静态泥浆护壁旋挖桩施工工艺及质量控制 (2)

1、.静态泥浆护壁旋挖桩施工工艺及质量控制龚安塘 2012年3月摘 要：本文结合旋挖桩的工艺流程和成孔方式，介绍了地下水位较高时采用静态泥浆护壁旋挖桩施工的技术方案，并阐述其质量控制和检验要点。在分析施工过程中易出现的事故原因后，提出了有较好操作性和针对性的应对方法，对工程运用具有较强的指导意义。关键词：静态泥浆护壁 机械旋挖桩 施工工艺 质量控制机械旋挖桩是在螺旋钻孔、回转斗钻孔、大锅锥钻孔工艺的基础上，综合吸收各种成孔工艺优势发展起来的一种新型桩基础成孔工艺。由于它机械化程度高、振动小、噪音低，对附近居民的生活影响小，同时适用于人工不能开挖的地方（地下水位较高、有承压水的砂土层、滞水层、厚度较

2、大的流塑状淤泥、淤泥质土层），具有施工安全、工期短、成孔标准、无环境污染等特点，在重庆地区桥梁、大型建(构)筑物的桩基工程中越来越多被采用。一、旋挖桩的工艺流程、成孔方式及适用范围（一）旋挖桩的工艺流程：场地平整测量定位钻机就位埋置孔口护筒制备泥浆钻进开挖清孔检查吊装钢筋笼二次清孔安装混凝土导管灌注混凝土。（二）成孔方式：分为干成孔、全护筒成孔和泥浆护壁（水孔）成孔。（三）适用范围：干作业钻只宜用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层，且极易塌孔。全护筒成孔存在工艺复杂，当遇到孤石时极易偏孔以及拔筒困难等不利因素。静态泥浆护壁旋挖工艺由于采用泥浆护壁，它使旋挖式钻孔工

3、艺从单纯在地下水位以上土（岩）层中使用，发展到地下水位以下土（岩）层中使用。同时旋挖机成孔工艺是非水介质取土成孔，钻孔出土由钻头直接带出，不依靠泥浆输送，和以往的循环泥浆冲击成孔相比只需要少量泥浆护壁和清孔，大大减少了泥浆的需求和排放，减少了环境污染，降低了施工成本；同时成孔泥皮薄、孔径规矩、桩承载力稳定。宜用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、碎石土、岩层及填土。静态泥浆利用地下水就地取用粘土，采用旋挖机自动搅拌而形成泥浆，且无需循环，其护壁原理如下:静态泥浆护壁原理图（此图片来自旋挖钻机工法网）二、施工工序及质量控制要点（一）加强原材料试验工作，严格执行各种材料的检验制度，不合格材料严禁进

4、场和使用，水泥、钢材均应有出厂证明和试验资料，混凝土要做配比试验，严禁套用配合比。（二）孔口护筒的埋设、泥浆的制备、钻孔的清孔要有专人负责，严禁缩颈、夹层、歪斜等质量通病。（三）为防止钻斗内的土砂掉落到孔内，使泥浆性质变坏或沉淀到孔底，斗底活门在提升过程中始终应保持关闭状态。（四）为防止快速地上下移动钻斗，水流以较快的速度在钻斗外侧和孔壁之间的空隙中流动导致冲刷孔壁，和上下提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌，应按孔径的大小及土质的情况来调整钻斗的升降速度。钻斗升降速度参考值桩径（mm）空钻斗升降（m/s）装满渣土钻斗升降（m/s）粘土砂层粘土砂层1200以内1.00.80.650.5120

5、0-18001.00.80.550.4（五）钻机因故停止钻孔时，应设专人值班补浆，防止塌孔事故。（六）钻孔成孔后要及时灌注，不得过夜，以免造成缩径和塌孔。（七）桩孔成型后，对桩底进行清理，确保桩深偏差控制在±5cm以内。采用沉渣厚度的检测仪检测孔底沉渣厚度，该检测仪沉至桩底时，单向板受到沉渣的阻力停止下沉，探针在配重棒的作用下继续向下运动，直至遇到坚硬岩层，通过探针上的刻度尺可读出沉渣厚度值。(沉渣监测仪如右图所示)（八）混凝土灌注采用水下自密式混凝土，浇筑是勤拔导管，但速度不能过快，要始终使导管埋深保持在1.5m左右。（九）混凝土灌注完毕，开始初凝前，即割断钢筋笼挂环，避免因钢筋骨

6、架的外力影响混凝土的收缩，及钢筋与混凝土的粘结力。（十）灌注导管使用后要及时用水清洗，管壁、法兰盘要经常检查，随时清除砂眼、接口变形等隐患，破损的胶垫和连接螺栓要及时更换。（十一）离析和停滞时间较长的混凝土不得使用，避免影响桩身质量和造成堵管等质量事故。（十二）每个台班做两次塌落度试验，并检测砂石含水量、调整水灰比和塌落度。（十三）每浇注50m3混凝土必须有一组试件，小于50m3的桩，每根桩必须有一组试件。（十四）做好测量控制，保护好测量控制点，经常进行复测。（十五）认真做好施工记录和各项原始记录管理，做到完工资料齐全，并及时整理归档，成孔记录和灌注记录应做到一桩一表。三、施工中易出现的问题及

7、处理方法（一）塌孔事故塌孔事故可能发生在三个阶段：1、成孔过程中；2、砼浇灌前塌孔造成沉渣超厚；3、砼浇灌过程中塌孔造成孔桩缩径夹泥、断桩。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。 孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。 1在松散易坍的土层中，埋设孔口护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，尽可能缩短一次清

8、孔后的时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。2如果塌孔位置在孔口5米以下，设置钢护筒难以拔出，用震动锤强力拔出极易造成断桩，当提高泥浆的比重和粘度后仍然存在塌孔时，需对孔采用C15混凝土回填后重新开挖，回填高度应高于塌孔位置1米。（二）断桩断桩在工程中也较为常见。断桩是最后最后道工序-灌注混凝土时造成的，因此我们在灌注混凝土时必须做到以下几点1首批混凝土必须保证封底成功：可采用大漏斗，保证漏斗内的混凝土一次下去后可以成功封底，并能埋住导管下口1.5米以上，通过计算确定初灌量，要稳定导管，不得随意拔插；2保证导管的严密性导管要

9、定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安放了“O”形密封圈。如果导管进水，必然导致断桩，此时立刻停止混凝土灌注，重新清孔。导管要依次下放，全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深；(4)浇筑过程中应有专人记录，以防导管提升过猛或导管埋入过深，造成断桩；(5)灌注混凝土时保证泥浆液面高于护筒，如泥浆液面过低，会出现沉渣翻滚而卷入混凝土中造成断桩；(6)混凝土内尽量加上缓凝剂，灌注时连续作业。在施工现场会有很多以意外现象，防止灌注时间过长，导致混凝土初凝造成断桩；(7)灌注桩的顶面标高应比设计值高80100cm，以确保桩顶混凝土的质量。（三）钢筋笼上浮造成钢筋龙上浮

10、的主要原因是混凝土塌落度过小，钢筋笼受到的浮力和摩阻力大于钢筋自重，造成上浮。首先应保证配合比，混凝土塌落度控制在18cm-22cm之间，对钢筋龙采取足够压制力，当钢筋笼上浮时，上下拔插导管，上快下慢，拔插时一定要保证导管低进入混凝土的深度，防止提升过大造成断桩。来回数次钢筋笼会自然下沉。四、论文结语机械旋挖灌注桩作为一种较好的成孔工艺在国内得到广泛使用，但目前，行业内尚无旋挖钻孔灌注桩的针对性技术标准及规范，仅能靠现场试桩结果，边施工边总结边提高施工质量。施工前编制针对性专项方案，按程序审批。结合当地地质情况选用不同的施工工艺，严格过程质量控制，提高机械旋挖灌注桩质量。*;5测量学模拟试卷一

11、、 单项选择题（每小题1 分，共20 分）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。得分评卷人复查人1经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A ）。A 180° B 0° C 90° D 270° 2. 1：5000地形图的比例尺精度是（ D ）。A 5 m B 0.1 mm C 5 cm D 50 cm  3. 以下不属于基本测量工作范畴的一项是（ C）。A 高差测量 B 距离测量 C 导线测量 D 角度测量 4. 已知某直线的坐标方位角为220°

12、;，则其象限角为（D ）。A 220° B 40° C 南西50° D 南西40°5. 由一条线段的边长、方位角和一点坐标计算另一点坐标的计算称为（A ）。A 坐标正算 B 坐标反算 C 导线计算 D 水准计算6. 闭合导线在X轴上的坐标增量闭合差（ A ）。A为一不等于0的常数 B 与导线形状有关 C总为0 D 由路线中两点确定7. 在地形图中，表示测量控制点的符号属于（D ）。A 比例符号 B 半依比例符号 C 地貌符号 D 非比例符号8. 在未知点上设站对三个已知点进行测角交会的方法称为（A ）。A 后方交会 B 前方交会 C 侧方交会 D 无法确

13、定9. 两井定向中不需要进行的一项工作是（C ）。A 投点 B 地面连接 C 测量井筒中钢丝长度 D 井下连接10. 绝对高程是地面点到（ C ）的铅垂距离。A 坐标原点 B任意水准面 C 大地水准面 D 赤道面11下列关于等高线的叙述是错误的是：（A ）A 高程相等的点在同一等高线上B 等高线必定是闭合曲线，即使本幅图没闭合，则在相邻的图幅闭合C 等高线不能分叉、相交或合并D 等高线经过山脊与山脊线正交12下面关于非比例符号中定位点位置的叙述错误的是（B ）A几何图形符号，定位点在符号图形中心B符号图形中有一个点，则该点即为定位点C宽底符号，符号定位点在符号底部中心D底部为直角形符号，其符号

14、定位点位于最右边顶点处13下面关于控制网的叙述错误的是（D ）A 国家控制网从高级到低级布设B 国家控制网按精度可分为A、B、C、D、E五等C 国家控制网分为平面控制网和高程控制网D 直接为测图目的建立的控制网，称为图根控制网14下图为某地形图的一部分，各等高线高程如图所视，A点位于线段MN上，点A到点M和点N的图上水平距离为MA=3mm，NA=2mm，则A点高程为（A ）ANM373635A 36.4m B 36.6m C 37.4m D 37.6m100°30130°30100°30DCBA15如图所示支导线，AB边的坐标方位角为，转折角如图，则CD边的坐标方

15、位角为（ B ）A B C D16三角高程测量要求对向观测垂直角，计算往返高差，主要目的是（D ）A 有效地抵偿或消除球差和气差的影响B 有效地抵偿或消除仪器高和觇标高测量误差的影响C 有效地抵偿或消除垂直角读数误差的影响D有效地抵偿或消除读盘分划误差的影响17下面测量读数的做法正确的是（ C ）A 用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数B 用水准仪测高差，用竖丝切准水准尺读数C 水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中D 经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部18水准测量时对一端水准尺进行测量的正确操作步骤是（ D ）。A 对中-整平-瞄准-读数 A 整平-瞄准-读数-精平C 粗平-精平-瞄准

16、-读数 D粗平-瞄准-精平-读数19矿井平面联系测量的主要任务是（ D ）A 实现井上下平面坐标系统的统一 B 实现井上下高程的统一C 作为井下基本平面控制 D 提高井下导线测量的精度20 井口水准基点一般位于（ A ）。A 地面工业广场井筒附近 B 井下井筒附近C 地面任意位置的水准点 D 井下任意位置的水准点二、 填空题（每空2分，共20分）得分评卷人复查人21水准测量中，为了进行测站检核，在一个测站要测量两个高差值进行比较，通常采用的测量检核方法是双面尺法和 。22直线定向常用的标准方向有真子午线方向、_磁北方向_和坐标纵线方向。23地形图符号一般分为比例符号、_半依比例符号_和不依比例

17、符号。24 井下巷道掘进过程中，为了保证巷道的方向和坡度，通常要进行中线和_的标定工作。25 测量误差按其对测量结果的影响性质，可分为系统误差和_偶然误差_。26 地物注记的形式有文字注记、 _ 和符号注记三种。27 象限角的取值范围是： 0-90 。28 经纬仪安置通常包括整平和 对中 。29 为了便于计算和分析，对大地水准面采用一个规则的数学曲面进行表示，这个数学曲面称为 参考托球面 。30 光电测距仪按照测量时间的方式可以分为相位式测距仪和 差分 。三、 名词解释（每小题5分，共20分）得分评卷人复查人31竖盘指标差竖盘分划误差32水准测量利用水准仪测定两点间的高差33系统误差由客观原因

18、造成的具有统计规律性的误差34视准轴仪器望远镜物镜和目镜中心的连线四、 简答题（每小题5分，共20分）得分评卷人复查人35简述测回法测量水平角时一个测站上的工作步骤和角度计算方法。对中，整平，定向，测角。观测角度值减去定向角度值36什么叫比例尺精度？它在实际测量工作中有何意义？图上0.1毫米在实地的距离。可以影响地物取舍37简述用极坐标法在实地测设图纸上某点平面位置的要素计算和测设过程。38高斯投影具有哪些基本规律。五、 计算题（每小题10分，共20分）得分评卷人复查人39在1：2000图幅坐标方格网上，量测出ab = 2.0cm, ac = 1.6cm, ad = 3.9cm, ae = 5

19、.2cm。试计算AB长度DAB及其坐标方位角AB。abdceBA120014001600180040从图上量得点M的坐标XM=14.22m, YM=86.71m；点A的坐标为XA=42.34m, YA=85.00m。试计算M、A两点的水平距离和坐标方位角。测量学 标准答案与评分说明一、 一、  单项选择题（每题1分）1 A； 2 D； 3 C； 4 D； 5 A； 6 C； 7 D； 8 A； 9 C； 10 C；11 A；12 D；13 B；14 A； 15 B；16 A；17 C；18 D； 19 A；20 A 二、 二、  填空题 （每空2分，共20分）21

20、 变更仪器高法22 磁北方向23 半依比例符号（或线状符号）24腰线25偶然误差26数字注记27 大于等于0度且小于等于90度（或0°, 90°）28 对中29 旋转椭球体面30 脉冲式测距仪 三、 三、  名词解释（每题5分，共20分）31竖盘指标差：在垂直角测量中，当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向其正确位置90度或270度，而是与正确位置相差一个小角度x, x即为竖盘指标差。32 水准测量：利用一条水平视线并借助于水准尺，测量地面两点间的高差，进而由已知点的高程推算出未知点的高程的测量工作。33 系统误差：在相同的观测条件下，对某量进行了

21、n次观测，如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。34视准轴：望远镜物镜光心与十字丝中心（或交叉点）的连线。 四、 四、  简答题（每题5分，共20分）35（1）在测站点O上安置经纬仪，对中，整平（1分）（2）盘左瞄准A点，读数LA，顺时针旋转照准部到B点，读数LB，计算上半测回角度O1=LB-LA； （2分）（3）旋转望远镜和照准部，变为盘右方向，瞄准B点读数RB，逆时针旋转到A点，读数RA，计算下半测回角度O2=RB-RA； （3分）（4）比较O1和O2的差，若超过限差则不符合要求，需要重新测量，若小于限差，则取平均值为最终测量结果 O = （O1+O2）/2 （5分） 36 图上0.1mm对应的实地距离叫做比例尺精度。（3分）其作用主要在于：一是根据地形图比例尺确定实地量测精度；二是根据地形图上需要表示地物地貌的详细程度，确定所选用地形图的比例尺。（5分） 37 要素计算：从图纸上量算待测设点的坐标，然后结合已有控制点计算该点与控制点连线之间的方位角，进而确定与已知方向之间所夹的水