水利工程师论文(钻孔灌注桩)

1、 .PAGE8 / NUMPAGES8钻孔灌注桩的施工 *课题专业： 水利水电工程建筑工作单位：*目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc143164710一、钻孔灌注桩的施工顺序与方法 PAGEREF _Toc143164710 h 3HYPERLINK l _Toc1431647111.施工平台 PAGEREF _Toc143164711 h 3HYPERLINK l _Toc1431647122.护筒的埋设 PAGEREF _Toc143164712 h 3HYPERLINK l _Toc1431647133.钻进的控制 PAGEREF _Toc14316

2、4713 h 4HYPERLINK l _Toc1431647144.砼灌注 PAGEREF _Toc143164714 h 5HYPERLINK l _Toc143164715二、钻孔灌注桩的质量控制 PAGEREF _Toc143164715 h 7HYPERLINK l _Toc143164716三、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题与防治方法 PAGEREF _Toc143164716 h 7HYPERLINK l _Toc1431647171、卡管 PAGEREF _Toc143164717 h 7HYPERLINK l _Toc1431647182、钢筋笼上浮 PAGEREF

3、_Toc143164718 h 7HYPERLINK l _Toc1431647193、断桩 PAGEREF _Toc143164719 h 8HYPERLINK l _Toc143164720四、参考文献： PAGEREF _Toc143164720 h 8钻孔灌注桩的施工摘要：本文提与一些钻孔灌注桩的基本施工方法与对于质量控制的要点，并着重分析了常见的质量问题产生的原因与防治方法。关键词：钻孔灌注桩施工 质量控制 质量问题与防治方法 桩基础是一种常用的基础形式。桩的作用在于将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较大的土层上；或使软弱土层挤压，以提高土壤的承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和

4、减少地基沉降。当上部建筑物的荷载比较大时，可采用桩基础。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速度缓慢，能承受竖向力、水平力、上拔力、振动力等特点。桩基础施工可省去大量土方、排水、支撑、降水设施，而且施工简便，可以节省劳动力和压缩工期。钻孔灌注桩由于各种地质条件的适应性、施工简易操作且设备投入较少，在房屋与民用建筑中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，无法观察，成桩后也不能开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响工程质量和进度，甚至能够造成投资者巨大的经济损失和不良社会影响。因此防治在钻孔过程中以与灌注过程中经常出现的施工质量问题就成为了桩基础施工质量好坏的

5、关键问题。在这里，我集合10余年来的施工经验，并查阅相关的标准、图籍和文献，从钻孔灌注桩施工的顺序、施工方法和常见问题与防治措施等方面进行的一些归纳，希望与大家分享：一、钻孔灌注桩的施工顺序与方法：1.施工平台在施工之前，首先要根据现场情况修建施工平台。施工平台首先要熟悉图纸，根据图纸与现场地形合理布置场地，当场地无地表水时，要满足施工机械的合理布置与各种机械的穿插作业要求；有地表时，还要修围堰，做导流，作好基坑排水，保证干场作业。施工平台高度宜高于施工水位1.5米，以保证井机正常钻进与施工的要求。2.护筒的埋设 护筒径宜比桩径大20-40毫米。 护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为

6、50毫米，竖直线倾斜不大于1%。 护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。 护筒高度宜高出地面0.3m。当钻孔有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上。若承压水位不稳定或稳定后的承压水高出地下水水位很多，应先做试桩，鉴定在此类地区采用钻孔桩基的可能性。(5) 护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度为2-4m，以护筒底口埋入原始地层1.0米左右，以利钻孔的正常施工。3.钻进的控制护筒埋设好后，进行钻机的安置，首先，钻机要放平稳，然后要检测钻杆的垂直度、钻头的直径，一切检查合格后，向护筒放置调配好的泥浆。泥浆的各项指标应根据地层合理配置 ，配

7、置的的依据见下表：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（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（PH）正循环一般地层易坍底层1.051.201.201.4516221928848496962515231.02.535810810反循环一般地层易坍底层卵 石 土1.021.061.061.101.101.1516201828203544495959520202033312.512.512.5810810810推钻冲抓一般地层1.101.20182449520312.5811冲击易坍底层1.201.4

8、0223049520335811此外，在钻孔过程中，要检查孔的垂直度，因为孔的垂直度是保证承载能力的重要一环，斜率超标，桩的受力状态被改变，桩头偏位，影响上部结构质量，严重影响钢筋笼的安置；在砂土类地层中孔壁极易塌孔，沉渣不宜清除。为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜与时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。 导正装置经工

9、程实践表明，也是防止孔斜的简单有效的方法。终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力，且修孔常使桩的充盈系数增大，最大达1.6以上。 在钻进过程中，要做好钻进记录，现场应备土样盒，按施工要求进行地层取样，尤其到终孔前，要加密取样次数，以保证钻孔位置符合设计要求。 钻孔结束后，要对孔深、孔径、孔斜、泥浆比重等各项指标进行检测，检测指标见下表：钻、挖孔成孔质量标准项 目允 许 偏 差孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度钻孔：小于1%；挖孔：小于0.5%孔深摩擦桩：不小于设计规定支撑桩：比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，

10、对于直径1.5m的桩，300mm；对桩径1.5m或桩长40m或土质较差的桩，500mm支撑桩：不大于设计规定清孔后泥浆标准相对密度：1.031.10；粘度：1720Pa.s；含砂率：2%；胶体率：98%注：清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。本项指标的测定，限指大直径桩或有的特定要求的钻孔桩。4.砼灌注砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。1）灌注前的准备工作：灌注前，首先要检查导管的密闭性，作好闭水试验，满足规要求。钢筋笼的制作和沉放质量监控：（1）对预制的钢筋笼逐节检查，重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋的间距，加密区长度、主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量与顶笼预留的

11、锚固长度必须符合设计要求。（2）检查钢筋笼保护层垫块的设置，一般沿钢筋笼每隔2m放置一组，每组设置三个，按120度均匀安放，既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证砼保护层均匀与钢筋笼在桩体的位置正确。（3）钢筋笼的吊装应双点起吊，保持笼轴线重合。入孔时，始终需保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃动和强行冲击下放。钢筋笼顶标高必须符合设计要求。再次核实钻孔深度，根据钻孔深度对导管编号，并对导管进行部分组装，以减少浇注混凝土的时间。（4）在护筒上订好十字线，再次检查孔的位置。2）混凝土浇注灌注桩使用的混凝土分商品混凝土和自拌混凝土，无论是商品混凝土还是自拌混凝土，到现

12、场后都要检测混凝土的坍落度、和易性，满足要求后方可使用。商品混凝土还要检查其材质单与混凝土配合比。第一批混凝土灌注前要检查导管距孔底的位置保持在20-30cm。混凝土量要保证导管埋置深度0.8m以上。之后，混凝土浇注一定要连续，随着混凝土面的上升，导管的埋深也相应的增加。为了保证导管的顺利拆除与混凝土的正常浇注，导管埋深应控制在2-6m之间。在混凝土面到达钢筋笼位置时，混凝土浇注应适当减慢，避免钢筋笼上浮。随着混凝土面的提升，混凝土面的落差会越来越小，在混凝土面到达设计高程前，应适当加大混凝土面落差，以保证混凝土顺利浇注。混凝土面应高于设计混凝土面0.8m以上，以保证桩头混凝土的质量。3）浇注

13、时应注意的问题（1）钢筋笼和钻孔的中心要对应，定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼，要特别注意吊环、吊钩的强度与牢固性。钢筋笼吊放时要保持轴线顺直，位置居中，严禁碰撞孔壁，以免产生坍孔。钢筋笼安放到位后应立即安设导管。（2）砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制砼。对自拌混凝土来说，控制要点有四 1) 现场所用钢筋、水泥、砂、石子、电焊条等原材料，均需有出厂合格证或质保书；2)严格控制混凝土的配合比，严格各种材料的计量；3)各种原材料要妥善保管，尤其是水泥，更应注重日常保管，避免受潮。4）若使用商品砼，需考察商品砼厂家与其质量保证体系，每次灌注砼需提供砼配合比通知单。

14、（3）浇注时要随时掌握浇注情况，作好浇注记录。记录的主要事项包括：钢筋笼的位置，护筒高程，导管埋深，混凝土面高程，浇注的方量等。首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5m，所以漏斗和储料斗与漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管混凝土压力与管外水压力平衡的原则，导管混凝土必须保持的最小高度为:=R/R。而管中混凝土的体积就应为=2/4（为导管直径）。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出，然后重新下导管灌注。（4）首批混凝土灌注正常后，必须连续进行，不得中

15、断。否则先灌入的混凝土达到初凝，将阻止后灌入的混凝土从导管中流出，造成断桩。同时在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。此时要注意，混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管，而如果要提升导管0.5m到1m以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。当混凝土接近钢筋笼时，宜使导管埋得较深。要注意正确控制导管埋深，如果导管埋入混凝土过深，易使导管与混凝土间摩擦阻力过大，致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓上提，如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在2m到6m，或使用附着式震捣器，使导管周围的混凝土不

16、致过早的初凝。同时应注意灌注速度。（5）当砼灌注到桩顶部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，一般为10m左右，灌注时与时上拨，保证高度产生冲力，使桩头部分的砼质量不至降低。（6）砼灌注时，要协调好吊车司机和浇注混凝土的关系。因为当打开活门砼料下落时，导管要不断上下起落，提动量要小，注意掌握时机。实践证明，有经验的吊车司机对缩短砼的灌注时间，防止卡管、堵管事故，起相当大的作用。（7）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.50.8m高度，待桩顶混凝土强度达到设计强度70时，将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可在孔加水稀释泥浆，将部分沉淀土掏出，使灌注工作顺

17、利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。以上是灌注混凝土时易出现问题的各个基本步骤，同时要注意其他一些事项。比如混凝土拌制后，应在1.5h之尽量灌注完毕。再如清孔须彻底，如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥；又如在灌注过程中，当导管混凝土不满含有空气时，后续混凝土宜通过滑槽徐徐流入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入管，以免在导管形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。实验经验告诉我们，快速灌注成功的桩往往质量比较好，而灌灌停停的桩则容易出现质量问题。因此，混凝土灌注时要分工明确，密切配合，统一指挥，快速、连续施工。因此，要在灌注前拟好施工方案

18、，合理控制施工工艺，保证桩基质量。二、钻孔灌注桩的质量控制钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。对钻孔灌注桩的质量控制，我认为应从以下几点入手：1、对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防措施，并责任到人。2、严把队伍进场关。合格的队伍、合格的企业、严格的管理、先进的设施，是干好工程的前提，只有从严把关口，使用一流人才、先进工艺，过硬的设备，为优良工程打下了坚实的物质基础。3、钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段，因此要严把检测关。（1）对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查；（2）逐根桩作超声波法检测；（3）对处理后

19、的缺陷桩做二次声测，若声测仍有缺陷，则该桩再辅以承载试验(大应变)，以确保成桩质量与工程的安全性。三、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题与防治方法1、卡管水中灌注混凝土过程中，无法继续进行时的现象。造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。防治措施：使用的隔水栓直径应与导管径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗

20、骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。2、钢筋笼上浮钢筋笼的位置高于设计位置的现象。造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇

21、筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未与时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高与导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应与时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-6m，不宜大于6m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混