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旋挖成孔灌注桩常遇问题

旋挖成孔灌注桩常遇问题、原因和防治措施表旋喷桩常遇问题、原因和防治措施7.12深层(水泥土)搅拌法加固地基7.l2.1搅拌体不均匀1.现象搅拌体质量不均匀。

2.原因分析(1)工艺不合理。

(2)搅拌机械、注浆机械中途发生故障,造成注浆不连续,供水不均匀,使软粘土被扰动,无水泥浆拌和。

(3).搅拌机械提升速度不均匀。

3.防治措施(1)施工前应对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修,使处于正常状态。

(2)选择合理的工艺。

(3)灰浆拌和机搅拌时间一般不少于2min,增加拌和次数,保证拌和均匀,不使浆液沉淀。

(4)提高搅拌转数,降低钻进速度,边搅拌,边提升,提高拌和均匀性。

(5)注浆设备要完好,单位时间内注浆量要相等,不能忽多忽少,更不得中断。

(6)重复搅拌下沉及提升各一次,以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾,即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。

(7)拌制固化剂时不得任意加水,以防改变水灰比(水泥浆),降低拌和强度。

7.12.2喷浆不正常1.现象注浆作业时喷浆突然中断。

2.原因分析(1)注浆泵损坏。

(2)喷浆口被堵塞。

(3)管路中有硬结块及杂物,造成堵塞。

(4)水泥浆水灰比稠度不合适。

3.防治措施(1)注浆泵、搅拌机等设备施工前应试运转,保证完好。

(2)喷浆口采用逆止阀(单向球阀),不得倒灌泥土。

(3)注浆应连续进行,不得中断。

高压胶管搅拌机输浆管与灰浆泵应连接可靠。

(4)泵与输浆管路用完后要清洗干净,并在集浆池上部设细筛过滤,防止杂物及硬块进入各种管路,造成堵塞。

(5)选用合适的水灰比(一般为0.6~1.0)。

(6)在钻头喷浆口上方设置越浆板,解决喷浆孔堵塞问题,使喷浆正常。

7.12.3抱钻、冒浆1.现象搅拌施工中有抱钻或冒浆出现。

2.原因分析(1)工艺选择不适当。

(2)加固土层中的粘土层(特别是硬粘土层)或夹层,是设计拌和工艺的关键问题,因这类粘土颗粒之问粘结力强,不易拌和均匀,搅拌过程中易产生抱钻现象。

(3)有些土层虽不是粘土,也容易搅拌均匀,但由于其上覆盖压力较大,持浆能力差,易出现冒浆现象。

3.防治措施(1)选择适合不同土层的不同工艺,如遇较硬土层及较密实的粉质粘土,可采用以下拌和工艺:输水搅动一输浆拌和一搅拌。

(2)搅拌机沉入前,桩位处要注水,使搅拌头表面湿润。

地表为软粘土时,还可掺加适量砂子,改变土中粘度,防止土抱搅拌头。

(3)在搅拌、输浆、拌和过程中,要随时记录孔口所出现的各种现象(如硬层情况、注水深度、冒水、冒浆情况及外出土量等)。

(4)由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆,使实际输浆量小于设计量,这时应采用“输水搅拌一输浆拌和一搅拌”工艺,并将搅拌转速提高到50r/min,钻进速度降到lm/min,可使拌和均匀,减小冒浆。

7.12.4桩顶强度低1.现象桩顶加固体强度低。

2.原因分析(1)表层加固效果差,是加固体的薄弱环节。

(2)目前所确定的搅拌机械和拌和工艺,由于地基表面覆盖压力小,在拌和时土体上拱,不易拌和均匀。

3.防治措施(1)将桩顶标高lm内作为加强段,进行一次复拌加注浆,并提高水泥掺量,一般为15%左右。

(2)在设计桩顶标高时,应考虑需凿除0.5m,以加强桩顶强度。

7.13高压喷射注浆加固地基高压喷射注浆(旋喷)加固地基是利用高压泵通过特制的喷嘴,把浆液(一般为水泥浆)喷射到土中。

浆液喷射流依靠自身的巨大能量,把一定范围内的土层射穿,使原状土破坏,并因喷嘴作旋转运动,被浆液射流切削的土粒与浆液进行强制性的搅拌混合,待胶结硬化后,便形成新的结构,达到加固地基的目的。

旋喷法适用于粉质粘土、淤泥质土、新填土、饱和的粉细砂(即流砂层)及砂卵石层等地基加固与补强。

其工法有单管法、双重管法、三重管法及干喷法等。

7.13.1加固体强度不均、缩颈1.现象旋喷加固体的成桩直径不一致,桩身强度不均匀,局部区段出现缩颈。

2.原因分析(1)旋喷方法与机具未根据地质条件进行选择。

(2)旋喷设备出现故障(管路堵塞、串、漏、卡钻等),中断施工。

(3)拔管速度、旋转速度及注浆量未能配合好,造成桩身直径大小不匀,浆液有多有少。

(4)没有根据不同的设计要求和不同的旋喷方法,布置不同的桩位点。

(5)旋喷的水泥浆与切削的土粒强制拌和不充分、不均匀,直接影响加固效果。

(6)穿过较硬的粘性土,产生缩颈。

3.防治措施(1)应根据设计要求和地质条件,选用不同的旋喷法、不同的机具和不同的桩位布置。

(2)旋喷浆液前,应作压水压浆压气试验,检查各部件各部位的密封性和高压泵、钻机等的运转情况。

一切正常后,方可配浆,准备旋喷,保证旋喷连续进行。

(3)配浆时必须用筛过滤,过滤网眼应小于喷嘴直径,搅拌池(槽)的浆液要经常翻动,不得沉淀,因故需较长时间中断旋喷时,应及时压入清水,使泵、注浆管和喷嘴内无残液。

(4)对易出现缩颈部位及底部不易检查处,采用定位旋转喷射(不提升)或复喷的扩大桩径办法。

(5)根据旋喷固结体的形状及桩身匀质性,调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。

(6)控制浆液的水灰比及稠度。

(7)严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等,保证喷浆效果。

7.13.2钻孔沉管困难,偏斜、冒浆1.现象旋喷设备钻孔困难,并出现偏斜过大及冒浆现象。

2.原因分析(1)遇有地下物,地面不平不实,未校正钻机,垂直度超过l%的规定。

(2)注浆量与实际需要量相差较多。

3.防治措施(1)放桩位点时应钎探,摸清情况,遇有地下物,应清除或移桩位点。

(2)旋喷前场地要平整夯实或压实,稳钻杆或下管要双向校正,使垂直度控制在1%范围内。

(3)利用侧口式喷头,减小出浆口孔径并提高喷射压力,使压浆量与实际需要量相当,以减少冒浆量。

(4)回收冒浆量,除去泥土过滤后再用。

(5)采取控制水泥浆配合比(一般为0.6~1.0),控制好提升、旋转、注浆等措施。

7.13.3固结体顶部下凹1.现象旋喷后的固结体顶部出现凹穴。

2.原因分析当采用水泥浆液进行旋喷时,在浆液与土搅拌混合后的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度的收缩,造成在固结体顶部出现凹穴。

凹穴的深度随土质、浆液的析出性、固结体的直径和全长等因素的不同而异。

3.防治措施(1)对于新建工程的地基,在旋喷完毕后,挖出固结体顶部,对凹穴灌注混凝土或直接从旋喷孔中再次注入浆液。

152 6深基坑工程6.2.1锚杆被拔出,桩折断,排桩倒塌1.现象当挖土到基坑底,发现桩顶部挡土小墙倾侧甚多,顶部地面裂缝并延伸至围墙,旋即排桩倒塌,上部土体滑动,下水道塌陷,水涌入基坑,有的塌至街道,第一层锚杆从土中完全拔出,护坡桩折成三段,折点分别在二、三层锚杆处、折点处混凝土破碎,钢筋弯曲,第二、三层锚杆锚头拉脱,腰梁扭断开裂。

2.原因分析(1)从事故现象看:第一层锚杆被拔出足以说明锚固长度显然不够,开始产生桩顶的大量位移和裂缝并延伸,足以说明其前兆。

当第一层锚杆的有效锚固长度不能胜任桩受的水平推力时,锚杆被拔出,此时桩受的水平推力集中到第二层锚杆支点,桩受到过大的不能胜任的弯矩而折断,而锚头拉脱、腰梁扭断、裂开是受到复杂的扭矩拉力所致,直至整排桩被巨大力所推倒。

(2)从事故发生后核算中发现,原计算错误在于第一层锚杆间距为2m一根,第二层锚杆间距为1.5m一根,但计算桩受水平力系按单位长度(1m)计算,因此出现第一层锚固长度差l倍的误差。

作为设计计算者必须记住由于一时的疏忽而造成严重的后果。

3.防治措施(1)锚固长度的计算应反复核算,避免错误。

(2)在工程现场必须作测试,以发现计算上可能出现的错误。

(3)从事故发生的情况看,第一层锚杆的锚固长度非常关键。

因此认为多层锚杆支护体系的第一层锚杆锚固力特别重要,设计施工者应特别重视。

6.2.2锚杆不起作用,桩折断,支护结构倒塌1.现象基坑较深,采用庐l.0m灌注桩、两层锚杆支护。

基坑挖到设计标高后不久,发现局部破坏,先是锚杆端部脱落,横梁掉下,桩问土开裂,继而裂缝增大,桩顶地面较远处产生裂缝,最后,桩断、支护结构倒塌,邻近自来水管断裂,基坑受泡,再次塌方,基坑内一片汪洋。

2.原因分析锚杆端部脱落,说明预应力张拉后锚头没有锚固住,横梁掉下说明这一排锚杆在桩端没有受力,也就是锚杆不起拉结作用,使lm的大直径桩变成悬臂桩,受力后倾侧,桩间土开裂,位移大时桩顶地面开裂并发展较远,最后桩因受弯矩太大而折断。

3.防治措施(1)预应力施工应由有经验技工操作,如无经验,应经过培训并由有经验工人予以指导。

当锚头锚住后还应检查横梁(一般为工字钢)是否受力。

当发现横梁脱落,应立即停止挖土,研究原因,采取措施,如工地未能采取措施,则倒塌不可避免。

(2)基坑开挖时应作排桩的位移监测,随时可以发现桩有无大的位移,发现后应研究原因,采取措施。

6.2.3支护结构倒塌1.现象基坑深16m,密排大直径声1.0m灌注桩,一层锚杆,地面距护坡桩边缘建双层工棚受移动式办公室。

施工期间支护桩突然断裂,排桩倒塌,工棚滑人坑内,造成重大事故。

2.原因分析(1)基坑边缘搭建工棚是重大违规事件,事故原因分析系地面超载,原设计未曾考虑这项外加荷载。

(2)基坑深16m,按该工程地质情况,一层锚杆的方案不安全,再加上超载,导致事故发生。

3.防治措施(1)支护方案决不能在基坑边建设工棚,也不能在坑边堆放如钢筋类重物,必须堆重将或行驶塔吊、汽车吊时,应计算地面超载,以保证安全。

(2)如能在基坑底上5m左右增加一层锚杆,则可增加安全,但也应将超载计算进去.计算锚杆锚固长度,灌注桩配筋、入土长度等。

6.2.4锚杆倾角小,锚固力差1.现象锚杆设计要求极限承载力为500kN,工程现场试验,倾角l50(与水平面的夹角)极最承载力仅为400kN,同样长度改变倾角为250后,极限承载力为600kN,满足设计要求。

2.原因分析锚杆的承载力与土体的极限摩阻力有关,一般情况下,上层土质较下层土质差,在同样锚固长度情况下,倾角小时锚固体深入较好土体长度少,如上述试验,锚杆锚固长30m,倾角150时,在淤泥质粘土中约为l5m,在粉质粘土中约为15m;而改为250时,锚固段在淤泥质粘土中约为3m,粉质粘土中约为l4m,在粉砂中约为13m,从附表6-1可以看出不同土质的极限摩阻力差别很大。

3.预防措施(1)正式施工锚杆前必须作锚杆基本试验,得出倾角、锚固长度关系,提供设计研究决定。

(2)倾角必须适宜,按规范规定:倾角为l50~250,不大于450选择合适角度及合适极限承载力是必要的。

6.2.5锚具夹片滑脱,失去锚固作用1.现象锚具在张拉锚固后不久,失起作用,即钢绞线在锚杆桩测试时不起拉结作用。

2.原因分析(1)经锚具、夹片等检验发现夹片硬度不足HRC=40,不符合规范规定。

(2)当锚杆受力时,夹片对钢绞线因硬度不足而滑脱,预应力锚固后经不起受力而滑脱: 3.防治措施(1)夹片应采用表面渗碳工艺,提高硬度,使硬度HRC=500~550。

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