桩基施工技术遂广,遂西

公路桥梁常用桩基施工技术

张佐安

2013年06月主要内容介绍第一部分：前言第二部分：桩基分类第三部分：常用桩基的施工第四部分：桩基施工易出现的质量问题及处理第五部分：共同讨论的问题第一部分

前言1、关于桩基础桩基础：由桩或桩和承台组成的桥梁基础2、关于基桩基桩：组成桩基础的每一根桩，也常称桩基第二部分

桩的分类1、按桩数分单桩：仅一根桩排桩：为一排多根桩群桩：为多排多根桩2、按所处位置分水下桩：桩位处于水下水上桩：桩位处于水上3、按制桩方法分预制桩：先预制再打设到位的桩灌注桩：先成孔再灌注成型的桩4、按成桩施工方法分人工挖孔桩：人工开挖成孔再成桩钻孔灌注桩：采用钻机钻进成孔再成桩打入桩：将预制桩打入地基中，预制桩有木桩、钢管桩、钢筋混凝土桩、PHC桩，等等5、按成桩方法分非挤土桩：不挤压桩侧土体部分挤土桩：部分挤压桩侧土体挤土桩：桩挤压桩侧(底)土体6、按受受力特特点分分摩擦桩桩：桩桩顶荷荷载全全部由由桩侧侧阻力力来承承担端承摩摩擦桩桩：桩桩顶荷荷载主主要由由桩侧侧阻力力来承承担端承桩：桩顶顶荷载由桩端端阻力来承担担摩擦端承桩：：桩顶荷载主主要由桩端阻阻力来承担7、按桩的使用用功能分抗压桩：承担担桩顶传来的的压力（通常常）竖向抗拔桩：：桩承担向上上的拉力水平受荷桩：：桩头承担水水平荷载复合受荷桩：：桩承担复合合荷载8、按桩的截面面形状分圆桩：桩的横横截面为圆形形（管桩为空心心）方桩：桩的横横截面为方形形异形桩：桩的的横截面为圆圆端形、椭圆圆形或多边形形的桩，等等等实心桩：空心桩：9、按桩长方向向的空间位置置分竖直桩：桩的的轴线为竖直直线水平桩：桩的的轴线为水平平线倾斜桩：桩的的轴线与水平平线成一定夹夹角10、按桩长度方方向的形状分分等截面桩：：桩在桩长长范围内的的截面相同同变截面桩：：桩在桩长长范围内的的截面不同同第三部分常用桩基的的施工1、常见公路路桥梁桩基基施工方法法人工挖孔桩桩：适用于水水上或渗水水较小的地地层，采用用人工开挖挖成孔后再再成桩钻孔灌注桩桩：适用于于水下或渗渗水较大的的地层中，，采用冲击钻机、冲抓钻机、旋转钻机、旋挖钻机等机械设备钻进进成孔后再成桩1、常见公路桥梁梁桩基施工方法法打入桩：常采用用柴油打桩锤或或振动打桩锤打打入预制钢管桩桩，做平台或栈栈桥的支撑；打打入PHC桩作为桥梁的桩基2、人工挖孔桩施施工适用范围：干处处，较稳定地层层施工准备：核图图，编写施工方方案、细则，技技术交底，场平平放样，准备材材料、设备，混混凝土配合比，，施工用水、电电、路、讯，人人员，等。2、人工挖孔桩施施工挖孔设备：储料料斗，提升机，，提升绳，换风挖孔施工：分段逐段下挖至设计深度。外壁直立内齿式式护壁示意图2、人工挖孔桩施施工施工安全注意事事项：到孔下的作业人人员必须系好安安全带并挂上固固定于孔口上的的强提保险绳；；孔内有渗水时时要及时抽出；；孔内有有害气气体（定期检测测）时，经动物物试验后再作业业，并及时送风风换气；孔内与与孔上人员随时时沟通，有紧急急情况时要采用用强提保险绳将将孔内的人员救救出孔外；提升升除渣及下放料料斗时，孔内作作业人员停止施施工并处于防护护罩下方。2、人工挖孔桩施施工安装钢筋笼：挖挖孔成孔后，吊吊车等配合分节节安装至完成桩身混凝土浇注注：干处时，采采用串筒将混凝凝土注入孔内（（防离析）待浇浇处并振捣密实实；有较多积积水时，采用浇浇注水下混凝土土的方法施工。。3、钻孔灌注桩施施工1）适用范围：适适用于水下或渗渗水较大的各种种地层中的基桩桩的施工3、钻孔灌注桩施施工2)钻孔方法：冲击钻机成孔、冲抓钻机成孔孔(现不常用)、旋转（回旋）钻机成孔、旋挖钻机成孔3、钻孔灌注桩施施工3)冲击钻机成孔施施工施工准备：核图图，编写施工方方案、细则，技技术交底，场平平放样、施工平平台、护筒、水水、电、路、讯讯及起吊、运输输设备准备，确确定混凝土配合合比，钻机、钻头选型型进场，粘土、、片石备料，人人员，等3、钻孔灌注桩施施工3)冲击钻机成孔施施工钻孔：造浆采用用抛填优质粘土土，孔内冲击造造浆泥浆指标为：比比重1.15～1.25，粘度16～17s，PH值6.5。将所有护筒在在上部开槽连通通（群桩），没没有开钻的孔位位作为沉淀池使使用3、钻孔灌注桩施施工3)冲击钻机成孔施施工钻进时：应小冲冲程、勤吸渣、、勤检查、勤测测量，防止钻进进过程中卡钻、、掉钻和孔偏位位，严禁打空锤锤。并同时做好好施工记录，若若实际岩层变化化与设计不相符符时及时向相关关部门反映。3、钻孔灌注桩施施工3)冲击钻机成孔施施工终孔检查：当钻钻孔达到设计终终孔标高后，对对孔深、孔径、、孔位和孔形进进行检查，然后后填写终孔检查查证，并及时通通知监理工程师师到现场检查验冲击钻机成孔施施工3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工施工准备：核图图，编写施工方方案、细则，技技术交底，场平平放样，施工平平台、护筒、材材料、设备、用用水、电、路、、讯、人员准备备，混凝土配合合比确定，钻机（正、反循循环）、钻头头选型进场，制制备泥浆，等。3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工钻孔：砂层中钻钻进，泥浆质量量是钻孔成败的的关键，钻孔的的全过程，必须须严格控制泥浆浆的各项技术指指标（如表，加※者为每次检测必必测项目）打桩船1５０吨和２５００吨振动打桩锤锤套箱下沉、钻孔孔平行作业3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工钻孔过程中：均均采用优质膨润润土和外掺剂Na2CO3造浆（约3%）。砂层中钻进进，补浆量为钻钻进单位体积的的2倍左右，岩层中中钻进，补浆量量根据岩层的完完整情况为单位位体积的1.0-1.2倍。3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工严格控制粘度：：砂层内19-21s，岩层内19s左右。终孔时19s，此时控制比重重1.06-1.10t/m3，砂率降至1%左右。钻孔和清清孔的全过程，，孔内补入的应应是合格泥浆，，除可以造浆的的岩层外，孔内内一般不得投入入清水。超压水头：钻孔孔和清孔全过程程，孔内超压水水头始终保持在在2.0-2.5m。3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工两次清孔：均采采用抽浆法清孔孔。钻孔至要求的孔孔底标高时，将将钻头提离孔底底15cm，利用钻机的气气举反循环进行行第一次清孔，，一般2-3小时，待各项泥泥浆指标合格，，尤其是砂率，，岩层内清孔应应降至1%以内，开始提钻钻。3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工二次清孔在灌注注水下砼前，在在砼导管中插入入一根φ57×3m钢管作风管，形形成空气吸泥机机清孔，导管上上连接胶管，将将清孔泥浆排入入循环孔护筒（（沉淀池），沉沉淀后再进入施施工孔循环。浮浮吊吊起导管在在护筒内移动，，清理孔底沉渣渣，检测吸出的的泥浆和孔深均均符合要求后，，拆除胶管和风风管，安装漏斗斗，开始灌注水水下砼。清孔导管及悬挂挂式风包钻孔桩清孔3、钻孔灌注桩施施工4)旋转钻机成孔施施工检孔：成孔后用用（DM-686III型）超超声波波测壁壁仪检检测成成孔直直径，，孔壁壁倾斜斜度和和孔壁壁平整整情况况。孔壁自自上至至下，，竖直直刻划划线的的偏移移值与与孔深深之比比值为为倾斜斜度≤≤1%，实际际成孔孔的偏偏移值值在0.3%-0.5%。局部部孔壁壁平整整度不不符合合要求求，采采用扫扫孔处处理合合格。。3、钻孔孔灌注注桩施施工5)旋挖钻钻机钻钻进成成孔施工准备：核图，，编写施工方案、、细则，技术交底底，场平放样，施施工平台、护筒、、材料、设备（砼砼拌运、钢筋制安安等）、施工用用水、电、路、讯讯、人员准备，混混凝土配合比确定定，钻机、钻头选型进进场，制备护壁泥泥浆3、钻孔灌注桩施工工5)旋挖钻机钻进成孔孔钻孔：逐斗旋挖取取土成孔直至桩底底，同时在孔内补补充合格的护壁泥泥浆检孔：钻孔完成后进行检检孔，达到要求后后待下钢筋笼采用旋挖钻斗作业业3、钻孔灌注桩施工工6)钢筋笼安安装钢筋骨架架采用挤挤压接头头或直螺螺纹接头头，每桩桩钢筋笼笼骨架分分节制作作，胎具具成型，，每节长长9.0m（12.0m），吊机机起吊，，在孔口口拼接完完成放入入孔内；；3、钻孔灌灌注桩施施工6)钢筋笼安安装对于旋挖挖钻机钻钻进成孔孔的，钢钢筋笼骨骨架应在在桩位附附近预先先分节制制作、拼拼接完成成，待清清孔完成成后即能能尽快安安放，并并尽快浇浇注混凝凝土成桩桩（防塌塌孔）。。接钢筋笼3、钻孔灌注桩施施工7)灌注基桩混凝土土灌注水下砼成桩桩：预先做好材材料、拌合站、、配合比试配与与验证、储料罐罐、导管及其预预检等准备，混混凝土（缓凝时间15h左右，坍落度18-22cm）满足要求。。导管用φ299×10mm无缝钢管，快速速丝扣接头。拨拨球法灌入砼封封底，导管距孔孔底0.3m-0.4m，封底后孔内砼砼厚2m以上，导管埋入入砼1.0m以上。浇注过程程中导管埋深始终保保持在2-6m之间。灌注基桩混凝土土3、钻孔灌注桩施施工8)成桩检测成桩质量检测：：为检测钻孔桩桩砼质量，全部部采用超声波无无破损检测，业业主和承包商分分别委托有资质质的专业检测单单位检测（特大大桥按总量的5%钻取岩芯破损检检测）。如检测测结果均合格，，则对检测管内内压浆，基桩施施工完成；否则则，应进行处理理至合格。4、打入桩施工适用范围：一般般用于水下基础础（房建除外））打入桩：常为采采用柴油打桩锤锤或振动打桩锤锤，打入预制的的钢管桩，做平平台或栈桥的支支撑；打入PHC桩做桥梁的桩基基；打入预制的的钢筋混凝土桩桩做房屋的基础础。此内容不详述。。第四部分桩桩基施工易出现现的

质量问题题及处理1、塌孔分为成孔过程中中的塌孔、成孔孔后塌孔和浇注注混凝土时的塌塌孔。挖孔遇流砂地层层时塌孔，可采采用减短每节护护壁的高度，在在土层中适当打打入桩，在护壁壁混凝土中加入入速凝剂等措施施，使护壁尽快快稳定。桩基施工常见质质量问题及处理理1、塌孔钻孔时塌孔，可可采用重新造孔孔护壁（冲孔））、增加合格泥泥浆浓度、增大大超压水头、填填注部分混凝土土（片石）等措措施。成孔后塌孔，采采用清孔后重新新成孔。施工中中应合理组织，，保证工序衔接的的连续性和及时时性（特别是旋旋挖桩），减少塌孔几几率。浇注混凝土时时塌孔，采用用立即停浇并并清孔后重新新浇注或重新新成孔后浇注注。桩基施工常见见质量问题及及处理2、掉钻落物在岩层中钻进进时（鄂黄桥桥例），由于于钻杆接头滑滑丝，钻头（（包括两根钻钻杆）掉在孔孔中，用专用用打捞器插入入钻杆中，将将钻头提出孔孔口外；在钻钻进中发现钻钻机有剧烈振振动，提出钻钻头，发现有有两把滚刀脱脱落掉入孔中中，采用电磁磁铁将其吸出出。桩基施工常见见质量问题及及处理3、卡钻地层软硬不均均致倒锤（冲冲孔时）卡钻钻、粘锤或锤锤头加大后快快冲造成。采采用填片石、、锤头加大后后填料再冲的的方式处理。。桩基施工常见见质量问题及及处理4、埋钻塌孔埋钻后，，采用吸出埋埋钻处以上部部分的坍塌物物，再提出钻钻头桩基施工常见见质量问题及及处理5、钻孔漏浆如发现孔内水水头无法保持持，分析已发发生漏浆，由由于护筒埋深深不够、护壁壁不好、遇到到溶洞或岩层层裂隙漏水所所致。采用振振动锤将钢护护筒再下沉一一定深度，置入内护筒，反复造孔护护壁，或在孔孔内填充混凝凝土，重新恢恢复钻孔后，，即能保持水水头正常钻进进。桩基施工常见见质量问题及及处理6、钻孔偏斜斜由于墩位处岩岩面倾斜度大大，且岩层不不均匀，中间间夹较软弱层层，并有断层层，钻孔极易易发生偏斜。。由于钻孔倾倾斜，主要表表现为岩层中中段局部弯曲曲，处理方法法视具体情况况而定。如倾倾斜不严重，，采取局部反反复扫孔处理理；如倾斜较较严重，则采采取浇筑水下下砼至岩面标标高以上50cm，待砼强度达达到25MPa时重新开钻，，并放慢进尺尺。经处理后后钻孔倾斜度度均能达到≤≤1%的要求。桩基施工常见见质量问题及及处理7、钢筋笼不能能下放到位孔斜、缩孔、、成孔断面不不合要求或钢钢筋笼不直等等，采用扫孔孔或调直钢筋筋笼，达到使使钢筋笼能下下放到位。桩基施工常见见质量问题及及处理8、导管堵管混凝土和易性差、、导管漏水、导管内卡物等，采用调整混凝凝土性能、密封到到管、清除卡物管管内来达到浇注顺顺畅。桩基施工常见质量量问题及处理9、钢筋笼上上移导管埋深太太大使得混混凝土上翻翻时顶升钢钢筋笼，或或钢筋笼固固定不牢所所致，采用用合理的导导管埋深来来处理。当当成桩后才才发现时，，与设计协协商后再处处理。桩基施工常常见质量问问题及处理理10、钢筋笼突突然下落钢筋笼分段段安装后，，起吊时钢钢绳突然断断开或钢筋筋笼固定不不牢所致。。有时伴有有安全事故故（某桥的的钢筋笼内内作业人员员，系有挂挂于钢筋笼笼上的安全全绳，随钢钢筋笼下落落时带入孔孔内水下溺溺亡）。因因此，必须须采用合理理可靠的稳稳定与起吊吊钢筋笼的的设备，笼笼内不进入入作业人员员。桩基施工常常见质量问问题及处理理11、声测管不不能正常使使用管内漏浆或或变形所致致。采用清清除管内漏漏浆或重新新钻芯孔代代替声测管管来对桩身身进行检测测。桩基施工常常见质量问问题及处理理12、桩身混凝凝土质量不不合格桩身声测结结果为混凝凝土有缺陷陷，成桩质质量差。多多为孔底有有沉渣、混凝土离离淅、混凝土强度度不足（桩顶）、、导管漏水、导管提空空未处理（（断桩）、、导管埋深过过大、导管未置置于孔中心心、导管开开球后再浇浇时形成封闭气孔、浇桩时塌塌孔而未发发现、浇桩桩时机械故故障未完成成浇桩（断断桩）、浇浇桩过程中中缩孔或径流水通过过桩身等原因所所致。桩基施工工常见质质量问题题及处理理12、桩身混混凝土质质量不合合格1）孔底混混凝土缺缺陷桩身声测测结果为为桩底混混凝土有有缺陷，，表明孔孔底有沉沉渣或浇浇桩时混混凝土封封底不成成功。采采用钻孔孔清洗后后注浆处处理。施工中应应认真清清孔，满满足规范范要求后后再浇桩桩内混凝凝土，确确保首灌灌封底混混凝土足足量连续续注入孔孔底。桩基施工工常见质质量问题题及处理理12、桩身混混凝土质质量不合合格2）桩顶混混凝土强强度不足足为桩内混混凝土浇浇筑高度度测量不不准，或或浮浆太太厚，或或孔内自自压水头头不够不不能自密密所致。。采用拨拨掉桩顶顶部分的的质差混混凝土后后重浇。。施工中孔孔内自压压水头不不够时振振捣，严严格清孔孔质量，，制作可可靠的测测深设备备，并绘绘制浇筑筑高度-混凝土数量的的关系曲线，，如有异常，，及时分析处处理。桩基施工常见见质量问题及及处理12、桩身混凝土土质量不合格格3）桩身中部混混凝土缺陷(1)导管漏水造成成浇桩时导管内内漏水，被水水洗后浇入的的混凝土不均均匀，质量差差。应随时检检查，及时分分析，立即处处理。施工前应严格做好好预检工作，不合合要求的管节不得得使用。桩基施工常见质量量问题及处理12、桩身混凝土质量量不合格3）桩身中部混凝土土缺陷(2)导管提空未处理造成断桩。应根据据混凝土浇筑高度度、数量，准确测测出导管埋深，采采用可靠的提管设设备，定尺提管。。施工前应准确逐节节测量各节导管长长度（高度），施施工中专人记录，，严格控制导管埋埋深在2—6m范围内。桩基施工常见质量量问题及处理12、桩身混凝土质量量不合格3）桩身中部混凝土土缺陷(3)导管埋深过大、导导管未置于孔中心心导管埋深大，导致致新入导管内的混混凝土不能均匀顶顶升已有的桩内全全断面先浇的混凝凝土，新入导管内内的混凝土会沿阻阻力小的路径上翻翻，而如果导管不不位于桩中心（实实际施工中大多如如此），则更易出出现不能均匀顶升升混凝土的情况。。因此。沿阻力小小的路径上翻的混混凝土盖住了之前前处于顶部的缺陷陷混凝土，从而在在该处形成缺陷。。施工中严格控制导导管埋深在2—6m范围内。桩基施工常见质量量问题及处理12、桩身混凝土质量量不合格3）桩身中部混凝土土缺陷(4)桩身内形成封闭气气孔浇桩过程中，导管管内的空气未排出出，被挤入孔内形形成封闭气孔。一一般采用钻孔压浆浆处理。在封底后的砼灌注注施工过程中，采采用在导管上口段段插入一根空心排排气钢管来预防。。桩基施工常见质量量问题及处理12、桩身混凝土质量量不合格3）桩身中部混凝土土缺陷(5)浇桩时塌孔、缩孔孔在岩层内，可钻小小孔洗去坍塌物后后进行压浆处理，，检测合格后可正正常使用，否则重重新成桩；在土层层内，重新成桩。。浇桩时应加强过程程控制，及时发现现并处理。桩基施工常见质质量问题及处理理12、桩身混凝土质质量不合格3）桩身中部混凝凝土缺陷(6)浇桩时机械故障障停浇浇桩时机械故障障未完成浇桩（（断桩），拔出出导管，处理故故障后又重新浇浇筑。应及时拔出导管管，吸出顶部混混凝土，适时再再浇。桩基施工常见质质量问题及处理理12、桩身混凝土质质量不合格3）桩身中部混凝凝土缺陷(7)径流水通过桩身身浇桩过程中，有有流动的动水流流经桩身，桩身身施工完成后检检测时混凝土有有缺陷。采用对缺陷段以以上部分的桩凿凿除重做（岩石石内）。施工中可先对动动水径流段的孔壁进进行防护。桩基施工常见质质量问题及处理理13、桩身位置偏差差超限桩孔位置放样后后未经复查，导导致成桩后偏差差超限。当超限限较小时，可提提请设计验算经经适当处治后使使用；当超限较较大时，在准确确放样并经复查查后重新成桩。。桩基施工常见质质量问题及处理理14、旋挖桩的常见见问题及处理详见《旋挖钻机与施工工技术》一书中的相关章章节。桩基施工常见质质量问题及处理理15、桩身混凝土裂裂缝桩身施工完成后后，发现地面附近近的桩身有裂缝缝。多为桩受到到了侧向（土））推力等所致。。采用清除桩侧推推力物后对桩进进行加固处理，，当裂缝较宽变变形较大时，会会同设计提出专专项补强加固处处治方案。