土木工程畢業(yè)論文--鉆孔灌注樁常見質量問題及防治措施

1、<p>　　******************************************</p><p><b>　　**大學</b></p><p>　　土木工程專業(yè)畢業(yè)論文</p><p>　　鉆孔灌注樁常見質量問題及防治措施</p><p>　　********大學</p><

2、p>　　**年 **月**日</p><p>　姓 名：**</p><p>　學 號：**********</p><p>　分 校：****</p><p>　指導教師：***</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　建國

3、以來,我國交通得到了迅速發(fā)展, 橋梁工程作為交通重要環(huán)節(jié)之一，也得到了長足發(fā)展，可以說橋梁工程學的發(fā)展主要取決于交通運輸對它的需要。古代橋梁以通行人、畜為主，載重不大，橋面縱坡可以較陡，甚至可以鋪設臺階。自從有了鐵路以后，橋梁所承受的載重逐倍增加，線路的坡度和曲線標準要求又高，且需要建成鐵路網以增大經濟效益，因此，為要跨越更大更深的江河、峽谷，迫使橋梁向大跨度發(fā)展。橋梁的基礎樁基部分亦成為橋梁發(fā)展過程中的重要環(huán)節(jié)。</p>

4、<p>　　鉆孔灌注樁是較為常見的施工樁基方法，并以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點，廣泛應用于各種工程基礎中，但由于灌注樁施工砼需在樁孔中泥漿液面下澆筑，其施工程序和質量控制同一般砼澆筑不同，影響砼施工質量因素較多，結合工作實際分析影響鉆孔灌注樁的質量因素，并提出防治措施。</p><p>　　關鍵詞：鉆孔灌注；質量；因素；防治</p><p><b>　　目

5、 錄</b></p><p>　　一、施工方法 ………………………………………………………………… 1二、成孔遇到質量問題及防治措施………………………………………………3</p><p>　　三、鋼筋籠安裝質量問題及防治措施…………………………………………4</p><p>　　四、水下砼灌注問題及防治措施………………………………………5</p&

6、gt;<p>　　五、結語……………………………………………………………………………7</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………8</p><p>　　灌注樁系是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔

7、灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。鉆孔灌注樁的特點：與沉入樁中的錘擊法相比，施工噪聲和震動要小的多； 能建造比預制樁的直徑大的多的樁； 在各種地基上均可使用； 施工質量的好壞對樁的承載力影響很大； 因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土質量較難控制。</p><p><b>　　施工方法</b></p><p>　　沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉鉆削成

8、孔等均可采用泥漿護壁施工法。該施工法的過程是：平整場地→泥漿制備→埋設護筒→鋪設工作平臺→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。施工順序 </p><p><b>　　(1)施工準備 </b></p><p>　　施工準備包括：選擇鉆機、鉆具、場地布置等。 </p><p>　　鉆機是鉆孔

9、灌注樁施工的主要設備，可根據地質情況和各種鉆孔機的應用條件來選擇。 </p><p>　　(2)鉆孔機的安裝與定位 </p><p>　　安裝鉆孔機的基礎如果不穩(wěn)定，施工中易產生鉆孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基，可用推土機推平，在墊上鋼板或枕木加固。 </p><p>　　為防止樁位不準，施工中很重要的是定好中心位

10、置和正確的安裝鉆孔機，對有鉆塔的鉆孔機，先利用鉆機的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大致定位，再用千斤頂將機架頂起，準確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在一垂線上，以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不大于2cm。對準樁位后，用枕木墊平鉆機橫梁，并在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風繩。 </p><p><b>　　(3)埋設護筒 </b></p><p>

11、　　鉆孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發(fā)生流砂現象。鉆孔內若能保持比地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護筒除起到這個作用外，同時好有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。 </p><p>　　制作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用，不漏水，其內徑應比鉆孔直徑大（旋轉鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊

12、或沖抓錐約大40cm），每節(jié)長度約2~3m。一般常用鋼護筒。 </p><p><b>　　(4)泥漿制備 </b></p><p>　　鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用。調制的鉆孔泥漿及經過循環(huán)凈化的泥漿，應根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應視地層

13、變化或操作要求機動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。</p><p><b>　　(5)鉆孔 </b></p><p>　　鉆孔是一道關鍵工序，在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔質量，首先要注意開孔質量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用)，還要隨時檢查成孔是否有

14、偏斜現象。采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時，附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應該事先規(guī)劃好，既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔，又要使鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾。 </p><p><b>　　(6)清孔 </b></p><p>　　鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關系到成樁質量與樁身曲直。

15、為此，除了鉆孔過程中密切觀測監(jiān)督外，在鉆孔達到設計要求深度后，應對孔深、孔位、孔形、孔徑等進行檢查。在終孔檢查完全符合設計要求時，應立即進行孔底清理，避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當孔壁容易坍塌時，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；當孔壁不易坍塌時，不大于20cm。對于柱樁，要求在射水或射風前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機不同而靈活應用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉鉆機、反循環(huán)旋轉機真空吸泥機以及抽

16、渣筒等清孔。其中用吸泥機清孔，所需設備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應慎重使用。其原理就是用壓縮機產生的高壓空氣吹入吸泥機管道內將泥渣吹出。 </p><p>　　(7)灌注水下混凝土 </p><p>　　清完孔之后，就可將預制的鋼筋籠垂直吊放到孔內，定位后要加以固定，然后用導管灌注混凝土，灌注時混凝土不要中斷，否則易出現斷樁現象。</p><p>

17、;　　成孔遇到質量問題及防治措施</p><p><b>　?、偎?</b></p><p>　　孔壁坍塌在灌注樁施工過程中是經常遇到的事。其主要原因有：        （1）沒有根據土質條件，采用合適的成孔工藝和相應的泥漿質量。（2）護筒埋置太淺，護筒的回填土和接縫不嚴密，漏水漏漿，以致孔內液

18、面高度不夠或孔內出現承壓水，降低了對孔壁的靜水壓力等。（3）清孔后泥漿密度、粘度降低，也會減少對孔壁的靜水壓力，使孔壁失穩(wěn)。（4）直接用供水管沖刷孔壁，或在松散砂土快速鉆進，或停在一處空轉時間太久。（5）成孔后停休時間太長，沒有及時澆注混凝土。     預防措施：（1）塌孔事故關鍵是預防為主，鉆孔前針對技術資料分析土層結構，選擇適宜的成孔方法和機具，合理安排成孔順序，適當填筑作業(yè)平臺及

19、選擇足夠強度和尺寸的護簡。如在松散砂黏土或流沙中鉆進時，選用沖擊鉆，應控制進尺速度，選用較大相對密度、黏度、膠體率的高質量泥漿，低沖程錘擊，使黏土膏片、卵石擠入孔壁起護壁作用。（2）當地區(qū)水位變化太大時，采用適當的方法保持水頭相對穩(wěn)定，發(fā)現塌孔，判明坍塌位置，分析塌孔原因，針對坍塌的水量較小可繼續(xù)鉆孔，回填砂和黏質土混合物到塌孔處以上1~2m繼續(xù)鉆孔，隨時注意坍塌數量的變化。若塌孔不能控制，立刻拆除鉆機護筒</p><

20、;p><b>　?、诳s徑 </b></p><p><b>　　主要原因：</b></p><p>　　（1）選用鉆頭不符合要求；</p><p>　?。?）地質原因造成縮徑</p><p>　　防治措施：選用帶保徑裝置鉆頭，鉆頭直徑應滿足成孔直徑要求，并應經常檢查，及時修復。易縮徑孔段鉆進時

21、，可適當提高泥漿的粘度。對易縮徑部位也可采用上下反復掃孔的方法來擴大孔徑。 </p><p><b>　?、蹣犊灼?</b></p><p>　　成孔后出現較大垂直或彎曲。造成原因：    （1）在鉆孔的過程中遇到障礙物或孤石，以及在軟硬土層交界處和巖石傾斜處，鉆頭受阻力不均而偏移。（2）由于鉆桿彎曲或連接不當，使鉆頭鉆桿中

22、心線不同軸線。（3）場地不平整或鉆架就位后沒有調整，地面不均勻沉降使鉆機，轉盤，底座不平而傾斜。    防治措施：先將場地夯實平整，軌道沈木宜均勻著地；安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時，可提起

23、鉆頭，上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應于孔中局部回填粘土至便孔處0.5m以上，重新鉆孔。</p><p>　　鋼筋籠安裝質量問題及防治措施</p><p>　?、?鋼筋籠安裝與設計標高不符 </p><p>　　防治措施：鋼筋籠制作完成后，注意防止其扭曲變形，鋼筋籠入孔安裝時要保持垂直，砼保護層墊塊設置間距不宜過大，吊筋長度精確計算，并在安裝時反復核對

24、檢查。 </p><p><b>　?、?鋼筋籠的上浮 </b></p><p>　　鋼筋骨架上升是施工中遇到的難題之一。</p><p><b>　　造成原因：</b></p><p>　　（1）鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。（2）當混

25、凝土灌至鋼筋籠下，若此時提升導管，導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時，由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠的上浮。（3）由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初疑，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握力，如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。     防治措施：<

26、/p><p>　?。?）下放導管時，應使導管確保在孔位的中心上。在灌注混凝土中，當混凝土面接近鋼筋骨架底口時，應放慢混凝土的灌注速度，一般情況下dl100~dl150cm樁灌注速度控制在10~15m3/h左右，以緩解混凝土對鋼筋骨架向上的沖擊力。特別注意導管出口與鋼筋骨架底口不得平齊灌注混凝土，一般導管底口與鋼筋骨架底口不小于1.0m。</p><p>　?。?）灌注樁混凝土施工應本著改善混凝

27、土的流動性、初凝時間及改進灌注工藝的原則，嚴格按配合比配制混凝土，灌注應迅速連續(xù)進行。經驗證明：灌注速度快的，質量事故少。</p><p>　?。?）適當減少鋼筋骨架下端的箍筋數量，也可以減少混凝土對鋼筋骨架上的頂托力。（4）增設適當數量的牽引筋牢固地焊接在鋼筋骨架的底部也有克服鋼筋骨架上升的作用。一旦發(fā)現鋼筋骨架上升，必須放慢灌注速度，查明原因及時處理，首先選用預壓措施，如將鋼筋骨架頂端固立于導管上等，或仔細計

28、算量測導管和鋼筋骨架的埋置深度，盡可能調整導管管口到鋼筋骨架下口的距離。</p><p>　　水下砼灌注問題及防治措施</p><p><b>　?、?堵管 </b></p><p>　　防治措施：商品砼必須由具有資質，質量保證有信譽的廠家供應，砼的級配與攪拌必須保證砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝時間滿足設計或規(guī)范要求，現場抽查每車砼的坍落度

29、必須控制在鉆孔灌注樁施工規(guī)范允許的范圍以內。灌注用導管應平直，內壁光滑不漏水。 </p><p><b>　?、?樁頂部位疏松 </b></p><p>　　防治措施：首先保證一定高度的樁頂留長度。因受沉渣和稠泥漿的影響，極易產生誤測。因此可以用一個帶鋼管取樣盒的探測，只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉淀物時，才能確認終灌標高已經達到。 </p>&l

30、t;p><b>　　③斷樁 </b></p><p>　　斷樁是指樁身混凝土在某一部位出現不連續(xù)或某一部分的混凝土嚴重變質導致整根樁承載力達不到設計要求，甚至不能使用，造成質量事故。造成原因：      （1）混凝土原材料不符合規(guī)定，配合比不當，混凝土的和易性、坍落度不符合要求，在灌注混凝土過程中，發(fā)生卡管事故。</p

31、><p>　?。?）由于導管底端距孔底過遠，混凝土被沖洗稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。</p><p>　　（3）受地下水活動的影響或導管密封不良，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現混凝土不凝體。</p><p>　?。?）由于在澆注混凝土時，導管提升和起拔過多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，

32、出現樁身中巖渣沉積成層，將混凝土分開的現象。</p><p>　?。?）澆注混凝土時，沒有從導管內灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬，個別孔段出現疏松、孔洞、蜂窩的現象。     防治措施：</p><p>　?。?）清孔時要及時調整孔內泥漿的相對密度，清孔后泥漿的相對密度要滿足設計要求。清孔后

33、分別從孔口、孔中部、孔底部提取泥漿，測定泥漿的各項指標是否符合質量標準要求。同時，應在孔底放置取樣盒，在混凝土灌注前取出以檢查孔底沉淀是否超厚，只有當孔底沉淀值小于規(guī)范要求時，方可進行混凝土灌注。</p><p>　?。?）綁扎水泥隔水塞的鐵絲，應按首次灌注量多少選取其規(guī)格，嚴防折斷。</p><p>　?。?）在地下水較為豐富的地段，應設降水井進行降水處理，降水成功后方可灌注混凝土。&l

34、t;/p><p>　　（4）灌注前應全面檢修設備，灌注時嚴格控制混凝土原材料、混凝土配合比，盡可能使灌注連續(xù)快速，炎熱季節(jié)在灌注初期可在混凝土中摻入適量緩凝劑，以避免混凝土過早初凝而造成卡管事故的發(fā)生。并應避免停電停水等現象。</p><p>　?。?）必須嚴格按照規(guī)定用測量錘測量孔內混凝土表面高度，并認真核對，保證提升導管不出現失誤。</p><p>　　（6）在灌注

35、混凝土過程中，要定時測量導管內外混凝土的深度，并繪制曲線，以監(jiān)視斷樁是否出現。在正常情況下，導管內外混凝土界面的距離是開始大，然后逐漸縮小，最后重合，若出現管內外混凝土灌注曲線距離拉大，并且導管外混凝土曲線變平，而管內混凝土曲線變陡，則是斷樁預兆，應及時查明原因，盡快處理。</p><p><b>　　結語</b></p><p>　　綜上所述：鉆孔灌注樁施工中，因各

36、種原因造成施工事故時有發(fā)生，但是只要我們切實加強質量管理意識，嚴格按照施工技術規(guī)范執(zhí)行，不斷提高施工管理水平，努力提高科學技術水平，相信我們是有能力防止質量事故發(fā)生的。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 公路橋涵施工技術規(guī)范JTGTF502011 </p><p>　　[2] 城市橋梁工程施工與質量驗