论文部分内容阅读
随着我国工程建设事业的蓬勃发展，在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口等工程中大量采用桩基础，桩基已成为工程中重要的基础形式，在所有桩基类型中，灌注桩应用最为普遍，其中尤以钻孔灌注桩为主。钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土，对周围环境及邻近建筑影响小，能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一個环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大 经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。
一、钻孔过程中常出现的施工质量问题及防治措施
钻孔灌注桩在工程领域得到广泛应用的同时，又因其工序繁多、工艺复杂等原因，在施工过程中经常出现一些质量事故，如坍孔、护筒失效、缩（扩）颈等。下述内容对事故原因进行了分析，提出了一些具体的预防措施。
（一）坍孔及预防措施：坍孔是由于钻孔灌注桩成桩过程中桩壁四周土体不连续而产生切变，桩壁四周土体的黏聚力与内摩擦角等发生变化，受桩体周围土体竖向应力、侧向压力、地下压力等影响，
受桩体周围土体竖向应力、侧向压力、地下水压力等影响，达到临界状态，出现程度不一的孔壁坍塌等质量事故。通过深入分析，发现造成施工事故的原因主要在于：成孔速度太快，在孔壁周围来不及形成泥膜；泥浆的密度及黏度不适宜；保持的水头压力不够；在砾石等地下透水层等处有渗流水，钻孔中出现程度较大的水渗流现象；沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁；护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适等。
针对上述问题，采取如下措施：
在钻孔灌注桩的成孔施工中，钻孔速度如过快，则孔壁未形成有效泥浆膜，施工中易出现孔壁坍塌的质量事故。而对于淤泥质等非常软弱的土质，如果成孔速度过快，孔径很不规则。对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。所以应控制成孔速度，成孔速度应根据地质情况并参照施工规范选取。当然泥浆的密度及粘度对钻孔时排渣与护壁的控制也很重要，也应参照施工规范合理选择。
另外，在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时，应考虑是否改用其他施工方法。在施工中如发生坍孔事故，则坍孔的桩孔应及时回填粘土等适宜材料，停置至少15d以上，当地层呈现稳定后才能再度施工。
（二）护筒失效及预防措施：在钻进过程中护筒变形或突然往下沉，护筒外壁冒水，刃脚或钻孔壁向孔内外漏浆。在施工中应重视漏浆事故，严重的漏浆若不处理，可引起坍孔。施工中造成护筒失效的原因如下：埋设护筒时，回填土夯实不够，埋设太浅，护筒脚漏水；护筒制作不良，接缝不密合或焊缝有砂眼等，造成接缝漏浆；由于护筒下方孔内大面积坍孔，致使地层发生变化，从而使钢护筒下沉并倾斜，失去护筒作用；由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。
相应的防治措施有：采用粘土加固护筒周围时，若漏水严重，应将护筒拔除，然后回填重新埋设；在顶入钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深一些，增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力；如果护筒的下沉量较少，通过提高泥浆密度和粘度的方法，改善泥浆指标后，继续钻孔；护筒变形处理可以根据其变形的部位进行灵活处理。
二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
（一）钢筋笼上浮：主要表现钢筋笼的位置高于设计位置的现象。可能是由于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。
可以通过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2-3m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。
（二）断桩：现象是桩身混凝土在某一部位出现不连续或某一部分的混凝土严重变质导致整根桩承载力达不到设计要求，甚至不能使用，造成质量事故。主要由于混凝土原材料不符合规定，配合比不当，在灌注混凝土过程中，发生卡管事故；由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗稀释，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，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土分开的现象。
可以通过以下几个方面来预防：
1、清孔时要及时调整孔内泥浆的相对密度，清孔后泥浆的相对密度要满足设计要求。2、绑扎水泥隔水塞的铁丝，应按首次灌注量多少选取其规格，严防折断。3、在地下水较为丰富的地段，应设降水井进行降水处理，降水成功后方可灌注混凝土。4、灌注前应全面检修设备，灌注时严格控制混凝土原材料、混凝土配合比，尽可能使灌注连续快速，并应避免停电停水等现象。5、必须严格按照规定用测量锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。6、在灌注混凝土过程中，要定时测量导管内外混凝土的深度，并绘制曲线，以监视断桩是否出现。一旦出现，应及时查明原因，尽快处理。
钻孔灌注桩施工中，事故时有发生，但是只要我们切实加强质量管理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工管理水平，努力提高科学技术水平，相信我们是有能力防止质量事故发生的。
三、结语
钻孔灌注桩施工中，事故时有发生，但是只要我们切实加强质量管理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工管理水平，努力提高科学技术水平，相信我们是有能力防止质量事故发生的。
（作者单位：1.沈阳浑南置业房地产开发有限公司
2.沈阳新城建设工程监理有限公司）
一、钻孔过程中常出现的施工质量问题及防治措施
钻孔灌注桩在工程领域得到广泛应用的同时，又因其工序繁多、工艺复杂等原因，在施工过程中经常出现一些质量事故，如坍孔、护筒失效、缩（扩）颈等。下述内容对事故原因进行了分析，提出了一些具体的预防措施。
（一）坍孔及预防措施：坍孔是由于钻孔灌注桩成桩过程中桩壁四周土体不连续而产生切变，桩壁四周土体的黏聚力与内摩擦角等发生变化，受桩体周围土体竖向应力、侧向压力、地下压力等影响，
受桩体周围土体竖向应力、侧向压力、地下水压力等影响，达到临界状态，出现程度不一的孔壁坍塌等质量事故。通过深入分析，发现造成施工事故的原因主要在于：成孔速度太快，在孔壁周围来不及形成泥膜；泥浆的密度及黏度不适宜；保持的水头压力不够；在砾石等地下透水层等处有渗流水，钻孔中出现程度较大的水渗流现象；沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁；护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适等。
针对上述问题，采取如下措施：
在钻孔灌注桩的成孔施工中，钻孔速度如过快，则孔壁未形成有效泥浆膜，施工中易出现孔壁坍塌的质量事故。而对于淤泥质等非常软弱的土质，如果成孔速度过快，孔径很不规则。对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。所以应控制成孔速度，成孔速度应根据地质情况并参照施工规范选取。当然泥浆的密度及粘度对钻孔时排渣与护壁的控制也很重要，也应参照施工规范合理选择。
另外，在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时，应考虑是否改用其他施工方法。在施工中如发生坍孔事故，则坍孔的桩孔应及时回填粘土等适宜材料，停置至少15d以上，当地层呈现稳定后才能再度施工。
（二）护筒失效及预防措施：在钻进过程中护筒变形或突然往下沉，护筒外壁冒水，刃脚或钻孔壁向孔内外漏浆。在施工中应重视漏浆事故，严重的漏浆若不处理，可引起坍孔。施工中造成护筒失效的原因如下：埋设护筒时，回填土夯实不够，埋设太浅，护筒脚漏水；护筒制作不良，接缝不密合或焊缝有砂眼等，造成接缝漏浆；由于护筒下方孔内大面积坍孔，致使地层发生变化，从而使钢护筒下沉并倾斜，失去护筒作用；由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。
相应的防治措施有：采用粘土加固护筒周围时，若漏水严重，应将护筒拔除，然后回填重新埋设；在顶入钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深一些，增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力；如果护筒的下沉量较少，通过提高泥浆密度和粘度的方法，改善泥浆指标后，继续钻孔；护筒变形处理可以根据其变形的部位进行灵活处理。
二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
（一）钢筋笼上浮：主要表现钢筋笼的位置高于设计位置的现象。可能是由于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。
可以通过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2-3m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。
（二）断桩：现象是桩身混凝土在某一部位出现不连续或某一部分的混凝土严重变质导致整根桩承载力达不到设计要求，甚至不能使用，造成质量事故。主要由于混凝土原材料不符合规定，配合比不当，在灌注混凝土过程中，发生卡管事故；由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗稀释，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，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土分开的现象。
可以通过以下几个方面来预防：
1、清孔时要及时调整孔内泥浆的相对密度，清孔后泥浆的相对密度要满足设计要求。2、绑扎水泥隔水塞的铁丝，应按首次灌注量多少选取其规格，严防折断。3、在地下水较为丰富的地段，应设降水井进行降水处理，降水成功后方可灌注混凝土。4、灌注前应全面检修设备，灌注时严格控制混凝土原材料、混凝土配合比，尽可能使灌注连续快速，并应避免停电停水等现象。5、必须严格按照规定用测量锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。6、在灌注混凝土过程中，要定时测量导管内外混凝土的深度，并绘制曲线，以监视断桩是否出现。一旦出现，应及时查明原因，尽快处理。
钻孔灌注桩施工中，事故时有发生，但是只要我们切实加强质量管理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工管理水平，努力提高科学技术水平，相信我们是有能力防止质量事故发生的。
三、结语
钻孔灌注桩施工中，事故时有发生，但是只要我们切实加强质量管理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工管理水平，努力提高科学技术水平，相信我们是有能力防止质量事故发生的。
（作者单位：1.沈阳浑南置业房地产开发有限公司
2.沈阳新城建设工程监理有限公司）