土木工程毕业论文论桥梁桩基施工质量保证要点.doc

论桥梁桩基施工质量保证要点摘要随着社会发展，市场经济不断深化，我国高速公路及城市建设发展迅猛。桥梁工程中桥梁桩基极为关键，桥梁桩基由于深埋在地表下，而且多数施工区域地下水较高，因此桩基的质量一直都较难以控制，但是桩基质量又直接影响桥梁的整体质量。本文通过分析桥梁桩基施工质量保证的五大要点：桥梁桩基施工前的准备、挖孔、灌注桩及成桩质检。从这四大方面简单的阐述了桥梁桩基施工及质量保证的重点技术环节。按照什么是桥梁桩基施工技术，桥梁桩基施工质量的四大要点，该如何运用这四大要点保证桥梁施工、改进改善桥梁质量的顺序进行论述。总结分析出目前桥梁桩基施工技术存在的欠缺，为今后的桥梁桩基施工提供了一些可以借鉴的观点。关 键 词：桥梁桩基施工技术；准备；挖孔；灌注桩；成桩质检论文类型：应用研究目 录1 绪 论11.1 桥梁桩基施工技术11.1.1 什么是桥梁桩基施工技术11.1.2 桩基工程施工特点.11.1.3 桥梁桩基施工技术存在的问题32简要分析桥梁桩基施工质量保证的五大要点42.1桥梁桩基施工前的准备42.2挖孔42.3灌注桩.42.4成桩质检.53桥梁桩基施工前的准备63.1在正式施工前应准备必要的工程资料63.2施工计划安排.83.3安全质检准备.94挖孔104.1钻孔灌注桩的基本要求104.1.1钻孔灌注桩的基本要求.104.1.2钻孔灌注桩常见问题及处理办法104.2钻孔灌注桩常见问题及处理办法.105灌注桩135.1混凝土灌注桩.135.1.1灌注桩施工顺序.135.2钻孔灌注桩.145.2.1泥浆护壁成孔灌注桩145.2.2干作业成孔灌注桩165.2.3钻孔桩基础施工.166成桩质检206.1成桩后质量管理标准206.1.1 进行质量控制均应依次完成的工作内容.206.2验收216.2.1桩基工程验收时应具备的资料.217 总结221 绪 论1.1 桥梁桩基施工技术随着交通需求的增长，桥梁跨度的增大以及基础入水深度的增加，尤其是近年来海湾、海峡、跨江大桥不断建设，深水基础的形式不断创新，由最初的沉箱、沉井基础，发展到管柱基础、各种组合基础，再到各类桩基础、钟形基础、双承台管柱基础、多柱基础、地下连续墙基础等形式，以适应纷繁复杂的建设条件。桥梁桩基工程的施工组织与管理理应随着建设条件的不断增加，加强施工管理，同时应针对桩基施工的特点，在施工中进行科学规划。施工组织设计是进行施工准备、合理部署施工活动，推行先进技术和实行科学管理的指导性文件。桩基工程施工组织设计的编制应体现技术先进、经济合理、安全适用和确保质量的原则，应结合工程特点和具体施工条件(工程地质与水文地质条件、环境条件及场地条件等)，合理确定桩基施工工艺，选择合适的机械设备，采取有效的技术措施和组织管理手段，确保施工质量，加快施工进度，实现桩施工技术的先进性、可靠性和合理性。1.1.1 什么是桥梁桩基施工技术 桥梁的桩基施工技术简单说就是整个桥梁的奠基部分的施工技术，具体说来：桩是埋入土中的柱形杆件，其作用是将上部结构的荷载传递到深部较坚硬、压缩性小的土层或是岩层上；桩基础基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。桥梁基础桥梁下部结构与地基接触的部分称为基础；桥梁最下部的结构。它直接坐落在岩石或土地基上，其顶端连接桥墩或桥台，合称为桥梁下部结构。桥梁基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载，并把它们和下部结构荷载传递给地基。因此，为了全桥的安全和正常使用，要求地基和基础要有足够的强度、刚度和整体稳定性，使其不产生过大的水平变位或不均匀沉降。桥梁的桩基是整个桥梁的基础，任何一个施工技术出现差错都将导致整个桥梁的坍塌，不仅造成大量的人力物力损失也是对人民生命财产不负责任的表现。1.1.2 桩基工程施工特点桩基工程施工特点在编制桩基工程施工组织设计时，需认真考虑桩基施工特点，主要有：1) 重要性一是桩基础多用于高层建筑，尤其是沿海沿江沿湖地区的高层建筑，其设计承载力较大，如果发生严重的质量事故，将会带来很大的经济损失，甚至造成灾难性的后果；二是其造价占工程总造价的份额较大，因此必须在确保工程质量的前提下，力求降低造价。2) 隐蔽性桩基础属于地下隐蔽工程，因操作质量低劣而引起的多数事故，事后往往不易检验，补救也较困难。3) 复杂性桩型多，各类桩型的施工工艺、适用范围和技术要求差别很大，因此桩型的选择应考虑多种因素；地下未知因素多，而往往由于工程勘察费用的限制，勘探工作量及勘探点密度设置也不尽能满足桩基施工的要求，所以试成孔(对于灌注桩)或试沉桩(对于打入桩及压入桩)就显得十分必要；桩工机械设备品种多，每种桩型的施工，或同一种桩型在不同地层土质中施工时，都有适合于具体施工条件的桩工机械及附属设备，因此机械设备的选择是否适用和合理，对施工造价、进度及工程质量均会产生明显的影响。4) 困难性施工限制条件多，诸如：用电量和用水量的限制、噪声和振动的限制、泥浆排放的限制及大型车辆和机械进场时间的限制等；不安全因素多，诸如：高空坠落、深孔坠落、机械伤害、桩架倒塌、物体打击、触电事故、深孔作业时有害气体与孔壁坍塌致伤致命等；工序多，对于灌注桩施工而言主要有两大工序:成孔和成桩，对于预制桩而言也有两大工序；制桩和沉桩，每一个大工序中又可分为若干个小工序，每道工序中都可能遇到难点。由上可知，编制施工组织设计前，务必调查清楚施工限制条件，制订出切实的安全技术措施和克服难点的措施。5) 质量事故常见性和多发性桩基施工因工序多、工程地质水文地质条件随机变化，加之在地下作业“看不见、摸不着”，稍有疏忽就会出现质量缺陷，甚至质量事故，所以在施工组织设计中必须制定切实有效的质量保证措施。6) 知识多样性从知识范围看，操作桩基施工必须具有建筑结构、建筑机械、建筑材料、工程与水文地质、土力学与地基基础、静动测试等多种学科的知识，同时还要熟悉有关规范规程，此外还应具有桩基施工经验以及桩基事故的预防与处理的经验。如果上述某一方面的知识与经验匮乏或不够，进行桩基施工，将会造成事故。一份优秀的桩基工程施工组织设计，往往需集思广益，是集体智慧和经验的结晶。1.1.3 桥梁桩基施工技术存在的问题由于技术欠缺和某些负责人员的疏忽，导致我国目前的桥梁桩基在施工方面常出现一些问题。常见的桥梁桩基施工技术问题表现在：测量放线错误，使整个桥梁错位或桩位偏差过大；单桩承载力达不到设计要求；成桩中断事故，如钻孔灌注桩塌孔，卡钻；灌注桩成桩质量，包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；灌注砼施工质量失控，发生断桩事故； 桩基验收时出现的桩位偏差过大；常见的灌注桩顶标高不足的现象有两种，一是施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇、另一种虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出现桩顶标高不足。当桩基出现事故应时应及时处理，防止留下隐患。桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决。待建设单位代表签字认可后，方能灌注砼、移动钻机，防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费；基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料，发现质量上有争议问题，必须意见一致后方能挖土，防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。桥梁的桩基是一座桥的基本，桩基的质量关系到整个工程的成败。所以在今后的桩基施工过程中抓好质量这一关是极为重要的。2 简要分析桥梁桩基施工质量保证的五大要点桩基是工程结构常用的基础形式之一，属于地下隐蔽工程，施工技术比较复杂，工艺流程相互衔接紧密，施工时稍有不慎极易出现断桩等多种形态复杂的质量缺陷，影响桩身的完整性和桩的承载能力，从而直接影响上部结构的安全。因此，其质量检测成为桩基工程质量控制的重要手段。2.1 桥梁桩基施工前的准备桩基工程施工组织管理的基本措施为使桩基施工全过程的组织管理工作，能够适应桩基施工诸多特点的需要，必须有充分的对策准备，使施工达到预期的效果。 在建设市场激烈竞争的形势下，桩基工程施工从招投标开始直到中标后组织进行施工、竣工交付使用，是一项综合性很强的施工经营管理工作。桩基工程施工一般都单独签订工程承包合同，其内容包括:开竣工日期、工程量、预算造价、质量要求、材料供应条件、工程进度款支付方式、付款结算方式、甲乙方责任及奖罚条例等。在承包任务后，在保证总工期的条件下，除明确承发包之间、总分包之间相互的责、权、利，以形成法律效力外；还应加强现场的施工管理系统的组织领导，形成有一定权威性的统一指挥，以适应多变的客观条件，协调各方面的关系，排除各种障碍，使工程能按照预定的要求进展。其他的施工具体材料准备等。这部分将在后一章节具体讨论。2.2 挖孔挖孔桩，用人力或机械进行挖土，现场浇筑的钢筋混凝土桩。挖孔桩直径大小不一，能够承载楼层较少且压力较大的结构主体，目前应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结、连系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。现在应用最多的是人工挖孔技术。2.3 灌注桩 沉管灌注桩施工，接在所设计的桩位上开孔，其截面为圆形，成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成。 由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。根据成孔工艺的不同，灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。2.4 成桩质检质检，顾名思义是质量检验，成桩质检是整个桩基施工质量保证的最后一关。是一座桥梁能否投入使用的最后一道关卡，没有质检，没有质检合格的桥梁建筑是绝对不可以投入运营的。桩基施工质量管理基本内容中桩基施工质量管理可以分为质量保证项目、质量检测项目、施工质量管理和内业资料等三大部分。3 桥梁桩基施工前的准备3.1 在正式施工前应准备必要的工程资料施工前所需准备的工程资料一般包括以下几种：3.1.1 工程文件资料1)工程合同书和施工任务书。2)开工报告书。3)建筑场地的桩基岩土工程报告书(工程地质资料和必要的水文地质资料)，以便了解和掌握：施工场地的地形、地貌及气候等自然条件；施工场地的地层构造、岩土特性及影响桩基施工的不良地质现象；施工场地内地下水的特性、水位、水质及其变化情况；施工场地内人为或自然地质现象，如古河道、墓穴、暗浜等；附近地区的岩土工程资料及当地桩基施工的经验。4)桩基础工程施工图，包括：桩基类型；桩位平面布置图；桩基尺寸；桩的配筋，混凝土强度等级；承台构造、配筋、混凝土强度等级以及桩与承台的连接。5)桩的试打(对于打入式桩、振入式桩和压入式桩)、试成孔(对于灌注桩)资料。6)桩的静载荷(竖向受压、水平荷载和抗拔试验)及动测试验资料。7)主要桩工机械及其配套设备的技术性能资料。8)有关现行的桩基础设计与施工方面的规范、规程与规定以及各级政府有关桩基础施工的技术政策、法令和文件。9)有关执法监督单位及法规上的限制文件： 道路占用或使用许可证；泥浆排放及运输措施；人行道的防护措施；地下管道的暂时维护措施；架空线路的暂时维护措施；某些类型桩的施工时间限制措施；其他有关措施。3.1.2 现场实地资料要对场地进行现场踏勘，掌握施工场地的周围的具体状况。1)施工场地的状况，包括：地下障碍物、树木、埋设管道、防空洞等；施工场地表面状态及地上堆积物；地基的稳定程度；地上障碍物(电杆、架空线等)。2)施工场地周围建(构)筑物的状况，包括：建筑物概要(建筑物的用途及附属设备等)，有无危险房屋，有无精密仪器设备房屋等；建筑物的构造及层数；建筑物的地下部分深度；建筑物的基础型式，是否设桩；周围水井的水位与利用状况；施工场地境界线与邻近建(构)筑物外墙及基础边线的关系。3)地下与地上各种公共设施的状况，包括：自来水管、下水管道、煤气管道的位置、深度、管径、已使用年限及腐朽程度；高压电线、电话线的位置(与施工场地的距离及高度等)；消防栓的位置；地下埋设物是否需要拆迁或维护。4)施工场地周围的道路状况，包括：道路的种别；道路的宽度；交通状况(交通量、行车重量)；交通规则(单行道、禁止停车等)；道路的设施、标识等；路面铺设的状态与修复方法。5)邻近建筑物地下工程情况：邻近建筑物场地地下水位状况；邻近建筑物开挖深度与开挖规模；邻近建筑物基坑的挡土支护方法；邻近建筑物基坑开挖时的降排水方法；邻近建筑物基础施工时地基沉降的状况；邻近建筑物的基础型式及施工状况；邻近建筑物的工程地质报告。3.2 施工计划安排桩基工程施工组织设计的编制桩基础工程在施工前，应根据工程规模的大小和复杂程度，编制整个分部分项工程施工组织设计或施工方案。其内容包括：1)选择桩型根据设计要求、工程地质条件、机械设备情况、工期和造价等综合考虑选用合适的桩的类型(非挤土灌注桩、部分挤土桩和挤土桩)。 2)设桩机械设备的选择桩基施工机械设备应视工程地质条件、工程规模、桩种特性、工期、动力与机械供应以及现场情况等条件来选择。 3)设备、材料供应计划制定设备、配件、工具(包括质量检查工具)、桩体(对于预制桩、钢管桩和埋入桩等)、灌注桩所需材料(钢筋、水泥、砂、石及外加剂等)的供应计划和保障措施。 4)设桩方法与进度要求对于打入桩要考虑桩的预制(对于钢筋混凝土桩)、起吊方案、运输方式、堆放方法、沉桩方式、打桩顺序和接桩方法等；对于就地灌注桩要考虑成孔、钢筋笼的放置、混凝土的灌注、泥浆制备、使用和排放(对于泥浆护壁灌注桩成孔的情况)、孔底清理等。 5)作业和劳动组织制定施工作业计划和劳动组织规划。 6)桩的试打或试成孔如编制施工组织设计或施工方案前未进行桩的试沉(对于打入桩、压入桩)或试成孔(对于灌注桩)，则此项工作应在桩正式施工前进行。 7)桩的载荷试验如无试桩资料，设计单位要求试桩时，应制定试桩计划。 8)制定各种技术措施制定保证工程质量、安全生产、劳动保护、防火、防止环境污染(振动、噪声、泥浆排放等)和适应季节性(冬季、雨季)施工的技术措施以及文物保护措施。 9)编制施工平面图在图上标明桩位、编号、数量、施工顺序；水电线路、道路和临时设施的位置；当桩施工需制备泥浆时，应标明泥浆制备设施及其循环系统的位置；材料及桩(对于预制桩)的堆放位置。 10)安排施工前的准备工作计划(1)施工前，应清除妨碍施工的地上和地下障碍物。(2)施工前应做好场地的平整工作，对不利于施工机械运行的松软场地应进行坚实处理。雨季须采取有效排水措施。(3)施工前应复核测量基线、水准基点及桩位。桩基轴线的定位点及施工地区附近所设的水准点，应设置在不受桩基施工影响处。(4)在建筑物旧址或杂填土地区施工时，应预先进行钎探，并将探明在桩位处的浅埋旧基础、石块、废铁等障碍物挖掉，或采取其它处理措施。(5)基础施工用的临时设施，如场地的三通一平、排水措施、防冻措施及暂设房屋等。(6)在打入桩施工前应对现场周围(一般为10以内)的建筑物作全面检查，如有危房或危险构筑物，必须予以加固。在邻近原有建筑物(或构筑物)时，打桩前应采取适当的隔振措施，如开挖防振沟、打隔离板桩等。3.3 安全质检准备桩基工程全面质量管理桩基工程是建筑工程中一个重要的分项工程，又是地下隐蔽工程，因此认真编写质量体系文件(含质量手册、质量体系程序和其它质量文件)，实施全面质量管理，做好桩基施工质量的检验评定(简称质量验评)工作，及时办理验收手续，不仅是保证桩基工程质量的需要，也是保证整个建筑工程继续顺利进行的必要条件。影响桩基工程质量的因素影响桩基质量的因素有以下几方面：业主的职业素质、道德品质(是否无理压价、是否拖欠施工款项)与桩基知识；工程地质与水文地质勘察资料的准确性和代表性；设计选用桩型、持力层与桩基参数(桩侧摩阻力、桩端阻力、设计承载力等)取值的合理性；工程监理制度的严格性与完善性；质量监督部门的执法公正性与严肃性；桩基测试的科学性，测试手段的可靠性；桩基施工方法和施工工艺的合理性，桩基施工技术的先进性和可靠性，以及施工管理的严密性和真实性等。总之，桩基施工质量的优劣取决于业主、勘察、设计、监理、质量监督、检测和施工等部门的分工、协调和配合的好坏，其中某一方面失误或不周，就会造成质量问题或事故。一般说来，桩基施工单位是保证和影响桩基施工质量的主体。4 挖孔4.1 钻孔灌注桩4.1.1 钻孔灌注桩的基本要求1、施工放样要准确，并做好护桩，让以后可以检测孔位的准确性。并在开孔前检查桩头的直径，看是否满足施工要求。2、护筒的埋设，现场的许多护筒都埋在建筑垃圾中，使得护筒埋设的不密实，护筒内泥浆面应该高于地下水标高1米。3、泥浆池，要有足够的容量，要考虑桩径、孔深。泥浆沟不能太短、太陡，泥浆沟要长、平缓，使沙能够有足够的时间沉淀。4、现场施工管理员要记录钻孔内地质层的变化，看是否与地质资料相符，防止缩孔。保证清孔质量，要满足国家标准，含沙率2%，泥浆浓度1.03-1.1，粘度1820S。5、灌注砼时要检测导管的密封性能，检查接头是否连接良好。6、检测首灌砼量是否满足要求，满足导管埋深大于2米，检查斗的方量，是否满足首灌的要求。7、导管埋深控制在24米，最大埋深不能超过6米，要勤拆管。8、灌注到最后10米以内时，应该保证砼在导管内有46米的落差，使其有足够的冲击力。9、灌注砼时把导管上下拉动，可能把导管拉出砼面。10、测锤4KG，在半径的1/4处测量孔深最为准确。4.1.2 钻孔灌注桩常见问题及处理办法【 常见问题及原因 】A、塌孔的原因1、下钻头、下钢筋笼的时候碰坏了孔壁。2、护筒没有埋设好，傍边漏水使井口水位低于地下水位标高，产生负水压力冲刷孔壁。3、泥浆浓度过低。4、流沙、淤泥、碎石层进尺过快。孔壁未及时护好。5、下导管的时候可能碰坏孔壁。B、孔位偏移的原因1、机架不稳、钻杆不直。2、地层软硬不均。3、遇到孤石、探头石。C、产生流沙的原因1.孔壁松散，流入孔底。2.粉砂层，泥浆比重小，护壁没到位。处理：加粘土块石，用桩基用小冲程慢进尺，把石块、粘土挤入流沙层。D、不进尺的原因1、粘土层排渣未到位。2、回旋钻钻头角度未调好。3、钻头过轻。4、泥浆比重过小。E、钢筋笼变形1.钢筋笼过长。2.无垫块。3.下钢筋笼未垂直。4.分段焊接，加箍筋。【 注意事项及处理办法 】1、为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注砼的凝固，应注意：避免相邻两孔同时开孔；待邻孔砼灌注完毕，一般经24 h后，强度达到2.5 MPa方可开孔。2、开孔前应在护筒内投入粘土，投入方量与粘土质量有关，一般按护筒内水体积的1.1倍投入。用钻头高频率低冲程造浆。3、 钻孔操作时要求操作人员注意察看钢丝绳回弹及回转情况，耳听冲击声音，借以判断孔底情况。要掌握“勤松绳、少松绳、勤抽查”的原则。停机时应将钻头提起，防止沉碴埋钻。墩位处应常备打捞钩，一旦掉钻或卡钻，必须及时处理。4、在不同的地层，采取不同的冲程，在同一地层，为防止出现“十字槽”。应间隔一定时间有意识地改变冲程。5、当孔内泥浆含量增大，钻进速度明显减慢时，应清除钻碴一次。根据地层情况采用两种清碴方法。5.1 在砂土层中采用泥浆正循环清碴，本方法要求泥浆在排出护筒口，流入泥浆池的过程中，有足够长度的循环槽，使钻碴沉淀于槽内，并及时铲出槽外，纯净泥浆通过泥浆泵压回孔底，循环时间与钻碴数量、孔深、孔径成正比。5.2 在岩层中，因钻碴颗粒较粗，为避免重复破碎，提高钻孔速度，拟用掏碴桶清碴。掏碴桶可选用球瓣活底掏碴桶，一般每钻进0.61.0 m掏碴一次，每次抽34筒，或抽至泥浆内钻碴明显减小，无粗颗粒，比重降至正常为止。6、在冲击成孔过程中，为提高成孔效率，应保证在冲程范围内钻头能够以最大的冲击力且保持经常性地冲击新鲜土层。必须勤于观察，做出正确判断，及时调整。7、注意保持孔内超压。防止塌孔最主要的办法就是保持钻孔中泥浆对孔壁有一定的向外压力。在整个钻孔过程中，任何时候都必须保持孔中有稳定的水头压力。一般孔内水位宜比孔外水位高出1.52.0 m，当孔外水位发生变化时，应密切观察孔内水位变化及测量孔深，检查孔壁有无破坏，发现问题及时采取措施处理。8、清孔及检孔注意事项。终孔后及时清理，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而造成清孔工作的困难甚至塌孔。9、钢筋笼制作：钢筋骨架保护层、钢筋笼焊接、声测管安装等应符合规范要求。10、钢筋笼运输、安装：钢筋笼节段在码头位置下水装船，运输至墩位附近，利用80t浮吊整体起吊直立，钢筋笼吊装应采用专用吊具，防止钢筋笼变形。11、钢筋笼的吊装：吊入桩孔时，动作要慢，对准孔中心，对准孔位轻放、慢放。防止刮孔壁。下放过程中，注意观察孔内水位情况，如有异样，立即停止，检查是否塌孔。钢筋笼下放到位后，应与护筒、钻机等连接牢固，防止在混凝土灌注过程中，发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼就位后，其底面高程与设计高程偏差5 cm，平面中心偏差2 cm，钢筋骨架垂直度允许偏差为骨架长度1%。12、封孔导管使用前应预拼，并作水密试验，试压压力取最长孔深孔底水压力的1.3倍。封孔导管使用前应作预拉试验，预拉拉力取最长导管的自重及导管内充满混凝土的重量计(扣除浮力)。导管上口设储料斗，储料数量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不得小于1m，并不宜大于6 m。导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。导管安装完毕，检查孔底沉淀情况。若孔底沉碴厚度大于50 mm，利用水封导管采用气举法进行二次清孔。5 灌注桩5.1 混凝土灌注桩混凝土灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇注混凝土而成的桩。与预制桩相比，具有施工低噪音、低振动、桩长和直径可按设计要求变化自如、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层、单桩承载力大、挤土影响小、含钢量低等特点。但成桩工艺较复杂，成桩速度比预制打入桩慢，成桩质量与施工有密切关系。按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。 5.1.1 灌注桩施工顺序 1)确定成孔施工 钻孔灌注桩和机械扩孔对土没有挤密作用，一般可按钻机行走最方便等现场条件确定成孔施工顺序。沉管灌注桩和爆扩灌注桩对土有挤密、振动影响，可结合现场施工条件确定施工顺序：间隔一个或两个桩位成孔；在邻桩混凝土初凝前或终凝后成孔；五根以上单桩组成的群桩基础，中间的桩先成孔，外围的桩后成孔；同一个桩基础的爆扩灌注桩，可采用单爆或联爆法成孔。 2)成孔深度的控制 摩擦型桩：摩擦桩以设计桩长控制成孔深度；端承摩擦桩必须保证设计桩长及桩端进入 持力层深度；当采用锤击沉管法成孔时，桩管入土深度以标高控制为主，以贯入度控制为辅。 端承型桩：当采用锤击法成孔时，沉管深度控制以贯入度为主，设计持力层标高控制为辅。 3)钢筋笼的制作 制作钢筋笼时，要求主筋环向均匀布置，箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计规定。箍筋和主筋之间一般采用点焊。分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接并应遵守混凝土结构工程施工质量验收规范。 钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁。灌注混凝土时应采取措施固定钢筋笼的位置，避免钢筋笼受混凝土上浮力的影响而上浮。也可待浇筑完混凝土后，将钢筋笼用带帽的平板振动器振入混凝土灌注桩内。 4)混凝土的配制 配制混凝土所用的材料与性能要进行选用。灌注桩混凝土所用粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径不得大于钢筋净距的1/3，对于沉管灌注桩且不宜大于50mm；对于素混凝土桩，不得大于桩径的1/4，一般不宜大于70mm。坍落度随成孔工艺不同而有各自的规定。混凝土强度等级不应低于C15，水下浇注混凝土不应低于C20。水下浇注混凝土具有无振动、无排污的优点，又能在流砂、卵石、地下水、易塌孔等复杂地质条件下顺利成桩，而且由于其扩散渗透的水泥浆而大大提高了桩体质量，其承载力为一般灌注桩的1.52倍。 5.2 钻孔灌注桩 钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇注混凝土(或先在孔中吊放钢筋笼)而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土壤的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种施工方法。 5.2.1 泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆护壁成孔灌注桩适用于地下水位较高的地质条件。先由钻孔设备进行钻孔，待孔深达到设计要求后清孔，方入钢筋笼，然后进行水下浇注混凝土而成桩。为防止在钻孔过程中塌孔，在孔中注入相对密度有一定要求的泥浆进行护壁。按设备又分冲抓、冲击、回转钻及潜水钻成孔法。前两种适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩地基，后一种则适用于粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土。 施工设备 泥浆护壁成孔灌注桩所用的成孔机械主要有冲击钻机、回转钻机、潜水钻机等。在此主要介绍潜水钻机。 回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动，由其带动带有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。根据泥浆循环方式的不同，分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。正循环回转钻机成孔的工艺为由空心钻杆内部通入泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，将土渣从孔口带出流入泥浆沉淀池。反循环回转钻机成孔的工艺为泥浆或清水由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，然后由吸泥泵等在钻杆内形成真空，使之携带钻下的土渣由钻杆内腔返回地面而流向泥浆池。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。 潜水钻机是一种旋转式机械，由防水电机、减速机构和钻头等组成。动力和变速机构装设在具有绝缘和密封装置的电钻外壳内，且与钻头紧密连接在一起，因而能共同潜入水下作业。目前使用的潜水钻机(QSZ一800型)，钻孔直径400800mm，最大钻孔深度50m。潜水钻机既适用于水下钻孔，也可用于地下水位较低的干土层中钻孔。 冲击钻主要用于在岩土层中成孔，成孔是将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩土层，然后用淘渣筒来淘取孔内的渣浆。 施工方法 测定桩位 根据建筑的轴线控制桩定出桩基础的每个桩位，可用小木桩标记。桩位放线允许偏差20mm。灌注混凝土之前，应对桩基轴线和桩位复查一次，以免木桩标记变动而影响施工。 埋设护筒 护筒一般由48mm厚钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径，当用回转钻时，宜大100mm；用冲击钻时，宜大200mm，以方便钻头提升等操作。其上部宜开设12个溢浆孔，便于溢出泥浆并流回泥浆池进行回收。埋设护筒时先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中。护筒的作用有：成孔时引导钻头方向；提高孔内泥浆水头，防止塌孔；固定桩孔位置、保护孔口。因此，护筒位置应埋设准确并保持稳定。护筒中心与桩位的中心线偏差不得大于50mm。护筒与坑壁之间用粘土分层填实，以防漏水。护筒的埋深在粘土中不小于1.0m；在砂土中不宜小于1.5m。护筒顶面应高于地面0.40.6m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。 制备泥浆 制备泥浆的方法应根据土质条件确定：在粘性土中成孔时可在孔中注入清水，钻机旋转时，切削土屑与水拌合，用原土造浆护壁、排渣，泥浆相对密度应控制在1.11.2；在其它土中成孔时，泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。泥浆的作用是将钻孔内不同土层中的空隙渗填密实，使孔内渗漏水达到最低限度，并保持孔内维持着一定的水压以稳定孔壁。因此在成孔过程中严格控制泥浆的相对密度很重要。在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.11.3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.31.5。施工中应经常测定泥浆相对密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率等指标，及时调整。废弃的泥浆、泥渣应妥善处理。 成孔 桩架就位后，钻机进行钻孔。钻孔时应在孔中注入泥浆，并始终保持泥浆液面高于地下水位1.0m以上，以起护壁、携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作用。 钻孔进尺速度应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量确定。对于淤泥和淤泥质土不宜大于1mmin，其它土层以钻机不超负荷为准，风化岩或其它硬土层以钻机不产生跳动为准。 清孔 钻孔深度达到设计要求后，必须进行清孔。对于孔壁土质较好不易塌孔的桩孔，可用空气吸泥机清孔，气压为0.5Mpa，被搅动的泥渣随着管内形成的强大高压气流向上涌，从喷口排出，直至孔口喷出清水为止；对于稳定性差的孔壁应用泥浆(正、反)循环法或掏渣筒清孔、排渣。用原土造浆的钻孔，可使钻机空转不进尺，同时注入清水，等孔底残余的泥块已磨浆，排出泥浆比重降至1.1左右(以手触泥浆无颗粒感觉)，即可认为清孔己合格。对注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，至换出泥浆比重小于1.151.25为合格。清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，以保持浆面稳定。孔底沉渣厚度对于端承桩不大于100mm，对于摩擦桩不大于300mm。清孔满足要求后，应立即吊放钢筋笼并灌注混凝土。 下钢筋笼，浇混凝土 清孔完毕后，应立即吊放钢筋笼，及时进行水下浇注混凝土。钢筋笼埋设前应在其上设置定位钢筋环，混凝土垫块或于孔中对称设置34根导向钢筋，以确保保护层厚度。水下浇注混凝土通常采用导管法施工。导管法水下浇注混凝土方法见第四章。 5.2.2 干作业成孔灌注桩 干作业成孔灌注桩施工工艺如图2-25所示。与泥浆护壁成孔灌注桩类似而简单，适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的干土层中桩基的成孔施工。 施工设备 主要有螺旋钻机、钻孔扩机、机动或人工洛阳铲等。目前常用螺旋钻机成孔。 螺旋钻机利用动力带动螺旋钻杆旋转，使钻头上的叶片旋转向下切削土层，削下的土屑靠与土壁的摩擦力沿叶片上升排出孔外。适用于地下水位以上的一般粘性土、砂土或人工填土地基的成孔。 在软塑土层含水量大时，可用疏纹叶片钻杆，以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中， 或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆，以便缓慢、均匀、平稳地钻进。 常用的螺旋钻机有履带式和步履式两种。前者一般由W1001履带车、支架、导杆、鹅 头架滑轮、电动机头、螺旋钻杆及出土筒组成。后者的行走度盘为步履式，在施工时用步履 进行移动。步履式机下装有活动轮子，施工完毕后装上轮子由机动车5.2.3 钻孔桩基础施工（1）、施工测量施工前，用全站仪对桥梁中线进行复测。复测以后，钉设墩台中线各主要桩点，保证其精度符合误差的规定，供桥梁、墩台的定位使用。墩台中心定出后，在墩台十字线方向设置护桩，每个方向三个，供施工时恢复墩台中心。水准基点及护桩设于稳固位置，护桩用砼加以保护。（2）、施工准备A、施工前，修筑施工便道，确保桩基施工机械进出方便。B、合理布设钢筋加工棚、水泥库及其它施工用料场地，钢筋及其半成品存放在支架上，用塑料薄膜包裹，防止钢筋生锈，水泥库做好防潮措施。C、作好孔桩开钻前的临时围护（特别是与即有榆靖高速公路相交段的临时围护）及污水处理排放设施。D、开钻前，设置桩位护桩，每个方向3个控制桩，用砼进行保护，护桩应设在地势较高，不易浸水和不易破坏的地方。E、桩位最后定位，用白灰在地面上标出其具体位置。（3）、场地平整清除、整平施工场地内的障碍物及坑洼，做好排水设施；做好泥浆池、沉淀池、泥浆沟；备齐各种检测设备。（4）、埋设护筒护筒采用=8mm钢板制作，内径大于设计桩径0.20m。采用挖埋和振动下沉相结合的方法埋设1.5米深。护筒顶面高出地面50cm以上。周围0.51m内用粘土回填夯实，顶面铺垫石碴。为避免护筒在吊运中变形，护筒焊接临时钢管“十”字撑。护筒定位准确，顶面中心误差不大于5mm，倾斜度不大于1%。（5）、泥浆拌制钻孔前拌制足够护壁泥浆，控制泥浆粘度为1822s，相对密度为1.21.45，含砂率控制在4%。酸碱度PH值811，制浆能力不低于2.5L/kg。（6）、钻机安装和就位认真验证桩的中心标桩，正确对准桩心。安装钻机时，一、满足钻机主体的水平精度要求，二、保证钻架、钻杆的垂直要求。安装时，用两台经纬仪在两个方向同时校正垂直精度，钻杆中心与桩位中心水平偏差不大于2。（7）、钻孔作业桥梁钻孔均采用泥浆护壁、回旋钻机、正循环法施工。A、钻孔时先开动泥浆泵，待泥浆循环正常后，再起动钻机慢速回转下放钻头至护筒底，轻压慢转待钻头正常工作后，逐渐加大转速和钻压，进入正常钻进。B、钻进时适当控制进尺，钻孔作业连续进行，并做好纪录。钻孔一次成型；在钻孔排渣、提钻或因故障停钻时，将严格保证钻孔内的水位及泥浆的相对密度和粘度，保证钻孔安全。C、钻进过程中随时对泥浆进行试验，控制泥浆性能；捞取渣样，做好记录，随时观测土层变化情况；D、钻进中如果遇到软土或砂土等易塌孔的土层中，利用低速钻进、加大泥浆比重、控制孔内水位等方法施工，防止塌孔。E、随时检查钻机设备，尤其是钻锥是否摆动过大，钻架是否平稳牢固，防止钻进扩孔；F、钻孔过程中如出现流砂现象时，及时加大泥浆比重，提高孔内压力或投下粘土块，将粘土块挤入流砂层，加强护壁，堵住流砂；G、孔身偏斜弯曲时，及时分析原因，进行处理。不严重时，采用在倾斜处吊起钻锥，反复扫孔的方法纠正；偏斜严重、弯孔、梅花孔、探头石出现时，采取回填修孔。H、发生掉钻时，迅速用打捞叉、钓绳套等工具打捞，任何情况下，严禁施工人员进入没有防护设施的钻孔中处理故障。I、钻孔全过程在施工日志中进行详细纪录。（8）、清孔及探孔A、清孔钻孔达到设计深度后采用换浆法进行清孔。将相对密度较低的泥浆压入，把孔内的悬浮物以相对密度较大泥浆换出。要确保灌注水下砼前，沉碴不超过容许值0.20m，不得用加深孔底的办法代替清孔。清孔达到质量标准要求时，清孔结束。B、探孔当钻孔达到设计深度时，及时对孔径、孔深、偏斜度、泥浆相对密度、孔底沉淀物厚度等进行测定，达到设计与规范后，用钢筋笼测孔器进行检测，能全孔通过，才能下放钢筋笼。（9）、钢筋笼制作、安放钢筋笼制作，按设计图纸进行下料、在地面分段制作绑扎好后，用人工配合吊机吊装，并用电焊连接。A、在制作钢筋笼前认真阅读设计图纸，核准钢筋型号规格。B、钢筋笼的主筋与加强箍逐点焊接牢固，螺旋箍筋与主筋适量点焊，必要时，加强箍加设支撑筋，确保钢筋笼在运输、吊装时不扭曲、不变形。C、主筋保护层的支撑耳筋设于加强箍附近与主筋焊接牢固，并于四周均匀布。D、钢筋笼采用汽车吊进行吊装就位。a.钢筋笼的码放、吊装，应有两点以上吊点。b.避免变形，可在钢筋笼内壁用麻绳绑扎杉杆。钢筋笼入孔后，解开绑扎活扣，杉杆自行浮起。c.钢筋笼搭接，要按规范要求满足搭接长度要求，在点焊固定后再进行搭接焊。d.钢筋笼的安放，由4人在四个方向扶住，慢慢下放、避免钢筋笼卡住或碰撞孔壁。钢筋笼就位后，应采取固定钢筋笼上端口措施防止钢筋上浮。（10）、钻孔桩混凝土灌注钻孔桩砼采用导管法进行水下砼灌注。A、在进行水下砼灌注前，探测孔底沉淀物厚度，严格控制在规范要求以内；如果沉淀厚度超过规范规定的30cm，将进行二次清孔直至符合规范要求，进行砼施工。B、砼导管采用直径30厘米的无缝钢管制作，保证内壁光滑圆顺，底节长5米，中间节长3米，采取有螺纹丝扣快速接头。C、导管吊装采用16T吊机进行施工，吊装时将导管底端到孔底距离控制在0.250.4m。D、配备水泵，吸泥浆机，高压射水管等设备，以保持井孔水头和及时处理灌注故障；E、砼配合比通过试验确定，其强度比设计要求高配一级。水泥用量每方不小于350公斤，混凝土坍落度控制在1622厘米之间，骨料采用中(粗)砂，砾石保证级配良好，最大粒径不大于4cm。F、砼采用拌和站拌制，砼搅拌运输车运输，砼输送泵送入孔。G、砼灌注前，认真计算第一次灌注需要量并一次备足，保证首批砼入孔后，导管埋入砼中的深度不小于1米。以后正常灌注中保持导管埋入砼26米之间。H、灌注过程不得中途停顿，保证每小时灌注量不小于2.5m。导管随灌随拔，并派专人随时测量导管埋入砼的深度，做好记录； I、提升导管时严禁碰撞钢筋笼。砼面上升到钢筋笼内34米后再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以免钢筋笼上浮。J、灌注的桩顶高度保证高出设计标高不小于0.5m，最后桩头凿除浮浆，确保桩头砼质量。K、施工中造成断桩，立即报告监理工程师，研究补救措施，按批准的施工方案进行施工，决不擅自草率处理。6 成桩质检6.1 成桩后质量管理标准全面质量管理的基本概念全面质量管理的基本特点是从过去的事后检验和把关为主转变为预防和改进为主，从管结果变为管因素，把影响质量的诸因素查出来，抓住主要矛盾，发动全员、全部门参加，依靠科学管理的理论、程序和方法，使生产的全过程都处于受控状态。因此，推行桩基施工全面质量管理时，也应该注意做到“三全、一多样”，即全员、全过程、全企业的质量管理，所运用的方法必须多种多样，因地制宜。质量控制是质量管理的一部分，致力于满足质量要求，如适用性、可靠性、安全性等。它涉及质量形成全过程的各个环节，其内容涉及专业技术和管理技术两个方面。故应围绕工程质量形成全过程的各个环节，对影响工程质量的人、机(器)、(原材)料、(方)法、环(境)诸要素进行控制，并对质量活动的成果进行分阶段验证，以便及时发现问题，采取措施防止不合格重复发生。质量控制应坚持“质量第一，预防为主”的方针，坚持以人为控制的核心，坚持质量标准，坚持全面控制；还应实施“计划、执行、检查、总结”()的循环工作方法。 6.1.1 进行质量控制均应依次完成的工作内容1)确定项目质量目标；2)编制项目质量计划；3)实施项目质量计划；4)项目质量持续改进与检查、验证。所谓质量目标是指合同规定的工程应达到的性能，经济技术指标(包括工程主要特性指标、寿命周期、质量等级、环保指标、安全指标)，施工中控制的技术参数，依据的技术标准和行政法规。对于桩基工程而言，所依据的技术标准有：(1)国家标准：建筑工程施工质量验收统一标准503002002，建筑地基