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識和應用，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)被譽為“綠色施工工藝”，其特點是工作效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少。旋挖鉆機是一種多功能、高效率的灌注樁樁孔的成孔設備，可以實現(xiàn)桅桿垂直度的自動調(diào)節(jié)和鉆孔深度的計量；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、卸土和泥漿置換護壁，反復循環(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，有時護筒內(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，加之泥漿護壁不好；2、護筒埋設不好，筒內(nèi)水位不高；3、鉆頭鉆速過快或空轉(zhuǎn)時間太長都易引起鉆孔下部坍塌；4、成孔后待灌時間和灌注時間過長。2/3/20235（二）防治措施

1、在松散易坍土層中適當深埋護筒，密實回填土；2、施工中根據(jù)出渣情況判斷土層結(jié)構(gòu)及時合理地調(diào)整泥漿性能指標，遇松散地層時，適當增大泥漿相對密度和粘度，保持孔內(nèi)水頭高度，對孔內(nèi)水頭高度，泥漿的相對密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。工程泥漿性能指標如下表：指標地層一般地層松散易塌地層相對密度1.05~1.151.12~1.16粘度（Pa.s）18~2524~282/3/20236根據(jù)我們這個標的情況，地質(zhì)主要為粘土，部分強風化泥質(zhì)砂巖和中風化泥質(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，吊設時要對準孔位，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)泥漿掃孔或用導管清孔；4、成孔后待灌時間一般不超過3h,并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時間；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、鉆機安裝不平或鉆臺下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷；2、樁架不穩(wěn)，鉆桿導架垂直，鉆機磨損，部件松動；3、護筒埋設偏斜，鉆桿彎曲，主動鉆桿傾斜；4、遇舊基礎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、鉆機安裝周正、水平、穩(wěn)固、無束前緣切點，轉(zhuǎn)盤中心和護筒中心三點面一線，旋挖鉆機就位后，利用自動控制系統(tǒng)調(diào)整其垂直度，鉆機安放定位時，要機座平整，機塔垂直，轉(zhuǎn)盤（鉆頭）中心與護筒十字線中心對正，注入穩(wěn)定液后，進行鉆孔；2/3/2023112、安放鉆架時，鉆桿不彎曲，主動鉆桿保持垂直，增添導向架，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，施工過程對鉆頭磨損超標的及時更換；鉆進過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，發(fā)現(xiàn)問題及時糾偏；3、埋設護筒時應通過定位的控制樁放樣，把鉆孔位置標于坑底，再把護筒吊放進坑內(nèi)，找出護筒的圓心位置，用十字線在護筒頂部或底部，然后移動護筒，使護筒中心與鉆孔中心位置重合，同時用水平尺或垂球檢查，使護筒堅直，防止護筒傾斜；2/3/2023124、在硬塑料粘土層發(fā)生偏斜時，用砂、料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密實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，可投入20~40mm粒徑碎石，略高于偏斜處，沖擊密實后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。2/3/202313三、超徑

超徑是旋挖鉆機在松散地層鉆孔中常出現(xiàn)的一種問題，超徑不但浪費材料，而且會影響成樁質(zhì)量，嚴重時會造成孔內(nèi)事故。

2/3/202314（一）病因分析

1、泥漿質(zhì)量不合格，泥漿比重、粘度或含砂率達不到技術(shù)要求，使泥漿不能有效的護壁，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，當提鉆時出現(xiàn)活塞效應，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，當旋轉(zhuǎn)鉆進時，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，成孔大于設計成孔直徑，造成超徑。2/3/202317（二）防治措施

1、保持孔內(nèi)泥漿面的高度，增加對孔壁的壓力。當?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，使各項指標達到施工要求，使泥漿能充分護壁。為保持孔內(nèi)泥漿面，在孔口做一圍堰與孔內(nèi)泥漿相連，當提出鉆具時，圍堰內(nèi)的泥漿補充到孔內(nèi)，使孔內(nèi)泥漿始終高于地下水位，且泥漿面越高，對孔壁的壓力越大，孔壁越穩(wěn)定。2、控制鉆進，避免泥包鉆頭現(xiàn)象當鉆進軟流塑地層時，為了避免鉆頭壓入地層，鉆進時記錄每次的孔深，下鉆時從該深度鉆進；控制鉆進的速度，減少對該層過大的擾動。2/3/2023183、控制進尺軟流塑地層，進尺要小于正常地層的進尺，避免或減少提鉆時活塞效應所產(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，鉆頭周圍經(jīng)常附著一些粘性土，要及時清除掉，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，有磨損及時修補，減少連接間隙。2/3/202319四、樁底砼離析或斷樁

樁基檢測時出現(xiàn)樁底上來1m左右砼離析，或樁中間出現(xiàn)斷裂層，導致成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、樁深度達四五十米時不采用隔水塞，砼直接通過導管流到孔底；4、砼配合比控制不嚴、攪拌時間不夠和水泥質(zhì)量差，塌落度達到不要求；5、澆筑過程中出現(xiàn)塌孔；6、澆灌砼的導管的氣密性達不到要求；7、導管埋入砼的深度不夠；8、澆灌過程中由于砼供應不及時，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、提高砼初灌時對孔底的沖擊力，導管底端距孔底控制在30~40cm,首灌砼量須滿足導管底端能埋入砼中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，計算出導管內(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、每根導管需要安裝密封圈，防止導管內(nèi)進水或者導管漏漿。導管吊裝前進行試拼，檢查其垂直度，進行水密承壓和接頭抗拉試驗。根據(jù)孔深提前做好配管工作，按導管底距孔底距離0.30m控制。導管拼接完，再進行水密承壓試驗，嚴禁用壓氣試壓；2/3/2023236、在灌注過程中，當導管內(nèi)混凝土不滿、含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導管，以免在導管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導管漏水。7、在澆灌混凝土過程中，經(jīng)常檢查導管埋置深度。導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；起撥導管時，應先測量混凝土面高度，根據(jù)導管埋深，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，應緊湊地、連續(xù)地進行，保證商品砼的連續(xù)供應，嚴禁中途停工。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)，而使測深不準確。灌注過程中，應注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導管的升降和拆除。導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導管掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動導管，使其脫開鋼筋骨架后，移動鉆孔中心。當導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)導管。此時，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導管，2/3/202325并掛上升降設備，然后松動導管導管的接頭螺栓或快速接頭，同時將起吊導管用的吊鉤掛上待拆的導管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除或快速接頭拆除后，吊起待拆的導管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。拆除導管動作要快，時間一般不宜超過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、當混凝土面上升到鋼筋骨架下端時，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間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時，混凝土的流動性過小，使用緩凝劑、粉煤灰等增加混凝土的流動性；混凝土接近或初進入鋼筋骨架時，應保持較深埋管，并徐徐灌入混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力；當孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋骨架4～5m以后，適當提升導管，減小導管埋置深度，以增加骨架在導管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力；2/3/20232710、為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設計標高以上應超灌一定高度，保證樁頂砼密實，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)定要達到樁長的5%，一般不宜小于1.0m。2/3/202328五、鋼筋籠偏位