土木工程畢業(yè)論文--鉆孔灌注樁常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及防治措施

1、<p>　　******************************************</p><p><b>　　**大學(xué)</b></p><p>　　土木工程專業(yè)畢業(yè)論文</p><p>　　鉆孔灌注樁常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及防治措施</p><p>　　********大學(xué)</p><

2、p>　　**年 **月**日</p><p>　姓 名：**</p><p>　學(xué) 號(hào)：**********</p><p>　分 校：****</p><p>　指導(dǎo)教師：***</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　建國(guó)

3、以來(lái),我國(guó)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(zhǎng)足發(fā)展，可以說(shuō)橋梁工程學(xué)的發(fā)展主要取決于交通運(yùn)輸對(duì)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(shè)臺(tái)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(biāo)準(zhǔn)要求又高，且需要建成鐵路網(wǎng)以增大經(jīng)濟(jì)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(chǔ)樁基部分亦成為橋梁發(fā)展過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。</p>

4、<p>　　鉆孔灌注樁是較為常見(jiàn)的施工樁基方法，并以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種工程基礎(chǔ)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(zhì)量控制同一般砼澆筑不同，影響砼施工質(zhì)量因素較多，結(jié)合工作實(shí)際分析影響鉆孔灌注樁的質(zhì)量因素，并提出防治措施。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鉆孔灌注；質(zhì)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(zhì)量問(wèn)題及防治措施………………………………………………3</p><p>　　三、鋼筋籠安裝質(zhì)量問(wèn)題及防治措施…………………………………………4</p><p>　　四、水下砼灌注問(wèn)題及防治措施………………………………………5</p&

6、gt;<p>　　五、結(jié)語(yǔ)……………………………………………………………………………7</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………8</p><p>　　灌注樁系是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)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(nèi)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(lèi)。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類(lèi)而定義的一種樁型。鉆孔灌注樁的特點(diǎn)：與沉入樁中的錘擊法相比，施工噪聲和震動(dòng)要小的多； 能建造比預(yù)制樁的直徑大的多的樁； 在各種地基上均可使用； 施工質(zhì)量的好壞對(duì)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(zhì)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(zhuǎn)鉆削成

8、孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過(guò)程是：平整場(chǎng)地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。施工順序 </p><p><b>　　(1)施工準(zhǔn)備 </b></p><p>　　施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。 </p><p>　　鉆機(jī)是鉆孔

9、灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來(lái)選擇。 </p><p>　　(2)鉆孔機(jī)的安裝與定位 </p><p>　　安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)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(duì)地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。 </p><p>　　為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位

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

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

12、或沖抓錐約大40cm），每節(jié)長(zhǎng)度約2~3m。一般常用鋼護(hù)筒。 </p><p><b>　　(4)泥漿制備 </b></p><p>　　鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層

13、變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。</p><p><b>　　(5)鉆孔 </b></p><p>　　鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開(kāi)孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)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(shí)檢查成孔是否有

14、偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)該事先規(guī)劃好，既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過(guò)遠(yuǎn)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(guān)系到成樁質(zhì)量與樁身曲直。

15、為此，除了鉆孔過(guò)程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽

16、渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)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(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。</p><p>

17、;　　成孔遇到質(zhì)量問(wèn)題及防治措施</p><p><b>　　①塌孔 </b></p><p>　　孔壁坍塌在灌注樁施工過(guò)程中是經(jīng)常遇到的事。其主要原因有：        （1）沒(méi)有根據(jù)土質(zhì)條件，采用合適的成孔工藝和相應(yīng)的泥漿質(zhì)量。（2）護(hù)筒埋置太淺，護(hù)筒的回填土和接縫不嚴(yán)密，漏水漏漿，以致孔內(nèi)液

18、面高度不夠或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水，降低了對(duì)孔壁的靜水壓力等。（3）清孔后泥漿密度、粘度降低，也會(huì)減少對(duì)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(jìn)，或停在一處空轉(zhuǎn)時(shí)間太久。（5）成孔后停休時(shí)間太長(zhǎng)，沒(méi)有及時(shí)澆注混凝土。     預(yù)防措施：（1）塌孔事故關(guān)鍵是預(yù)防為主，鉆孔前針對(duì)技術(shù)資料分析土層結(jié)構(gòu)，選擇適宜的成孔方法和機(jī)具，合理安排成孔順序，適當(dāng)填筑作業(yè)平臺(tái)及

19、選擇足夠強(qiáng)度和尺寸的護(hù)簡(jiǎn)。如在松散砂黏土或流沙中鉆進(jìn)時(shí)，選用沖擊鉆，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選用較大相對(duì)密度、黏度、膠體率的高質(zhì)量泥漿，低沖程錘擊，使黏土膏片、卵石擠入孔壁起護(hù)壁作用。（2）當(dāng)?shù)貐^(qū)水位變化太大時(shí)，采用適當(dāng)?shù)姆椒ū３炙^相對(duì)穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)塌孔，判明坍塌位置，分析塌孔原因，針對(duì)坍塌的水量較小可繼續(xù)鉆孔，回填砂和黏質(zhì)土混合物到塌孔處以上1~2m繼續(xù)鉆孔，隨時(shí)注意坍塌數(shù)量的變化。若塌孔不能控制，立刻拆除鉆機(jī)護(hù)筒</p><

20、;p><b>　　②縮徑 </b></p><p><b>　　主要原因：</b></p><p>　?。?）選用鉆頭不符合要求；</p><p>　?。?）地質(zhì)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(yīng)滿足成孔直徑要求，并應(yīng)經(jīng)常檢查，及時(shí)修復(fù)。易縮徑孔段鉆進(jìn)時(shí)

21、，可適當(dāng)提高泥漿的粘度。對(duì)易縮徑部位也可采用上下反復(fù)掃孔的方法來(lái)擴(kuò)大孔徑。 </p><p><b>　?、蹣犊灼?</b></p><p>　　成孔后出現(xiàn)較大垂直或彎曲。造成原因：    （1）在鉆孔的過(guò)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(dāng)，使鉆頭鉆桿中

22、心線不同軸線。（3）場(chǎng)地不平整或鉆架就位后沒(méi)有調(diào)整，地面不均勻沉降使鉆機(jī)，轉(zhuǎn)盤(pán)，底座不平而傾斜。    防治措施：先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道沈木宜均勻著地；安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤(pán)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(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效的方法。鉆孔偏斜時(shí)，可提起

23、鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無(wú)效，應(yīng)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(zhì)量問(wèn)題及防治措施</p><p>　?、?鋼筋籠安裝與設(shè)計(jì)標(biāo)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(shí)要保持垂直，砼保護(hù)層墊塊設(shè)置間距不宜過(guò)大，吊筋長(zhǎng)度精確計(jì)算，并在安裝時(shí)反復(fù)核對(duì)

24、檢查。 </p><p><b>　　② 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>　?。?）鋼筋籠放置初始位置過(guò)高，混凝土流動(dòng)性過(guò)小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過(guò)大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。（2）當(dāng)混

25、凝土灌至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時(shí)，由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠的上浮。（3）由于混凝土灌注過(guò)鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。     防治措施：<

26、/p><p>　?。?）下放導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管確保在孔位的中心上。在灌注混凝土中，當(dāng)混凝土面接近鋼筋骨架底口時(shí)，應(yīng)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(duì)鋼筋骨架向上的沖擊力。特別注意導(dǎo)管出口與鋼筋骨架底口不得平齊灌注混凝土，一般導(dǎo)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(yīng)本著改善混凝

27、土的流動(dòng)性、初凝時(shí)間及改進(jìn)灌注工藝的原則，嚴(yán)格按配合比配制混凝土，灌注應(yīng)迅速連續(xù)進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)證明：灌注速度快的，質(zhì)量事故少。</p><p>　　（3）適當(dāng)減少鋼筋骨架下端的箍筋數(shù)量，也可以減少混凝土對(duì)鋼筋骨架上的頂托力。（4）增設(shè)適當(dāng)數(shù)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(xiàn)鋼筋骨架上升，必須放慢灌注速度，查明原因及時(shí)處理，首先選用預(yù)壓措施，如將鋼筋骨架頂端固立于導(dǎo)管上等，或仔細(xì)計(jì)

28、算量測(cè)導(dǎo)管和鋼筋骨架的埋置深度，盡可能調(diào)整導(dǎo)管管口到鋼筋骨架下口的距離。</p><p>　　水下砼灌注問(wèn)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(zhì)，質(zhì)量保證有信譽(yù)的廠家供應(yīng)，砼的級(jí)配與攪拌必須保證砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝時(shí)間滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，現(xiàn)場(chǎng)抽查每車(chē)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(nèi)。灌注用導(dǎo)管應(yīng)平直，內(nèi)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(zhǎng)度。因受沉渣和稠泥漿的影響，極易產(chǎn)生誤測(cè)。因此可以用一個(gè)帶鋼管取樣盒的探測(cè)，只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉淀物時(shí)，才能確認(rèn)終灌標(biāo)高已經(jīng)達(dá)到。 </p>&l

30、t;p><b>　?、蹟鄻?</b></p><p>　　斷樁是指樁身混凝土在某一部位出現(xiàn)不連續(xù)或某一部分的混凝土嚴(yán)重變質(zhì)導(dǎo)致整根樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，甚至不能使用，造成質(zhì)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(dāng)，混凝土的和易性、坍落度不符合要求，在灌注混凝土過(guò)程中，發(fā)生卡管事故。</p

31、><p>　?。?）由于導(dǎo)管底端距孔底過(guò)遠(yuǎn)，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(dòng)的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體。</p><p>　?。?）由于在澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管提升和起拔過(guò)多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，

32、出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土分開(kāi)的現(xiàn)象。</p><p>　?。?）澆注混凝土?xí)r，沒(méi)有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、孔洞、蜂窩的現(xiàn)象。     防治措施：</p><p>　　（1）清孔時(shí)要及時(shí)調(diào)整孔內(nèi)泥漿的相對(duì)密度，清孔后泥漿的相對(duì)密度要滿足設(shè)計(jì)要求。清孔后

33、分別從孔口、孔中部、孔底部提取泥漿，測(cè)定泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，應(yīng)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(dāng)孔底沉淀值小于規(guī)范要求時(shí)，方可進(jìn)行混凝土灌注。</p><p>　?。?）綁扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)按首次灌注量多少選取其規(guī)格，嚴(yán)防折斷。</p><p>　?。?）在地下水較為豐富的地段，應(yīng)設(shè)降水井進(jìn)行降水處理，降水成功后方可灌注混凝土。&l

34、t;/p><p>　?。?）灌注前應(yīng)全面檢修設(shè)備，灌注時(shí)嚴(yán)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(guò)早初凝而造成卡管事故的發(fā)生。并應(yīng)避免停電停水等現(xiàn)象。</p><p>　?。?）必須嚴(yán)格按照規(guī)定用測(cè)量錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認(rèn)真核對(duì)，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。</p><p>　?。?）在灌注

35、混凝土過(guò)程中，要定時(shí)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的深度，并繪制曲線，以監(jiān)視斷樁是否出現(xiàn)。在正常情況下，導(dǎo)管內(nèi)外混凝土界面的距離是開(kāi)始大，然后逐漸縮小，最后重合，若出現(xiàn)管內(nèi)外混凝土灌注曲線距離拉大，并且導(dǎo)管外混凝土曲線變平，而管內(nèi)混凝土曲線變陡，則是斷樁預(yù)兆，應(yīng)及時(shí)查明原因，盡快處理。</p><p><b>　　結(jié)語(yǔ)</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(shí)有發(fā)生，但是只要我們切實(shí)加強(qiáng)質(zhì)量管理意識(shí)，嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范執(zhí)行，不斷提高施工管理水平，努力提高科學(xué)技術(shù)水平，相信我們是有能力防止質(zhì)量事故發(fā)生的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTGTF502011 </p><p>　　[2] 城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)