矿业工程师中级职称论文钻孔灌注桩方向范文

分类：矿业论文发表 时间：2013-04-12 09:37 关注：(1)

　　摘要：矿业工程师是从事矿业工程的技术人员，本文发表在《煤矿开采》，是矿业工程师职称论文发表范文，文章根据混凝土钻孔灌注桩施工工艺先后顺序，详细介绍了在施工过程中可能发生的质量问题，分析了产生的原因并提出了防治措施，以保证混凝土钻孔灌注桩施工质量。

　　关键词：混凝土钻孔灌注桩;常见问题;原因分析;防治措施

　　混凝土钻孔灌注桩施工工艺简单、易操作，地基变形小、对周围环境影响小，而且设备投入不是很大，因此在各类房屋、民用建筑、桥梁等工程中得到了广泛的应用。

　　混凝土钻孔灌注桩的施工工艺流程：场地平整——测量放线—— 埋设护筒——钻机就位——制备泥浆——钻孔——制作、安放钢筋笼——下导管——二次清孔——灌注混凝土。

　　从规范及施工程序来看，混凝土钻孔灌注桩质量控制主要是成孔、钢筋笼的检查及桩砼质量，但由于混凝土钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，不可见的因素很多，因此在施工过程中要严格控制每道工序，并仔细观察施工过程中出现的一些异常现象，有针对性地采取一些防治措施，工程的质量和进度才能够得到保障。下面就按工序先后分析混凝土钻孔灌注桩的施工过程中常见的问题及对应的预防措施。

　　一、护筒冒水

　　现象及影响：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和位移会使桩孔偏斜，甚至塌孔无法施工。

　　原因：1、埋设护筒的回填土土质不好、回填不密实。2、护筒水位差太大。3、钻头起落时碰撞。

　　防治措施：1、在埋护筒时，坑底与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。2、适时补充泥浆或水，始终保持护筒内有1.0—1.5m的水头高度。3、钻头起落时，避免碰撞护筒。4、发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒下沉或位移较大时，则应重新固定护筒。

　　二、孔壁塌陷

　　现象及影响：施工过程中发生孔壁塌陷，往往都有前兆，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或护筒内的水位突然下降，则表示有孔壁塌陷迹象。孔壁塌陷可造成埋钻，甚至停工。

　　原因：1、孔壁塌陷的主要原因是土质松散，泥浆比重小，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位太低。2、钻孔过程中碰撞孔壁。3、钻进速度太快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁塌陷。

　　防治措施：1、在松散易坍的土层中，适当加长护筒埋设深度，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。2、搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短安装时间。3、当土质松散时，要控制钻进速度，不能过快。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

　　三、缩颈

　　现象及影响：缩颈即实际孔径小于设计孔径。可能导致钢筋笼不好下，严重的会下不去。

　　原因：1、朔性土膨胀。2、软土层受到地下水位影响和周边机械振动影响。3、钻头严重磨损，补焊不及时。

　　防治措施：1、采用优质泥浆，降低失水量。2、成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，保护孔壁，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。3、在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的方法，以扩大孔径。

　　四、钻孔偏斜

　　现象及影响：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。可能导致钢筋笼不好下，严重的会下不到底。

　　原因：1、施工场地不平整，不坚实，在钻架上钻孔时，支腿的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。2、钻机部件磨损，接头松动，导致钻杆不垂直。3、土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形，将钻头挤向一侧。

　　防治措施：1、先将场地平整夯实，轨道枕木宜均匀着地。2、钻机就位时，要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，使转盘和底座水平，使钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止位移。3、支腿的承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，要做出调整。4、在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。5、进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻机要用慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。6、钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，待沉积密实后重新钻进。

　　五、卡管

　　现象及影响：卡管是指在水下灌注混凝土过程中，混凝土被卡在导管中，令混凝土灌注无法继续进行的现象。卡管后，无法连续灌注混凝土，会给桩身质量造成缺陷，甚至断桩。

　　原因：1、初灌时，隔水拴堵管或隔水拴小透水，造成混凝土离析卡管。2、混凝土和易性、流动性差造成离析，或混凝土中粗骨料粒径过大。3、各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管。

　　防治措施：1、使用的隔水拴直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。

　　2、在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。3、水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。4、应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0Mpa，以避免导管进水。5、在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗进入导管，避免在导管内形成高压气塞。6、在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。7、灌注过程中间每间断30分钟，要上下串一下导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。

　　六、钢筋笼上浮

　　现象及影响：钢筋笼的位置高于设计位置的现象。影响浇筑甚至无法浇筑。

　　原因：1、钢筋笼放置初始位置过高。2、混凝土流动性过小，导管在混凝土中的埋深过大，钢筋笼被混凝土托顶上升。3、当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮。4、由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。

　　防治措施：1、钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。2、加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小。3、混凝土灌注过程中，当混凝土顶面接近钢筋笼时，应控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于6m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。4、当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确测量、计算导管埋深和已浇筑混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。

　　七、断桩与夹泥层

　　现象及影响：混凝土凝固后不连续，中间形成松散层或泥土填充层，形成断桩。

　　造成原因：1、初次灌注混凝土时，由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。2、受地下水活动的影响或导管密封不良，地下水或泥浆液浸入混凝土，水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体及夹泥层。3、由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。4、浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的方法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松，空洞的现象。

　　防治措施：1、成孔后，必须认真清孔，清孔时间应根据孔内沉渣情况和泥浆比重而定，清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。2、确保导管的密封性，各节的安装接头所用的胶垫及法兰的对接位置，预先试拼并做好记号，拼接导管时须按试拼时的状态对号拼装，所有的法兰盘接头均要垫入5—7毫米厚的橡胶垫圈，安装时需对正放平，均匀拧紧螺栓。3、导管内径应一致，其误差应不大于2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞，检查锤作通过试验。4、灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。5、混凝土浇注过程中，应随时测量混凝土面的标高、计算导管的埋深，导管埋深应控制在2-6m，提升导管要准确可靠，避免导管拔脱。6、严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度应满足灌注要求，控制在18-22cm之间。7、在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可关注混凝土。8、灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。绑扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。9、导管的拆除应根据导管外混凝土的上升高度而定，应随时测量计算导管的埋深，切勿起拔过多。

　　总之，在钻孔灌注桩的施工过程中，往往由于施工工艺不当，像上述的断桩、堵管、夹泥、蜂窝等质量问题时有发生，轻则造成施工进度延误，重则给我们带来严重的经济损失。因此，我们必须在施工过程中勤于观察各种异常现象，注意对易发生的质量问题采取有针对性的事前、事中、事后控制措施，以预防为主，严格遵守操作规程，才能保证钻孔灌注桩的质量。