毕业论文-钻孔灌注桩

第4页共10页桥梁桩基础的钻孔灌注桩施工技术摘要：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，供工程施工借鉴。关键词：桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；0前言此次本人在实习单位所实践的XXXXX基础施工的主要工程概况及地质情况：K1+483.731主线桥桥梁起点桩号为K0+863.262，终点桩号为K2+104.20，桥梁设计角度为900（路线前进方向右偏角）。该桥桥跨组成为（2×22.479＋22.480）＋（35＋55＋40.3）＋（2×21.042+21.041）＋（4×24）＋（25＋38＋25）＋（2×26.517＋26.516）＋（4×27）＋（5×25）＋（22.45＋3×22.44）＋2×（5×26.2）＋（5×25）米，桥梁全长：1240.938米。第一～第十一联桥梁上部结构采用预应力混凝土连续箱梁；第十二联上部结构采用预应力混凝土装配式T梁；下部结构采用桩基础，柱式墩，肋式桥台。K1+483.731主线桥平面位于直线上，纵断面位于i1=0.3%、i2=1.6%、R=30000米的竖曲线内。该桥左半幅第一联～第二联、第四联～第九联、右半幅第二联、第四联～第六联、第十一联、第十二联全幅为标准路基宽度；其余桥宽变宽。桥址区地貌类型属第四系的残坡积层、冲洪积层、淤积层，岩性以卵石、粘土、粉细沙为主；其下伏基岩为第三系紫红色、棕色沙岩、砾岩及下古生界沙质板岩、泥质板岩、板岩、细沙岩，岩层厚度较大，分布范围比较广，桥址土质情况为：3--5米亚砂土5--8米亚粘土8--12米亚砂土12米以下卵石针对上述情况，采用钢板护筒护孔，GPS15型、GPS20型、正循环钻机钻进成孔、R622HD型旋挖钻机、，为保证孔壁的稳定，配置高级泥浆，小钻压缓慢稳速钻进。1钻孔灌注桩施工特点（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；2钻孔灌注桩施工工艺流程及主要工序2.1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2.2钻孔灌注桩主要工序2.2.1测量放样为保证桩位的准确，测量仪器采用全站仪，坐标法放样。主机架设在距桥位较近且通视条件较好的导线点上，瞄准架设在另外一个导线点上的棱镜作为基边，输入需放样桩位的坐标，根据偏角和距离，把桩位放在实地。放样的点位用木桩标识，并在可靠位置设置护桩，专人保护。（如图1）方木钻机 地基护筒钻孔深度达到设计标高后，经监理工程师对孔深、孔径验收合格符合下表要求后方可进行清孔。清孔采用抽渣换浆清孔法进行，但应换用相对密度较低的泥浆，以把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出；当含砂率较高时，应当加大泥浆浓度并利用储浆池和过滤池抽换孔内浆体，即泥浆经过过滤池后至储浆池循环使用并根据含砂率情况逐步调整泥浆的相对密度进行循环抽渣换浆，从而使泥浆各种指标参数达到规范要求为止。水中钻孔过程中，储浆池将设在水中工作平台上，每墩位左右幅各设一个储浆池，均为6m3。过滤池6m3，其中里放置水磨石，以起到净化水质作用，并定时清理过滤池，将起沉淀后的泥浆及时运走，净化后的水将直接利用试验仪器经常对泥浆继续测试，待泥浆各种指标参数达到下表2要求后即清孔结束。表2泥浆各指标参数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％孔深摩擦桩：比设计深度超深不小于50㎜沉淀厚度（mm）摩擦桩：不大于设计规定清孔后泥浆指标泥浆比重：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：<2％；胶体率：>98％对成孔质量的检查：(1)孔深：采用测深锤法。采用符合标准的测绳（专业厂家生产，轻质、拉力强、遇水不伸缩、标有尺度），下系测锤。测锤采用钢件制作，重量3kg左右，锤底直径10cm。同样在灌注混凝土也用该测锤测深，并与灌注的混凝土方量作比较，从而判断灌注情况；如下测深用测锤示意图3 图 F 测绳测绳○测锤3kg高10cm直径10cm图3测锤示意图（2）倾斜度：采用孔规（探孔器）检查。探孔器用直径25mm的螺纹钢筋制作，有足够的强度和刚度，外径为钢筋笼直径加100毫米（不得大于钻头直径），长度为4~6桩径。探孔器在拆杆后灌注前对钻孔进行全长检查，合格后方可进行下部工序。如下探孔器示意图4吊点直径略小于桩径直长度为5倍的桩径图4探孔器示意图2.2.8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）。钢筋笼制作规范要求：主筋间距偏差值允许+20mm箍筋间距偏差为+10mm钢筋笼直径偏差为+5mm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2［10］扁担穿过钢筋笼担在孔口，然后吊装第二个钢筋笼进行焊接，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1mB：钢筋笼底面高程误差控制在+50mm，中心偏位不超过502.2.9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3m2.2.10混凝土2.2.10.1砼灌注方法砼采用自拌砼，砂石级配良好。含砂率控制在0.4~0.5之间，水灰比控制在0.5~0.6之间，水泥用量不得少于350KG，砼坍落度18-20cm，首批砼灌注的数量应确保导管埋在砼内的深度至少1 h1H2H2H1H1图5首批混凝土数量计算示意图2.2.10.2第一批砼用量控制第一批砼用量按下式计算(如图5):V≥Π(D2/4)（H1+H2）+π(d2/4)h1式中：V——灌注首批混凝土所需用量（m3）D：桩直径H1：桩孔底至导管底间距，一般为0.4mH2：导管初次埋深d:导管内径h1:桩孔内混凝土达到埋深H2时导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度2.2.10.3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。3结束语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、水工建筑物等工程中得到广泛应用，已成为一种重要的桩型。但随着社会经济发展的需要，钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大，单桩承载力也越来越高，同时，也使单柱单桩的设计成为可能。对于长桩、大桩，其施工难度大，易发生质量事故。而单柱单桩的设计，对桩的质量要求高，发生质量事故后，加固处理难度大，且费用较高。因此，有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析，找出质量事故发生的原因，研究相应对策，尽可能防止质量事故发生。参考文献：[1]匡希龙，彭富强.《桥涵工程》[M].施工技术，2008.1，65-73.[2]交通部第一公路工程局.《公路施工手册.桥涵》[M].1985.4，415-647.[3]公路桥隧设计规范汇编.《公路桥涵地基与基础计规范》（JTJ024-85）[S].[4]李世华,罗桂连.《桥梁工程》[M].建筑工业,2007.6,109-113.[5]李新梅，赖强.《桥梁施工与养护技