桥梁桩基混凝土施工问题及应对措施

桥梁桩基混凝土施工问题及应对措施

桥梁桩基混凝土施工问题及应对措施（一）

桥梁桩基混凝土施工问题及应对措施（一）

桥梁桩基混凝土施工问题及应对措施（一）

桥梁桩基混凝土施工问题及应对措施（一）

桥梁桩基混凝土施工是整个桥梁工程建设中的关键内容，在桥梁桩基施工过程中，如果沉垫层太厚，那么对首批混凝土而言，就很难把桩底沉渣排除干净，进而使得桥梁桩基的承载力下降。

摘要： 为满足现阶段经济发展的要求，我国的交通运输行业建设的规模和数量都在不断的增加，尤其是桥梁工程建设项目更是逐年增加。在桥梁工程项目施工中，桩基施工是主要和难度的内容，因其施工主要是在水下进行作，所以难免会出现一些问题，再加上施工原料混凝土的影响，如果施工技术作还不规范必然会造成的后果，因此为保障桥梁工程的施工质量，有必要加强对施工问题及施工技术措施的研究，文章正是以此为背景展开的讨论。

：桥梁桩基;混凝土;常见问题;技术措施

引言

桥梁工程项目是现代人们出行中的主要交通设施之一，桥梁建设质量直接影响着其建设效益的发挥和人们的出行安全。对桥梁而言，其施工质量很大程度上是由桥梁桩基的施工质量决定的，桩基的施工环境是地下深处，所以对技术要求比较高，一旦出现失误就可能会影响整个桥梁工程的稳定性和安全性，鉴于此，文章主要研究了桥梁桩基混凝土施工的有关内容，希望以此能为同类施工提供一定的理论指导，进而促进桥梁建设项目的更好发展。

一、桥梁桩基混凝土施工技术措施

1、施工前的技术措施

，确定泥浆性能指标。在桥梁桩基混凝土灌注前，先要做好泥浆性能指标调控工作，通常控制泥浆比为1.10-1.25，含砂率控制在8%左右，还要控制粘度在28s左右。第二，选择合适的灌注导管。灌注导管的选择应结合孔径深度、钢筋笼直径以及导管作的范围等确定导管直径。一般大直径导管能缩短灌浆时间。导管连接用高强螺栓，用前进行试压和拼装，还要清理内壁杂物，还要进行导管编号。第三，为保证灌注效果，在灌注前还要检查孔底是否存在积水和沉渣。沉渣处理比较简单。积水处理时若地下水少，可在灌注前用海绵、毛毡等将积水吸收干净，吸干净后立即进行灌注。若上述方法无效，就应实施水下混凝土灌注。

2、施工过程的技术措施

，保证护壁混凝土强度。为确保桥梁桩基施工质量，要确保护壁强度和桩基混凝土强度一致，另外，护壁要比地面高0.3m，为保证护壁质量要进行护壁检查，以防渗漏水问题。第二，完善混凝土灌注。在混凝土灌注施工中，应该提高设备起重力，以此提高加料速率，接着慢慢拉动导管，以此促使混凝土顺利下滑。混凝土灌注时，还要严格计算每盘混凝土下料高度，以防出现断桩问题。还要控制混凝土强度，做好振捣工作，保证振捣充分，避免漏振以及过振现象。还有就是混凝土灌注要均匀进行。第三，控制灌注速度。灌注前完善准备工作，灌注中观察相关工序的配合程度，保证灌注速度均匀。钻孔时要连续进行，中途不能停钻。实际浇筑高度应该比设计高度高50—100cm，还要清除浮浆、控制测量误，以保证成桩质量。

3、施工后期施工技术措施

，提升混凝土密实度。灌注后期因孔内压力较小，上下密实度可能存在一些异，一般上部小于下部，对此可轻微提升漏斗，提高灌注落，增大上部密实度，保证上下密实度的一致性。第二，保养和检测工作。桥梁桩基混凝土灌注完成后还要进行保养，养护完后再进行检测。桥梁桩基混凝土检测可使用透射法和低应变法。

二、桥梁桩基混凝土施工具体问题的技术处理措施

1.桩底沉垫层过厚问题

在桥梁桩基施工过程中，如果沉垫层太厚，那么对首批混凝土而言，就很难把桩底沉渣排除干净，进而使得桥梁桩基的承载力下降。所以为有效避免以上问题的出现，应该重点把握好以下几点内容：，要在钻孔达到施工设计要求后，结合钻孔的方式、钻孔的机械条件和土质条件等选择合适的清孔方法来进行作;第二，在完成钢筋牢笼和导管的下放之后，还要再一次进行沉垫层厚度的检查，如检测的结果沉垫层厚度超标，就应继续进行二次清孔。

2、导管进水问题

在首批混凝土注入之后，导管就应该进水，与此同时要用吸泥机将泥全部吸干净，接着重新实施导管灌注。在导管灌注的过程中，出现导管进水问题主要是因为导管的管口超出已经灌注的混凝土表面，对此可采取以下技术措施，要按照一定的顺序将导管，然后使用吸泥机等相关设备把原有混凝土灌注表面的沉渣吸走，将那些有底塞的导管插到混凝土表面以下，应该控制深度在两米以下的位置，完成上述步骤后就开始在无水导管中进行灌注，同时把导管提上来，这样就能使灌注混凝土从导管底塞流出。

3、导管堵塞问题

造成导管堵塞主要有以下几方面的原因：，在混凝土制作中，由于水分含量太少使得混凝土的坍落度变低，同时还使得骨料颗粒偏大，终导致不能满足浇筑的要求;第二，导管伸缩控制不到位，主要是导管的提升速度和混凝土浇筑的速度不一样，进而使得在这个过程中出现了混凝土堵塞导管的情况，另外在这个过程中如果存在导管提升速度太快的情况，还有可能会引发混凝土滴注现象。对此采取的技术处理措施是：使用长度合适的钢筋捅塞球，以此促使混凝土下落;除上述简单的'方式外还可使用机械微振动的方式使混凝土自然下落，需要注意的是在混凝土下落时应该保证导管可以回到正确的埋管位置;还应该严格的进行封底混凝土数量的计算，把握的原则是宜多不宜少，应该完善配合比设计，选用那些和易性较好的水泥和砾石作粗骨料，这样配置出来的混凝土材料封底效果非常好。除此之外，还可以使用下面的技术，此种技术不用剪球，但是需要在漏斗内向上拔球。另外，在混凝土灌注中对卡管问题，一般主要应该是采取预防为主的措施，比如在混凝土灌注前要检修相关设备，应该保证备用设备的配置完整性，尽量确保灌注过程的连续性和快速性，如果是在天气较热的情况下进行桥梁桩基的水下混凝土灌注施工，在施工初期应该加入一些缓凝剂，以此防止出现混凝土过早初凝的现象。

4、钢筋笼上浮问题

导致出现钢筋笼上浮问题的原因是：在进行混凝土灌注时，因混凝土需要经过导管流出这样就有可能会产生很大的冲击力，进而就导致钢筋笼上浮;或者可能是因为混凝土高度比钢筋笼高一些，这样就使导管埋深过大，与此同时还使得灌注表面出现硬壳，如果此时没有及时把导管底端提到钢筋底部，这样就会使导管中流出的混凝土上升，终引发钢筋笼上移。针对钢筋笼上浮问题应该使用的主要技术措施是：在桩基混凝土灌注的过程中一定要严格控制混凝土灌注的高度，还要控制导管的埋设深度，在混凝土达到钢筋笼底部150-350cm时，就要把导管提到钢筋笼端部以上;而且在灌注中一旦发现出现钢筋笼上浮必须立刻停止灌注，然后认真计算导管的埋深，还要计算已经浇筑的混凝土的高度，在确定好导管可以继续提升之后再进行灌注，以此避免出现钢筋笼上浮的问题。

结束语

综上所述，桥梁桩基混凝土施工是整个桥梁工程建设中的关键内容，施工中因施工环境的复杂性使得工程建设中容易出现一些问题，为此要求桥梁施工技术人员一定要先把我整个桩基混凝土施工中的技术控制措施，然后再结合具体的施工问题完善对应的技术措施，只有这样才能保证工程建设的技术质量，进而保障桥梁建设项目经济效益的实现。

参考文献

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桩基设计中一些问题的探讨|桩基础施工步骤

【摘 要】随着建筑物高度的增加，功能多样性的发展，尤其是煤矿大型工业建筑，桩基成为设计中越来越常用的基础形式。本文结合实际工程阐述了桩基设计中应注意的几个问题，供设计人员参考。

【】桩基；基础设计；桩的计算

一、引 言

近年来，随着建筑物高度的增加，功能多样性的发展，尤其是煤矿大型工业建筑，天然地基或者简单的地基处理已经不能满足建筑物基础地基承载力要求。桩基越来越成为设计人员的基础形式。

二、结合工程实际阐述桩基的设计

1、工程概况

本工程为某公司办公楼，位于山西治市襄垣县。该楼长78.25m，宽16.61m，总建筑面积14545.93m（地下1232.1m）。建筑物为地下一层，地上十一层；建筑物高度为46.05米。

2、自然条件

2.1 场地基本烈度：6度；

2.2 场地的工程地质及地下水条件:

2.2.1 根据山西潞安工程勘察设计咨询有限公司提供的《潞安环能股份公司办公楼岩土工程勘察报告》，地基土构成为：

第①层：表土，层底埋深约0.5m左右；

第②层：黄土状粉质粘土：可塑，稍湿；具湿陷性，高压缩性。该层厚度2.30～3.20m，平均2.65m；

第③层：黄土状粉质粘土：具湿陷性，中高压缩性。厚度0.50～3.20m，平均1.84m；

第③层：粉质粘土：软塑～可塑；高压缩性。层厚1.30～4.50m，平均2.83m；

第④层：粉质粘土可塑～硬可塑，湿～饱和。层厚0.50～4.80m，平均3.62m；

第⑤层：粉质粘土：硬可塑～硬塑；饱和。层厚1.60～3.10m，平均2.41m；

第⑥层：根据岩性不同，将该层分为两个亚层，分述如下：

第⑥1层：砂岩；

第⑥2层：泥岩，承载力特征值300Kpa。

2.2.2 本场地为非自重湿陷性场地；基础埋深3.50m时，地基湿陷等级为Ⅰ级（轻微），建筑场地类别为Ⅱ类。

2.2.3 基础方案及结论：本工程采用钢筋混凝土灌注桩桩基础，要求单桩承载力≥2100KN。

3、桩基的设计

3.1 桩的选型

根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008附录A，并结合地质勘察报告，选用泥浆护壁法潜水钻成孔灌注桩，按承载性状为摩擦端承桩。

3.2 确定桩径

根据所选桩型，桩径定为800mm。桩身采用C25混凝土，主筋保护层厚度为40mm。桩长暂定为22m。

3.3 计算单桩竖向承载力特征值，单桩水平承载力特征值

（1）单桩竖向承载力特征值

根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp

查桩基规范表5.3.5-1得出各土层桩的极限承载力标准值qsik，

选第⑥层全风化粉砂质泥岩作为桩端持力层，查表5.3.5-2得出桩的极限端阻力标准值qpk。

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp=3.14×0.8×（34×0.15+48×4.1+64×2.825+75×14.925）+1600×3.14×0.42=4577KN

单桩竖向承载力特征值Ra= Quk/K=4577/2=2288.5KN，取Ra=2100KN

（2）单桩水平承载力特征值

Rha=0.75a3EIXoa/vx

EI—桩身抗弯刚度。对于钢筋混凝土桩，EI=0.85EcIo，其中Ec为混凝土弹性模量，Io为桩身换算截面惯性矩。

Xoa—桩顶允许水平位移

vx —桩顶允许水平位移系数。

取m(地基土水平抗力系数的比例常数)=50MN/m4,通过查表5.7.5，线性内插法计算得出桩顶允许水平位移Xoa=4.31mm。

桩的截面计算宽度：

bo= 0.9（1.5d+0.5）=0.9×（1.5×0.8+0.5）=1.53m

do= 0.8-0.1=0.7m

Wo= πd﹝d2+2（aE-1）ρgdo2﹞/32=3.14× 0.8×﹝0.82+2×（2.0×105/2.8×104-1）×0.65%× 0.72﹞/32=0.05m3

Io = Wod/2=0.05×0.8/2=0.02m4

EI= 0.85EcIo=0.85×2.8×1010×0.02=0.48× 109N×m2

a = (mbo/ EI)1/5=(5×107×1.53/ 0.48× 109)1/5=0.69m-1

ah= 0.69×22m=15.18m﹥4m

查表5.7.2得vx=0.940(按桩顶为固结考虑)

Rha=0.75a3EIXoa/vx=0.75×0.693×0.48× 109×4.31×10-3/0.94

= 0.54×106N=540KN

3.4 确定桩的数量以及桩的平面布置

n=（FK+ GK）/Ra

n—桩基中的桩数

FK—荷载效应标准组合下作用于柱底的竖向力

GK—桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分

应扣除水的浮力

Ra—单桩竖向承载力特征值

查看PKPM软件SATWE计算结果，并结合每根柱下布置的桩数，比较得出桩的水平荷载作用远小于桩的水平承载力特征值。

4、基桩的布置应符合下列条件

4.1 基桩的小中心距应符合表3.3.3的规定。

表3.3.3 基桩的小中心距

土类与

成桩工艺 排数不少于3排且

桩数不少于9根的摩擦型桩桩基 其他情况

非挤土灌注桩 3.0d 3.0d

注：当为端承桩时，非挤土灌注桩的“其他情况”一栏可减小至2.5d。

4.2 应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度，碎石类土不宜小于1d。

根据以上原则，本工程要求单桩承载力特征值不小于2100KN，桩径800mm，桩中心距定位2.4m，桩长22m。本工程共布桩138根。

参考文献

[1]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

[2]《混凝土结构设计规范》（GB50010 —2010）

[3]《建筑抗震设计规范》（GB50011 —2010）

作者

刘宇，于2007年6月毕业于太原理工大学土木工程，并于2007年7月就业于山西潞安工程勘察设计咨询有限公司。现被评为助理工程师。

桥梁与隧道工程论文参考文献

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参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。那么，桥梁与隧道工程论文参考文献有哪些呢?下面我为大家收集一些的范例，大家不妨多加参考!

桥梁与隧道工程论文参考文献一

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钻孔砼灌注桩施工的相关流程和技术

钻孔砼灌注桩施工的相关流程和技术

论文：工艺流程控制

论文摘要：钻孔灌注桩因其对各种土层的适性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在建设工程的基础中得到了广泛应用。具体工艺流程与要求如下所示：

一、工艺流程及施工准备

（一）工艺流程

施工前必须全面掌握钻孔灌注桩的施工工艺，因钻孔设备不同，其施工工艺流程也不一样。现以冲击成孔为例，其主要施工工艺流程为：施工准备→测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→清孔检查→安放钢筋笼→吊放导管→检查沉渣厚度→灌注砼→拆除导管→桩头处理→检查验收。

（二）主要准备工作

1.开工前施工单位结合场区内的具体情况编制施工方案，提前报送监理部进行审查。对现场施工人员进行图纸和施工方案交底。

2．认真做好测量放线工作。测量定位是整项工作的关键，它关系到孔位的准确性，钻孔的垂直度及基准面的标高的至关因素。在具体作过程中，严格按三检制的要求层层落实，及时与监理沟通，与监理认真复核并与验收相结合，偏要严格控制在设计或规范允许范围内。

3．钻机就位时必须保持平整稳固、不倾斜和位移，并采取一定的固定措施放止钻进过程中位移和摇晃。为控制钻孔深度，对每桩位地面测设标高，以便施工控制和记录。钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏不大于2 cm。护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、台高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。护筒内径比桩直径宜大10～15 cm，并视地面情况而定。护筒壁厚由4～10mm厚钢板经卷制焊接而成，护筒底口应超过杂填土深度；上口应高于地面20cm，护筒间连接时要求对焊平直，密封性好，上口加焊吊环。埋置时护筒中心轴线对正桩位中心，其偏不宜大于20 cm，护筒外围用黏土分层回填夯实。

钻机是钻孔及灌注混凝土的支架，要安装平整稳固、安全，并具有一定的刚度，在钻孔中或其它作时，不易产生位移和晃动。应根据工程地质资料和设计资料选用适当的钻机种类、型号，并配合适用的'钻头。在钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻机架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷；安装就位时，详细测量后底座用枕木垫实塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查，以保证转盘面水平、钻机机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径大小均匀。

二、原料选用与砼灌注

砼骨料宜优先选用砾石或卵石，粒径<40mm，砂石含泥量小于2%的，以提高砼的流动性，防止堵管。导管直径在～350mm，视桩径大小而定。砼配合比通过试验确定，坍落度砼宜为180～220mm。砼运至灌注点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求应进行二拌合，二次拌合后仍不符合要求时不得使用。首批砼灌注数量使导管埋入砼深度不宜小于1.2m，应连续灌注，严禁中途停止，在灌注过程中，应经常测探孔内砼面的位置，及时调整导管埋深，导管埋深宜控制在2～6m。在砼灌注过程中，应时刻注意观测孔内泥浆返出情况，倾听导管内砼下落声音，如有异常必须采取相应处理措施。在灌注砼过程中宜使导管在一定范围内上下窜动，并及时转动，防止起拔导管困难。在灌注将近结束时，核对砼的灌入数量，以确保所测量砼的灌注高度是否下确。开始灌注时应先搅拌0.5～1.0m3同砼强度的水泥砂浆放在料斗的底部。

砼灌注分为首批砼灌注与后续砼灌注及后期灌注三个过程。在前一过程中，砼灌注量与泥浆至砼面高度，砼面至孔底高度，泥浆的密度，都与导管内径及桩直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应稍拉导管，晃动漏斗，以便迅速向漏斗加砼，这样能使砼顺利下滑至孔底，下满后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。在后续灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼。

牵动导管的作用有两点：

1．有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变，与导管间摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩。同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，影响成桩质量。

2．牵动导管增强砼向四周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。

在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应提高漏斗增大落。以提高其密实度。当然在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这时提高灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。

三、选择打桩顺序

打桩顺序一般分为：由一侧向单一方面打，自中间向两个方面对称打，自中间向四周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此，应结合地基土壤的挤压情况，桩距的大小，桩机的性能，工程特点及工期要求，经综合考虑予以确定，以确保桩基质量，减少桩机的移动和转向，加快打桩速度。

四、结语

施工人员要认真学好专业基础知识，认真总结，正确应用有关规范；熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，不断提高自身的业务素质和技术水平，抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制，采取各种有效的措施，确保灌注桩的成桩质量。

参考文献：

1、齐淑珍、贾继国、张业力著《浅谈混凝土钻孔灌注桩工艺流程》，水利科技与经济，2005

2、孙新华著《钻孔灌注桩施工工艺及常见缺陷处理》，山西建筑，2008

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【简析钻孔灌注桩的施工及质量控制措施】旋挖机钻孔灌注桩

摘 要: 本文对施工前准备到施工过程中钻孔、清孔、制作及吊装钢筋笼、浇筑混凝土等环节的施工方法及质量控制进行了探讨。: 钻孔灌注桩，施工方法，质量控制

一、引言

近年来，随着我国交通土建工程技术的不断进步与发展，钻孔灌注桩越来越多地应用于各个工程项目，具有施工简易、造价适中、适应性强的特点。以下将对钻孔灌注桩的施工方法及质量控制做简要阐述。

二、钻孔灌注桩的施工方法

以下将对各个工序分别进行介绍：

1) 施工前期的准备工作。施工放样、场地准备。

2) 埋设钢护筒。按要求制作钢护筒。护筒放入前，先开挖比护筒直径大些的圆坑。下入护筒后，用粘土分层填筑并碾压。

3) 钻机就位。固定好钻机，并将钻头中线偏控制在要求范围内。开钻前应调制足够的泥浆，泥浆制备选用高塑性粘土或膨润土，施工期间护筒内泥浆面应高出地下水位 1． 0 m 以上。泥浆须试验比重、粘度、含砂率、胶体率、pH 值等性能指标，并填写泥浆试验记录表。先启动泥浆泵和转盘，使之空钻一段时间，等泥浆进入钻孔中一定数量后，方可开始。开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处应低挡慢速钻进，进尺 1． 5 m 后根据土质情况正常钻进。在钻进过程中，随时注意地层变化情况，控制泥浆稠度。

4) 成孔检查。待钻至设计深度后，质量员和监理工程师共同检查孔深、孔径和垂直度。桩径偏在－50 mm 内，垂直度偏小于1%。

5) 次清孔。成孔检查合格后即进行清孔，采用抽渣法清出沉渣，使含砂率逐步减小，置换出泥浆比重小于 1.1 时为合格。

6) 吊放钢筋笼。钢筋笼的制作应符合有关规范要求，主筋采用单面搭接焊，焊缝长度10d，在同一截面接头数量小于 50% ，两个接头间距大于 500 mm。沿钢筋笼外围按竖向每隔 2 m 绑扎 4 块预制混凝土垫块，保证主筋保护层满足设计要求。

7) 导管安装。导管采用 200 钢管，壁厚 4 mm，接头处用橡胶圈密封防水，先对全部导管进行密封防水实验，保证不漏水,然后吊放入孔。导管与孔底面接触后向上提 300 mm ～500 mm。考虑到淤泥质粉细砂层较厚、透水性大时，护筒内外的水头较大，护筒底部容易发生冒浆而影响成孔，因此护筒底部需穿过粉细砂层和砾石砂层沉设至残积粘土层；若护筒内淤泥层太厚，则应清除。

8) 第二次清孔。导管安装完成后应进行第二次清孔，复测沉渣厚度应小于 50 mm，在清孔过程中应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。

9) 灌注水下混凝土。在进行孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度检验合格后，立即灌注混凝土。灌注前对桩孔质量、回淤沉渣厚度、泥浆指标、桩底标高进行一次全面检查，防止意外发生。工程采用导管法进行水下混凝土灌注，导管内径25cm；每节2-4m，拼接后进行压水试验，合格后方可使用。混凝土灌注是钻孔灌注桩关键的环节。整个施工过程若控制得不好，容易出现桩身强度不够、断桩等缺陷桩质量，继而影响整个工程的质量和使用。对此，采取了以下几项技术措施：①保证混凝土有良好的和易性，混凝土粗骨料采用级配良好的1-3cm碎石，塌落度严格控制在18 cm ～20 cm 之间；②严格控制混凝土的浇筑速度，每根桩的混凝土浇筑时间严格控制在4小时以内；③保证混凝土导管各接口处的水密性，绝不能出现导管漏水现象；④次混凝土灌注量必须保证桩底混凝土厚度达80cm，以使混凝土能埋没导管口；⑤提管速度控制在 3米/分钟左右；提管时，导管底端离混凝土面不少于 1米；⑥混凝土灌注必须连续进行；⑦混凝土须灌注至设计桩顶以上 70cm处，成桩后凿除，以保证桩头混凝土强度。⑧指定专人测量导管埋深和管内外灌注面高，填写水下混凝土灌注记录。后一次灌注量保证超灌高度为 800 mm 左右，并在承台施工前凿除。

三、钻孔灌注桩的质量控制

1) 桩孔成形控制。针对在回填层和亚粘土层中孔上、中部常有掉块、坍孔发生，本工程采用泥浆护壁，并在顶部埋设钢护筒;同时在钻进回填堆积层时，应小水量钻进，使孔内泥浆稠度增大，起到护壁作用; 当泥浆稠度较小时，及时投放亚粘土。钻孔桩是先成孔，然后再孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆护壁来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。在实际工程中的隔孔间距应该大于等于3倍桩径。

2）桩位、桩顶标高和成孔深度质量控制

在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心点偏不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆和护筒松动的现象。为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底架的水平和桩具的总长度，并做好记录，以使在成孔后根据钻杆在钻机上留出来的长度来检验成孔达到深度。因设计的桩长以入岩深度为准，所以岩层标高的制定为重要，要关系到桩基的单桩承载力的数值，在工程实际中，由建设单位委托钻探部门派人做入岩鉴定，一句是钻探报告的岩面推测或和现场泥浆中的岩层样品的封样进行判断，终确定岩面标高，再根据设计入岩深度，确定终孔深。根据孔深标高，反算钻杆余尺，通过量测钻杆余尺，以确保桩的长度。这是质量控制的要点。

3) 桩身垂直度控制。在钻机就位后，应检查钻机安放的纵横水平度和保证钻机固定牢固; 在钻进过程中，加在钻具上的给进压力不能过大，尤其在回填层和亚粘土层中，不加压。当开始钻进至基岩面时，由于基岩面有可能倾角较大，且埋藏较深，宜采用减压钻进。

4）一次清孔的质量控制

一次清孔的作用，是把泥浆比重适当降低，通过钻杆、钻头的空转，把孔底的岩石沉渣随泥浆清出，以达到清理孔底沉渣的作用。另外可以更好地保证泥浆护壁的质量，所以泥浆的比重一般控制在1．3左右，因比重太小不能清出岩石沉渣，清孔时间一般控制在1．5h。应重视一次清孔工序的质量。在提出钻具,喷装于孔壁时，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象。这将给二次消孔带来很大的困难，有的甚至通过二次消孔也无法清楚坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻孔小，就要重新下钻杆复钻并清孔。采用测孔的仪器。

5）钢筋笼制作、吊放的质量控制

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保材料，复试报告合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋笼准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底架上的。所以应根据底架标高值跟复核吊环长度，以确保钢筋放入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝，焊口则要进行补焊。如果是成孔偏斜而造成的，则要求复钻纠斜，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼，钢筋笼接长时要加快焊接时间、尽可能缩短沉放时间。复钻纠偏的过程是监理人员旁站的重要过程，是保证成桩质量的关键。

6）二次清孔的质量控制

灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行次清孔，直到孔口返浆比重持续小与1．10－1．20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。导管在灌注前，应做气密性实验，以防漏气。钢筋笼吊放完成后，应及时下导管，利用导管进行第二次清孔，在实际工程中，二清孔的时间为2H，沉渣厚度控制在5cm，沉渣厚度的测量采用测绳量测，当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，立即进行水下混凝土的灌注。

7）桩身混凝土质量控制。

在浇筑过程中，一定要严格控制导管埋入混凝土的深度，导管埋深以 1． 0 m ～5 m 为宜，提管时应逐步微量进行，使导管上下抖动，同时应观察孔内返水现象和混凝土下落情况; 控制混凝土的和易性，防止出现堵管、埋管。

四、结语

综上所述，在钻孔灌注桩的施工过程中，必须严格按照正确的工序、方法施工，努力学习研究新工艺、新方法，确保工程保质、保量、按时竣工。

参考文献:

［1］ JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范．

［2］ 彭朝发． 钻孔灌注桩施工质量分析与控制案例

［3］史金江．关于钻孔灌浆桩施工技术的研究

钻孔灌注桩施工浅论 钻孔灌注桩施工规范

重庆云阳外滩广场项目拟建商住区座落于具有复杂地层条件的长江之畔,平均厚度为5-20m的回填土层给建筑群的基础施工带来较大难度。对于四级以下的土层一般采用回转钻进较为适合,但是考虑到回填土中具有相当含量的风化岩石,而冲击钻进对于岩石钻进效率较高,结合本工程特点,有针对性地选择了冲击钻成孔灌注桩的施工方案。

一、工程地质资料

1.人工填土为山体爆破土石方回填土,平均厚度2-20m;2.淤泥质粉质粘土,平均厚度1.5-4m;3.粉土,平均厚度1.7-5m;4.粘土,平均厚度2-8m,夹含中风化石英细砂岩的块石、碎石;5.强风化石英细砂岩,层厚1.5-8m;6.中风化石英细砂岩。

二、工程特点

1.填土厚度大,地质条件复杂,上部土层不易护壁,下部土层坚硬难钻。2.孔深异大,表层土质为块石,与松散土体混合,厚度变化大,基层岩石判断困难。3.建筑群杭位较密集,施工场地狭小,场地布置、设备安放受限制。

三、施工方法

针对地质资料及工程特点,制定下述施工方案:上部土层采用GPS-15-20型钻机配以单腰箍三翼合金钻头钻孔,如遇块石及至下部强风化及中风化石英砂岩,则采用CZ-1500-2000型冲击钻机冲击钻进。入岩深度达到设计要求后,吊车吊放钢筋笼。采用气举反循环清孔,水下灌注混凝土成桩。

(一)孔的垂直度。桩孔的垂直度是保证钻孔灌注桩承载能力的重要因素。桩孔斜率超标,其受力状态被改变,桩头偏位,影响上部结构位置,同时影响钢筋笼的安装,使桩基结构质量降低。为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔运作过程中,要随时注意校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。对于地基土质不均匀、土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石、硬物的情形,施工前必须有应对方案和相应的准备工作。经工程实践证明,利用导正装置也是防止孔斜的有效方法。考虑到终孔后再发现孔斜纠正起来费工费力,且修孔会使桩的充盈系数增大,故对于钻孔的垂直度控制一定要实行过程控制。

(二)孔径控制。由于建筑群桩基分布于长江之畔新近沉积的粘性土和粉土中,液性指数IL>0.75,呈软塑状态和流塑状态,冲击钻成孔易出现缩孔现象,造成孔径小于设计要求及规范要求,桩截面缩小,承载能力降低,桩的安全系数降低,同时由于孔径达不到要求,导致钢筋笼无保护层,桩的抗压能力及耐腐蚀能力受到很大的影响,为此要随时加强对孔径的检测与控制,并采取相应措施:1.钻头的直径应适当加大;2.采用在导正器上焊一定数量的合金刀片,在钻进过程中起扫孔的作用;3.提高泥浆质量,增大泥浆相对密度、粘性和稠度;4.成孔后及时浇筑桩基,尽量减少空孔时间。

(三)成孔。1.由于本工程上部均为块石、砂质土的回填土,挖护筒时应将其清除干净,并在护筒外围用粘土夯填。为使成孔有序顺利,开钻时应轻压慢转,随着钻孔加深,在保证钻具、机座稳定的前提下逐渐增大冲钻力,以确保钻机正常运作。2.钻进过程中,应根据钻进速度、土层情况及时调整钻机冲击频率和泥浆性能,确保钻机有律有序运作。3.本工程桩体端部须穿入强度较高的强风化石英砂岩、中风化石英砂岩,冲击钻机就位时须校正孔位,冲锤下沉至孔底时应缓慢进行,同时应随时检查冲锤钢丝绳与桩位中心是否一致,防止因岩石强度不一导致斜孔。4.冲击过程中应不断捞取岩渣,避免岩渣反复泵入孔内造成重复破碎,增加清孔工作量。5.冲击钻进过程中,应随时会同监理、勘察单位结合工程勘察资料,根据上返岩渣特性、冲击速度等进行岩面判定。

(四)泥浆。在钻孔灌注桩的施工中,泥浆的质量对于冲击钻成孔以及桩身的施工质量起着很大的作用。泥浆质量得不到保证会造成在成孔过程中形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力,易于脱落,导致孔壁稳定性,在砂性土层易于塌壁,在流塑状粘土层易于缩孔。如泥浆稠度过大在钢筋笼的钢筋上沉积粘附,导致钢筋与混凝土握裹力降低。如泥浆相对密度过大,使得混凝土水下灌注阻力增大,降低混凝土的流动半径,影响桩芯混凝土质量。在桩孔钻进过程中,应根据钻进速度、土层情况及时调整泥浆性能,以确保钻进速度及孔护壁相互统一,防止孔内缩颈或坍塌。钻进中坍孔时,应分析原因、相应调整泥浆参数及钻进参数。

(五)沉渣清除。桩孔钻进过程中,孔底产生钻机切削和孔壁塌落的岩土,同时由于空孔时间过长而产生沉淀流塑状混合物,在桩底形成软弱隔层,如不清除可能导致桩基端承力降低、丧失。因此孔底沉渣、淤泥的清除工作显得尤为重要。本工程采用正循环成孔,气举反循环清孔的工艺。反循环清孔采用吊车下置导管进行,导管下置后,在导管内下置导管长度2/3的气管,做好孔口密封工作,在泥浆调制完毕后,以空压机送风清孔。清孔过程中,在泥浆出入口、泥浆沉淀池中不停捞渣,同时测量沉渣厚度,在清渣达到设计及规范要求后方可进行水下混凝土灌注工作。

(六)混凝土灌注。混凝土灌注是桩基的关键工序,本工程混凝土工程量大,单桩混凝土用量达150m3。考虑施工场地等因素,在现场建立了混凝土搅拌站,加强混凝土配料及质量的控制。在保证混凝土质量合格的前提下,导管法水下灌注混凝土的质量难以控制,主要原因是:1. 不能像上部结构逐层振捣施工;2.由于导管埋在泥浆和混凝土中,混凝土的灌入阻力相当大,要克服混凝土的灌入阻力,保证混凝土桩身质量,必须有相当大的冲击力,冲击力越大,完成每斗混凝土灌注的时间越短,混凝土桩身越均匀。经研究本工程采用大体积混凝土冲击灌注法进行灌注,即每斗将2-3m3混凝土在大斗中积蓄够量,出料口直接插入导管,然后打开大斗活门一次性连续放料冲击下去,在巨大冲力的作用下,混凝土的向上顶升力和侧向挤压力就有了保证,桩的摩擦力和桩身的混凝土密实性都得以提高,特别是首斗混凝土灌注冲击力大,孔底沉渣、沉淤被冲溅开,桩端与持力层能有较好的结合。

采用上述大体积混凝土冲击灌注法应注意几个问题:1.注意排气技术,防止形成气堵使混凝土料灌不下去。2.严格控制混凝土粗骨料直径,经过网筛,防止混凝土大直径骨料卡管。3.控制好混凝土和易性,避免在料斗下部及出料口形成堆积,导致出料困难,堵塞导管。4. 送料吊车司机在打开料斗活门混凝土下落时,必须随时不断向上提动导管,防止卡壁、堵管。5.注意混凝土大斗和导管的清洗、保养,使其内壁光滑,减少摩擦力。

四、结语

本工程共见证取样280组混凝土强度试块,经质量检测中心检测,混凝土强度全部满足设计要求。经大、小应变及桩体钻芯检测,工程质量满足设计及规范要求,工程质量优良。

参考文献:

[1]董平、陈征宙、泰然,混凝土芯水泥土搅拌桩在软土地基中的应用[J].岩土工程学报,2002,(3).

[2]工程建设标准化协会,CECS22:90土层锚杆设计与施工规范[S].:出版社.

[3]崔京号、崔岩,地下结构抗浮[J].工程力学(增刊),1999.