掌握钻孔灌注桩施工质量事故预防措施

 正、反循环钻孔

　　(1)泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度;保持钻机稳定。

　　(2)钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻，待采取相应措施后再进行钻进。

　　(3)钻孔达到设计深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度应符合设计要求。设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm;摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。

　　1K420101掌握钻孔灌注桩施工质量事故预防措施.本条文简要介绍钻孔灌注桩施工质量控制的常见措施。

　　一、地质勘探资料和设计文件

　　(一)可能存在的问题

　　地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅，土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范，桩周摩阻力和桩端承载力不足等问题。设计文件主要存在对地质勘探资料没有认真研究、桩型选择不当、地面标高不清等问题。

　　(二)预防措施

　　在桩基开始施工前，对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。对桩基持力层厚度变化较大的场地，应适当加密地质勘探孔;必要时进行补充勘探，防止桩端落在较薄的持力层上而发生持力层剪切破坏。场地有较厚的回填层和软土层时，设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。

　　二、孔口高程及钻孔深度的误差

　　【一)孔口高程的误差

　　孔口高程的误差主要有两方面：一是由于地质勘探完成后场地再次回填，计算孔口高程时疏忽而引起的误差;二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积，地面不断升高，孔口高程发生变化造成的误差。

　　其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程，每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。

　　(二)钻孔深度的误差

　　有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探，地面高程较低，当工程地质勘探采用相对高程时，施工应把高程换算一致，避免出现钻孔深度的误差。另外，孔深测量应采用丈量钻杆的方法，取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面，不宜采用测绳测定孔深。对于端承桩钻孔的终孔标高应以桩端进入持力层深度为准，不宜以固定孔深的方式终孔。因此，钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定，确定钻孔是否进入桩端持力层。

　　三、孔径误差

　　孔径误差主要是由于作业人员疏忽错用其他规格的钻头，或因钻头陈旧，磨损后直径偏小所致。对于直径800---1200mm的桩，钻头直径比设计桩径小30～50mm是合理的。每根桩孔开孔时，应验证钻头规格，实行签证手续。

　　四、钻孔垂直度不符合规范要求

　　(一)主要原因

　　1.场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降，导致钻孔偏斜;

　　2.钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大，造成钻孔偏斜;

　　3.钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成偏离钻进方向;

　　4.钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成偏离钻进方向。

　　(二)控制钻孔垂直度的主要技术措施

　　1-压实、平整施工场地;

　　2.安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差立即调整;

　　3.定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换;

　　4.在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进，应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填黏土，冲平后再低速低钻压钻进;

　　5.在复杂地层钻进，必要时在钻杆上加设扶正器。

　　五、塌孔与缩径

　　(一)主要原因

　　塌孔与缩径产生的原因基本相同，主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成。

　　(二)预防措施

　　钻(冲)孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2m/h以内，泥浆性能主要控制其密度为1.3～1.4g/cm3、黏度为20～30s、含砂率≤6%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法，改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂处理，可控制泥浆的密度和含砂率。没有特殊原因，钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。

　　六、桩端持力层判别错误

　　持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层，判断比较容易，可根据地质资料，结合现场取样进行综合判定。

　　对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩，判定岩层界面难度较大，可采用以地质资料的深度为基础，结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定，必要时进行原位取芯验证。

　　七、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大

　　孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差，清孔无法达到设计要求外，还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩的终孔深度，应采用丈量钻杆长度的方法测定，取孔内钻杆长度十钻头长度，钻头长度取至钻尖的2/3处。

　　在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔，有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时，前阶段应采用高黏度浓浆清孔，并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后，应把孔内泥浆密度降至1.1～1.2g/cm2。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度.及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析，若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低，捞不到粗砂粒，或后期把孔内泥浆密度降低后，孔底沉渣厚度增大较多，则说明前期清孔时泥浆的黏度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，施工时应特别注意这种情况。

　　八、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题-

　　混凝土质量关系到混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两大方面。要配制出高质量的混凝土，首先要设计好配合比和做好现场试配工作，采用高强度水泥时，应注意混凝土的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比(特别是水灰比)和搅拌时间。掌握好混凝土的和易性及其坍落度，防止混凝土在灌注过程中发生离析和堵管。

　　(一)初灌时埋管深度达不到规范要求

　　规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为0.3～0.5m，初灌时导管首次埋深应不小于1.Om。在计算混凝土的初灌量时，除计算桩长所需的混凝土量外，还应计算导管内积存的混凝土量。

　　首批灌注混凝土所需数量可按下式计算：

　　V≥h17rd2/4+丁cDZ(Hi+Hz)/4(1K420101-1)式中V--灌注首批混凝土所需数量(1113);

　　D-桩孔直径(m);

　　H.——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m;

　　H2-导管初次埋入混凝土的深度，不小于1.Om;

　　d-导管内径(m);.

　　hi-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)

　　压力所需的高度(m)：^1=llwYw/Ye;

　　Hw——桩孔内水或泥浆的深度(m);

　　凡——桩孔内水或泥浆的重度(kN/rrr3);

　　K-混凝土板和物的重度(kN/rrl'3)。