鉆孔灌注樁施工問題及解析PPT課件

鉆孔灌注樁施工問題及解析 鉆孔中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及防治措施水下混凝土灌注施工問題及防治鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)問題及解析 鉆孔中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及防治措施 1護(hù)筒冒水護(hù)筒外壁冒水 嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉 護(hù)筒傾伴和移位 造成鉆孔偏斜 甚至無法施工 1 1造成原因埋設(shè)護(hù)筒的周圍不密實(shí) 或護(hù)筒水位差太大 或鉆頭起落時(shí)碰撞 1 2防治措施在埋筒時(shí) 坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí) 在護(hù)筒的適當(dāng)高度開孔 使護(hù)筒內(nèi)保持1 0m 1 5m的水頭高度 鉆頭起落時(shí) 應(yīng)防止碰撞護(hù)筒 發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí) 應(yīng)立即停止鉆孔 用粘土在四周填實(shí)加固 若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí) 則應(yīng)重新定位后安裝護(hù)筒 2塌孔 溶洞或裂隙鉆進(jìn)過程中 如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡 或泥漿突然漏失 則表示有孔壁坍陷 溶洞或裂隙的跡象 2 1造成原因孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散 泥漿護(hù)壁不好 護(hù)洞周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高 鉆進(jìn)速度過快 空鉆時(shí)間過長 成孔后待灌時(shí)間過長和灌注時(shí)間過長也會(huì)引起孔壁坍陷 當(dāng)遇到小溶洞或裂縫時(shí) 可能發(fā)生孔內(nèi)泥漿均勻緩慢下降的現(xiàn)象 地下水流量大 護(hù)壁及鋼護(hù)筒不起作用 造成塌孔 2 2防治措施1 在松散易坍的土層中 適當(dāng)埋深護(hù)筒 用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周 使用優(yōu)質(zhì)的泥漿 提高泥漿的比重和粘度 保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位 搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí) 應(yīng)防止變形 安放要對(duì)準(zhǔn)孔位 避免碰撞孔壁 鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間 在保證施工質(zhì)量的情況下 盡量縮短灌注時(shí)間 2 當(dāng)遇到小溶洞或裂隙且發(fā)生孔內(nèi)泥漿均勻緩慢下降的現(xiàn)象的時(shí)候 可采用在泥漿中加適量水泥 增大泥漿比重及其護(hù)壁效果 當(dāng)遇到大溶洞時(shí) 孔內(nèi)泥漿急劇下降的情況 可采用粘土或碎石回填后重新鉆孔 3 當(dāng)遇到地下水流量大 護(hù)壁及下鋼護(hù)筒均不起作用時(shí) 可采用在本樁附近井點(diǎn)降水的方法 降低孔內(nèi)地下水位 甚至砼澆注完畢 3 縮頸縮頸即孔小于設(shè)計(jì)孔徑 3 1造成原因1 軟土層受地下水影響和周邊車輛振動(dòng) 2 塑性土膨脹 造成縮孔 3 鉆錘磨損過甚 焊補(bǔ)不及時(shí) 3 2防治措施1 在軟塑土地層采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁 降低失水量 2 成孔時(shí) 應(yīng)加大泵量 加快成孔速度 快速通過 在成孔一段時(shí)間內(nèi) 孔壁形成泥皮 則孔壁不會(huì)滲水 亦不會(huì)引起膨脹 3 及時(shí)焊補(bǔ)鉆錘 或在其外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片 在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用 4 如出現(xiàn)縮頸 采用上下反復(fù)掃孔的辦法 以擴(kuò)大孔徑 4成孔偏斜成孔壁樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲 4 1造成原因1 施工現(xiàn)場不平整 不堅(jiān)實(shí) 地面軟弱或軟硬不均勻 在支架上鉆孔時(shí) 支架的承載力不足 發(fā)生不均勻沉降 導(dǎo)致鉆桿不垂直 2 鉆機(jī)部件磨損 接頭松動(dòng) 鉆桿彎曲 3 鉆頭晃動(dòng)偏離軸線 擴(kuò)孔較大 4 土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形 5 施工檢測控制不到位 4 2防治措施1 先將場地夯實(shí)平整 軌道及枕木宜均勻著地 支架的承載力應(yīng)滿足要求 在發(fā)生不均勻沉降時(shí) 必須隨時(shí)調(diào)整 2 鉆機(jī)就位時(shí) 應(yīng)使轉(zhuǎn)盤 底座水平 使天輪的輪緣 鉆桿的卡盤和護(hù)筒的中心在同一垂直線上 并在鉆進(jìn)過程中防止位移 在不均勻地層中鉆孔時(shí) 采用自重大 鉆桿剛度大的鉆機(jī) 3 進(jìn)入不均勻地層 斜狀巖層或碰到孤石時(shí) 鉆速要加慢檔 另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法 4 鉆孔偏斜時(shí) 可提起鉆頭 上下反復(fù)掃鉆幾次 以便削去硬土 如糾正無效 應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0 5m以上 待沉積密實(shí)后再鉆 5樁底沉渣量過多對(duì)摩擦樁來說 由于其受力機(jī)理是通過樁表面和周圍土壤之間的磨擦力或依附力 逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中 如果在設(shè)計(jì)中端部反力不大 端部的沉渣量對(duì)樁承載力亦影響不大 而對(duì)于承載樁來說 如果沉渣量過大 勢必造成樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降 同樣使樁的承載力失效 因此鉆孔灌注樁的沉渣量檢查是施工控制中的一項(xiàng)關(guān)鍵工作 5 1造成原因檢查不夠認(rèn)真 清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔 泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起 鋼筋籠吊放過程中 未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底 清孔后 待灌時(shí)間過長 致使泥漿沉積 5 2防治措施1 加強(qiáng)對(duì)沉淀層的檢查力度和意識(shí)2 成孔后 鉆頭提高孔底10cm 20cm 保持慢速空轉(zhuǎn) 維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30min 采用性能較好的泥漿 控制泥漿的比重和粘度 不要用清水進(jìn)行置換 3 鋼筋籠吊放時(shí) 使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致 避免碰撞孔壁 可采用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度 減少空孔時(shí)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(guī)范要求 則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔 直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求 4 開始灌注混凝土?xí)r 導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30cm 40cm 應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量 使導(dǎo)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(dá)到消除孔底沉渣的目的 水下混凝土灌注施工問題及防治 1卡管水中灌注混凝土過程中 無法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象 1 1造成原因 初灌時(shí) 隔水栓堵管 混凝土和易性 流動(dòng)性造成離析 混凝土中粗骨料粒徑過大 各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù) 在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長而卡管 導(dǎo)管進(jìn)行造成混凝土離析等 1 2防治措施1 使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配 同時(shí)具有良好的隔水性能 保證順利排出 或采用隔水蓋板或插板蓋住導(dǎo)管頂部 封底時(shí)拉起蓋板或抽時(shí)插板即可 安全 方便 2 在混凝土灌注時(shí) 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制 水下混凝土必須具備良好的和易性 配合比應(yīng)實(shí)驗(yàn)室確定 坍落度宜為18cm 22cm 粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1 4 且應(yīng) 0mm 為改善混凝土的和易性和緩凝 水下混凝土宜摻外加劑 3 應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性 導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝 試壓 試水壓力為0 6Mpa 1 0Mpa 以避免導(dǎo)管進(jìn)水 4 在混凝土澆筑過程中 混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管 避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞 5 在施工過程中 應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備 確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常 避免機(jī)械事故的發(fā)生 2鋼筋籠上浮2 1造成原因1 當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下 若此時(shí)提升導(dǎo)管 導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時(shí) 由于澆注的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大 推動(dòng)了鋼筋籠上浮 2 由于混凝土灌注過程鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí) 其上層混凝土因澆注時(shí)間較長 已接近初凝表面形成硬殼 混凝土與鋼筋籠有一定握裹力 如果此時(shí)導(dǎo)管底部未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上 混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升 同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移 3 加快混凝土灌注速度 縮短灌注時(shí)間 或摻外加劑 防止混凝土頂層進(jìn)行鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小 當(dāng)混凝土上升到接近鋼筋籠下端時(shí) 控制導(dǎo)管埋深在1 5cm 2 0m 應(yīng)放慢澆筑速度 減小混凝土面上升的動(dòng)能作用 以免鋼筋籠頂被托而上浮 灌注混凝土過程中 應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深 當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2m 3m時(shí) 應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上 導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m 5m 6m和 1m 嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面 4 當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí) 應(yīng)立即停止?jié)沧?并準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高 提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注 上浮現(xiàn)象即可消除 3斷樁混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 1造成原因1 封底時(shí) 由于導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn) 混凝土被泥漿稀釋 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 2 泥漿過稠 增加了澆注混凝土的阻力 如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊 導(dǎo)致在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞 流動(dòng)不暢等現(xiàn)象 有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行 最后只好提取導(dǎo)管上下振擊 由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土 一旦流出其勢甚猛 在混凝土流出導(dǎo)管后 即沖破泥漿最薄弱處急速返上 并將泥漿夾裹于樁內(nèi) 造成夾泥層 3 灌注混凝土過程中 因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗鲁烈彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因 導(dǎo)管提漏有兩種原因 1 當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí) 一般采用上下振擊法 使混凝土強(qiáng)行流出 但如此時(shí)導(dǎo)管埋深很少 極易提漏 2 因泥漿過稠 如果估算或測混凝土面難 在測量導(dǎo)管埋深時(shí) 對(duì)混凝土澆注高度判斷錯(cuò)誤 而在卸管時(shí)多提 使導(dǎo)管提離混凝土面 也就產(chǎn)生提漏 引起斷樁 4 灌注時(shí)間過長 而上部混凝土已接近初凝 形成硬殼 而且隨時(shí)間增長 泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋?從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物 造成混凝土灌注極為困難 造成堵管與導(dǎo)管拔不上來 引發(fā)斷樁事故 5 導(dǎo)管埋得太深 拔出時(shí)底部已接近初凝 導(dǎo)管拔上后混凝土不能及時(shí)沖填 造成泥漿填入 6 澆注混凝土?xí)r 沒有從導(dǎo)管內(nèi)灌入 而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土 產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬 個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松 空洞的現(xiàn)象 2 防治措施1 成孔后 必須認(rèn)真清孔 防止孔壁坍塌 清孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定 清孔后要及時(shí)灌注混凝土 避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定 2 灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量 準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量 3 盡可能提高混凝土澆注速度 開始澆混凝土?xí)r盡量積累大量混凝土 產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力 快速連續(xù)澆注 使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài) 可防導(dǎo)管堵塞 4 混凝土澆注過程中 應(yīng)隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深 提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠 并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程 5 嚴(yán)格確定混凝土的配合比 混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性 坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求 6 在地下水活動(dòng)較大的地段 事先要用套管或水泥進(jìn)行處理 止水成功后方可灌注混凝土 7 灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入 要求灌注過程連續(xù) 快速 準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量 在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電 停水 必要時(shí)應(yīng)有備用攪拌機(jī) 發(fā)電機(jī)等應(yīng)急設(shè)施 8 導(dǎo)管的拆卸長度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定 切勿起拔過多 旋挖鉆孔灌注樁施工動(dòng)畫 標(biāo)清 flv 9 對(duì)導(dǎo)管的要求 1 導(dǎo)管應(yīng)有足夠的抗拉強(qiáng)度 能承受其自重和盛滿混凝土的重量 2 各節(jié)的安裝接頭的對(duì)接位置 要預(yù)先試拼并作好標(biāo)記 安插導(dǎo)管時(shí)須按試拼時(shí)的狀態(tài)對(duì)號(hào)安裝 所有的法蘭盤接頭均須墊入5mm 7mm厚的橡膠墊圈 安放時(shí)須對(duì)正放平 擰緊螺栓 嚴(yán)防漏水 3 內(nèi)徑應(yīng)一致 其誤差應(yīng) 2mm 內(nèi)壁須光滑無阻 組拼后須用球塞 檢查錘作通過試驗(yàn) 4 最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些 一般為4m左右 其底端不得帶法蘭盤 以便在混凝土內(nèi)減小磨擦 每節(jié)導(dǎo)管的長度要整齊統(tǒng)一 便于丈量長度 并作出標(biāo)記和記錄 5 導(dǎo)管使用前做好水密性試驗(yàn) 沖擊鉆孔灌注樁施工動(dòng)畫 標(biāo)清 flv 鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)問題及解析 通過地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔樁施工實(shí)例 簡要介紹了在鉆孔灌注樁施工中的常見問題 成因及控制措施 1 工程概況北京地鐵某車站為地下雙層三跨島式車站 車站主體采用明挖順作法施工 基坑長178 4m 標(biāo)準(zhǔn)段寬20 9m 端頭井寬26 6m 基坑開挖深度標(biāo)準(zhǔn)段為17 05m 端頭井為18 03m 車站主體采用鉆孔灌注樁及旋噴樁圍護(hù)結(jié)構(gòu) 鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)樁徑800mm 沿車站結(jié)構(gòu)外墻布置 樁間間距1200mm 基坑中部為1 樁 樁長21 05m 共計(jì)229根 東 西端頭井為2 樁 樁長22 03m 共計(jì)125根 鉆孔灌注樁采用C25混凝土澆筑 鋼筋籠主筋為3028 雙層 內(nèi)加強(qiáng)筋為20 外螺旋筋為12 2 工程地質(zhì)及水文2 1工程地質(zhì)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告 車站的地層自上而下依次為 1 人工堆積層 粉質(zhì)粘土填土 雜填土 層底標(biāo)高45 43 42 61m 2 新近沉積層 粉土 粉粘土 粉細(xì)砂及粒徑為10 20mm的圓礫 D大 200mm 分布在標(biāo)高38 09 35 28m之間 3 一般第四紀(jì)沉積層 粉土 粉質(zhì)粘土 層底標(biāo)高36 37 32 08m 粉細(xì)砂 層底標(biāo)高35 07 30 88m 粉質(zhì)粘土 粘土層 粉土層 細(xì)中砂層 層底標(biāo)高24 69 20 88m 卵石 粉細(xì)砂 層底標(biāo)高22 09 10 52m 粉質(zhì)粘土 粘土 粉土 細(xì)中砂 層底標(biāo)高10 79 7 63m 粉細(xì)砂 2 2水文地質(zhì) 1 潛水 含水層主要為圓礫 粉細(xì)砂 透水性好 水位標(biāo)高為39 51 41 59m 水位埋深為4 50 6 50m 處于車站結(jié)構(gòu)站廳層中 此層地下水與地表水系聯(lián)系密切 由于受附近水塘 湖滲漏影響 本層地下水直接接受地表水補(bǔ)給 2 第一層承壓水 含水層主要為粉土 粉細(xì)砂 透水性一般 水位標(biāo)高為32 41 35 88m 水位埋深為10 10 13 50m 處于車站結(jié)構(gòu)站臺(tái)層上部 水頭高度1 4m 第一層承壓水與地表水及潛水聯(lián)系極密切 3 第二層承壓水 含水層主要為卵石及粉細(xì)砂層 滲透系數(shù)大 為強(qiáng)透水層 水位標(biāo)高為29 33 33 13m 水位埋深為13 00 16 40m 處于車站結(jié)構(gòu)站臺(tái)層下部 水頭高度7 9m 3 施工安排根據(jù)工期要求 為加快工程進(jìn)度 提高工作效率 結(jié)合場地及地質(zhì)水文條件 采用旋挖鉆機(jī)施工 直升導(dǎo)管灌注混凝土成樁的施工方法 另外配備一臺(tái)沖擊鉆機(jī) 只做為輔助使用 當(dāng)旋挖鉆機(jī)難以通過卵石 圓礫地層時(shí) 可采用沖擊鉆機(jī)通過 配合施工 為防止鉆孔時(shí)兩樁相距太近或時(shí)間間隔太短 造成塌孔 采取按每間隔兩孔分批跳孔施作的順序 2 控制措施 在松散砂土中鉆進(jìn)時(shí) 應(yīng)控制進(jìn)尺 對(duì)泥漿的密度 粘度和膠體率進(jìn)行調(diào)整 將護(hù)筒底部貫入粘土中0 5m以上 根據(jù)地質(zhì)情況合理選取成孔速度 如地下水位變化大 應(yīng)采取升高護(hù)筒 增大水頭 或用虹吸管連接等措施 從鋼筋籠的綁扎 吊插以及定位墊塊設(shè)置等環(huán)節(jié)均予以充分注意 如孔口發(fā)生坍塌 應(yīng)先探明坍塌位置 將砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上1 2m 如坍孔嚴(yán)重 應(yīng)全部回填 等回填物沉積密實(shí)后再進(jìn)行鉆孔 5 2護(hù)筒冒水 漏漿 1 原因分析 埋設(shè)護(hù)筒時(shí)周圍填土不密實(shí) 起落鉆頭時(shí)碰動(dòng)了護(hù)筒 2 控制措施 埋設(shè)護(hù)筒時(shí) 四周的土要分層夯實(shí) 發(fā)生冒水 漏漿時(shí)重新選用含水量適當(dāng)?shù)恼惩撂钪?起落鉆頭時(shí)要防止碰撞護(hù)筒 開始發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水 可用粘土在四周填實(shí)加固 如護(hù)筒嚴(yán)重下沉或位移 則應(yīng)返工重埋 5 3縮孔 1 原因分析 塑性土膨脹 2 控制措施 上下反復(fù)掃孔 以擴(kuò)大孔徑 5 4鋼筋籠安裝不符合設(shè)計(jì)要求 1 原因分析 鋼筋籠堆放 起吊 搬運(yùn)沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求 支墊數(shù)量不夠或位置不當(dāng) 造成籠體變形 鋼筋籠安放入孔時(shí)不是垂直緩慢放下 清孔時(shí)孔底沉渣或泥漿沒有清理干凈 造成實(shí)際孔深與設(shè)計(jì)要求不符 鋼筋籠放不到設(shè)計(jì)深度 2 控制措施 在制作過程中 每隔2 0m設(shè)置加勁箍一道 并在籠內(nèi)每隔4m裝一個(gè)臨時(shí)十字形加勁架 在鋼筋籠安放入孔后拆除 對(duì)已發(fā)生變形的鋼筋籠 進(jìn)行修復(fù)后再使用