钻孔灌注桩施工工艺控制毕业论文：总结计划汇报设计可编辑.doc

湖北交通职业技术学院 毕业报告钻孔灌注桩施工工艺控制班 级 层 次 专 业 道路与桥梁工程技术姓 名 学 号 指导老师 湖北xx学院 毕业设计（技术报告）成绩评议表年 级层次专业道路与姓名 题目 指导教师评阅意见 指导教师： 年 月 日答辩小组意见成绩评定： 答辩小组负责人： 年 月 日 摘 要目前钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，因其在施工时无震动、不挤土、并具有承载能力高、沉降小等优点而被广泛使用，虽然从技术上讲已经非常成熟，但在施工过程中常会出现塌孔、断桩、混凝土离析强度不足等质量问题，由于混凝土桩基础为隐蔽工程，在第三方检测中发现问题无法弥补，给施工带来经济损失和工期影响，所以从钻孔、混凝土灌注等各环节实行精细管理，做好充分的准备工作，是保证工程质量前提，做到事前控制盒过程控制。本文通过研究如何提高钻孔灌注桩的施工水平和桩的质量。如何完善钻孔灌注桩的施工工艺。如何减少钻孔灌注桩带来的不必要经济损失。关键词：钻孔灌注桩、质量控制、施工工艺 目 录摘要3一、桩基及应用4二、桩基施工过程确认记录内容介绍5三、钻孔灌注桩施工63.1内容摘要6四、施工要点84.1 护筒的要求84.2 钻孔施工8五、桩基施工问题的处理措施125.1桩基开钻、开挖出现的问题125.2钻孔灌注混凝土出现的问题155.3实用效果15参考文献16一、桩基及应用由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础（见图），简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。桩基中桩的数量和排列应根据上部结构和荷载情况确定。柱下桩基可以用一根也可用一群桩并排列成多边形；墙下桩基常成排布置，当建筑物荷载大和占地面积小时，则要成片布置成满堂桩。桩基上作用的荷载以竖向荷载为主时,桩都是竖直的；如有较大的水平荷载,就要布置斜桩以抵抗水平力。由于桩基种类繁多，施工工艺差异大，加之地层变化复杂，施工过程中可能会使桩身出现缩径,扩径，夹泥，离析，断桩等缺陷，当然施工后由机械开挖，碰撞也会引起浅部桩身缺陷。桩身缺陷的存在会改变基桩的正常工作性状，从而对基础产生潜在危险。通过验收检测评价桩身完整性是保证基础安全的必然。大量的实践证明基桩低应变动力试验技术是判断桩身完整性十分有效的手段（方便，快速，经济及测试数量大）。其中PIT（pile integrity Tester)是世界上普遍采用的基桩完整性检测技术，它的基础是应力波反射理论。 图1.1供应变现场数据采集装置示意图 二、桩基施工过程确认记录内容介绍工程的关键过程、特殊过程、主要技术参数：1、桩基施工顺序平整场地桩位放样护筒埋设钻机定位、桩位复测 钻孔 成孔、清孔 下钢筋笼、安放导管 二次清孔灌注水下砼 拆除施工平台 凿除桩头 桩基检测。2、 护筒的埋设、桩位的复测 用人工将桩基周围的土开挖至设计深度，然后埋设护筒，护筒周围的回填土要回填密实。校核桩位，并将桩位引出护筒外并设置控制桩，控制桩要加以保护直到灌注完毕，以方便施工过程中对桩位的校核。3、钻孔采用冲击钻，型号选择提升速度较快、起重能力较大的卷扬机和质量较大的钻锥，钢丝绳与冲击钻锥之间必须设置转向装置病连接牢靠。钢丝绳应选用同向捻制、纤维芯、柔软、无死折迹痕和断丝者，根据对现场考察，钻孔前，先在河道中间修筑两道围堰，保证雨季的排水从围堰中间流过。 4、由于本工程砂层可能存在流沙现象，因此应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆，以防止坍孔；还须采取保持一定高度水头以防止坍孔。必须注意及时清孔，这样既可加快施工进度，又可保证孔的垂直度。5、 成孔过程要及时填写钻孔记录。若发现地质变化较大时，停钻护孔，待得到处理措施后继续钻孔；地质变化时，捞取渣样，连续操作，不中途停钻。6、终孔、清孔，成孔验收：当孔深达到设计要求时，通知监理工程师及有关人员对该孔进行孔深、孔径、孔倾斜度、钢筋笼制作等有关内容的验收，并办理隐蔽工程验收记录。清孔（主要采用换浆法），保证沉渣厚度符合设计要求，泥浆指标符合灌注要求；由于吊装钢筋笼、安装导管等砼灌注前的准备时间较长，在灌注混凝土前应进行第二次清孔。三、钻孔灌注桩施工3.1内容摘要1. 准备工作内容包括修筑便道、围堰筑岛和埋设护筒等施工项目。埋设的钢护筒顶端标高应高出原地面或围堰面50cm，护筒底端埋入原南百以下不少于1m范围内必须保证为粘性土并至少护筒底0.5m以下。水中钢护筒施工：在围堰上准确定位并严格控制好钢护筒入土深度。钢护筒分节制作，分节振埋。如遇抛石，采用冲抓或潜水工等方法清除。人工水中围堰筑岛填心，以草袋装土堆码，其平面尺寸为815m，围堰顶标高比施工水位高出50cm以上，钢护筒埋设应埋入河床下50cm以上，周围应夯填粘性土并比施工水位高出1m。2. 钻孔施工钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，确保桩位准确无误。在钻孔方法上，根据本工程桩基础为嵌岩桩，优先采用冲击成孔法。在钻孔过程中始终严格控制和保持孔内水头，高出地下水位或施工水位2m以上，以保持孔壁稳固。冲击成孔注意事项：1 1开钻前，向护筒内注满水，用冲击锤小冲程（1.0-1.5m）反复冲击造浆，必要时添加黄土或膨润土造浆，待护筒内泥浆保持一定浓度后开钻；2 2正常钻进时要注意及时松放钢丝绳的长度。3 3不同土质采用不同的冲程和泥浆，最大冲程不超过6m；4 4成孔过程中，应经常检查孔内有无异常情况，钻架有无倾斜，各部连接是否松动；5 5钻孔至设计标高后，对孔底岩样、孔径、孔深进行自检，合格后进行清孔，以确保孔底沉淀、泥浆指针满足设计规范要求。6 6岩层中钻进时，尽量提高孔底的泥浆比重和额度，使孔底泥浆由一般的钻渣托浮力变为握裹力，使钻头冲击下的岩块裹于泥浆中，以减少岩石的重复破碎。施工中反复投粘土、冲击和掏渣，以提高钻进速度。水头控制一般以高出地下水位或河面1.5m左右为宜。采用及时补浆、抽浆、掏渣的办法始终保持与孔外水面有1.5m的固定高差，以保证孔内水压的稳定和孔壁的安全。3. 钢筋笼制安清孔完毕，经检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求后，即进行钢筋笼施工。钢筋笼在岸上集中分节预制，设专人负责，确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊车吊入孔内，在孔口对焊接长，并保持上下节在一条轴线上。钢筋笼下到设计标高后，用悬挂器将其与护筒或平台连接牢固，防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼安装要认真对中，保证桩壁砼保护屋的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋笼安装完毕，进行二次清孔。清孔后泥浆性能指针报现场监理工程师验收。四、施工要点 4.1 护筒的要求 看地质情况的.一般分二种:一种直接打入,他采用的是循环钻孔法(钻机施工方式)另一种是挖坑埋放法。 主要是地质与桩长决定的。主要施工工艺：适当挖土12米后埋设。护筒采用比设计桩径大20-30CM的钢护筒（这是介绍钢护筒）。护筒为钢护筒，壁厚10mm，护筒定位时，先以桩位中心为圆心，根据护筒半径在土上定出护筒位置，护筒就位后，施加压力将护筒埋入约50cm。如下压困难，可先将孔位处的土体挖出一部分，然后安放护筒埋入地下。在埋入过程中应检查护筒是否垂直，若发现偏斜，应及时纠正。陆上护筒埋放就位后，将护筒外侧用粘土回填压实，以防止护筒四周出现漏水现象，回填厚度约4045cm，顶端高度 高出（水面）地面0.3-0.5m 筒位偏差 不得大于20mm 4.2 钻孔施工1. 施工步骤 1 进入施工现场的作业人员必须佩戴好安全帽，钻机机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固；钻架应加设斜撑或揽风绳。2 正、反循环钻机及潜水钻机使用的电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。挪移钻机时，不得挤压电缆线及风水管路。3 当钻头接近护筒地缘时，应减速、平稳提升，不得碰撞护筒和钩挂护筒底缘。4 钻孔使用的泥浆，宜设置泥浆循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。5 钻机停钻，必须将钻头提出孔外，置于钻架上，不得滞留孔内。6 对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。7 钻孔班长必须每天进行班前安全活动教育，教育内容必须有针对性，不得以施工内容代替班前安全活动内容，特殊工种要合理使用劳动保护用品。8 操作之前应检查作业环境是否符合安全要求。2. 清孔清孔前和清孔后的粘度，都需要进行控制：清孔前需要泥浆护壁，控制时，粘度稍大；清孔后，泥浆粘度也不能太低，如果太低，会稀释已形成的护壁。清孔之前，泥浆的主要作用是护壁和悬浮钻渣，所以粘度一般是比较大的，否则，易塌孔或者清孔时不利于悬浮钻渣。数值具体多少就要看钻孔方法和地层情况了。但是桥梁施工规范上说清孔完成后，粘度要求是17-20之间，而除了反循环钻进一般地层情况下要求是粘度在16-20，除此之外，其他各种工况下都是在17-20以上的，因此清孔完成之后，泥浆的粘度要求是比之前要低的。3. 泥浆性能要求 相对密度：1.051.20， 粘度：1622S，含砂率4%。 4. 正循环回转法成孔 1 钻机就位：钻机调平对准钻孔，装上转盘，钻杆位置偏差小于2cm。 2 初钻：启动泥浆泵和转盘，空转一段时间，待泥浆输进钻孔中一定数量后开始钻进。 3 钻进时操作要点：开始钻进时，进尺适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速 钻进。 4 泥浆补充与净化：钻进过程中及时检查泥浆指标，并适当调整每钻进2m或地层变化处，捞取钻渣样品并记录，与设计资料核对。 5. 成孔检查 1 孔径检查：用笼式检孔器检查，外径等于设计孔径，长度为4.5m。 2 孔深和孔底沉渣检查：标准测锤检测。6. 常见事故处理 1 坍孔：回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上12m，重新钻进。 2 钻孔偏斜：用检孔器查明钻孔偏斜位置，在偏斜处反复扫孔。 3 掉钻落物：用打捞叉、打捞钓等工具取出落物。 4 糊钻和埋钻：调节泥浆指标，增大泵量及向孔内投入砂石，严重糊钻时，停钻清除钻渣。 7. 清孔（换浆法） 1 终孔后，停止进尺，稍提钻锥离孔底1020m空转，保持泥浆正常循环，以中速将比重为1.031.10，纯泥浆压入，使孔内钻渣较多泥浆换出，清孔后泥浆含砂率2%粘度17-20S，比重1.031.10。孔底沉淀土厚度小于10cm时，终止清孔。 2 沉淀厚=施工孔深测量孔深。 8. 钢筋骨架 1 钢筋骨架保护层厚6cm，砂垫块15206cm，沿钻孔竖向每2cm设一道，圆周设4块。 2 钢筋接头采用搭接电弧焊，搭接端部预先折向一侧，使两钢筋轴线一致，焊缝长度大于10d，在35d接头范围内，同一钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内受力筋，接头截面积占总截面积百分率为50%以内。 3 起吊骨架时采用两点吊，第一点设在骨架下部，第二点设在中点到上三分点之间，以保证骨架不变形。 9. 灌注水下砼 1 灌注前，对孔底沉淀厚进行测定，如厚度超过规定，采用喷射法向孔底喷射35分钟，使沉渣悬浮。 2 剪球，将砼灌入孔底后，探测孔内砼面高度，计算导管埋置深首批砼灌注时导管离孔底2540cm，埋置深大于1m，以后灌注时，导管埋深控制在26m之间。 3 导管提升保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，拆除导管动作要快，一般不超过15分钟。 4 为防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼3m至高于笼底1m之间，且砼面在钢筋笼底上下1m之间时，应放慢砼灌注速度。 5 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，以0.51.0m为宜，砼快灌注到设计标高时，将砼需要量计算出来，并通知搅拌站，以免浪费。 6 灌注结束后，约4H，挖除多余一段桩头，保留1020cm接浇系梁及承台。 7 钢护筒在灌注结束，砼初凝前拔出。五、桩基施工问题的处理措施 灌注桩是桩基础施工最常用的方式，无论是挖孔灌注桩还是钻孔灌注桩都会在施工中出现很多意想不到的问题。挖孔桩在挖孔、护壁施工、吊放钢筋笼、灌注混凝土这四个工序中；钻孔桩在钻孔、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土这四个工序中，无论哪个环节出问题，都可能前功尽弃，甚至导致报废桩。其中尤其是钻孔施工中出现的问题比较多，特别值得我们思考，因而在这些工序中对一些突发问题的处理就显得十分重要。本文针对本标段的桥梁桩基施工，分析事故出现的原因，采取相应的处理措施，现将处理结果进行小结处理。5.1桩基开钻、开挖出现的问题一、钻孔桩中心偏位1、中心偏位的原因由于本标段花园村南大桥下行线10#钻孔灌注桩出现中心偏位，导致后续施工出现了若干问题。一般钻孔时中心都有不同程度的偏位，但超过5cm范围，将影响钢筋笼的吊放和桩的承载力，造成这种偏位过大的原因有：(1)测量放线有误。(2)钻机移位。长时间的冲击振动，有可能造成钻机移位。(3)钻头刚接触到的地质岩层倾斜，造成钻头冲击力不均匀，向地势较低的岩层方向打滑。经调查本桩基施工属于钻机移位和地质岩层倾斜。钢筋笼调放后出现偏位过大。2、处理措施在10#桩基出现问题后，我们对再次施工中的其他桩基进行了以下预防及处理方案：(1) 如是钻机移位造成中心偏位，埋设护筒时，原桩位点即被破坏，但埋好护筒后应再次用经纬仪在护筒口用油漆打上骑马桩点，钻机将钻头提离桩底，对比垂直的钢丝绳和骑马桩中心点重合情况，相应地调整钻机位置。(2)如是地质问题造成中心偏位，可抛片石回填至钢丝绳刚偏离护筒中心位置处以上1.5米2.0米的高度，然后重新打孔。若发现还有偏移趋势，可反向于偏离方向沿护筒直径固定一木杠，强迫钢丝绳移向中心。二、挖孔桩护壁开裂1、护壁开裂：我们在刚开始施工时，遇到了许许多多的困难，花园村南中桥和后坪大桥在挖孔时均出现了护壁出现了开裂现象。在施工过程中我们对其做出了分析，就其原因主要有（1）配合比调配不当；（2）放炮引起震裂；（3）护壁施工厚度不够；（4）养护时间太短。2、处理措施：对以上几条我们分别做出了一下处理： （1）严格按照实验室所给配合比施工； （2）放炮时必须由专职爆破员爆破，并对每次放炮做好记录，以方便下次调整装药量；（3） 护壁施工厚度宁可多挖一些，必须使护壁厚度达到要求，以确保施工安全；（4）每次护壁浇注完成后进行养护，等混凝土强度上来后在进行护壁开挖。三、钻孔桩清孔时出现的问题1. 泥浆稠度过大2. 含砂率过高（1）灌桩时，随导管的拆卸，管内混凝土对底部的压力相对减少，如果清孔不彻底，泥浆稠度过大，随管底的压力减少，泥浆压力可能与混凝土产生于管底的压力达到平衡，导致卡管。因此清孔时应掌握好清孔的时间和孔内泥浆的稠度，一般清达到1小时，当泥浆比重降止1.031.10/cm3,含砂率小于2%时。抽渣筒内钻渣和泥团明显减少，无粗颗粒为止；（2）一旦卡管，一定要措施果断，不可久停，应立即组织人力，用泥浆泵将孔口稠泥浆吸走的同时，迅速注入清水，压风管配合，高压气将泥浆翻动、稀释，或者加长导管在孔口外的长度，增加管内混凝土的压力，并上下提升导管（1m范围内）。四、钻孔桩吊放钢筋笼出现的问题1. 钢筋笼不能下至孔底，原因为：（1）钢筋笼整体直径过大，或对焊起来的部分钢筋笼直径过大；（2） 对焊连接起来的钢筋笼轴线非直线；（3） 孔径不一致；（4） 钢筋笼下部插入孔壁。处理措施：（1） 钢筋笼整体直径过大或对焊起来的部分钢筋笼直径过大，这就要求施工技术人员在加工钢筋笼时应严格控制架立筋的直径大小，只要对每个架立筋都精确量其直径，这种原因是可以避免的；（2） 桩基深度一般都有10m以上，半成品钢筋笼一般加工长度每节为56m，井口对焊钢筋笼，钢筋笼在井下部分没入泥浆，钢筋笼轴线不易保持顺直，可在孔口上面的钢筋笼顶沿直径方向各绑一根绳子，人工施以拉力，保持上部笼子的竖直度。对焊时，再注意各个钢筋的搭接长度，长短基本相等，有条件的，可在地面上一次焊成，用吊车吊起下入孔内；（3） 为保持孔径基本一致，应当时常检查钻头的磨损情况，一旦钻头直径磨损超过1.5cm时，应当补焊，但不宜过多，否则容易卡钻；（4） 为避免钢筋笼吊放过程中插入孔壁，吊放钢筋笼之前，将钢筋笼下端50cm范围内的钢筋围绕轴线向中心收缩1520cm即可。2. 钢筋笼上浮的原因钢筋笼上浮主要原因是未加以固定。3. 预防和处理措施（1）在钢筋笼上端焊接四根22钢筋，其顶端做成圆环，固定在护筒顶部或施工平台上。（2） 用钢筋焊成一个圆形钢筋网，钢筋网与钢筋笼下端焊接，灌注混凝土后将钢筋网压住，可避免钢筋笼上浮。灌注混凝土时速度不宜过快。5.2钻孔灌注混凝土出现的问题1. 首批混凝土不能下至孔底造成首批混凝土不能下至孔底原因：（1）下导管时，速度过快，将导管底部碰卷，砂球不能顺利落下；（2） 砂球绑扎形状不合适，加之导管未刷油，或导管壁上有混凝土残渣未清除干净，磨擦过大，砂球不能顺利落下；（3） 计量不准，混凝土拌合物和易性差或首批混凝土生产时间过长，导致混凝土离析。处理预防措施：（1）导管下端20cm范围内围绕导管外壁加焊一圈3mm厚钢板，下导管时，应人工手扶导管使之对准孔中心，慢速度下放，以免导管下端猛烈碰撞孔壁或孔底，将管口碰卷、变形；（2） 下导管之前，应将导管内壁混凝土残渣清除干净，刷上机油，并将已绑好的扎球探险入管内，用铁丝拉动，以砂球能密贴导管且能自由拉动为原则；（3） 首批混凝土所需方量一般较大，直径1.5m的钻孔桩首批混凝土约3.0m3，为了缩短首批混凝土生产时间，最好在工地上准备2台拌合机、2台运输小翻斗，尽量缩短首批混凝土生产时间，以免混凝土离析。另外水下混凝土对坍落度的要求较大，拌料时应严格按施工配合比计量，将其坍落度控制在1820cm之间。（4）拼接导管时要保证内壁光滑、顺直、无局部凹凸，并且冲洗干净，无脏物和无附着砼。拼接时，导管接头一定要牢固严密，保证接头不渗水，灌注水下砼时能够承受导管内砼的压力。有条件时，可进行水压试验。所加压力参照下式进行计算：P=1.5(VChCVWhW)1.5安全系数VC砼容重（本桥取2.5t/m3）HC导管内砼柱最大高度（m）VW孔内泥浆容重（t/m3）HW孔口到导管口泥浆深度（m）水下砼灌注的关键是封底砼的灌注及导管埋深的控制，封底砼的方量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要。封底砼的方量可按照下式计算：V（D2Hcd2h1）42. 卡管造成卡管原因：卡管发生在首批混凝土灌注和以后灌注的两个过程中，造成卡管的原因有：（1）、混凝土和易性差；（2）、清孔不彻底，导管插入过深。预防和处理措施：（1）若是首批混凝土发生卡管，经过努力仍不能使混凝土顺利下落，应拔出导管，清除导管内残存的混凝土，重新绑扎砂球、刷油、下导管；若在过程中发生卡管，可按清孔中所述方法，经努力无效后，按断桩处理；（2） 由于清孔造成的卡管及处理措施在清孔时已说过，不再重复。3. 颈缩颈缩多发生于灌桩接近结束时，由于从孔底上升的泥浆稠度加大，而导管不断拆卸，管内混凝土的压力相对减少，虽不致于发生卡管，但由于导管偏离孔中心，造成泥浆压力分布不均，如果颈缩在地下水位22.5m以下，则造成短桩。这种情况发生在地下水丰富或砂砾石河床中，凿桩、补桩相当麻烦，故应尽量避免发生短桩。4. 断桩造成断桩的原因：（1）管底离孔底距离不合适，造成初埋导管深度不够；（2）断管；（3）灌桩过程中提升导管幅度过大；（4）孔中出现大窟窿。处理措施：（1）、导管口距离孔底应为不得大于100cm，考虑首批混凝土入管后和提升导管钢丝绳的变形、拉长，管底距孔底距离约为50cm。如果导管底距孔底距离过大，造成首批混凝土入孔后，导管埋入长度小于80 cm，或者更小，甚至埋不住导管而断桩，一旦此类情况发生，应立即拔出导管，用抽渣筒捞尽孔内混凝土，重新下导管。注意捞渣时应小心，不可将抽渣筒的钢丝绳与钢筋笼缠在一起；（2）、颈缩长度在地下水位以下45m以上也称断桩。因为在深水45m以下要补一个短桩，其代价与原桩位重新打孔灌一个桩的代价不差上下。断管是由于导管插入混凝土深度过大，导管下部分混凝土已有强度，增大了提升导管的阻力，提升导管时将导管从法兰连接处拔断形成断桩。断管的原因主要是因为导管埋入过深，因此施工时一方面要提高灌桩的速度，另一方面要勤于检查孔内混凝土的高度和导管埋入混凝土的深度，一旦埋入深度超过6 cm，应及时提升导管并根据实际情况确定拆卸导管的节数；（3）、提升导管时，将管底提出混凝土面形成断桩。导管埋入混凝土内的长度过少，提升幅度过大是直接的原