旋挖钻桩施工及施工中所见问题的原因分析和处理措施啊啊

旋挖钻桩施工及施工中所见问题的原因分析和处理措施

姓名：焦杰

日期：2015.11.07

在我国最近近几年广泛使用一种较先进的桩基施工工艺—旋挖钻孔灌注桩，简称：旋挖钻桩。它是机械作业，操作员要有一定的技术和经验是必须的。但有时候在施工过程中，由于地质水文环境因素，我们常常会遇见无法预知的施工问题。所以，作为一个施工现场管理人员，对于旋挖钻施工工艺熟知是必备的，能独立及时准确的处理施工过程中出现的紧急问题，是我们必备的能力，也是我们应有的职责。下面我将我在工地一年多所发现的施工问题及处理措施分享给大家。

我们知道在施工中，处过外界因素，对于一个分部分项工程保证它安全并循序渐进的施工，有一套完整的施工方案是必不可少的。但东西是死的，需要我们人力充分发挥，有好多造成人力物力损失的施工隐患，是因为我们现场负责人对施工工艺的一知半解，乱无章法的施工。对此，我们应有前车之鉴的心理。那么对于旋挖钻，它虽是机械作业，但也需要完整的一套施工工艺，我认为是这样的： 1）施工顺序

施工准备→测量放样→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→清孔→吊装钢筋笼→接装导管→二次清孔→灌注混凝土→拆除导管→钻机移位

2）施工准备

采用机械配合人工平整场地，清除杂物，平整场地及便道。

3）施工放样

测量组用全站仪放出桩位，在木桩顶钉小铁钉精确定位，施工队根据桩位设置护桩。

4）施工平台

施工场地或工作平台应充分考虑施工期间当地的洪水情况，浅水区域平台应高出高水位0.5～1.0m；潮水区域平台应高出最高水位1.5～2m，并有稳定护筒内水头的措施。

5）护筒埋设及泥浆池的设置

2～4m，陆地护筒及围堰钢护筒埋设均采用挖坑埋设，护筒底部和四周所填粘土必须分层夯实，护筒顶要高出地面0.3m或水面1～2m。护筒埋设确保准确、稳定，护筒中心与桩位中心重合，护筒平面位置偏差小于5cm，垂直度偏差小于1％，以保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作

②泥浆：

泥浆的比重应根据钻进方法、土层情况适当控制，一般不超过1.2，冲击钻孔一般不超过1.4，尤其要控制清孔后的泥浆指标。

泥浆用水必须使用不纯物含量少的水，没有饮用水时，应进行水质检查。

在护筒底下的复杂覆盖层施工大直径钻孔桩时，选用泥浆应根据地质情况、钻机性能、施工经验等确定，宜参照钻井采用的泥浆或添加剂。

泥浆池一般尺寸按照4.5×5m，深2m设计，用循环槽与孔位连接。

旱地泥浆循环、净化方法：制浆池和沉淀池大小视制浆能力、方法及钻孔所需流量而定，及时清理池中沉淀，运至弃土场摊铺、晾晒、碾压。

6）就位

钻头中心对准桩中心，并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机定位后，保证底架必须平整、稳固，确保在钻进中不发生位移、倾斜。

7）冲击钻孔：

①开钻时应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入粘土，用冲

击锥以小冲程反复冲击造浆。

②开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位 1.5～

2.0m，并低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补水。

③在淤泥层和粘土层冲击时，钻头应采用中冲程（1.0～2.0m）冲击，

在砂层冲击时，应添加小片石和粘土采用小冲程（0.5～1.0m）反复冲击，以加强护壁，在漂石和硬岩层时应更换重锤小冲程（1.0～2.0m）冲击。在石质地层中冲击时，如果从孔上浮出石子钻碴粒径在5～8mm之间，表明泥浆浓度合适，如果浮出的钻碴粒径小又少，表明泥浆浓度不够，可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。

④冲击钻进时，钻机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳，使钢丝绳在每

次冲击过程中始终处于拉紧状态，既不能少放，也不能多放，放少了，钻头落不到孔底，打空锤，不仅无法获得进尺反而可能造成钢丝绳中断、掉锤。

放多了，钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜，撞击孔壁造成扩孔。

⑤在任何情况下，最大冲程不宜超过6.0m，为正确提升钻锥的冲程，

应在钢丝绳上作长度标志。

⑥深水或地质条件较差的相邻桩孔，不得同时钻进。

8）成孔与终孔

①钻孔过程应用碳素笔详细记录施工进展情况，包括时间、标高、档位、

钻头、进尺情况等。

②每钻进2m（接近设计终孔标高时，应每0.5m）或地层变化处通知监

理现场取样，应在出碴口捞取钻碴样品，或用渣筒提取渣样，洗净后收进专用袋内保存，标明土类和标高，以供确定终孔标高。

③钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，

用专用检孔器进行检验，条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度不小于孔径4～6倍。

9）清孔

钻机深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，用孔规（外径不小于桩的设计直径，长度为直径的4-6倍）检查孔径，用测绳检查孔深，符合要求方可开始清孔。

用换浆法进行清孔。钻孔完成后，稍提钻头离孔底10-20厘米，继续循环以中速压入比重为1.05-1.25的较纯泥浆将孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。

不得采用加深钻孔深度的方式代替清孔。

50m m清孔后，从孔口提取的泥浆指标应符合：擦桩不得大于10 0-1泥浆比重1.03-1.10，稠度17-20s，含砂率＜2%。灌注前孔底沉淀厚度端承桩不得大于30mm，摩。好后的钢筋骨架平整垫放。钢筋笼每隔1-2m设置十字加劲撑，以防变形；加强箍肋设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋进行点焊。第一节钢筋笼放入孔内，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。钢筋笼保护层采用绑扎砼轮型垫块，砼垫块半径大于保护层厚度，中心穿钢筋焊在主筋上，每隔2米左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。机械套管连接时使竖向主筋对号，再同步拧紧套管，使套管两端正处于上下主筋已标明的划线上，确保钢筋连接质量。钢筋笼下放到位后要对其顶端定位，防止浇注砼时钢筋笼偏移、上浮。钢筋笼定位,二次清孔合格后，及时浇注混凝土，防止坍孔。

每根桩基预埋3根φ57×3.5mm声测管，按等边三角形布置在加强箍内环。声测管定位准确，焊接(绑扎)牢固，确保在混凝土施工过程中不进浆、不上浮。

11）导管就位

导管采用钢导管，导管内径为200～350mm，视桩径大小而定。每节长2～3m，并配1～2节长1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。混凝土灌注架由型钢做成，用于支撑悬吊导管，上部放置混凝土漏斗，混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接灌注。同时以一台吊车配合钻架吊放拆卸导管。桩孔底至导管底端间距为40cm。

12）灌注水下混凝土：

混凝土由拌和站集中生产，混凝土运输车运至工地，利用混凝土输送泵和吊车配合输送混凝土。拌制混凝土所用的各种材料必须合格。坍落度控制在18～22cm，初凝时间为1～4h。

混凝土灌注：灌注时先灌入首批混凝土，首批混凝土不少于10 m3,使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土，其深度不少于2m。灌注首批混凝土时，导管内用混凝土隔水栓，隔水栓预先用钢丝绳悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满漏斗后，迅速提升钢丝绳打开隔水栓，混凝土即下入到孔底，排开泥浆。灌注连续进行，中途停止时间不超过15min。在整个灌注过程中，经常检测混凝土面高度，严格控制导管在混凝土中埋深2～6m，利用导管内混凝土的超压力使混凝土的灌注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m以上。在灌注将近结束时，在孔内注入适量清水，使孔内泥浆稀释，排出孔外，并使导管内混凝土柱有一定的高度（2m以上），保证泥浆排出。

混凝土灌注情况、时间、导管埋深、导管拆除及在浇注过程中发生的异常情况指定专人记录，并填写施工记录表。

13）泥浆的排放

每两排墩设一个泥浆循环池（5×9×2m）和一个泥浆沉淀池（4.5×5×2.5m），在线路红线的左侧每3个墩设一个大型储浆池（10×18×2m）。将沉淀物捞出晾晒后外运至指定地点，以保证环境的清洁无污染。

在泥浆池周围设置安全围栏，并安设警戒提示牌。

14）桩的质量检测

混凝土浇注完成后，及时拔除护筒，凿除桩头至桩顶标高。14天后按照要求进行超声波检测。

完成这些本应该有的施工程序后，我们还要注意：施工中保持护筒垂直，防止倾斜；钻孔过程中，根据地层情况调整孔内泥浆性能指标，以达到泥浆护壁的要求。钻进时，起、落钻头速度要均匀，控制钻进速度，不得过猛或骤然变速，并要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象因故停钻时，要把钻头提出孔外，且孔口要加护盖；冲击成孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔，护筒周围冒浆等情况时停止施工，采取措施后再施工；具体施工中存在的问题及处理措施我感觉有这些：

存在问题:1.护筒下陷、移位。2．钢丝绳断裂。钻头销子断裂3. 卡钻4. 孔壁坍塌。5.孔壁倾斜。6. 终孔后发现孔深不够。7. 探孔器不能顺利到达孔底。

8. 钢筋笼机械套筒连接质量有待提高，中心定位不准，个别上浮。9. 首盘砼没封住底，导管中进入泥浆。10. 导管堵管或下料困难。11. 砼超方。12.清孔、下导管时间太长。

原因分析、预防措施：

1）护筒下陷、移位

①原因分析

直径太小，埋设不密实。埋设护筒时挖除全部土，开钻进尺过快。钻孔时提升钻头时触动护筒。孔中顶部泥浆比重较小，造成护筒底部孔壁坍塌。

②预防、处理措施

Φ1.5m钻孔桩，最好使用Φ1.8m以上护筒。埋设护筒时，保留桩位处土体，护筒外侧用黄土夯填密实。小冲程、低速开钻，开孔时抛入黄土、片石，把护筒底部挤密实。提升钻头时，避免砸碰护筒。适当加大泥浆比重，持续循环泥浆。必要时，把护筒固定在钻机上。

2）钢丝绳断裂、钻头销子断裂

①原因分析

产品质量差。作业人员粗心，没经常检查。有空锤现象。

②预防、处理措施

购买质量好的钢丝绳、销子，准备备用的钢丝绳、销子。施工时勤检查钢丝绳、销子，避免打空锤现象。

钻头掉下后，不停泥浆循环，防止被沉淀埋住。先探测钻头位置、倾斜方向，用打捞锚钩反复打捞，如卡住钻头腰带捞不起，可以再下打捞锚钩挂住，用吊车配合钻机提吊。

根据钻头倾斜位置，对打捞钢丝绳施加拉力，使钻头松动。可请专业爆破打捞人员进行井下爆破，炸药放置深度、数量须适当，打捞钢丝绳须吃劲，爆破时同时上拉。必要时，请潜水员下潜后把钢丝绳套入钻头销孔后提吊。

3）卡钻

①原因分析

孔壁倾斜，存在孤石（探头石），土层缩颈，梅花孔。

②预防、处理措施

观察钢丝绳偏移情况，判定孔壁倾斜、孤石（探头石）、缩颈、梅花孔深度，不停循环泥浆，防止钻头被沉淀埋住。

先探测钻头位置、倾斜方向，可以对打捞钢丝绳施加拉力，使钻头松动。可以用打捞锚钩反复打捞，卡住钻头腰带后用吊车配合钻机提吊。如提不起，可以再下打捞锚钩挂住，用大吨位吊车配合钻机提吊。

可请专业爆破打捞人员井下爆破，炸药放置深度、数量须适当，钢丝绳须吃劲，爆破时同时上拉，使钻头松动。

4）孔壁坍塌

1．原因分析

泥浆比重较小，性能较差。

2.预防处理措施

适当加大泥浆比重，持续循环泥浆。必要时，加入粘土等材料造浆护壁。如坍塌严重，需要回填碎石夯实，重新开钻。

5）孔壁倾斜

①原因分析

地面松软导致钻机沉陷、地层变化造成孔壁倾斜。

②预防、处理措施

积水、松软地面提前挖沟排水，钻机就位时采取换填、多铺垫枕木加大承载面积等措施，避免钻机沉陷。钻进时检查钢丝绳偏移，随时调整。遇到倾斜变化地层，根据钢丝绳偏移判定情况，放慢钻进速度，必要时抛填片石。

6）终孔后发现孔深不够

①原因分析

作业人员粗心大意。

②预防、处理措施

即将终孔时，用钢尺检查测绳长度，勤测孔深。技术复查孔深满足要求后方可提钻。

7）探孔器不能顺利到达孔底

①原因分析

探孔器自重轻，孔壁倾斜，存在孤石（探头石），土层中缩颈存在梅花孔。

②预防、处理措施

探孔器（比钢筋笼直径大10cm）下不去，钢筋笼很可能下不去。探孔器可以配重200kg后重新下。如果还下不去，观察钢丝绳偏移情况，判定孔壁倾斜、孤石（探头石）、缩颈、梅花孔位置深度，钻头周边加焊厚钢板进行扫孔，必要时回填片石。

8）钢筋笼焊接质量有待提高，中心定位不准，个别上浮

①原因分析

钢筋工技术不高，责任心不强。灌注砼速度太快。

②预防、处理措施

对钢筋工加强培训，立焊接头现场逐根检查。最后一节钢筋笼用工字钢扁担起吊，钢筋笼中心和复核无误的护桩十字线交点重合后，在吊环中穿入槽钢横担。灌注砼接近钢筋笼底面时，放慢速度。同时采用机械下压，防止继续上浮。

9）首盘砼没封住底，导管中进入泥浆

①原因分析

工人技术不高，责任心不强。

隔水阀与储料斗接触不够紧密，出现漏浆，造成储料斗底部混凝土集料过多、离析。提拔时吊绳断裂，造成混凝土未能连续下灌。储料斗和导管不密封。导管悬空过大。

罐车性能不好，首盘砼隔水阀提起后，没有连续放砼，或罐车放砼速度太慢。混凝土下灌困难上下提升导管时，下口脱空。

②预防、处理措施

加强培训，固定人员。灌注砼时，队长必须在场。两罐车砼到场后方可停止二清、安装储料斗。采用软木塞、覆盖橡胶板制作隔水阀，采用钢丝绳吊绳。储料斗和导管密封连接好。导管悬空保持40cm。选好罐车送前两车砼（12m3），首盘砼隔水阀提起后，立即连续放砼，罐车放砼速度要快。

混凝土下灌困难上下提升导管时，测量埋深，防止脱空。

无法保证质量时，可以立即用大吊车配合钻机拔出钢筋笼，困难时可以逐根拔出。无法拔出时，水下切割钢筋笼。也可回填片石重新下钻，边钻边用磁铁打捞钢筋头，至少捞出一半，同时反复回填片石冲击钻进，防止钢筋笼卡钻（尽量少用）。

10）导管堵管或下料困难、掉入孔中

①原因分析

导管密封圈不平、质量差、紧固不到位，导管沁水，灌注时降低管内压力，形成塞管。储料斗和导管不密封；提拔隔水阀时吊绳断裂，砼未能连续下灌；首盘砼隔水阀提起后，没有连续放砼，导管里进入泥浆，灌注时泥浆洗砼造成离析堵管。导管悬空过小。罐车下料平台填筑高度不足，压力差过小，砼下料困难。在砼下灌困难时，多次上下提升导管，造成导管下口附近砼被振捣密实，管内砼离析，形成堵管或下料困难。砼坍落度太小，和易性、粘聚性差。料仓内有杂物，砂石料受到污染硬化或水泥受潮硬化。罐车内存杂物或水，造成砼离析或杂物堵管。提吊导管钢丝绳断裂、上下抖动时大料斗和导管断裂，孔口平台卡板失效。

②预防、处理措施

固定指挥、操作人员。灌注砼时，队长必须在场。

先做导管密水试验。下导管时装好密封圈、紧固到位。导管悬空保持40cm。

两好罐车砼（12m3）到场后方可停止二清、安装储料斗，储料斗和导管密封连接好。采用软木塞、覆盖橡胶板制作隔水阀，采用钢丝绳吊绳。首盘砼隔水阀提起后，立即连续放砼，罐车放砼速度要快。适当加高罐车下料平台填筑高度，连续灌注两车砼后，再更换小料斗。下灌困难上下提升导管时，先测量埋深，下插速度要慢，避免反复上下提升，防止导管下口砼被捣实、管内砼离析。

清理干净料仓内杂物、砂石料、水泥硬化结块。清除罐车内存储杂物或水。

拌和站抽走拌合机料斗积水，试验室控制好配合比、拌和时间，使各盘砼塌落度、流动性稳定，罐车须自转。砼在现场目测合格后，方可下灌。

发现下料困难时，可以测量埋深后上下提升导管，下插速度要慢。可以换上大料斗，或泵送砼，增加砼压力。置距地面12m左右，也可拔除导管后，下护筒（设4根导向工字钢，设加强肋、

接头满焊，不能偏移）至断桩位置，循环、抽除泥浆后，人工凿毛后，进行灌注。

无法保证质量时，可以立即用大吊车配合钻机拔出钢筋笼，困难时可以逐根拔出。无法拔出时，水下切割钢筋笼。

也可以回填片石后重新下钻，边钻边用磁铁打捞冲断的钢筋头，至少捞出一半多，同时反复回填片石冲击钻进，防止钢筋笼卡钻（尽量少用）。

经常检查提吊导管钢丝绳、导管卡箍、大料斗和导管接口，提升导管后，立即盖住孔口平台卡板。

导管掉下后，迅速测定管顶口位置并打捞。离井口5m并在砼面以上时，可以抽水后直接打捞，用潜水泵抽出导管里的泥浆后继续灌注。较深无法打捞时，可以采用二次封底技术灌注砼。如不满足质量要求，较浅时可下护筒人工凿除并灌注砼，较深时可以重新冲击。

11）砼超方

①原因分析

钻机、钻头类型不同造成。工人操作水平不一致。土层、砂层里扩孔较大，清孔时间过长。

②预防、处理措施

岩层较软时，可以选用沃卡斯钻机，选用厚壁定向空心钻头；岩层较硬时，选用手拉式钻机。选用合适冲程，避免打空锤扩孔。控制好泥浆比重，加装滤砂器，缩短一清、二清时间。

12）清孔、钢筋笼焊接、下导管、等待浇注砼时间太长

①原因分析

人少，有拖延思想。沉淀池偏小，与循环池没有分开，造成泥浆含砂率降低过慢。

②预防、处理措施

增加作业人员。适当加大沉淀池。

下钻最后2米时，边钻进，边循环泥浆。终孔后连续循环泥浆浮出钻渣，泥浆中只有细沙后及时安装滤砂器，逐步降低比重、砂率。清孔时水管应下至孔底。清孔时不得提前降低泥浆比重，或采取清水稀释泥浆过快，盲目降低含砂率，造成孔内中下部泥浆比重较大，悬浮物过多，泥浆黏度不足。

提前把钢筋笼运至现场垫高堆放，做好准备，报验后三台电焊机焊接钢筋笼。提前把导管运至现场摆放整齐，检查接口、长度，安排熟练工人4名下导管。提前把便道修好。

6、在取渣或停钻时，要及时向孔内补充泥浆，以保持孔内一定的水头

高度；

7、及时将清出的钻渣进行处理，防止污染施工现场及周围环境；

8、浇注水下混凝土时，严禁将导管提出混凝土面，派专人测量导管埋

置深度，及时填写水下混凝土浇注记录；

9、在浇注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续的混凝土要

通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出关节间的橡胶垫而使导管漏水；对浇注过程中的一切故障均进行记录备案；