钻孔灌注桩水下砼灌注（精选十篇）
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇1
1 施工准备工作
1.1 技术准备
要求施工单位上报水下砼灌注桩的开工报告, 具体内容包括人员满足要求、机械设备齐全且正常运作 (包括钻机、吊车、砼运输车辆, 必要时需配备发电机组等) 、材料检验合格、经审批施工方案可行, 必要时需编制安全专项施工方案。
1.2 施工测量放样复核
检查设置三角闭合导线控制网是否符合施工规范要求, 并对水准点进行复测。检查是否设置控制桩, 并要求控制桩必须稳固通视。最后采用测量数据与直接丈量进行校核。
1.3 检查护筒的埋设
严格要求护筒位置必须埋设准确, 护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm, 检查时采用十字线配合垂球进行复核。护筒埋设深度一般为2~3米, 且护筒底应低于施工最低水位10~30cm。并检查回填土是否密实, 以防钻进过程中发生漏浆现象。
1.4 钻机就位
要求钻机必须平稳, 不发生位移、倾斜和沉陷。随时检查钻机平稳情况及钻杆的垂直度。钻机的平稳情况, 可采用水平尺检查。钻杆的垂直度可采用垂球检查。
2 钻进成孔
2.1 泥浆制备
泥浆一般由水、粘土 (或膨润土) 和添加剂按适当配合比配制而成。一般要求泥浆比重为1.05~1.20, 粘度在16~25pa·s, 含砂率≤4%。
2.2 钻进
在泥浆指标满足要求后再进行钻进, 开始时应低速慢进, 当达到一定深度时, 可采用中速钻进。钻进过程中的注意事项:
1) 钻进过程中的, 始终保持孔内外的水位差和泥浆深度, 以起到护壁固壁作用, 防止坍孔。
2) 钻孔过程中, 应控制钻进速度, 根据地质情况调整泥浆稠度。随时检查是否出现偏孔、坍孔等现象。
2.3 成孔检测
终孔时应对桩位、孔径、孔深、倾斜度及孔底情况进行检查。具体常用的方法是将特制的直径大于钢筋笼直径100~200mm, 长度为孔径4~6倍的钢筋骨架, 是否够顺利的放入孔底来检测。但随着科技的进步, 已有专业用于成孔检测的孔径仪, 可直接用电脑测出孔深、孔径、垂直度及沉淀厚度等指标。
2.4 清孔
清孔的方法可以换浆清孔直至达到泥浆比重不大于1.05, 清孔时要求:
1) 必须保持孔内水头高度;
2) 灌注砼前孔底沉淀厚度不大于质量标准规定值;
3) 不得用加深孔底的方法代替清孔;
4) 清孔后的泥浆控制指标为密度1.05~1.1, 砂率≤2%, 粘度为14~18pa·s。
3 灌注水下砼
3.1 水下砼材料要求
砼必须具有良好的流动性及和易性, 宜采用初凝时间不大于2.5h, 强度等级大于42.5的水泥。为防止卡管可采用4.75~31.5mm连续级配碎石, 细集料宜采用级配良好的中砂, 配合比应采用砂率为0.4~0.5, 水灰比宜采用0.5~0.6。坍落度一般控制在180~220mm, 每方的水泥用量不宜小于350Kg。
3.2 过程控制
水下砼灌注必须连续作业, 不得中断, 要求施工单位对人员、机械设备、材料等条件做好充分准备, 满足砼拌制、运输、灌注的连续性。灌注过程要随时测量和记录孔内砼高度和导管埋入砼的深度。防止导管埋入过深或过浅造成埋管或导管进水, 埋管深度宜控制为2~4m。当砼面接触到钢筋笼时, 要适当放缓砼的浇注速度, 待浇筑砼高度高出钢筋笼底面1~2m时, 再加快砼的浇注速度, 防止钢筋笼上浮。灌注的桩顶标高应比设计值预加0.5~1.0m, 凿除浮浆和桩头后, 确保桩顶砼质量。
4 常见的事故及控制方法
4.1 导管进水
原因:1) 首批砼储量不足或导管底口距孔底距离过大, 以致水从导管口进入。2) 导管接口密封不严, 从缝隙外同管内进水。3) 测量错误, 导管底口露出砼面。
控制方法:精确计算首批砼的用量, 确保导管埋入砼深度, 同时认真量测导管长度及孔深, 保证下管口与孔底之间的距离适当。对导管入孔前, 进行水密性试验, 试验压力必须大于计算出理论压力。
措施:对于导管进水现象, 一旦发生应立即停止施工, 尽快查找原因进行处理。对于上述第一种原因, 应立即将导管拔出钢筋笼进行重新复钻清孔重新灌注。对于第2) 、3) 种原因造成的导管进水, 应拔出导管, 重新再下新的导管插入砼1~2m;但灌注砼前将导管内的水抽出, 再浇灌的砼配合比应增加水泥用量。
4.2 卡管
原因:1) 于初灌时隔水栓卡在管中, 砼不能顺利通过导管进孔内。2) 由于砼流动性差、离析、有大颗粒等原因造成导管堵塞。
控制方法:严格对隔水栓进行检查, 保证其能顺利通过导管。对砼进行有效控制, 对坍落度小、流动性差、离析等工作性能差的砼, 不得进行灌注。
措施:对原因1) 造成的卡管, 应将导管拔出, 清理干净管内砼, 选择适中的隔水栓重新安装导管, 进行砼灌注。原因2) 造成的卡管, 可用长杆冲捣管内砼, 用吊绳抖动导管或安装附着式振捣器, 以便砼下管。
4.3 埋管
原因:1) 由于砼灌注过程中, 导管埋入砼测量深度错误或施工技术人员的粗心大意导致导管砼埋入过深, 当需要拆除时, 不能顺利拔起。2) 由于机械设备、运输车辆、便道、天气等外部原因导致砼灌注长时间中断, 造成砼初凝, 导致导管从混凝土中拔不出。
控制方法:认真记录计算导管埋入砼深度, 同时加强现场施工技术人员的责任心教育。 (下转第183页) (上接第181页)
措施:一旦发生埋管现象, 在砼未初凝前, 需迅速另外增加一台吊车, 采用抬吊的方法将导管吊出, 然后继续砼的浇筑。埋管时间过长, 砼已终凝时, 需采用直径比钻孔稍小的钢护筒采用锤击或静压的方法压入孔内, 将护筒内的水抽干净, 把埋入砼中的导管割除, 对顶部有杂物砼进行凿出、拉毛, 然后采用灌注普通砼的方法浇筑至桩顶。
4.4 钢筋笼上浮
原因:主要是由于砼表面接近钢筋笼底口、导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时, 由于砼下冲出导管底口向上反冲力, 其托力大于钢筋笼的重力时所致。
操作原因:1) 钢筋笼孔口固定不牢, 稍受上冲力即引起上浮;2) 砼灌注到达钢筋笼底部时, 导管埋设较浅, 灌注量大, 砼对笼的上冲力过大;3) 导管埋深过大, 砼的上浮力变大, 钢筋笼就容易被托起;
控制方法:钢筋笼下到设计标高后, 吊放钢筋笼的固定根钢筋直接焊在护筒上, 也可用钢管垂直地压住钢筋笼。
措施:在灌注砼时, 当砼快要接触钢筋笼底时, 应放慢灌注速度或将导管适当地埋深, 以减少砼面上冲的动力;当砼面已进入笼内一定的高度后, 则应提升导管下口高于钢筋笼下端相当距离的地方。
5 结语
通过介绍水下砼灌注桩施工工艺、过程及常见的事故及控制方法、措施, 结合监理的工作重点, 以加强对整个过程的控制, 从而达到控制工程质量的目的。
摘要：本文阐述了水下砼钻孔灌注桩的施工过程, 监理进行质量控制的注意事项, 杜绝导管进水、卡管、埋管、钢筋上浮等事故的发生, 确保桩基质量。
关键词：灌注桩,监理,控制要点
参考文献
[1]朱春芳.桥梁工程钻孔灌注桩施工监理要点[N].建筑时报, 2008.
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇2
钻孔桩水下混凝土灌注
事故预防处理措施
编制：
日期：
审核：
日期：
中铁一局京沪高铁土建二标项目经理部
五工区
二OO八年五月十日
德禹特大桥DK344～DK359段桩基工程采用钻孔灌注桩，共计3838根。钻孔灌注桩数量大，桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基工程质量，关系到整个工程的质量。现对其施工作以下要点分析： 1.钻孔桩混凝土灌注操作技术 1.1.首批砼灌注
砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。
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，由于和易性变差，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，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。1.2.后续砼灌注
后续砼灌注中，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，牵动导管的作用如下：
1.2.1．有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，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，严重影响成桩质量。
1.2.2．牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。1.3后期砼的灌注
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，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。1.4.砼灌注速度
再控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，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
2.钻孔灌注桩易发事故的预防及处理 2.1 导管进水的主要原因
a.首批混凝土量不足或导管悬空过大,致使首批混凝土不能埋住导管,泥水从导管底口进入。
b.灌注中提升导管过猛过高或测深错误,导致导管底口脱离混凝土顶面,底口涌入泥水。
c.导管脱落,泥水从上口涌入。
d.导管接头不严密,螺栓不紧或法兰变形;胶垫被高压气冲破焊缝开裂;导管掉落引起的导管被高压气和混凝土撕裂。
出现以上事故要查明原因,以便采取相应的技术措施。灌注前应认真测量孔深和导管长度,准确计算料斗,导管容量及首批混凝土量并严格控制导管悬空。导管悬空一般控制在0.2m～0.4m范围内并根据孔径大小、孔深、导管粗细、料斗大小、沉淀多少和孔底采用相应值。一般孔径越大,孔深越深,导管越粗,沉淀越少,平孔底要采用低值,反之可悬空大些。
首批混凝土下去后应立即测量导管内外混凝土深,根据导管深度计算导管埋深。如果导管没有埋住,导管已进水,应立即提出导管,将散落孔底的混凝土与泥水混合物用空气吸泥机或抓斗清出。没有以上设备的可迅速提出钢筋笼，二次下钻清孔。
灌注中,导管要严格控制埋深在2m～6 m范围内,注意不要拔脱导管,并准确测量混凝土面上升高度,随时与实灌混凝土量理论上升高度验证。计算时应结合地质资料考虑必要的充盈量及扩孔缩径等因素。
导管是灌注成败的关键因素,因此,灌前要认真检查导管吊绳是否牢固,连接是否坚实可靠,同时上卸导管工人应加强责任心,严格操作,清净法兰盘上的泥水,混凝土等杂物,拧紧螺栓。法兰变形,垫子破损,螺丝已损伤的坚决换掉。导管在使用前和使用一段时间后,要做一做承压和水密实验,千万不可大意。导管底口可以在环外缘焊一根φ8mm～10mm圆钢予以加强加固,防止底口外翻。
因导管脱落造成的自上口进水的事故处理比较简单。出现此类事故后可先行打捞起导管,用水泵将管内泥水抽干,然后边注入清水清洗导管内壁边抽边洗至洗净抽干。此时管内混凝土面上口仍会 留有少量泥水。接下来将导管上提,导管埋深控制在0.5m左右,测量管内混凝土深度。计算并注入适量新的混凝土(以能充分排出泥浆为宜),继续灌注。当新的混凝土将泥水充分排出后,再将导管向下插入0.5m左右,继续灌注至终结。第二次插入时导管底口以上的混凝土应视作浮浆,以后的导管埋深要超过此时导管埋深的1m以上,并且这些浮浆要在灌注终结时预留出来,以便凿除。
2.2 卡管产生的主要原因 a.初灌时隔水塞(栓)卡管。
b.混凝土原因卡管。如混凝土塌落度过小、和易性差、离析、拌合不均匀,粗骨料过于集中及混凝土中夹有大块砖石、卵石、水泥结块、混凝土块等原因,都可能造成卡管。
c.导管原因卡管。如导管漏水造成管内混凝土在自重作用下泌水离析,形成混凝土堵塞。
d.机械故障或其它原因造成中止混凝土灌注时间过长时,管内混凝土会离析,和易性变差、管内底部混凝土会泌水形成堵塞。
e.其它原因造成的卡管。如导管坠落使导管底口内翻,减小了内径,会积存混凝土,使混凝土流动不畅,极易造成卡管。
卡管事故处理时一般都比较困难,因此要注意预防避免卡管。导管用前用后冲洗干净,清除附着于内壁上的混凝土,整平导管凹陷,使管内平滑流畅。另外灌前要注意检修机械设备,使其保持良好的工作状态并准备必要的备用机械设备。拌制混凝土应达到要求,料物注意不要挟带大块固体。同时要加强组织的协调性,尽量使混凝土灌注保持其连续性、快速性,减少中断时间。因故中断时可间隔 10min左右,上下小幅提动并转动导管、使管内混凝土间断性下行,也可减少卡管机会。轻度卡管可采用长杆冲捣或用卷扬机快速上下提动导管,使管通畅。但较重卡管时,以上办法往往不能奏效,反而会因振动加快粗骨料下沉,加快混凝土离析,加重卡管。出现这种后果后,只有提出导管,清理后再作处理。处理办法可参照前面介绍的二次灌注等办法。
2.3 埋管
导管不能从混凝土中提出,我们称之为埋管。造成埋管的主要原因有导管埋深过大,灌注时间过长、混凝土已初凝,塌孔严重等原因。埋管轻则损坏导管,重则毁桩。其危害不亚于卡管。因此灌注时间尽量不要太长,导管埋深要严格控制在2m～6m范围内。千万不要以为翻浆还很好就不会埋管而使其埋深过大。实践表明,多数埋管都是因为这样大意而造成的。
一旦发生埋管,可先卸掉料斗,用卷扬机或吊车直接吊拉导管。吊拉时应全力、小幅、间隔、快速提动导管,不可猛提硬拉,待导管活动开后再提卸。一般经过这样折腾后的导管尤其是法兰变形严重,应检修并做水密实验,合格后再用。
2.4 塌孔、缩径
塌孔的判断主要应依据实测灌注混凝土量计算混凝土面上升高度与实测值的差值。如果差值突然变大即混凝土上升速度突变,在正常翻浆情况下,应疑为塌孔。轻度塌孔要以继续灌注,重度塌孔宜填实重钻。
缩径主要同地质情况有关。例如砂层或富水层,如果停钻到灌 注时间间隔太长,孔内泥浆会在自重作用(静水压)下失水,水向砂层渗透,泥则附着于孔壁越积越厚,从而加厚了泥壁,减小了孔径;又如处于地下水位线以上的粘土层会吸夺泥浆中的水份,加厚泥壁的同时自身膨胀,也会减小孔径;再如砂土层钻进过快,钻头尺寸不够也是缩径的一个原因。以上这些原因在下钢筋笼前先下一个同孔一样粗细的孔规,预先检测一下都能够发现并予以纠正,另外再把停钻到灌注控制在4h以内,这样就不会造成缩径的后果了。
2.5 短桩头
出现短桩头主要原因是灌注临近终了时误测所致。因此灌注结束前,由于浆渣过稠,要加重测锤,增多施测点。测量时轻轻上下提动测锤。使之渐渐深入,直至提出后测锤粘有混凝土浆为止,即可测量准确。同样,灌注过程中。也应如此测量,同时凭着测量时对测绳的感觉也能区别泥浆、砂浆和混凝土。泥浆滑腻,砂浆沙松,混凝土有石子的碰撞且较难测入,这些感觉只有有一定经验的人才能感觉到。当然桩顶设计较浅的,也可以插入木杆或钢筋,持提出后观察所粘水泥浆测量,更直观。
一般短桩头短少混凝土高度不是很大,可以凿除桩头后补足或结合上部施工。
2.6 断桩、夹泥、夹心
造成断桩、夹泥、夹心的原因很复杂,而大多数原因又不易发觉,只有经过检测后才能发现。其主要原因有：
a.以上各种事故引起的必然或次生结果。
b.灌注时间过长,首批混凝土已初凝,流动性降低,续混凝土 灌冲破首批混凝土面上升,致使两层混凝土中间夹有泥浆渣土。
c.清孔不彻底或提钻时粘连在钻头上的泥石块掉落孔内。当首批混凝土巨大冲击力将这些渣块托起到一定高度时,由于混凝土面的不均匀上升或托浮力减小,使这些渣块留裹在混凝土内造成夹泥。灌注中局部塌孔也会造成夹泥。
d.灌注时间过长,初凝混凝土粘在导管外壁,并随着终结时导管的提出而提出,使桩顶部出现竖向空洞或夹泥。
e.质量不合格混凝土灌入造成断桩。如偶有一盘严重离析的混凝土灌入或洗刷拌合机的水灌入会在桩内形成一层相对均匀的粗料隔离层。
f.导管提脱或导管埋深较小底口己到浮浆层,造成续灌混凝土同已灌混凝土连接不良,强度降低或断桩。
g.大幅上提导管后又落下,泥浆容易随导管挟带进入混凝土后留在混凝土内形成夹心。断桩、夹泥、夹心这些事故只有在成桩检测后才能发现,这就要求我们要采取相应技术措施,预防和避免此类事故的发生。如灌前认真检测增多放测点,尽量减少孔内沉淀物;灌注中通力合作,尽量缩短灌注时间;严格混凝土拌制,不合格混凝土严禁灌入;避免导管大幅提落;提卸导管时小幅振动,减少混凝土的带出,尤其是结束前提管更应如此。
2.7 钢筋笼上浮
钢筋笼随着混凝土灌入而上升的现象我们称之为钢筋笼上浮。这种现象多是因为混凝土上升托浮所致、多发生在笼底离孔底有一段距离,笼重量较轻,桩径小于1.2m,尤其是1m以内的灌注桩。桩 径1.2m以上的较少见．当混凝土埋住钢筋笼一定深度,导管底口又在笼底以下时,导管底口以上混凝土会随着继灌混凝土整体上升,并对钢筋笼施以向上的摩擦托浮力,这个力不断加大,在克服笼体自重力及笼同孔壁磨擦力后就会使笼子上升。因此,当发现笼子上浮时应当提卸导管,尽量减小导管埋深,使其底口高于笼底,减小托浮力．采取以上措施后,笼子就会停止上浮．另外,导管也能挂住笼子上升．如果轻提导管,笼子随着导管上提而上升,且上升幅度一致,则属于这种情况．此时,只要轻轻转动导管,笼子一般会自行落入,反之,笼子上升与提动导管无关,而是随着续灌混凝土而上升,则是混凝土托浮所致,应提卸导管,提卸导管后还上升的,应结合上部加压的办法,同时放慢灌注速度,减少每盘混凝土数量。采取以上措施后,一般笼子都会停止上浮。
钢筋笼已经上升,且上升幅度不大,在采取以上措施后,在笼顶施压,笼子会慢慢沉下;发现较晚或上升幅度较大的,则很难使其再恢复到初始状态。因此,笼顶位置高的,应同上部灌注设备焊牢;笼顶位置较深的应在笼顶焊一钢筋并露出浆面,以便随时观察。
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇3
【摘 要】钻孔灌注桩基础是土木工程中最常见的隐蔽工程之一，现已成为工业民用建筑、市政工程特别是桥梁工程中基础的主要类型。文章根据工程一线施工管理工作的实践经验，分析总结了水下砼灌注施工过程中的作业要点和常用方法，以供参考。
【关键词】水下砼灌注；施工作业；要点分析
钻孔灌注桩是利用桩机成孔后，先下钢筋笼，再将导管逐节连接下至桩孔底部，最后将砼通过导管利用其流动性能在自身的重力作用下从孔底向上充满桩孔同时将孔内泥浆排出，经过地下自然养护后形成钢筋砼桩，以承担上部荷载。
灌注水下砼是桩基础质量控制的关键工序，施工工艺复杂性、过程隐蔽性和连续性较强，受人为因素影响较大，成桩后一旦检测出质量问题就难以修复或返工。因此，我们要认真控制每一个环节，及时科学的分析解决现场出现的问题，才能确保桩基砼的灌注质量。
1.砼
1.1拌制
水下灌注的砼需有较大的流动性和良好的和易性。对骨料的级配应严格要求，骨料过粗则孔隙大，砼会出现塌落度大而流动性差或离析现象。骨料碎石（有条件地区选用卵石更佳）易选用5-25mm小粒径连续级配以减小孔隙率，同时适当增加水泥用量或掺加外加剂来改善和易性。
根据桩基砼设计量估算出灌注所需时间，为防止灌注完毕前砼出现初凝而造成严重后果，选择水泥时除其它指标外，初凝时间必须满足灌注时间，一般应不小于3h，砼方量较大时应不小于3.5h。
为确保砼能连续及时供应，每次灌注作业开始前必须确认以下工作：
（1）确认砼拌和机的工作性能良好且生产能力（即每小时产量）与需用量以及水泥初凝时间相匹配，同时还应做好备用拌和站的准备工作。
（2）确认拌和站备用电路正常或发电机组工作性能良好，油料充足。
（3）确认所需各类原材料充足。
（4）确认拌和机备用操作手正常待岗。
（5）确认拌和站负责人与灌注现场负责人通讯联系正常。
1.2运输
砼必须采用专用罐装运输车进行运输，除了选择最佳运输线路和合理数量的罐车外，还应注意以下几点：
（1）首辆罐车载运量应大于导管埋深3米所需砼的计算用量。
（2）夏季施工应尽可能不在35℃以上的高温时间段内运输作业，以避免因水分过快散失而造成砼的和易性丧失。
（3）每辆罐车应随车配备适量的拌合用水和同型号外加剂，用以维持砼运输中的正常使用性能。
（4）做好备选运输路线调查和备用运输车辆的准备工作，以防不可预见的事故发生。每位司机应对拟定和备选路线熟知，确认每位司机的通讯联系正常。
1.3灌注
水下砼灌注工作必须连续进行，灌注作业的持续时间受水泥初凝时间限制，灌注前应做好一切准备工作，减少作业中辅助时间，加快灌注速度。具体操作要点如下：
（1）做好孔内泥浆溢出引流准备工作，避免因随意漫流致使灌注现场湿滑泥泞，影响罐车就位和工作人员安全。
（2）罐车就位前，现场检查每车砼的均匀性及和易性，特别是罐车仓口部分砼容易产生离析。出现不符合要求的砼，坚决不使用。
（3）灌注前，再次测量孔深确定沉渣厚度，观察桩孔和泥浆有无异常，符合已上报拌和站的砼理论需用量，确认无误后再开始灌注砼。
（4）首辆罐车就位后需待第二辆罐车到达现场并确认无误后方可开始灌注，此后在下辆罐车到达现场前上辆罐车储料不得灌完，应间隔5分钟左右灌注一次等待后车到来，同时要与司机保持联系了解情况以制定相应措施。
（5）首批砼下落后应继续不间断的迅速灌注，灌入量应满足导管正常埋深所需砼的理论计算量后方可暂停灌注，进行首次导管埋深测算。
（6）现场灌注记录和导管埋深的测算工作必须有施工人员和监理人员两方分别独立进行，结果相互校对，确保无误。
（7）测绳使用前应用钢尺校核长度并满足孔深要求，注意校对时应将测绳略带拉力。千斤坠应圆滑，不宜体积过大和表面毛糙，以免测量中与钢筋笼或导管发生钩挂。此外现场也应配有备用测绳以防损坏。
（8）砼放料速度不应过快过猛，罐车流槽应对准导管漏斗并应有专人把扶，尽量避免砼洒落在导管外而沉入孔内，以及周边其它杂物落入孔内，落入较多将严重影响灌注砼的正常上升。
（9）实际灌注顶面高度应根据已测定标高的护筒顶面进行控制，同时还要以砼的用量推算理论灌注高度予以符合。灌注高度应高出设计桩顶标高1m左右，确保凿除桩头后的砼强度满足要求。
2.导管
导管以及与其配套的料斗、漏斗、卡环、卡盘是灌注水下砼的重要工具，缺一不可。
2.1导管
导管应为内壁直顺、圆滑，连接简单、牢固且接口密封，内径与节长的尺寸精细一致，制作坚固的钢制管。常见管节接头形式有齿口连接、丝口箍连接和法兰连接，其中齿口连接形式简单便捷易于清理保养，使用最为广泛。导管使用过程中除了做好常规的试拼、闭水、测压、居中、清洗、保养等工作外，还要注意以下要点：
（1）管节长度宜选用2-3m（底节不宜小于4m），过短会增加拆装作业时间和漏水概率，过长会造成提拆管前的埋深过大且不便拆装清洗和倒运。每套导管应配有0.5m和0.75m短节，使不同的孔深能准确配备。试拼后应测量多节的实际长度，计算误差量，以便更为准确的测算砼埋深量。
（2）导管使用中宜逐节拆装不能长期多节连用，以免接头处因长期不做保养而产生锈蚀、变形、渗漏等问题。
（3）灌注现场需备清水、压力水枪、钢丝刷、黄油等物品，及时认真的做好每节导管的清洗保养工作。
（4）导管内径根据桩径和砼骨料最大粒径选择，一般不宜小于最大粒径的10倍且不宜小于25cm。
（5）灌注到距顶面4m内之后不宜再提拆导管，待灌注完成后一次提管。此时因高差不大管内砼压力较小，应缓慢提升导管以保证桩心砼密实，避免沉淀物挤入管内。
（6）灌注中应使砼经流槽徐徐不断流入漏斗，不可急速倾入，避免在导管中形成高压气团而破坏接头密封材料导致漏水。
（7）控制导管在砼中的埋深是灌注质量的关键，过浅易出现导管拔脱，也可能发生砼冲顶而造成夹泥甚至断桩事故。过深使砼出管阻力增大、上部砼的流动度损失、拔拆导管阻力过大从而造成灌注不顺、堵管、埋管等事故。埋深应控制在拔拆导管前不大于9m，拔拆导管后不小于3m的范围内。
2.2料斗与漏斗
料斗是在灌注首批砼时使用，漏斗是在后续灌注全程使用，它们除具有一定强度、内面光滑、下口与导管相匹配等基本特性外，还需注意以下要点：
（1）斗下口需配间距8cm左右的网格用以筛除超大粒径的石料、泥块或其它杂物。网格应表面圆滑且具有一定强度，避免在砼冲击下变形落入导管内造成堵塞，一般选用?16左右的圆钢焊接制作。（下转第328页）
（上接第247页）（2）料斗所需容量是与桩径的大小成正比的，应尽可能选择大一些，至少需满足首批封底砼的需要量。
（3）灌注前应用清水将斗内润湿，避免砼与斗面粘连降低流动性能。灌注后及时用清水冲洗保养，特别应将网格冲刷干净保持其表面光滑。切勿使用孔内的泥浆进行润湿和冲洗。
2.3卡环与卡盘
卡环是导管拆装时用在导管与卡盘间的支垫物，卡盘安置在孔口处用于固定导管位置同时承载导管及管中砼的重量。使用时应注意以下要点：
（1）它们都是承重工具，必须具有足够的强度和抗变形能力。每次使用前认真检查其完好性，确保灌注作业安全。
（2）卡盘不得直接安置在护筒上使其受力，应采用枕木或工字钢等支垫架空在孔口上，支垫物应牢固安全，注意支垫物放置位置不得影响孔内泥浆溢流外排。
（3）卡盘安置后应进行测量校核，确认卡盘水平且中心与桩孔中心对应，之后必须采用地锚或限位桩将卡盘固定牢固，确保灌注的全过程卡盘不移位，导管总居中。
（4）卡盘还是拆装导管的作业平台，要求表面应防滑且站立面不宜过窄，保证灌注作业人员安全。
3.结束语
钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点 篇4
作为基础工程, 钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工是非常重要的, 对上层建筑起着承载和分解传导力的作用, 保证建筑物不会因为地基基础工程不良造成的严重质量问题, 我们通过对该项工艺的施工要点控制、防治, 采取有效的措施, 运用科学的施工方法, 解决施工质量中存在的不良因素, 为工程建设打下良好的基础。
1 钻孔灌注桩水下混凝土灌注常出现的施工要点问题
在施工中, 常出现的灌注问题主要表现在钻孔、混凝土灌注、导管、钢筋笼、混凝土拌合。
1.1 钻孔问题
在采用钻孔灌注桩施工时, 钻孔环节很重要, 采用的钻孔方法也很多, 如:冲击钻孔、循环钻孔。不管采用哪一种施工方法都要对孔径位置, 钻孔速度严格按照操作规范执行, 一旦违反操作, 钻孔速度过快, 就会导致塌方或者冲程过高, 影响孔桩质量或窝工。
1.2 导管问题
在施工中, 导管选择不当, 或者导管抽拨不当都会对灌注桩质量主生较大的影响, 容易出现断桩、泥夹层或者导管漏水等问题。
1.3 钢筋笼问题
钢筋笼是整个灌注桩的骨架, 一旦钢筋笼位置不正或者上浮, 灌注桩质量都会产生影响, 造成混凝土桩或者钢筋保护层厚度不足, 造成钢筋腐蚀快, 使用寿命降低。
1.4 混凝土拌合问题
在钻孔灌注桩施工中, 混凝土的工作性与拌合有着直接的关系, 拌合不满足要求, 混凝土的塌落度就不能满足施工要求, 混凝土的工作性就会降低, 这对于灌注施工产生影响较大, 对于混凝土在养生中的收缩变形以及化学反应都有一定影响。
1.5 混凝土灌注问题
混凝土灌注是关键环节, 灌注不合格直接导致桩基础施工质量不合格, 这对于工程建设产生的影响或损失都很大, 桩基承载力降低, 上层建筑就得不到保证。
2 钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点控制措施
为了解决在施工中存在的质量问题, 我们控制施工管理技术要点, 有效的解决在钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工中出现的不良因素, 为桩基质量打下坚实的基础。做好质量控制要点主要表现为以下几点:
2.1 钻孔施工要点控制措施
在钻孔前, 我们要进行精度测量, 准确的定位, 保证测量进度满足设计要求, 这样不会改变设计中整个建筑的承载结构, 受力均匀, 同时按照操作规程进行钻孔速度控制, 保证一次成孔, 在钻孔时, 要时刻的进行检测, 孔内是否坍塌, 土层结构, 为后期灌注做好第一道工序施工。
2.2 导管施工要点控制措施
导管虽不是灌注桩的结构之一, 但它对混凝土灌注起到很关键的作用。
2.2.1 在灌注中, 我们要选择符合本次施工所用的导管, 根据水深位置和施工覆盖范围确定导管直径, 一般情况在水深小于3m, 施工覆盖范围约4m2时, 选择口径Ф250;水深3-5m, 施工覆盖范围5-15m2, 可选Ф300;水深在5m以上的可选择Ф300-500;当面积过大时刻采用多跟同时使用。
2.2.2 水下灌注桩是利用导管与水隔绝, 输送混凝土, 混凝土通过自重完成扩散、流动来完成浇筑的。所以导管要做试拼组装、试压, 这样防治漏水。在浇筑中, 导管上提要保持在混凝土中进行, 埋入深度在1m左右。而当水下混凝土浇筑在10-20m时, 导管埋入混凝土的最小深度为1.1-1.5m。同时要严格控制导管提升速度, 只上不下, 不得左右移动, 以免返水。
2.3 钢筋笼上浮施工要点控制措施
在施工中, 为了防止钢筋笼上浮, 通过对钢筋笼加固等方法解决钢筋笼上浮问题。主要要做好三点:
2.3.1 在浇筑前要对钢筋笼进行加固固定, 通过钢筋笼顶部固定牢固, 阻止钢筋笼因混凝土浮力作用产生的上浮现象。
2.3.2 在混凝土灌注中, 要及时掌握混凝土浇筑标高以及导管在混凝土中的位置, 当浇筑深度埋过钢筋笼底部一定位置时, 一般为2-3m, 这时要及时的提升导管至钢筋笼底部以上, 同时要保证导管埋入混凝土深度在合理范围内。
2.3.3 在施工中如果产生钢筋笼上浮, 要立即停止混凝土浇筑, 然后根据现有的数据计算导管位置和混凝土标高, 加固固定钢筋笼, 在进行提升导管混凝土浇筑, 解决上浮问题。
2.4 混凝土拌合施工要点控制措施
混凝土拌合, 对于混凝土工作性起到关键作用, 对于灌注桩成型后强度产生重要的影响, 所以做好混凝土拌合施工, 控制施工要点, 是保证混凝土在浇筑后满足设计要求。
2.4.1 水泥选择。
水泥是主要的原材料, 对于灌注桩来说, 水泥的物力性能和化学性能对整个桩基的影响是巨大的, 所以通过设计要求, 我们要选择符合国家标准的水泥厂家, 同时水泥的初终凝时间要满足设计要求。同时在配制混凝土级配时, 要添加外加剂, 这样保证水泥的初凝时间。
2.4.2 拌合时间。
为了保证混凝土的工作性满足施工及设计要求, 我们通过试验确定最佳拌合时间, 这样既保证了各种集料均匀分布, 同时又不影响混凝土工作性。按照试验规范操作拌合即可。
2.4.3 塌落度。
塌落度是混凝土的工作性的表现, 塌落度不合格说明混凝土工作性差, 我们在进行试验配合比配制时, 要考虑水下作业条件, 在施工管理配合比中, 一般将塌落度控制在180±20mm, 桩头要控制在160-170mm。
2.5 混凝土灌注施工要点控制措施
2.5.1 首批混凝土灌注施工要点。
对于首批混凝土灌注, 要确定其影响参数和因素, 主要是泥浆、桩高、泥浆密度、导管内径以及孔径。一般来说, 孔径越大, 首批灌注的混凝土量就越多, 拌合时间就越长, 容易造成混合料离析现象。所以我们在选用拌合设备时要按照实际情况选择。为了防止堵管, 第一罐要迅速加料, 保证混凝土顺下, 在及时的提升导管, 持续续料浇筑。
2.5.2 后续混凝土灌注。
后续灌注要持续浇筑施工, 做好钢筋笼加固, 控制导管提升速度, 保证混合料不间断浇筑, 避免断桩、泥夹层现象出现。随着混凝土浇筑量增加, 孔内空间变小, 混凝土下落后产生的重力变小, 密实度变小, 所以通过提升漏斗增大混凝土落差, 提高密实度。
2.5.3 随时观察灌注中的各项数据指标, 及时的记录, 对灌注时间做详细的记录, 便于日后施工丰富经验。
同时我们要在灌注中控制好灌注速度, 一般为0.25m/h, 一次性浇筑完成, 提升灌注质量, 保证成桩后满足承载要求。做好养生。
3 结束语
通过对钻孔灌注桩水下混凝土施工产生的问题分析, 提出有效的科学的要点控制措施, 是保证混凝土在灌注中质量满足设计要求, 同时也体现了施工中各个环节人员的分工密切配合能力, 为提升施工操作管理经验打下良好的基础, 也为上层建筑施工提供基础质量保证。
参考文献
[1]刘恩红, 张敏.钻孔灌注桩技术的施工与监理[J].科技创新导报, 2008年14期.
[2]何新开.浅述钻孔灌注桩的施工及监理控制[J].现代农业科技, 2007年06期.
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇5
【关键词】砼灌注桩钢筋笼的标高控制 防治措施
中图分类号：TU5文献标识码：A文章编号：1003-8809（2010）12-0036-01
一、控制砼灌注桩中钢筋笼标高的具体方法
1、基准点的标高要准确和做好基准点的保护工作
在桩施工前，基准点的标高准确是保证基桩钢筋笼子位置准确的前提条件，通过基准点将标高控制点引测至施工现场，做为各基桩的钢筋笼标高控制的依据，而且还要做好基准点、控制点保护的工作，以备桩基施工钢筋笼定位等后期使用。因此施工现场既要基准点、控制点的标高测量准确无误，又要在做保护的时候，考虑的是不仅能方便测量，而且还要尽量避免做好的保护桩遭到破坏。
以上只是最基本的保证基桩钢筋笼位置准确的方法，更重要的是保证钢筋笼在桩基中混凝土位置的准确，下面进行一些简要的介绍。
2、孔口标高的测量要求
在钻孔桩施工过程中，为了保证每根桩的钢筋笼的准确标高，需要对每个孔的孔口标高做到准确测量，钢筋笼子通过吊筋（吊筋的长度是孔口标高与设计标高的相对差值）安装进桩基钻孔内。另外由于孔口被泥浆浸泡或机械振动易塌方，为此通常将孔口的标高引至钻机底端的机枕木上，这样保护钻机的机枕木的稳定就成为控制钢筋笼标高的重要环节。因此要求护筒周边的回填土必须用不易渗水的粘土或煤矸石粉沫等回填结实，防止钻孔施工时孔口泥浆外溢，从而使枕木被浸泡倾斜或者发生位置改变。
3、吊筋与水准仪相结合的方法来控制钢筋笼子的位置准确性
为了保证安装后的钢筋笼能在钻孔灌注桩的处于设计标高位置，通常在安装钢筋笼之前，用长3-4m，直径50~80mm的钢管在底部焊接上“F”型的箅子，箅子的孔径大小根据插筋直径确定，钢管顶部用两根Φ16-18的吊筋（吊筋直径依据钢筋笼的重量确定）对称焊接在钢管外部（吊筋长度为净负孔高度减去钢管段长度），吊筋上部根据标高浮动范围每隔5-10cm焊上横档。根据水准仪实测的每个孔负标高，把焊好的1对吊筋对称挂在钢筋笼顶部加强筋上，再插上插筋，最后固定。这样不仅能保证钻孔内钢筋笼垂直，同时也能有效防止钢筋笼下沉。经过实践检验，吊筋的作用基本上能控制住钢筋笼的位置，使其不会有产生太大的偏差，使钢筋笼子的位置基本上能满足规范规定的要求。
二、钻孔灌注桩中钢筋笼上浮或下沉的防治
由于钢筋笼子安装在钻孔的泥浆内，人既看不见也摸不着，在浇注桩基混凝土时，如果操作不当，很容易引起钢筋笼子上浮或下沉，造成工程质量事故。现在浅谈一下浇筑桩基混凝土时，能够有效防止钢筋笼子上浮或下沉的方法。
1、引起钢筋笼子上浮的几种可能原因
（1）钻孔底部泥渣清理不符合要求
当钻孔深度达到设计标高后，孔内沉渣过厚，桩底的泥块没有完全搅碎和冲出孔外，就将钻头、钻杆卸掉，安装导管。在浇注桩基水下混凝土时，混凝土将沉渣、泥块一起向上顶起，整体将钢筋笼子托起，造成钢筋笼子的上浮。
（2）控制好混凝土的塌落度，保证很好的和易性和流动性
一般水下浇注桩基的混凝土塌落度应控制在18~22cm，浇筑桩基的混凝土要求有很好的和易性与流动性，混凝土的和易性和流动性不好，如混凝土水灰比过大，和易性差，混凝土下落时离析，石子与砂浆分离，在内外混凝土压差的作用下，上反时离析的石子将钢筋笼子整体托起，引起钢筋笼上浮；如混凝土水灰比过小，流动性差，混凝土下落时粘结导管，不易浇注，提拔导管时带动钢筋笼上浮。
（3）浇注混凝土过快
现在很多钻孔灌注桩设计的钢筋笼子都是半长笼子，即桩的下部是素混凝土，上部是钢筋混凝土，当混凝土面接触到钢筋笼子时，如果继续快速浇筑混凝土，则钢筋笼子在上反时混凝土的冲击作用下整体上浮。
2、防止钢筋笼子上浮的方法
防止钢筋笼子上浮的方法应从钢筋笼子上浮原因的角度上来处理：
（1）防止桩底泥渣、泥块过多的方法是：在钻孔深度达到设计标高时，不要立即停止钻机转动，而是要空转（吊住钻杆，钻头在孔底转动，孔深不增加）一段时间，这期间泥浆坑内的泥浆与孔内的泥浆要不间断地循环，泥浆的密度不小于1.2，如果孔底有砂、石渣还要进行捞渣工作，待泥浆、石渣均匀，泥块搅碎后，方可进行下一道工序的施工，即拔钻杆和安装浇注水下混凝土的导管。
（2）控制混凝土的塌落度与连续性浇筑，是防止钢筋笼子上浮的有效措施
如施工现场搅拌的混凝土，要根据搅拌机的规格、型号，满足规定的搅拌时间要求，即搅拌的混凝土不能太“生”，同时计算好每棵桩的砼实际用量，一次浇注完毕，减少时间间隔；如果是商品混凝土，则要考虑混凝土出厂时间与混凝土到达时间间隔，尤其是在夏季，混凝土停留时间过长，温度过高，造成混凝土流动性与和易性丧失，砼浇注不连续，带动钢筋笼上浮。
（3）在施工半长笼子的桩基时，当浇筑的混凝土接触到钢筋时，要将浇注混凝土的速度适当放缓，待浇筑的混凝土高度高出钢筋笼子底面2-3m米时，再加快混凝土的浇注速度，这时桩中的混凝土已经将钢筋笼子埋住，钢筋笼子将不会再上浮。另外注意：用悬吊钢筋笼子的吊筋变化情况，如果看到吊筋有一点儿向上“撺”时，就已经表明钢筋笼子已经上浮了，此时要立即采取措施，放慢混凝土的浇筑速度，反复地用钻机上的卷扬机“慢提快落”导管，即慢慢地将上浮的钢筋笼子恢复回原位。
3、 防止钢筋笼下沉的方法
江东堤防工程水下钻孔灌注桩的施工 篇6
江东堤防工程位于重庆市涪陵城区长江、乌江汇合口河谷地带,堤线全长3345.1米,是一项集根治滑坡、稳定库岸、改善生态环境、提高城市防洪能力于一体的综合治理防治工程。工程建设规模包括:堤防工程、滑坡治理工程、排水涵洞工程、环境整治工程。工程等级为堤防Ⅲ级,堤型结构分别为“桩基础+扶臂式挡墙+护坡”(乌江段)和“衡重式挡墙+护坡”(汇合口长江段)型式,堤顶高程为175.83 m(黄海高程),满足三峡工程50年一遇洪水的设防标准。
江东堤防工程3合同段起点K2+470.421,止点K3+286.06,全长815.639 m,水下钻孔桩基462根(其中A型桩360根,直径2.5 m;B型桩102根,直径1.8 m),桩长为22~33 m,桩上为扶臂式挡墙的承台基础。
本工程地质构造简单,出露地层为三叠系上统的须家河组的砂泥(页)岩互层。由于工程区位于三峡水库库岸,受三峡水库蓄水的影响,施工期较短,主要集中在4~9月。为减小长江主汛期对工程施工的影响,本工程的桩基承台高程布置在155.5米,采用泥夹块石填筑而成。考虑到本工程桩基数量较多,且泥夹块石便于冲击钻作业,结合以往同类工程实际施工经验,钻孔采用冲击钻孔,冲击钻机为主要成孔机械。钻孔灌注桩组织三班连续作业,人工配合机械施工。
二、施工工艺
1. 护筒设计和制作
钻孔前均埋设钢护筒,其作用主要有二个:(1)保证孔口的安全,同时保证孔内泥浆不外溢;(2)开孔时对钻头起导向定位作用。因此要求护筒位置准确,垂直度高。同时护筒应具有足够的强度和刚度,以抵抗砼侧压力,避免施工过程中产生较大的变形。
钢护筒的高度为2 m,直径分别为2.5 m和1.8 m,材质为Q235钢板,板厚14 mm。为保证其刚度和强度,护筒的顶部采用16~20 mm厚的钢板加厚,纵向增设一道50cm长的加强环箍。钢护筒在现场钢结构加工厂加工制作,为确保其加工精度,其加工制作技术指标为:(1)内径偏差△Φ<±15 mm;(2)椭园度差△D<±10 mm;(3)长度偏差△L<±15m m;(4)所有纵、环焊缝均符合焊缝等级要求。
2. 钢护筒的运输
分节制作成型的护筒,经检验合格后,运输至施工现场吊装。为确保起吊和运输过程中护筒不变形,尤其防止筒口变形,加工时筒口采用φ25钢筋设置“米字支撑”。
3. 钢护筒埋置
钢护筒埋置采用挖埋法。先在桩位处挖出比护筒外径大80~100 cm的圆坑,坑深1.5~1.8 m左右。在坑底填筑50 cm左右厚度的粘土,分层夯实,然后通过定位的控制桩放样,把钻孔的中心位置标于坑底,把护筒吊进坑内,找出圆心位置,用十字线固定在护筒口,再移动护筒,使护筒的中心和钻孔中心位置重合,同时用水平尺和垂球检查以保证护筒垂直。此后,在护筒周围对称均匀地回填最佳含水量的粘土,并分层夯实。并保证护筒顶部高出地面30cm。
4. 钻孔泥浆配制
本工程地质状况为砂泥(页)岩互层,选用塑性指数约30的粘性土作为制浆原料,自制泥浆性能为:相对密度1.3~1.5;黏度:22-30S;含砂率≤4%。钻孔过程中,质检人员要随时测量泥浆的相对密度、黏度等指标,使泥浆性能时刻保持在规定的范围内。如果泥浆比重、黏度值过小,容易发生局部坍孔;如果泥浆比重、黏度值过大,又对灌注桩的承载不利。当使用一段时间后,检查试验孔内泥浆性能,如不符合要求时,根据不同情况采取相应措施进行净化,必要时采用机械净化。
5. 开孔
由于成孔孔径大,拟采用特制的Φ2.5 m冲锤和Φ1.8 m冲锤,重量控制在4~7吨,卷扬机采用10吨冲孔双筒卷扬机,冲架根据需要加工定制。冲架制作应具有足够的刚度并能承受冲击荷载的反复作用。
开钻时如果孔中有水,则直接投入粘土,用冲锤以小冲程反复冲击造浆。在开孔后整个冲孔过程中,保持孔内水位高出筒外水位1.5~2.0m,并且低于护筒顶面0.3m以防止泥浆溢出。
钻孔作业分班进行,各班组根据钻进情况及时记录地质变化情况,并捞取样渣判明后与绘制的地质柱状图核对,发现异常情况及时报告技术负责人和监理工程师。
6. 冲孔注意事项
当通过密实砂卵石层、漂石层等覆盖层时,遇表面不平整,故先投入粘土、小片石,将表面垫平,再用冲锤进行冲孔。冲孔采用了4~5 m的大冲程(最大冲程不超过6 m)进行,使卵石、漂石破碎,以防止斜孔、坍孔事故。
冲孔时,要均匀地放松钢丝绳的速度,防止松绳过少,形成“打空锤”,使冲架、卷扬机、钢丝绳等承受过大的冲击荷载而损坏。松绳过多,减少冲程,降低冲进速度,钢绳易纠缠发生事故。为正确控制冲锤的冲程,在钢丝绳上做好长度参考标志。在掏渣后或因其它原因停冲后,再次开冲时,应由低冲程逐渐加大到正常冲程,以免卡锤。并保持孔内规定的水位和要求的泥浆相对密度、黏度。
7. 检孔
钻至设计深度后检测成孔直径、孔壁倾斜度和孔壁平整情况。局部孔壁平整度若不符合要求,则采用扫孔处理合格。
8. 第一次清孔
终孔后,停止进尺,控制钻锥离孔底10~20 cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速压入泥浆,将孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。清孔后泥浆的含砂率降到2%以下,黏度为17-28S,相对密度为1.3左右。且孔底沉渣厚度不大于设计规定值,根据钻孔的孔径和深度,换浆时间约为4~8 h。
9. 钢筋笼制作
钢筋笼的制作应根据各处桩基的不同深度,并结合钢筋进场时实际长度分节制作(6~9 m为1节),钢筋(纵筋)接头错开距离应大于35 d(d为被接主钢筋直径)。
钢筋连接工作开始前应对接头作不少于3组的单向拉伸试验,其抗拉强度应符合A级接头标准。接头的现场检验按验收批进行,同一加工条件下采用同一批材料的同等级同规格接头,以500个为一个验收批进行检验,不足300个也作为一个验收批。现场连接检验10个验收批,其全部单向拉伸一次抽样检验均合格时,验收批接头数量可扩大一倍;机械连接以500个为一个连接批次,桩基纵向受力钢筋全部采用机械连接。
钢筋笼水平制作分别在桩基附近的平整场地上进行,要求该主钢筋必须是经检验合格的钢筋,并每隔4 m设一道“米”字撑以提高钢筋笼刚度。要求加强箍筋应在钢筋笼轴线的垂直面上,当纵向主筋定位焊于加劲箍上后,再缠绕外箍筋。按外箍筋设计间距,缠绕全部箍筋并点焊成笼。为了在对接时主筋能有少量调节能力,每节端头(除底节底端及顶节端外)的一定范围内不予点焊,留待对接完成后补焊。当在胎模上做好整根桩长的各节钢筋笼并已设置好声测管(注意下端封口)后,将从下至上的各节钢筋笼,分别挂牌表示桩别和节次。
1 0. 钢筋笼及导管安放
用50吨汽车吊将第一节(底节)钢筋笼吊立竖直,拆去下端吊绳,旋转吊臂移至需要安装的孔内下放,适时割去笼内“米”字撑,当放至上端接头位置处时,将钢筋笼临时固定于平台上松去吊点。用该汽车吊依次吊起相临的上一节钢筋笼,与临时固定平台上的钢筋笼对接。对接时,应先对正有对号标记的一根主筋,然后调整对正各主筋。钢筋笼下放过程中,要严防与孔壁碰撞,确保竖直下放,为防止钢筋笼在砼浇注过程中上浮,在钢筋笼底部加焊“十”字筋。钢筋笼安放到位后随即下导管。导管直径为30厘米无缝钢管,导管接头采用螺纹连接并外加密封圈。
1 1. 声测管
声测管管径57 mm,Φ1 800 mm桩按正三角形布置3根,Φ2500mm桩按正四边形布置4根,见图1。声测管顶端高出桩顶面200 mm,下端至桩底,每节长度为8 m,最低一节长度不大于12 m,节间用套管连接。安装时将声测管绑扎于加强钢筋之上,底端用钢板焊牢封底。
1 2. 第二次清孔
由于桩位较深(达20~35 m),安放一个孔钢筋笼通常需一天左右。第一次清孔后,由于深桩安放钢筋笼和导管时间较长,孔底又会产生新的沉淀,视沉淀情况必要时进行第二次清孔。二次清孔采用内风管空气吸泥机抽浆法,直至沉淀厚度满足规范与设计要求。
1 3. 桩基砼灌注
水下砼的配合比按设计及规范有关规定通过试验确定,并经监理工程师认可。鉴于桩基较长,直径较大,成桩砼体积大,因此浇筑时间较长。为防止水下砼在灌注过程中的凝固而影响砼成桩质量,拟在砼中掺加高效缓凝减水剂,以延缓凝结时间并节约水泥。
经计算首批砼的储备量不小于10 m3,以保证导管在封底后的埋深达到1 m以上,导管在首次灌注砼前提升至离孔底30~40 cm。采用拔球排浆方式灌注首批砼,整个灌注过程连续进行。
水下砼灌注过程中,导管埋深一般保持控制在2米左右。当导管埋深达到5~6 m时予以提升。最后一次上提导管的埋深不大于6 m并缓慢提出,以免在桩内夹入泥芯或形成空洞。
灌注的关键是准确测量水下砼的顶面高程和确保砼的连续灌注,灌注时严格控制砼的坍落度。坍落度太小,混凝土流动性差,易造成堵塞导管;坍落度太大,容易造成离析。
砼桩头预留0.6~1.0 m,待砼达到一定强度后,再用风镐凿至设计高程。
三、结语
水下灌注桩属于隐蔽工程,容易出现质量缺陷,影响桩身结构的完整性和承载力,所以必须对整个施工过程实施严格的质量控制,杜绝事故发生。
摘要：水下钻孔灌注桩被广泛应用于堤防等水下工程。由于其施工隐蔽、工艺复杂等特点,容易出现钢筋笼浮起、坍孔等施工事故,影响工程质量和进度,带来经济损失和安全隐患。文章通过总结江东堤防工程3合同段的工程实例经验,介绍了水下灌注桩的施工技术和要求等,以期指导今后工程实践。
关键词：堤防,护筒,钻孔泥浆,钢筋笼,声测管,混凝土灌注,施工工艺
参考文献
[1]张明,金畅.钻孔灌注桩的施工质量控制[J].长春工程学院学报(自然科学版),2005(04).
[2]杨金国.水下钻孔灌注桩主要施工工艺及质量控制分析[J].中国水运(下半月),2010(05).
[3]华振祺,水下混凝土灌注常见事故分析及处理[J].中外建筑,2009(03).
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇7
厦漳高速公路漳州段扩建工程ZA 4合同段为南港特大桥的部分,位于龙海市紫泥镇、海澄镇。工程起点K 497+757,终点499+672.5;右幅桥长1 915.5m,左幅桥长1 939.5m。桥梁下采用钻孔灌注桩基础,钻孔灌注桩直径形式有1.2m,1.5m,1.8m,2.0m,2.2m,2.5m六种。承台为六棱形承台和矩形承台两种;下部墩台分双肢薄壁墩、空心薄壁墩、矩形薄壁墩、双柱式墩四种;上部结构为预制T梁、连续箱梁、刚构箱梁三种。主跨跨九龙江南港水域上部采用(85+150+85)m预应力混凝土连续刚构箱梁,下部采用六棱形大体积混凝土承台(1个半篮球场大),基础采用16根直径为2.5m钻孔灌注桩基础。
在主墩121号墩施工过程中,由于地质变化较大,岩面倾斜重,造成该承台钻孔灌注桩最长为72.3m、最短为60m,最短的桩基入岩深度达13m左右,为灰白色花岗岩,岩层较硬,采用冲击钻成孔。第一轮5台钻机施工时121号-1孔钻进-48.29m时入岩,继续施工3m左右锤坏,换一新锤继续施工,不到1.5m时锤坏;121号-3孔钻进-48.732m时入岩,继续施工2.0m左右锤坏,通过施工发现在入岩1m～2m时,提钻观察冲击锤出现不同程度的裂缝,再进行施工,钻锤出现掉脚,中间破损等现象。工人采用耗时、停工、消极怠工等方法,工效较低,为克服这一现象,项目部果断决定采用水下钻孔爆破施工。
2 施工方案
由于钻孔灌注桩直径较大,为确保水下钻孔爆破效果,防止水中钻孔桩出现塌孔现象,采用多钻孔、隔孔装药的施工方法,在全部孔位钻孔完成后通知爆破公司进行爆破作业,整个钻爆作业由现场技术、安全人员监督,确保药卷能达到设计的位置为止,起爆药卷,确定药卷爆破完全后移机进行钻孔作业。
3 施工方法
3.1 水下钻孔爆破适用的情况
在桩基施工进入到岩层后,通过取样分析岩层的特征,岩层的软硬情况,制定具体的施工方法。一般在刚入岩时由于锤牙较为完整,在确保泥浆粘度、泥浆比重(≥1.25)的情况下控制提锤高度不大于1.0 m,为防止出现梅花孔,在一段时间小冲程后进行一段时间较大冲程施工。在入岩一定深度后,观察锤牙磨损情况、锤体有无损伤和进尺情况;当发现进尺较慢、锤牙磨损较为严重,锤体有很细的裂纹时不能再用冲击锤硬打,调好泥浆,采用水下钻孔爆破先将岩体炸松后,再用冲击锤进行钻进。
3.2 钻机的选用
根据桩基深度和岩层情况,水下钻孔爆破采用XY-1钻孔深度达100 m,开孔直径为110 mm,终孔直径为75 mm的岩芯钻机;每台钻机上配置不小于3倍桩长直径为110 mm的套管。
3.3 孔位的布置
水下钻孔爆破孔位的布置与每一个钻孔桩孔底的岩层情况和距设计孔底的标高有密切关系。在距设计孔底标高较大、岩层较硬的孔位,在钻孔桩内布设7个孔,钻孔桩中间1个,环向布设6个,其中3个装药放炮;在距设计孔底标高较小、岩层较硬的孔位,在钻孔桩内布设4个孔,中间1个,环向3个,都装药放炮;在距孔底不超过5 m,岩层软硬不均的孔位同样布置4个孔,中间布设1个,在岩层较硬的面布置3个都装药放炮。
3.4 水下钻孔施工
水下钻孔爆破采用岩芯钻机成孔,安装岩芯钻机前先将钢护筒上口用工字钢铺设好,预留出需要钻孔位置即可;采用吊车将岩芯钻机安装就位,岩芯钻机就位时认真检查钻机的水平情况,同时进行套管的安装,套管采用岩芯钻机上的三角架上的卷扬机提升,套管每节3.3 m,套管必须位置准确,竖直度不得大于1%,底节套管必须达到已钻孔孔底,上口固定在钢护筒上,不得因钻机移位而影响套管的稳定。岩芯机钻孔先进行桩中心位置的施工,随后移动岩芯钻机施工周边孔位,钻孔时先钻不需要爆破的孔位,后钻需要爆破的孔位,每个孔位钻进完成提钻后必须用测量绳测量孔深,确保孔深达到预先设计的位置。在需要爆破的小孔施工过程中,套管不得移动,每钻进一段取出岩芯,用测量绳测量孔深是否达到预先设计的要求,否则继续钻进,直到孔深满足要求为止。岩芯钻机取芯孔深度最短不得小于4 m,一般不超过7 m,为探明钻孔桩地质,为终孔提供地质资料,在中间孔位可一次钻到设计孔深,需要第二次爆破时不再进行钻孔。
3.5 药卷的形式和装药量
为确保水下爆破能有效的起爆,发挥最大的效果,水下钻孔爆破药卷采用直径为50 mm、长为3.7 m的PVC管,施工时先将PVC管底管口周围涂上一层防水万能胶,盖上密封盖,再用防水胶布将管盖及PVC管进行第二道密封,确保炸药不进水。装药采用人工装药,每个孔位放一根PVC管,在PVC管两端各20 cm采用乳化炸药,中间用硝铵炸药,电雷管两发,底节放一发,中部放一发(见图1)。装药时先采用乳化炸药将PVC管底20 cm装好,密实后装入硝铵炸药20 cm,放入电雷管,继续装入硝铵炸药,在电雷管连线外露30 cm左右时再放入一发电雷管,将两电雷管连线串联,继续装药,为保证装药密实,将炸药包装纸全部去掉,装入PVC管内全为炸药,在装药过程中用木棍捣实炸药。在距PVC管顶还有20 cm时装入乳化炸药密封,将电雷管连线伸出部分与起爆线连接,盖上PVC管盖,用防水万能胶密封,再用防水胶布进行第二道密封。药卷装完后再次检查需要爆破的孔位、孔深情况,如达不到预先设计的深度,用岩芯钻机再次清孔,确保满足深度要求后安装药卷,药卷用测量绳固定好,原因是:1)防止药卷下放过程中起爆线破损;2)通过测量绳可随时发现药卷到达的深度,药卷没有到达孔底时需要查明原因,否则不得起爆。装药药卷示意图见图1。
3.6 药卷起爆及检查
在布设的孔位药卷全部就位后,将施工人员撤离至安全位置,做好安全防护,确保无误后,由爆破员将孔内炸药一次起爆。爆破完成后由爆破员查看情况,确保安全后进行岩芯钻机的移位,使用冲击钻进行钻孔桩施工。
4 施工中注意事项
1)爆破必须选用具有爆破施工营业执照、安全许可证、爆破员证等相关证件的爆破公司作业。如果项目部自己申请爆破,要严格按照爆破管理办法办理相关的手续,并做好爆破器材的管理工作。2)岩芯钻机在钻进过程中必须保持竖直,不得碰动套管,如套管移位,重新安设套管进行钻进。3)爆破药卷必须放到预先设计的孔深位置,否则爆破时将会使套管底部损坏,套管下沉到孔内,需要潜水员打捞或者电磁铁打捞,耽误施工进度。4)每个钻孔灌注桩在需要使用岩芯钻机钻孔爆破前要认真调浆,保证泥浆粘度和浓度,有效控制沉渣厚度和速度。
5 经济效果分析
第一轮开孔的121号-1,121号-3两个钻孔灌注桩分别在-48.29 m和-48.73 m入弱风化花岗岩,终孔标高分别为-60.5 m和-61.5 m,在没有进行水下钻孔爆破前仅121号-1钻孔灌注桩孔底标高到-52.3 m打破2个锤,121号-3钻孔灌注桩孔底标高到-57.5 m打破1个锤,平均每天进尺5 cm,大部分时间用于修锤、焊锤;仅121号-1钻孔灌注桩用钢丝绳4条、锤牙用了8套、电焊条、氧气乙炔用量较大,工人积极性极差,人员频繁更换,施工成本较大,效益较低。在采用岩芯钻机钻孔爆破后,对锤体的损伤小,各种材料磨耗降低,就第二轮施工的121号-2,121号- 4,121号-6,121号-7,121号-8入岩深度分别为14.186m,8.98m,8.14m,10.64m,15.79m,且都为弱风化花岗岩,岩层强度达到180MPa。除121号-6由于工人急于用冲击钻锤施工造成锤体破坏外,其余每个钻孔灌注桩施工仅1个锤,锤牙2套,中间仅进行锤体加边焊接工作,钢丝绳1条就能施工到终孔的标高,同时通过爆破后钻孔灌注桩每天进尺不小于0.5m,工人的积极性提高了,大大提高了工作效益
6结语
通过在厦漳高速公路漳州段扩建工程ZA 4合同段121号主墩施工中采用水下钻孔爆破施工的应用,有效的克服地质复杂地区钻孔灌注桩入岩深度较深,岩层较硬情况的施工,不仅能确保桩基的入岩深度和克服长短桩的要求,同时提高了工作效益,降低施工成本保证了施工进度
摘要：以厦漳高速公路漳州段扩建工程为例,介绍了水下钻孔爆破在钻孔灌注桩岩层施工中的应用,分别阐述了水下钻孔爆破的施工方法和注意事项,并对其经济效益进行了分析,为今后类似钻孔灌注桩施工积累了宝贵经验。
关键词：水下爆破,钻孔灌注桩,施工方法,注意事项
参考文献
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇8
1 钻孔的质量控制
1.1 钻孔的施工程序
钻孔前应先确定场地标高,场地标高一般为承台梁的上标高,并已经过夯实或碾压,首先要认真复核各桩位的轴线,并根据其轴线在桩的四周钉木橛,测出木橛标高便于施工控制;其次是根据桩的深度、孔径选择合适的钻孔机械。钻孔机械的安装一定要平稳、牢固且不得倾斜,桩位之间钻孔顺序按规定施工,并制定合理的施工工序。钻机就位后开始钻孔,当钻孔深度达到5 m左右时,应埋设不小于1 m的护筒,避免孔口下坍。泥浆制备是钻孔灌注桩的一项主要工序,泥浆制备的土质要选用高塑性黏土或膨润土。在成桩初始,灌注桩的孔是依靠泥浆来平衡孔壁土体的压力,故旋挖取土成孔中,静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是护壁、避免坍孔,因此,根据不同的土质,要控制好泥浆的密度,一般在1.1~1.5之间。
1.2 钻孔的垂直度
确保钻孔的垂直度是保证钢筋混凝土水下灌注桩顺利施工的一个重要条件,垂直度达不到要求,钢筋笼和浇筑混凝土用的导管将无法顺利沉放。保证垂直度的主要措施:首先必须保证架体安装平稳,采取扩大架体的支承面来保证桩机稳固,钻机安装就位后必须使架身垂直,发现其不垂直应及时采取措施进行调整,在成孔后钢筋笼沉放之前一定要对孔径、孔斜做超声波测试。
1.3 钻孔的位置、标高、深度
灌注桩钻孔的护筒定位后,施工技术人员应及时复核护筒的位置,护筒埋设要正确和稳定,护筒与孔壁之间要用黏土填实,护筒中心线与桩孔中心线的偏差不得大于50 mm。护筒位置埋设是否准确是保证成孔位置的首要条件,因此,要求施管人员一定严格把关,确保整个桩的孔体不发生位移,同时要认真检查孔四周的回填土是否密实,以防在钻孔过程中发生漏浆现象。钻孔施工过程中自然地坪的标高会发生变化,为准确地控制好钻孔的深度,钻机就位后及时复核架体底梁的水平精度及桩具的总长度,做好施工记录,便于钻孔时根据钻杆的留出长度来核对孔体的深度。
成孔起钻后,施管人员应用专用测绳测量其孔深,如果测深与钻杆的深度偏差较大不符合设计要求时,就要重新下钻并进行清孔,直至孔体的深度及孔底沉渣厚度符合要求为止。
为有效防止坍孔、缩颈及桩孔偏斜等现象,除复核钻具长度外,还应随时检查钻杆在钻孔过程中钻进不同硬度的土质层时,杆件是否发生弯曲、变形,如造成钻杆不垂直,成孔后易发生偏斜、缩颈,起钻时易发生坍孔;同时还应及时检查架体的稳定性,如果因钻孔外力作用致使架体不稳定,应及时采取措施进行加固,钻机钻进速度要匀速,提钻速度也要匀速平稳,并经常复核钻头的直径,发现其磨损过大(超过10 mm)应及时更换钻头。
1.4 钢筋笼制作和吊放
钢筋笼制作前首先要检验其钢材的质量是否合格,钢筋的直径、级别、规格、下料长度等是否符合设计要求及施工规范要求,检查合格后再进行制作。钢筋笼制作的要点是钢筋笼吊环焊接的质量及焊接长度和位置,位置准确、长度合适的吊环能够使钢筋笼准确地吊放在设计标高上,钢筋笼吊放是临时固定在钻机底梁上的,因此需要根据底梁的标高逐根复核吊环长度、位置,使钢筋笼的埋入标高满足设计要求。钢筋笼制作、吊放过程中,要防止笼体变形,逐节验收钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁,当钢筋笼吊放受阻时,不得施加外力强行沉放,否则会造成坍孔及钢筋笼变形等现象,应究其原因,如因钢筋笼吊偏、笼体不垂直、吊放受阻应重新垂直吊放,如果是钻孔偏斜而造成的受阻则应进行复钻纠偏,并复核钻孔垂直度后重新沉放,待钢筋笼沉放完毕,及时定位加固,防止笼体上浮。
1.5 泥浆的制备及二次清孔
泥浆制备时,要选择高塑性黏土或膨润土土质,在施工中必须严格控制土质的粘度、含砂率(>6%)、胶体率(≥90%)等指标,同时把握好拌制泥浆的配合比,拌制泥浆必须利用钻孔机械施工时穿插进行,并随时注意检查泥浆的密度是否达到规范要求。
钻孔灌注桩清孔的原理是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣的岩粒、砂粒处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使处于悬浮的沉渣随着泥浆的循环流动被逐步带出桩孔,最终使桩孔内沉渣厚度达到要求。钻孔灌注桩的第一次清孔是待孔体达到设计要求时利用钻杆转动并在孔内注水原位进行清孔,当孔口的泛浆比重达标并测得孔底沉渣厚度小于50 mm时第一次清孔完成,清孔完成后应及时吊放钢筋笼和沉放混凝土导管,导管的连接方式宜采用法兰盘连接并加密封胶圈,在沉放前一定要检查其连接是否牢固、密实,确保在混凝土浇筑过程中不漏气、不漏浆。在吊放钢筋笼过程中,使处于悬浮状态的遗留沉渣再次沉到孔底,致使沉渣过厚不能被混凝土的冲击力翻起而成为永久性沉渣,影响桩基工程质量,故在混凝土浇筑前,必须利用混凝土导管注水进行第二次清孔,当孔口比重及沉渣厚度符合要求后,应立即进行混凝土的浇筑工作。
2 混凝土浇筑的质量控制
1)钻孔灌注桩混凝土浇筑的质量控制,首先要把握好原材料的进场检查,认真核查原材料的质量保证资料是否与实物相符,并对其进行试验取样,不合格的材料严禁使用。2)严格按试验室的混凝土配比并经技术负责人调整为现场施工配合比进行施工,因为灌注桩的混凝土浇筑主要是利用导管在水下进行施工的,混凝土易发生离析现象,良好的配合比可减少混凝土的离析程度,所以,要求施工技术人员认真核查配合比的准确性,并校验计量的准确性,加强计量和测试的管理,确保配合比正确无误,并做好施工原始记录及混凝土的取样工作。3)钻孔灌注桩的混凝土浇筑能否顺利施工关键是看首批混凝土能否成功浇筑。首批混凝土浇筑量是按灌注桩操作规程计算得出,必须确保首批混凝土埋入导管的深度不小于800 mm。为有效防止断桩、夹层及导管拔不出的现象发生,混凝土的坍落度一般控制在180 mm~200 mm为宜,同时施工人员应随时测量混凝土面上升的标高和混凝土导管埋入的深度;浇筑过程中导管在混凝土内的埋深一般在2 m~4 m,不宜大于5 m和小于1 m,当导管埋深大于5 m时,应及时提升和拆除导管,严禁将导管底端提出混凝土面,抽动导管使混凝土面上升的力度适中,不得大幅度抽拔导管造成混凝土体冲刷孔壁而导致孔壁下坠或坍落,从而使桩体出现夹层的质量隐患,尤其是在砂层厚的部位施工更应引起重视。同时强调混凝土浇筑必须连续进行,中途不得停歇,混凝土浇筑完毕,待达到一定强度后,一定要按照规范要求剔凿桩头至设计标高,确保整个桩体混凝土强度符合设计要求。
3 结语
钻孔水下灌注桩的施工属于建筑行业一个特殊的施工工艺,施工难度大,技术性强,整个施工过程又属隐蔽工程,施工中影响灌注桩施工质量的因素很多,要保证灌注桩的施工质量,最重要的一点就是在施工中对发现的问题及时进行分析,有效针对不同的情况,因地制宜制定相应的措施,以确保施工中每一个环节的顺利进行,避免施工质量事故的发生。
摘要：结合水下钻孔灌注桩的施工工艺,从钻孔和混凝土浇筑两方面探讨了水下钻孔灌注桩的质量控制措施,具体介绍了钻孔垂直度,钢筋笼制作和吊放,泥浆制备等质量控制要点,以保证水下钻孔灌注桩的施工质量。
关键词：水下钻孔灌注桩,质量控制,钻孔,钢筋笼
参考文献
[1]沈保汉.后注浆桩技术(2)——泥浆护壁钻孔灌注桩桩端压力注浆工艺[J].工业建筑,2001(6):24-25.
[2]萧白.钻孔灌注桩后压浆技术在某工程中的应用[J].山西建筑,2008,34(2):142-143.
[3]刘俊龙.桩底沉渣对超长大直径钻孔灌注桩承载力影响的试验研究[J].工程勘察,2000(3):61-62.
钻孔灌注桩水下砼灌注 篇9
钻孔灌注桩的基础形式能适应不同的地质条件, 并且占用面积小、承载力高, 但是钻孔灌注桩成桩技术要求高、灌注水下混凝土施工工序多、工艺复杂、工作量大、并需在较短时间内快速完成灌注工作, 且隐蔽性强, 施工过程受人为因素影响大, 稍有疏忽, 就难免出现质量缺陷。桥梁桩基础砼灌注工作能否顺利, 与多方面的因素有关:监理及承包人的施工经验是否丰富, 施工前准备工作是否充分, 钢筋笼的制作、运输及吊装就位是否符合施工技术规范要求, 灌注水下砼时应配备的主要设备及备用设备是否足够, 各种材料是否足够, 导管是否进行了水密承压及接头抗拉试验, 水下砼的配制是否符合施工技术规范要求, 在灌注过程中是否严格遵守施工技术规范以及能否根据成孔及桩基设计情况预见到灌注过程中可能出现的故障而采取有效措施加以避免等, 即有主观面的因素, 也有客观方面的因素。
2 桥梁钻孔灌注桩施工中砼灌注常见故障及处理措施
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, 由于和易性变差, 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。其主要问题及处理措施如下:
2.1 导管进水
2.1.1 初期导管进行
2.1.1. 1 原因分析。
首批砼储量不足, 或砼储量已够在提升导管准备开启栓阀时, 导管底口距孔底的间距过大, 砼下落后, 不能到达导管底口以上, 以致泥水从底口进入。
2.1.1. 2 预防措施。
(1) 实际检测导管底口距桩孔底的高度, 一般为0.4m。 (2) 确保首批砼储量能满足导管首次理置深度 (≥1.0m) 和填充导管底部的需要。
2.1.1. 3 处理措施。
立即将导管提出, 将散落在孔底的砼拌和物用空气吸泥机或抓斗清出, 然后重新下导管并准备足够储量的首批砼, 重新灌注。
2.1.2 中期导管进水
2.1.2. 1 原因分析。
(1) 导管接头不严, 接头间橡皮垫被导管内高气囊挤开或焊缝破裂, 水从接头或焊缝中流入。 (2) 导管提升过猛, 或测深错误, 导管底口超出原砼面, 底口涌入泥水。
2.1.2. 2 预防措施。
(1) 导管使用前应进行水密承压试验和接头抗拉试验。 (2) 灌注时时刻认真检测砼顶面高度, 指导导管提升幅度。
2.1.2. 3 处理措施。
将导管拨出, 用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌砼拌和物表面的沉淀土全部吸出, 将装有底塞的导管插入原砼拌和物表面以下2.5m深处, 然后在无水导管中继续灌注, 将导管提升0.5m, 继续灌注的砼拌和物即可冲开导管底塞流出。
2.2 导管堵塞。在灌注过程中, 砼在导管中下不去, 称为卡管, 有以下两种情况。
2.2.1 初灌时导管堵塞
2.2.1. 1 原因分析。
(1) 隔水柱卡管。 (2) 砼本身原因:坍落度小、流动性差, 或在运输途中产生离析, 或雨天运送砼未加遮盖, 使砼中的水泥浆被冲走, 粗骨料集中而堵塞。
2.2.1. 2 预防措施。
(1) 砼灌注前要做隔水栓通过导管的试验。 (2) 严格控制碎石级配、砼拌和时间, 保证砼坍落度在18～22cm之间。注意砼运输过程中的水分散失和离析。
2.2.1. 3 处理措施。
(1) 用长杆冲捣管内砼, 或在导管外侧安装附着式振捣器使隔水栓下落。 (2) 若仍不能下落时, 将导管连同其内的砼提出钻孔, 进行清理和修整, 然后重新吊装导管并灌注。
2.2.2 中期导管堵塞
2.2.2. 1 原因分析。
(1) 灌注时间过长, 最初灌注的砼已经初凝, 增加了管内砼下落的阻力, 砼堵在管内。 (2) 机械发生故障, 砼在管内停留时间过久而发生堵塞。
2.2.2. 2 预防措施。
(1) 灌注前仔细检修灌注机械和设备, 并准备用机械和设备。 (2) 采取措施, 加快砼灌注速度。 (3) 在首批砼中掺入缓凝剂, 以延缓砼的初凝时间。
2.2.2. 3 处理措施。
当灌注时间已久, 孔内首批砼已初浇, 导管内又堵塞有砼, 可将导管拔出, 用吸泥机将孔内表层砼和泥浆吸出, 重新下导管灌注, 但灌注结束后, 这根桩宜作断桩处理, 进行补强。
2.3 坍孔。
在灌注过程中发现井孔护筒内泥浆实然上升溢出护筒, 随即骤降并冒出气泡, 应怀疑是坍孔征象, 可用测深锤探测, 如探锤达不到砼面经计算应达到的高程时, 即可证实为坍孔。
2.3.1 原因分析。
(1) 护筒底脚漏水, 孔内水位降低。 (2) 潮汐区涨潮时未保持所需水头。 (3) 清孔后, 孔内泥浆相对密度、粘度过底。 (4) 孔口周围堆放重物或机械振动。
2.3.2 处理措施。
(1) 查明原因后, 采取相应措施, 如提高水头, 加大泥浆相对密度及粘度, 移开重物等, 以免继续坍孔。 (2) 如坍塌数量不大, 采取措施后可用吸泥机吸出砼表面坍塌的泥土, 如不继续坍孔, 可恢复正常灌注。 (3) 如坍孔仍不停止, 且有扩大之势, 有两种处理办法, 一是将导管和钢筋骨架拔出, 将孔内用粘土或砂砾或片石填满, 待周围地层稳定后, 再钻孔施工;二是拔出导管, 保存孔位, 回填粘土, 待坍塌稳定后, 掏出或吸出回填土, 重新下导管灌注, 但该桩应按断桩采取补强处理。
2.4 埋管。灌注过程中导管提升不动, 或灌注完毕导管拔不出。
2.4.1 原因分析。导管埋入砼过深。
2.4.2 预防措施。
(1) 严格按照施工技术规范要求, 控制埋管深度在2-6m之间。 (2) 在导管上端设附着式振捣器, 每隔数分钟振捣一次, 使导管周围的砼不致过早的初凝。 (3) 在首批砼中加缓凝剂。 (4) 做好充分的准备工作, 加快灌注速度。
2.4.3 处理措施。
(1) 插入一直径稍小的护筒至已灌砼中, 用吸泥机吸出砼表面的泥碴, 派潜水工下至砼表面在水下将导管齐砼面切断, 拔出安全护筒, 重新下导管灌注, 此桩灌注完成后, 应对上下层间的夹层进行补强。 (2) 若桩经过小, 潜水工无法下去, 可在吸出砼表面泥碴后, 采用输送管 (直径100～150mm) 且水下接一段钢管的砼泵, 泵送余下的砼桩身。 (3) 当已灌注的砼距桩顶不深时, 可将原护筒向上接长 (或外加一道钢护筒) 加压或锤击使护筒刃脚沉到已灌注的砼面以下, 按前办法抽水、除碴后, 再灌注普通砼。
2.5 钢筋笼上升
2.5.1 原因分析。
(1) 导管提升时钩挂钢筋笼, 钢筋笼随导管一同上升。 (2) 砼拌和物冲出导管底口后向上的顶托力造成, 或提升导管速度过快, 带动钢筋笼上升。
2.5.2 预防措施。
(1) 当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时, 应降低砼的灌注速度, 当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时, 提升导管, 使其底口高于骨架底部2m以上, 即可恢复正常灌注速度。 (2) 安装导管时, 应使导管中心与钻孔中心尽量重合, 导管接头处应做好防挂措施。
2.5.3 处理措施。
(1) 导管挂住钢筋笼后, 可设法转动导管, 使之脱离钢筋笼。 (2) 发现钢筋笼有上浮迹象时, 可适当加压, 防止继续上浮。
3 结语
综上所述, 钻孔灌注桩施工中, 只要我们严格按照施工技术规范执行, 不断加强控制力度, 就能够确保钻孔灌注桩施工质量, 切实满足设计要求。
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, 在桥梁建设工程的基础中得到了广泛应用, 本文介绍桥梁钻孔灌注桩基础砼灌注中常见事故的原因分析、预防措施、处理措施。
关键词：桥梁桩基,钻孔灌注桩,砼灌注,事故
参考文献
[1]司兆辉.浅析造成砼灌注桩缺陷的原因及防治、补救措施[J].中外企业家.2009 (24) .
[2]林孝添.浅谈钻孔灌注桩施工过程中质量通病的治理[J].经营管理者.2010 (15) .
钻孔桩水下灌注常见问题及处理方法 篇10
工程施工范围为DK1+610.555～DK23+800, 正线长度21.8km;主要工程项目包括两座特大桥、一段路基、两个明洞和一个地下车站。1) 府河特大桥起讫桩号为DK1+610.555～DK13+484.980, 桥全长11.87 km, 共351个墩台, 351个承台, 约3554根桩基, 283孔简支梁, 17联连续梁;2) 盘龙城路基的施工范围为DK13+484.98～DK14+882.48, 长1008.33 m, 前接府河特大桥孝感台, 后接马家湖特大桥汉口台。施工范围内有三座框架涵、两座框架中桥、路堑开挖、地基处理及路基填筑等。3) 马家湖特大桥起讫桩号为DK14+882.48～DK19+019.04, 桥全长4136.67 m。共125个墩台, 125个承台, 1 208根桩基。121孔简支梁, 1联连续梁。4) 天河机场路基的施工范围为DK19+019.0～DK19+350, 长331.05 m。5) 天河机场地下车站和两端的明洞是汉孝线仅有的隧道工程, 其中天河机场1#明洞长1 450 m, 地下车站长1 900 m, 2#明洞长1 100 m。
2 工程地质条件
2.1 地层岩性
(1) 人工填土, 种植土:黄褐色～灰褐色, 稍湿, 松散, 以粘土为主, 表层含少量植物根系, 略含细砂粒, Ⅱ级。
(2) 淤泥质粉质粘土:深灰色, 流塑, 以粘土粉粒为主, 含少量有机质, 具腐臭味, Ⅱ级, σ0=50 kPa。
(3) 粉质粘土、粘土:褐黄色, 灰褐色, 浅灰色, 可塑, 以粘土粉粒为主, 含少量铁锰质结核及细角砾, Ⅱ级, σ0=150 kPa。
(4) 粉质粘土、粘土:褐黄色, 灰褐色, 局部为浅灰色, 硬塑, 以粘土粉粒为主, 含少量铁锰质结核及细角砾, Ⅱ级, σ0=200 kPa。
(5) 全风化带 (w1) :浅灰色, 浅灰绿色, 褐红色, 以泥质粉砂岩为主, 含砾砂、泥岩等多呈薄夹层或透镜休状。全风化, 原岩结构破坏严重, 岩芯呈坚硬密实土柱状、砂土状或半岩半土状, 浸水易软化, 崩解, Ⅲ级, σ0=250 kPa。
(6) 强风化带 (w3) :浅灰色, 浅灰绿色, 褐红色, 以泥质粉砂岩为主, 局部夹薄状泥岩夹层, 岩芯以柱状为主, 少量饼状、岩块状, 岩质软, 手折易断, Ⅳ级, σ0=300 kPa。
(7) 弱风化带 (w3) :褐红色为主, 局部呈浅灰色, 岩性以泥质粉砂岩为主, 具粉砂质结构, 中厚层状构造, 泥铁质胶结为主, 局部钙质胶结明显, 胶结程度一般, 节理裂隙较发育, 岩体较完整～完整, 岩芯呈长柱状, 短柱状, 少量饼状, 节长5～70cm, RQD=65～95%, Ⅳ级, σ0=450 kPa。
2.2 地质构造
根据有关区域地质资料和现场地质调绘:场地范围地表被第四系松散层及风化层覆盖, 未发现明显的构造迹象, 另据钻探资料:拟建场地范围未揭露到构造破碎带, 断裂带。
4 钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题
(1) 导管接送严重漏水, 造成断桩。发生这种故障的后果非常严重, 进水, 使混凝土形成松散层次或囊体, 出现浮浆夹层, 造成断桩, 严重影响混凝土质量, 导致废桩重做。
(2) 导管轻微漏水, 导管埋入混凝土太深, 混凝土含砂率偏小, 和易性欠佳等, 可能造成导管的堵塞, 导致浇注中断, 若重新灌注浇注时, 则混凝土内存在浮浆夹层, 造成断桩。
(3) 护筒外壁冒水, 引起地基下沉, 护筒倾斜和位移, 使桩孔偏斜, 无法施工。
(4) 孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌, 往往都有前兆, 有时是排出的泥浆中不断出现气泡, 有时护筒内的水位突然下隆, 这都是塌孔的迹象。
如果上述问题出现, 势必增加工程投资, 又拖延工期, 工程质量也很难达到预期的目标。
5 钻孔桩水下灌注施工中的质量控制措施及方法
(1) 为防止导管接头与导管漏水, 施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制, 保证导管制作及具备以下条件:1) 足够的抗拉强度, 能承受其自重和盛满混凝土的重量。2) 各节安装接头所用的胶热及法兰的对接位置, 预先试拼并作好标记, 安插导管时须按试拼时的状态对号拦装, 所有的法兰盘接头均须垫入5～7 mm厚的橡胶垫圈, 安放时须对正放平, 拧紧螺栓, 严防漏水。3) 内径应一致, 其误差应小于±2 mm, 内壁须光滑无阻, 组拼后须用球塞, 检查锤作通过试验。4) 最下端一节导管长度要长一些, 一般为4 m, 其底端不得带法兰盘, 以便插入混凝土内。每节导管的长度要整齐统一, 便于丈量长度, 并作出标记和记录。5) 导管使用前做好水密性试验。导管不要埋入混凝土过深, 严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。
(2) 为预防孔壁坍塌, 我们采用了维持护筒水位简外水位高出1.3～1.4 m, 操作中避免碰撞孔壁, 并随时注意控制泥浆的和比重。
(3) 为保证施工质量, 水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右, 坍塌度宜采18～22 cm。
(4) 混凝土自拌合机出料至砼开场时间不宜超过30 min, 施工中间每间断30 min后, 要上下串一下导管, 防止混凝土失去流动性, 提升导管困难, 增加发生事故的可能性。在施工过程中, 中途中断浇注时间不宜走过30 min, 整个桩的浇注时间不宜过长, 尽量在8 h内完毕。
(5) 注意灌注所需混凝土数量, 一般较成孔桩径计算得大, 约为设计桩径体积的1.2倍左右。为避免混凝土超灌量, 要掌握好钻孔的钻孔速度, 在正常钻孔作业时, 中途不要随便停钻, 以避免扩孔导致混凝土超灌量。浇注标高应高出桩顶设计标高0.5～1.0 m, 以便清除浮将和消除测量误差。务必注意, 不要因误测而造成短桩。导管埋入混凝土的长度取决于浇注速度和混凝土的性质, 任何时候不得小于1 m, 一般控制在2～4 m内。
6 结语
