道路桥梁毕业论文

1、咸阳职业技术学院建筑学院毕业设计（论文）桥桩基础的钻孔灌注桩施工技术分析探讨姓 名： 秋李龙 学 号： 2012203105 专业名称： 道路桥梁工程技术 班 级： 道桥1201级 指导老师： 朱凤君 咸阳职业技术学院毕业论文(设计)成绩评定表姓 名秋李龙性别男学号2012203105专业道路桥梁工程技术论文（设计）题目桥桩基础的钻孔灌注桩施工技术分析探讨评价内容具体要求得分论文标题(10分)不能含糊、空泛，要一目了然，或直接、准确地揭示论文的论点，或直接揭示论文的研究课题。内容提要(10分)阐明论文的主要论点和基本内容。简明扼要，概括性强。目录(10分)介绍论文章节的基本内容及便于读者查找阅

2、读文章内容。主体(50分)绪论(10分)能清楚交代问题背景、选题原因和实际工作的关系。本论(40分)要说理充分，例证充足，逻辑严密，论点明确。结论(10分)能总结研究结果，并作出具体的改进建议。参考文献（10分）参考文献是否与论文内容相切合，对论文质量的提高是否起到重要作用。总 分（100分）指导教师评语及成绩成绩： 指导教师(签字)： 年 月 日注：1、优秀(86-100分)； 良好(70-85分)； 及格(60-69分)； 不合格(59分以下)。2、此表由指导教师填写，每名学生一份。目 录摘 要11 绪 论22 转孔灌注桩施工特点33测量控制43.1灌注桩43.2立柱施工测量43.3台帽施

3、工测量54 钻孔灌注桩施工主要工序64.1钻孔灌注桩施工工艺流程64.2 405k+635处小桥施工准备64.3钻孔机的安装与定位64.4埋设护筒64.5泥浆制备74.6钻孔74.7清孔74.8循环钻钻孔注意事项84.9钢筋笼制作84.10安放导管84.11导管提升及埋升控制95 案例分析105.1案例105.2案例11结 论12致 谢13参考文献14摘 要钻孔灌注桩是采用不同的钻孔（或挖孔）方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋笼放到井孔内，再灌注混凝土。其适用范围广，可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的。本文详细介绍其施工技术，供工程施工参考借鉴。关键词

4、：桥梁；钻孔灌注桩；施工技术1 绪 论 此次本人在实习单位所实践的小桥桩基础的钻孔灌注桩施工术的主要工程概况及地质情况：本桥位于405k+635处，桥位处原有涵洞需拆除，新建桥梁平面位于直线上，与河流夹角80°桥梁全长18.44m。上部结构采用1×13m简支预应力混凝土空心板，下部桥台采用桩柱式台，1.2m钻孔灌注桩基础。桩基共计12根，采用单排6根。0#台和1#台的12根直径为1.2米的桩在河岸上，直接将原老涵洞左半幅拆除整平压实后，进行桩基的施工，先施工桥的左半幅。该施工方法的流程是：拆除老涵洞平整压实场地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

5、质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。钻孔桩施工顺序先0#台、01、02、03桩，1#台、11、12、13桩，左半幅小桥建成后，再施工1#台、14、15、16桩，0#台、04、05、06桩。2 转孔灌注桩施工特点(1)施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑 物危害小；(2)大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；(3)对于桩穿透的图层可以在空中作原位测试，以检测土层的性质；(4)扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力； (5)经常设计成一柱一桩，无需桩顶承台，简化了基础结构形式； (6)钻孔灌注桩通常布桩间距大，群桩效应小；(7)某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减

6、少桩径和桩长，提高桩的承 载力，减少沉降量；(8)可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的； (9)施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；(10)钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时 候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺 而变化，且又在较大程度上受施工操作影响。3测量控制根据设计施工图提供的路线的线形要素、结构平面布置图及结构图。3.1灌注桩灌注桩施工钢护筒测量定位可采用全站仪极坐标法测量，并可相互校核。在灌注桩开钻前必须报请监理验收钢护筒的位置是否满足规范要求，在成孔过程中要严格控制钻杆的垂直度，在下放最后一节钢

7、筋笼时一定要确保其中心位置偏位在允许范围内，并控制好桩顶标高。在灌注桩施工过程中，依据高程基准点准确测定各钢护筒的顶标高，以控制孔深、钢筋骨架底面和顶面高程及砼灌注的桩顶标高（钢筋骨架底面高程允许偏差为±50mm，钢筋骨架倾斜度±0.5%，骨架中心平面位置20mm，骨架顶端高程±20mm，灌注的桩顶标高应比设计高出一倍桩径以上）。用钢导管灌注砼，在灌注砼时，导管底部至孔底应有2540cm空间。首批灌注砼的数量应能满足导管初次埋置深度（1m）和填充导管底部间隙的需要，在整个灌注时间内，出料口应伸入先前灌注的砼内至少2m，以防泥浆和水冲入管内，且不大于6m。每次测定用

8、检测合格的测绳进行测定以控制各关键工序的深度。灌注桩施工完成后放样开挖线和开挖深度直接进行土方的开挖，超出桩顶设计标高后进行桩顶的凿除，浇筑垫层砼后精确放样出承台的轴线和模板轮廓线，当绑扎完承台钢筋后，支立模板，并再次复测承台位置和预留墩身钢筋的位置，当监理检测合格后方可进行砼的浇筑。3.2立柱施工测量灌注桩施工完成后放样开挖线和开挖深度直接进行土方的开挖，超出桩顶设计标高后进行桩顶的凿除，浇筑垫层砼后精确放样出立柱的轴线和模板轮廓线，当绑扎完立柱钢筋后，支立模板，并再次复测立柱位置，当监理检测合格后方可进行砼的浇筑。利用全站仪架设在附近的控制网点上，采用极坐标法，按施工图纸的要求在立柱中心点

9、进行放样。再利用全站仪架设在附近另一个控制网点上，采用极坐标法，进行校核，以确保立柱平面位置的准确。且报业主或监理，待业主或监理验收合格后方可开始下一道工序的施工。立模结束后，用同样的方法对立柱的顶面中心点位置和标高进行校核，确保立柱的平面位置和高程均满足设计和规范的要求。3.3台帽施工测量立柱施工完成后，超出柱顶设计标高后进行柱顶的凿除，精确放样出台帽的轴线和模板轮廓线，当绑扎完台帽钢筋后，支立模板，并再次复测台帽位置，当监理检测合格后方可进行砼的浇筑。利用全站仪架设在附近的控制网点上，采用极坐标法，按施工图纸的要求在台帽底板（模）对台帽角点进行放样。再利用全站仪架设在附近另一个控制网点上，

10、采用极坐标法，进行校核，以确保台帽平面位置的准确。利用水准仪对台帽的底标高进行控制。且报业主或监理，待业主或监理验收合格后方可开始下一道工序的施工。立模结束后，用同样的方法对台帽的顶面角点位置和标高进行校核，确保台帽的平面位置和高程均满足设计和规范的要求。4 钻孔灌注桩施工主要工序4.1钻孔灌注桩施工工艺流程 放粗样清表精放样投压外护筒钻机就位对中开钻(钻进、成孔、 清孔) 下钢筋笼(带下内护筒) 填土袋于内外护筒之间下导管(二次清孔) 砼浇筑4.2 405k+635处小桥施工准备施工准备包括：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，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选

11、择。按照施工图上的地质情况，405k+635处小桥采用正循环GPS-1500钻机。4.3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，用装载机推平、人工夯实，再垫上钢板或枕木加固。筑岛高度高于施工水位1.0m。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附近的地笼配合，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

12、钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。4.4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。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm），每节长度约23m。用钢护筒。护筒采用4mm厚钢板弯制成型,护筒的制作应有一定的强度和刚度，拼缝和接头不漏水，可在外围加强环箍。护筒埋设采用挖埋法，根据土质不同选择不同的埋深，使护筒中心和桩中心尽量在同一

13、垂线上。就位后在四周底部分层回填粘土并夯实，夯填土应均匀对称，防止护筒位移。4.5泥浆制备钻孔泥浆由水、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，防止塌孔的作用。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和操作要求机动掌握，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。4.6钻孔循环钻钻机施工，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，还要随时检查成

14、孔是否有偏斜现象。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。采用三班工作制连续作业，初钻时，应稍提钻杆在护筒内打浆，开动泥浆泵进行循环，泥浆均匀后开始钻进，进尺要适当控制，在护筒刃脚处应低档慢速钻进，至刃脚下1m后，方可按土质情况以正常速度钻进，钻进中应密切注视护筒底土质是否有漏浆，并采取相应措施防止塌陷。钻进时，钻机的主吊钩宜始终空悬吊住钻具，防止钻具的全部重量由孔底承受，从而避免钻杆折断，并保证钻孔的质量。钻架使用时间过长，可能发生位移，或孔内有探头石和其他情况，会使所钻

15、的孔偏离设计孔位，因此每隔两小时要用水平尺检查钻机平台一次，并及时调整钻机。设专人负责记录钻进中的一切情况，并且将钻孔原始记录如实上报项目部。4.7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，在钻孔过程中，应随时对孔深、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，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于25cm；清孔分两次进行，清孔采用掏渣与补水结合进行，主要目的是降低泥浆比重，泥浆比重逐渐降低后，泥浆向孔口溢出，进入泥浆池。第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后进行，利用灌注混凝土的导管输入泥浆循环清孔，两次清孔

16、间隔为2小时左右。4.8循环钻钻孔注意事项（1）、校正好中心后，钻机就位，平面位置偏差应控制在5cm以内。（2）、在钻进过程中保持孔内水位，泥浆相对密度控制在1.2左右，以起到护壁作用，防止出现塌孔。钻进时根据地质变化及时调整进尺速度。（3）、钻孔达到设计标高后，进行正循换浆清孔，清孔后泥浆指标达到技术规范要求，相对密度1.051.2，粘度1720s，含砂率小于4%。（4）、经监理工程师验收合格后放入钢筋笼，插入导管，核对钻进总深度，孔底沉渣厚度不大于25，经监理工程师验收合格后浇筑水下混凝土。4.9钢筋笼制作 （1）钢筋笼的分段：考虑桩长和吊车（16T）的起吊能力，对钢筋笼进行适 当加固，钢

17、筋笼可分 3 至 4 段制作，安装时在孔口进行搭接焊焊接（单面焊、焊 接接头长度应不小于 10d） 。 a钢筋笼制作规范要求：b主筋间距偏差值允许+20mm。c箍筋间距偏差为+10 mm。 d钢筋笼直径偏差为+5mm。 e钢筋笼长度偏差为+10mm。 （2）、钢筋笼的运输安装：结合桩位场地、钢筋笼集中加工用平车运输至桩 位附近。钢筋笼吊装采用三点起吊法，防止钢筋笼在立起过程中变形，第一个钢 筋笼入孔至孔口附近时用 210扁担穿过钢筋笼担在孔口，然后吊装第二个钢第6页 共 10 页 筋笼进行焊接，最后成型放入孔内。质量要求：A：焊缝长度满足规范要求为 10d，焊缝接头错开 1m。 B：钢筋笼底面

18、高程误差控制在+50mm，中心偏位不超过 50mm。4.10安放导管 施工前，先对每节导管进行编号，导管采用直径 283mm，壁厚 5mm，节长 3m 快速接头的导管，导管使用前应进行水密、承压和接头抗拉试验，合格后将导管对准孔位中心，逐节连接导管，直到导管口距孔底 3050cm 为止，为防止少 接导管，装漏斗前，用吊车缓慢下移，以确保导管满足长度要求，上口设漏斗， 安装隔水栓球。4.11导管提升及埋升控制 灌注水下砼时，应经常探测孔内砼面高度，以控制导管埋深和桩顶高度，如控制不准，将造成导管提漏、导管埋置过深拔不出来断桩事故。因此探测是一项重要工作，应采用较为准确的方法和探测工具。施工中拟采

19、用重锤探测法，用测绳系以重锤， 放入孔内， 凭探测者手中所提测锤在砼顶面与接触砼顶面以后不同 重量的感觉而判断。导管埋深宜控制在 2-6 米时较好,防止出现拔导管时拔不出 来或漏拔的事故。拔管前须仔细测探砼面深度。用测锤测探时，须由两人用两个 测锤测探，防止误测。导管丝扣连接必须拧紧，不得漏气，并保证拼接平直，内 壁光滑。水下砼应连续浇筑，不得中断，确保桩身质量的完整性，为保证设计桩 顶的混凝土强度，灌桩的桩顶标高应高比设计高出一定的高度，至少为 0.5 米 1.0 米。5 案例分析5.1案例某大桥基础共施工16根钻孔灌注桩，桩径1.0m，桩长25.5m，桩端意石灰岩为持力层。工程场地土层从上

20、往下依次为淤泥质土、粉质粘土、坡积粉土、残积砂质粘土、基岩。桩基施工完成后对所有桩进行了动测实验和抽芯检验。结果表明。16根桩中有4根桩身有缺陷。其中2、14号桩在桩顶下18.219.43m段为断桩不胶阶段；7、8号桩在桩顶下18.019.10m为断桩不胶阶段，抽芯时还发现这两根桩桩端以下沉渣厚度分别达到0.30和1.75m，大大超过了设计要求。事故分析：地下水位高且丰富，导致场地内地下水压高，孔隙水压力不易消散，涌水易使混凝土离析和胶接不良。浇筑这4根桩到18.2m时突然停电。孔底沉渣未清除干净。5.2案例广东揭阳市环市北河大桥下部结构采用双柱式单排灌注桩基础，设计桩长50.451.7m。桥

21、址地基土层结构自上而下可划分为11个土层，分别是耕作土、淤泥、粉质粘土、淤泥质粘土、中粗砂、淤泥质粘土、粉质粘土、粗砂、粘土、粗砂、粘土。桥址地下水类型为松散岩类孔隙承压水，含水层共4层。在大桥桩基工程施工中，浇筑混凝土时桩出现不同程度的涌水，尤其是当混凝土灌注至离护筒顶5m左右时涌水流量特别大，明显见水流如泉水般涌出。水流在混凝土灌注完成约2h后停止，而在钻进过程和混凝土灌注开始并没有发生这种现象。经无损检测和混凝土抽芯检测结果表明，桩身混凝土存在严重蜂窝和离析等缺陷。事故分析:桥址地下存在4层松散岩类孔隙承压水,混凝土浇筑过程中对软弱流塑土层产生侧压力,很容易导致出现涌水。水泥水化所需结合水仅占水泥质量的25左右，在实际施工中，为使混凝土有足够的流动性，其塌落度需达到180220mm，使用的水灰比要求大于该比例。混凝土自身泌水性较大，水泥在水化过程中除消耗部分水分外，多余的水分析出，汇集到一定数量是将向上冒，形成涌水。结 论钻孔灌注桩虽然具有低噪音、小震动、无挤土，对周围环境及邻近建筑物 影响小， 能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不 同规模建筑物等优点，在桥梁、房屋、水工建筑物等工程0中得到广泛应用，已成 为一种重要