钻孔灌注法（精选十篇）
钻孔灌注法 篇1
一、工程情况简介
1、工程概况
某地产开发项目具有9栋32层住宅和1.2万平米地下停车场, 基础为钻孔灌注桩。在土地场平过程中, 陆续发现场地内有数个人防地下室出口, 经了解为50年代修建的防空洞。因年代久远、工程保密等原因, 缺乏详细图纸。
2、地质情况
地质勘察报告中, 依据钻探资料和各岩土层的物理力学性质, 结合地层沉积时代及成因, 将场地土划分为五个层组共7个亚层。第1层组为人工杂填土, 平均厚度1米;第2层组为第四系上更新统冲、洪积成因粘性土层, 平均厚度25米;第3层组为第四系上更新统冲、洪积成因粘性土夹砂层, 平均厚度3.8米;第4层组为第四系上更新统冲、洪积成因砾卵石层, 平均厚度3.5米;第5层组为志留系风化泥岩, 平均厚度9.9米。
在场地层含粉粒粉质黏土中粉粒和砂粒较为集中的地段尚含有少量层间水, 具有弱承压性, 但鉴于其埋藏较深, 对本工程而言影响不大。
3、旧人防情况
项目建设方提前委托勘察设计研究院对地下人防工程的基本情况进行了一次勘察。测量报告显示, 场区范围内地下人防分为上下两层。
(1) 下层为主坑道, 底板高程在18.94~20.75米, 洞室宽2.5~3.5米, 净高度2.4米左右, 弯道和支洞较少。
(2) 上层坑道走向十分复杂, 转弯频繁且不规则。洞底高程在30.53~33.71米之间, 洞宽1.4米左右, 净高度1.8米左右。
二、制定施工方案
1、坑道抽水清理
根据前期调查了解的情况, 项目部确定将原场地入口处洗车槽附近的一个直通地下坑道的竖井作为集水井, 从该井中集中抽排坑道中的积水。抽排水后发现, 该竖井是该人防地下室系统的一个上下通道, 抽水后可进入坑道进行清淤作业。
2、现场测绘定位坑道
进行测量时, 在部分坑道上从场平标高地面向下挖掘了数个竖井。竖井挖至坑道顶端时, 直接用风镐破除坑道顶壁。这些竖井可以提供给坑道一个自然通风的井口, 同时又提供给测量仪器一个通道, 为将测量成果投射到总平面图上提供了比较可靠的参考点。
经测量, 地下1~10M (标高31.5~22.5米) 范围内的人防结构为砖砌结构。地下10M~15M (标高22.5~17.5米) 范围内的人防结构为钢筋砼顶板 (约0.8M厚) 、钢筋砼侧壁 (约0.4M厚) 、钢筋砼底板 (约0.6M厚) 。
3、试桩
根据前阶段的走访调查和地质勘查, 结合对坑道的清淤排水和勘察测绘工作, 决定利用试桩进一步验证施工方案。
第一根试桩于孔深34M, 于自然地面下6米处遇到旧人防坑道。于自然地面下8米处打穿素砼人防底板。因不能及时浇筑混凝土, 成孔后出现塌孔。为施工安全考虑, 对桩孔采取了掩埋处理。其他试桩后压浆施工过程顺利, 检测结果符合设计要求。在试桩过程中出现过钻头打断现象, 说明必须摸清坑道的结构, 分别采用钻机穿孔、竖井人工开凿穿孔、人工坑道下气锤开孔等不同施工方法进行处理。
4、确定施工方案
套筒法是凿穿人防地下坑道顶、底板, 形成一个直径略大于钻孔桩护筒直径的竖井, 根据不同的情况, 再分别采用砖砌护壁、砖砌+钢筒护壁、钢筒护壁等不同的护壁组合方案。在钻孔灌注桩施工时, 护壁起到防止塌孔、保证钻孔灌注桩成桩质量的作用。最终确定的施工方案为采用竖井法破障开孔或者人工在坑道中直接破障开孔。经过分析穿桩的地下坑道结构, 计算钻孔灌注桩成桩压力, 确定钢护筒护壁为5mm厚, 筒长6m。
以桩径为800mm的钻孔灌注桩为例说明施工次序:
1.机械旋挖开孔 (孔径800MM) ——→2.如遇到老人防换钻头旋挖扩孔至孔径1200MM——→3.人工砖砌井口至顶板护壁——→4.人工下井机械破除砼顶板和底板 (保证孔径1100MM) ——→5.下直径1000MM钢套筒 (壁厚5MM) 并校正固定——→6.机械旋挖至设计持力层
三、技术经济分析
采用人工挖孔结合钢筒护筒法解决钻孔灌注桩穿地下旧人防坑道的技术难题具有较大的经济价值、社会效应, 有一定的推广意义。
1、相对于传统的大开挖法和灌注填实法, 人工挖孔+钢筒护筒法可以极大的缩短工期, 节约工期将产生显著的间接收益, 该项目仅利息一项就每天节约90余万元, 节约工期3个月以上。
2、以大开挖法进行对比计算, 工程现场大开挖会产生18万方土方, 保守计算共需1440万元。此外, 放坡护壁费用、抽水排水费用、检验检测费用、换填土材料费机械费、工程排污费等费用保守估算为600万元, 总直接费用在2000万元以上。
人工挖孔、砖砌护壁和钢筒护壁最终花费不到50万元。因此, 采用砖砌+钢筒护壁法节约成本2000万元以上。
3、该开发项目位于闹市区, 附近居民较多。砖砌+钢筒护壁法具有产生的噪音、粉尘、废气、废水、废渣少的优势, 具有良好的环保效应。
综上所述, 采用人工挖孔+钢筒护壁法处理钻孔灌注桩穿旧人防坑道的施工难题, 相对于其他施工方法经济效益良好, 社会效益显著。对于缩短工期、节约造价、方便安全文明施工管理、保证工程质量、保障建设进度等方面具有十分积极的作用。
参考文献
[1]《不同防空洞处理的新施工工艺和方法》.工程施工与装修.谷春华, 卢辽阔
[2]《常见钻孔灌注桩遇地下障碍物的处理方法》.沈阳大学学报.王臣
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[5]《深层清障技术纵论》地下空间与工程学报.杨石飞, 顾国荣, 王福林
钻孔灌注桩水下砼灌注的论文 篇2
论文摘要：文章对影响钻孔灌注桩水下砼灌注中的砼的性能指标、泥浆性能指标、导管及隔水塞等问题进行了探讨，并根据实际施工经验提出砼、泥浆的合适控制指标，总结了对灌注前的准备、初期灌注、中期灌注、后期灌注的合理有效的控制措施，以确保水下砼灌注的质量。
钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下砼灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序，若施工措施不当就会造成桩缺陷，甚至产生报废桩，从而给施工单位造成重大损失，因此，在水下砼灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。
一、水下砼性能指标的控制
灌注桩砼有其本身的特殊性，要求砼在灌注中具有较好的流动性、和易性，因此需要控制好砼的性能指标。
1．砼原材料。细骨料宜选用中粗砂；粗骨料优先选用卵石，其含泥量应小于2%，以确保砼和易性、流动性，防止堵管现象。
2．混凝土的初凝时间。砼初凝时间应大于桩的砼灌注时间，一般砼初凝时间仅3～5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，深桩灌注时间约为5～7小时。因此用于钻孔灌注桩的水下砼应掺加外加剂，使砼的初凝时间大于8小时，所掺加的外加剂不仅要具有缓凝作用，还应具有减水、改善和易性及节省水泥等材料作用。
3.坍落度控制。在实际施工中坍落度控制在200~220mm较好，这样的砼具有良好流动性。在钻孔灌注桩水下砼灌注中发生堵管等问题往往砼的坍落度、初凝时间等性能指标有关，所以必须严把砼质量关。除了控制好砼质量外，在水下砼的灌注过程中还要注意其他方面的控制。
二、水下砼的灌注
1．灌注前的准备。
（1）孔内泥浆性能指标的控制：砼灌注前应调控好泥浆性能指标，根据施工经验泥浆比重控制为1.10～1.25、含砂率小于等于8%、粘度小于等于28s。因为泥浆比重过小，泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用，如果泥浆的比重过大、过稠会降低泥浆流动性，增加浇注砼的阻力，使的置换砼产生困难，从而影响成桩的质量。
（2）灌浆导管的选择：灌浆导管的选择应根据桩孔的深度、钢筋笼的设计直径及导管的活动范围等因素来综合考虑，选择合适导管直径。一般大直径导管可以缩短砼灌注时间。导管每节长度可视工艺要求、桩深来确定，一般为0.5m、1.0m、2.0m，底管长度不小于4m。导管之间的连接采用高强螺栓，在使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0MPa，使用时将导管内壁杂物清除，并检验防水胶垫是否完好、有无老化现象，对导管进行量长度、编号，确保导管连接可靠、使用有序、易于装卸及良好的密封性。
（3）设置隔水栓塞：隔水栓塞的选择直接影响砼的初期灌注。所选用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。隔水栓塞一般有预制砼圆柱塞、球胆及橡胶栓塞，球胆栓塞采用篮球或排球胆。在实际施工中，一般选用球胆栓塞，因为砼活塞极易因导管细微变形而卡死在导管内，易造成砼灌注的困难，而球胆栓塞却具有良好的弹性、隔水性、可多次重复使用及排出顺利等优点。
2．初期灌注。导管底端距孔底高度可根据桩径大小、隔水栓塞大小加以确定，一般控制在30～50cm，桩径小时取大值。漏斗内砼的初灌注量必须满足初灌时导管底部一次性埋入砼中1.0～1.5m。初灌量过小会造成脱管现象、底管口砼离析，造成断桩等事故，影响成桩质量。开始灌注时尽量准备足够的砼，砼下降产生的巨大冲击力可将孔底泥浆泛起，从而带动孔底沉渣返出，减少桩底沉渣厚度，提高桩的承载力。因为根据岩土有关理论说明：孔底的沉渣厚度少许的减少，则桩承载力将大幅度的增加。在灌首批砼之前先在料斗内放入0.1～0.3m3与砼标号的水泥砂浆，然后再放入砼，水泥砂浆起润滑导管作用。在首批砼顺利下滑至孔底后，立即检测导管内外的砼高度，检查导管是否埋入砼中，合格后应继续向漏斗加入砼，转入中期灌注，要确保砼灌注的连续作业，使砼和泥浆一直保持流动状态。
3．中期灌注。在中期灌注过程中，应匀速向漏斗内灌注砼，若突然灌注大量的砼，导管内空气将不能立即排出，会导致堵管。在灌注时需适当提升串动导管，串动导管时严禁碰撞钢筋笼，以防钢筋笼有上浮或下沉。串动导管作用：有利于后续砼的灌注。因为砼在导管内停留时间长，骨料滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，其流动性将变差，易造成上部砼下落困难，从而发生堵管；有利于提高砼密实度，保证成桩质量。串动导管可将砼挤入桩周围孔壁中，起到提高桩侧阻力的作用，另外也加大了砼与钢筋笼的握裹力。
在灌注中若发生堵管，在埋管深度不大时，可采用适当增加导管的上下串动高度及速度，使管内砼受力排出。如无效，可用大锤锤击导管或用钢管插入管内上下串动，仍无效应提出导管做事故处理，并做好记录备案。
在灌注过程中要及时拆卸导管。因为若导管埋深过大，将导致已灌注砼流动性降低，导管外砼对导管内砼的负压力增高，灌注超压力降低，使砼在导管内不易下落，若埋管过浅易造成断桩。据实际经验导管插入砼面深度以5.0～6.0m为宜，导管串动幅度以1.0m左右为宜。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，以正确判断砼的埋管深度，从而准确拆卸相应长度的导管，保持导管的合理埋深，以降低导管外砼对导管内砼的负压力，提高其超压力，使砼在导管内顺利排出。拆卸导管时应尽量缩短作业时间及砼在导管内的停留时间，以防堵管。拆卸下的导管应立即清洗干净。
4．后期灌注。在灌注砼的后期，由于导管内砼柱高度减少，超压力降低，而导管外泥浆的稠度、比重却增大，容易出现砼上升困难，因为砼必须以大大超过泥浆的反作用压力才能将孔内的泥浆挤压出孔口，在实际施工时，可采取在孔内加水稀释泥浆或人工扒拨部分沉淀物等方法，使砼灌注顺利。要控制好最后一次砼灌注量，避免浪费砼材料。砼超灌高度应符合设计要求，确保凿除浮浆后桩顶砼达到设计强度，实际施工可制作简易打捞工具捞取砼样以控制好砼超过高度，为防止桩顶空心，在灌注结束后，导管拔出砼之前应串动导管，幅度不超过50cm，并且导管提升速度要慢。
在钻孔灌注桩水下砼灌注时，要合理控制好灌注速度，确保砼灌注时间不超过砼的初凝时间，这对于保证桩的灌注质量十分重要。只要工程技术人员在实际施工中做好准备，不断总结经验，加强对砼灌注的各环节的科学管理及控制，就可确保钻孔灌注桩水下砼的质量。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院．建筑桩基技术规范（JGJ94-94）[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995．
浅析钻孔灌注桩的超声波透射法检测 篇3
【关键词】钻孔灌注桩；超声波透射法；检测
0.引言
钻孔灌注桩可以在任何地基上使用，无论是硬土地基还是软土地基，而且还可以建造直径大的成桩。但是在施工过程中，因为钻孔灌注桩的工序复杂，且需要高技术，容易受到多种因素影响而容易产生夹泥、缩颈、空洞、断桩等缺陷，采用超声波投射法能有效对桩基础工程质量进行检测，并体现出细致性、准确性、可靠性、覆盖广、受限制条件少等特点。本文对钻孔灌注桩的超声波透射法检测进行了浅显的探析。
1.超声波透射法检测钻孔灌注的基本原理
由于各种大型的钻孔浇筑施工的出现，声波透射检测法越来越多的运用于桩基的施工检测当中。由于技术的进步，数字化的声波仪在成本上大大降低，完全取代的传统的声波仪器，在使用质量和使用效果上有了巨大的飞跃和进步。由于技术的进步，其判断的误差越来越小，判断标准包括声失、声幅和声频，体现出广阔的应用前景[2]。钻孔灌注桩桩身多是有不同种材料组合而成，在力学特性上体现出粘-弹-塑性的凝聚体特点，从而使钻孔灌注桩的混凝土内有较大的声阻抗差异并存在许多声学界面。超声脉冲波在混凝土中传播速度快与慢取决于混凝土的密实度，混凝土密实度低则声速低，密实度高则声速高。此外，由于混凝土的声阻抗率显著高于空气声阻抗率，但超声遇到蜂窝、空洞等缺陷时，其频率较高的成分衰减更快，接收信号的波幅显著降低，进而使频率降低。再加上缺陷反射的脉冲波信号与直达波信号叠加而使接收信号的波形出现变形。因此利用超声脉冲波在混凝土传播时的声学参数和波形变化，能对钻孔灌注桩中混凝土缺陷位置和范围进行准确判断，并对其缺陷尺寸进行计算。
2.超声波透射法的方法和步骤
在对钻孔灌注桩缺陷进行检测的过程中多采用的超声波透射法的现场检测技术。首先，埋设声测管。声测管使超声波透射法测钻孔灌注桩时径向换能器的通道，声测管埋设数量与检测的剖面数呈正相关。一般来说，声测管埋设数量又是桩径大小决定的，但桩径在800mm以下，则埋设2根；当桩径在800mm至2000mm之间，则埋设至少3根声测管；当桩径大于2000mm，则至少埋设4根声测管。预埋声测管布置图，如图1所示，该工程在施工前已预埋了三根内径为50mm、外径53mm的声测管，作为换能器的通道。测试时两根声测管为一组，通过清水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器中发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，声波检测仪采集接收到的信号，并进行记录与储存。换能器由桩底同时往上依次检测（每次移动步长为200mm），遍及各个截面。最后由计算机对接收信号进行分析，计算有关参数，并打印测试结果（如图2所示）。
在声测管材质的选择上也尤为重要，要对其强度和刚度进行有效控制，确保声测管在混凝土灌注桩中不会出现损坏，在实际测量中多采用钢制波纹管。在施工过程中，将声测管预先固定在钢筋笼内，用点焊方法将其固定在架立筋内侧，在声测管安装过程中，要保证其平行性，从而避免声测管堵塞。由于声测管的安装与埋设质量与检测工作的开展以及检测质量有着密切联系，因此要予以足够的重视[4]。
现场检测的具体步骤如下：首先，要将所有仪器设备连接，并检查各设备的供电情况，之后根据桩径大小选择适当的换能器和仪器参数，在对钻孔灌注桩进行检测的过程中，避免对仪器参数的更改，如若必须对仪器参数进行更改，这需要对相应的数据进行换算校正。其次，测量整个检测系统的声时初读数。再次，检测时从底部逐点向上检测，并产生的相应深度、声时、波幅等数据进行详细记录。在此过程需要注意的是，两个换能器必须以同一高度进行同步移动，每个测量的两个换能器高度差应控制在20mm以内，测点之间的距离应控制在250mm左右。对于可疑部位要进行复测或加密监测，从而准确地判定钻孔灌注桩混凝土缺陷位置和分布范围。
3.桩身混凝土缺陷的判断方法及桩身完整性评价
在桩身混凝土缺陷的判断中，取得超声波透射法测桩的声学参数尤为必要，也是对桩身混凝土缺陷判断的关键。通过超声参数对桩身混凝土缺陷的判断中，主要有概算法和斜率法。首先，概算法是通过对同一根桩进行不同剖面的声速、波幅、主频值进行计算，当某测点有一个或多个声学参数被判为异常值，则该测点为存在缺陷的可疑点。其次，斜率法，主要用声时t与深度曲线h相邻测点的斜率k和相邻两点声时差值的乘积Z，绘制出关于Z和深度h的曲线，以曲线的突变位置为着眼点，并结合波幅的变化来对存在缺陷的可疑点或可疑区域进行判断。在对钻孔桩桩身完整性进行评价的过程中，可将相关对桩内缺陷特征的描述与非超声波检测仪检测的一些典型曲线结合起来，进而实现对钻孔桩桩身完整性评估[5]。如果桩身各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常，则为I类桩，否则可根据不同情况的声学参数判断基桩类别。
4.结语
超声波透射法检测钻孔桩的技术主要通过利用非金属超声波检测仪与柱状径向振动换能器作为检测系统，借助预埋的声测管对钻孔灌注桩进行全面、细致的检测，在对钻孔灌注桩桩身完整性检测中体现出了较强的直观性和可靠性，其应用前景也随着技术的进步而不断扩广。 [科]
【参考文献】
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[4]孙光乾，吴迪.超声波透射法在混凝土灌注桩检测中的应用[J].科技情报开发与经济，2012（10）：223-224.
钻孔灌注法 篇4
针对厄瓜多尔萨莫拉大桥桩基多, 直径大, 超灌多, 工期紧, 当地环境保护法、劳动法严格的特点, 我单位通过在萨莫拉大桥钻孔桩的施工中研究、试验并掌握了钻孔桩桩头整体破除法施工技术, 成功解决了桩头快速破除等问题。此方法具有工艺简易、可控制性强、速度快、对桩体及桩体钢筋无损伤、节约成本、无污染、噪音小等特点, 取得了较好的效果和经济效益, 具有很广阔的推广前景, 为我公司立足南美建筑市场奠定了稳固基础。
1 工程概况
本桥位于厄瓜多尔东南部萨莫拉-钦奇佩省, 为改造和拓宽Mirador (米拉多) 矿区至Chuchumbletza镇的公路, 跨越Zamora河而修建本桥。本桥设计桥长243.5m, 主梁采用 (45.5+140+45.5) m三跨预应力混凝土连续箱梁, 主跨采用悬灌法施工。
桥梁基础设计为钻孔灌注桩基础, 全桥共设计有钻孔桩45根, 单桩最大孔深52.0m, 最小孔深39.0m, 桩径统一为1.5m, 该国家环境保护法、劳动法非常严格, 我们施工周围全是茂密的森林, 动植物很多, 而且周围土著居民很多, 所以夜间施工不能扰民, 不能惊扰周围森林里的动物, 噪声要求小于45分贝。更有甚者当地民工全部要求戴防尘面具, 戴耳塞, 配备统一的防护服装。为了站稳南美市场, 我公司给业主承诺10个月完成工作, 所以怎么样能快速、无污染的完成桩基工程, 我公司投入了大量的人力和物力。
2 桩头整体破除法施工技术原理和工艺流程
2.1 技术原理
钻孔桩桩头整体破除法主要是在钻孔桩钻孔结束后安装钢筋笼前, 将事先加工好的复合脱松套或PE管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面, 并将其位置固定保证不发生串动, 复合脱松套或PE管使桩头混凝土和主筋不发生握裹;在基坑开挖完成后, 在桩顶高程以上10cm处采用气动凿岩机垂直桩身方向钻孔, 钻孔深度只需要达到桩径的1/5即可, 将分离契子插入钻孔中, 并采用外力进行敲击, 直至桩头与桩身完全分离, 然后利用起吊设备吊出上部桩头。
2.2 施工工艺流程 (如图1)
3 桩头整体破除法与传统破除法的比较
3.1 钻孔桩桩头破除主要目的
1) 砼在振捣过程中, 水泥浆向上返所以桩头强度难以保证;
2) 打出桩中的主筋作为承台的配筋;
3) 再有就是砼浇筑过程中桩头部分难免落入泥土等杂质。所以规范规定砼桩施工时桩头标高高出设计标高0.5-1.0m, 把此部分桩头砼剔除以保证桩身强度。
4) 防止由土的侧向力而形成的混凝土颈缩现象对桩身直径大小的影响。
3.2 传统的人工凿除桩头砼的方法
在承台开挖完成后, 人工用风镐先凿出钢筋笼的主筋和声测管, 然后进行桩头分离, 再采用大型机械将桩头吊起, 这种方法有诸多不足之处:
1) 声测管不易查找, 相当费时, 效率较低;
2) 在凿出钢筋笼的主筋和声测管时比较慢, 如果施工人员不小心, 经常会对钢筋造成损坏, 引起钢筋弯曲变形, 从而降低抗拉强度, 这样桩基和承台间的连接会减弱, 在遇到地震时就存在薄弱点, 该项目所处地震烈度为Ⅷ度, 所以人工破除桩头很不利;
3) 在进行切割前混凝土必须达到做够强度, 确保在气动切割机破除时不会损坏桩体, 那么就至少要等10天才能开始此项施工, 这样我们工期是不允许的;
4) 采用手动方法会对施工人员的健康带来问题, 手提气动设备巨大的颤抖会损坏操作人员的手腕和胳膊, 而产生的噪音和尘土也形成很差的工作环境, 当地劳动法和环境保护法是不允许的;而且破除后的桩头高低不平, 对桩基有一定的破坏。
3.3 桩头整体破除法
桩头整体破除法主要是在钻孔结束后安装钢筋笼前, 将事先加工好的复合脱松套或PE管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面, 将钢筋笼伸入承台的主筋和声测管全部包裹、密封。复合脱松套或PE管主要作用是使桩头混凝土和主筋不发生握裹。
复合脱松套或PE管主要设置在桩头部分, 为了保证桩头的分离, 复合脱松套底端设在切割线下75mm的位置处, 下部采用胶带固定, 胶带深入桩体5cm~10cm, 上端同此做法。为了保证复合脱松套或PE管的整体位置准确, 在桩头内用22#铅丝将缠绕在钢筋上的胶带绑扎固定, 保证其不发生串动, 将其位置固定。
复合脱松套选取硬塑料材质, 保证在灌注中不被混凝土挤扁失效。管径宜选取比主筋直径大2mm~5mm, 确保钢筋与复合脱模套分离。PE管直接采用市场上销售的直径合适的PE管即可。
破桩头采用复合破桩头法施工, 在开挖承台前, 预先放出开挖边线, 并标识桩头所处位置, 避免开挖过程中桩头被损坏。承台开挖完成后, 在桩顶高程以上10cm处采用气动凿岩机垂直桩身方向钻孔, 钻孔深度只需要达到桩径的1/5即可, 然后将分离契子插入钻孔中, 并采用外力进行敲击, 直至钻孔处桩头与桩身面产生分离, 然后再起吊出上部桩头。
该工艺的优点:桩头混凝土和主筋不发生握裹, 在基坑开挖后, 凿除桩头时, 不进行钢筋和混凝土的剥离作业, 从而大大加快桩头凿除速度, 降低施工成本。
1) 方便快捷性:操作方便, 配套设备少, 施工人员容易接受, 并很快可以熟练地操作;
2) 经济性:减少了设备、人员的投入, 极大地提高了桩头破除的效率, 降低了施工成本;
3) 质量性:桩头钢筋才有PE管保护, 破除桩头时, 可以很容易使桩头砼与桩头钢筋分离, 使桩基钢筋不受损伤, 确保了桩基钢筋质量。同时, 桩头可以在早期切除而没有损坏桩的风险, 这样可以缩短工序时间;
4) 环保安全性:施工过程中, 没有灰尘和噪音, 对周围的环境无污染, 对工人的健康和安全有效的保护。同时在桩头起吊过程中, 所有施工人员远离操作现场, 消除了吊出坠物对施工人员造成伤害的安全隐患, 安全可靠;
5) 破除后桩基顶面平顺、美观, 确保桩体质量。
4 桩头整体破除法施工步骤和注意事项
4.1 施工步骤
1) 钻孔和钢筋绑扎完成后, 在桩头钢筋安装PE保护管, 然后就位桩基钢筋;
2) 等桩基强度达到70%后, 开挖承台基坑, 在承台开挖过程中, 对外桩头的主筋不能损伤或弯曲, 否则对整体破除桩头不利, 必须保护好;
3) 采用小型钻孔设备 (风镐等) , 在设计桩顶高程沿桩基周长均匀钻取6个楔子孔, 插入楔子;
4) 击打楔子, 使桩头与桩基分离, 同时, 采用反铲将分离的桩头进行晃动, 确保桩头与钢筋和桩基砼完全分离;
5) 采用反铲或者装载机或者其他吊装设备将完全分离的桩头吊起, 放置在基坑周边设定好的桩头存放场地;
6) 清理吊出的桩头至指定的弃放场地;
7) 循环上述操作, 进行下个循环。
4.2 施工注意事项
4.2.1 桩头钢筋密封
在进行复合脱松套或PE管安装时, 必须将外露承台的钢筋和声测管全部密封, 且完全固定, 保证其不发生串动。
4.2.2 桩头分裂
1) 总是保持绝对的水平的钻孔, 分裂的作用力会沿着钻孔的角度延伸;
2) 钻孔桩的顶部应该处于桩顶高程以上10cm处的分裂位置, 而不是其底部或者中心。
如果是底部处于分裂位置, 很有可能还有50mm的桩头需要手提钻来处理;
3) 钻孔深度只需达到桩直径的1/5即可;
4) 分裂楔子必须以合适的角度插入, 唯一运动的部分是中心楔子, 其作用力使得外部的楔子互相反向的分开、上下分开。如果分裂楔子被旋转90°, 它就会向两边分开, 就会把桩体纵向从头到脚分开;
5) 插入分裂楔子后在工作前倒退大约50mm, 这样可以确保中心舌部有空间向前移动, 从而使得外部楔子分开, 而不会在钻孔末端碰到砼阻力。如果确实碰到砼, 中心舌部会弯曲;
6) 在进行破桩头钻孔时, 要做到认真、仔细, 避免钢筋或声测管被损坏。
4.2.3 桩头起吊
1) 在吊起桩头前, 必须确保桩头与桩身完全分离;
2) 在吊起桩头时, 要确保钢丝绳等起吊机具不脱掉, 避免安全事故。
5 结论
钻孔桩桩头整体破除法在厄瓜多尔萨莫拉大桥建设中得到成功应用, 通过实施该施工工法后, 桩头破除工效相比以往有较大幅度提升, 能够很好地促进施工进度, 为大桥的后续施工工作赢得了时间。同时, 减少了设备人员的投入, 节约了施工成本;更重要的是保护了当地原生态环境, 保证了工人的身体健康。
通过现场施工实践后, 得到了业主及当地政府部门的高度赞赏, 监理单位的结构工程师还准备把此工程作为经典工程在全国范围内推广。通过此项技术的成功运用, 为我公司站稳南美市场奠定了稳固的基石。同时, 也希望通过此篇文章, 能和建筑界的同仁共同分享该项技术。
参考文献
[1]《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) .
[2]《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) .
[3]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004) .
[4]《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007) .
[5]《公路桥梁抗震设计细则》 (JTG/T B02-01-2008) .
[6]《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000) .
[7]《公路工程质量检验评定标准》 (JTG F80/1-2004) .
钻孔灌注桩评估报告 篇5
本报告是针对奥体中心钻孔灌注桩桩基工程的施工质量评价意见报告。
本报告是以施工单位自检合格的资料为基础，根据现场监理人员日常巡视、旁站及建筑材料的见证取样试验报告、平行检查、复查所掌握的情况，结合设计、勘测、检测中心等各相关部门到现场检查，检测的意见编写。
二、工程概况：
奥体中心球类馆工程桩基基础采用Ф600MM的混凝土钻孔灌注桩。总桩数219根，其中 馆133根，馆86根，桩长为19米。桩尖持力层为○5层砾砂层，设计要求单桩竖向抗压承载力特征值为1600KN，桩身砼强度等级为C30，钢筋笼长度15米。2008年5月26日开始施工，2008年6月21日完工。
建设单位： 施工单位： 设计单位： 勘察单位： 监理单位：
检测单位： 常规检测：
桩基检测：
三、质量评估依据：
1、工程设计文件。
2、建筑安装工程质量评定标准，施工验收规范及相应的国家、地区现行标准。
3、试验、检测所遵循的技术标准、规程、规范。
4、国家、地方现行的有关建筑工程质量管理办法、规定。
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5、《施工承包合同》和《建设监理合同》所约定的工程质量控制目标。
四、施工情况简介：
本桩基工程于200 年 月 日开始施工，200 年 月 日完工，施工过程中除 馆A47号桩发生埋管事故外（已按设计要求做补桩处理），其余均正常。施工单位在本工程施工中能够严格遵守建筑法及相关法律法规，严格按照设计文件及规范施工；施工过程中，施工单位以安全生产，文明施工为基本指导思想，认真履行了监理报验手续，进场材料都进行了监理见证取样送检。
1、承包单位能按设计和设计变更要求施工，并遵守有关操作规程的规定。
2、承包单位在施工过程中能接受监理指令，遵循监控程序，对监理工程师查出的质量问题及其它不符合设计及规范要求的地方，能及时整改至符合要求。
3、在施工全过程中，我部严格以合同、设计文件、国家规范、规程及国家和地方有关标准文件及相关法规文件为依据，以本公司的质量手册、程序文件为指导，按照项目部编制的“监理细则”对工程施工进行跟踪监控，主要从以下几方面进行: 1严把厂家材料质量关整个过程中未发现有不合格材料用于工程。○2施工过程中，执行工序验收控制制度，实行施工方自检、监理检查验收监控；○上道工序验收合格后，方可进入下道工序，层层把关，不留隐患。及时采取监理手段，要求承包单位对施工中出现的问题进行整改。
3实行二十四小时跟踪旁站监理，保证对施工过程的全天候控制。○
五、质量受控状态：
1、监理部组建后，及时编制了监理规划、监理细则，做到控制目标明确、控制措施有效、工作程序合理、制度健全、操作性强；根据工程特点，配备了具有专业资质的监理人员，责任分工明确。
2、为了实现合同拟订的质量目标，我们本着以质量控制为主要手段，对施工单位的资质和有关执业人员上岗证书进行了审核认定。要求施工单位及时提交施工组织设计和
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143344984.doc 的施工方案，并及时进行了审核。组织了监理首次会议，着重介绍了监理控制工作的基本程序和办法，有关报表的报审要求。然后对机械设备、仪器、器具等进行了检查、审核和试运转，待条件成熟后,批准施工。
3、在施工过程中，严把厂家材料质量关。我们按照相关国家规范的要求，对钢材、水泥等原材料进行分批抽样复检，并执行见证取样制度。进场的钢材除提供合格证外，均在监理现场见证下，现场取样送检，其检测结果均符合国家有关标准规定和设计要求。钢筋的焊接，焊接接头均由监理工程师抽样送检，其检测均符合国家有关标准规定和设计要求。监理部还组织了对商品混泥土供应单位进行了考察对砼配比报告及原材料的保证资料进行审核，并在使用过程中进行不定期抽查，对砼进行现场抽查坍落度并见证取样留置试块，整个过程中未发现有不合格材料用于工程。
4、我们严格坚持按设计图纸（包括图纸会审和设计变更）、施工及验收规范、工程质量验评标准等为依据，实施跟踪监理，督促施工单位全面实现工程项目合同约定的质量目标。以质量预控为重点，对工程项目施工全过程实施质量控制。对工程项目的人、机、料、法、环等因素进行全面的质量控制，督促施工单位的质量保证体系落实到位。
5、严格要求施工单位执行有关材料试验制度和设备检验制度。坚持本工序质量不合格或未经进行验收不予签证，下一工序不得施工。质量控制是以事前控制（预防）为主，施工过程中有目的地对关键工序（桩定位及标高，终孔、清渣、钢筋笼入孔、水下混凝土浇筑）进行旁站。对直接影响工程和容易被施工单位忽视的质量问题（开孔、终孔、清渣、钢筋笼制作、混凝土浇筑），督促施工单位进行了技术交底。
6、在桩基的施工过程前，专业测量监理工程师对现场控制点进行了复核，并由南昌昌大测量公司进行了复核确认。监理随进度检查控制了桩位放样的测量数据、设计桩顶标高、垂直度、并做好了记录。在开孔之前，督促施工单位进行进场报验；在施工过程中，监理对其全过程进行了旁站监理，整个施工质量情况较好。
六、施工过程中监理控制工作总结：
（1）对原材料作到了百分之百抽检，严格执行了见证取样制度，保证了施工中所用的材料达到设计和施工验收规范要求。（审验钢筋、水泥材料的材质证明和复检报告，复检报告结论均为合格。审验钢筋焊接实验检验报告，实验报告结论合格）。
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143344984.doc（2）对桩位、标高进行复核，符合设计和规范要求。
（3）对钢筋笼工程进行检查：钢筋数量、规格及安装都符合设计和施工验收规范要求。（4）关键部位旁站监督了开孔、终孔、清渣、钢筋笼入孔、水下混凝土浇筑施工，审核了承建单位提交的商品砼开盘鉴定资料，在砼浇筑过程中抽查砼的塌落度，见证砼试块的制作，保证了工程的质量和砼试块的真实性和代表性；严格控制
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143344984.doc 一般项目 检查312项 合格304项 合格率97.4%
八、施工质量评定： 工程质量的检查与评定：
1)根据业主提供的坐标和水准点对施工单位的测量定位轴线、标高进行复测、闭合，测量结果符合规范要求。
2）对钢筋分项工程进行了逐一检查验收，综合评定为合格分项工程。
3）对混凝土分项工程进行了逐一检查验收，综合评定为合格分项工程。建设单位、监理单位和施工企业大力配合，桩基工程顺利完工。工程质量符合设计和规范要求，工程资料合格，根据检测资料及监理检查控制资料本监理部认为江西省奥体中心球类馆桩基工程质量合格。
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钻孔灌注桩施工探讨 篇6
关键词：电动钻孔；灌注桩；基础施工探讨
中图分类号：TU11文献标识码：A文章编号：1672-3198（2007）12-0288-02
钻孔灌注桩是使用电动钻孔机械钻孔，待成孔深度达到设计要求后进行清孔、放入钢筋笼，然后在孔内灌注混凝土而成桩。
1 钻孔灌注桩工艺过程
（1）螺旋钻孔灌注桩施工工艺：钻机就位后，用吊线、水平尺等检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。钻孔时放下钻机，使钻杆向下移动至钻头触及土面时，才开动转轴旋动钻杆，边钻边进边出土。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空钻清土，然后停钻提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快吊放钢筋，灌注混凝土不要隔夜，灌注混凝土时应分层进行。
（2）大直径钻孔扩底灌注桩施工工艺：场地平整→放桩位线→钻孔机就位→机械钻直孔→人工清直孔及扩孔→扩孔清底→检查→放钢筋笼→灌注混凝土。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于700mm，用机械或人工成孔，在孔内灌注混凝土而成的桩，如果桩底部再进行扩大，则称大直径钻孔扩底灌注桩。
2 钻孔灌注桩施工要点
2.1 成孔的垂直度
钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要指标，垂直度的检测应该是保证桩身质量的重要環节。为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀，土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，使用自重大的钻机和刚度大的钻杆则较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践表明，也是防止孔斜的简单有效的方法。
2.2 成孔的深度
(1)如测量有误达则不到设计深度。一般施工队伍常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，有的收缩量可达1%左右，测50m的孔就会产生0.5m左右的误差。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。
(2)钻孔入岩深度达不到设计要求。更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法。此外，还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案，直至工程使用正常，沉降稳定。
2.3 钻孔的孔径
在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉土中钻孔容易出现缩孔现象。尤其要重视液性指数IL＞0.75呈现软塑状态和流塑状态的粘性土，而在IL＞1.0呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象更不可避免。与孔径有关的质量问题有：
(1)由于孔径小于规范要求，桩的截面缩小，承载能力降低，实际上降低了桩的安全系数。
(2)软弱土层一般都在地层上部，缩颈现象也发生在此段，而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压强度不够而破坏。
(3)由于孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力消弱或丧失。
2.4 孔内的泥浆
在钻孔灌柱桩的施工中，，泥浆质量差，会形成如下的不良后果：
(1)形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。
(2)泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。
(3)稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。故对泥浆质量的管理决不是个小问题，一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。
2.5 孔内的沉渣与沉淤
沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m / s. 是正循环的40倍以上，故携渣能力强。为此，可采用正循环成孔，反循环清孔的工艺。此法现场只需增加一台6m3的空压机即可，费用不大，简便易行，效果良好。
无论采用反循环还是正循环成孔工节，都应重视砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分钟左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥浆的抽吸作用导致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短时间内不会沉淀。此时灌注砼，砼坠落的巨大冲击力还能溅除最后残余的部分沉渣与沉淤，可基本上将孔底沉渣清除干净。
2.6 混凝土的灌注
成孔后孔内混凝土的灌注是最后一道也是最关键的一道工序。
在保证混凝土质量合格的前提下，导管法水下灌注混凝土质量难以控制的主要原因是：1）不能象上部结构施工那样逐层振捣；2）由于导管埋在泥浆和混凝土中，混凝土的灌入阻力是相当大的，灌入阻力可按下式估算：R=π(D2-d2) (L1rw+L2rh)/4式中；D为桩直径；d为导管直径；rw为泥浆重度；rh为砼重度。
要克服很大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，完成混凝土灌注的时间越短，砼桩身越均匀。由于混凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成混凝土粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减。桩身不匀，则影响桩身混凝土的抗压强度和桩的承载能力。
目前最常见的水下砼灌注法有如下缺点：
(1)砼料落入导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。
(2)砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。
(3)吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料的导管附近堆积成钟形断面。由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。
(4)由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。
鉴于以上缺点，在施工中宜采用大体积砼冲击灌注法。但用大体积砼冲击灌入法应注意以下几个问题：
(1)必须注意排气技术，防止形成气堵，使砼料灌不下去。
(2)砼料最好通过网筛（网眼8~10cm左右）进入料斗，防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管。
(3)砼和易性要好，如砼离析，则容易在料斗下部和出料口处形成堆积，导致出料困难，同时也容易堵塞导管。
(4)砼灌注时，吊车司机的配合也至关重要。当打开活门砼料下落时，必须随砼料的下落不断向上提动导管，提动量要小，注意掌握时机。
(5)当砼灌注到桩顶部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，一般为10m左右，灌注时及时上拨，保证高度产生冲力，使桩头部分的砼质量不至降低。
3 提议重视的几点建议
综上所述，为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，施工中应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高：
（1）对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。
（2）不同的施工方法其效率和质量有很大的差异，施工时应从施工方法着手进行预先控制。
（3）认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷，处理不当会降低安全度，留下工程隐患。
（4）提高和完善管理水平，应强调过程控制和事前控制为主，建议拟定系统化的动态管理制度和方法。
（5）健全质量管理制度、提高质量意识，树立质量第一的和预控为主的观念不断更新质量理念。
钻孔灌注法 篇7
1 工程概况
某高速公路共有灌注桩245根。桥址区下伏岩层为灰岩,灰岩地层中隐伏岩溶发育情况复杂,在下伏灰岩中上部在横、纵向多处发育有土洞、溶洞,洞顶板埋深在15 m～18 m,洞高2.5～5.0不等,对桥基础施工产生一定的影响,工程地质条件较差。
钻孔灌注桩完成后,通过超声波投射法检测发现其中以下5根不符合要求,其检测结果见表1。
针对不合格情况,经研究决定,对缺陷灌注桩采用注浆法进行处理。
2 注浆处理的主要原理与目的
注浆法(灌浆法)是将既有流动性又有胶凝性的浆液(或化学溶液),按规定的浓度,通过特设的灌浆钻孔压送到土层或岩石中去。这类浆液进入岩土裂隙或土层孔隙中,扩散、充填空隙后,经过硬化、胶结形成结石,可以起到加固、防渗、改善地基物理力学性质与工程地质条件等作用。灌注桩缺陷处理则是近年来随着灌注桩工程的大量应用,以注浆法的理论为基础,结合灌注桩的具体条件而发展起来的新兴技术,在国外土木工程建设中得到了广泛的应用。
对桩身缺陷注浆处理的作用机理:1)注浆前对缺陷部位的高压冲洗,清除了桩身泥土等低强度杂物。2)注浆时通过对桩身缺陷部位浆液的渗透、充填、挤压作用,提高桩身密实度。3)对灌注桩缺陷部位进行压力注浆,达到修复桩身缺陷(如断桩、离析、缩颈、夹泥蜂窝等),以满足设计对桩体的质量要求。
对桩身缺陷注浆处理的主要作用:1)提高桩身混凝土强度,以满足设计要求。2)桩身缺陷部位注浆的同时,由于浆液的流动,使得桩周和桩底都得到浆液的充填,提高灌注桩承载力。3)对灌注桩缺陷部位的处理与其他施工处理方案相比较,既具有大量节约处理费用,施工方法简单、易行的优点,又不改变原有结构形式的作用。灌注桩注浆处理技术,尤其适用于大型土木工程建设中的灌注桩。
3 注浆法处理灌注桩缺陷的施工过程(见图1)
1)钻芯:
根据详细的声测结果,布设5个～7个孔位进行取芯(注浆孔的布置原则:桩周浆液应能够连成一体,桩体内缺陷能被浆液完全充填,达到设计混凝土强度要求,以进一步确定缺陷部位的范围、大小和性质)。采用永登150型岩芯钻机,钻头直径为75 mm,从桩顶到缺陷位置进行连续钻芯取样,直到能确定缺陷部位的范围、大小和性质时为止。
2)冲洗:
钻芯后分别对各孔进行注清水、封闭加压,最大压力1.0 MPa,使上层缺陷断面各孔连通;下层各孔也相互连通。然后用清水进行冲洗,将泥砂、沉渣等冲洗干净,共持续4 h,达到出水无混浊和碎屑。当冲洗的过程中未见有泥浆冒出,待清水流出后,也可判定该桩冲洗完毕。
3)配制浆液:
注浆材料为水泥浆液,使用42.5号普通硅酸盐水泥,水灰比应控制在0.5～0.6之间。压浆过程中根据水泥浆比重控制水灰比。水泥浆搅拌机可自制或选用自落式JZ-350型混凝土搅拌机,每盘搅拌时间不少于90 s。浆液应用不小于64目的筛子过滤后,置于储浆罐中待压。储浆罐中应设搅拌器,严禁水泥浆离析和沉淀。
4)注浆:
灌浆清孔完毕后,下灌浆管入孔内,采用橡皮球封堵孔内。由其中一个孔进行注浆,待另外两个孔出水完毕,开始出浆后,封闭一个出浆口,仅留一个出浆口,换用稠浆继续灌注,待出浆口完全出稠浆后,封闭出浆口,增加压力至0.5 MPa～1.0 MPa,稳压30 min,卸除压力。对于缺陷桩注浆压力的选择,应根据缺陷的性质来决定,如桩身缺陷与桩周土的联系、缺陷本身的严重程度、缺陷的类型等因素决定。注浆压力因桩身缺陷严重程度、地基条件、环境影响、施工目的等不同而不能确定时,也可参考类似条件下成功的工程实例来决定。然后对另外出口启封,同样进行加压、稳压。以此作为一个孔口的压浆程序,待各孔均完成上述程序后,即停止灌浆,进行封孔,停止灌注4 h后,水泥浆凝固,撤去封堵。一般是从下到上分段注浆,先外围、后内部的注浆方式,以防止浆液流失。注浆时用42.5号水泥,分别按水灰比1∶0.5的配比进行调制水泥浆,在灌注前采用较稀的水泥浆,目的是先将孔内存水排挤出来,然后再换用水灰比0.5的稠浆进行灌注。
4 施工注意事项
1)注浆孔的钻孔宜用旋转式机械,孔径一般为70 mm～110 mm,垂直偏差应小于1%。注浆孔有设计角度时应预先调节钻杆角度,做有关机械器具、仪表管路、注浆材料、水和电等的检查试验。注浆一经开始即应连续进行,避免中断。
2)注浆的流量一般为7 L/s～10 L/s,对充填型灌浆,流量可适当加快,但也不宜大于20 L/s。
3)注浆用水应是可饮用的河水、井水及其他清洁水,不宜采用pH值小于4的酸性水和工业废水。
4)注浆所用的水泥宜采用普通硅酸盐水泥,一般不得超过出厂日期3个月,受潮结块者不得使用,水泥的各项技术指标应符合现行国家标准,并附有出厂试验单。不宜采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥进行注浆。
5)在满足强度要求的前提下,桩周可用磨细粉煤灰或粗灰代替水泥,掺入量应通过试验确定。
6)注浆使用的原材料及制成的浆体应符合下列要求:制成浆体应能在适宜的时间内凝固成具有一定强度的结石,其本身的防渗性和耐久性应能满足设计要求;浆体在硬结时其体积不应有较大的收缩;所制成的浆体短时间内不应发生离析现象。
7)浆体必须经过高速搅拌机搅拌均匀后,才能开始压注,并应在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌。浆体在泵送前应经过筛网过滤。
8)在冬季,当日平均温度低于5 ℃或最低温度低于-3 ℃的条件下注浆时,应在施工现场采取适当措施,以保证不使浆体冻结。
9)在夏季炎热条件下注浆时,用水温度不得超过30 ℃～35 ℃,并应避免将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态下暴露于阳光下,以免浆体凝固。
5 处理效果
注浆施工完毕28 d后进行二次测桩,由检测结果可知本工程的5个Ⅲ类桩经注浆处理后有4个成为Ⅱ类桩,1个达到Ⅰ类桩要求。全部达到验收要求,收到理想效果。
6 结语
实践表明,注浆对于桩基Ⅲ类桩缺陷处理不失为一种经济合理、技术先进的方法。注浆处理Ⅲ类桩缺陷有3个优点:1)施工简便,质量可靠;2)保证工期,正常10 d～15 d即可处理完毕;3)成本大大降低。 当然这种方法只是在桩基出现质量问题时的补救措施,在施工过程中,要严格控制好灌注工艺和操作,杜绝出现问题仍是最基本的要求。
摘要：结合工程概况,通过分析超声波投射法对钻孔灌注桩的检测结果,提出对缺陷灌注桩采用注浆法进行处理的方案,并对注浆处理的主要原理与目的进行了介绍,着重对注浆法处理灌注桩缺陷的施工过程及施工注意事项进行了阐述,以供类似工程参考。
关键词：钻孔灌注桩,注浆法,施工工艺,压浆流程
参考文献
[1]张雪颖,朱沛龙.某工程钻孔灌注桩施工问题的分析与处理[J].山西建筑,2006,32(1):131-132.
后注浆法在钻孔灌注桩工程中的应用 篇8
关键词：后注浆,钻孔灌注桩,承载力,沉降变形
随着经济的高速发展,可利用的土地越来越少,不得不在地质条件比较差的地方建筑楼房,在成桩时承载力及沉降变形不能满足上部结构要求时,采用桩端及桩侧后注浆法是一种很好的处理方法。该法已在全国许多地方广泛应用,JGJ 94-2008建筑桩基技术规范已将其列入规范,可见其在技术和经济上是一种可行的地基处理方法,该法不仅仅在桩基方面应用广泛而且在基坑方面也得到满意的效果。
1 后注浆特点
桩基后注浆法分为桩端注浆法和桩侧注浆法,桩侧注浆是工程桩成桩后在桩侧注入水泥浆液使其与桩体凝固为一体增加桩侧承载力的一种处理方式,桩端后注浆法是在工程桩成桩后在桩端注入水泥浆液,以此提高桩端和桩侧承载力的一种方法。其广泛应用主要是弥补钻孔灌注桩施工中存在的缺陷,使群桩基础沉降均匀,同时也提高了单桩竖向承载力。适用范围主要为桩底,后注浆技术对持力层为卵砾石层最为有效,其注浆后比注浆前单桩竖向极限承载力可提高30%以上。粉砂土持力层亦有效,黏土持力层主要对沉渣和泥皮固结有效,也能对群桩的变形进行控制。
2 后注浆注浆机理
1)注入的浆液与桩端沉渣混合固化,凝结成一个强度高、化学性能稳定的结石体,从而提高桩端阻力。2)在细粒土、黏性土、粉土、粉砂、细砂中进行桩端注浆时,若浆液压力达到劈裂压力,则土体产生劈裂,水泥浆液以网状形式存在于土体中,固化后成水泥复合体,它能有效地提高土体强度和变形模量,从而提高桩端阻力。3)在粗粒土,空隙较大的中砂、粗砂、卵石、砾石中进行桩端注浆时,浆液主要通过渗透、挤密、填充及固结作用,大幅度地提高持力层的强度和变形模量,并形成扩大头,增大桩端受力面积,从而提高桩端阻力。4)对于泥浆护壁灌注桩,注入桩端的浆液,在压力作用下,会沿着桩土间泥皮上渗到桩端以上一定高度范围内,胶结泥皮,并充填桩身与桩周土体间的间隙,浆液固结后调动起更大范围内的桩周土体参与桩的承载,提高桩侧摩阻力。5)在注浆压力作用下,桩端注浆扩散渗透到地基土一定范围,使桩端地基土压缩变形部分在施工期内完成,减少日后使用期的竖向压缩变形。
3 工程实例
1)地形地貌条件及工程地质特征。拟建工程位于浙江省,场地地势较为平坦,起伏较小,属滨海相沉积平原地貌。本场地勘察揭露最大厚度为77 m,其范围内揭露地层共有10个,分别是第①层杂填土、第②层粉质黏土、第③层淤泥质粉质黏土、第④-1层粉质黏土、第④-2层砂砾、第⑤-1层粉质黏土、第⑤-1J层角砾、第⑤-2层角砾、第⑥-1层粉质黏土、第⑥-2层砾砂、第⑦层粉质黏土、第⑧层角砾、第⑧J层粉质黏土、第⑨层含碎石粉质黏土、第⑩-1层强风化凝灰岩、第⑩-2层中风化凝灰岩。上部第①层～第⑦层总体以软弱黏性土为主,第⑧层角砾厚度较大,以中密为主,颗粒间以粉粘质充填为主,拟作为灌注桩持力层,该层局部有黏性土夹层。
2)注浆方案的选择。该工程总规划用地面积7 625 m2,总建筑面积39 041 m2,拟建建筑物为办公楼20层、最大单柱荷载设计值约20 000 kN。
因本工程东侧、南侧、北侧均有建筑物,彼此相距较近,因此在本项目的桩基选型上只能考虑选用基本没有挤土效应的钻孔灌注桩。因场地地基土中上部以软弱黏性土为主,厚约48 m,摩擦力较低,要提高单桩承载力,只有通过增加进入角砾层的办法解决,这样施工难度较大且桩身质量相对较难保证,为了有效提高钻孔灌注桩的承载能力,节省建设投资,根据本场地下部土体存在较为厚实的砂卵石层的地质特点,经业主提议,设计、勘察、监理、施工方一致认同采用灌注桩后注浆法以提高桩基承载力。决定制作3根试桩确定桩基承载力设计值。
3)后注浆施工。未注浆的桩3号,6月底完成试桩浇筑工作,混凝土强度等级为C35,钻孔深度为58.38 m,桩径为800 mm。1号桩为桩端后注浆桩,6月17日完成试桩浇筑工作,混凝土强度等级为C35,钻孔深度为58.10 m,桩径为800 mm。6月21日开始该桩的注浆,注浆量为2.5 t,注浆压力为0.5 MPa～1.5 MPa。注浆是在桩体浇筑混凝土4 d后开始,注浆水灰比为0.5～0.7。注浆时间共1.5 h。试桩中单桩竖向抗压静载荷试验在注浆后20 d进行。
4 后注浆效果
1)对桩端承载力的影响分析。在桩底后注浆后,采用泥浆护壁钻孔灌注桩,孔底往往存在一定的沉渣,端阻力的发挥受沉渣强度的控制。当采用桩底后注浆后,一方面,水泥浆挤入沉渣,产生劈裂和挤密效应,提高了沉渣的强度和变形模量;另一方面,在注浆压力作用下,桩端土体结构产生破坏和扰动,使土体中原有的裂隙或孔隙张开,水泥浆液沿其渗透,使原来的单一土体变成复合土体,提高桩端土体密度,并在桩端形成树根状的扩大头,从而提高桩端阻力。
2)对桩沉降分析。从3号试桩单桩竖向载荷试验Q—S曲线看,注浆前,在9 000 kN前,沉降比较均匀,到第9级荷载时,曲线明显向下移动,但第9级比第8级荷载只大1 000 kN,曲线在较小的荷载增加量下出现了明显的下移,说明试桩沉降突然增大,达到极限承载力,注浆后,在第10级荷载,加荷到10 000 kN时,桩顶沉降很小,桩总沉降为3.66 mm左右。这表明由于注浆后“结石体”的出现,桩径增加,使得整个“结石体”在相同荷载等级下压缩量显著减小,试桩整体在相同荷载等级下注浆后的沉降量小于注浆前,试桩的承载力提高了,说明在注浆后,桩身轴力加大,桩身压缩量变大,压浆后桩端沉降变小,桩由摩擦桩变为端承摩擦桩,改变了桩的受力性能。
3)对桩侧承载力影响的分析。对于泥浆护壁钻孔灌注桩,由于泥皮的存在,加之桩身混凝土凝固后,桩身产生体积收缩,桩身混凝土与孔壁之间产生间隙,使得桩身混凝土与桩周土的粘结受到影响。当采用桩底后注浆后,一方面注入桩端的浆液在压力作用下,沿着间隙上升并向桩侧土深处渗透,在桩端上部一定深度范围内渗入泥皮或更大范围的桩周土体,凝结后,桩侧泥皮被加固,更大范围的桩周土体被调动起来参与承载,同时水泥浆液与泥皮产生物化反应,提高桩侧土的强度与刚度,增大剪切滑动面,改变桩与桩侧土之间的性能;另一方面,注入水泥浆后,浆液在桩侧凝结以后相当于增加了桩侧表面积。从而提高桩侧阻力,降低桩侧阻力发挥所需的桩土间相对位移。
5 建议
1)在注浆时,对该场地建议采用二次注浆,第一次采用较小的注浆量,注入一定的浆液后停止1 h左右再进行第二次注浆,这样注入的浆液大部分就会在桩端附近固结,形成一个密实的扩大头。2)水泥符合设计要求,水泥进场后按规范规定进行检验,检验合格后,方可使用。3)水泥浆严格按设计要求配制,严格计量,搅拌要充分,水泥浆随用随搅,不能停放时间过长,严禁在搅拌好的水泥浆内加水。4)压浆钢管采用丝扣连接方式连接压浆钢管,检查其密封性,不得采用焊接方式连接。5)注浆前应压水,以疏通压浆通道。6)注浆过程中严格控制注浆速度,保证注浆速度在60 L/min 以下。7)先进行四周桩体的注浆再进行中间桩的注浆,这样在中间桩体中注入的浆液避免了在一定压力下向四周扩散,浪费浆液,达不到预期的效果。8)注浆时,在注浆孔周围8 m范围内无钻机施工,避免浆液窜孔。9)桩端后注浆应有专门设计,必须有专门的施工队伍进行注浆,严格控制注浆时间、注浆量、注浆压力、水灰比。注浆管采用11分管,确保注浆效果。
6 结语
通过对两根试桩的工艺,载荷试验结果的分析,得出后注浆法工艺在基础工程中,桩端为砂类岩土层中能够节约工程造价的一种很实用的方法,同时,后注浆法对现场施工要求很高,从钻孔灌注桩的成桩到注浆结束每个环节都是很重要的,因此,严格按照设计要求,把握施工质量关是后注浆工艺在工程中广泛应用的保证。
参考文献
[1]宋卫国.灌注桩后压浆施工技术[J].山西建筑,2006,32(6):100-101.
[2]孙基国.钻孔灌注桩桩底压浆施工工艺[J].四川建筑,2006,26(3):43-44.
[3]JGJ 94-2008,建筑桩基技术规范[S].
钻孔灌注法 篇9
关键词：钻孔灌注桩,后压法,施工工艺
城市大型立交桥随着国名经济的发展越来越多, 钻孔灌注桩施工技术被广泛应用于城市桥梁的建设中, 后压法是在成幢后通过对桩端沉渣及桩侧孔壁泥皮处进行压浆处理, 这种方法能有效的改善桩的边界条件, 消除桩端沉渣和桩侧泥皮的不利影响、扩大桩的支撑面积、大幅度提高桩的承载力, 从而减少桩数、减短桩长、减小桩径。
后压法的作用机理是通过预埋在桩身内的管道, 把水泥浆液压入桩端、桩侧的预定位置, 压浆量与注浆压力逐渐增加, 通过填充、渗透、挤密和胶结作用使桩端持力层形成一个水泥和沉渣土体的结石体, 桩周围形成脉状或片状结石体, 从而改变了桩端和桩侧的土体状态, 提高了桩端的土体承载力和桩侧摩擦力。对于大范围桩端注浆, 通过压降作用使得相邻桩在深处形成一个大底板承载体, 使持力层受力均匀, 大幅度提高桩的承载力。
1 后压法的发展历史、现状和趋势
传统的钻孔灌注桩施工, 成孔工艺存在固有缺陷, 使得桩端沉渣和桩侧泥皮存在过多导致隐患, 而后压法钻孔灌注桩是在成桩后对桩进行压浆处理, 可以消除传统施工工艺留下的缺陷, 以达到装的承载力。后压法技术在我国起步晚, 还没形成一套完善的理论, 进一步研究这种方法, 优化后压法的施工工艺, 优化压降管道, 使其可靠、高效、可多次循环压降;分析后压浆桩的承载特性, 研究桩端承载力和桩侧摩擦力的分布规律以及承载力公式的计算;建立合理的模型来模拟桩端压浆机理;如何在后压法中考虑群桩效应等都需要深入的研究分析。
2 作用机理与效用
2.1 影响单桩承载力的主要因素
孔底的沉渣无论怎样的清理都不能彻底清除干净, 这是影响单桩承载力和沉降量的主要因素之一;孔壁上的泥皮阻碍桩周土与桩身混凝土的粘结, 起到润滑作用, 降低了桩侧阻力;混凝土的固结收缩使桩和孔壁之间存在空隙, 降低摩阻力;桩周和桩端的岩土层遇水软化, 强度下降, 持力效果降低;施工时也会存在一定的影响。
2.2 提高承载力的机理
力学机理, 施工时, 桩端沉渣最疏松的地方会有浆液渗透, 并与其结合, 形成强度较高的结石, 可以消除桩端沉渣的影响。当间隙充满后, 随着浆液的继续压入, 会随孔壁向上漫延, 充满桩身混凝土和桩周的土体裂隙, 通过这种挤密、填充、粘结作用使桩的承载力提高。
化学机理, 水泥中的活性成分可以与水发生水合化学反应, 使土颗粒间的胶结增大。水泥和土之间可以发生阳离子交换, 形成水泥和大颗粒土的团粒结构, 并封闭了土颗粒间的空隙, 两者联结坚固。水泥中的碱性钙可以与二氧化碳反应生成不溶于水的结石。
2.3 效用分析
解决了沉渣问题, 提高桩端承载力, 无论那种先进的施工工艺都是无法彻底的清除桩端沉渣的存在, 这是影响承载力的重要因素, 而后压法注入桩端的浆液与沉渣发生化学物理反应使其固化, 形成了一个结构新、强度高、力学性能稳定的结石体, 从而提高了桩的承载力。
由于泥皮的存在, 桩的摩阻力会大幅度下降, 后压法注入的浆液可以清除泥皮和桩周土的土体结合, 填充空隙, 挤密和胶结提高摩阻力, 一次提高桩的承载力。减少桩的沉降, 在嵌岩结构中后压法技术可以使桩的力学性能达到嵌岩桩的效果。
3 施工工艺主要的施工步骤
3.1 压浆管的布置、制作与安装
压浆管一般采用普通黑铁或无缝钢管, 根据桩径的不同平面上可布置2~4根压浆管。压浆管施工时可以分为上中下3部分, 管的上部要加工的方便拆卸、端部入口有丝扣封头的管, 可以在下笼时检测管的密闭情况, 防止杂物、泥浆的进入。压浆管中有直钢管连接的部分连接方式要采用螺纹丝扣连接。
压浆管的安装, 安装时和钢筋笼同时进行, 桩端压浆管安装在钢筋笼的内侧, 桩侧压浆管安装在钢筋笼的外侧, 最下面的压浆管要和笼的主筋焊接牢固, 上下压浆管保证精确对准, 密闭良好。每完成一节都要用水检查密闭性, 满足要求才能进行下一步的施工。
3.2 施工
压浆前做好一切准备工作, 熟悉操作流程。
安装压浆设备, 选好合适的压浆泵, 地表的输浆软管可以采用耐压值超过10MPa的钢丝编织高压胶管。
压降配置, 压降水泥采用强度等级32.5以上的普通硅酸盐水泥, 控制好桩端压浆液和桩侧压浆液的水灰比, 现场根据实际情况可以加入一些外加剂。水泥搅拌机采用双层搅拌机, 灌注过程中保证水泥始终在搅拌, 使其不会发生沉淀现象。
压水试验, 这是施工前不可少的重要工序, 其结果是选择压浆工艺参数的重要依据之一。还可以检测疏通压浆管通道, 提高可灌性作用。由于受注区是一个开放的空间, 压水会逐渐的渗透到外侧, 所以压水试验不会影响施工质量和桩的承载力。
压浆的时间和顺序, 压浆5~14天即可进行压浆施工, 每根管道均匀压浆。先关注周边的桩孔, 然后注中间的桩, 先进行桩侧压浆, 后进行桩端压浆, 这样可以使泥皮上返。压浆时用水冲开压浆管底部的密封环, 浆液要先稀后浓, 根据单位时间的注入量进行浓度的变换。压浆的同时及时的记录注入量和注浆压力, 掌握好注浆的延续时间。每次注浆结束要清洗各种设备, 为下次施工做好准备。
4 施工的质量控制要点
4.1 最佳的压浆时间控制
后压法是通过高压注浆实现的, 如果压浆过早。桩身还没有完全坚固, 导致桩身受损或浆液溢出地面;若压浆过晚, 桩周的泥皮已经硬化, 影响桩周水泥浆挤入土体从而导致达不到最佳的压浆效果。
当桩身混凝土强度达到设计要求的一半时, 就可以进行压浆。在桩施工时, 要留够足量的试块, 进行强度检测, 确保压浆时桩身混凝土的强度满足要求。
4.2 水灰比的控制
后压法的应用效果很大一部分取决于水泥浆的配比, 结石体的强度会随水灰比的增大而降低, 水灰比过小就会影响流动性, 难以进行施工, 因此具体的水灰比要根据实际工程和设备的情况进行改变, 可以利用掺加剂的作用提高水泥的性能。
4.3 注浆压力的控制
根据桩长及地层岩土性状确定注浆压力的大小, 正常情况下可以以压水压力为起始压力, 压浆的最终压应力为开始的3倍。注浆压力较大时可以使不透水性改善, 提高可灌性, 还可以挤出多余的水分提高桩的承载力, 但是过高的注浆压力能使桩上抬悬空。施工时要根据现场情况和经验及时的调控。
4.4 压浆量的控制
合理的压浆量是由桩端和桩周土类别、状态、渗透性能、桩径、桩长、承载力幅度要求等确定。而不是一味的根据设计要求进行控制。在浆液不至于无效扩散的情况下, 压浆量越大对周围的加固范围就越大, 所以实际注浆量大于设计确定的注浆量时对单桩承载力的提高有很大作用。注浆量的确定只是一个估计值, 在实际情况中往往有很大出入, 这就需要在施工时具体的就行调节。
4.5 压浆结束的标准
当压浆量达到一定条件时就可以结束压浆。
压入的水泥浆达到设计要求的值。
水泥浆量达到设计的65%以上, 注浆压力达到8MPa、持压超过8分钟。
压入的水泥浆量已达到设计的65%, 且地面有冒浆现象发生。
压浆稳定的时间一般是5分钟, 压浆过程中要严格控制桩的上抬量, 避免产生空隙影响工程质量。S
参考文献
[1]李世华.城市高架桥施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.
[2]潘世建, 杨盛福.互通立交, 引桥引道[M].北京:人民交通出版社, 2001.
浅谈钻孔灌注桩钻孔工艺 篇10
K2384+253.743立交桥位于天祝县抓喜秀龙乡永丰村改移G312线上, 与主线交叉桩号为K2384+253.743。桩基地层主要为第四系全新统填筑土、亚砂土、块石、亚粘土、卵石和上更新统冲洪积物碎石组成。卵石、碎石是良好的基础持力层。根据工程地质测绘桥址区无构造线通过, 属相对稳定区。钻孔灌注桩的施工, 因其所选护壁形成的不同, 有泥浆护壁法和全套管施工法两种。本桥钻孔采用泥浆护壁法。
2 钻孔灌注桩钻孔施工工艺
2.1 护筒设置
(1) 护筒内径宜比桩径大20~40mm。
(2) 护筒中心竖直线与桩中心线重合, 平面允许误差为50mm, 竖直线倾斜不大于1%, 全站仪实测定位。
(3) 护筒高度要高出地面0.3m或水面1.0~2.0m。当钻孔内有承压水时, 应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
(4) 护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定, 一般情况埋置深度宜为2~4m, 特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混泥土的顺利进行。
(5) 护筒连接处要求无突出物, 应耐拉、压, 不漏水。
2.2 泥浆的调制和使用技术要求
一般应备有泥浆池、沉淀池和搅拌池、循环槽等, 有条件时可采用机械化法。
泥浆的调制用水和粘土或澎润土地及添加剂调制而成, 调制的泥浆相对密度应在1.20~1.40, 粘度22~30, 含砂率≤4%, 胶体效率大于95%, 失水率≤20%, 酸碱度8~11。如果配制的泥桨不符合要求, 可适当加入Na2CO3Na OH等外加剂, 改善泥桨性能。
2.3 钻孔的场地要求
(1) 地为旱地时, 应清除杂物、换填软基, 清除面积应满足钻孔要求。
(2) 地为陡坡时, 可用枕木、型钢等材料搭设工作平台, 其高度应高出工作水位。
2.4 钻孔施工一般要求
(1) 钻机就位前, 应对钻机进行检查。
(2) 钻孔时应按设计资料绘制的地质剖面图, 选用适当的泥浆。
(3) 钻机安装后的底座和顶端应平稳, 在钻进中不应产生位移和沉陷, 否则应即时处理。
(4) 钻机作业分班连续进行, 填写的钻孔施工记录, 交接班时应交待钻进情况和下一班应注意的事项。应经常对钻孔的泥浆进行检测和试验, 不合要求时, 应随时改正。应经常注意地层变化, 在地层变化处均应捞取渣样, 判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
2.5 钻孔灌注桩钻进的注意事项
(1) 无论采用何种方法钻孔, 开孔的孔位必须准确, 开钻时均应慢速钻进, 待导向部位或钻头全部进入地层后, 方可加速钻进。
(2) 用全护筒法钻进时, 为使钻机安装平正, 压进的首节护筒必须竖直, 钻孔开始后应随时检查护筒水平位置和竖直线。如发现偏移应将护筒拔除, 调整后重新压入钻进。
(3) 在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时, 应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻, 必须将钻头提出孔外。
(4) 用实心锥冲击钻孔时, 应选择提升速度较快、起重能力较大的钻机和质量较大的钻锥, 钢丝绳与冲击钻锥之间必须设置自动转向装置并连接牢靠, 钢丝绳应选用同向捻制、纤维芯柔软、无死褶痕迹和断丝者, 其抗拉安全系数不小于1.2, 锥径不宜小于孔径的95%。
(6) 升降钻锥时应平稳, 钻锥提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁或钩挂护筒底部, 拆装钻杆应力求迅速。
(7) 因故停钻时孔口应加护盖, 严禁将潜水钻机和钻锥留在孔中。
2.6 钻孔故障及处理方法
(1) 塌孔, 其表征是孔内水位突然下降又回升, 孔口冒细密水泡, 出渣量显著增加而不见进尺, 钻机负荷显著增加等。塌孔多由泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。应查明塌孔位置后进行处理, 塌孔不严重时, 可回填土到塌孔位置以上, 并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施继续钻进, 踏孔严重时, 应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填, 无上述土类时可采用粘质土并掺入5%~8%的水泥砂浆, 应等待数日后方可采取改善措施后重钻。塌孔部位不深时, 可采取深埋护筒法, 将护筒填土夯实, 重新钻孔。
(2) 钻孔偏斜、弯曲, 常由地质松软不均、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成, 一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔, 使钻孔正直, 偏斜严重时, 应回填粘质土到偏斜处顶面, 待沉积密实后重新钻孔。
(3) 扩孔与缩孔, 扩孔多系孔壁小塌或钻锥摆动过大造成, 应针对原因采取防治措施。钻锥缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成, 钻锥磨损过甚, 亦能使孔径稍小, 前者应采用失水率小的优质泥浆护壁, 后者应即时补焊钻锥。缩孔已发生时可用钻锥上下反复扫孔, 扩大孔经。
(4) 钻孔漏浆, 遇护筒内水头不能保持时, 宜采取护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锥慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施, 用冲击法钻孔时, 可填入片石、卵石, 反复冲击, 增加护壁。
(5) 糊钻、埋钻, 冲击钻锥糊锥时, 应减小冲程、降低泥浆粘度和相对密度, 并在粘土层回填部分砂类土和砾类土。遇到塌方或其他原因埋钻时, 应使用空气吸泥机吸走埋锥的泥砂, 提出钻锥。
(6) 卡钻常发生在冲击钻孔时, 多因先形成了梅花孔, 或钻锥磨损未及时补焊、钻孔直径变小, 而新钻锥又过大, 冲锥倾倒, 遇到探头石, 或孔内掉入物件卡住等。卡钻后不宜强提, 可用小锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动再提出。
(7) 掉落钻物应迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞, 若落物已被泥砂埋住时, 宜按前述各条, 先清泥沙, 使打捞工具能接触到落物后再打捞。
(8) 在任何情况下, 严禁施工人员进入没有护筒或无其他防护设施的钻孔中处理事故。当必须下入护筒或其他防护设施的钻孔时, 应在检查孔内无有害气体, 并备齐防毒、防弱、防塌埋等安全设施后方可进行。
3 结束语
钻孔灌注桩在我国得到了广泛的应用, 是比较成熟的施工工艺。钻孔灌注桩具有安全、工艺操作简便、工程质量易于保证、单桩承载力高等特点。但是由于是机械作业, 因此, 在施工中要做好环保和安全等工作。
参考文献
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[2]范立基.桥梁工程 (上、下) [M].北京:人民交通出版社, 1986.
[3]JTJ024-85[S].公路桥涵地基与基础设计规范.
