钻孔桩在灌注混凝土过程中易出现问题的预防和处理

[摘要] 在工程建设领域中,钻孔灌注桩作为一种基础型式,被广泛地应用。本文通过个人参建高速公路、铁路的经历，主要针对钻孔桩在灌注混凝土中易出现的问题，探讨其预防和处理的措施。

[关键词] 钻孔桩 灌注易出现问题 预防和处理措施

1 前言

钻孔桩作为在工程领域广泛应用的一种基础型式, 因其属于地下隐蔽工程,成桩的质量对工程安全至关重要。而影响其施工质量的因素多且复杂,施工中常遇到塌孔、缩颈、灌注混凝土中阻等问题,因此,对其施工过程每一环节都必须严格要求, 对各种影响因素必须详细考虑。本文主要针对钻孔桩在灌注混凝土中易出现的问题，介绍采取的预防和处理措施，为此类工程施工提供参考。

2 灌注混凝土中易出现的问题

钻孔桩在灌注混凝土中易出现的问题主要有以下几方面：①封底失败;②卡管;③钢筋笼上浮;④导管进水;⑤埋管;⑥灌注坍孔;⑦桩身混凝土\"夹渣\"或断桩。

3 采取的预防措施

3.1提高钻孔过程中泥浆护壁的效果，调整好灌注前孔内泥浆的各项指标(泥浆比重1.08、粘度18s、含砂率1.5%为宜)。

3.2严格按照设计及规范要求，作好混凝土的配、制。现场技术人员应多\"查颜观色\"，积累经验，达到\"通过目测混凝土和易性的表观特性，可以判定出哪些混凝土适宜灌注\"，以便灌注过程中采取对策。

3.3合理配备灌注装置

3.3.1导管采用钢制导管,直径30cm，长度3m,辅以0.5m、1m长度规格。隔水栓采用铁件,直径与导管内径相配，隔水栓提升采用钢丝绳。现场配备大、小两种漏斗，大漏斗容量满足首批混凝土灌注要求，小漏斗轻便、方便下料。

3.3.2导管使用前，进行试拼、试压，试水压力P按下式计算：

P=γChc-γwHw

式中：P-导管可能受到的最大内压力(kPa);

γC-混凝土的容重(24kN/m3);

hc-导管内混凝土柱最大高度(m)，按导管全长计;

γw-井孔内水或泥浆的容重(kN/m3);

Hw-井孔内水或泥浆的深度(m)。

3.3.3导管使用中，应检查橡胶密封圈、管丝扣，导管保持清洁干净。

3.4合理控制导管埋深

3.4.1初灌，导管埋置深度≥1.0m。首批混凝土数量V按下式计算：V≥V0+V1

式中：V0 为满足首次埋深的桩长的混凝土量;

V1 为初灌时导管内积存的混凝土量;

V0=1.2×(1+导管悬空高度)πD2/4(单位：m3);

V1=(hπd2/4)(ρ+0.55πd)/2.4 (单位：m3);

1.2-桩的理论充盈系数;D-设计桩径(m)。

h-以导管安装全长计(m);d-导管直径(m);

ρ-孔内泥浆密度(t/m3); 0.55-导管内壁的摩阻力系数;2.4-混凝土的密度(t/m3)。

3.4.2灌注中导管埋深

规范要求，导管的埋置深度控制在2～6m。经验证明：良好地组织混凝土拌制和运输，导管埋深控制在4～10m较为合适，可加快灌注速度。导管的悬空高度控制在0.4～0.5m较为合适。

3.5加强对操作人员的技术交底和培训，重点突出针对常见施工问题的预防和处理措施，作到人人\"烂熟于心\"。

3.6加强混凝土灌注过程的协调与组织，重点做好施工现场的灌注准备工作，混凝土拌制、运输、灌注之间的调度、协调。经验证明：灌注速度快、质量事故少。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5 倍混凝土初凝时间内，拌和、运输能力紧张的情况下必须保证桩逐根灌注完毕。往往易出现的情况是，盲目地追求进度，一根桩还差2～3m就灌注完毕时，因待料而发生接桩。

3.7灌注过程中重点注意事项

3.7.1下放钢筋笼应定位准确、固定牢固，吊筋焊接牢固。下放导管应保证在孔位的中心上。

3.7.2封底，大料斗内放料前必须再一次量测沉渣厚度，务必保证沉渣符合要求、保证导管悬空高度。砂层地质，尤为重要。

3.7.3封底结束，必须检验封底效果。

3.7.4灌注中，应注意力集中，随时量测混凝土面的高度并结合理论灌注高度、导管长度等认真核对，合理控制导管埋深。

3.7.5采用小漏斗放料，禁止混凝土溜槽正对管口，防止导管内发生高压气囊。

3.7.6待料时，宜多抖动导管。混凝土运输衔接不上，宜待混凝土抵达现场时先\"放料入管\"灌注正常，再拆管。

3.7.7混凝土灌注接近钢筋笼时，放慢灌注速度，控制导管埋深在2.0m左右。

3.7.8灌注中，应时常性地采取向导管内\"抛石听声\"、\"持光观察\"的方式，了解混凝土灌注情况。在正常情况下，声音是\"闷响、低沉、浑厚\";导管内外混凝土界面的距离是开始大，然后逐渐缩小，最后重合。如果声音不正常，或出现管内外混凝土灌注曲线距离拉大，并且导管外混凝土曲线变平，而管内混凝土曲线变陡，则应及时查明原因，尽快处理。

3.7.9 灌注至桩顶，宜注清水稀释孔内泥浆，采用硬杆筒式取样法测定灌注标高。超灌高度0.5～1.0m。

4 采取的处理措施

4.1 封底失败

立即停止灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。现场条件许可，则采用\"二次砍球法\"处理;否则按照\"再原位恢复\"处理。

4.2 卡管

石块、混凝土等物卡管，可用长杆冲捣或提升导管迅速下落振冲,或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。不建议采用振动器振动导管。

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