储罐地基处理方案

1、 储罐地基处理方案 目录一、工程概况11.1地质概况11.2土层承载力分析9二、地基处理要求和设计依据12三、储罐区地基处理133.1桩基施工难点133.2施工技术要点143.2.1施工工艺流程143.2.2准备工作153.2.3成孔163.2.5成桩183.3施工常见问题及处理措施243.3.1成孔过程中常见问题243.3.2成桩过程中常见问题30四、地坪地基处理364.1水泥土搅拌法374.1.1复合地基承载力估算374.1.2地基变形验算384.1.3 不同置换率下承载力与变形394.2水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩）394.1.2复合地基承载力估算404.1.2地基变形验算414.1.3

2、 不同置换率下承载力与变形414.3堆载预压法424.3.1计算参数434.3.2制定加荷预压计划444.3.3 固结度计算444.3.4 沉降量计算454.4三种处理方法对比47 储罐地基处理方案一、工程概况舟山国家石油储备基地扩建项目为国家石油储备中长期规划（20082020年）中要求建设的石油储备基地之一。项目建设地点位于浙江省舟山市岙山岛，与舟山国家石油储备基地一期工程和中化兴中公司相邻建设，规模30104m3。工程建设除5个罐组共30台10104m3储罐外，其他辅助配套设施包括建设综合办公楼、消防站、消防瞭望塔、监控中心、武警营房、变电所、输油泵房、消防泵房等建（构）筑物。储油罐区平

3、面布置如图1.1所示。拟建的储油罐区共5个罐组，每个罐组包括6个浮顶罐，油罐直径80m，钢筋混凝土环墙基础，环墙基础底部基底压力约260kPa，采用天然地基或桩基，桩基拟采用预应力混凝土管桩、后注浆灌注桩、嵌岩灌注桩。1.1地质概况根据中国地震动参数区划图（GB18306-2010），场地地震动峰值加速度为0.10g，相当于地震基本烈度度。据建筑抗震设计规范GB50011-2001，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。场地有软弱土分布，属建筑抗震不利地段。根据本次勘察现场波速测试成果，场地地基土等效剪切波速Vse150m/s，场地覆盖层按厚度可分别为3m、

4、315m、1580m、80m四个区段，据此确定其相应的场地类别分别为I1、II、III、IV类，设计特征周期分别为0.25s、0.35s、0.45s、0.65s。场地20m以浅除4号罐组和5号罐组靠近山边部分勘探有有透镜体状发育的含粘性土粗（砾）砂外，基本无可液化的砂土分布，设计时可不考虑砂土地震液化问题。根据地基岩土的成因、岩性特征、埋藏分布条件及物理力学性质，将勘探深度以浅地基土划分为10个工程地质层，24个亚层和2个透镜体，详见表1.1。根据上述划分的工程地质亚层，自上而下分层评述如下：0-1层：杂填土（mlQ43）色杂，主要由建筑垃圾、碎石等硬杂质组成，结构松散，土质不均匀，性质变化大

5、。该层由人工堆填而成，主要分布在道路及民宅处。0-2层：素填土（mlQ43）黄色，松软，主要由粘性土组成，为堤坝土和民宅地基夯土，上部含较多碎石，结构松散。该层由人工堆填而成，分布在堤坝和民宅处。1层：粉质粘土（mQ43）灰黄色，软可塑，厚层状，无摇震反应，稍有光泽，干强度中图1 .1储油罐区平面布置图等，韧性中等，土质较均一，含少量铁锰质氧化斑团块。在农田表部一般有3050cm左右耕植土。该层俗称“硬壳层”，中偏高压缩性，在农田一带广泛分布，向下逐渐过渡为淤泥质土，性质变差。2层：淤泥质粉质粘土（mQ43）灰色，流塑，厚层状，土质均一，偶见有机质团块，有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应

6、。该层高压缩性，性质差，局部为淤泥，全场大部分分布。2层：淤泥质粉质粘土（mQ42）灰色，流塑，厚层状，局部薄层状，土质不均一，夹少量粉土，局部见粉砂团块及贝壳碎片，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。该层高压缩性，性质差，全场大部分分布。2层：粘土（mQ41）灰色，软塑，局部流塑，厚层状，见少量贝壳碎片及腐植物，有光泽，干强度中等-高，韧性高，无摇震反应，局部见少量黄灰色钙质结核，最大颗粒粒径可达5cm。该层高压缩性，全场大部分分布，靠近山体周围缺失。3砾砂（plQ41）灰、灰绿色稍密-中密，湿，厚层状，粒径大于2mm的颗粒约占30%，粗砂占4050%，粒径0.52.0mm，粘性土占

7、2030%，不均匀。1层：粉质粘土（al-lQ32-2）灰绿、灰黄黄褐色，可硬塑，厚层状，土质不均一，见较多Fe、Mn质斑团块，有光泽，干强度中等-高，韧性中-高，局部为粘土，无摇震反应。该层中等压缩性，全场大部分分布。1层：砂质粉土（al-mQ32-2）青灰、褐黄色，中密，薄层状，饱和，见水平层理，层间夹粘性土薄层，局部含粉细砂团块。无光泽，干强度低，韧性低，摇震反应迅速。局部场地呈透镜体发育于1层中。2层：粘土（mQ32-2）灰色，软塑，厚层状，土质较均一，局部含腐植物，有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高。该层高压缩性，性质较差，全场局部分布。1层：粉砂（al-mQ32-1）灰绿、灰兰色

8、，局部褐黄色，湿，稍密-中密，无光泽，干强度低，韧性低，摇震反应迅速，局部为粉细砂。该层中等压缩性，局部分布。1层：粉质粘土（al-lQ32-1）灰绿、灰兰、灰黄色，可塑，厚层状，土质均一，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。该层中等压缩性，全场大部分分布。2层：粉质粘土mQ32-1灰、灰兰色，软塑、局部软可塑，厚层状，土质均一，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，偶见有机质斑点和腐植物。该层中等压缩性，全场大部分分布。3层：含粘性土砾砂（alQ32-1）青灰色，中密密实，湿，厚层状，粒径大于2mm颗粒约30%，含2030%粘性土，含40-50中粗砂，土质不均一，局部为含粘性土

9、粉砂。全场局部分布。1层：粘土（al-lQ31、plQ31）灰黄黄褐色，硬塑，厚层状，土质不均一，含中粗砂510%。有光泽，干强度高，韧性高，无摇震反应，含少量灰兰色条纹、团块，局部含少量砂。该层中等压缩性，全场大部分分布。3含粘性土粗砂（plQ31）灰黄、灰绿色，中密、局部密实，湿，厚层状，粗砂占5060%，粒径0.52.0mm，粘性土占2030%，其余为角砾。1层：粘土（al-lQ22）灰色，可塑，厚层状，含少量植物碎屑，土质不均一，含中粗砂1020%。有光泽，干强度高，韧性高，无摇震反应。该层中等压缩性，场地零星分布。2层：含砾砂粉质粘土（plQ22）褐黄、灰黄灰白色，可塑硬塑，厚层状，

10、土质不均一，含2030%的角砾和中、粗砂。局部砂含量较高，为中粗砂团块。无光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。该层中等压缩性，全场大部分分布。1粘土（al-lQ21）灰、灰褐、灰黑色，可塑，厚层状，见腐植物及有机质团块，局部为有机土。有光泽，粘性强，干强度高，韧性高，无摇震反应。2层：含粘性土砾砂（dl-plQ21）褐黄、灰绿、灰褐色，中密，湿，厚层状，砾砂占3040%，粒径25mm，含2030%粘性土，余为中粗砂，土质不均一，局部为含粘性土粉细砂。3层：含砾砂粉质粘土（dl-plQ21）灰褐、灰黄灰白色，可塑硬塑，厚层状，土质不均一，含2030%中粗砂和角砾。局部砂含量较高，为含粘性土砾

11、砂。无光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。该层中等压缩性，主要分布于1号和2号罐组下部。2层：含粘性土碎石（el-dlQ）黄色，密实，碎石径35cm，多呈棱角形，碎石母岩成分为强中风化凝灰岩，碎石含量6080%，粘性土含量2030%，其余为砂。1层：全风化晶屑玻屑熔结凝灰岩（J3）灰黄色，局部灰绿色，风化剧烈，岩芯多呈砂状及少量土状，手可捏碎，砂粒成份多为石英及长石。原岩结构基本可辨认，偶见强风化岩块，干钻可钻进。属极软岩类，极破碎。2层：强风化晶屑玻屑熔结凝灰岩（J3）灰黄色，局部灰绿色，晶屑熔结凝灰结构，块状构造。岩石风化强烈，岩芯多呈碎块状，块径一般515cm，手可掰碎，多见铁锰质渲

12、染。矿物成份多已发生风化变质。属软岩较软岩类，破碎。3层：中风化晶屑玻屑熔结凝灰岩（J3）青灰色，局部灰绿色，较坚硬，晶屑熔结凝灰结构，块状构造，晶屑成分主要为石英、长石等，径一般25mm。岩石风化较强烈，岩芯多呈短柱状，柱长一般8-25cm，混少量碎块状，RQD一般2040。常见一组视倾角7090左右的节理，沿节理面矿物成份多风化变质。该层总体属较硬岩类，较完整。 表1.1 工程地质层划分表 层号地层名称顶板标高(m)层 厚(m)0-1杂填土-0.134.980.504.800-2素填土-0.064.580.404.901粉质粘土-1.613.740.304.002淤泥质粉质粘土-3.353

13、.310.6017.00淤泥质粉质粘土-17.82-3.380.7016.002粘土-27.50-12.850.5027.303砾砂-43.78-0.910.407.301粉质粘土-46.80-3.031.4022.001砂质粉土-45.99-13.100.5012.602粘土-48.40-9.060.6017.101粉砂-48.39-27.170.5010.601粉质粘土-55.79-14.650.7017.302粉质粘土-61.96-17.900.6013.403含粘性土砾砂-55.15-35.030.408.601粘土-57.35-30.330.9024.703含粘性土砾砂-60.40-

14、2.290.508.101粘土-69.10-36.240.508.802含砾砂粉质粘土-71.4446.690.4018.101粘土-73.47-49.360.5011.402含粘性土砾砂-80.3834.680.4010.003含砾砂粉质粘土-80.18-13.061.3013.602含粘性土碎石-46.7141.080.308.701全风化晶屑玻屑熔结凝灰岩-84.113.840.306.502强风化晶屑玻屑熔结凝灰岩-87.2345.490.2012.703中风化晶屑玻屑熔结凝灰岩-88.9344.79未揭穿1.2土层承载力分析本次桩基参数主要按建筑桩基技术规范（JGJ942008）、建

15、筑地基基础设计规范（DB33/1001-2003），结合建筑经验综合确定。桩基参数建议值详见表1.2。场地0-1层杂填土，0-2层素填土土质不均，性质变化大，工程意义不大；1层粉质粘土广泛分布于浅表部，俗称“硬壳层”，性质一般，且厚度小，可作为轻型建筑的浅基持力层；2、2层主要由流塑及软塑的淤泥质土及粘土组成，是本场地上部的软弱压缩层，性质差，需进行地基处理；3层砾砂稍密-中密状，性质较好，局部分布，厚度小，一般不单独作为基础持力层；1层粉质粘土呈可塑状，1层砂质粉土中密状，性质均较好，可以联合做短桩持力层；2层粘土呈软软可塑状，性质较差，是中部的主要软弱压缩层之一，一般不考虑其作为桩基持力层

16、；1层粉质粘土呈可塑状，性质较好，厚度与埋深分布稳定地段可作为一般建筑物的桩基持力层；2层粉质粘土呈软软可塑状，性质较差，是中部的主要软弱压缩层之一，若考虑该层作桩端持力层，需做沉降验算；3层含粘性土砾砂中密状、局部分布，一般不考虑其单独作为桩基持力层；1层粘土、1层粘土和2层含砾砂粉质粘土呈可塑状，性质较好，可考虑作为拟建工程的预制桩桩端持力层，但其下有1层粘土呈软软可塑状，性质较差，若考虑该层作桩端持力层，需做沉降验算；3层含粘性土砾砂性质较好，局部分布，一般不考虑其单独作为桩基持力层；1层粘土软软可塑状，性质较差，是深部的主要软弱压缩层，一般不考虑其单独作为桩基持力层；2层含粘性土砾砂中

17、密-密实状，3层含砾砂粉质粘土呈可硬塑状，2层含粘性土碎石呈稍密-密实状态，性质均较好，厚度和埋深较大处可考虑联合作为拟建工程摩擦桩桩端持力层；1、2、3层分别为全、强、中风化晶屑熔结凝灰岩性质均较好，可以选作桩端持力层，尤其3层中风化晶屑熔结凝灰岩分布稳定，端承力高，是良好的桩端持力层。表1.2 地基土承载力及桩基参数建议表层号岩 性名 称地基土参数桩基参数岩石饱和单轴抗压强度标准值（frk）天然地基土承载力特征值 (f ak )预制桩钻孔（人工挖）灌注桩桩侧阻力特征值(qsia )桩端端阻力特征值(qpa)桩侧阻力特征值(qsia )桩端端阻力特征值(qpa)kPakPakPakPakPa

18、MPa1粉质粘土6513112淤泥质粉质粘土5098淤泥质粉质粘土5512112粘土7015133砾砂190321100275001粉质粘土180271000225001砂质粉土170301200256002粘土11018151粉砂18030251粉质粘土210321500277502粉质粘土15020800164003含粘性土砾砂230351800309001粘土220331600288003含粘性土砾砂2403623003112001粘土200281400237002含砾砂粉质粘土2303622003311001粘土160251000205002含粘性土砾砂2804026003613003

19、含砾砂粉质粘土2603824003513002含粘性土碎石2704227003813001全风化晶屑玻屑熔结凝灰岩2804528004014002强风化晶屑玻屑熔结凝灰岩4005540005020003中风化晶屑玻屑熔结凝灰岩15007040007000*30*注：挖孔桩或清孔彻底的钻孔灌注桩，取用高值。二、地基处理要求和设计依据采用地基处理方法处理后复合地基承载试验进行承载力检验，检验结果应满足：10x104m3罐（罐体最大直径D=80000mm，罐身高度H=21900mm）基础复合地基承载力fspk260KPa, 压缩模量ES18Mpa。5x104m3罐（罐体最大直径D=60000mm，罐

20、身高度H=19540mm）基础复合地基承载力fspk240KPa, 压缩模量ES18Mpa。地基变形允许值：对整体倾斜，储罐基础任意直径方向最终沉降差，10x104m3罐不应超过280mm，5x104m3罐不应超过240mm；对罐周边不均匀沉降，沿罐壁圆周方向任意10m弧长内的沉降差应不大于25mm。环墙厚600mm，基础总高2500mm，地面以上1600mm（含预留沉降100mm）地面以下900mm，环墙底布置500mm1:2级配砂石垫层。要求地基处理至环墙底标高-1.400m（相对标高），其他部位可根据实际情况适当提高。设计依据：1、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；2、建

21、筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；3、建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002)；4、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；5、钢制储罐地基基础设计规范(GB50473-2008)；6、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002)；7、石油化工企业钢储罐地基与基础施工及验收规范三、储罐区地基处理储罐区地基承载力至少需达到240kPa，且对沉降要求比较高，拟采用钻孔灌注桩进行处理。但是钻孔灌注桩成孔、成桩过程隐蔽性强，无法直观对质量进行控制，人为因素影响较大。特别是本工程场地地质条件较差，钻孔灌注桩长度较大，最长可达90多米，已属于超长桩。其施工难度大，稍有疏

22、忽，在施工中极容易发生质量通病，严重影响工程进度和施工质量，因此需要对超长钻孔咬合桩的施工过程和质量控制进行统筹规划，使工程施工顺利进行。3.1桩基施工难点由于本工程钻孔灌注桩属于超长桩，地质条件也较为复杂，有以下施工技术难点需要注意：（1）由于钻孔灌注桩桩位布置的特点及对桩身质量保证的要求，桩成孔施工需要跳跃性钻进，给施工平面布置带来了一定困难；（2）桩长较长，成孔较深，成孔施工过程中桩的垂直度难以控制且清孔难度较大；（3）地质情况较复杂，成孔过程中质量难以保证,可能产生蹋孔、缩颈，造成质量事故；（4）钢筋接头较多，提高钢筋施工速度和质量，是钢筋部分施工的难点和重点；（5）须合理组织混凝土和

23、合理选择混凝土浇筑方法和浇筑工艺，保证桩身完整性。3.2施工技术要点3.2.1施工工艺流程施工工艺流程如图3.1所示。施工准备工作测定桩位埋设护筒钻机就位钻进成孔一次清孔测孔底沉渣及泥浆密度下钢筋笼下导浆管二次清孔灌注混凝土成桩混凝土运输试块制作试验桩孔检测挖泥浆池泥浆制备泥浆储存泥捞渣堆放废浆外弃成桩检测图3.1钻孔灌注桩施工工艺流程图3.2.2准备工作（1）钻机的选择。钻机的选择是保证超深稳定成孔问题的关键，根据工程实际进行钻机选择需考虑钻机扭矩、钻塔稳定性、钻具导正行、成孔质量等方面因素。（2）钻杆选用。随着钻进深度的增加，钻杆的长细比变大，为防止钻杆扭断，钻杆的接头必须具有足够的强度和

24、刚度。针对不同的钻机型号和工作能力，可采用两种不同规格的钻杆，每节长3m，分别采用法兰螺栓连接和牙嵌对盘螺栓连接，连接处加固封圈，保证钻杆接头处密封完好。（3）钻头形式选用。根据工程地质条件和钻孔桩设计要求，选用合理的钻头形式不仅能保证成孔质量，还能加快施工进度。由于地层以粘土、淤泥质粘土为主，为此可采用导正性能良好的四翼螺旋梳齿式、双腰带合金式钻头。（4）测定桩位。根据提供的测量基准点，采用全站仪加密控制点后引测桩基轴线，复核后进行桩位放样。纵横轴线定用钢筋制作的定位桩作标记，并在场地上弹出墨线。（5）护筒埋设。护筒采用厚10mm的钢板加工成整体式全钢筒，护筒内径较桩径大200300mm，护

25、筒顶面高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m以上。埋设前，用全站仪测出桩中心点，并用十字线引出四个保护桩，以备检核。采用挖埋法设置，护筒周围用黏土分层夯实。埋设后，用全站仪复测，确定护筒中心线与桩中心线重合，倾斜应小于1%。平面误差小于5cm。用水准仪测定护筒标高，作为控制钻孔深度依据。（6）泥浆制备。泥浆是黏土和水的拌和物，由于比重大，静水压力大，泥浆作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔外水渗流，保护孔壁免于坍塌。同时，泥浆还起浮悬钻渣的作用，使钻孔正常进行。因此，泥浆是影响钻进速度和成孔质量的重要因素。由于本工程地质以黏性土为主，施工用浆采用黏土制浆，黏粒含量不少于40%，为防止钻

26、孔漏浆，在制浆中可适当增加部分膨润土，掺入量可为配置泥浆用途量的2%。钻进时，主要控制以下三项指标：泥浆比重、黏度、含砂率。3.2.3成孔由于本工程设计标准较高，对成孔的质量要求非常严格。在正式施工前应进行了工艺桩试验，通过试验对桩基施工方案、施工工艺、施工机具设备及各项技术指标进行验证和完善。成孔施工过程主要包括：开孔、钻进、清孔及质量检查四个步骤。3.2.3.1开孔钻速是保证孔不倾斜的关键因素，开孔时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层，方可加速钻进。当钻进2m左右时停止进尺，用制备好的优质泥浆置换因钻孔钻进造成的劣质泥浆泥浆，待指标达到要求后进行正常钻进。当遇地层软硬变换时，应轻压慢

27、钻，以防钻孔偏斜孔位必须准确，钻机轻压慢进。3.2.3.2钻进在钻进过程中，须密切注意泥浆指标和钻进速度。在黏土地层中钻进时，采用稀泥浆、中等转速、大泵量的钻进方法，以防止出现钻头包泥、憋泵现象。在粉砂层中钻进时，采用稠泥浆、低压、慢速、大泵量的钻进方法，并控制钻具升降速度和回转速度，以减轻钻头上下运动时浆液对孔壁的冲刷。施工采用减压钻进，即压杆不仅不受压力，而且还承受一部分拉力，使钻杆始终处于自然垂直状态，成孔质量好。钻进时保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力）的80，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。随着钻进深度的增加，为防止钻机摆动引起较大偏孔，在钻机上增加了导向架，控制钻杆上的提引

28、水龙头，使其沿导向架下移动钻进，确保钻进过程中钻机平台始终平稳。成孔过程中，必须做好泥浆的维护管理工作。每隔一定时间测一次泥浆的稠度和相对密度。根据泥浆成分的变化，分析孔内、护筒脚等部位的变化而做出相应的处理措施，及时调整泥浆面位置。钻进时孔位倾斜检查用水准仪、经纬仪、水平尺配合进行。3.2.3.3清孔当钻孔达到设计深度后，对孔深和孔径进行检查，符合要求后方可进行清孔。清孔采用换浆法，在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底100200mm，维持泥浆的循环，并向孔内注入含砂率小于4%的新泥浆，令钻头空转1030min，直到达到清孔要求为止。清孔分两次进行：第一次清孔的目的是清除孔内钻碴和孔底沉淀层

29、，防止孔底留有过厚的沉淀层，使桩底达不到设计深度而降低桩的承载能力。同时为钢筋笼的下放创造良好条件。在吊入钢筋笼之后，灌注混凝土之前，再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规范要求应进行第二次清孔。清孔后，从孔底提取泥浆试样，进行性能指标试验，二次清孔后泥浆的相对密度、黏土和含砂率指标须满足要求。3.2.3.4成孔质量检测清孔后，用孔径检测仪和测斜仪对孔径、孔深、倾斜度以及沉淀厚度等指标进行测定，测试检查合格后做好下放钢筋笼的准备。3.2.5成桩3.2.5.1钢筋笼的制作和安装 （1）制作场地的选择制作场地宜选择在运输和安装比较方便的场所，一般设置在施工现场内。制作场和临时堆场应有较好

30、的排水条件，地面适当硬化，如采用浇灌混凝土或铺水泥石屑等。在储存保管时宜按钢筋的不同型号、直径与长度分别堆放。通常都在施工现场附近的场所进行绑扎，然后将绑扎好的半成品放置在现场附近，在沉放前再用吊车装运。为了使吊装工作能顺利进行，制作场地需满足吊车的操作，并有车辆或移动式吊车的通行道路。当施工现场相当狭窄，或即使在同一现场内却分散在整个场地面积内时，可另选在其它场地制作，如企业的加工场等。对此应注意在公路上用卡车运输半成品钢筋笼的长度限制、卡车转弯半径及长距离运输时防止变形等问题。迫不得已仍需在施工现场制作时，可以采取随着施工桩位的不断移动，制作场地也跟着不断搬移的办法。（2）制作方法钢筋笼分

31、节制作，由于桩长很长，每节可为9 m左右。钢筋可用挤压套管连接，每端挤压5道，骨架钢筋外侧设置控制保护层厚的混凝土垫块，其竖向间距2m，横向圆周不少于4处。由于超长桩钢筋笼接头较多，会造成施工时间过长，为减短钢筋笼吊装时间，可增加焊机或者采用其他更有效焊接方式进行焊接，将焊接时间控制在合适的时间内。绑扎时，一般是将主筋等间距布置，在固定好架立筋后，按设计间距安设箍筋。可预先将箍筋与架立筋加工成圆形，再将主筋与箍筋、架立筋用电弧焊接等方法固定。但采用电弧焊接时，应防止烧伤主筋。钢筋笼的主筋应采用直钢筋，对分段制作的上下两段钢筋骨架的连接，一般都把搭接段的箍筋暂缓安设固定，待沉放钢筋笼时两段连接好

32、后再绑扎。为以后检测成桩质量，每根桩可设置三根超声检测管伸到孔底，声测管采用 60 mm的无缝钢管制成，在制作钢筋笼时做好声测管的定位。（3）钢筋笼安装在吊装时一般以架立筋为吊钩。因而架立筋不仅要有一定的强度，而且应绑扎得比较牢固。近年来，有些工程使用角钢或扁钢作为架立筋，这对大直径超长钢筋笼的制作刚度和防止吊装时变形等，是很有利的。钢筋笼采用两点起吊，第一吊点设在骨架底部，第二吊点设在骨架长度的1/21/3间。为了减少吊放钢筋笼的时间，连接时，以声测管为先，先行试对，若有偏差及时调整后焊接声测管，然后冷接钢筋。先连接顺桥方向相对的各三对接头，然后用吊车稍提起，使上下节钢筋笼在自重作用下基本顺

33、直。连接好后稍提升骨架，抽去支撑，下放骨架至设计标高。最后用两个厚10mm的钢板吊钩钩住钢筋笼，用4根同直径钢筋通过挤压套筒把钢筋笼接长，钢筋笼上部弯成环状，通过钢轨横撑于钻机轨道上。吊点位置要尽可能靠近外侧，以防弯矩过大，钢筋断裂。（4）钢筋笼质量控制首先要检查钢材的质保资料，合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收连接焊缝长度及质量，箍筋与主筋是否连接牢固，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口要进行补焊。吊放钢筋笼不能碰撞孔壁，吊放受阻时不能强行加压，否则会造成坍孔、钢筋变形等现象。如果是成孔偏斜造成吊放受阻，则应进行复钻纠偏。钢筋

34、笼接长应加快焊接速度，尽可能缩短沉放时间。（5）钢筋笼吊装时间控制钢筋笼预制节段一般长为9 m ,长桩钢筋笼接头较多,如按常规两台焊机进行焊接, 每接头约费时1. 5 h,则钢筋笼吊装就需时12 h。时间过长,为减短钢筋笼吊装时间,可增加焊机或者采用其他更有效焊接方式台焊机进行焊接,焊接时间控制在7 h内,3.2.5.2混凝土灌注混凝土灌注质量是影响成桩质量最重要的因素。在灌注前，要严格检查验收进场原材料的质保书（水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告）和配合比试验报告，核对进场材料是否与抽检样品一致，拌合及计量设备能否能正常工作，并根据理论配合比和现场实际情况计算施工配合比。（1）导管安放下

35、导管前先对导管全部接上做气密性实验，检测导管接头处的紧密性，试验合格后下导管。采用钻机或吊车分节下导管，导管的接头处用导管钻用环卡卡紧，防止漏气。下完导管后盖上冲风盖进行清孔，清孔完后拆除冲风盖。桩基检测用检测管线按检测要求安装于钢筋内侧，在长度方向每隔一段距离设置一道加劲架，并符合规范要求。（2）混凝土灌注混凝土灌注前，测定孔底标高，确定回淤量，如回淤量超过设计要求，要进行二次清孔。灌注方法为导管法，导管接好后，要保证下管口距孔底0.3m左右。隔水栓采用球胆。在灌注过程中，随时注意每米桩的混凝土用量，并对每根桩的用量进行记录，以及时判断是否发生塌孔及缩孔，并以此确定每段桩体的充盈系数，要求充

36、盈系数1。灌注混凝土应连续施工，否则导管内产生气囊高压，容易将两节导管问的封水橡皮垫挤出，致使接口漏空而进水。如果中断灌注超过半小时或确认发生塌孔、缩孔，则必须立即采取补救措施或重新钻孔。每根桩至少应作混凝土试件一组，以其28d试压强度作为质量评定的依据。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作方法。抽动导管的力度应适中，保证有序的拔管和连续灌注，升降幅度不能过大，否则容易造成混凝土冲刷孔壁，导致缩颈或坍落、桩身夹泥、夹砂。（3）成桩质量控制在超长桩混凝土灌筑时，混凝土面擦刮泥浆护壁，造成后期孔内泥浆比重相当大,如灌筑过程中导管埋深控制不当，极易造成桩基夹泥，同时也对灌筑过程中混凝土面的准确测量带

37、来难度。此外，随着混凝土面的升高，混凝土对孔壁压力逐渐增大,容易挤破溶洞人造孔壁，造成混凝土流失，混凝土面下降，处理不当也容易造成灌筑失败。混凝土灌注要连续，首批混凝土保证导管下口埋入孔内混凝土中1m2m（视现场情况而定），正常浇筑时导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在46m，严禁把导管底端提出混凝土面。且困难时不低于4m，这样既能保证混凝土的灌筑质量，又能在出现混凝土流失，混凝土面下降时，给导管接长留出足够时间。当灌注至距桩顶标高810m时，应及时将坍落度调小至1216cm，加水稀释孔口渣浆，冲出部分稠浆，减少泥浆比重以提高桩身上部混凝土的抗压强度。后期泥浆比重过大，无法准确测量混凝土灌筑面

38、时，应在测量基础上应考虑12 m虚桩，成桩时可采用竹槁准确控制超灌量。3.2.5.3成桩质量检测超长桩的检测至关重要。本工程成桩质量的检测可以采用超声波检测、高应变和低应变联合检测等方法。其中超声波检测要安装声测管，高应变需按要求接桩头。超声波检测主要是按检测要求埋设声测管，每根桩埋设三根直径60mm的钢管，均匀分布在钢筋笼加强箍筋内。采用超声波检测后，作为声测管的导向，钢筋笼增加到桩底，声测管底口用钢板焊死，按钢筋笼的节段分节，吊放钢筋笼进行钢筋笼焊接的同时采用套管将声测管焊接严密，防止漏水漏浆堵塞声测管。全部钢筋笼焊接完毕固定后，将声测管内注满清水后用钢板焊牢顶口，防止掉入异物堵塞声测管。

39、灌注混凝土完毕，混凝土达到规定强度后，凿除桩头，割掉声测管上封堵钢板，即可进行超声波榆测。高应变主要是检测桩基的承载力和完整性，采用5T重锤吊起一定高度后自由落下冲击桩头，高应变接收仪接收并分析数据进行桩的承载力和完整性判定。为防止重锤破坏桩体，将桩头截除后，在桩顶预先接一段高1.2m的桩头，在桩顶布置两层钢筋网片，混凝土标号不小于C35，待桩头混凝土强度符合要求后，即可进行桩基检测，检测结束后将所接桩头凿除后，再进行正式的接桩、接柱施。3.3施工常见问题及处理措施施工时常见问题主要可以分成成孔的问题和成桩的问题两大类，而每类中又有许多种小问题，以下就这些常见问题及处理措施进行阐述。3.3.1

40、成孔过程中常见问题3.3.1.1卡钻、掉钻造成卡钻原因较多，而钻头被卡住后，钻机操作手责任心不够，没有发现仍继续钻进，则极易造成掉钻。卡钻原因有如下几种：（1）孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理；（2）钻头被塌孔落下的石头或误落入孔内的大工具卡住；（3）入孔较深的护筒倾斜或钻头被撞击严重变形；（4）钻头的尺寸不一，焊补的钻头过大；（5）下钻头太猛，或钢丝绳过长，使钻头倾向卡在孔壁；（6）由于斜孔、偏孔后，钻机仍在钻进，钻头歪斜被孔壁围岩蹩死，造成卡钻；（7）漏浆塌孔后，钻头来不及提起，造成埋钻；卡钻防范及处理措施：（1）对钻机操作手进行培训，加强其责任心，明确斜孔偏孔后应采取的措施，同时

41、对钻机钢缆绳定期进行检查。（2）钻头卡住后，切忌猛提钻头，应稳住试着上下活动钻头，看能否提出，如不行则应下附绳挂住钻头保险带，固定在钻机上，防止钢缆绳断后掉钻，并可用小冲击锥冲或用冲吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。对于向下能活动的上卡，可用上下提升法，即上下提动钻头，并配以钢丝绳左右拨移旋转。（3）外力振动钻头：可采用直径较小但重量不小于1 t的冲杠振动钻头，或采用水下爆破，将炸药沉至钻头底部进行爆破振动钻头，使钻头松动或摆正提出。（4）冲杠清孔：如钻头被石块卡住，则可采用冲杠小行程冲击钻头四周，将其清开，提出钻头。（5）扩筒清孔：如钻头被埋，则可采用外径与设计孔径同，内径较钻头直径略大

42、，重12 t的扩筒进行清孔，直至超过钻头底,松动钻头后提出钻头。（6）潜水员下孔：这是速度最快也是成本最大的方法。潜水员下孔通过触摸判定钻头卡钻原因跟钻头状态，并可根据卡钻方向栓挂附绳，采取相应的办法取出钻头。掉钻的主要原因是因为钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重，使接头脱落、断裂或钻杆断裂所致。防止吊钻措施为：加强接头连接质量检查，加强钻杆质量检查，对焊接部位进行超声波检测，每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中，同时钻进施工时，要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。如果不慎发生掉钻事故，如果钻杆较长（在5m以上，钻具倾斜），可采用

43、偏心钩打捞，速度快，成功率高。打捞要及时，不可耽搁，以免孔壁不牢，出现塌孔，故现场需备用好偏心钩，以防万一。3.3.1.2坍孔坍孔产生的原因主要可归纳为以下几个方面：（1）施工工艺控制不当，对地质条件关注不够，未根据土质实际情况采用合适的泥浆和成孔工艺，导致泥浆护壁质量差。（2） 护筒埋设过浅，护筒的接缝和回填土不够密实出现漏水漏浆情况，造成孔内出现承压水或孔内液面高度不够，孔壁静水压力降低。（3）对清孔的冲洗液和孔底沉渣控制不严，导致泥浆粘度和密度降低，孔壁静水压力衰减，孔壁牢固度降低。（4）泥浆稠度小起不到护壁作用；泥浆水位高度不够，对孔壁压力小。（5）在松散砂土中钻进过快，或在某一处空转

44、时间过长，或用给水管直接冲刷孔壁。坍孔防范及处理措施：（1）根据地质报告，成孔选择合适的成孔方法和机具，如土质为松散砂粘土或流沙，应提高泥浆的比重和粘度，选用密度、胶体率、粘度相对较大的质量好的泥浆。（2）选择足够强度和尺寸的护筒，遇松散易坍的土层应适当埋深护筒，并用粘土密实填封护筒四周，检测泥浆的各项指标是否达标。（3）加强钻孔的现场管理，钻进速度和空转时间要控制适宜，采用适当的方法保持水头的稳定。（4）成孔后待灌时间一般控制在3h以内，并派熟练的技术人员控制好混凝土的灌注时间。发生孔壁坍陷后，应暂停施工判明坍陷部位并认真分析原因。塌孔位置不深时，可采取深埋护筒，穿过塌孔处。塌孔位置深时，塌

45、孔不严重时，可回填到塌孔位置以上，并采取改善泥浆性能，加高水头措施，继续钻进。塌孔严重时，应立即将钻孔用砂类土或砾石土回填，无此类土时可采用粘质土并掺入水泥砂浆，观察数日后重新开钻。当坍陷无法控制时，立刻拆除护筒和钻机，待回填钻孔并重新埋设护筒妥善后再钻；当钢筋笼吊装或清孔造成塌孔时，立即停止施工并将钢筋笼吊出，添加泥浆护壁将坍陷物清理干净，不再继续坍陷后重新安装钢筋笼和清孔。3.3.1.3 缩颈缩径问题在混凝土灌注桩施工过程中较为常见，是由成孔直径不规则、出现的不良地质现象引起的。其主要原因为：泥浆性能欠佳，失水量大，引起塑性土吸水膨胀，或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮；邻桩施工间距和时间间隔不当

46、，土中应力尚未消散，新孔孔壁软土流交失；钻头直径磨损过大；施工过程中提钻过快等。所以在实际操作过程中，可采取如下措施：（1）可选用密度、胶体率、粘度相对较大的质量好的泥浆，尽可能降低失水量；（2）将合适数量的合金刀片焊接于导正器外侧，起钻或钻进时可发挥扫孔作用；（3）成孔时加大泵量，提高成孔的速度，这样孔壁在成孔一段时间内会形成泥皮，孔壁则不会渗水和引起膨胀；（4）用上下反复扫孔的办法扩大孔径消除缩径。3.3.1.4钻孔偏斜超深钻孔灌注桩在成孔过程中防止孔斜是十分关键的一环，若处理不好，将对后续工作带来很多无法逾越的困难，甚至会导致桩孔报废，直接影响工程设计和施工工期。造成钻孔偏斜原因有以下几

47、点：（1）存在技术性失误，钻孔机械定位不准确，或施工人员放样有偏差。（2）桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动。故在开钻前一定要检查钻机的稳定性与垂直度，在钻进过程中要随时复核，如有偏差及时处理。（3）土层软硬不均，致使钻头受力不均。在地层分层处要注意控制钻速，不要过快，同时要采用减压钻进。（4）钻杆连接不当或弯曲，导致钻头钻杆两点中线处于不同轴线。（5）钻进中遇有较大孤石、探头石，此时宜用钻机钻透。用冲孔机时，用低速将石打碎；有倾斜基岩时，可用混凝土填平，待混凝土凝固后再钻。（6）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。在容易扩孔处低速减压钻进。钻孔桩身偏斜问题防范措施及处理办法有以下几个方面

48、：（1）加强技术管理，减少人为的技术性失误，放样和机械定位须根据技术参数反复校核。（2）钻入斜状岩层、土质不均匀地层、孤石或碰到明显阻碍地层时，须调慢钻速，不能一味快进。在地质不均匀地层中钻孔时，宜使用钻杆刚度大、自重大的钻机。（3）钻孔前须平整场地，并夯实硬化，枕木应均匀着地尽量找平。钻机安装时钻架上吊滑轮与转盘中心在同一轴线，钻杆位置偏差控制在不大于20cm，此外安装导正装置也是防止偏斜的有效方法。（4）为了防止出现成孔偏斜，可在施工中采用加扶正圈导正，全孔减压钻进的防斜措施。扶正圈直径比设计桩径小20cm，扶正圈的位置离钻头56m处，必要时可每钻进2030m加一扶正圈，以加强钻具的导向性

49、。（5）加强井口孔斜的观测。定时进行孔口立轴的偏移度观测，判断孔内孔斜的情况，并及时调整钻速，钻压等技术参数，防止孔斜。（6）在松散易坍地层钻孔时，应尽可能加固地层，钻速不宜过快，注意观察钻杆角度和桩位偏差。应对一般的偏斜情况，可用钻头上下反复扫钻数次削去硬土，如效果不佳，回填粘土至高出偏孔处0.5m以上重新钻入。3.3.1.5孔底沉渣过多孔底沉淤、残留泥砂过厚，或孔壁泥土塌落在孔底，使沉渣超标。其主要原因为泥浆过稀，清孔未净；清孔泥浆比重过小或清水置换；钢筋笼吊放未垂直对中，碰刮孔壁泥土坍落孔底：清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀；沉渣厚度测量的孔底标高不统一。3.3.2成桩过程中常见问题3.3.

50、2.1断桩断桩是混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土充填的间断桩，影响了桩身的整体性，降低了桩体强度和承载力，以至不能满足设计要求。断桩产生的原因主要可归纳为以下几个方面：（1）混凝土拌和物发生离析使桩身中断。（2）灌注中，发生堵塞导管又未能处理好，或灌注中导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，混凝土桩身中断的严重事故。（3）导管进水，未及时作良好处理，会在两层混凝土中产生部分夹泥浆渣土的截面。（4）测深错误，导管提升过多，使导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。（5）注时间过长，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混。断桩防范及处理措

51、施：（1）灌注时严格科学地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒径。如更换水泥标号、品种或生产厂家，务必事先做好配合比试验，按科学配合比控制混凝土质量。（2）必须从导管内灌注混凝土，灌注过程必须连续、快速、有节奏，灌注混凝土要准备足量，且绑扎水泥隔水塞的铁丝要根据首次混凝土的灌入量而定量，严格控制防止断裂。（3）选用导管必须要有足够的抗拉强度，能承受其自重加上盛满混凝土的重量，同时内径最好在30mm以上的并保持一致，误差应小于2mm，内壁无阻光滑。导管在组拼后须用球塞和检查锤做通过试验。导管最下一节长度一般为4m左右，且底端不得带法兰盘，否则在混凝土内会很难拔起。为了便于丈量长度，每节导管长度应统

52、一，并作记录和标记。（4）清孔过程中要及时对孔内泥浆的相对密度进行调整，以保证清孔后泥浆的相对密度达到设计要求。清孔后分别从孔的上部、中部、底部提取泥浆，以检测泥浆的各项指标是否达标。（5）成孔后必须使用冲洗液认真清孔，清孔时间应根据孔内沉渣情况而定，只有当孔底沉渣值小于规范要求时，方可进行混凝土灌注。3.3.2.2漏浆钻孔施工时，密切注意泥浆面的变化，一旦发现有漏浆现象，分不同情况及时采取控制措施。（1）增大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进行泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面不再下降时方可钻进。（2）如果漏浆得不到控制，则需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。（3）如果在

53、钢护筒底口漏浆，在采用上述措施得不到控制后，将钢护筒接长跟进。（4）在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。3.3.2.3导管堵塞灌注混凝土过程中，导管会由于多种原因而堵塞，主要可以分为初灌时堵塞和中期施工时堵塞。（1）初灌导管堵塞初灌导管堵塞多因隔水硬球不符合要求被卡住而产生。可采用长杆冲捣，或用附着于导管外侧的振动器振动导管，或提升导管迅速下落振冲，或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。若上述方法无效，应提出导管，取出障碍物，重新改用其他隔水设施灌注。还有一种为气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土（或泥浆）面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力

54、和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象。解决气堵现象的措施为首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中问要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉。（2）中期导管堵塞中期导管堵塞多因时间过长，表面混凝土已初凝产生，或因混凝土施工性能不好，石子较多，或混凝土原材料内有杂物等，在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成堵塞，导致堵管。故此要求混凝土有较好的流动性、不离析性能，同时加强现场物资管理，使混凝土原材料中不含有任何杂物。处理方法是将导管连同堵塞物一齐拔出，若原混凝土表层尚未初凝，可用新导管插入原混凝土内2m处，用潜水泥浆泵下入导管底，将导管内水泵出，再用圆杆接长的小掏渣下人管底，升降多次将残余渣土掏除干净，然后在新的导管内继续灌注。3.3.2.4导管进水在灌注混凝土过程中，也会有导管进水的现象。其主要原因时由于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，混凝土下落后不能埋没导管底口，以至水从底口进入；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，水从接头或焊缝中流入；导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。导管进水后很容易导致断桩的形成，因此需要密切关注。3.3.2.5钢筋笼上浮钢筋笼上浮是指钢筋笼的位置高于设计位置的现象。上浮较大