毕业职称论文：钻孔灌注桩施工方法.doc

钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。泥浆护壁方式法在我们临海公路上比较适用。今天就谈一谈泥浆护壁方式法的施工。泥浆护壁施工法：冲击钻孔，冲抓钻孔和回旋钻孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：施工准备泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。（1）、施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，根据我们盐城临海地区地质情况采用回旋钻机钻孔比较实用。施工前应进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实，（搭设平台，要考虑河流的潮汐），准备场地，同时对施工用水、泥浆池位置、动力供应、砂石料场、拌合机位置、钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。还有砼的配合比试验，钻孔前的技术交底等。（2）钻孔机的安装与定位 安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。 为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机。对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。 (3)埋设护筒 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土，在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，就能有效的防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时也有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。 护筒因考虑多次周转，应采用310mm钢板制成。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（20 cm40cm，旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），为保持水头护筒要高出施工水位(或地下水位)1.02.0m，处于受潮水影响的桩基时，应高于最高水位1.52.0m并应采用稳定护筒内水头的措施。为避免护筒底悬空，造成坍孔，漏水，漏浆，护筒底应坐在天然的结实的土层(或夯实的黏土层上)，护筒四周应回填黏土并夯实，护筒平面位置的偏差应不超5cm，竖直线倾斜不大于1%。一般情况护筒埋置深度宜为24m，无水地层护筒宜高出地面30 cm。有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于11.5m 。(4)泥浆制备 泥浆应选用塑性指数Ip10的黏性土或膨润土。钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。可参照下表：泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（Pa.s）含砂率（%）胶体率（%）失水率(ml/30min)泥皮厚 (ml/30min)静切力(Pa)酸碱度(PH)正循环一般地层易坍地层1.051.201.201.4516221928848496962515221.002.535810810反循环一般地层易坍地层卵石层1.021.061.061.101.101.151620182820354449595952020203331.002.51.002.51.002.5810810810推钻冲抓一般地层1.101.2018244952031.002.5811冲击易坍地层1.201.40223049520335811注：地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限；地质状态较好，孔径或孔深较小取低限，反之取高限；在不易坍塌的粘质土层中，使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时，可用清水提高水头（2m）维护孔壁；若当地缺乏优良粘质土，远调膨润土亦很困难，调制不出合格泥浆时，可掺用添加剂改善泥浆性能，各种添加剂参量可按桥涵施工规范附录C-1选取； 泥浆的各种性能指标测定方法可根据桥涵施工规范附录C-2选取。钻孔灌注桩(5)钻孔 钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。 (6)清孔 钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。（相对密度：1.03-1.1；粘度：17-20） (7) 建议胎架上制作加工钢筋笼传统的钢筋笼一般均在地面上垫方直接加工成型，钢筋笼加工时极易引起变形，在借鉴了似类桥梁施工经验（沿海高速，响水灌河大桥桩基就采用胎架制作），建议自行加工制作钢筋笼加工胎架，如图2、3。胎架上制作加工钢筋笼是一个创新，加工方便，笼体不变形，并且具有进行流水作业以及成型质量高的特点。图3 胎架上制作加工钢筋笼示意图图2 胎架上制作加工钢筋笼 灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，水下混凝土采用导管法进行灌注，导管内径一般为2535cm，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0.250.4m，导管顶部的贮料斗内混凝土量，必须满足首次灌注剪球后导管端能埋入混凝土中1m和填充导管底部的需要，施工前要仔细计算贮料斗容积，剪球后向导管内倾倒混凝土宜徐徐进行，防止产生高压气囊。施工中导管内应始终充满混凝土。随着混凝土的不断浇入，及时测量混凝土顶面高度和埋管深度，及时提拔拆除导管，使导管埋人混凝土中的深度保持26m之间。混凝土的坍落度应满足设计要求，混凝土浇筑应连续进行，为保证桩的质量，应留比桩顶标高高出0.51.0m左右的桩头，处于干处的桩头，可在混凝土初凝后，终凝前清除。钻孔灌注桩施工注意事项：1、成孔质量问题塌孔 预防措施：根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。地下水位过高，应升高护筒，加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上12m处，捣实后重新钻进。 缩径 预防措施：选用带保径装置钻头，钻头直每径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。 桩孔偏斜 预防措施：保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净。对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升，下降往复扫孔纠偏。 糊钻：糊钻的原因：在软塑土层回转钻进，因进尺快、钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。预防及处理方法：钻进时应控制进尺，选用刮板齿小，出浆口大的钻锥。若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻锥残渣。掉钻：原因：钻头连接处不牢固；提钻过快。预防：连接好钻头、钻杆各连接处；提钻缓慢。处理：及时进行打捞。2、钢筋笼制作、安装质量问题 先请大家看个图片（摘录于省公路局的检查通报上） 以加工好的灌注桩钢筋笼重叠放置，造成钢筋笼有变形现象-0.5 伍佑港河桥钢筋笼锈蚀及脱焊情况-1 钢筋笼安装与设计标高不符 预防措施：钢筋笼制作完成后，注意防止其扭曲变形，钢筋笼入孔安装时要保持垂直，砼保护层垫块设置间距不宜过大，吊筋长度精确计算，并在安装时反复核对检查。严格控制下笼长度：人为因素，有个工程的桩基队伍是这样施工的。状长为55m，钢筋笼长45m分5节，两台焊机，他下笼+焊接共用时1小时20分。只下两节笼。 钢筋笼的上浮 钢筋笼上浮的预防措施：严格控制砼质量，坍落度控制在18-22cm，砼和易性要好。砼进入钢筋笼后，砼上升不宜过快，导管在砼内埋深不宜过大, 严格控制在2-6 m以内，提升导管时，不宜过快，防 止导管钩钢筋笼，将其带上等。 钢筋笼的焊接时间过长：焊接机具过少，至少要有两台套以上焊机。3、水下砼灌注问题 导管进水：a、首批混凝土灌注后，不能埋设导管口，以至泥水从底口进入。采取两种措施：一是重新封底；二是拆除导管，提出钢筋笼，下钻头重新钻进到位。b、在混凝土面处于井孔水面以下不很深的情况，导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并外加一定的压力重新插入导管，恢复灌注。导管不能上提；原因；导管埋置过深；灌注间隔时间过长，砼接近初凝；导管卡到钢筋笼上面。预防：导管埋深控制在2-6米，并经常上下抽动导管，灌注必须连续进行，准备好充足砼运输车辆。想法转动导管，慢慢上提。堵管 灌注中因为混凝土坍落度过小，流动性差，或混凝土离析导致混凝土堵塞。可采用长杆冲捣或用振动器振动导管；处理无效时，应及时地将导管拔出，吸出已灌注的混凝土；抽出钢筋骨架，然后重新清孔，吊放钢筋骨架和灌注混凝土。、桩身砼夹泥或断桩 预防措施：成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤，第一次清孔必须彻底清除泥块，砼灌注过程中导管提升要缓慢，特别到桩顶时，严禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深，单桩砼灌注时，严禁中途断料。拔导管时，必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深2-6m，严禁凭经验拔管。、桩顶部位疏松 预防措施：首先保证一定高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响，极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测，只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时，才能确认终灌标高已经达到。、施工中突然断电、泵车卡管一旦出现应急措施：砼施工前备好足量的设备储备，拌和站备用一台150KW发电机，用于转机及拌和砼，在砼灌注前准备一台25T汽车吊备用，若泵车卡管，则立刻用汽车吊配合料斗进行灌注砼。为防止这些问题的发生，应该说是通病，那么我们就要在施工过程中加强管理、加强控制，加强施工过程的监督检查，这样就能有效避免或减少问题发生。质量控制检查要点：1、桩位、钻头检查：桩机开钻前，技术人员要认真检查桩位，确保桩位的准确性。检查钻头尺寸，是否符合要求。2、检查护筒埋置深度及护筒顶标高：桩机开钻前，要认真检查护筒的埋置深度，是否稳定、牢固。护筒顶标高位置能否保证施工时的水头高度（有潮汐现象更要注意）。3、泥浆比重、水头高度的检查：在施工过程中要随时检查钻孔时的泥浆比重和水头高度，以防钻孔事故的发生。4、成孔检查：钻孔深度、垂直度、孔径以及清孔后沉淀层厚度检查，用测孔器，探测是否有缩孔想象。（量具的检查，尺绳是否标准。）5、钢筋笼骨架的检查：a、钢筋原材料的检测，必须是合格材料。b、钢筋骨架钢筋型号、几何尺寸和设计是否一致。c、钢筋笼骨架绑扎的是否牢固，钢筋笼的主筋间距10；箍筋间距20；骨架外径10；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度20；骨架中心平面位置20；骨架顶端高程20。d、钢筋的焊接焊缝是否饱满，钢筋有无烧伤，搭接长度是否满足规范要求等，按50%截面错开配置，错开长度应符合规范规定和设计要求。e、钢筋笼存放是否规范。钢筋锈蚀情况，锈蚀严重的不得使用。f、钢筋笼上的保护层数量和位置是否正确。g、钢筋笼下龙长度（顶、底面标高）的检查。6、导管的检查：法兰连接的道管不得使用，建议使用螺纹连接的道管。是否进行闭水试验(水密、承压、接头抗拉)7、砼施工的检查：a、砼的原材料检查，原材料必须是合格的。原材料的数量是否足够施工桩的灌注。b、检查砼的均匀性和塌落度，塌落度应控制在180-220mm。c、首批灌注砼的数量剪球后是否能满足导管首次埋置深度（1。0米）和填充导管底部的需要（也就是我们所说的压水头）。d、检查砼现场是否完成试件。e、施工过程中钢筋笼是否有上浮现象。f、施工过程中导管的埋置深度要严格控制（一般宜控制在26米深）。h、砼的顶面标高。为了确保临海高等级公路隐蔽工程施工质量，监理单位要对隐蔽工程加强旁站监督。旁站的检查要点：1、记录每根桩的钻孔开始时间、桩编号、钻机机型、机组人员及开钻前准备工作；在钻孔过程中须进行地质情况、钻进深度、水头高度、泥浆变化的巡查，其中地质出现异常变化时应全过程旁站记录：2、清孔结束时，检查以下内容并开始全过程旁站：校核测深设备是否满足规范要求及其准确性；孔径、孔深；泥浆性能指标，主要是相对密度、粘度、含砂率；钢筋笼主要检查节数