土木工程施工论文.docx

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1、预防措施:护筒底部应回填至少50Cm厚的粘土,当土质为砂性土时护筒四周0.5-1. Om范 围内也应用粘土回填并夯实。依据设计部门供应的地质资料，护筒底部应穿过淤泥和砂层。护筒直径应大于设计孔径20- 30cm （有钻杆的正反循环钻）、30- 40cm （无钻杆的潜水 电钻或冲击钻）。护筒出浆孔处应用粘土夯填，同时应保持出浆顺当，四周不得有积水，避开护筒四周泥土 流失，造成坍孔。处理措施：水中钻孔发生护简底部坍塌时，应将护筒下沉穿过淤泥层或砂层。护筒底部坍塌时，应先将钻机移位，然后拔出护筒，按要求回填粘土并夯实，重新下护筒 并对护筒四周同填粘土夯实，必要时应加长护筒，然后才能重新钻孔。钻孔过程

2、中井壁坍塌，当塌孔不严峻时，可回填片石或土到塌孔位以上，改善泥浆性能， 加高水头，深埋护筒，接着钻进；在塌孔较严峻时，则应将钻孔全部Pl填，待回填稳定后方 可重钻。3.缩孔：缩孔即孔径局部缩小，孔径小于设计孔径的现象。现场表现为当运用探孔器检查 成孔时，探孔器下放到某一部位时受阻，无法顺当检查到孔底。在软土区钻孔灌注桩施工时，清孔后，原钻孔时形成的平衡状态被打破；或灌注混凝 土之前，因孔壁两侧受力不平衡而发生软土向孔内挤压占位，即形成缩孔。一般表现为钻机 钻进时，发生卡钻，提不出钻头或有提钻异样困难的迹象。这就须要在钻孔施工时从钻压和 钻速限制、施工操作等方面着手，钻压不宜过大，钻进过程中要严

3、格限制进尺速度，以保证 护壁效果，在钻孔时反复提升钻头，以达到挤压孔壁的目的，实现孔壁软土排水固结，并同 泥浆作用形成较厚的泥皮，以加强孔壁侧软土的稳定性，实现降低软土塑变影响的目的。另 外，清孔后泥浆相对密度不宜与钻孔时的泥浆相对密度相差太大。产生缘由：地质构造中含有懦弱层，在钻孔通过该层中，懦弱层在土压力的作用下，向孔 内挤压形成缩孔。地质构造中塑性土层，遇水膨胀，形成缩孔。钻头磨损过快，未刚好补焊，从而形成缩孔。预防措施：依据地质钻探资料及钻井中的土质改变，若发觉含有懦弱层或塑性土时，要留 意常常扫孔。常常检查钻头，当出现磨损时要刚好补焊，把磨损较多的钻头补焊后，再进行扩孔至设计 桩径。

4、处理措施：当出现缩孔时，可用钻头反复扫孔，直到满意设计桩径为止。案例分析：、武汉绕城马路东西湖互通式立交桥位于东西湖20世纪50年头人工回填区，软基厚度介于 12 m 31. 5 m,施工范围河流、湖泊、沟塘众多，地表水和地下水丰富。该互通设计钻孔 桩404根，长度介于44 m 54 m,孔径L 2 m, 1. 5 m,全部为摩擦桩。地质状况：表层为 耕植土,其下为粘土、亚粘土、淤泥质亚粘土、粉砂、亚砂土、细砂、粗砂、圆砾、砂砾，厚 度不均，相互叠夹，成斜状和透镜体状，砂层存在丰富的流淌水系。该立交桥在施工过程中出现缩颈、塌孔事故。L钻孔施工时，在编号为C60右钻孔桩钻孔过程中，由于采纳旋挖钻

5、机，对软基重视不够， 机械的性能得到了发挥，仅用IOh就完成50 m钻孔，但在检孔时发觉孔内泥浆砂率严峻超 标、沉淀速度快，粘土区缩颈严峻，无法进行下道工序，最终实行砂砾掺粘土回填稳定后重 钻。在编号为B25右钻孔桩钻至40 m处时，突然发生停电现象，由于当时工地有10台钻机正 在工作，2根桩正在灌注，临时供电系统不能同时满意供电，只能在保证混凝土灌注的状 况下，一台钻机将钻头提升到孔口，但2 h后提升B25右桩钻机钻头时，由于沉淀达5. 0 m, 钻头无法正反转、上提，采纳高压水冲孔无效后进行回填加设扁担桩。通过施工人员现场分析得出主要缘由在于泥浆的限制、钻机支护、钻速限制及其相关配套设 施

6、引起。然后实行以下措施：D由于地层较为困难，为避开塌孔和缩孔，必需设置容量不小于2倍单孔容量的泥浆池和 沉淀池，制备符合要求的优质泥浆，确保钻孔形成良好的护壁。2）采纳下铺钢板上搭枕木垛的座机设施，杜绝钻机产生位移和沉陷。开钻前，检查钻机安 装就位平稳状况、钻机钻盘中心和桩位十字线吻合状况。3）开钻后，随时检查钻机的平稳和钻杆的垂直度，发觉钻机倾斜应刚好用钢片在枕木间调 整，杜绝由于偏位、倾斜处理时影响护壁稳定，造成塌孔和缩孔。4）钻孔过程中泥浆要结合地层地质状况适当改进，对于上部粘土层利用桩内粘土加试验配 置比例的红粘土、膨润土、纯碱进行调制；对于砂层采纳优质红粘土、膨润土、纯碱按试验 协作

7、比调配。在钻进速度上也要据地层不同而适当限制，在粘质土中钻进，由于泥浆粘性大, 钻头所受阻力也大，易糊钻，选用尖底钻头、中等钻速进尺限制在不大于Im/h、大泵量、稀泥浆钻进；在砂类土或软土层钻进时，易塌 孔，选用平底钻头、限制进尺、轻压、低档慢速进尺限制在不大于0. 2 m/ h、大泵量、稠 泥浆钻进；在砂砾层中钻进，由于地层硬，会引起钻头跳动、蹩车、钻杆摇摆和钻头偏斜等 现象，易使钻机超负荷而损坏，选用低档慢速进尺限制在不大于0 2 m/ h、优质泥浆、大 泵量、两级钻进的方法。过程应留意三个重点部位：护筒底部、粘土和砂层交接层、砂层和 砾石层交接层，钻进速度肯定要低档慢速限制在0. 2 m

8、/ h,确保形成稳定的护壁，避开产 生漏浆空隙，钻孔过程必需留意现场实际土层的改变做好记录，设计地层柱状图只能参考。 5）钻进时要保证孔内有L 5m 2. Om的水头高度，并防止扳手、管钳等金属工具或其他 异物掉落孔内，损坏钻头造成事故。6）钻进作业必需保持连续，升降钻头要平稳，不得碰撞护筒或护壁；拆除和加接钻杆时力 求快速；确保临时电力供应设施状态正常，在停电时利用临时供电系统保证钻机接着工作， 若临时供电不足，最低也要保证正在工作的钻机进行30 min 一次的间隔工作或将钻头提到 孔口。2.成孔时，在编号为C60左钻孔桩首次清孔时，泥浆比重达L 21、含砂率达11 %时，孔内沉 淀速度达3

9、. 0 m/ 30 min,钢筋笼无法下到设计位置，混凝土无法灌注，最终回填稳定后复 钻。编号为D20左钻孔桩在成孔放检孔器至14 m深粘土层时，下放困难，采纳卷扬机提升检 孔器靠自重下放冲击，检孔器牵强到位，但在下钢筋笼至18 m处时，钢筋笼卡住无法上提 和下放，最终采纳单根拔出同填。通过工程师现场分析得出主要缘由是泥浆指标限制、清孔工序和下钢筋笼工序有隐患。 然后实行以下措施1）钻孔至设计标高后，技术人员组织用检孔器对成孔的孔径、孔深、倾斜度进行检查，此 过程重点限制检孔器的下降和提升，不行强提和强冲，避开破坏护壁。检孔器要用笼式检孔 器，用（H2钢筋制作，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等

10、于孔的3倍4倍。2）终孔检验合格后，马上进行首次清孔作业，采纳换浆清孔,清孔过程中必需始终保持原 有水头，严格限制泥浆指标参数比重1. 25、含砂率15 %,以防塌孔。由于砂层护壁在钻孔 形成过程的特殊性（泥皮薄护壁不稳定，泥皮厚易收缩形成泥浆套），所以首次清孔应限 制泥浆比重保持1. 25O3)首次清孔检验合格后，采纳吊机起吊，下放钢筋笼，过程要重点限制钢筋笼下放的速度, 遇到缩颈卡笼状况，不行强行冲击，以避开造成塌孔埋笼事故，应分析状况实行合理措施， 必要时将钢筋笼吊起用钻机扫孔。所以钻机须在灌孔完成后移位。4)钢筋笼安装、就位后，应再次测量孔深和成孔深度比较，如沉淀厚超过L 5 m,则应

11、分 析是孔壁不稳定还是首次清孔不到位造成的。如为孔壁不稳定缘由，必需起吊钢筋笼重新调 制泥浆加强护壁。如为首次清孔不到位造成的，在二次清孔时重点限制清孔质量。通过施工过程试验总结出：混凝土灌注前孔内沉淀不超过0. 3 m/ 15 min、泥浆比重限制在 1. 25、含砂率限制在15%,混凝土灌注顺当，声测检查结果良好；泥浆比重限制在1. 25L 30、含砂率限制在1518 %,混凝土灌注顺当，但灌注数量较设计数量少，声测检查结果局部有缩颈、泥浆套、钢筋爱护层不足现象；泥浆比重限制在L 25以下、含砂率限制在15% 以下，孔内沉淀速度快，不能满意混凝土灌注前封底的间隔；混凝土灌注前必需进行二次

12、清孔。 、天津港埠四公司散化肥库基础灌注桩共751根，桩径6800mm,桩长36m ,桩身采纳 C25混凝土，设计单桩承载力165OkN O地表以下IOm范围内为杂填层，由碎石、石屑、大块 毛石及炉灰渣、沙子组成，以下各层为淤泥质粘土、亚粘土、粉砂，桩端以粉砂层为持力层； 施工中用CZ-22型冲击钻钻孔，水泥浆护壁,护简直径为LIm,长L 6m；当CZI-3号桩钻孔已 达设计孔深，发生了坍孔，坍塌位置位于自然地面以下l4-3. Om处，坍塌过程仅有两分 钟。坍塌处经探测呈漏斗状，坍塌体积约IImL坍孔缘由是坍孔位处于人工杂填层上部，有碎石、卵石、片石、炉灰、沙子等组成，结 构松散，连接力极差。

13、由于地层孔隙率大，易漏浆，加上补水不刚好，施工中每掏一次浆， 水位就下降一次，水位的频繁升降对孔壁进行着反复的冲击。同时，施工场地离码头边仅有 20m,涨潮时造成孔外水位高于孔内泥浆面，增大了孔壁的不稳定性。由于过早地清除了溢 浆沟的泥浆，致使碎石袒露，之后掏出的泥浆水部分渗流同孔，随着渗流量增加,碎石、卵 石层在水流的作用下，发生掉块，最终导致坍孔。冲击钻钻孔时，其东侧30m位置正在打设 预制桩，振动较大，也影响了孔壁的稳定性。处理方法是将砂和粘土的混合物回填到坍孔位置以上2. Oni ,重新钻孔时间间隔要长一 些，等PI填物沉积密实后再重新钻孔(实际间隔时间为12d),钻进时采纳长护筒，长

14、度以 护住坍塌部位为宜(实际长度为4m),护简高出地面50Cm ,并刚好补水，确保孔内液面高 度高于孔外水位，加大水泥浆比重(实际水泥浆比重为(14kNr3 ),冲击钻钻进时采纳小 冲程，以防钻孔偏斜及振动过大引起坍塌，采纳泥浆循环清孔，清孔后泥浆比重应限制在 1.15-1.25之间，粘度小于28S,含砂量小于10%,并刚好补足够够的泥浆及清水。清孔完毕, 应马上灌注水下混凝土。4.斜孔：斜孔是指成孔过程中出现孔身倾斜或偏离桩轴线的现象。其现场表现为钢筋 笼不能顺当入孔。产生缘由：(1)机架不稳定,在成桩过程中,机身自行移动,或机身磨损、部件松动。(2)遇坚硬障碍物,如探头石等或岩层表面不平、

15、倾斜。将冲击锤挤向一边。 (3)钻头导向部分太短，导向性差。(4)施工场地未整平及压实，在钻进过程中发生不匀称沉降。(5)钻杆弯曲，接头松动，致使钻头晃动范围较大。(6)钻机未处于水平位置，与地面有小于90度的倾角。防治措施：应保持机架稳定,留意日常的检查修理及保养。钻前在护筒口设置四个点， 使对角连线的交点为桩位中心,在钻进过程中保持钻速匀称或加重块。在成孔过程中随时检 查主机钢丝绳是否偏离桩位中心,如有偏离,应立刻停机、检查缘由,如因机身自行移位引起, 则应进行重新定位;否则应实行:在非岩层成孔时,可向孔内同填粘土,然后先低冲程再正常冲 程重新进行成孔作业;而当成孔在岩层中进行时,应向孔内

16、投入2030cm厚块石,使孔底略平, 先低锤快速冲击使之成一紧密平台,然后采纳正常冲程冲击。对于已发生倾斜的孔，可往复 扫孔订正，若订正无效，可在孔中回填粘土、块石等，偏孔在0. 5 m以上时重新钻进。5 .卡钻：钻头在钻孔内，无法接着运转的现象。产生缘由：孔内出现梅花孔、探头石或缩孔。下钻头时太猛，或钢丝绳松绳太长，使钻头倾倒卡在井壁上。坍孔时落下的石块或落下较大的工具将钻头卡住。出现缩孔后，补焊后的钻头尺寸加大，冲击太猛，冲锥被吸住。运用冲击钻在粘土地层中进行钻孔时，冲程量过大，或泥浆太稠，冲锥被吸住。预防措施：对于上下能活动的卡钻，可以采纳上下稍微提动钻头，并辅以转动钢丝绳，使 钻头转动

17、，以便提起。下钻时不行太猛。对钻头进行补焊时，要保证尺寸与孔径配套。运用冲击钻进行施工时冲程量不宜过大，以防锥头倾倒造成卡钻。处理措施：当土质较好或在石质孔内卡钻时，可以实行小爆破振动使钻头松动，以便提起 钻头。钻头被卡住时，可上下左右试着进行轻提，将钻锥提起。用千斤顶或滑轮组强提，但应留意孔口的坚固，以防孔口坍塌。6 .折杆与掉锥折杆事故是指钻孔在没有达到设计孔深时，某节钻杆折断，一旦发生折杆，钻机负荷马 上减轻，驱动机械运转噪音明显减小，钻进速度接近于零。提钻后再钻进仍无效。产生缘由：1.地层过硬，钻机超负荷运转，钻杆所受扭矩过大,且转速过快；2 .孔中出现异物，钻进阻力突然增加，而施钻人

18、员又未刚好停钻；3 .钻杆运用过久，钢材疲惫或接手钢丝磨损过大，形成了危急断面；4 .钻杆强度不足，施钻前又未进行钻杆强度的校核。处理方法：损坏的钻具有应刚好打捞，常用的打捞工具有螺旋取物器和卡板取杆器。用这两种工具可干脆取出带有接手的圆、方钻杆。打捞时只要将取物器放入孔内至断杆 处以下第一接手处，旋转至转不动时即可上提。如留在孔内的钻具过重、孔底嵌固力较大或 刮壁，也可在提拉钢筋上加焊钢丝绳以防拉断拉杆。当带导向圈的钻锥连同钻杆一起留在孔 内时，可用三向取银器打捞。将锥钩钩住导向圈，同时在断杆位置利用螺旋取物器作导向装 置，以防止断杆在上提时插入孔壁,造成塌孔或上提困难。掉锥是指当钻头部分的

19、钻杆折断时，钻锥掉入孔内。对带有导向圈的钻锥，可用三向取锥器提取；对仅将三翼板部分留在孔内的状况，可采 纳单向取银器提取钻头。7 .断桩：断桩是指成桩后，桩身中部没有混凝土,夹有泥土。产生缘由：混凝土坍落度较小，和易性不好，再加上骨料较大或未刚好提升导管，使 导管堵塞，形成桩身混凝土中断；混凝土搅拌机发生故障，或停电等，使混凝土不能连续 浇筑，中断时间过长；导管密封不好,提升过猛导致泥浆进入桩身；处理方法：如灌注混凝土的数量不多，又是采纳冲击钻成孔，就提出钢筋笼，重新钻孔就 位；当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可采纳细钢管或粗钢筋等细而硬的东西在导管内冲 击，同时用锤敲击导管侧壁，把堵塞的混凝土

20、冲开的方法，还可采纳快速提出导管，用高 压水冲通导管，重新下导管至混凝土里面，用抽水机抽干导管里的水，少许提升导管（约 10mm),接着浇筑混凝土的方法；当下部混凝土已硬化时，可下一个比原孔径小一级的钻 头钻进约200-300mm起钻，将沉渣吸出，将导管下至中间小孔内，下隔水球重新灌注混凝 ;当混凝土在地下水位以上中断时，可抽掉孔内水，对原混凝土进行人工凿钾并清洗钢 筋，然后再接着浇筑混凝土。若灌注完毕后发觉断桩，可用压强补浆的方法处理。天津欧格华公寓基础施工中，42号桩发生堵管，在现场将导管疏通后，重新把导管插 入混凝土中，直至插不动为止，将水泥浆高压泵管从导管内下送到混凝土面，并插入混凝土

21、 中，然后用高压泵注入水泥浆，水泥浆密度要大于泥浆密度，将导管内的泥浆及混凝土面的 沉渣用水泥浆进行置换，直至导管上口返出纯水泥浆，此时说明导管内已没有泥浆杂质.然 后重新浇筑混凝土,此时新混凝土与原混凝土之间结合良好，没有泥浆，不会形成断桩。28d 后经试桩，桩身良好，符合要求。8 .浮笼：在灌注过程中由于混凝土对钢筋笼的浮力导致钢筋笼上浮,致使钢筋笼的位 置偏离设计要求，即形成浮笼。在不是全长配筋的桩中，钢筋笼上浮是常见的事故。钢筋 笼的上升是不行逆转的，以摩擦桩为例，其钢筋笼底中通常设置在距孔底4 m处。因此，在 灌注前把钢筋笼用点焊等方法固定在护筒上；在灌注过程中，混凝土浇灌筑至钢筋笼

22、底部1 m左右时，降低灌注速度，防止冲力过大；当混凝土面超过笼底4 m以上时，提升导管到 笼底上部2 m以上，方可复原正常灌注速度。产生缘由：(1)钢筋笼在孔口固定不牢或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；(2)碎面达到钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或碎面超过钢 筋笼底肯定高度时，导管埋深过大。(3)碎质量差。对于易离析、塌落度损失大的碎，都易使钢筋笼上浮。 处理方法：操作要正确及确保碎质量和加快碎灌注。9 .流砂产生缘由：(1)遇粉细砂层时,孔壁未能形成泥皮,使泥浆起不到护壁作用。(2)孔外水压比孔内大。孔壁松散,孔外水向孔内流淌,当动水压力大于或等于土层颗粒的浸水 密度时,造成土颗粒悬

23、浮并由静止状态变成流淌状态形成流砂。处理方法：(1)加大泥浆比重,限制泥浆比重在1.51.8之间,并投入碎砖石、粘土等,低锤密击 冲入砂层,做成泥浆结块,使之形成坚实孔壁。(2)留意泥浆补给,特殊是在易发生漏浆的卵石层,以保证孔内水位高于孔内水位O. 5m以上。10 .沉渣与泥皮过厚：桩底沉渣是影响桩承载实力的重要因素。有关规范规定，水下灌注桩底沉渣厚度不得超过20 cm。但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满意不了此要求。其缘由主要是由于泥浆性 能不符合要求，据力学学问可知，当泥浆比重大于沉渣比重时，沉渣才可被返出孔口。相反, 若泥浆比重过大，会造成孔壁泥皮过厚，这对桩的承载力特殊是摩擦桩

24、的承载力影响较大。 因此，正确地限制泥浆性能在钻孔灌注桩的施工过程中起着重要的作用。11 .卡管在灌注过程中，混凝土卡在管中导致浇筑无法进行的现象。产生缘由：1)混凝土石料粒径偏大；2)导管某些部位变形，混凝土冲击力降低；3)混凝土和易性不好，混凝土有离析现象。处理方法:在卡管发生后，通常采纳提升导管或用大储量料斗增加混凝土的压力并提管的处 理方法。因此，须要对骨料粒径、混凝土的坍落度、和易性、搅拌时间等进行常常检测和限 制。当发觉混凝土有离析现象，在二次拌和后方可运用。另外，在灌注过程中埋管不宜太小， 否则，在卡管后将无法提升导管。5结束语总之，钻孔灌注桩施工工艺虽已成熟，技术难度不大，但由于其多为地下施工的不行见性, 施工人员应仔细学习相关规范，熟识各项技术要求，运用科学、好用的成桩工艺以及动态的 组织管理措施确保工程质量，力争将隐患消退在成桩之前。