桥梁钻孔灌注桩施工中常见问题及解决方法

2016-04-10张浩

四川水泥 2016年3期

关键词：孔壁护筒钻头

张浩

（四川公路桥梁建设集团有限公华东机化分公司四川成都 610200）

桥梁钻孔灌注桩施工中常见问题及解决方法

张浩

（四川公路桥梁建设集团有限公华东机化分公司四川成都 610200）

钻孔灌注桩施工是桥梁工程有序进行的关键环节。基于现场施工经验论述了桥梁钻孔灌注桩施工中的常见问题，并提出了有效的解决方案，为桥梁的顺利施工提供指导。

在桥梁的施工中，钻孔灌注桩施工是桥梁的基本过程，也是关键环节。目前常见的桥梁钻孔灌注桩施工问题有钻孔偏斜、塌孔、导管堵塞、卡钻或卡锤、钢筋笼变形或偏位以及断桩。

1 钻孔偏斜

钻孔偏斜的原因分析:

1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石;2）在有倾斜度的软硬地层交界处,或岩面倾斜处钻进; 3）在料径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均匀;4）扩孔较大处,钻头摆动偏向一方; 5）钻机底座未放置水平或产生了不均匀沉陷;6）钻机钻孔时钻杆晃动。

处理方法:

安装钻机时要保持转盘、底座水平,起重滑轮边缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖线上,其偏差不得在于2cm,并经常检查校正;钻杆、接头应逐个检查并及时调整;主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直; 在有倾斜的软硬地层钻进时,应控制进尺低速钻进或用回片石、卵石冲平再钻进;在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔平直,偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进;冲击钻进时,应回填砂砾石和黄土,等沉积密实后再钻进。

2 塌孔

塌孔的原因分析:

1）泥浆密度不够或其他泥浆性能指标不符合规定,使孔壁未形成坚实的泥皮,造成护壁效果不佳;2）钻机装置在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔;3）在松软砂层进尺太快;4）清孔后泥浆密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔,泥浆吸走后未及时补水;5）使孔内水位低于地下水,清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁,清孔时间过久或清孔后停顿时间太长;6）吊入钢筋时碰撞孔壁,形成坍孔。

处理方法:

为防止孔口坍塌沉陷埋设护筒时,护筒下部要用粘土夯实,上部要用麻袋或编织袋装粘土堆实至护筒顶。在松散粉砂土或流砂中钻进时,控制进尺速度,选用较大密度、粘度、胶体率的泥浆或掺入片石、卵石和粘土,并采用低锤冲击,使片石、卵石和粘土膏挤入孔壁起护壁作用。如果发生孔口坍塌,应立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。当孔口坍塌时,应判明坍塌位置,回填砂或粘土混合物到坍孔处以上1 ～2m,如坍塌严重时应全部回填,当回填物沉积密实后再行钻进。要严格控制冲程高度,一般在2～4m左右。清孔时应指定专人补水,保证钻孔必要的水头高度。

3 导管堵塞

导管堵塞的原因分析:

1)导管变形,影响隔水塞通过;2)初灌时因导管下端距底间隙太小,混凝土流动受冲洗后离析,粗骨料集中在一起而堵管;3)拌合混凝土坍落度过小、流动性差或因停电等原因暂停灌注时间过长,使混凝土在管内停留时间过长而失去流动性,从而产生与管壁较大的摩阻力而堵塞导管;4)灌注时间过长,表层混凝土已过初凝时间开始硬化。

处理方法:

隔水塞应制作规范,灌入一些水泥砂浆增加其流动性; 组装导管时要认真检查导管内壁有无局部凹凸,导管出口是否向内翻转,检查导管连接处密封用的橡皮垫是否突出;严格控制粗骨料规格;若暂停灌注,应在保证埋管深度的前提下经常在上下范围内提动导管,以免混凝土失去流动性堵塞导管。

4 卡钻或卡锤

卡钻或卡锤的原因分析:

形成了梅花孔,钻孔不圆,钻头或锤头磨损末能及时补焊,钻孔直径已逐渐变小,而新钻头或补焊后的钻头直径过大;冲击钻头在孔内遇到探头石或有石块落在钻头孔壁之间;在粘土层中冲程太高或泥浆粘度过高,以致钻头被吸住;放绳太多,冲击钻头倾倒,顶住孔壁。

处理方法:

若钻孔不圆,钻头向下有活动余地,可使钻头向下活动并转动至较大方向时提起钻头;及时补焊冲击钻头,若孔径已变小,应严格控制钻头直径,并在孔径变小处反复冲击孔壁,以增大孔径;利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆,清除坍落物,替换孔内粘度过高的泥浆。

5 钢筋笼变形、偏位

钢筋笼变形或偏位的原因分析：

1）钢筋笼过长、未设加箍筋或刚度不够等造成变形,钢筋上未设垫块或耳环以控制保护层厚度;2）桩孔本身偏斜或偏位;3）钢筋笼吊放未垂直缓慢放下,而是斜插入孔;4）孔底沉渣未清理干净,使钢筋笼达不到设计深度。

处理方法:钢筋笼过长时,应分2 ～3 节制作、分段吊放、分段焊接或加设箍筋;在钢筋笼部分主筋上,应每隔一定距离设置混凝土垫块或焊接耳环,以控制保护层厚度; 桩孔本身偏斜、偏位,应在下钢筋笼前往复扫孔纠正;浇灌混凝土时,应将钢筋笼固定在孔壁或压住;混凝土导管应埋入钢筋笼底面以下1～5cm以上。

6 断桩

断桩的原因分析:

1）因首批混凝土多次浇灌时不成功,如再灌时,其上层会出现一层泥夹层而造成断桩; 2）孔壁塌方将导管卡住,强力拔管时,使泥水混入混凝土内;3）导管接头密封不良,泥水进入管内; 4）施工时突然下雨,泥浆冲入桩孔;5）灌注作业因故中断不久,表层混凝土失去流动性,而继续灌注的混凝土,将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹,形成断桩。

处理方法:混凝土浇灌一次成功;钻孔选用较大密度和粘度、胶体率好的泥浆护壁;控制进尺速度,保持孔壁稳定; 导管接头用方丝扣连接,并用橡皮圈进行严格密封;孔口护筒埋置不易太浅,放置钢筋笼骨架过程中,不要碰撞孔壁;施工时遇雨,要一次性灌注完毕;灌注混凝土前应对各个作业环节和岗位认真检查,制订有效的预防措施,灌注中严格遵守操作规程,保证灌注作业连续紧凑。