旋挖鉆孔樁的病害與防治

旋挖鉆孔樁的病害與防治2/3/20231旋挖鉆機(jī)在國際上的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史，在中國也是在最近六七年才被逐漸認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，成為近年來發(fā)展最快的一種新型樁孔施工方法，旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)被譽(yù)為“綠色施工工藝”，其特點(diǎn)是工作效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少。旋挖鉆機(jī)是一種多功能、高效率的灌注樁樁孔的成孔設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)桅桿垂直度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和鉆孔深度的計(jì)量；旋挖鉆孔施工是利用鉆桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進(jìn)壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、挖土、提升、卸土和泥漿置換護(hù)壁，反復(fù)循環(huán)而成孔。吊放鋼筋籠、灌注砼、后壓漿等同其他水下鉆孔灌注樁工藝。2/3/20232旋挖鉆孔樁常見病害

塌孔樁孔偏移傾斜超徑樁底砼離析或斷樁鋼筋籠偏位2/3/20233一、塌孔成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡，有時(shí)護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降，均為塌孔的兆頭，要引起足夠的重視。在成孔過程中的塌孔，還可以清理，要是在澆灌混凝土的過程中出現(xiàn)塌孔，很容易出現(xiàn)斷樁，樁基檢測時(shí)輕則Ⅱ類樁，重則Ⅲ類樁。2/3/20234（一）病因分析

1、主要是由于土質(zhì)松散，加之泥漿護(hù)壁不好；2、護(hù)筒埋設(shè)不好，筒內(nèi)水位不高；3、鉆頭鉆速過快或空轉(zhuǎn)時(shí)間太長都易引起鉆孔下部坍塌；4、成孔后待灌時(shí)間和灌注時(shí)間過長。2/3/20235（二）防治措施

1、在松散易坍土層中適當(dāng)深埋護(hù)筒，密實(shí)回填土；2、施工中根據(jù)出渣情況判斷土層結(jié)構(gòu)及時(shí)合理地調(diào)整泥漿性能指標(biāo)，遇松散地層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和粘度，保持孔內(nèi)水頭高度，對(duì)孔內(nèi)水頭高度，泥漿的相對(duì)密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。工程泥漿性能指標(biāo)如下表：指標(biāo)地層一般地層松散易塌地層相對(duì)密度1.05~1.151.12~1.16粘度（Pa.s）18~2524~282/3/20236根據(jù)我們這個(gè)標(biāo)的情況，地質(zhì)主要為粘土，部分強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖和中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，泥漿配得好，塌孔的可能性不是很大。3、保證鋼筋籠制作質(zhì)量，防止變形，吊設(shè)時(shí)要對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，防止碰撞孔壁；如果在鋼筋籠碰了孔壁而引起輕微的坍塌，可以采用直徑小于鋼筋籠內(nèi)徑的鉆頭以優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔或用導(dǎo)管清孔；4、成孔后待灌時(shí)間一般不超過3h,并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時(shí)間；2/3/202375、如果在鋼筋籠未下孔內(nèi)的情況下出現(xiàn)塌孔，可以采用漿砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1~2m,或全孔回填并密實(shí)后再用原鉆頭和優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔；2/3/20238二、樁孔偏移傾斜成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。2/3/20239（一）病因分析

1、鉆機(jī)安裝不平或鉆臺(tái)下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷；2、樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架垂直，鉆機(jī)磨損，部件松動(dòng)；3、護(hù)筒埋設(shè)偏斜，鉆桿彎曲，主動(dòng)鉆桿傾斜；4、遇舊基礎(chǔ)或大石等地下障礙物，土層軟硬不均或基巖傾斜。

2/3/202310（二）防治措施

1、鉆機(jī)安裝周正、水平、穩(wěn)固、無束前緣切點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤中心和護(hù)筒中心三點(diǎn)面一線，旋挖鉆機(jī)就位后，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整其垂直度，鉆機(jī)安放定位時(shí)，要機(jī)座平整，機(jī)塔垂直，轉(zhuǎn)盤（鉆頭）中心與護(hù)筒十字線中心對(duì)正，注入穩(wěn)定液后，進(jìn)行鉆孔；2/3/2023112、安放鉆架時(shí)，鉆桿不彎曲，主動(dòng)鉆桿保持垂直，增添導(dǎo)向架，盡可能采用鉆挺加壓，成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置，鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過程對(duì)鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換；鉆進(jìn)過程中，操作人員隨時(shí)觀察鉆桿是否垂直，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾偏；3、埋設(shè)護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位的控制樁放樣，把鉆孔位置標(biāo)于坑底，再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出護(hù)筒的圓心位置，用十字線在護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)護(hù)筒，使護(hù)筒中心與鉆孔中心位置重合，同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使護(hù)筒堅(jiān)直，防止護(hù)筒傾斜；2/3/2023124、在硬塑料粘土層發(fā)生偏斜時(shí)，用砂、料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密實(shí)后用平度合金鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)傾斜；5、在基巖面發(fā)生偏斜時(shí)，可投入20~40mm粒徑碎石，略高于偏斜處，沖擊密實(shí)后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。2/3/202313三、超徑

超徑是旋挖鉆機(jī)在松散地層鉆孔中常出現(xiàn)的一種問題，超徑不但浪費(fèi)材料，而且會(huì)影響成樁質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成孔內(nèi)事故。

2/3/202314（一）病因分析

1、泥漿質(zhì)量不合格，泥漿比重、粘度或含砂率達(dá)不到技術(shù)要求，使泥漿不能有效的護(hù)壁，造成松散地層坍塌;

2、孔內(nèi)泥漿面低于地下水位。在地下水較高地區(qū)，孔內(nèi)泥漿面低于地下水位，孔內(nèi)地下水滲入孔內(nèi)，造成軟流塑層流陷，松散地層坍塌;2/3/2023153、在軟流塑地層，由于鉆感不明顯，鉆頭往往是壓入而不是鉆入該地層，使鉆頭和四周的泥土粘連，形成泥包鉆頭現(xiàn)象，當(dāng)提鉆時(shí)出現(xiàn)活塞效應(yīng)，使鉆頭周邊的部分泥土抽吸到鉆頭下部，造成超徑。這主要是操作原因。4、在軟流塑地層，由于鉆具的擾動(dòng)使該層趨于液化，使地層失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，孔壁部分泥土流入孔內(nèi)造成超徑。2/3/2023165、鉆頭和鉆桿的連接問題由于鉆頭和鉆桿的連接卡方長時(shí)間的使用磨損，鉆桿的公方磨損變小，而鉆頭上的母方磨損變大，使連接間隙變大，當(dāng)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭和鉆桿形成一定的角度，使鉆頭的回轉(zhuǎn)直徑大于鉆頭直徑，成孔大于設(shè)計(jì)成孔直徑，造成超徑。2/3/202317（二）防治措施

1、保持孔內(nèi)泥漿面的高度，增加對(duì)孔壁的壓力。當(dāng)?shù)叵滤惠^高的軟流塑和松散地區(qū)，首先保證泥漿的質(zhì)量，使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到施工要求，使泥漿能充分護(hù)壁。為保持孔內(nèi)泥漿面，在孔口做一圍堰與孔內(nèi)泥漿相連，當(dāng)提出鉆具時(shí)，圍堰內(nèi)的泥漿補(bǔ)充到孔內(nèi)，使孔內(nèi)泥漿始終高于地下水位，且泥漿面越高，對(duì)孔壁的壓力越大，孔壁越穩(wěn)定。2、控制鉆進(jìn)，避免泥包鉆頭現(xiàn)象當(dāng)鉆進(jìn)軟流塑地層時(shí)，為了避免鉆頭壓入地層，鉆進(jìn)時(shí)記錄每次的孔深，下鉆時(shí)從該深度鉆進(jìn)；控制鉆進(jìn)的速度，減少對(duì)該層過大的擾動(dòng)。2/3/2023183、控制進(jìn)尺軟流塑地層，進(jìn)尺要小于正常地層的進(jìn)尺，避免或減少提鉆時(shí)活塞效應(yīng)所產(chǎn)生的阻力。4、保持鉆頭外表光滑，避免或減少糊鉆，在軟流塑地層，每次提鉆時(shí)，鉆頭周圍經(jīng)常附著一些粘性土，要及時(shí)清除掉，減少鉆頭與周圍粘性土的粘連，以免造成糊鉆。5、減少鉆頭和鉆桿的連接間隙

要經(jīng)常檢查鉆頭和鉆桿的連接卡方，有磨損及時(shí)修補(bǔ)，減少連接間隙。2/3/202319四、樁底砼離析或斷樁

樁基檢測時(shí)出現(xiàn)樁底上來1m左右砼離析，或樁中間出現(xiàn)斷裂層，導(dǎo)致成Ⅱ類樁，甚至成Ⅲ類樁。2/3/202320（一）病因分析

1、孔底沉淤，殘留泥砂過厚；2、首灌混凝土量不夠，尤其是清水樁；3、樁深度達(dá)四五十米時(shí)不采用隔水塞，砼直接通過導(dǎo)管流到孔底；4、砼配合比控制不嚴(yán)、攪拌時(shí)間不夠和水泥質(zhì)量差，塌落度達(dá)到不要求；5、澆筑過程中出現(xiàn)塌孔；6、澆灌砼的導(dǎo)管的氣密性達(dá)不到要求；7、導(dǎo)管埋入砼的深度不夠；8、澆灌過程中由于砼供應(yīng)不及時(shí)，而形成施工縫；9、超灌砼量不夠，上部砼離析；2/3/202321（二）防治措施

1、清除孔底殘留物。終孔后鉆頭提高孔底10~20cm,保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30min;清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔，防止塌孔；2、提高砼初灌時(shí)對(duì)孔底的沖擊力，導(dǎo)管底端距孔底控制在30~40cm,首灌砼量須滿足導(dǎo)管底端能埋入砼中1.0m以上的要求，首灌砼的漏斗容積在2.5m3左右；將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。2/3/2023223、首灌砼的大漏斗裝滿砼后，再拔出活塞，砼同導(dǎo)管內(nèi)的隔水塞（球）一起灌入管底，避免造成孔底砼離析；4、商品砼運(yùn)到現(xiàn)場后，檢查砼的塌落度，尤其是首灌砼，塌落度一般控制在180~220mm之間。5、每根導(dǎo)管需要安裝密封圈，防止導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水或者導(dǎo)管漏漿。導(dǎo)管吊裝前進(jìn)行試拼，檢查其垂直度，進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。根據(jù)孔深提前做好配管工作，按導(dǎo)管底距孔底距離0.30m控制。導(dǎo)管拼接完，再進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)，嚴(yán)禁用壓氣試壓；2/3/2023236、在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿、含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。7、在澆灌混凝土過程中，經(jīng)常檢查導(dǎo)管埋置深度。導(dǎo)管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超過8m容易造成鋼筋籠上浮，堵管、埋管、掛鋼筋籠等現(xiàn)象發(fā)生，造成質(zhì)量事故；起撥導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先測量混凝土面高度，根據(jù)導(dǎo)管埋深，確定撥管節(jié)數(shù)；要勤檢查，均勻撥管，保持埋深在4～6m。2/3/2023248、灌注開始后，應(yīng)緊湊地、連續(xù)地進(jìn)行，保證商品砼的連續(xù)供應(yīng)，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過程中要防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底。使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，而使測深不準(zhǔn)確。灌注過程中，應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的升降和拆除。導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，移動(dòng)鉆孔中心。當(dāng)導(dǎo)管提升到接頭露孔口以上有一定高度，可拆除1節(jié)和2節(jié)導(dǎo)管。此時(shí)，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導(dǎo)管，2/3/202325并掛上升降設(shè)備，然后松動(dòng)導(dǎo)管導(dǎo)管的接頭螺栓或快速接頭，同時(shí)將起吊導(dǎo)管用的吊鉤掛上待拆的導(dǎo)管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除或快速接頭拆除后，吊起待拆的導(dǎo)管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導(dǎo)管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過15分鐘。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管節(jié)要立即洗干凈，堆放整齊。2/3/2023269、當(dāng)混凝土面上升到鋼筋骨架下端時(shí)，為防止鋼筋骨架被混凝土頂托上升，盡量縮短混凝土總的灌注時(shí)間，防止頂層混凝土進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，混凝土的流動(dòng)性過小，使用緩凝劑、粉煤灰等增加混凝土的流動(dòng)性；混凝土接近或初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)保持較深埋管，并徐徐灌入混凝土，以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來后向上的沖擊力；當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)入鋼筋骨架4～5m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置深度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對(duì)鋼筋骨架的握裹力；2/3/20232710、為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)超灌一定高度，保證樁頂砼密實(shí)，灌注結(jié)束后，再將此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法、清孔方法確定，按規(guī)定要達(dá)到樁長的5%，一般不宜小于1.0m。2/3/202328五、鋼筋籠偏位