钻孔灌注桩质量通病及其预防措施
钻孔灌注桩可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层(如各类黏性土、砂土、碎砾石土、风化岩及多夹层的岩层) 对地基进行加固处理,其对承载力的适应范围广(为300~20000 kN),施工机具简单,且施工过程具有噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多优点,因而在基加固工程中得到广泛地应用。但由于钻孔灌注桩的施工环节较多,技术要求高,工艺较复杂,需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注,无法直观的对质量进行控制,人为因素的影响较大,若稍有疏忽,很容易出现一些质量病害,甚至造成病桩、断桩等重大质量事故,危及桩基工程的安全。以下从分析桩基病害的成因入手,介绍一些控制桩身质量病害的技术方法。
1 钻孔灌注桩常见的质量通病
钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候,以桩顶位置所受的压力最大,下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反,往往是上部混凝土的强度低,中下段混凝土的强度高,若不严格控制,容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷,造成桩基承载力的下降,影响到工程结构的安全。
2 影响成桩质量的原因分析
2. 1 影响桩身上部强度的原因分析
(1) 按照施工规范的规定,钻孔后要彻底清除孔底的淤泥,但在实际施工过程中,很难将淤泥彻底清除,于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时,孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的,先灌入的混凝土顶升于孔的上面,这样就容易出现桩上段强度较低的现象。
(2) 浇灌混凝土时,若导管插入混凝土之内过深,浇注速度又较快,则容易在孔体深部沉积较多的骨料,加上振捣过程所造成的混凝土的离析,也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。
(3)埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞引起质量问题。
(4)孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
(5)钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形,以至造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
(6)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,以至造成桩底沉渣量过多。
2. 2 影响其他桩身质量的原因分析
(1) 混凝土浇注施工中,若导管插入混凝土内过浅(<1.5m),则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的,而是摊铺式的,这时,泥浆、泥块就容易混入混凝土中,进而影响到桩身的质量。除此之外若设计的桩身直径过小,则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制,从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。
(2) 钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力,而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中,孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的,泥浆性能(包括容重、黏度胶体率、砂率等指标) 愈好、高程越高,越能保护好护壁,其桩周摩阻力愈大,但施工难度加大,费用也相应提高。
(3) 在钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中,施工环节多,时间长,会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长,淤积的淤泥越多。
(4) 混凝土在水下浇灌的过程中,其流动性、初凝时间、黏聚性能会变得更差,若稍有疏忽,很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩的质量缺陷。
3 成桩质量的控制
3. 1 桩上段强度的保证措施为保证桩上段强度达到要求,应从下述几方面采取相应的质量保证措施:
(1)依据桩径和桩底的浓度,正确确定出第一斗混凝土的体积,一般可取1.5~2.0m3,也可以按桩身的设计体积的10%加以控制。
(2)成桩质量与桩身的浇注高度有关,一般控制成桩高度高出设计桩顶标高0.5~1.0 m。待凿去高出部分的混凝土后,剩余部分不应有浮浆和夹泥,混凝土标号应符合设计要求,否则要返工重浇。
(3)导管插入混凝土内的长度应适宜,一般为2~6m ,长桩可相应有所增加。
3. 2 桩身质量的保证措施
(1)工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时孔壁的稳定时间应≮12h ,检测数目≮2个。对一些重要工程,可视情况相应增加测径数量。
(2)护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位0.5m以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大,则不仅护壁性能差,而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲当在黏土或亚黏土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁,控制排碴泥浆的相对密度在1.1~1.2之间;当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时, 应控制泥浆的相对密度在1.1~1.3之间;在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.3~1.5之间。施工过程中应经常测定泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标,使浇注前孔底500mm 以内泥浆的相对密度≯1. 25 ,含砂率≯8%,黏度≯28Pa·s.对一些直径<1m的小直径桩,即使在泥浆停止循环期间,也要使孔内保持合理的泥浆液面。
(3)在混凝土灌注前的一段时间里,须保证孔壁的稳定性,不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求(端承桩≤50 mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩≤100 mm、摩擦桩≤300 mm),以免影响桩的承载力,钻孔到设计持力层以后,要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度,以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣,要求严格时,在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。
(4)吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔,不得有变形损坏。吊放后先将钢筋笼在垂直位置上固定好,然后进行第二次清孔,检测孔底的淤泥厚度,符合规定后,于0.5h之内开始混凝土的灌注施工。
(5)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18-22cm,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。
(6)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。
(7)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。
3. 3 混凝土灌注施工的技术要点因为水下混凝土施工的隐蔽性强,很容易产生松散、离析、缩颈等混凝土质量缺陷,因此必须着重控制水下混凝土的浇注质量,包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。
(1)完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑,不宜过长;混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌量不得低于设计值,不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
(2)导管口距孔底要保持400mm左右的距离,旋转时要精确测量,反复校核。当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后,应将导管缓慢下降100~200mm,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大,以保证底层的混凝土质量。
(3)在灌注过程中,要严格把握施工进度和时间,经常地略微提升导管,以使混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度一般控制在1~3m之间且不得<1m ,每间隔15~20min ,要对混凝土面和导管沉入深度进行一次测量和校核。
(4)若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象,一般是由于材料规格或配合比选取不当,或者是因为导管漏水漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大、流动性降低造成的,要分清原因有针对性地加以解决,切不要无控制地靠提管消除堵塞。
3. 4 桩身质量的验收灌注桩质量的检验内容和方法应符合规范的规定,通常检测承载力采用桩荷试验或大应变动测法,而检验桩身质量一般是通过对钻芯样实施超声波检测进行检验,抽查数量不少于总桩数的10% ,若工程需要时,还可相应增加检验数量直至逐根检查。
钻孔灌注桩有许多优点,但由于施工环节多,工艺复杂,成桩质量有可能受到多种因素的干扰和制约,严重时会导致桩身承载力的明显降低,甚至造成病桩、断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全,必须对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测,发现问题及时采取措施予以补救。
如何防治钻孔灌注桩钻孔施工时质量通病
一.钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施(1)、钻孔过程中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。造成原因:埋设护筒的周围不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5m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,用粘土在周围填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。(2)、钻孔过程中孔壁坍陷钻孔过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或者泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。
造成原因:孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻孔速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。成孔后待灌时间一般不应该大于3小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
(3)钻孔过程中缩颈缩颈即孔径小于设计孔径。
造成原因:塑性土膨胀。防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。
或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
(4)钻孔过程中钻孔偏斜成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因:钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位置偏差不大于20cm.在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的办法。
钻孔灌注桩质量通病防治
1.钻进中塌孔(1)现象在钻孔过程中,如果钻孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡就显示已塌孔。此时出渣量显著增加而不见钻头进尺,但钻机负荷显著增加,泥浆泵压力突然上升,造成憋泵。
(3)预防措施1)在松散粉砂土或流砂中钻孔时,应选用较大比重、粘度的泥浆,并放慢进尺速度。也可投入粘土掺片石或卵石,低锤冲击,将粘土膏、片石卵石挤入孔壁,稳定孔壁。2)根据不同地层,调整泥浆比重,确保泥浆具有足够的稠度,确保孔内外水位差,维护孔壁稳定。3)清孔时应指定专人负责补水,保证钻孔内必要的水头高度。(4)防治方法1)发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。塌孔部位不深时,可用深埋护筒法,将护筒周围土夯填密实,重新钻孔。2)发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物到塌孔处以上1~2m。
如塌孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
2.钻孔偏斜(1)现象现场钻成的桩孔,垂直桩不竖直,斜桩斜度不符合标准,或桩位偏离设计桩位等。
(2)危害使灌注桩施工时钢筋笼难吊入,或造成桩的承载力小于设计要求,或使桩柱式桥墩、桥台难于与桩吻合相接。
(3)预防措施1)安装钻机时要使转盘,底座水平,起重滑轮轮轴,固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。2)由于主动钻杆较长,转动时上部摆动较大必须在钻架上增设导向架,控制钻杆上的提引水笼头,使其沿导向架向下钻进。3)钻杆、接头应逐个检查,及时调直。
主动钻杆弯曲,要用千斤顶及时调直。4)在有倾斜的软硬地层中钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进,或回填片石、卵石冲平后再钻。
(4)治理方法1)在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使孔正直。2)偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进;也可以在开始偏斜处设置少量炸药(小于1kg)爆破,然后用砂土和砂砾石回填到该位置以上1m左右,重新冲钻。
3)冲击钻进时,应回填砂砾石和黄土,待沉积密实后再钻进。
3.缩孔(1)现象孔径小于设计孔径。
(2)危害产生钢筋笼的混凝土保护层过小及降低桩承载力的质量问题。
(3)预防措施应经常检查钻具尺寸,及时补焊或更换钻齿。
有软塑土时采用失水率小的优质泥浆护壁。
(4)治理方法采用钻具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。
4.护筒冒水、钻孔漏浆(1)现象护筒外壁冒水,护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆。
(2)危害护筒内承压水头高,并得不到保障,易引发塌孔。
也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。
(3)防御措施1)埋设护筒时,护筒四周土要分层夯实,土质要选择含水量适当的粘土。2)起落钻头,要注意对中,避免碰撞护筒。
3)对有钻孔漏浆相应情况时,可增加护筒沉埋深度,采取加大泥浆比重,倒入粘土慢速转动。用冲击法钻孔时,还可填入片石、碎卵石土,反复冲击增强护壁。4)适当降低护筒内的水头。
(4)治理方法1)护筒刃脚冒水,可用粘土在周围填实、加固。2)如护筒严重下沉、位移,则应返工重埋护筒。3)钻孔孔壁漏水,可倒入粘土或填入片石、碎卵石土,以增强护壁。
5.清孔后孔底沉淀超厚(1)现象只用掏渣法清孔,或采用喷射清孔法,或用加深孔底深度的方法代替清孔。
(2)危害清孔的目的是抽、换孔内泥浆,降低孔内水的泥浆相对密度。掏渣法、喷射法及加深孔底均未达到清孔目的,不仅使桩尖承载力降低,且易引起桩身混凝土产生夹泥或有夹层,甚至发生断桩。
(3)治理方法1)清孔应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和土层情况选定适应方法,应达到降低泥浆相对密度,清除钻渣,清除沉淀层或尽量减少其厚度的目的。
2)对于各种钻孔方法,采用抽浆清孔法清孔最彻底。清孔中应注意始终保持孔内水头,以防塌孔。3)清孔后,应从孔口、孔中部和孔底三部分提取泥浆,测定要求的各项指标。要求这三部分指标的平均值,应符合质量标准的要求。
4)端承桩清孔后,将取样盒吊入孔底。灌注水下混凝土前取出样盒,检查沉淀在盒内的渣土,其厚度应不大于设计规定。
现场钻孔灌注桩吊放钢筋笼入孔时的质量通病及防治
1.钢筋笼碰塌孔(1)现象吊放钢筋笼入孔时,已钻好的孔壁发生坍塌。
(2)危害施工无法正常进行,严重时埋住钢筋笼。
2)在灌注水下混凝土前,要始终维持孔内有足够水头高。3)吊放钢筋笼时,应对准孔中心,并竖直插入。(4)治理方法治理方法同钻进中塌孔。
2.钢筋笼放置的与设计要求不符(1)现象钢筋笼吊运中变形,钢筋笼保护层不够,钢筋笼底面标高与设计不符。
(2)危害使桩基不能正确承载,造成撞击抗弯、抗剪强度降低,桩的耐久性大大削弱等。
(3)预防措施1)钢筋笼根据运输吊装能力分段制作运输,吊入钻孔内再焊接相连接成一根。2)钢筋笼在运输与吊装时,除预制焊接时每隔2.0m设置加强箍筋外,还应在钢筋笼内每隔3.0~4.0m装一个可拆卸的十字形临时加强架,待钢筋笼吊入钻孔后拆除。
3)钢筋笼周围主筋上,每隔一定间距设混凝土垫块或塑料小轮状垫块,使混凝土垫块厚度和小轮半径符合设计保护层厚度。4)最好用导向钢管固定钢筋笼位置,钢筋笼顺导向钢管吊入孔中。这样不仅可以保证钢筋的保护层厚度符合设计要求,还可保证钢筋笼在灌注混凝土时不会发生偏离。
5)做好清孔,严格控制孔底沉淀层厚度,清孔后,及早进行混凝土灌注。
钻孔灌注桩质量通病的形成及防治措施
通病现象1.孔深未达到设计要求2.孔底沉渣过厚3.坍孔4.孔径不足5.钻孔漏浆6.钢筋笼位置、尺寸、形状不符合设计要求7.砼浇筑中非通长的钢筋笼上浮8.桩身砼蜂窝、孔洞、缩颈、夹泥、断桩原因分析孔深测量基点、测绳不准、岩样误判清孔不彻底岩层变化、措施不力钻头直径偏小、土质特殊岩层变化、溶洞加工、运输、安装工艺有误钢筋笼底标高以下砼灌注速度过快、导管提升不及时、流砂砼配合比或灌注工艺有误预防措施1.细查岩样防止误判。
2.根据钻进速度变化和钻进工作状况判定。
1.选用合适的清孔工艺。2.清孔、下钢筋、浇灌砼连续作业。
1.松散砂土或流砂中减慢钻进速度。
2.加大泥浆比重。
3.保证施工连续进行。
1.选用合适的钻头直径。
2.流塑性地基土变形造孔时,宜采用上下反复扫孔方法,以扩大孔径。
1.加大泥浆视密度或倒入粘土。
2.护筒防护范围内,封闭接缝;加长护筒。
1.钢筋笼较大时,应设φ16或φ18加强箍,间距2~2.5m。
2.钢筋笼过长时应分段制作或吊放。
3.设置足够的环状砼或砂浆垫块控制保护层厚。
1.浇灌砼导管不能埋得太深。
2.将2~4根竖筋加长至桩底。
3.保持合适的泥浆密度,防止流砂涌入托起钢筋。
1.严格控制砼的坍落度和和易性。
2.连续浇筑,每次浇筑量不宜太小,成桩时间不能太长。
3.导管埋入砼不得小于2m,导管不能漏水,底节插管长度应不小于4m。
4.钢筋笼主筋接头焊平,不使用法兰接头型导管。
钻孔灌注桩常见的质量问题
钻孔灌注桩施工中常见质量问题及处理办法
一.钻孔过程中出现的相关问题的处理1.偏斜孔钻机安装时,支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜,导致出现偏斜孔。
1.1 钻机倾斜造成先移开钻机,检查钻孔壁情况,如果钻孔壁比较稳定,则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积,然后重新安装钻机恢复施工;钻孔壁随时有坍塌可能的,应将钻孔回填至原地面,待地层静置稳定后重新开始钻孔。
孔中心偏差小于20cm的,静置1~2h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的,应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中,应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻,以慢速钻孔。1.3护筒脱落由于护筒背后回填质量不好受地面流水的浸泡等因素引起的护筒失去稳定、脱落。
出现护筒脱落应立即停止钻孔,尽快撤离钻机,采用透水性较好、强度较高的填料回填孔位,至少稳定一周之后方可重新埋置护筒、开钻。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面上填一层黏土使地面干燥、不渗漏,而后,重新安装护筒(作好护筒背后填筑)恢复钻孔施工。
1.4卡钻钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。
1.4.1“探头石”引起的卡钻可以适当往下放钻头,而后,强力快速往上提,使“探头石”受瞬间冲击缩回,从而顺利提起钻头。
1.4.2钻头穿过岩层突变处导致的卡钻优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效,砂土地层中不宜采取此方法处理。
1.4.3机械故障导致的卡钻钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象,应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。
1.5缩孔缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土,特别是I L>1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象,其原因是此类地层含水高、塑性大,钻头经过后钻孔壁回缩,从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生缩孔的原因,采取块、卵石土回填,而后用重量较大的冲击钻冲击,挤紧钻孔孔壁的办法处理;或者采用在导向器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。
1.6掉钻由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生“掉钻”后,应及时采取恰当的方法实施打捞。
1.6.1钻孔壁稳定的情况直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。
打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。
1.6.2钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时应先加大孔内泥浆的浓度,将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁,而后,采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥,确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌可能时,先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护或帷幕注浆等方法加固钻孔壁,而后打捞钻头。
二.水下混凝土灌注过程中出现问题的对策2.1封底失败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。
封底失败后应立即暂停灌注,及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。
2.1.1地层稳定性较好应采取导管内安装高压水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。
2.1.2地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效应及时拆除导管、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重新进行水下混凝土灌注。
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