钻孔灌注桩施工工艺(论文)

文章编号:100926825(2007)1120128202钻孔灌注桩施工工艺收稿日期:2006211224作者简介:张浩(19722),男,工程师,徐州市路兴公路工程有限公司,江苏徐州221116张浩摘要:阐述了钻孔桩具有施工方便、操作简便、设备投入小的特点,介绍了钻孔灌注桩的施工工艺及其注意要点,指出在施工前应做好各项准备工作,以保证工程质量及其进度。关键词:钻孔桩,施工工艺,质量控制,混凝土中图分类号:TU473.14文献标识码:A钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大,因而,无论在铁路、公路、水利水电等大型建设,还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。钻孔桩是在泥浆护壁条件下,利用机械钻进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。钻孔、灌注混凝土都是在水下进行,工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。因而,对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求。如何有效地避免钻孔过程中出现钻头掉落和灌注水下混凝土过程中发生断桩等现象,杜绝混凝土夹碴、不均匀的质量弊病,发生施工质量问题后如何恰如其分地处理以保证整个工程的质量是工程界一直在研究而又未能彻底解决的问题,因此要正确掌握钻孔灌注桩施工工艺。1施工准备1.1测量放样首先应用全站仪测定基桩轴线和桩位标志并填写记录。基桩轴线和桩位样桩的定位点宜设置在不受钻孔灌注桩施工影响的地点,在施工过程中应经常检查,定位点需要移动时,应先检查正确性并做好测量记录,所有定位点必须加以妥善保护以便在施工全过程中能迅速准确地行测量与检查。利用原有的设计网点,加密布设控制点,补充施工需要的水准点、桥涵轴线、墩台控制桩,其桥墩中线在轴线方向上的误差不应大于15mm。1.2施工平台施工中拟采用草袋围堰,填土筑岛,整平夯实后作为施工平台,围堰的高度应高出施工期间可能出现的最高水位0.5m～0.7m,尺寸满足自身强度和稳定性的要求。筑堰材料宜采用粘性土或砂类粘土,填出水位后应进行夯实,填土应自上游开始至下游合拢。迎水流冲刷的一侧边坡为1∶1.2～1∶1.3、背水一侧坡度在1∶2之内。2护筒制作与埋设护筒有固定桩位,保护孔口,隔离地面水和保持孔内水位高出地下水位或施工水位以维护孔壁不致坍塌等作用,是钻孔灌注桩施工不可少的设备。护筒的内径比钻孔桩设计直径较大。用回转钻机钻孔的宜加大10cm～20cm,用冲击锥、冲抓钻钻孔的宜加大20cm～30cm。护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求:当护筒在陆地时,宜高出地面0.3m以上,当在水中时,如地质良好,不易坍孔,宜高出施工最高水位1.0m～1.5m;如地质不良,容易坍孔,宜高出施工最高水位1.5m～2.0m。对于用正循环钻机时,并应加出渣孔的高度。护筒的制作应有一定的强度和刚度,接缝和接头紧密不漏水。一般可用钢筋混凝土或钢板制成,选择时应满足下列要求:1)钢筋混凝土护筒通常与桩身混凝土灌注在一起,不再拔出,因此宜使用在不准备拔出护筒的部位。2)钢护筒装拆方便,可重复使用。一般用5mm～6mm钢板卷制,每节长为1m～2m,可制成整圆形或两个半圆形拼接,采用何种形式可由使用要求决定。护筒的两端用法兰连接。护筒埋设时,其中心应对准测量标定的桩位中心,并应严格保持护筒垂直,注意护筒位移。护筒埋设可用压、锤击、振动等方法下沉护筒到必要的深度,外护筒必须高出水位1.5m,内外护筒之间用黄泥塞紧,护筒的强度与刚度已考虑到锤击和振动下沉的要求。3泥浆的制备及泥浆池、沉淀池的设置泥浆的主要作用是提高静水压,保护孔壁,通过泥浆循环把钻渣排出孔外,减少沉渣等作用。制作泥浆用粘土,应选用塑性指数大的(大于18)、含砂率小的粘土,在拌制泥浆时根据需要,可适当加入纯碱、化学浆糊等以改善泥浆性能,其掺加量应通过试验决定。用泥浆拌合机(自制的)拌制泥浆,将浸泡12h以上符合要求的粘土投入拌合机中加水搅拌直至均匀为止,将搅拌均匀的泥浆放入事先挖好的泥浆池中,并将泥浆池与沉淀池之间用循环槽连[2]高大钊.岩土工程的回顾与前瞻[M].北京:人民交通出版社,2001.[3]陈希哲.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社,1998.[4]徐冯君,王保田,陈敏志.膨胀土边坡稳定分析综述[J].山西建筑,2006,32(1):1092110.ThemethodofpredictingthestabilityoftheslopeLIYong2junAbstract:Thebackgroundandnecessityofthestabilityanalysisoftheslope,theclassificationofslope,thereasonandfeatureofslopeinstabili2ty,thestabilityanalysisoftheslopeareintroduced.Somemethodofpredictingthestabilityoftheslopeareexpounded.Thecourseofslopein2stabilitybythemoldofcuspcatastrophyetheoryintheanalysisofcatastrophyetheory,applyandadvantagesorshortcomingsofthewayofex2perience,sarmaandcatastrophyetheoryandsoonareconcludedanalyzed.Keywords:theslope,stability,themethodofprediction·128·第33卷第11期2007年4月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol.33No.11Apr.2007接,可供重复使用。泥浆池和泥浆沉淀池设置在不影响施工的桥墩附近,其大小根据钻孔桩直径计算来定。4钻孔开始钻孔前,先开动泥浆泵将泥浆输送到护筒内,使护筒内充满泥浆后,即可开始缓慢钻进,进度要适当控制,对于护筒底部应低挡慢速钻进,使底角处有较坚固的泥皮护壁,钻至护筒底部以下1m后,则可视土质情况正常速度钻进。钻进过程中,及时填写钻孔记录,经常注意土层变化,每钻进2m或土层变化处,拾取渣样,判断土层,并与地质坡面图相核对,当与地质坡面图严重不符时,应及时向监理工程师汇报,并按指示处理,钻孔工作应连续进行,不得中断。施工中应采用分班作业,交接班时应详细说明本班钻进情况及下一班应注意事项,经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求时随时改正。钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0m～1.5m,并防止扳手、管等金属工具或其他异物进入孔内,影响钻孔的正常施工,钻孔作业必须保持连续性,升降钻头要平稳,不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时力求迅速,桩孔钻至设计高程后,应对成孔的孔径、孔深和倾斜度写检查记录,满足设计要求后请监理工程师进行复查，合格后进行清孔。有关钻孔的其他注意事项应严格按照规范的要求办理。5清孔清孔的目的,主要是为了把孔内带有大量泥渣的泥浆混合物清除出来,尽量减少孔底沉淀层的厚度。当钻孔达到设计标高时应立即进行终孔综合检查,检查内容包括孔深、孔径和倾斜率,检查合格后报监理工程师复检合格后签字,并立即进行清孔工作。清孔方法:对于正循环钻机,一般采用换浆清孔法,即在检查合格后停止进尺,稍提钻头离开孔底10cm～20cm,钻机空并保证泥浆正常循环。以中速压入新鲜优质泥浆,把钻孔内悬浮钻渣的泥浆置换取代。注意事项:在清孔排渣时,必须始终保持孔内水头高度防止塌孔,不得用加深孔底深度的方法代替清孔,清孔结束后,应测量孔底沉淀层厚度和泥浆的比重等质量指标,应满足规范和设计要求,否则应重新清孔。6钢筋骨架的制作与安放6.1钢筋骨架的制作钢筋骨架的制作应严格遵循设计图纸和规范的有关要求办理,钢筋骨架配料成型是工地钢筋加工场完成的,在施工现场进行分段绑扎电焊成整体骨架,这样避免因运输而使整体骨架产生变形。6.2钢筋骨架的安放钢筋骨架可利用钻机塔架,扒杆或起重机吊起安装,第一段钢筋骨架吊起后对准护筒中心垂直地缓慢地放入孔内,立即用钢管临时搁支在钻机大梁或护筒上,再吊起另一段对准下一段按规范要求进行焊接,逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面一段的挂环挂在护筒上,最好是挂在钻机底盘的大梁上。7灌注水下混凝土1)导管制作:导管制作的质量内壁圆滑、顺直、光洁,无局部凹凸,各节导管拼装以后,应不漏水,必要时应对导管做水压试验,同时做过球试验,试验合格后在导管外壁用明显标记逐节编号,并标尺度以便计算导管在混凝土内埋置深度。2)导管与隔水栓安装:导管可先在孔旁分段拼装,用起重机逐段起吊拼装。宜用两根钢丝绳扎在一起,导管下放时应位于孔中心,垂直下放,轴线顺直,防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁,导管制作与试验等工作应在钻孔灌注桩开工之前完成。隔水栓在混凝土开始灌注时起隔水作用,证混凝土的质量,隔水栓的安放位置宜设置在孔内水位以上20cm～30cm处,在混凝土开始灌注时,将吊放隔水栓的铁丝或尼龙丝剪断。3)储料斗就位:储料斗用支架直接安装在钻机底盘上,储料斗用4mm左右的钢板加工而成,上口四边用L75×75×8的角钢予以加强,并焊4个吊环,以便起吊,底部有一定坡度,以利混凝土排放,出口设置阀门,以控制混凝土灌注,储料斗的容积应满足首批混凝土灌注后,混凝土高出导管下口不小于1m的要求。储料斗混凝土出口至护筒口高度,除应满足导管拆卸等操作需要外,并应在灌注后阶段能满足导管内混凝土柱高度的需要,在钻孔灌注桩正式开工前,将按照规范的要求,对水下混凝土的原材料应取样做试验,其质量必须符合规范标准的要求,宜优先采用矿渣水泥,初凝时间不宜小于2.5h,其水泥标号宜用425号,混凝土水泥用量一般为400kg/m3左右,骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小间距的1/4,同时不应大于40mm,宜采用级配良好的中砂,含砂率宜为40%～50%,水灰比宜采用0.5～0.6,坍落度为18cm～20cm,混凝土的实际配制强度宜比设计强度提高10%～15%。通过试验室配制混凝土配合比及混凝土抗压强度报告,应事先报送现场监理工程师,审核同意后正式投入搅拌水下混凝土。成孔质量和清孔质量检查验收合格后方可进行水下混凝土的灌注,并在灌注前探测孔底泥浆沉淀厚度,如超出标准应再次清孔。8结语钻孔灌注桩目前在沿海城市和市区改造中的使用已相当普及,但钻孔灌注桩的施工大部分是水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。故此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范、核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制定出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工纪录,以便有效地对桩基施工质量加以控制。参考文献:[1]王立平.超长钻孔灌注桩施工技术[J].山西建筑,2006,32(14):87288.[2]卓维松.钻孔灌注桩端注浆施工技术[J].山西建筑,2006,32(17):88289.Constructiontechnologyofboredcast2in2situpileZHANGHaoAbstract:Itillustratesthecharacteristicsofboredcast2in2situpileasconvenientconstruction,simpleoperationandsmallinvestmentinequip2ment,introducestheconstructiontechnologyandnoticesofboredcast2in2situpile,andpointsoutthatmanshoulddopreparationswelltoen2sureengineeringqualitya