南京交院 路桥0821313 论文正文.doc

目 录摘要. 1关键字. 1前言. 11 关于钻孔灌注桩. 11.1 钻孔灌注桩的使用现状.11.2 钻孔灌注桩存在的缺陷.22 工程概况. 23 施工工艺. 23.1 施工准备.23.2 护筒制作与埋设.43.3 选择钻孔机械.33.4 制备泥浆.43.5 钻孔灌注桩的施工.43.6 环保措施.63.7 主要机械设备.64 几种常见问题及处理措施. 64.1 护筒外壁冒.64.2 塌孔.64.3 扩孔及缩孔.74.4 钻孔偏斜.74.5 掉钻.7 4.6 混凝土灌注过程中因故中断. 7结语. 8参考文献. 8附表一 . 9附表二 . 10谈钻孔灌注桩的施工摘要：钻孔灌注桩整个施工过程工序较多，本文结合东台市沿海经济开发区新城大道项目部新建三仓河大桥工程，论述了钻孔灌注桩的施工准备、钻孔、清孔等施工工艺流程以及在施工中遇到的常见的突发情况的处理措施。关键字: 桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制前言 钻孔灌注桩具有施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大及对周边环境影响很小的优点,因而在工程上被广泛应用。在其施工时都要把桩孔位置处的土都排除地面，然后清除孔底残渣、安放钢筋笼，最后浇筑混凝土。整个施工过程中工序比较多而且质量要求严格。所以要注意其施工工艺及其注意要点,并在在施工前应做好各项准备工作,以保证工程质量及其进度。1 关于钻孔灌注桩1.1 钻孔灌注桩的使用现状钻孔灌注桩是桥梁工程最常用的基础形式之一，它具有适应性强。对邻近结构影响较小、抗震性能强无震动、所需设备简单、操作方便施工安全等特点；而且钻孔灌注桩可将所有上部结构传来的动载和静载均匀地传递至深层稳定的土层中，从而大大减小了基础沉降和不均匀沉降，故钻孔灌注桩呗广泛应用。绝大多数桥梁的基础形式为钻孔灌装桩，而且钻孔灌注桩呗公认是安全可靠且极为有效的基础形式之一。在国外，钻孔灌注桩也广泛的应用于各种跨度的桥梁，尤其是在特大桥梁基础中的应用，譬如美国波士顿新桥，主跨为227.08m的五跨斜拉桥，两主塔墩基础分别采用142.44和162.44嵌岩钻孔灌注桩。随着越来越多的大跨度和各种超高层建筑物的出现，钻孔灌注桩成为了建筑物基础的首选之一，可谓起步虽晚而发展迅速。1.2 钻孔灌注桩存在的缺陷由于钻孔灌注桩是在地下而且在水中成孔，灌注水泥混泥土，加之成孔方法各异，地质条件的各种变化，水泥混凝土浇注时间的长短，施工技术人员水平及经验高低等因素，钻孔灌注桩极易出现各种缺陷。最常见的缺陷有缩颈、断桩、混凝土离析等。2 工程概况本项目位于东台市沿海经济开发区新城大道上，本桥跨三仓河，桥梁中心桩号K0+364。本身跨径采用216+320+216，桥梁全长134.62m，全宽30m，桥梁上部结构采用16m、20m预应力混凝土空心板梁；下部结构采用桩柱式桥墩、重力式桥台，桩基础。3 施工工艺3.1 施工准备3.1.1施工前应进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实，准备场地，同时对施工用水、泥浆池位置，动力供应，砂石料场，拌和机位置，钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。3.1.2测量放线，根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，并设护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。3.2 护筒制作与埋设护筒有固定桩位,保护孔口,隔离地面水和保持孔内水位高出地下水位或施工水位以维护孔壁不致坍塌等作用,是钻孔灌注桩施工不可少的设备。护筒的内径比钻孔桩设计直径较大。用回转钻机钻孔的宜加大10 cm20 cm ,用冲击锥、冲抓钻钻孔的宜加大20 cm30 cm。护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求:当护筒在陆地时,宜高出地面0. 3 m 以上,当在水中时,如地质良好,不易坍孔,宜高出施工最高水位1. 0 m1. 5 m;如地质不良,容易坍孔,宜高出施工最高水位1. 5 m2. 0 m。对于用正循环钻机时,并应加出渣孔的高度。护筒的制作应有一定的强度和刚度,接缝和接头紧密不漏水。一般可用钢筋混凝土或钢板制成,选择时应满足下列要求:3.2.1 钢筋混凝土护筒通常与桩身混凝土灌注在一起,不再拔出,因此宜使用在不准备拔出护筒的部位。3.2.2钢护筒装拆方便,可重复使用。一般用5 mm6 mm 钢板卷制,每节长为1 m2 m ,可制成整圆形或两个半圆形拼接,采用何种形式可由使用要求决定。护筒的两端用法兰连接。护筒埋设时,其中心应对准测量标定的桩位中心,并应严格保持护筒垂直,注意护筒位移。护筒埋设可用压、锤击、振动等方法下沉护筒到必要的深度,外护筒必须高出水位1. 5 m ,内外护筒之间用黄泥塞紧,护筒的强度与刚度已考虑到锤击和振动下沉的要求。成孔质量见标准见下图：护筒安装偏差（cm）孔径孔深倾斜度桩位偏差沉渣厚度终孔泥浆指标比重粘度含砂率5大于设计直径大于设计深度1%5201.061.10182843.3 选择钻孔机械正循环钻机：粘性土、砂类土：砾、卵石粒径小于2cm，钻孔直径80-250cm，孔深30一100m。反循环钻机：粘性土、砂类上、卵石粒径小于钻杆内径2/3，钻孔直径80一250cm，孔深泵吸40m，气举100m。正循环潜水钻机：淤泥、粘性上、砂类土、砾卵石粒径小于10cm，钻孔直径60一150cm，孔深50m。全套管冲扳抓和冲击钻机：适用于各类土层，孔径80一150cm，孔深30一40m。在钻孔过程中，钻机（架）必须保持平稳，不能发生位移和沉陷。因此钻机安装就位时，底座应用枕木垫实塞紧，顶端用风绳固定平稳。3.4 制备泥浆制备泥浆应选用塑性指数IP10的粘性土或膨润土，对不同上层泥浆比重可按下列数据选用：粘性土和亚粘土可以就地造浆，泥浆比重1.1一1.2间。粉土和砂土应制备泥浆，泥浆比重1.51.25：砂卵石和流砂层应制备泥浆，泥浆比重1.31.5。3.5 钻孔灌注桩的施工3.5.1 将钻机调平对准钻孔，把钻头吊起徐徐放人护筒内，对正桩位，启动泥浆泵和转盘，等泥浆输到孔内一定数量后，方可开始钻孔。具有导向装置的钻机开钻时，应慢速推进，待导向部位全部钻进土层后，方可全速钻进。正循环钻机开孔时，应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入孔内一定数量后，方可开始钻进。用泵吸式反循环钻进时，钻头应距孔底20一30cm，防止堵塞吸渣口，在接长钻杆时，应注意接头紧密，防止漏气、漏水和钻杆松脱。反循环钻进时，必须注意连续补充泥浆，维持护筒内应有的水头，避免坍塌。3.5.2 钻孔应连续进行，不得间断，视土质及钻进部位调整钻进速度。开始钻进及护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中时，应低档慢速钻进。钻进过程中，要确保泥浆水头高度高出孔外水位0.5M以上，泥浆如有损失、漏失，应及时补充，并采取堵漏措施。钻进过程中，每进2-3m应检查孔径、竖直度，在泥浆池捞取钻渣，以便和设计地质资料核对。3.5.3 钻进时，为减少扩孔、弯孔和斜孔，应采用减压法钻进，使钻杆维持垂直状态，使钻头平稳回转。3.5.4 终孔检查合格后，迅速清孔，清孔方法采用换浆法。清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标，沉渣厚度应符合规范要求。清孔时，严格保持孔内水头，防止坍孔。3.5.5 清孔后用检孔器测量孔径，检孔器的焊接在工地进行，监理工程师检验合格后，即进行钢筋笼的吊装工作。3.5.6 钢筋笼骨架，焊接时注意焊条的使用一定要符合规范要求，骨架一般分段焊接，长度由起吊设备的高度控制，钢筋笼的接长，采用搭接焊方法，钢筋笼安放要牢固，以防在砼浇筑过程中钢筋笼浮起，钢筋笼周边要安放圆的砼保护层垫块。3.5.7 水下砼采用导管法进行灌注，导管内径一般为25一35cm，导管使用前要进行闭水试验（水密、承压、接头抗拉），合格的导管才能使用，导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上，导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般0.25一0.4m，导管顶部的贮料斗内砼量，必须满足首次灌注剪球后导管端能埋入砼中0.81.2m，施工前要仔细计算贮料斗容积，剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满砼。随着砼的不断浇入，及时测量砼顶面高度和埋管深度，及时提拔拆除导管，使导管埋入砼中的深度保持26m间。砼面检测锤随孔深而定，一般不小于4Kg。3.5.8 每根导管的水下砼浇筑工作，应在该导管首批砼初凝前完成，否则应掺人缓凝剂，推迟初凝时间。3.5.9 砼的坍落度应满足设计要求，砼浇筑应连续进行，为保证桩的质量，应留比桩顶标高高出0.5一1.0m左右的桩头，处于干处的桩头，可在砼初凝后，终凝前清除。3.5.10 技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。3.6 环保措施为保护施工范围内的环境卫生、农田，钻孔桩废弃的泥浆应在施工完成后，用汽车或罐车将泥浆池（槽）中的泥浆清运到指定的排放地点。3.7 主要机械设备钻机、砼搅拌机、砼运输车、吊车、空压机、水泵、导管、泵车、装载机、电焊机、发电机、水车等。4 几种常见问题及处理措施4.1 护筒外壁冒浆 护筒外壁冒浆会引起护筒的倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工，这是由于埋设护筒时周围填土不够密实所致。处理方法是：若出现这一问题，应立即停止钻进，将护筒四周不密实的填土全部挖除，并选用含水量适当的黏土重新填筑。填筑时应分层夯实，必要时可加适量水泥。4.2 塌孔塌孔的主要原因有：护筒埋置过浅，周围封填不密实漏水；泥浆稠度小，起不到护壁作用；操作不当，提升钻头或掏渣筒时倾倒，或放入钢筋骨架时碰撞孔壁；泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁；在松散的砂层中钻进时，进尺过快。预防措施：轻度塌孔，可加大泥浆相对密度和起高水位；也可以用泥浆膏投入，待孔壁稳定后低速钻进。严重塌孔时应进行回填，待回填土方稳定后重新开钻。4.3 扩孔及缩孔 缩孔的主要原因是因为钻锥磨损过大，补焊不及时或因地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。 扩孔的主要原因是由于孔壁坍塌或钻锥摆动过大所致。 预防措施：为防止缩孔应及时修补磨损钻锥；使用失水率小的优质泥浆护壁；必须快钻慢进，并复钻二三次；已发生缩孔时应用钻锥上下、左右反复扫孔扩大孔径，直到缩孔的部位达到设计孔径要求为止，并使用失水率小的优质泥浆护壁。对于扩孔，应注意防止塌孔和防止钻锥摆动过大。4.4 钻孔偏斜钻孔偏斜的主要原因有：钻架不稳、钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动；土层软硬不均匀，致使钻头受力不均；钻孔中遇有较大孤石；钻杆弯曲，接头不正等。预防措施：检查纠正钻架，使之垂直安置稳固，并对导架进行水平与垂直校正；偏斜较大时，填入土石重新钻进并控制钻速。4.5 掉钻掉钻的主要原因有：卡钻时强提强拉、操作不当，使钢丝绳或钻杆疲劳断裂；钻杆接头不良或滑丝；马达接线错误，使不应反转的钻机反转，钻杆松脱。预防措施：卡钻时应设有保护绳方能适度强提，严防钻头空打；经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置；掉钻落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳等工具打捞，若落体已经被泥砂埋住，则应用冲、吸的方法，先清除泥砂，使打捞工具接触落体后再打捞。4.6 混凝土灌注过程中因故中断混凝土灌注过程中因故中断的原因较多，有时在采取措施后仍无法恢复正常灌注。预防措旆及处理方法是：若刚开灌不久，可拔起导管和吊起钢筋笼，重新钻孔至原孔底，当安装钢筋笼和清孔完毕后再开始灌注混凝土。迅速拔出导管，清理导管内积存的混凝土，检查导管后重新安装导管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出后，立即将导管插入原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成。结语钻孔灌注桩目前在沿海城市和市区改造中的使用已相当普及,但由于钻孔灌注桩工艺复杂，施工环节多。因此,每个环节的质量都会对最终成桩质量造成影响。因此为确保工程质量，必须坚持“预防为主”的原则，做好施工前的各项准备工作，按照设计与规范的要求对钻孔灌注桩施工的全过程进行严格的质量控制，及时解决施工中出现的各种问题。只有这样，才能保证工程质量，满足设计要求。参考文献 1钻孔灌注桩施工技术J . 山西建筑, 2006 , 32(14) :87288. 1卓维松. 钻孔灌注桩端注浆施工技术J . 山西建筑,2006 ,32:88289. 2丁文义.钻孔灌注桩的施工控制J.2008,28(1):102-104,113.附表一：钻孔灌注桩施工工艺流程图（做好记录，监理工程师批准）测量定位填筑工作平台场地平整钻机就位制做护筒埋设护筒复核放样钻 孔清 孔终孔检查终 孔钢筋笼就位测量复核定位