桩基础在施工中方法.doc

西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）桩基础在施工中方法姓 名： 张博 班 级： 394111 学 号： 0930442 指导教师： 赵兴翟 摘 要文章通过对钻孔桩工艺优缺点的了解,以及对钻孔桩常见事故处理措施的研究,在理论与实践相结合的基础上,得出了钻孔桩质量控制的要点，结合砂土地区钻孔灌注桩成孔、成桩施工中，因施工操作不当可能发生孔、桩的质量问题进行分析和探讨。随着国民经济的飞速发展，高层建筑如雨后春笋般迅速拔起，大直径钻孔灌注桩在我国桩基础的应用中已十分广泛。它与预制桩相对优点较多，如造价低、节省钢材，承载力可高达40000kN。大直径钻孔灌注桩在亚砂土地区工程中应用较多。其施工工艺也日趋完善，它由钻探成孔及灌注成桩两部分组成，其施工程序如下：放线定位；护筒埋设；设备安装及泥浆系统；成孔；清孔；钢筋制作、人孔定位；砼材料、制作；水下混凝土灌注、成桩。关键词：钻孔桩 埋管 引言桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）,桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围,凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性,桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等目 录第一章 旋挖钻孔桩9一、旋挖钻孔桩工艺9二、旋挖钻孔桩优点及不足9三、旋挖钻孔桩常见事故及对策10四、灌注水下混凝土时导管出现问题的处理方法11五、钻孔过程中事故的原因及处理13六、水下砼凝土灌注的质量保证措施14第二章 旋挖钻孔桩9一、断桩15二、埋管15三、卡管形成断桩16四、导管进水17五、坍孔 17六、短桩头19七、成孔20八、成桩21九、事故处理措施22结 论25结 束 语26致 谢27参考文献28 第一章 旋挖钻孔桩一、旋挖钻孔桩工艺旋挖钻成孔是利用带有斗式钻头的转杆旋转及自身的自重,将切削的土削刮入斗筒内,提升斗筒至孔外,借助斗筒的特殊机构弃土,重复上述过程即形成桩孔。用这种方式成孔可以用套筒护壁,也可用泥浆护壁,当泥浆无循环时,称“静泥浆”。如土质很好,可以自立,则也可不用护壁措施成孔。二、旋挖钻孔桩优点及不足1、旋挖钻孔桩优点(1)振动与噪声较低。(2)成孔速度快,尤其在砂质土内成孔,斗筒取土及弃土都比较容易,每一斗都是实土,不像钻吸式钻头成孔,排出的都是泥浆,速度必然慢于斗筒取土。(3)机械设备较简单、方便,仅需一台自行式吊机,装在吊机上的转盘,钻杆及斗筒式钻头,这些都可预先组装在一起,到工地后,设备自行走至桩位即可开钻。(4)垂直度、孔径、标高及孔地虚土等均能较好控制,对确保工程质量非常有利。2、旋挖钻孔桩不足之处(1)对于黏性较高的粘土成孔,成孔速率不高,主要粘土吸附在斗筒周壁,不易卸下,往往须假振动或用人工才能清理干净斗筒。(2)斗筒底板的开启机构,常发生故障,有时需配专人开启底门,驾驶员不能单独操作。(3)砂卵石层中钻进也存在困难。(4)设备均系进口,施工成本与其他成孔方式相比较高,市场竞争力较差。3、旋挖钻成孔施工要点(1)确保桩架、钻杆的垂直度,是保证所成孔不倾斜的关键。进口的钻机,其桩架及钻杆都能精确调整。在钻成前校准垂直后,一般在成孔过程中就无需再进行调配。伸缩式钻杆如果使用期过长,应检查其节间的公差配合是否过松,节间与节间的配合过松,成孔时钻杆晃动,这都会影响成孔的垂直度及孔径扩大。(2)根据不同的土质选择不同的钻头。(3)成孔过程中,钻头上下升降频繁,宜控制升降速度。速度过快时,孔底的负压会造成部分虚土或底部塌孔。当有泥浆护壁时,大量泥浆随着斗筒的提升,从简外侧空隙中快速流入筒底部,形成对孔底的冲刷,也是造成扩孔或塌孔的原因。此外,升降速度在有泥浆护壁的孔中会形成较大的扰动,影响孔壁稳定。(4)对不同的土层,钻头的转速也应控制,在软土中可稍高,在硬土、砂卵石层中要适当放慢。(5)旋挖钻成孔,一般均用泥浆护壁,但这类泥浆非循环使用,与循环式钻机桩成孔不同,往往成孔结束后,孔底淤泥较多,如不作处理,则影响桩的承载力,甚至在上部结构施工完毕后产生极大的沉降。处理方式可用专用泥浆斗捞出,也可在放钢筋笼之前,用泥浆泵或气举法吸出,但同时应灌入新泥浆。三、旋挖钻孔桩常见事故及对策旋挖钻孔桩常见事故及对策事故性质主要原因处理对策1.钻孔倾斜主机及动力头不平调整主机及动力头的不平伸缩式钻杆磨耗严重更换被磨损的钻杆土层中有块石或孤石，孔内土层倾斜不能强行钻进，应设法去除石块后再钻，如硬土层面能确定，则暂不钻进，提出钻杆后用冲击钻头凿松后再下钻头，或用斗筒钻缓慢地钻进，至斜面钻平后再恢复常速2.塌孔表面填土层松散塌孔用护筒穿透表面填土层承压水或地下水渗流严重如能堵住水源则设法堵塞，否则改用泥浆护壁。钻头升降时，速度过快。按规定速度升降钻头钻头与孔壁间无空隙，形成活塞效应钻头做成锥形，上小下大，使保持部分空隙。3.孔底沉积过多钻头对孔壁挠动，钻头升降过快，底部形成活塞效应。同2有关对策成孔后不及时放钢筋笼，灌注水上砼。应及时进行下道工序，必须等待时孔口放盖板，孔口附近禁止堆放重物或进行其它作业。4.扩孔钻杆刚度不够改用大的钻杆钻杆间空隙过大更换相应钻杆斗筒偏心校正斗筒的重心与钻杆中心一致四、灌注水下混凝土时导管出现问题的处理方法1、导管进水导管进水分初灌导管进水和中期导管进水。初灌导管进水是由于首批混凝土储量不足或导管底口距孔底距离过大,混凝土下落不能埋置导管,造成泥水从导管底口进入。其处理方法是:立即将导管提出,并将散落在孔底的混凝土拌和物用泥石泵吸出,不得已时需将钢筋笼提出采取复钻清孔,然后重新下放钢筋笼、导管,并投入足够储量的首批混凝土或改正操作工艺,重新灌注。在灌注混凝土的过程中,由于导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气挤开,或焊缝开裂,水从接头或焊缝中流入,导管提升过猛,或探测出错,导管底口超出原混凝土面,发生中期导管进水,这种情况可按下面方法进行处理:拔换原管重新安新管。在操作时必须用潜水泵将新管内的泥水抽干,才可继续灌注混凝土。同时为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底翻入,导管插入混凝土应有足够的深度,一般宜大于2 m。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入新导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以震动片刻,使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深,且初凝时,可将导管拔出,用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土拌和物表面的沉淀土全部吸出,将装有底塞的导管压重插入原混凝土拌和物表面2m深处,然后在无水导管中继续灌注混凝土。灌注时,将导管快速提升0.5 m,继续灌注的混凝土拌和物即可冲开导管底塞流出。若前述混凝土面在水面以下不深,但已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒内的水(泥浆)抽出,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。2、塞 管塞管分初期导管堵塞和中期导管堵塞。初期塞管多因隔水栓卡管,有时也可能由于混凝土本身原因,如坍落度过小、流动性差、夹有大颗粒石块、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等,使混凝土中的水泥浆被冲走,超集料集中而造成堵管。处理办法可采用长杆冲捣管内混凝土,用吊绳抖动导管,或提升迅速下落振冲,或在导管上安装附着式振捣器。如仍不能下落时,则需将导管连同其内的泥凝土提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,需散落在孔底的拌和物予以清除。中期塞管多因灌注时间过长,表层混凝土已初凝产生;或因某种故障,混凝土在管内停留过久而发生堵塞。其处理方法是:将导管连同堵塞物一起拔出,若原灌注混凝土表面尚未初凝,可用新导管插入原灌拌和物内2 m深,用潜水泥浆泵下入导管孔底,将底部水泵抽出,再用圆杆接长的小掏渣筒下入管底,升降多次将残余渣土清理干净,然后在新导管内继续灌注。当灌注时间已久,孔内混凝土已经初凝,导管内又堵塞了混凝土,此时应将导管拔出,重新安设钻机,用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出,用钻架将钢筋骨架拔出,然后回填重新钻孔成桩。五、钻孔过程中事故的原因及处理在钻孔过程中,如发现孔壁内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即冒出气泡,出渣量显著增大而不见进尺,钻机负荷显著增加,应怀疑是坍孔现象,可用探测仪或探测锤进行探测,工地现场一般采用探测锤探测。坍孔原因可能是泥浆性能不符合要求,护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,若施工操作不当,如提钻头、下钢筋笼时碰撞孔壁,在松软沙层中钻进,进尺太快,以及由于护筒周围堆放重物或机械震动等均可引起坍孔。发生坍孔后,应及时查明原因,采取如何移开重物、排除震动等相应措施以防继续坍孔。对少量坍孔,如坍孔不继续扩大,可恢复正常钻孔。坍孔不严重时,可回填到坍孔位以上,并采取改善泥浆性能、深埋护筒等措施,继续钻进。坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,无上述类土时,可采用粘质土并参5%8%的水泥砂浆,待回填土沉实后,重新钻孔,此时钻孔要吸取上次教训,采用相应措施,如改善泥浆浓度,减缓钻孔速度等。坍孔部位不深时,可采取深埋护筒,将护筒填土夯实,重新钻孔。钻孔施工如何保证成孔质量:钻孔施工中可能出现的质量问题,一般的坍孔、井孔偏斜、弯曲、扩孔、缩孔、钻孔漏浆、梅花孔(或十字孔)、埋钻等。为防止此类事故的发生,确保成孔质量,在施工中应注意以下问题:(1)施工前认真检查地质资料,掌握地质状况,分析可能发生的问题并制定预防措施。(2)自开孔起,在钻孔所有时段,始终要注意泥浆的质量,并确保护筒内泥浆面标高不低于地下水位或河中施工水位,这是防止“坍孔”的基本保证。(3)护筒要埋入不透水土层中,宁可深不可浅。对不能埋入不透水土层中的护筒要增加泥浆的相对密度和粘度,以增加黏土土层厚度,防止漏浆。(4)对于冲击钻锤来说,要注意观察自动转向装置,泥浆相对密度和黏度不能太大,冲程不能过小,防止梅花桩。(5)施工前注意钻机安装平稳,施工中经常检查钻架位移量并测量其倾斜度,当发现有倾斜趋势时,及时处理控制,以防扩孔。(6)从开始清孔到浇筑前这段时间里,由于换浆及吊装钢筋笼,要注意泥浆面的标高及钢筋笼下放的位置,泥浆面要保持高于地下水位1.5 m2 m为宜。六、水下砼凝土灌注的质量保证措施(1)首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1m),以及填充导管底部的要求。(2)混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。(3)首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。(4)在灌注过程中,应注意保持孔内水头。(5)在灌注过程中,导管的埋置深度应控制在2 m6 m。当导管内的混凝土不饱满时,应慢慢地灌注,禁止在导管内形成高压气带。(6)在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管的埋深,导管拆除要迅速。(7)为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4 m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2 m以上高度,即可恢复正常的灌注速度。(8)灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为50cm100 cm,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。为了更好控制旋挖钻孔桩的成桩质量,要做到以下几点:(1)做好钻孔前的准备工作,如:地质条件的了解、钻孔场地的整置、泥浆配制。(2)钻孔过程中及时做好钻孔记录及地质柱状图,随时了解地质情况;对孔位、孔倾斜度泥浆各项指标经常检查,发现问题及时调整。(3)当孔深、孔径等达到设计要求后,进行清孔,(本桥桩孔主要采用掏渣筒清孔法清孔,清孔的目的是使孔底沉渣(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含渣量及孔壁垢厚达到设计及规范要求,为浇筑水下混凝土创造先行条件)。钢筋笼就位后,应复测桩底沉渣厚度如不满足,必须二次清孔。(4)灌注水下混凝土时,导管的埋入深度不得小于1 m,也不宜大于3 m。如埋深太小,或拔出砼面,可能形成断桩,因此灌注时,一定要作好记录。砼标高应高于设计高层0.5 m1 m,以便清除浮浆。第二章 钻孔桩质量控制及分析一、断桩形成断桩原因分析断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面：拨脱导管形成断桩灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。二、埋管 原因：混凝土停灌后导管无法拔出称为埋管，其主要原因是：孔深误测。 预防措施和处理办法：(1)孔深测量采用合理的办法：灌注时严格控制导管埋入深度，配备2名有经验的专人测孔，在任何情况下导管埋入混凝土的深度不得大于6m或小于1m，大于6m以上容易发生埋管拔不出而造成事故，少于1m时易发生拔漏的事故。所以拔管前必须仔细测探混凝土顶面的深度，用测锤测孔时可根据手感判断混凝土的深度。具体测量方法是：脱去手上戴的手套，把测绳下放到停止状态，用手垂直向上提测绳(不得使测绳碰撞导管，钢筋骨架或其他物体)手中可感觉到碎石碰撞测锤的摩阻是否有连续的感觉，一直上提测绳，测锤离开混凝土后手感将消失。此时可判断为混凝土顶面的深度，同时用理论计算混凝土的灌注深度，与实测深度相比较，相差值过大应反复测量，确定无误后方可提管。特别要注意的是，测孔前要校核测绳的刻度，因测绳反复使用后，可能由于提升或下放时刻度移动，这在施工中是要特别引起重视，防止造成孔深误测。(2)设备出问题停灌。灌注过程中遇到停灌超过20min时。应用起吊设备提动导管，每隔几分钟上下提动一次，使导管周围的混凝土不致过早地初凝。(3)导管上拔受阻。如导管向上提升数十厘米后提升受阻无法上提，这时不能只判断为埋管，而考虑是导管法兰盘卡挂钢筋骨架造成。此时可转动或摇动导管，使其脱离开钢筋骨架再向上提升。提升导管不可猛拔，防止拔断导管事故发生。(4)事故确实发生。若埋管的事故确实发生，初时可向导管加压使其下沉，然后用千斤顶试拔，如试用各种方法失败后，当iL径较大时，已灌的混凝土顶面尚未初凝，可另下一根导管，按后所述的第一项导管进水的处理要求施工。当混凝土灌注顶面距离地面不深时可停止处理。待混凝土凝固后将原护筒向上接长(或外加一道护筒)加压或锤击使护筒底脚沉到已灌注的混凝土面以下。按干处接桩处理即可。 转三、卡管形成断桩在灌注过程中发生混凝土在导管内下不去是经常遇到的。常叫作孔内不翻浆，称之为卡管。施工中卡管的成因(1)初灌混凝土时，隔水球卡管(首批混凝土)。(2)混凝土质量的原因卡管(如坍落度过小、流动性差、砂石中有大卵石，混凝土离析、导管漏水使粗骨料集中而形成导管堵塞等)。(3)拔管机械和拌和设备发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管内下落的阻力，使混凝土堵在管内发生卡管。卡管预防措施(1)混凝土拌和要均匀，坍落度要控制到18cm20cm以内，混凝土进入漏斗前必须检查混凝土的和易性，有条件时尽量采用拌和站拌和混凝土，使用混凝土运输罐车送混凝土，可消除混凝土拌和不均匀和离拆。要特别注意的是，在炎热的夏季灌车，运输混凝土时，出口处容易造成混凝土失水流动性减低，严重时结快。在漏斗顶部加一个5cm5cm的方格筛子，可预防不合格混凝土和砂石料中的大卵石进入导管。(2)在灌注前要仔细检修设备，准备备用机械，如起吊机械、混凝土拌和设备、备用发电机等，必须从思想上特别重视，出现机械故障、停电等必须有应急措施。否则。开盘条件不具备不能开始施工。发生卡管后的处理如果在灌注过程中发生卡管，时间很短孔内首批混凝土还为初凝，采用下述拔脱导管时的处理措施。如果开始灌注停留时间已久，孔内首批已初凝导管内又堵塞有混凝土，此时的处理办法应立即将导管拔出，用吸泥机将孔内混凝土表面的泥浆、渣土等吸出，重新下导管灌注，最后将此桩作为断桩再进行补强处理或加桩处理。可用长杆冲捣导管内混凝土，用吊绳抖导管使隔球下落，如仍不能下落时，则须将导管连同漏斗内混凝土一起吊起，上下抖动导管使混凝土下落，混凝土开始下落，要快速使导管恢复原位。防止导管内进水。四、导管进水主要成因(1)关注时首批混凝土储量不足或混凝土储量已够，但导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落以后，埋设导管深度不足，以致泥水从导管底口压人。(2)拔导管时提升过猛拔脱导管或测探有误，导管底口拔出原混凝土面，导管内涌入泥水。(3)导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂。水从接口或焊缝中流入。 预防措施和处理办法(1)若是第一种情况，由于首批混凝土储量不足，使导管进水，应立即将导管拔出。将散落在孔底的混凝土用空气吸泥机吸出或用抓斗清出，然后重新下导管并准备足够的储量的首批混凝土，将导管与孔底间距控制在30m40m之间，重新进行灌注。首批混凝土储量(m3)桩孔面积(m2)孔底至导管底口距离d(m)+导管初埋深度m(m)+导管内径面积(m2)孔内泥浆深度w(m)泥浆的重度(kN/mm3)混凝土的重度(24kN/mm3) (2)若是第二种情况，由于拔脱导管或测探有误，使导管内涌入泥水第一种办法是要立即将导管提离混凝土顶高50cm左右，利用砂包做隔水栓用8#铅丝吊住砂包随混凝土一起把导管内泥水压出使导管内充满混凝土，再将导管插入原混凝土内50cm，然后剪断吊砂包的铅丝继续浇注。处理步骤见图2、图3这两种方法比较快速，通过实践证明是最行之有效的处理方法。此方法处理后的桩经超声波检测未发现泥夹层和断桩。但要注意的一点是，桩头预留高度必须加大要超灌1m2m混凝土，以防桩头顶部混凝土内夹有泥块，造成短桩头。第二种办法是立即将导管提出孔外，在导管底部设置防水塞，具体做法是用一块5mm厚的钢板，大于导管下口的直径盖住导管，用三层塑料布密封导管口，将导管插入原灌混凝土内，导管上面再加重量以克服泥浆浮力，导管内装满混凝土后，稍提导管，利用混凝土自重将底塞冲开，然后继续灌注混凝土。(3)若是第三种情况，由于导管接头不严或焊缝开裂，使导管进水，要根据导管在什么位置进水采取不同的处理办法。如在离孔口不远处要加快灌注速度，在最短的时间内将进水管拔出。如在最低侧，就要加深埋管深度来解决。不论在什么位置都要采取连续灌入混凝土才能防止管内存水使混凝土产生离析，避免发生卡管事故的发生。五、坍孔在灌注过程中，如果发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出水泡，应考虑是坍孔征象，可用测探锤探测，如发现孔的深度与灌后测的深度有明显的差异或测量达不到混凝土面时及达不到原来的深度，相差很多，可证实为坍孔。坍孔的成因一般是护筒底部漏水，孔内水位降低或在河流中，当涨水时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等引起坍孔。发生坍孔后要查明原因采取以下措施，如保持或加大水头、放开重物、排除振动等，防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌注。六、短桩头原因在施工过程中，往往出现有个别桩的混凝土顶面达不到设计的桩标高，我们称此桩为短桩头，造成短桩头的主要原因是：预防措施及处理办法(1)测锤加重：当混凝土灌到将结束时，使用较大重量的测锤进行测量。(2)当使用测锤测的混凝土灌注达到要求的标高时，可选用另一种测量方法校核混凝土的顶面是否确实达到要求的高度，具体方法是：使用一根长度能插到混凝土顶面以下的螺纹钢筋，一般16的钢筋即可使用，脱掉手套将钢筋握在手中垂直向下插入，上下提动钢筋利用钢筋螺纹与混凝土中的碎石摩擦，可靠手感测出混凝土面的确切深度，此方法在实践中验证确实很好。可有效地控制混凝土的顶面标高。(3)当造成短桩头时，可先挖承台，根据地质情况和地下水位的深浅决定处理办法，如果地下水位较浅且地质不宜直接挖时，可在桩头的外面下压一个长护筒，直径大于桩径的20cm。把护筒底角下到混凝土顶面的大约40cm后，清除桩头顶部的淤泥和沉渣及低强度混凝土，把桩头清理干净后，按普通混凝土浇注即可，然后把护筒拔出。钻孔灌注桩的质量控制 钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁公路工程质量检验评定标准JTJ07198对钻孔灌注桩的质量作了严格的要求，明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测，这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制，我们认为在现时代仍应强调以下几点：(1)对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防范措施，并责任到人。(2)严把队伍进场关。“一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿”的现象在建筑市场上仍然存在。只有从严把关，使一流人才、先进的工艺，过硬的设备进场，就为优良工程打下了坚实的物质基础。(3)严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段，我们的做法是：对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查；逐根桩作小应变动载检测；对处理后的缺陷必要时进行取芯检测，若检测仍有缺陷，则该桩再辅以承载试验(大应变)，以确保成桩质量及工程的安全性。灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止事故和发生桩身缺陷。对每道工序必须认真对待，一旦发生事故将造成很大的经济损失和延误施工工期。如出现事故时，应认真分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，对于确实存在缺陷的基桩，应尽可能设法补强，不宜轻易废弃，造成过多的损失。七、成孔大直径钻孔灌注桩施工中，成孔是首先要考虑的问题。成孔施工中对桩的影响主要有孔径(桩径)、孔位偏差、孔的垂直度及冲洗液(泥浆)。(1)钻孔桩的孔径可按设计桩径选择钻头直径、孔径偏差允许为设计桩径的正偏差。其允许正偏差在30 mm50 mm。施工前应对孔位进行测量定位。孔位确定后应进场地平整，使机具(主动钻杆)、钻头中心与孔位重合，方可开钻施工。孔位偏差应达到桩的设计要求。(2)为保证钻孔垂直度，钻孔不发生倾斜，施工时钻机要求摆放平稳。开钻时不抖动。开孔时应轻压慢转，人护桶以下2 m后，采用正常钻速及钻压，钻孔速度宜控制在小于2 h。钻杆要求垂直，当连接钻杆后，应检查连接后钻杆的垂直度，保证弯曲在规定的范围之内。若发现钻孔倾斜，应立即起钻，找出孔斜原因。采取相应措施，由已开孔处重新扫孔纠斜直至正常钻孔。钻孔垂直度允许偏差为0.5。(3)钻孔中，冲洗液性能的好坏尤为重要。它起着冷却钻头、护壁及携带泥砂岩屑作用，并保证孔内干净、顺畅。黏性土地层可以利用其自身造浆，砂性土则需要人工制浆。泥浆材料可选用泥浆土或黏性较高的高岭土。为保持泥浆性能和循环的要求，地面应设泥浆池、循环槽、沉淀池。泥浆池每隔40 m设1个，循环槽要求长度不小于15 m，循环槽每隔4 m5 m再设沉淀池。施工时应时常清理沉淀池，排除残渣，减小冲洗液含砂量。对泥浆性能要求如下：其含砂率应小于8，黏度应控制在18 s22 s，胶体率大于85。(3)当钻至设计孔深(即满足桩的要求)应将钻具提离孔底少许，保持正常转速，将泵量开至最大进行清孔。清孔的目的是排除沉渣及孔壁较厚的泥皮，冲洗钻孔时间视泥浆性能参数而定。当孔底泥浆比重在1.15左右，含砂率10，黏度小于25 s可视为冲洗完成。冲洗完成后，孔底沉渣应达到：端承桩不大于50mm；摩擦桩不大于200 mm。在下钢筋笼前必须复测沉渣厚度。如超过该值，必须重新清孔，直至满足沉渣的条件，方可进行下一步施工。八、成桩完成上述至钢筋笼到位，灌注成桩则是施工的关键。桩的质量问题主要表现为断桩、夹泥、蜂窝、少灌等，故选择好混凝土材料及性能参数、辅助设备、施工工艺就尤为重要。(1)混凝土由水泥、砂、粗骨料组成，其配比应通过试验确定。最好配合比的强度比设计要求的强度高配一级。施工中混凝土应具备良好的和易性和流动性，1m3混凝土中水泥量不少于360kg。粗骨料宜选用卵石或碎石，其粒径不得大于40 mm，砂宜用中至粗砂，一般控制在4050。混凝土的塌落度值为18020 mm(气温高，桩深，取高值，反之取低值)。混凝土搅拌方法：水泥、骨料、砂倒人搅拌机加30的水先搅拌均匀后，然后再加入60的水搅拌，最后再加10的水搅拌到出混凝土时间控制在60 s90内。当灌注时间大于3 h(一般砼初凝时间仅为3 h5 h)。混凝土中应加缓凝剂，它可使混凝土初凝时间大于8 h。(2)灌注混凝土使用的导管应符合下列要求：宜选用无缝钢管，壁厚3 mm，直径250 m，导管每节长度可按施工工艺要求确定(长短可不一)，两管之间由法兰盘连接。导管使用前应进行试压，试压压力为0.4 MPa0.8 MPa。保证连接处密封良好。 转贴于 中(3)灌注混凝土前应做好严密的施工组织计划及充分的准备工作。灌注应连续进行，不得中断，一旦发生机具故障及导管堵塞问题，应立即采取有效应急措施。对桩径大、桩深、灌桩量多应采用多台搅拌机同时工作，以减少混凝土离析现象。另外。提升动力应足够，避免出现起吊动力不足，造成其他意外事故。灌注中要求第一次灌注量保证导管底端埋入混凝土中不少于0.8 m。为此。灌注储料斗制作时其容积应满足这一要求，正常灌注时混凝土上升速度不得小于2 m/h，每根桩灌注施工时间不得超过下列规定：灌注量在10m3以内2h；灌注量在10m320m3内3h；灌注量在20m330 m3内4h；灌注量在30m340m3内5h；灌注量大于40一则应在8 h内完成。每根桩的混凝土试块不得少于一组。(4)为保证灌注桩质量，防止出现断桩、夹泥、蜂窝、少灌等缺陷，灌注施工操作中还应注意：第一次灌注时，导管底端与孔底距离应严格控制。其距离孔底30 cm40 cm为宜；在灌注施工的整个过程中，导管底端严禁提出混凝土面，导管底端埋人混凝土深度宜2 m左右。当遇导管堵管或混凝土下灌不畅时，可适当提拉或左右摆动导管，以增加其流动性、和易性及减小下灌阻力。但导管底端埋置深度不得小于1 m。当混凝土面上升至钢筋笼内2m3m时，应及时提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，防止钢筋笼上浮。随着混凝土面不断上升及孔内压力减小，桩上部混凝土不如下部密实。这时应加大灌注料斗落差，同时上、下提拉及摆动导管。最后一次混凝土的灌入量要求掌握好，灌注混凝土的高度应控制在设计桩顶标高以上0.4 m。钢筋笼的制作、焊接、吊装应按设计要求及操作规程执行。在大直径钻孔灌注桩整个施工过程中，对成孔速度、人岩(土)深度、孔底标高、桩位偏差、沉渣厚度、桩孔垂直度、孔径、混凝土灌注量、灌注时间、桩顶及钢筋笼标高、导管的折卸情况和埋管深度等进行记录、登记、填写，并妥善保存该原始资料以备查询。成孔和成桩在大直径钻孔灌注桩施工中举足轻重，它的施工好坏直接影响桩的质量。如何在大直径钻孔灌注桩施工中提高桩的质量，实践中笔者认为成孔是桩质量的前提，成桩是桩质量的关键。施工工艺方法是桩质量的保证。九、事故处理措施1)堵管:堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3100kg/m3的范围内,坍落度应控制在160mm200mm之间。混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。冬施时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。2)窜孔:在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,打完一棵桩后,在施工相邻的桩时,发现刚施工的临桩的桩顶突然下落,当桩泵入混合料时,临桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。发现窜孔的条件有如下三条:1.被加固土层中有松散饱和软土层;2.钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3.土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:采取隔桩、隔排跳打方法;设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;合理提高钻头钻进速度。3)桩头空芯:主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。4)桩端不饱满:这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。5)桩孔偏斜:主要因为地面不平,导向设施出现偏差,钻架不正或钻杆弯曲,钻杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。施工前应对安装好的钻机设备做全面检查,做到水平、稳固,对钻杆、接头要逐个检查,保证钻杆顺直,有足够的刚度。在钻进时,土层由软变硬时要少加压慢给进。6)钻进困难:主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块,钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选用硬质合金钻头,采用合适的钻速。遇到障碍时如障碍物不深,应进行清除后复钻,如不易挖出则改变桩位。 转贴于 中国论文下载中心 25 结 论 本设计简介了稳定性检算的基本原理，圆弧条分法的两种基本方法：瑞典条分法和毕肖普法。在软土地区采用圆弧条分法的改进方法有效应力法比较适宜。本设计介绍了多种处理软土地基的方法，其中主要选取了袋装砂井和深层搅拌桩两种方法进行深入探讨。设计从控制袋装砂井上部的路基填筑时间长短，来进行袋装砂井的设计和固结度的计算。对于相同的填筑时间下袋装砂井的不同直径和长度及不同填筑时间下相同的直径和长度进行试算，并对加固后的地基沉降进行验算，并对稳定性进行验算，从而得到合理的填筑时间和合理的直径及长度。设计对深层搅拌桩的应用及发展进行简介，并详细介绍了深层搅拌法的加固机理，对深层搅拌桩的不同直径和长度进行试算，同时对加固后的地基沉降及工后沉降进行验算，并对稳定性进行检算，从而得到合理的设计方案。通过本设计对袋装砂井和深层搅拌法处理效果，施工时间及施工工艺进行比较，得到深层搅拌法更适宜本地区软土地基的加固。结 束 语此次毕业设计是我们从入学走向工作重要的一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次设计，我得到了一下经验：1.快速入题。拿到毕设题目要尽快把自己的蓝图勾画出来，不能走一步算一步，必须把整体把握好。而我的这次设计，都过了很长时间才知道自己要做什么。2.频繁与导师讨论。有问题多问导师，不能自己闷头做，方向偏了仍不