浅议混凝土灌注桩桩孔坍塌原因及其防治.doc

1、浅议混凝土灌注桩桩孔坍塌原因及其防治摘要：本文针对我县辖区内混凝土灌注桩桩孔坍塌的常见问题进行科学分析并提出在其施工过程中应注意和克服的事项和防治措施。 关键词：灌注桩 孔壁坍塌 泥浆护壁 中图分类号：TU473.1+4 文献标识码：A 文章编号： 桩是基础中的柱形构件，其作用在于穿过弱的压缩性上层或水，把来自上部结构的荷载，传递到更硬或更密实且压缩性较小的土层或岩上。桩基工程是建设工程的重要组成部分，从结构物的安全性，施工技术的复杂性以及工期、造价等方面都占有相当的份量。鉴于我县地质多为海陆交替相冲积层，地质条件较为复杂，成孔灌注桩在我县工程中广泛应用。然而 灌注桩是一项质量要求高，施工工序

2、多，并须在一个短时间内连续完成的地下隐藏工程。因此，正确掌握其施工方法，把护壁可能出现的质量问题考虑周全，提出切实有效的措施。下面谈点个人之所见。 1 非挤土灌注桩施工工艺概述 1.1 非挤土灌注桩可分为：赶作业法、泥浆护壁法、套管护壁法。 1.1.1 湿作业成孔灌注桩在施工过程中，为了保护空壁的稳定，一般要采取护壁措施，通常采用泥浆护壁法。即：在钻进过程中，孔由泥浆一面循环，一面对孔壁形成泥浆膜。泥浆作用使钻孔内不同的空隙渗填密实，令孔内漏水减少到最低限度。保持孔内有一定水压以稳定孔壁，延缓砂粒等悬浮状土颗粒的沉降，而便于处理沉渣。 1.1.2 泥浆护壁的方法有两种：一种是制备泥浆向孔中不断

3、的供给；一种是自成泥浆（或半成泥浆）护壁。即用塑性批数 IP10 粘性土为造浆原料，利用钻机对土体的旋转切削使之成很细的颗粒制造泥浆护壁，或再加入少量化学稳定剂进行半自成泥浆护壁。而泥浆的循环又有正循环和反循环两种，正循环把排出的泥浆渣用污水泵送走，反循环方式是在钻进过程中把泥渣用砂石泵，吸力泵或是空气吸机送至地面。 1.1.3 灌注桩在成孔后应立即灌注砼，其方法有：导管法、串岗法、短护筒直接投料法、砼泵等。 2 灌注桩施工中常见质量问题 2.1 缩颈、坍孔、断桩、吊脚桩、桩身夹泥、回淤、贯穿力不足、贯入度（贯入速度）不能满足设计要求，并有钢筋笼上浮或下沉等等。 2.2 桩孔坍塌引发的影响质量

4、问题较多，较常见。桩孔坍塌的成因较多复杂，常可牵连引发缩颈、断桩、吊牌、桩身夹泥或回淤等问题，甚至造成桩孔报废的严重事故。必须引起高度重视，不可掉以轻心。 3 灌注桩坍塌的原因及预防和处理措 3.1 采用泥浆护壁和排渣时，泥浆比重偏低，浓度不足，起不到护壁作用：浓度过大影响钻进速度，浓度过小不利于护壁排渣。应按不同地层土质采用不同泥浆比重应控制在 1.11.2；在砂土和较原和夹砂层中，泥浆比重应控制在 1.11,3；在穿过砂夹卵石层时，应控制在 1.31.5，泥浆的控制指标：粘度 1822 秒。含砂率不大于 48%，胶体率不小于90%。 3.1.1 清孔不当会引起坍孔：孔壁土质较好不易坍者，可

5、用空气吸泥机清孔，孔壁土质较差者，宜用泥浆循环，防止坍孔。清孔后泥浆比重应控制在 1.151.25 之间，并应立即灌注砼。用原土造浆的孔，清孔后泥浆比重应控制在 1.1 左右或用手触无颗粒的感觉，方可以为清孔合格。清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持浆面稳定。 3.1.2 清孔后泥浆比重过低或未立即灌注砼，使孔壁坍塌或孔底涌进泥砂。应继续做好清孔工作，掌握清孔后排出泥浆比重应控制在 1.1 左右，孔壁土质较差的，宜用泥浆循环清孔。清孔后的泥浆比重应提高到1.151.25。泥浆取样应选在距孔底 2050cm 处。清孔合格后应立即灌注砼。 3.1.3 护筒埋置太浅，引起下端孔坍塌，埋设护筒是

6、起定位，保护孔口，维持水头等作用，护筒埋入土中深度，在粘性土中不宜小于 1m，在砂土中不宜小于 1.5m，地下水位较高，孔口土质较差时，护筒刃脚应切入地下水位以下或适当增加埋置深度。在初钻时，应低挡慢速钻进，使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁。 3.1,4 放钢筋或导管等物时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜和孔壁，使孔壁坍落孔底，必须从钢筋笼绑扎、吊插以及定们垫板设置安装等环节均应充分注意。 3.1.5 有较强的承压水并且水头甚高，特别是比孔内水压还大时，孔底常发生翻砂和孔壁坍塌；可采用升高护筒、增大孔内水头或用吸管连接等措施。施工时不宜采用泵吸反循环钻成孔，宜选用其他合适施工方法。 3.1.6 迂流砂、

7、软淤泥、破碎地层或松动砂层，钻进时进尺太快在孔壁上还来不及形成泥膜，容易使孔壁坍塌：施工时成孔速度应视地质而异，最大钻进速度不宜大于 1m/min。若严重塌孔，可用粘土、泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速度重新钻进。 3.1.7 松散地层泵重过大，造成抽吸坍孔：若用孔内泵吸循环泥浆方法的，应立即调整泵量，减少抽吸。 3.1.8 地面上重型施工机械的重量和它作业时的振动与地基土层自重的应响，常导致地面以下 1015 m 左右处发生孔壁坍塌，施工前应充分调查在地面以下 1015 m 附近的土质是否有松动等易塌的土层，施工时增大泥浆比重或采用稳定措施，并应尽量减少重型机械等影响。 3.2 采用套管成孔灌

8、注时，必须预先制订防止因孔壁滑塌造成缩颈和断桩和措施。 3.2.1 在流塑淤泥质土中，由于套管的振荡作用，使垌在不能顺利灌入时，被淤泥质土孔壁滑塌填充造成缩颈，可采用复打法解决，且在灌注砼时，要准确测定一根桩的垌总灌入量是否能满足设计计算的灌入量，及时发现是否缩颈及孔坍。 3.2.2 在流塑的淤泥质土中，孔壁不能直立，砼比重大于淤泥质土，灌注时造成砼在该层坍塌形成断桩。应在该地质层局部“反插”或“复打”工艺，复打深度必须超过断桩区 1 m 以上。 3.2.3 拔插速度过快，垌未派出管外，桩孔周围土迅速滑塌并回缩形成断桩：应保持正常拔管速度，在流塑淤泥质土中拔管速度应以不大于0.5m/min 为宜。 3.2,4 在饱和的淤泥质土中施工，拔管速度过快，而砼坍落度小，垌未流出管外，土即涌入管身造成桩身夹泥：应控制拔管速度，一般以0.5m/min 为宜，对一般软弱土层及软硬土层交界处宜控制在0.30.8m/min，而且垌和易性好，桩身配筋时垌坍落宜为 810cm，素垌桩宜为 68 cm。 总之，在施工过程要时刻注意桩钻进变化，发现可疑现象，应及时采取措施处理，施工后应通过底应变对每跟桩进行检测，从而确保桩基完整性和混凝土浇筑质量。