干作业成孔灌注桩

9．5 干作业成孔灌注校

干作业成孔灌注桩即不用泥浆或套管护壁措施而直接排出土成孔的灌注桩。这是在没有地下水阶情况下进行施工的方法。目前干作业成孔的灌注桩常用的有螺旋钻孔灌注桩、螺旋钻孔扩孔灌注桩、机动洛阳铲挖孔灌注桩及人工挖孔灌注桩四种。螺旋钻孔灌注桩的施工机械形式有长螺旋钻孔机和短螺旋钻孔机两种。但施工工艺除长螺旋钻孔机为一次成孔，短螺旋钻孔机为分段多次成孔外，其他都相同。目前螺旋钻孔灌注桩的工作特性是以摩擦力为主的摩擦端承桩。螺旋钻孔扩孔灌注桩的扩孔机具也有两种：一种是双管双螺旋扩孔机，可以自钻自扩一次成孔，属于无桩根扩孔桩，见图977；另一种是利用螺旋钻孔机成直孔，配扩孔器进行扩孔，属于有桩根扩孔桩，见图9-8。桩的工作特性为以端承力为主的端承摩擦桩，直桩部分在施工中的质量通病与螺旋钻孔灌注桩相同。

人工挖孔灌注桩一般采用现浇混凝土或钢筋混凝土护壁施工，也分直身桩和扩底桩两种，见图9-9。

9．5．1 孔底虚土多

1．现象

成孔后孔底虚土过多，超过规范所要求的不大于10cm的规定。

2．原因分析

(1)松散填土或含有大量炉灰、砖头、垃圾等杂物的土层，以及流塑淤泥、松散砂、

砂

卵石、卵石夹层等土中，成孔后或成孔过程中土体容易塌落。

(2)钻杆加工不直或在使用过程中变形，钻杆连接法兰不平，使钻杆拼接后弯曲。

因此

钻杆在钻进过程中产生晃动，造成孔径增大或局部扩大。提钻时，土从叶片和孔壁之间的空隙掉落到孔底。钻头及叶片的螺距或倾角太大，如在砂类土中钻孔，提钻时部分土易滑落孔底。

(3)孔口的土没有及时清理干净，甚至在孔口周围堆积有大量钻出的土，钻杆提出

孔

口后，孔口积土回落。

(4)成孔后，孔口盖板没有益好，或在盖板上有人和车辆行走，孔口土被扰动而掉入孔中。

(5)放混凝土漏斗或钢筋笼时，孔口土或孔壁土被碰撞掉入孔内。

(6)成孔后没有及时浇筑混凝土，孔壁长时间暴露，被雨水冲刷及浸泡。

(7)施工工艺选择不当；钻杆、钻头磨损太大；孔底虚土没有清理干净。

(8)成孔后，不及时浇筑混凝土，孔壁长时间暴露，水分蒸发，孔壁土塌落。

(9)出现上层滞水造成塌孔。

(10)地质资料和必要的水文地质资料不够详细，对季节施工考虑不周。

3．预防措施

(1)仔细探明工程地质条件，尽可能避开可能引起大量塌孔的地点施工，如不能避

开，

则应选择其他施工方法。

(2)施工前或施工过程中，对钻杆、钻头应经常进行检查，不符合要求的钻杆、钻

头应

及时更换。根据不同的工程地质条件，选用不同型式的钻头。

(3)钻孔钻出的土应及时清理，提钻杆前，先把孔口的积土清理干净，防止孔口土回落到孔底e

(4)成孔后，尽可能防止人或车辆在孔口盖板上行走，以免扰动孔口土。混凝土漏斗及钢筋笼应竖直地故人孔中，要小心轻放，防止把孔壁上碰塌掉到孔底。当天成孔后必须当天灌完混凝土。

(5)对不同的工程地质条件，应选用不同的施工工艺。一般来说提钻杆的施工工艺有以下三种：

1)一次钻至设计标高后，在原位旋转片刻再停止旋转，静拔钻杆。

2)一次钻到设计标高以上1m左右，提钻甩土，然后再钻至设计标高后停止旋转，静拔钻杆。

3)钻至设计标高后，边旋转边提钻杆。

(6)成孔后应及时浇筑混凝土。

(7)干作业成孔，地质和水文地质应详细描述，如遇有上层滞水或在雨季施工时，应预先找出解决塌孔的措施，以保证虚土厚度满足设计要求。

(8)钢筋笼的制作应在允许偏差范围内，以免变形过大，吊放时碰刮孔壁造成虚土超标，同时应在放笼后浇筑混凝土前，再测虚土厚度，如超标应及时处理。

4．治理方法

(1)在同一孔内用本条预防措施(5)中第一种方法做二次或多次投钻。

(2)用勺钻清理孔底虚土。

(3)孔底虚土是砂或砂卵石时，可先采用孔底灌浆拌合，然后再灌混凝土。

(4)采用孔底压力灌浆法、压力灌混凝土法及孔底夯实法解决。

9．5．2 桩身混凝土质量差

1．现象

桩身表面有蜂窝、空洞，桩身夹土、分段级配不均匀，浇筑混凝土后的桩顶浮浆过多。 2．原因分析

(1)(1)混凝土浇筑时没有按操作工艺边灌边振捣，或只在桩顶部振捣，下部没有振

捣，

使混凝土不密实，出现蜂窝、空洞等现象。

(2)浇筑混凝土时，孔壁受到振动，使孔壁土塌落同混凝土一起灌入孔中，造成桩身夹土。

(3)混凝土浇筑一半后，放钢筋笼时碰撞孔壁使士掉入孔内，再继续浇筑混凝土，造成桩身夹土。

(4)每盘混凝土的搅拌时间或加水量不一致，造成坍落度不均匀，和易性不好，故混凝土浇筑时有离析现象，使桩身出现分段不均匀阶情况。

(5)拌制混凝土的水泥过期，骨料含泥量大或不符合要求，混凝土配合比不当，造成桩身强度低。

(6)浇筑混凝土时，孔口未放铁板或漏斗，会使孔口浮土混入。

3．预防措施

(1)严格按照混凝土操作规程施工。为了保证混凝土和易性，可掺入外加剂等。严

禁把

土及杂物和在混凝土中一起灌入孔内。

(2)浇筑混凝土前必须先放好钢筋笼，避免在浇筑混凝土过程中吊放钢筋笼。

(3)浇筑混凝土前，先在孔口放好铁板或漏斗，以防止回落土掉入孔内。

(4)雨季施工孔口要做围堰，防止雨水灌孔影响质量。

(5)桩孔较深时，可吊放振捣捧振捣，以保证桩底部密实度。

4．治理方法

(1)如情况不严重且单桩承载力不大，则可与设计研究采取加大承台梁的办法解决。

(2)如有严重质量问题，则按9．1．1“桩身断裂”的治理方法处理。

(3)按照浇筑混凝土的质量要求，除要做标准养护混凝土试块，还要在现场做试块(按照

有关规范执行)，以验证所浇筑的混凝土质量，并为今后补救措施提供依据。

(4)浇筑混凝土时，应随浇灌随振捣，每次浇灌高度不得超过1．5m；大直径桩振捣应至少插入2个位置，振捣时间不少于30s。

9，5．3 塌孔

1．现象

成孔后，孔壁局部塌落。

2．原因分析

(1)在有砂卵石、卵石或流塑淤泥质土夹层中成孔，这些土层不能直立而塌落。

(2)局部有上层滞水渗漏作用，使该层土坍塌。

(3)成孔后没有及时浇筑混凝土。

(4)出现饱和砂或干砂的情况下也易塌孔。

3．预防措施

(1)在砂卵石、卵石或流塑淤泥质土夹层等地基土处进行桩基施工时，应尽可能不

采用干作业钻孔灌注桩方案，而应采用人工挖孔并加强护壁的施工方法或湿作业施工法。

(2)在遇有上层滞水可能造成的塌孔时，可采用以下两种办法处理。

1)在有上层滞水的区域内采用电渗井降水。

1)在有上层滞水的区域内采用电渗井降水。

2)正式钻孔前一星期左右，在有上层滞水区域内，先

钻若干个孔，深度透过隔水层到砂层，在孔内填进级配卵

石，让上层滞水渗漏到下面的砂卵石层，然后再进行钻孔

灌注桩施工，见图9-10。

(3)为核对地质资料，检验设备、施工工艺以及设计要

求是否适宜，钻孔桩在正式施工前，宜进行“试成孔”，

以便提前做出相应的保证正常施工措施。

4．治理方法

(1)先钻至塌孔以下1—2m，用豆石混凝土或低强度等

级混凝土(C10)填至塌孔以上1m，待混凝土初凝后，使填

的混凝土起到护圈作用，防止继续坍塌，再钻至设计标高。

也可采用3：7灰土夯实代替混凝土。

(2)钻孔底部如有砂卵石、卵石造成的塌孔，可采用钻

深的办法，保证有效桩长满足设计要求。

(3)成孔后要立即浇筑混凝土。

(3)成孔后要立即浇筑混凝土。

(4)采用中心压灌水泥浆护壁工法，可解决滞水所造成的塌孔问题。

9．5．4 钻进困难