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1、钻孔灌注桩常见事故及原因分析处理钻孔灌注桩常见事故及原因分析处理(摘自建筑工程质量事故分析(摘自建筑工程质量事故分析)一、常见事故及原因分析(一)(一)塌孔事故塌孔事故可分为三类:一类是成孔中塌孔、埋钻事故;第二类是混凝土浇筑前塌孔,造成孔底沉碴超厚事故;第三类是浇筑过程中塌孔,形成缩颈、夹泥。三类事故处理方法不同,但塌孔原因相似,主要有以下几个主要原因:(1)没有根据土质条件选用合适的成孔工艺和相应质量的泥浆;(2)护筒埋置太浅,或护筒周围填封不严,漏水、漏浆;(3)未及时向钻孔内加泥浆或水,造成孔内泥浆面低于孔外水位;(4)遇流砂、淤泥、松散土层时,钻进速度太快;(5)钻杆不直,摇摆碰撞孔
2、壁;(6)清孔操作不当,供水管直接冲刷孔壁导致塌孔;(7)清孔后泥浆密度、粘度降低,对孔壁压力减小;(8)提升、下落冲锤、掏碴筒和放钢筋笼时碰撞孔壁;(9)浇筑混凝土导管碰撞孔壁;(10)用爆破法处理孔内孤石或障碍物时,炸药量过大等。(二)(二)钻孔偏移倾斜钻孔偏移倾斜其主要原因有:(1)建筑场地土质松软,桩回不稳,钻杆导架不垂直;(2)钻机磨损严重,部件松动;(3)起重滑轮边缘、固定钻杆的卡孔和护筒三者不在同一轴线上,又没有及时检查校正;(4)钻杆弯曲或连接不当,使钻头钻杆中心线不同轴;(5)土层软硬差别大,或遇障碍物。(三)(三)孔底沉碴过厚孔底沉碴过厚其主要原因有:(1)清碴工艺不当,清
3、碴不彻底;(2)清孔后泥浆密度过小,孔壁坍塌,或孔底泥砂漏入;1/4(3)清孔后,停歇时间过长,造成石屑、碎碴沉淀量增加;(4)旋转钢筋笼、混凝土导管等碰撞孔壁。(四)(四)堵管停浇事故堵管停浇事故导管浇筑混凝土时,因故导管堵塞,混凝土浇筑被控停止。常见原因有以下几类:(1)隔水栓堵塞。常见原因有隔水栓尺寸偏大或偏小(指栓高小于导管内径),隔水栓选材不当,木制隔水栓使用前未浸透水等;(2)混凝土在导管内停留时间过长。常见原因是混凝土开始浇筑后,因供料系统故障,造成混凝土不能连续补给,导致不能及时提升导管;(3)导管埋入混凝土太深。常见原因是成桩过程中,导管埋深扩管内外混凝土面高差的测量控制不严
4、,造成未能及时提升导管。还有少数施工操作人员怕提升导管后,拆卸工作带来麻烦,而减少提升拆卸次数,也会造成导管埋设过深;(4)混凝土性能不良:1)坍落度太水。常见原因有配合比不良,配料计量控制不严,以及混凝土运输方法不当或停放时间过长造成坍落度损失过大等。2)初凝时间太短。国家标准规定的水泥初凝时间是45min。如果使用初凝时间短(但是合格)的水泥配制混凝土,很可能因混凝土初凝时间短而造成墙管。这类实例已在几个工地都出现过。3)砂率太低而造成混凝土流动性差,不宜用来浇筑水下混凝土。(五)(五)桩身夹泥、断桩桩身夹泥、断桩主要原因有:(1)孔壁坍塌;(2)导管提出混凝土面;(3)浇混凝土中产生卡管
5、停浇;(4)用商品混凝土浇灌时,混凝土供应不及时等。(六)(六)混凝土强度不足、桩身出现蜂窝、孔洞混凝土强度不足、桩身出现蜂窝、孔洞主要原因有:(1)混凝土原材料不良、配合比不当;2/4(2)混凝土制备、运输、浇灌方法不当造成离析,坍落度损失太大;(3)导管漏水;(4)新浇混凝土受超孔隙水压冲刷,或地下水含有侵蚀性介质。(七)(七)钢筋笼质量事故钢筋笼质量事故主要原因有:(1)制作、堆放、起吊、运输过程中钢筋笼变形过大;(2)吊放钢筋笼不是垂直缓慢放下,而是倾斜插入;(3)钢筋笼过长或过短;(4)钢筋笼需分段安装时,连接焊缝尺寸不足,焊接质量差;(5)钢筋笼成形时,未按 22.5m 间距设加强
6、箍和撑筋;(6)孔底沉碴过厚,导致钢筋笼放不到底。二、事故实例钻孔灌注桩堵管停浇事故1、工程概况南京市某高层综合楼采用桩径为1m 的泥浆护壁钻孔灌注桩,桩顶标高10.65m(地面以上第一层室内地坪标高为 0.00m),桩底标高46.75m,设计混凝土强度等级为C35。成孔时钻进中等风华岩层 6.61m 后停钻,用反循环工艺清孔,测定沉碴厚度基本符合要求后,随之安装钢筋笼,再次清孔,实测沉碴厚度为零。紧接着浇筑坍落度为 20cm 的混凝土,在开始浇筑后1h 左右发生堵管,混凝土浇筑被迫停止。2、事故原因因供料系统故障,混凝土不能连续补给,造成无法及时提升导管而堵塞。3、事故处理首先采用钻机上的设
7、备扫孔、清孔,并用反循环倒吸混凝土的措施,意图是排除部分已浇混凝土。但是实施后无效,实测混凝土浇筑高度约 1.9m。最后决定采用插入式接桩,共要点如下。(1)用500mm 合金钢钻钻头扫孔,钻进 2d 后测量,已钻入混凝土深度约1160mm,3/4距离原来的桩孔底还差 740mm,因钻进越来越困难,决定停钻。(2)检查灌注桩的钢筋笼,没有发现损坏。(3)清孔 14h,实测沉碴厚度为零。(4)浇筑混凝土共 38.4m,充盈系数为 1.1。(5)为检验该事故桩处理后的质量决定做高应变检测。检测采用 PDA-PAK型打桩分析仪,锤击采用40t 汽车吊和 13t 锤,测试结果是桩承载力达到设计要求,桩身在传感器以下 28m 附近有轻微缺陷,但对桩承载力影响不大。4、事故处理评价考虑到处理桩面标高距离桩基承台底面 30m 以上,此截面主要承受压应力,采用嵌入式接桩法理论上是可行的。从该事故桩的成桩记录及高应变测试结果分析,施工质量除了堵管停浇外,其他方面都符合有关规范的规定。混凝土试块强度超过35N/mm。高应变测量单桩极限承载力已超过单桩设计承载力(7200kN)2 倍以上,达到 16697.5kN。桩身混凝土质量基本完好,仅在深 28m 附近处有轻微缺陷,但对村承载力影响不大。综上所述,该事故桩经处理后,已满足设计要求。4/4