量彻底在混凝土灌注过程中,防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出落入孔中,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,加大了泥浆比重泥浆比重过大,孔中液体对钢筋笼浮力增大,而且在混凝土面上形成较厚的浮浆,使孔内混凝土顶面标高探测不准确,并在混凝土上升时浮浆会裹着钢筋笼上升
(3)混凝土配制时严格控制其流动性(坍落度)和初凝时间,选用初凝时间较长的水泥品种,适当加大混凝土的水灰比,水灰比采用
0.
50.6,含砂率采用40%—50%,而且粗骨料的〜最大粒径应不大于40mm,保证混凝土的坍落度达到1822cm范围之间,使混凝土拌合物具有较〜好的流动性(和易性)混凝土灌注前严格检查混凝土拌合物的均匀性和坍落度等,如不符合要求进行第二次拌和,严禁不合格的混凝土灌入孔内尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋笼时其流动性变小,在不利的施工条件下,推广用缓凝剂,以推迟混凝土的凝结过程,增加其和易性
(4)按照施工规范要求,合理计算确定首批混凝土数量和漏斗的高度,要求导管底口埋入首批混凝土的深度不小于1m,在灌注
1.5m桩时保证有
2.7m3的蓄料斗;灌注1m桩时保证有
2.0m3的蓄料斗,及采取下料后导管回插10cm的方法来保证埋管深度,防止混凝土流出导管底口时流速过快导致钢筋笼上浮灌注开始后,应紧凑连续地不断进行,每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短,严格限制拆除导管所耗时间,一般不超过去时15s,灌注中途不得停工
(5)当钻孔内混凝土顶面上升到接近钢筋笼下端时,是比较容易产生钢筋笼上浮的阶段,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,除保证首层混凝土进入钢筋笼时有足够的流动性外,采取以下措施
①当混凝土面接近钢筋笼底面时,应保证导管有较大的埋深,但一般不得大于6m,使导管底口与钢筋笼底端保持较大距离,最好有3m以上并放慢混凝土灌注速度,减小混凝土的冲击力,以降低混凝土从导管底口出来后向上翻升时钢筋笼所受到的顶托力
②当孔内混凝土面进入钢筋笼34cm时,提升导管,并保证导管在混凝土内的埋深在2m以上,钢筋笼被该段非流动混凝土〜压持住(混凝土对钢筋笼骨架的握裹力)在继续灌注混凝土时,随着混凝土面的上升,导管底口以下钢筋笼受到混凝土的握裹力也随之增大一般情况下,有了这段安全埋置距离,钢筋笼便不会上浮
(6)在混凝土灌注过程中,用测绳经常测量孔内混凝土顶面标高并做好记录,据此确定导管已埋深多少,及时提升并拆除导管,控制混凝土灌注速度,及时调整导管的埋深,控制灌注速度,以控制混凝土向上翻升速度,减少其对钢筋笼的携带能力考虑到灌注中后期混凝土的流动性降低,与钢筋笼及导管壁的摩阻力大为增加,应严格控制导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深,一般不少于2mo导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升;如导管的法兰盘卡挂钢筋笼,可转动导管,使其脱开钢筋笼后,移到钻孔中心
(7)钢筋笼上端通过吊筋焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用方法比较简单,也便于操作,现场应用比较广泛但由于钢筋笼与护筒连接为一个整体,护筒拔出带来一定的困难,必要时需清除护筒内沉积的钻渣泥浆,甚至表层的混凝±,以达到护筒处理桩头的目的
(8)对钢筋笼顶部的第一个加强箍筋进行处理,预先割除两根(或四根)主筋的弯钩在吊装钢筋笼时将两根(或四根)用4)48x
3.5钢管沿割除的弯钩的主筋插入,固定在护筒口灌注平台(或钻机机架)下两根巾48x
3.5钢管横担上,采用扣件连接利用护筒口灌注平台(或钻机机架)重量和施工过程中产生的荷载来阻止钢筋笼的上浮
(9)在浇筑桩基混凝土时格外注意观察悬吊钢筋笼子的吊筋变化情况,如果看到吊筋有一点儿向上撞”时,就已经表明钢筋笼子已经上浮了,此时要立即采取措施,放慢混凝土的浇筑速度,反复的用钻机上的卷扬机慢提快落〃导管,即慢慢的将浮出的钢筋笼子带回浇筑的混凝土中,应准确计算导管埋深和已浇混凝土标高,应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深切不可因浮笼问题而把导管拨出混凝土面,而造成断桩
(10)如果钢筋笼还是降不下去,则只能进行拔笼重钻处理,混凝土的浇筑方量不多,或者钢筋笼在混凝土中的埋深比较浅,关键是钢筋笼及时拔出减少了施工损失,对桩身的重新开钻工作也很有利
4.4混凝土浇筑过程中常见的问题及处理措施
4.
4.1混凝土灌注不连续
(1)原因分析1)混凝土用的原材料质量差,如使用小水泥厂生产的水泥,强度不稳定,砂、石子级配不良,含泥量大于3%;混凝土搅拌不按配合比计量,搅拌不均匀2)灌注工艺不当,没有分层灌注、分层振捣密实3)灌混凝土的漏斗位置歪斜,灌混凝土时斜落碰撞桩壁使土掉落在混凝土中而夹泥有的后放钢筋笼,且吊放位置不直,碰落孔壁土层掉在混凝土上造成断层
(2)预防措施1)控制混凝土的原材料质量进场水泥要核查出厂合格证,检验水泥的稳定性和强度,如储存期超过3个月或受潮结块的水泥,须复试后按复试标号应用选用洁净的中粗砂,选用级配良好且含泥量不大于2%的石子2)搅拌混凝土配合比应按要求的强度等级、施工的坍落度、原材料由试验室从多组试配比中选取质优、价格低、利于施工的最佳配合比正确计量,每盘混凝土的材料重量偏差不宜超过下列规定水泥、外掺混合料;2%;粗、细骨料3%;水及外加剂溶液2%03)搅拌混凝土时,应优先选用强制式搅拌机;掺外加剂时搅拌时间应适当延长4)灌注混凝土时,每次浇注高度不得大于
1.5m应随浇随振动,确保振捣密实5)灌混凝土的漏斗必须放正,确保混凝土垂直下落钢筋笼安放必须吊直轻放,防止碰撞孔壁
(3)处理措施1)从检测时发现成桩的上部有夹泥和不密实等质量问题时,可挖除桩周上,将该段凿除,用比原设计提高一级混凝土强度,立模补浇到标高或将缺陷处清除酥松部分,采取扩大断面补强的方法2)经检测单桩承载力达不到设计要求时,需会同有关人员研究加固方案一般采取补桩、扩大承台面积等方法
4.
4.2导管进水
(1)原因分析1)首批混凝土方量不够或导管口距孔底的间距过大,混凝土不能埋没导管底口或导管埋入过浅造成泥浆从导管底口进入2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高气囊挤开,或导管焊缝破裂,水从接头或焊缝处流入3)在灌注中,上下抽动导管过猛,导管接头处橡胶垫破裂导致水流入导管;若导管为丝扣连接,导管被混凝土罐车撞击弯曲,丝扣滑丝导致进水4)操作不当或机械制动失灵导致导管提升过猛,或测深搞错,导管底口拔离混凝土面,底口涌入泥水
(2)预防措施1)准备足量的首批混凝土方量,导管底口距孔底保持在30cm40cm之间为宜〜2)使用质量较好的橡胶皮垫,导管有破损的予以补焊或废弃,安装导管时严格把关,使导管水密性达标3)灌注时导管不宜上下抽动过猛,最好不要使用丝扣连接的导管4)拆除导管时,要仔细量测计算,确保导管有一定的埋深
(3)处理措施1)导管进水,当为首批混凝土封底不成功时,应立即将导管提出,将孔底的混凝土用空气吸泥机或抓斗清除,然后下导管重新灌注2)若导管拔出混泥土面,应立即组织施工人员依次将导管拆除并清洗干净,迅速将装有底塞的导管压重插入原混凝土表面以下
2.5m的深处,然后再继续灌注,将导管提升
0.5m,按照初灌混凝土的要求继续灌注3)由于导管接头原因进水,视具体情况,拔换原管重新下管后,将进入导管内的泥浆用泥浆泵抽出,续灌时混凝土配合比适当增加水泥用量,以后可恢复正常配合比
4.
4.3堵管
(1)原因分析1)灌注过程中因灌注时间过长,表面混凝土已初凝2)导管内进入异物,导致混凝土在导管内停留过久,或因混凝土离析而发生堵管3)塌落度过小,流动性差,或夹杂大块石头砖块等异物
(2)预防措施1)灌注前,应对机械设备仔细检修,并准备备用机械发生故障立即更换备用机械,同时采取措施加速混凝土灌注速度2)拌合站原材料加强管理,不得混入大块糖石3)严把混凝土质量关,对塌落度小,流动性差,或离析的碎不得灌入,经处理合格后再灌入
(3)处理措施1)堵管后视具体情况,若首批混凝土已初凝,将导管拔出,用吸泥机将孔内表层混凝土和泥浆、渣土等吸出,重新下导管灌注但灌注结束后,这根桩宜作断桩再予以补强另一种处理方法是将已灌注的混凝土作废弃处理,孔内回填片石粘土后重新成孔2)若孔内混泥土尚未初凝,且流动性很好,迅速将导管连同堵塞物拔起,重新下导管配重压入已灌注混凝土内2m,用潜水泵将导管内泥浆抽出,然后继续灌注;另一种是重新下导管二次拔球重新灌注,做法是导管插入原混凝土面以下50cm,料斗内放入足够的首批混凝土量进行二次拔球灌注,当混凝土灌入足以置换完导管内泥浆时,配重再把导管压入原混凝土内1m左右后续正常灌注,为保证桩头混凝土质量需超灌2m以上但该种处理方法桩基质量难以保证根据检测结果需做补强处理
4.
4.4埋管
(1)原因分析
1.导管埋入混凝土过深,导管内外混凝土初凝使导管与混凝土间摩阻过大2)提升导管时过猛,将导管拉断
(2)预防措施
2.加速灌注速度,严格控制导管埋深,灌注过程中每隔数分钟上下抽动导管数次
3.导管接头螺栓事先检查是否稳妥,感觉导管已很难拔出,适当小幅度活动,不可猛拔
(3)处理措施1)若已成埋管故障,插入一直径稍小的护筒至已灌注混凝土中,用吸泥机吸出混凝土表面泥渣,派潜水工下至混凝土表面在水下将导管齐混凝土面切断,拔出安全护筒,重新下导管灌注,此桩需做补强处理
4.若埋管后,混凝土已初凝,导管插不下去,按断桩处理
5.
4.5短桩
(1)原因分析1)灌注混凝土过程中,未设专人经常测量水中混凝土面的高度2)现场技术员缺乏质量意识,未掌握水下混凝土施工有关规定要求和注意事项3)技术交底有不到位之处,内容不够全面;4)质量管理体系运行过程中责任人未认真履行其职责;5)项目管理中有不到位之处6)短桩在现场技术员、现场监理工程师、第三方检测人员共同见证下,经桩基检测合格后,再进行处理
(2)预防措施1)浇灌前应检查钻机、搅拌机、发电机组等设备,确保其在桩身混凝土浇灌过程中运行良好,并注意机械设备日常维护保养;2)灌浆导管应由经验丰富的机班长操作,技术人员应现场指导并严格控制灌浆导管提升高度,严禁将灌浆导管提离混凝土面;3)灌注桩接近结束时,应用尼龙绳绑一金属重物,探入孔中,金属与混凝土内的石子磨擦,明显通过细绳可以感觉到这种测试不仅在孔中心进行,还要在孔的周边进行几次,以绳子最长的混凝土面为准来控制;4)为了防止颈缩造成短桩,应保持导管处在孔的中心,不可偏向一侧
(3)处理措施接桩方案1)施工准备平整场地,清除地表浮土及杂物,并进行夯实处理2)测量放线全站仪放样,埋设护桩(要求护桩用混凝土浇筑埋置,避免被扰动),以备开挖过程中对桩位进行检验,确定桩的中心位置3)孔口防排水在孔口四周设置拦水填和排水沟,做好地表的防排水系统,排水沟深度控制在地面下30cm,拦水填高度控制在50cm,并做好排水沟内水的疏导,避免地表水流进孔内,并准备好篷布,下雨时及时进行遮挡4)桩孔开挖采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖,挖土顺序为先挖中间后挖周边,按设计桩径加20厘米控制截面大小孔内挖出的土装入吊桶,利用提升设备将渣土垂直运输到地面,堆积到指定地点或直接清理出施工现场,防止污染环境注意挖孔过程中,不必将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凹凸不平,以增加桩的摩擦力在挖土过程中请安排专职安全员,对现场施工进行监控,技术人员随时对桩孔的直径、垂接桩允许4品差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1顶面位置50mm2孔位中心50mm测量检查3倾斜度
0.5%直度进行量测,发现问题及时整改,以免误差积累5)接桩混凝土处理挖至短桩处,清除表层的浮浆,凿出混凝土新鲜面,以及钢筋,钢筋接头预留应不在同一截面上,上下距离相差35d,且不小于50cm对挖出的钢筋和声测管进行清洗,去除表面的泥浆和污垢凿除钢筋笼主筋后计算需要接的钢筋笼长度,保证搭接后深入承台内钢筋长度,在钢筋场内准备接桩的上部钢筋笼,钢筋的搭接可采用单面焊或者帮条焊接,焊缝饱满,平顺,焊接长度不小于10d,高度大于等于
0.3d,且不小于4mm,宽度大于等于
0.7d,且不小于8mm,焊接过程中应保证钢筋笼的垂直度不大于1%,且能保证保护层的要求声测管的对接应与钢筋笼的搭接同时进行,搭接的原则为垂直度满足要求,搭接处焊缝饱满,不漏水,声测管对接完毕后进行注水检测6)挖孔过程中孔内水的处理孔内如果渗水量较小,可采用人工用铁皮桶通过提升设备进行运送至孔外的方式;如果孔内渗水量较大时应缩短开挖的高度,防止渗水对孔壁的侵蚀,及时进行护壁处理,并采用潜水泵抽水至孔外7)接桩混凝土浇筑将短桩处混凝土表面清理干净后,根据补桩高度支定型桩基模板,经现场监理验收后,浇筑与原桩基混凝土标号相同的混凝土浇筑完成后,对混凝土进行养护,表面覆盖土工布,保持混凝土表面湿润
4.
4.6断桩
(1)原因分析1)碎坍落度小离析或石料粒径较小,在碎灌注过程中堵塞导管,且在校初凝前未能疏通好,不得不提起导管时,从而形成断桩2)由于计算错误致使导管底口距孔底距离较大,致使首批灌注的砂不能埋住导管,从而形成断桩3)在导管提拔时,由于测量或计算错误,或盲目提拔导管使导管提拔过量,从而使导管底口拔出碎面,或使导管口处于泥浆层或泥浆与碎的混合层中,形成断桩4)在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在碎初凝前无法提起,造成碎灌注中断,形成断桩5)导管接口渗漏致使泥浆进入导管内,在校内形成夹层,造成断桩6)导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩7)由于其他意外原因造成砂不能连续灌注,中断时间超过碎初凝时间,致使导管无法提升,形成断桩
(2)预防措施1)导管使用前,要对导管进行检漏和抗拉力试验,以防导管渗漏每节导管组装编号,导管安装完毕后要建立复核和检验制度导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定,尽量采用大直径导管2)下导管时,其底口距孔底的距离不大于40-50cm,同时要能保证首批碎灌注后能埋住导管至少1m在随后的灌注过程中,导管的埋置深度一般控制在2-4m范围内3)碎的坍落度要控制在18-22cm要求和易性好若灌注时间较长时,可在碎中加入缓凝剂,以防止先期灌注碎初凝,堵塞导管4)在钢筋笼制作时,一般要采用对焊,以保证焊口平顺当采用搭接焊时,要保证焊缝不要在钢筋内形成错台,以防钢筋笼卡住导管5)在提升导管时要通过测量税的灌注深度及已拆下导管长度,认真计算提拔导管的长度,严禁不经测量和计算而盲目提拔导管,一般情况下一次只能拆除卸一节导管6)关键设备要有备用,材料要准备充足,以保证碎能够连续灌注7)当验堵塞导管时,可采用拔插抖动导管,当所堵塞的导管长度较短时,也可用型钢插入导管内进行冲击来疏通导管,也可在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的碎8)当钢筋笼卡住导管后,可设法转动导管,使之脱离钢筋笼
(3)处理措施1)原位复桩对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩,采用彻底清理后,在原位重新浇筑一根新桩,做到较为彻底处理此种方法效果好、难度大、周期长、费用高,可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用2)接桩为确保工程质量,停止混凝土的浇筑并提前拔出导管确定接桩方案,首先,对桩进行声测确定好混凝土的部位;其次,根据设计提供的地质资料确定井点降水-开挖-20#素混凝土进行护壁,护壁内用钢筋箍圈进行加固第三,挖至合格数处利用人工凿毛,按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注3)桩芯凿井法这种方法说起来容易做起来难,即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井,深度至少超过缺陷部位,然后封闭清洗泥沙,放置钢筋笼,用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土此方法日进度缓慢,如果遇到个别桩水处理不好、降不下去,更是困难重重,导致质量、工期和经济上的重大损失4)补送结合法当打入桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力;其次,适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载5)纠偏法桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理6)扩大承台法由于以下三种原因,原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求,而需要扩大桩基承台的面积a桩位偏差大原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理b考虑桩土共同作用当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载c桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独在硬塑料粘土层中钻孔极其缓慢,一般为8至10小时,占单桩钻孔的60%至70%2原因分析钻机成孔速度快慢主要取决于输土是否通畅,而钻具转速的高低对土块钻屑输送的快慢和输土消耗功率的大小都有较大的影响,当钻进速度较低时钻头切屑下来的土块钻屑送到螺旋片上之后不能自动上升,只能被后面继续上来的土块钻屑推挤上移,在钻屑与螺旋面间产生较大摩擦阻力,消耗功率很大,当钻孔深度较大时,往往由于钻屑推挤阻塞形成“土塞”而不能继续钻进;当钻进速度较高时,每一个土块受其自身离心力所产生土块与孔壁之间的摩擦力的上升3预防措施及处理措施1调整选择合适的钻具转速:在实际工作中应使钻具的实际转速为临界转速的L
21.3倍〜临界转速即为钻具的临界角转速钻屑沿螺旋叶片上升运动时的角速度2加固钻头:遇坚硬岩层时可在钻头抓土进刀处镶固合金块,确保钻头锋利、进尺快时常检查钻头的磨损程度,适时换钻头
6.
2.2卡堵钻杆1现象遇有复杂地层能使机器在正常钻进中卡钻2原因分析1钎头断翼;2新换钎头较原来直径大;3凿岩时机器位移或钻具在孔中偏斜;4凿岩时孔壁或孔口掉落石块或遇到大裂隙、溶洞;5遇有泥夹石的地带粉尘不易排出;6操作上疏忽,长时间停钻时,没有吹净岩粉,也没有提起钻具,使冲击器被岩粉埋没;3预防措施及处理措施就目前钎头的强度,断翼已基本杜绝,一旦遇有特殊情况,可用一段直径与孔径相差不多的无缝管,管内装有黄油、沥青等物,与钻杆连接进入孔底,将孔底的断翼给取出来,打捞前先将孔底的岩粉吹净比较严重的情况的钻具提不起来,放不下去,冲击器不响,此时只有外加扭矩或用辅助工具帮助提升,使钻具回转,然后要边给气,边提升钻具,直至故障解除为止重新凿岩时,先稍加给压力,再逐渐增加推进力,直到正常的工立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁作压力
7.
2.3钻孔偏斜
(1)现象成孔后出现桩孔垂直偏差
(2)原因分析1)钻机未处于水平位置,或场地未平整及压实,钻机发生不均匀沉降2)水上钻孔平台不稳固,或未处于水平状态3)土层软硬不均,或遇到孤石,致使锤头或钻头受力不均4)若为回旋钻,钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大5)在原有建筑物位置钻孔,遇到障碍物,把锤头挤向一侧
(3)预防措施及处理措施1)钻机就位前,对施工场地进行整平和压实,必要时垫枕木并把钻机调整到水平状态水上钻孔平台在钻机就位前严格检查验收,确保平台牢固、水平、机架稳固在钻进过程中,应经常检查调整使钻机保持处于水平状态2)保证钻机顶部滑轮槽、钻杆卡盘和桩位中心在同一条垂线上,并在钻进过程中经常检查钻机移位或摆动情况,随时予以调整3)经常检查钻杆,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃4)在原旧建筑物位置钻孔时,提前做好探测,如发现障碍物,改用旋挖钻5)在软硬不均土层钻进时,冲程放小,慢速钻进,必要时回填片石粘土重新钻进6)突然遇到变硬地层,控制进尺,低速钻进,钻进过程中应减压钻进,避免出现斜孔、弯孔和扩孔,甚至扭断钻杆现象7)当遇到孤石或障碍物时改用旋挖钻冲击成孔8)当钻孔偏斜超过规范要求时,应回填粘土或片石,重新钻孔
4.
2.4塌孔
(1)现象成孔过程中或成孔后,孔壁发生坍塌
(2)原因分析塌孔是一种最常见的事故,在钻孔过程中或在成孔后都有可能发生,究其原因如下:1)泥浆稠度小,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部土层厚度不足,护筒底部出现漏水,造成泥浆水头高度不足,对孔壁压力小2)泥浆相对密度过小,水头对孔壁的压力较小3)在松软的砂层中进尺过快,泥浆护壁形成较慢,孔壁渗水4)钻进时中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上
2.0m,降低了水头对孔壁的压力5)提升钻头或掉放钢筋笼时碰撞孔壁6)钻孔附近有大型设备或车辆振动7)孔内水流失造成水头高度不够8)清孔后未能及时灌注混凝土,放置时间过长
(3)预防措施及处理措施1)根据设计部门提供的地质勘探资料,对于不同的地质情况,选用适宜的泥浆比重,泥浆粘度和不同的钻进速度如在砂层中,应选用较好的造浆材料,加大泥浆稠度提高泥浆粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度2)在陆地上埋置护筒时,底部应夯填密实,护筒周围也要回填密实3)水中振动沉入护筒时,根据地质资料,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水4)由于汛期或潮汐水位变化大时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定5)钻孔无特殊原因应尽量连续作业6)提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰撞孔壁7)钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过8)灌注工作不具备时暂时不要清孔,降低泥浆比重9)如为轻微塌孔,立即采取增大泥浆比重,提高泥浆水头,增大水头压力10)塌孔不深时,可改用深埋护筒,护筒周围夯实,重新开钻11)若发生严重塌孔,应马上用片石或砂类土回填,或用掺入不小于5%水泥砂浆的粘土回填,必要时将钻机移开,避免钻机被埋入孔内,待回填稳定后重钻
4.
2.5卡钻
(1)现象钻头在钻孔内,无法继续运转
(2)原因分析1)孔内出现梅花孔探头石或缩孔2)下钻头时太猛,或钢丝绳松绳太长,使钻头倾倒卡在井壁上3)坍孔时落下的石块或落下较大的工具将钻头卡住4)出现缩孔后,补焊后的钻头尺寸加大,冲击太猛,冲锥被吸住5)使用旋挖钻在粘土地层中进行钻孔时,冲程量过大,或泥浆太稠,冲锥被吸住
(3)预防措施及处理措施1)对于上下能活动的卡钻,可以采用上下轻微提动钻头,并辅以转动钢丝绳,使钻头转动,以便提起2)下钻时不可太猛3)对钻头进行补焊时,要保证尺寸与孔径配套4)使用旋挖钻进行施工时冲程量不宜过大,以防锥头倾倒造成卡钻5)当土质较好或在石质孔内卡钻时,可以采取小爆破振动使钻头松动,以便提起钻头6)钻头被卡住时,可上下左右试着进行轻提,将钻锥提起7)用千斤顶或滑轮组强提,但应注意孔口的牢固,以防孔口坍塌
4.
2.6缩孔
(1)现象当使用探孔器检查成孔时,探孔器下放到某一部位时受阻,无法顺利检查到孔底钻孔某一部位的直径小于设计要求,或从某一部位开始,孔径逐渐缩小
(2)原因分析1)地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔2)地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔3)钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔
(3)预防措施及处理措施1)根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔2)经常检查钻头,当出现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头补焊后,再进行扩孔至设计桩径3)当出现缩孔时,可用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止
4.
2.7渗、漏浆
1、漏浆原因1)、在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中冲进时,稀泥浆向孔壁外漏失2)、护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆3)、护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆4)、水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆
2、处理办法1)、凡属于第一种情况的应使用较粘稠或高质量的泥浆冲孔冲击桩机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁2)、属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设
4.
2.8清孔事故常见的清孔事故为清孔中碰到大的孤石、飘石,塌孔,沉渣厚度过大
(1)现象孔底标高达不到设计标高要求
(2)原因分析1)泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;2)没有及时观察土层的状况,造成局部泥浆同土层不相适应,并没有及时调整泥浆成分,造成孔壁塌落;3)未进行二次清孔或清孔不干净;4)钻孔完毕后,用检孔器检查时,强行下放,或钢筋笼吊放过程中碰撞孔壁使泥土塌落桩底;5)清孔后,待灌时间过长,导致泥浆沉积
(3)预防措施及处理措施
1、抽浆法抽浆清孔比较彻底,适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩,但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时,操作要注意,防止坍孔1)用反循环方法成孔时,泥浆相对密度一般控制在
1.1以下,孔壁不易形成泥皮,钻孔终孔后,只需将钻头稍提起空转,并维持反循环515min左右就可完全清除孔底沉淀土〜2)正循环成孔,空气吸泥机清孔空气吸泥机清孔原理与气举反循环原理相同,但以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管正循环成孔,砂石泵或射流泵清孔,导管作为砂石泵或射流泵的吸浆管清孔它的好处是清孔完毕,将特别弯管拆除,装上漏斗,即可开始灌注水下混凝土用反循环钻机成孔时,也可等安好灌浆导管后再用反循环方法清孔,以清除下钢筋笼和灌浆导管过程中沉淀的钻磴
2、换浆法采用泥浆泵,通过钻杆以中速向孔底压入相对密度
1.15左右,含砂率<4%的泥浆,把孔内悬浮钻硝多的泥浆替换出来对正循环回转钻来说,不需另加机具,且孔内仍为泥浆护壁,不易坍孔但本法缺点较多,首先,若有较大泥团掉入孔底很难清除;再有就是相对密度小的泥浆是从孔底流入孔中,轻重泥浆在孔内会产生对流运动,要花费很长时间才能降低孔内泥浆相对密度,清孔所花时间太长;当泥浆含砂率较高时,绝不能用清水清孔,以免砂粒沉淀儿达不到清孔目的
3、掏砧法主要针对冲或冲抓法所成的桩孔,采用抽渣筒进行抽渣清孔
4、用砂浆置换钻喳清孔法先用抽渣简尽量清除大颗粒钻渣,然后以活底箱在孔底灌注.6nl厚的特殊砂浆.其相对密度较小,能浮在拌合混凝土之上采用比孔径稍小的搅拌器.慢速搅拌孔底砂浆,使其与孔底残留钻渣混合吊出搅拌器.插入钢筋笼,灌注水下混凝土连续灌注的混凝土把混有钻渣并浮在混凝土之上的砂浆一直推到到孔口,达到清孔的目的
4.
2.9溶洞处理
(1)溶洞的分类根据地质勘察报告,可将我合同段内的溶洞按以下标准分类1)按溶洞的大小分a小溶洞,洞高<
2.5m;b:大溶洞,洞高N
2.5m2)按洞内有无添充物分a:有充填,已填满,包括亚砂土和亚粘土充填,有可塑、软塑和流塑之分;b:半充填,有一半左右充填;c:无充填物,为空洞3)按是否漏水分a:全漏水,与其它溶洞相连;b:半漏水;c:不漏水4)按溶洞垂向数量分a:单个溶洞;b:多个溶洞
(2)处理方法1)常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物,是可塑或软塑的亚粘土,并且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常的地质情况施工采用旋挖钻成孔,洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别,可以按无溶洞的情况施工2)片石粘土筑壁法溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,一般在
2.5m以内,但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采用片石、粘土和整包水泥(按1m33m
30.5t比例,顺序为袋装水泥、袋装粘土、片石)回填冲击,用
0.5~
0.8m小冲程,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,等水泥初凝具有一定强度,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁如此反复多次回填片石、粘土和整包水泥,反复冲击直至形成泥石护壁并不再漏浆为止,这也是个比较成熟的施工方法粘土片石筑壁法施工时,钢护筒必须穿透砂砾及卵石层等透水层,座落在不透水的亚粘土层上,这样可以防止由于溶洞漏水,水头高度急剧下降而造成的坍孔严禁因为钢护筒短,没座落在亚粘土层上,造成坍孔,导致钻头被埋在孔内,护筒埋置采用钢护筒跟进法对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时采取投放片石、粘土,整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区3)钢护筒跟进法溶洞较大(洞高
22.5m,单层或多层溶洞成垂直串珠装)采取钢护筒跟进法施工该方法就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其压到或震动下沉至已钻成的孔内当桩孔穿过多个溶洞,并且均已成功造壁,在下面冲孔时,上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时,可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏
①钢护筒选择内护筒长度和内径的确定护筒长度L=(h+H+l)m(h为地质钻探确定的溶洞高度,H为溶洞顶到地面加30cm的高度);单层护筒内径大于桩直径10cm,多层护筒最内层护筒内径大于桩直径10cm,其外面一层护筒内径大于内层护筒外径10cm,并以此类推钢护筒孔径要准确,连接要顺直,用卷板机成型钢护筒要有一定的刚度,钢板厚为blOmrn,单个大溶洞用单层护筒,两个大溶洞用双层护筒,并以此类推
②内护筒的沉放当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护筒,用吊机(或桩机自身重量)把内护筒放入外护筒内沉至孔底,必要时用振动锤下沉用旋挖钻成孔钢护筒跟进法施工时,施工中应充分利用旋挖钻的扩孔性能,使钢护筒能顺利下沉钻头直径大于钢护筒外径3-5cm,护筒到位后钻头改为满足成孔要求的钻头直径如果旋挖钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小,不能满足护筒下沉要求的,回填并加大钻头直径二次冲孔,以保证钢护筒顺利下沉为保证钢护筒顺利下滑,要求桩孔要竖直,无歪斜、缩颈4)注浆法溶洞层数较多,为串珠状溶洞位置勘察准确,洞高大于
0.5米,小于
2.5米,土层中有较厚的砂层,溶洞漏浆会引起坍方的情况,采用预先压注水泥浆,待水泥浆压注工作完成24小时后开始钻进压注时压力控制不大于
0.4Mpa,并直到稳定2秒后再进行下一个孔的注浆,或相邻孔冒浆为止
4.3钢筋笼制安过程中常见的问题及处理措施
4.
3.1声测管堵塞
(1)原因1)声测管接头或管口、管底密封不严,在施工过程中请进泥浆或水泥浆造成堵管2)声测管在安装、灌注过程中因钢筋扭曲或碰撞使声测管接头错位变形或管壁变形
(2)预防措施1)使用品质优良的声测管2)声测管接头方式采用法兰式连接3)钢筋笼副笼制作时,在声测管周围加两条螺纹钢,保护声测管在钢筋笼运输装卸、钢筋笼桩孔下放、灌注前导管下放或桩基灌注时提降导管过程中不被碰伤4)钢筋笼运输或下放时,避免碰撞声测管管体或接头,安装时确保法兰螺丝拧紧,橡胶垫片安装位置准确钢筋笼桩孔下放时,应使钢筋笼保持竖直状态并慢速匀速入孔,避免与孔壁碰撞5)下完钢筋笼后,声测管及时注入净水并将声测管上部端口处完全封闭或者将比声测管稍长的塑料衬管插入声测管内,桩基灌注时采用人工上下抽动,灌注完成后初凝后拔出重复利用实践证明,使用衬管的方法效果最好,但是会相应增加一些成本6)桩基灌注前导管安装和灌注时导管升降均应在桩中心处竖直线上均匀慢速运动,尽量避免发生碰撞钢筋笼或者声测管的情况7)声测管漏出地面时,搬移钻机等作业时避免碰掉声测管盖子或者将其弄断,如这种情况出现要及时采取措施堵封避免泥浆、杂物等渗入。
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