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1、 1 钻孔桩施工质量控制及质量通病防治 摘要：钻孔桩基础施工简便，操作容易，设备投入不大。但是其施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法直接观察到，成桩后也不能开挖验收。工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。如何有效的避免钻孔过程中出现钻头掉落和灌注水下混凝土过程中发生断桩等现象，杜绝混凝土夹渣的质量弊病，同时把投资者及施工单位的经济损失和不良社会影响降到最低，就要求施工前认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对施工过程中可能发生的问题制定出施工质量标准，对桩基础施工质量进行有效的控制.关键词：钻孔桩 质量控制 通病防治 一、前言 桥梁桩基础是
2、桥梁的重要部位,它的质量好坏直接影响到整座桥梁的工程质量和进度。冲击钻成孔灌注桩作为桥梁基础一种常见的施工结构,由于施工所需的设备构造简单、操作方便、受施工场地限制较小等优点，在现阶段的施工中被广泛的采用。由于其施工的隐蔽性,在施工过程中存在不可预见性的因素较多,经常出现一些问题不可避免,目前冲击钻成孔灌注出现的问题主要表现在:塌孔、弯孔、卡钻、掉钻、桩底沉渣、断桩等系列质量事故，造成灌注桩质量缺陷，严重时导致桩基检测成III类、IV 类桩甚至废桩，本文着重从工程实践的角度,对冲击钻孔灌注桩的钻孔、水下混凝土浇注、技术控制进行介绍，并总结钻孔灌注桩施工中产生的质量通病、产生原因及处理措施。二、
3、工程概况 将军沟大桥位于新疆霍城县赛果项目六标段 ZK582+580 处，桥型为 920m预应力混凝土连续箱梁，全长 182。5 米，上部结构采用单箱双室直腹板截面,桥墩采用1.2m 双墩柱，配1。3m 桩基础，该桥为路线顺河桥，全部采用钻孔灌注桩。这里我将桩基施工的质量过程控制、常见问题及处置方法简述如下：三、桩基施工（一）、施工准备 钻孔桩施工工艺图 2 1、钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实,场地位于陡坡、水中或淤泥中时,用枕木或型钢等搭设工作平台，平台必须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时还应考虑施工设备能安全进出场 2、技术放线准备 为了能够控制好墩中心桩位和钻孔桩中
4、心，我们布置了平面导线控制网.每个墩至少有两个导线点来控制,各个墩中心和钻孔桩中心复核检查无误后，利用十字线或经纬仪辅助把墩中心桩用砼护好。保证钻孔过程中线路中心桩位的稳定.钻孔桩的中心放好后，按井字形放线护桩，以备钻完一个孔后移至另一孔前桩位丢失，恢复困难。这样护桩,可以在不用经纬仪或全站仪的情况下快速恢复钻孔桩中心.3、护筒制作埋设：护筒长度和强度保证不塌孔，并隔离地面水和保护孔内泥浆水位以维护孔壁及对钻孔起导向作用。根据本工程特点，护筒采用 6mm 钢板卷制而成，内径大于桩径 40cm,长度不小于 3m。采用人工挖埋于孔口中心，与设计桩位偏差不大于 5 cm，倾斜度控制在 0.5以内。护
5、筒顶面高出原地面 0。3m以上，以防杂物落如孔内.护筒四周 1。0m 范围内用粘土夯实以防渗漏。4、制备泥浆：钻孔采用泥浆护壁，设置制浆池、储浆池、沉淀池并于循环池连接。在沉淀池口设置筛网，滤去较大钻渣。选用塑性指数大于 21 的优质粘土。钻进过程中，随时掌握地质变化情况，及时调整泥浆比重等各项技术指标。孔底泥浆比重不宜大于：砂黏土为 1.3;大漂石、卵石层为 1。4；岩石为 1。2。反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为 1.051。15。黏度：一般地层 1622s。含砂率:新制泥浆不大于 4.胶体率:不小于 95。PH 值：应大于 6.5。为提高泥浆粘度和胶体率，可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等
6、，其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表.(二）、钻机就位 安装钻机前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于 5cm。钻孔桩中心、墩中心检查无误后，埋设护筒，钻机就位。钻机底座和顶端平平 整 场 地 桩 位 放 样 钢 护 筒 制 成 孔 检 测 埋 设 钢 护 筒 安 装 钢 筋 骨 架 钻 机 就 位 监 理 工 程 师 验 孔 成 孔 检 查 清 孔 安 放 导 管 钻 孔 拔 出 钢 护 筒 灌 注 水 下 混 凝 土 二 次 清 孔 钢 筋 骨 架
7、加 工 泥 浆 外 运 泥 浆 外 运 制 备 泥 浆 混 凝 土 搅 拌 运 输 泥 浆 外 运 试拼装桩检验导管 3 稳，不产生位移和沉陷。钻机架顶部的起重滑轮槽缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在同一铅垂线上。钻机应稳定地安装在钻孔的一侧,钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上。选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具，接通水电供应。调整钻机。使钻锥起吊滑轮缘，钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，稳定好钻机和扒杆揽风绳.埋设护筒时，护筒中心与桩位中心一致，就位偏差不超过 5cm.护筒埋设时要埋设牢固。软泥或砂层应用水泥浆浇筑，防止钻进过程下移或倾斜。护筒埋设好后，钻机对位时，用 3.5kg
8、 重的或稍轻的垂球悬挂在钻机上，用“十字交叉线对桩位，将交叉线的四点用红油漆在护筒上作上标记,并按顺序进行编号，便于记录。悬挂在钻机上的垂球,对中交叉线的交点。对中合格后，量测并记录四点到线路中心的距离和四个点的高程。复核交叉点到墩中心间的距离无误后,经监理检查合格后方可开钻,开钻后应注意,在距该桩 5 米内的任何混凝土灌注桩完成时间必须大于 24 小时，以免干扰邻桩的混凝土的凝固.在满足此条件下，为加快钻孔工作，可多机同时作业。钻孔应连续作业，不得中断。(三)、钻孔 开始钻孔时保持钻锥稳定,采用小冲程开孔，使初开孔坚实，避免碰撞护筒,护筒内的泥浆顶面，始终高出筒外水位或地下水位至少 1m 以
9、上，形成水头压力,保护孔壁免于坍塌。钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，不得打空锤;勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。钻进过程中，随时注意孔内水压差,以防止产生涌沙。钻进时应及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项.作业中根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻锥留在孔内,以防埋钻。在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时，应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。桩的钻孔，只有在中心距离 5m以内的任何桩的混凝土浇筑完毕 24
10、小时以后，才能开始。钻孔由有丰富经验的施工人员主持，钻孔设备使用性能良好。桩孔的 4 钻进分班连续作业，中途不停止，经常注意土层的变化,在土层变化处采取渣样，判断土层，记入记录表中钻渣情况栏，并与地质剖面核对.钻孔中对孔深、孔径、孔位、孔形和竖直度等经常进行检查。开始钻进时要适当控制进尺,在护筒刃角处，低档慢速钻进，使刃角处有坚硬的泥皮护壁。钻进过程中还要做好泥浆比重测试，保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀容易塌孔。若泥浆过重，孔壁上的泥皮增厚给清孔和灌注砼造成困难；若泥浆过轻,则护壁效果不好,可能出现坍孔。因此，在钻进过程中就必须掌握各层土质情况。技术人员在钻进过程中每班取样两
11、次，装袋做好标记.根据取样结果，掌握各层土质，调整泥浆质量。主要从以下三个方面控制：（1）泥浆比重：可用婆美氏重表或 1002 型比重计测定。(2）泥浆粘度:用 1006 型野外粘度计测定,其测定方法即以 500ml 泥浆通过5mm 的漏斗孔所需的时间(s）来表示；在没有仪器时，一般用手指插入泥浆中，拔出后手指上附有均匀泥皮不见肉纹,可认为粘度合适，本地区地层以 1622S为宜.（3）泥浆含砂率：用 1004 型含砂率测定器测定，其步骤是把调好的泥浆50 ml 倒进测定器，然后倒进清水使总体积为 500 ml,把测量器塞紧摇晃均匀后静置 3min，3min 内沉淀下来的沉淀物体积乘以 2 就是
12、含砂率，新制泥浆不宜大于 4%。（4）为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土抗压强度达到 2.5MPa 后方可开钻。如发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进尺缓慢时，应抽渣换浆。开孔时，为了使钻渣泥浆尽量挤如孔壁,一般不抽渣。待冲砸至护筒下 34m 时（钻头顶在护筒下超过 1m 时)，方可加高冲程正常冲进。45m后,方勤抽渣。钻进过程中应随时注意,保持孔位正确。(5）少松绳 勤松绳 钻孔时要查看钢丝绳回弹和回转情况.耳听冲击声音，借以判别孔底情况。要掌握少松绳的原则。松多了会减低冲程，过于松少了犹如落空锤，损坏机具。松软地层夹有较
13、多石块时，一般每次松绳 35cm，均匀密实地层 58cm.（6）勤抽渣 勤检查 5 冲击过程中,要勤抽渣，当孔内泥浆含渣量增大，钻进速度减慢,每小时进尺卵石层小于 510cm,松软土层小于 1530cm 时，应进行抽渣。一般每进尺 1.51。0m，抽渣一次,每次抽 45 筒或抽至泥浆内钻渣明显减少,无粗颗粒，比重降至正常为止。抽渣时应注意：及时向孔内补浆或补水.如系投粘土自行造浆，不宜一次到进，以防粘钻。抽渣筒放到孔底后，要在孔底上下提放几次，多进些钻渣，然后提出。采取空口放细筛子或承渣盘等办法，使过筛后的泥浆流回孔内。勤检查钢丝绳和钻头磨损情况，及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。钻头
14、直径磨耗不应超过 1。5cm。应经常检查，及时用耐磨焊条补焊。并常备用两个钻头轮换、修补。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时宜先用低冲程冲击一段时间，方可用较高冲程钻进。（7）坚持取样 查探地质 为控制泥浆比重和抽渣次数,需及时用取样罐放到需测深度,取泥浆进行检查，及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。冲击钻进，孔底泥浆比重以 1。41.6 为宜。抽渣后，应测深一次，再分批投碎粘土，直到逆境比重达到正常为止。冲孔时，每隔 34h，将钻头或抽渣筒在孔没上下提放几次，把下面的泥浆拉上来，以护孔壁。(8）清孔及验孔：清孔采用掏渣法和换浆法清孔，首先采用掏渣法掏出粒径大的钻渣减小泥浆稠度,再用
15、换浆法清孔以中速压入 1：1-1:1.2 比重较小的泥浆，把钻孔内比重较大的泥浆换出,使泥浆比重减少到规范标准。清孔时，孔内水位应保持地下水位或河流水位以上 1。5-2 米以防钻孔塌陷，在浇筑砼前，用空压机风管对孔底进行扰动，以减少泥浆的沉淀物,孔底泥浆的沉淀量应小于5.先将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥沙等沉淀物清除，清孔不能用加深孔深来代替清孔。清孔完毕进行成孔检验,检验孔位，孔深，孔径,倾斜度等情况,并填写终孔检查纪录。在开孔前每台钻机制作一个装渣盒,盒中分成八个小盒，在钻进过程中，及时从出浆槽中捞取渣样，并作好记录,标明取样位置,取样时间及渣样情况。根据钻进尺寸、渣样情况
16、邀请监理一起判定是否进入新鲜基岩，如已进入新鲜基岩，标明位置、时间，并保存好渣样。继续钻进嵌岩深度即终孔。钻进嵌岩深度 6 符合要求后经监理工程师批准立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持地下水位或河流水位以上 1。5-2 米以防钻孔塌陷。先将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥沙等沉淀物清除。清孔完毕进行成孔检验，检验孔位,孔深，孔径，倾斜度等情况，并填写终孔检查纪录.检查结果报监理工程师复查。如发现中心线不符、超出垂直线、缩径、椭圆截面、空内有漂石等我方将缺陷书面报监理工程师,并采取适当措施予以纠正。(9）钻孔过程记录 钻进中要做好详细记录，无论什么原因出现的停钻时间，必须记录清楚，
17、长时间停钻，泥浆沉渣可能形成塌孔，因此，要保证 4 小时内使钻头在孔内上下反复冲拉几次，循环泥浆增加护壁静压力，防止塌孔。冲击过程中，要勤抽渣，当孔内泥浆含渣量增大，钻进速度减慢，每小时进尺卵石层小于 510cm，松软土层小于 1530cm 时，应进行抽渣.一般每进尺1.51。0m，抽渣一次，每次抽45 筒或抽至泥浆内钻渣明显减少，无粗颗粒，比重降至正常为止。(四）钻孔中常见问题及处治方法（一）护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。1、造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。2、防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用
18、最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持 1.01。5m 的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。（二）坍孔 孔口坍塌容易发现，而孔内坍塌则需要仔细观察,如孔内水位突然下降；空口水面冒细密的水泡；出土量显著的增加；没有进尺或进尺很小；孔深突然变浅,钻头达不到原来的孔深;钻头负荷显著增加等等，均表明孔内已坍塌.1、坍孔原因 7（1)泥浆比重或粘度太小，未形成坚实的护壁.（2）施工场地夯填土质量不良.（3）钻机和钻架未支承好,支承面受过大的压力.（4）护筒埋置太浅。（5)埋置护筒不符
19、合要求，护筒周围或底部未用优质粘土分层夯实填筑。护筒高度不够，孔内涌出承压水，降低水的静压力。（6）开孔时，护筒脚下 23m 范围内未作好造壁处理。(7）护筒直径过小或护筒埋置不够平正垂直，开孔时钻头左右晃动冲击护筒，钻进中钻头或抽渣筒碰撞护筒.（8）孔内规定的水位高度不够或未保持好规定的水位。（9）在松软的砂层中进尺太快.（10）遇易坍孔的流沙层，未及时采取措施。（11）清孔方法不当。(12）补水时水流冲塌孔壁。(13）补水量过大，经常溢出孔口,或抽渣筒泥浆未及时排出，浸泡孔口土壤，以至松软坍塌。（14）从终孔至灌注水下砼延误时间太长等。2、坍孔的预防和处理(1）在松散砂土，淤泥层或流沙中钻
20、进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁）。（2）入孔口坍塌，可回填重新埋设护筒再钻。或下钢护 筒至未坍处以下至少 1m。（3）孔内坍塌不严重者，可加大泥浆比重继续钻进。较 严重者,可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上 12m，甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头，应先清孔,后提起钻头。（三）钻孔漏浆 在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆回向孔外漏失，一般有护筒底漏浆和护筒接缝漏浆两种情况,严重漏浆为坍孔先兆,应及时处理。漏浆的主要原因是：护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密；或水头过高等等。补救 8 的办法是:加稠泥浆或倒
21、入粘土慢速转动;或回填土掺卵石、片石反复冲击增加护壁；护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。此外护筒内有掉落物也会造成漏浆。(四）弯孔 在钻孔时，由于钻孔方向偏斜产生弯孔，严重者影响钢筋笼的安装和桩的质量。1、弯孔原因（1）、钻机坐落在软硬不同的土层上，钻进中发生位移和偏沉。（2）旋转钻机钻杆弯曲或钻杆接头不直，钻头摆动偏向一边。(3）钻孔时遇到较大孤石、探头石或倾斜的岩层。（4)在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进;或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头所受阻力不匀。2、预防方法（1）安装钻机是要使转盘、底座平正.起重滑车缘与固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查较正。（2)由
22、于钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架上增添导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架向下钻进。（3)钻杆接头应逐个检查及时调整。钻杆弯曲要用千斤顶调直.(4)在有倾斜的软、硬地层钻进时,应掉住钻杆控制进尺，低速钻进。或回填片、卵石冲平后在钻进。3、处理方法 弯孔不严重时,可重新调整钻机继续钻进.较严重时，如用旋转钻可提吊起钻头在弯孔处上下反复扫孔,使钻孔正直.严重时.旋转钻孔应回填砂粘土，冲击钻孔应回填粘土夹砂卵石或小片石至弯孔以上 0.5m，待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进。不得用冲击钻头直接修孔。以免卡钻.（五）糊钻 在粘性土层用正循环旋转钻进时，因进尺快。钻渣大或泥浆比重和粘度太
23、大，出浆口堵塞，一造成糊钻（吸锥）.一般应控制进尺，选用刮板齿小、出浆口大的钻头，预防糊钻。如糊钻严重，应提出孔口，清除钻头的残渣。冲击钻进时，可降低冲程，降低泥浆稠度，在粘土层上回填部分砂、砾石防止吸住冲击钻头。9（六）缩孔 地层中夹有塑性土壤（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小.或钻头磨损严重未及时焊补,钻出小于设计桩径的孔.遇到这种情况时,可采用上下反复扫孔的方法扩大、或回填砂粘土，待密实后重钻.（七）梅花孔 梅花孔或探头石（即孔形不圆有局部孔壁凸进）是冲击钻孔经常遇到的事故，其原因是：泥浆太稠，妨碍钻头转动；转向装置失灵，钻头总在一个方向上下冲击；操作时钢丝绳太松，或冲程太低，钻头得不
24、到充分转向时间，这样就容易在基岩中形成梅花孔.在非均匀质地层如漂、卵石、堆积层等易出现探头石。当出现以上情况时，一般用强度高于基岩或探头石的碎石或片石回填重钻。（八）卡孔 钻头在距孔底一定高度卡住,提不上来，但向下可以活动为上卡。在孔底卡住，无法活动为下卡。1、卡钻原因（1）不规则孔形未处理。（2)坍孔落石、工具掉进孔内。（3）长护筒倾斜、下端为钻头撞击变形。(4）钻头尺寸不一，或焊补超限.（5）下钻太猛，钻头撞碰在孔内倾倒.发生卡钻时，不宜强提,不可盲动以免愈卡愈紧或造成坍孔埋钻.2、处理方法(1）上下提动钻头，使之旋转，并用撬棍配合,左右反复拨动大绳，使钻头能沿下落得原道提出。（2)用小钻
25、头冲击卡钻一边孔壁或钻头，使钻头松动后再起吊。（3）先探准障碍物的位置，收紧钻头大绳，可用冲、吸的方法将卡钻处松动后提出.（4）再无活动余地的情况下，可用强提法。强提的支撑枕木垛位置要离孔口范围稍远，以免孔口坍塌,并加保险绳，以免拉断大绳而掉钻。具体可用滑车组、杠杆、千斤顶等办法施力拉拨钻头。10 在处理过程中，要继续搅拌泥浆，以防沉淀埋钻.（九）掉钻 1、掉钻原因（1）卡钻时强提强扭。（2)钻杆接头不良或滑丝。（3）马达线接错,钻机反向旋转，钻杆松脱。（4）冲击钻头合金套焊接质量差，钢丝绳拔出。（5）转向环或转向套等焊接处断开。(6）钢丝绳与钻头连接处，钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。(7）钢丝
26、绳断丝太多，未及时更换。2、打捞方法 掉钻后,应及时摸清情况，如孔深，钻头是否偏斜,有无坍孔等，若钻头被埋住,应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。打捞一般采用以下几种方法：（1)打捞叉法：当冲击钻头或冲抓钻头钢丝绳折断或钢丝绳卡松脱，在钻头上留下不少于 2m 钢丝绳时，可采用叉式捞针在孔内上下提动，将短钢丝绳卡住提出钻头.(2）钩取法：钻头上预先焊有钢筋环或打捞横梁等,可用钩子挂取。（3）套绳法:将单绳套（或双绳套）套住冲击钻顶端或钻杆。有困难时可把带有绳套的导圈,而导圈固定在有钢度的杆上或抽渣筒下端，送到预先探准的位置上，将钻顶端或钻杆套住,收紧套绳取出。当孔内掉进零星落物或工具时,可用电磁铁
27、吸取或冲抓钻头取出。五、灌注水下混凝土(一)二次清孔 二次清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一.清孔是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。（二)笼钢筋笼加工与安装 11 1、钢筋的种类、钢号、直径等均符合设计规定。钢筋笼加工采取分段现场预制，现场吊拼连接的施工方法。钢筋与钢筋的连接采用焊接方式进行.2、钢筋笼成型采用“箍筋成型”法施工，即先在箍筋圈上标出主筋位置,再在主筋上标出箍筋位置，然
28、后在工作台上做好主筋长度范围内的全部箍筋圈，将 2 根主筋穿入箍盘圈内,按上面的标记对准位置，依次扶正箍筋并逐根焊好，再将其余的主筋在箍筋圈内焊成骨架.3、根据设计图纸要求制备钢筋笼，钢筋笼在现场钢管导向台上分节制作、存放.制作时严格控制外形尺寸，在钢筋笼上部,根据钢筋笼长度，直径大小均匀设置吊环或固定杆，在钢筋笼主筋外侧，设置控制保护层厚度的部件。采用“箍筋成型”法分段制作,入孔通过钻架吊起,在吊装过程中焊接成整体，焊接采用电弧焊,并做成双面焊缝，焊接长度 5d,且不小于 12.5cm，焊缝宽度 0。8d,且不小于 12mm,焊缝深度 0.3d，且不小于 4.8mm。钢筋笼加工中，确保钢筋的
29、间距，并有强劲的内撑架,防止骨架在运输和就位时变形，在顶面采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支撑系统对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动.钢筋笼在起吊安装中采取加固措施，并在钢筋笼四周采取焊接定位钢筋的方法形成保护层。骨架上事先设控制钢筋骨架与孔壁净距的混凝土垫块，这些垫块应可靠地以等距离绑在骨架上，其沿桩长的间距不超过 2m，横向圆周不得小于 4处。4、在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，也要注意钢筋笼是否能够顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,
30、应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。5、钢筋笼常见问题及处治方法 1、钢筋笼直径异常 钢筋笼整体直径过大或对焊起来的部分钢筋笼直径过大，处治方法要求施工技术人员在加工钢筋笼时应严格控制架立筋的直径大小，只要对每个架立筋都精 12 确量其直径，这种原因是可以避免的。2、钢筋笼轴线非直线 桩基深度一般都在 10m 以上，半成品钢筋笼一般加工长度每节为 5m6m，井口对焊钢筋笼，钢筋笼在井下部分沉入泥浆,钢筋笼轴线不易保持顺直;处治方
31、法可在孔口上面的钢筋笼顶沿直径方向各绑一根绳子，人工施以拉力,保持上部笼子的竖直度。对焊时，再注意各个钢筋的搭接长度，长短基本相等，有条件的，可在地面上一次焊成，用吊车吊起下入孔内。清孔完毕后下放钢筋笼。为了钢筋笼就位准确,我们在钢筋笼一圈焊 4 个耳环来固定钢筋笼在孔中的位置；悬空的钢筋笼用 4 根吊环来控制,防止掉笼或上浮。钢筋笼标高定位允许误差是5cm。3、安装导管及封底 导管必须经过密封实验合格后才能使用。现场安装、下放导管必须认真细致，导管法兰盘必须拧紧、密封。准备就绪后开盘封底，封底的砼数量由孔径及封底高度来确定.砼灌注全过程必须有技术人员值班,发现问题及时处理。对于突发事件有第二
32、次处理方案，要随时启动，防止断桩.水下砼灌注要快速，以防坍孔和沉渣过厚而影响砼质量。每根桩的灌注时间不超过 8 小时.拌和时间较一般的砼延长 1。5 倍，一经开始，连续灌注，不管中途由于任何原因中断灌注时间超过 30min 的必须采取补救措施或重钻.（三）水下砼灌注 1、混凝土配合比:采用试验室确定理论配合比，后根据施工材料含水量的不同，分别计算出施工配合比,用于砼拌制。砼原料 粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于 2%，以提高砼的流动性,防止堵管.砼初凝时间 一般砼初凝时间仅 35 小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求,而深桩灌注时间约为 57 小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于 8 小时。砼搅
33、拌方法和搅拌时间 为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入 13 料斗后，先开动搅拌机并加入 30的水，然后与拌合料一起均匀加入 60的水，最后再加入 10%的水（如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在 6090 秒内。坍落度选择 坍落度应控制在 18020 毫米之间，砼灌注距桩顶约 5 米处时，坍落度控制在160170 毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深,导管直径在 250 毫米之内，取高值，反之取低值。2、导管制作与组拼：灌注水下混凝土导管采用壁厚 4 毫米无缝钢管，导管内径 30 厘米，导管分节制作，由用装有垫圈的法兰
34、盘连接而成，导管在使用前采取试组拼,并进行水密、承压和接头拉力试验及过球试验.3、水下混凝土灌注(1）首批砼灌注 砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关.孔径越大,首批灌注的砼量越多,由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大,常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力,以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足,则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底,下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。（2）后续砼灌注 后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后
35、，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆,再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下：有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强,造成水泥浆缓缓流坠,而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时,由于粗骨料间有大量空隙,后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。牵动导管增强砼向周边扩散,加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力,同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力 14 （3）后期砼的灌注 在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼
36、不如下部密实,这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度.（4）砼灌注速度 在控制砼初凝时间的同时,必须合理地加快灌注速度,这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。灌注前对泥浆的相对密度及含砂率进行测定，满足要求后可进行混凝土的灌注。对于头一斗料的灌注应严格计算，在保证水下混凝土能够满足埋住导管的底部一定的高度,且还应考虑到水位势能对混凝土能否灌下的影响，因此必须准确计算出头一斗料的混凝土方量为多少.水下混凝土采取垂直导管法灌注施工,混凝土现场拌和,自动计量，砼经过储料斗和导管到达孔底。储料斗设底阀，以防水和管内混凝土混合.导管应在桩内混
37、凝土升高时慢慢提起。管底在任何时候都在混凝土顶面以下 2m.在任何情况下不使灌注工作中断。灌注的桩顶标高预加一定高度，以保证桩头砼质量。预加高度比设计高度高出 0.8 米，预加高度在砼初凝后即开始凿除，凿除时防止损坏桩身.为防止断桩，灌注中始终保持孔内水头高度,保证连续灌注，控制好混凝土的稠度和骨料级配及粒度.在灌注水下混凝土过程中，严格防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内，使泥浆内含有水泥浆而变稠凝结,使测深不准。有关混凝土灌注情况，如灌注时间、混凝土顶面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，设专人进行记录。（四）水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施 1、卡管
38、水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。（1)造成原因:初灌时，隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。(2）防治措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能,保证顺利 15 排出.在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为 1822cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的 1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导
39、管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为 0.6-1。0MPa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞.在施工过程中,应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。2、封底失败（1）原因分析 由于首批混凝土数量过小、孔底的沉碴厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。（2)处治方法 应立即暂停灌注,及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。第一种地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，重新请示监理检查，符合规范要求后可以重新开始水下混凝土灌注。
40、第二种地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位,将未灌注混凝土部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高后，请示监理单位检查合格后进行水下混凝土灌注。3、钢筋笼上浮钢筋笼的位置高于设计位置的现象.（1）造成原因 钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有 1m 左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮;由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成
41、硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。16 (2）防治措施 钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固.加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时，控制导管埋深在 1。5-2。0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端 23m 时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在 2-4m，不宜大于 5m 和小于 1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注
42、混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。4、桩底沉渣量过多(1）原因分析 清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。（2）防治措施 成孔后，钻头提高孔底 10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30 分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换.钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间,从而减少沉渣。下完钢筋笼后,检查
43、沉渣量,如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为 3040mm，应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下 1。0m 以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。5、断桩混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩.（1)造成原因 由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、导管直径较小,在灌注过程中堵塞导管,且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管,形成断桩。由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅 17 拌，灌注时大量骨料卡在导管
44、内，不得不提出导管进行清理,引起断桩。由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内,而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩.由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。在提拔导管时，盲目提拔,将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面,或使导管口处于泥浆层，形成断桩。在提拔导管时,钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断，形成断桩。导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩.处理堵管
45、时，将导管提升到最小埋置深度,猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔.导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断,造成断桩.由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等)造成混凝土不能连续灌注,中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。由于导管底端距孔底过远,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多,露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中
46、岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象.(2）防治措施 成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠，并严格遵守操 18 作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求.在地下水活动较大的地段，事先要用套
47、管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多.6、处理断桩的几种方法 断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土.如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约 10cm
48、 处，加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定）将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成湿接桩。若断桩位置处于距地表 10m 以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下 1m 处,然后往孔内投放适量炸药,待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土.若断桩位置处于距地表 5m 以内,且地质条件良好时,可开挖至断桩位置,将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝
49、土。拆模后及时回填并夯实。若断桩位置处于地表 5m 以下、10m 以内时，或虽距地表 5m 以内但地质条件不良时,可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来，直到沉到断桩位置以下 0.5m 处，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土,露出良好的混凝土面并对其凿毛,清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。19 7、如何保证挖孔桩混凝土的灌注质量？(1）质量问题及现象 混凝土出现离析。混凝土强度不足。(2）原因分析 混凝土原材料及配合比有问题，或搅拌时间不足。灌注混凝土时未用串筒，或串筒口
50、距混凝土面的距离过大(大于 2）,有时在孔口将混凝土直接倒入孔中,造成砂浆和骨料离析.在孔内有水时，未抽干水就灌注混凝土。应该采用水下灌注混凝土时而采用了干浇法施工,造成桩身混凝土严重离析。灌注混凝土时未能将护壁的漏水堵住，致使混凝土表面积水较多，而未清除积水就继续灌注混凝土,或采用水桶排水,结果连同水泥浆一同排出，造成混凝土胶结不良。局部需排水挖孔时，在灌注某一桩身混凝土的同时或混凝土未初凝前，附近的桩孔挖孔工作未停止，继续挖孔抽水,且抽水量较大,结果地下水将该孔桩身混凝土中的水泥浆带走，严重时混凝土呈散粒状态,只见石料不见水泥浆.（3)预防措施 必须使用合格的原材料，混凝土的配合比必须由具