超长冲孔灌注桩的施工方法

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 超长冲孔灌注桩的施工方法 摘 要：随着我国经济的发展， 大跨结构及高层建筑的修建对基础承载 力的要求愈来愈高，钻（冲）孔灌注桩 以其具有承载力大、沉降小、对相邻建 筑影响小等诸多优点，而倍受青睐，使 用已相当普及，但对 30m 以上的超长桩 而言还存在施工工艺复杂、质量难以控 制等缺陷。本文以海信南方大厦桩基础 工程施工为例，介绍超长冲孔灌注桩成 孔、成桩的主要施工技术及事故处理方 法，为后续的类似工程施工提供经验借 鉴。 中国论文网 /8/view-12919671.htm 关键词：超长冲孔灌注桩；成孔 工艺；成孔质量；成桩质量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TU753.3 文献标识 码：A 文章编号：1671-2064（2017） 06-0124-01 1 项目概况 1.1 工程概况 海信南方大厦桩基础工程项目位 于深圳市南山区，北临创业路，东距中 心路约 150m，本项目占地 4322.29m2，项目总建筑面积 81963.61m2，为一栋单体建筑，其建筑 主楼 34 层，裙楼 3 层，地下室 4 层。 建筑高度 149.65m（造型高度 159.5m） 。 1.2 工程桩概况 本工程共设桩位 110 根，其中 1m抗拔桩 56 根，位于裙楼部位，桩 持力层为强风化花岗岩层；端承桩共计 54 根，其中 1.6m端承桩 36 根， 2.0m端承桩 18 根，位于塔楼部位， 桩持力层为中（微）风化花岗岩层。现 已完成全部工程桩施工，最大桩深 99.2m，平均桩深 88.5m。施工时项目 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 部利用设备优势，在上部完成 5-12m 人 工挖孔桩后利用冲孔桩机冲至 15m 以下， 穿透块石层后，再利用旋挖桩机挖至约 55m 深度（旋挖机工作 16 小时可完成， 冲孔桩机则需 3-5 天完成） ，最后再用 冲孔桩机冲至勘察单位指定的岩层深度。 2 施工要点 2.1 成孔方法具体施工工艺 （1）刚开始取小冲程 1m 左右低 锤密击，泥浆相对密度 1.2-1.5，在表土 为淤泥、细砂等软弱土层，可加粘土块 夹小片石反复冲击造壁，保持孔内泥浆 面稳定。 （2）当在粘性土层中冲孔时， 取 1-2m 的中、小冲程，泵入清水或稀 泥浆，经常清除钻头上的泥块，为了防 止粘钻可投入碎砖石；当在粉砂或中粗 砂层中冲孔时，取 2-3m 中冲程，泥浆 相对密度 1.2-1.5，投入粘土块，勤冲勤 掏渣；当在砂卵石层中冲孔时，取 2- 4m 的中高冲程，泥浆相对密度 1.3 左右， 勤掏渣；当在软弱土层或塌孔回填重钻 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 时，以小冲程反复冲击，并加粘土块夹 小块石，泥浆相对密度 1.3-1.6。 （3）进 入基岩后，低锤冲击或间断冲击，如发 现偏孔应回填片石至偏孔上方 300- 500mm 处，然后重新冲孔；入岩后， 每钻进 100-500mm 应清孔取样一次 （非桩端持力层为 300-500mm，桩端持 力层为 100-300mm） ，以备终孔验收。 （4）遇到孤石时，可预爆或用高低冲 程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。 （5）每钻进 4-5m 深度验孔一次，在更 换钻头前或易缩孔处，均应验孔。 （6） 桩的冲孔，只有在中心距离 5m 以内的 任何桩的混凝土浇筑 24h 以后，才能开 始。 （7）大直径桩孔可分级成孔，第一 级成孔直径为设计直径的 0.6-0.8 倍。 （8）冲击成孔中遇到斜孔、弯孔、梅 花孔、塌孔、护筒周围冒浆等情况时， 应停止施工，按上述原则采取措施后再 行施工。 （9）应及时将废泥浆和钻渣运 出现场，防止污染施工现场及周围环境。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 2.2 成孔质量控制 （1）防止成孔期间发生穿孔、 坍孔等质量事故的措施。采取大于等 于 4d 的隔孔施工工艺；护筒按规定 要求埋设，避免开钻筒体倾斜、孔口土 体坍塌、护筒沉陷导致水位下降；钻 具吊绳下放速度与成孔速度一致，避免 空中钻头摆动幅度过大而造成四周孔避 受力不匀；避免成孔时间和孔避暴露 时间过长；砂性土层护壁泥浆应具有 一定粘度，能有效形成护壁泥皮；钻 进速度根据不同土质情况进行调整，砂 性土层中钻进速度不得快于泥浆形成有 效护壁泥皮速度；按规定，在 30m 深 度以鹊囊哉惩廖 主的地层中钻较小 孔径的桩时，可用清水提高孔内水头保 护孔壁，否则则采用水泥浆护壁措施。 如果发生坍孔，可用事先储备的粘土和 碎石（直径小于等于 20mm）按 5：1 左右配比，回填至坍孔处以上 0.5m 处 后再重钻，若坍孔严重则可用小沉井方 式进行处理。 （2）确保桩身成孔垂直精 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 度。为了保证成孔垂直精度满足设计要 求，采取钻机设置导向装置（潜水钻钻 头上设置大于等于 3 倍直径长度的导向 装置，利用钻杆加压的正循环回转钻机 在钻具中应加设扶正器） ，扩大桩机支 承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻 杆的垂直度等措施，并于成孔后放下钢 筋笼前作孔径、孔垂直度超声波测试。 （3）确保桩位、钻具后再用测绳复核 成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探 小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时 还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩 水的问题，因其最大收缩率达 1.2%， 为提高测绳的测量精度，在使用前要预 湿后重新标定，并在使用中经常复核。 2.3 泥浆制作 （1）造浆粘土：由于本场地有 造浆粘土，因此不需另外准备。 （2）泥 浆性能指标符合下列技术要求：泥浆 比重：一般地质条件 1.01.25，松散易 塌地层 1.201.50；粘度：一般地质 条件 1622，松散易塌地层 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 1928S； 含砂率小于 8%；胶体率 大于 95%；五、失水量小于 30m1/30min。 在淤泥层及残积粘土层钻进中， 泥浆比重及粘度很大，因此，经常不断 地用清水置换孔内泥浆并拉运出去。而 在砂层中钻进为防止塌孔，泥浆比重须 控制在 1.35；在基岩钻进泥浆比重控制 在 1.30。 2.4 清孔 本项目采用 ZX-200 泥浆净化装 置进行孔底泥浆净化处理，比传统的反 循环清孔效能大大地提高，更有效地控 制了沉渣厚度，提高桩身浇灌质量。 （1）当冲孔达到设计深度时， 施工人员使用吸泥泵或其他适宜的方法 清除井底沉淀物，如井底沉淀厚度大于 5cm 时则必须重新清孔。清除沉渣可采 用泥浆循环或抽渣筒等方法，如用抽渣 筒排渣时应及时补给泥浆。 （2）对不易 坍孔的桩孔，可用空气吸泥清孔；对于 稳定性差的孔壁则应用泥浆循环或抽渣 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 筒排渣。 （3）清孔时，孔内泥浆面应高 出地下水位 1m 以上，在受水位涨落影 响时，泥浆面应高出最高水位 1.5m 以 上，以防止坍孔。 （4）清孔符合标准： 泥浆的坚硬颗粒的数量应小于 5%（按 体积计） ，清孔后灌注混凝土前，孔底 沉渣厚度200mm， （工程桩孔底沉渣厚 度50mm） 。泥浆比重 1.201.23，粘 度28S ，含砂率 8%。 2.5 水下混凝土灌注 （1）施工顺序：安装钢筋笼 安设导管使隔水塞与导管内水面紧贴 灌注首批混凝土连续不断灌注直至 桩顶拔出护筒。灌注首批混凝土：灌 注首批砼于隔水塞以上的导管和漏斗中， 首批混凝土量满足导管一次插入混凝土 面0.8m 以上。当确认初灌量备足后即 剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管的 泥浆水，灌入首批混凝土。 （2）连续灌 注混凝土。首批混凝土灌注正常后，通 过输送泵连续不断地灌注混凝土。在灌 注过程中，经常用测锤探测混凝土面的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 上升高度，并适时提升，逐级拆卸导管， 保持导管的合理埋深。探测次数不少于 导管的节数，并在每次起升导管前，探 测一次管内外混凝土面高度。遇特别情 况增加探测次数，同时观察返浆情况， 以正确分析和判定孔内的情况。 （3）导 管埋深提升。在水下灌注混凝土时，严 格控制导管的最小埋深，以保证桩身混 凝土的连续均匀，避免其裹入混凝面上 的浮浆皮等，防止出现断桩现象。实际 施工中按每灌注高度 5m 拆一节导管 2.5m 作为控制原则，确保最小埋深 2.0m，同时也要防止埋管太深造成埋管 事故。保证灌注砼材料质量，特别是塌 落度指标严格控制，控制浇灌砼的灌注 速度同时把握好导管的埋深，开始浇灌 时埋深控制在 2m 左右，拆管时埋深控 制在 2.0-6.0m。导管应勤提勤拆，严禁 导管提出混凝土面。 （4）桩顶的灌注标 高及桩顶处理：桩顶的灌注标高比设计 标高超灌 50-1