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1、 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 钻孔灌注桩在施工中的质量控制 学习中心： 安徽池州奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程（道桥方向） 年 级： 2013年 秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2015 年 7 月 6日内容摘要 灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类，本文着重介绍钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是一种深基础，它具有很多优良的性质，比如适应性强，施工噪音小，对邻近的建筑物的
2、影响很小等等，所以在世界范围得到了很广泛的应用。目前混凝土桥梁灌注桩虽然从技术上讲已经非常成熟，但在施工过程中常常会出现塌孔、断桩、混凝土离析强度不足等质量问题，由于混凝土桩基础为隐蔽工程，在第三方检测中发现问题无法弥补，给施工带来经济损失和工期的影响，所以从钻孔，混凝土灌注等各环节实行精细化管理，做好充分的准备工作，是保证工程质量前提。做到事前控制和过程控制。本文重点从钻孔桩施工中常见问题及预防措施，灌注过程中容易出现的问题详细阐述，并结合工程实际进行分析研究，避免在施工过程中出现质量问题。关键词：钻孔灌注桩；质量控制；方法目 录内容摘要I引 言I1 钻孔桩施工中的常见问题21.1 护筒冒水
3、21.2 孔壁塌陷2 1.3 钻孔偏斜21.4 桩底沉渣过多31.5 卡桩32 问题出现的原因及防治措施4 2.1 护筒冒水 2.2 孔壁塌陷52.3 钻孔偏斜62.4 桩底沉渣过多73 灌注过程中出现的质量问题及预防措施83.1 卡管83.2 钢筋笼上浮483.3 断桩94 工程实例分析124.1 工程概况124.2 工程设想124.3 工程施工措施及施工方案612结 论18参考文献19 引 言1 钻孔灌注桩是根据成桩方法而定义的一种桩型，目前混凝土灌注桩基础已在大中小桥中普遍应用，其特点承载能力高，抗震性能好，地基适应能力强等特点，我国钻孔桩大中桥基础中普遍采用。国外美国在上世纪40年代初
4、，随着大功率钻孔机具研制成功，首先问世于美国，我国从20世纪60年代首先在桥梁和港口建设中采用，80年代，随着改革建设的步伐加快，钻孔桩迅速发展，主要用于膨胀土，软土等特殊地基。随着科技的进步，钻孔桩从设计设计施工都得到全面发展，开发出适应不同地质情况的钻孔机具，现在普遍使用的有正循环成孔灌注桩、反循环成孔灌注桩、冲孔成孔灌注桩等10几种，近年来我国有一项发明专利称钻孔压浆成型法，其特点长螺旋钻杆钻至预定深度后从钻杆底端高压喷出水泥将达到湖笔的目的。但由于施工中过程控制不到位且桩基属隐蔽工程，容易出现质量事故，施工前认真查阅图纸，分析地质资料，施工可能出现的问题认真分析，并有详细的处置方案非常
5、重要。针对钻孔桩施工常见的问题，如护筒冒水、孔壁偏斜、桩基沉渣过多、卡桩及灌注过程中出现的卡管，钢筋笼上浮进行分析进行了分析，提出预防措施，并结合工程实际进行分析研究。本文以钻孔桩容易出现的问题分析、防治措施为主线并结合工程实际分析，目的加强施工质量管理，精细化管理，防止质量事故的出现。1 钻孔桩施工中的常见问题目前，在沿海城市多数工程的基础均采用钻孔灌注桩，这是由于它对各种地质条件的适应性强并且在施工过程中容易操作所决定的。但是，由于它属于隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难。再加上其施工工艺环节多，一环不慎，便会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。施工中
6、常见的问题一般有：1.1 护筒冒水护筒冒水严重会引起地基下沉，护筒倾斜造成空位偏斜，给成孔质量造成严重影响，严重着无法继续施工，应分析原因，采取措施，护筒埋置深度，开孔位置水头高度，根据实际情况确定 。1.2 孔壁塌陷在钻进过程中由于地质原因或施工原因造成空壁塌陷，主要表现为排除的泥浆不断冒泡，或突然消失，则表示有孔壁塌陷迹象，为有效防止塌孔，根据地质资料调整钻孔速度的质措施，孔壁塌陷会造成提钻困难甚至掉钻，施工中应加强观察和预防，并采取措施。从钻机就位等环节严格控制。1.3 钻孔偏斜成孔后出现较大的垂直偏斜和弯曲，给后续工作造成严重影响，严重的偏斜，无法纠正，只能回填冲打在施工过程中主要是注
7、意观察，及时发现异常及时处理。1.4 桩底沉渣过多 桩底沉渣过多，会严重影响混凝土灌注质量，保证混凝土顺利进行，会给桩基承载力造成严重影响。1.5 卡桩 2 问题出现的原因及防治措施钻孔灌注桩由于对各种地质适应能力强，施工简单，因此在桥梁工程、建筑工程，作为基础形式的一种普遍使用，钻孔灌注桩属于隐蔽工程，无法直接观察，所以在任何环节出问题，对会对工程造成不良的影响，和该桩基成倍的经济损失，所以分析预防钻孔桩在施工中存在的问题，并积极的制定预防措施确保工程的有效手段。 要做到施工质量问题关键在于预防，施工准备和机具的选择和重要，充分做好施工准备和施工组织设计与管理，重点搞好事前质量控制设计，防患
8、于未然，把质量事故消除在萌芽状态，质量控制措施主要以下方面2: （1）对参与人员的质量控制措施；检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求，选择分包商承担灌注桩施工时，要审查合同是否允许进行分包，确认承包商的技术能力和管理水平能保证按要求完成工程施工，方可允许分包商施工人员进场。（2) 对成桩原材料的质量控制措施； (3)对施工设备控制措施；施工机械设备的选择应适应地层特点和施工工艺的要求；成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。还要适应施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等。 (4)对水工工艺方法的质量控制措施； (5)对成桩环境的质量控制措施； 对于灌注桩施工
9、中常见问题如护筒冒水、孔壁塌陷钻孔偏斜、桩底沉渣过多等质量问题，充分认识复杂性，隐蔽性和困难性，认真阅读图纸，充分了解地质资料。施工前的准备首先要做好场地平整，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布设。施工前还应逐级进行图纸和施工方案交底，并做好原材料质量检验工作。 灌注桩成孔过程中出现问题要充分做好施工准备工作，充分了解地质资料：包括（1）施工场地的地形、地貌及气候条件等自然条件；（2）施工场地地质构造，岩土特性及影响桩基施工的不良地质现象；施工场地的水文水位情况；施工场地人为及自然现象如
10、古河道、墓穴等（3）附近场地岩土地质资料及当地施工经验。在试成孔阶段必须进行试成孔其目的是：（1）核对地质资料；（2）检验s所选设备；（3）优化施工工艺，如果在试成孔过程中发现地层条件与地质资料不相符，应进行补充勘察。将补充勘察得到的地质信息资料反馈给施工单位，或重新确定或改变施工方案，如成孔过程中出现缩颈、塌孔、吊脚、贯穿力不足，应拟定技术补充措施重新考虑施工工艺，或重新选择施工设备。施工基本质量要求：2.1 护筒冒水护筒冒水造成的原因： 护筒埋设太浅，周围土不密实；护筒内外水压差太大；钻头起落时碰撞护筒；护筒接缝不严密在护筒刃脚或接缝处漏水。护筒冒水防治措施:护筒的制作及埋设： 护筒的种类
11、：按材料不同可分为钢护筒、钢筋混凝土护筒等，护筒要求做到坚固不漏水，钢护筒是常见的一种，在地基软的，土层可用钢筋混凝土护筒，这种护筒防水性能好。 护筒的作用：控制桩位，导正钻具；保护孔口防止孔口井壁坍塌；保护和提高水头高度增加孔壁的静水压力，增加孔壁的稳定性；护筒顶面可作为钻孔深度混凝土面及导管埋深的测量基准；在护筒顶面可设置桩位中心标志，依此调整钢筋笼的位置；固定钢筋笼。 护筒的埋置：护筒的埋置可用打入法和挖埋法，它是泥浆护壁成孔不可缺少的一步。采用打入法时护筒应正直下沉，当采用挖埋法时应以桩中心挖土用粘土回填夯实。在埋设护筒时，坑池与四周应选用最佳含水量的黏土分层夯实，在护壁适当高度开孔，
12、使护筒内保持1.0-1.5米高的水头，钻孔起落时应避免碰撞护筒。发现有冒水时应立即停钻，用黏土沙层四周加固，若严重移位应重新安装护筒。2.2 孔壁塌陷孔壁塌陷造成的原因:1.泥浆相对密度不够，或其性能指标不符合设计要求，使孔壁没形成坚实的泥皮；2.出渣后未及时补充泥浆或孔内水头压力不够，对孔壁压力小；3.在流沙软软淤、泥破碎层、松散沙层钻进速度过快，或停在一处孔钻时间太久钻速快。4.成孔速度过快在孔壁还未形成泥膜，容易使孔壁坍塌。5.清孔操作不当使水管直接碰孔壁，清孔时间太久，或清孔后放置时间太长。6.吊装钢筋笼时碰撞孔壁，破坏了孔壁泥膜。7.护筒长度不足。埋深位置不合适。护筒埋设在沙层中沙土
13、由于水压漏水坍塌，而且由于冲击振动的影响使周围松软造成塌孔。8.孔内静水压力大，超过需要时，护筒底部水压将比该深度的水压大，使护筒外侧土发生涌起翻砂造成破坏。9.有较强的承压水，特别比孔内水压还大时孔内发生翻砂和孔壁坍塌。10.护筒变形过大或形状不合适，使钻孔内漏失引起孔壁塌陷。孔壁塌陷防治措施: 1. 泥浆相对密度不够，或其性能指标不符合设计要求，使孔壁没形成坚实的泥皮；选用较大比重粘土护壁泥浆。泥浆形成机理：泥浆的主要成分是黏性土，黏性土的细颗粒具有带电，吸附、水化膨胀分散和絮凝的功能，优质的泥浆的主要成分是膨润土，当膨润土颗粒在水中湿胀之后就形成带电的亲水胶体，从而使膨润土颗粒保持分散的
14、悬浮状态即形成泥浆；泥浆的作用就是保护孔壁由于泥浆有一定的比重。当孔内泥浆液面高于高于地下水位一定高度时，泥浆对水位产生一定静压力，该压力可抵抗作用在孔壁的侧土压力和水压力，相等于安装在孔壁上的一个液压支撑，即可防止孔壁剥落与坍塌。2. 出渣后未及时补充泥浆或孔内水头压力不够，对孔壁压力小，保持孔内水头的恰当高度，及时补充泥浆。3. 在流沙软软淤、泥破碎层、松散沙层钻进速度过快，或停在一处孔钻时间太久钻速快，在流沙软淤泥、破碎地层、松散沙层中钻进应控制钻进速度，或采用冲击钻机冲孔。4. 成孔速度过快在孔壁还未形成泥膜，容易使孔壁坍塌，视地层情况控制成孔速度。 5. 清孔操作不当使水管直接碰孔壁
15、，清孔时间太久，或清孔后放置时间太长，防止供水管嘴碰撞孔壁，掌握好清孔时间。 6. 吊装钢筋笼时碰撞孔壁，破坏了孔壁泥膜，从钢筋笼绑扎吊装环节充分注意。 7. 护筒长度不足。埋深位置不合适。护筒埋设在沙层中沙土由于水压漏水坍塌，而且由于冲击振动的影响使周围松软造成塌孔加长护筒使护筒灌入粘土0.5m 以上。 8. 有较强的承压水，特别比孔内水压还大时孔内发生翻砂和孔壁坍塌，孔内静水压力大，超过需要时，护筒底部水压将比该深度的水压大，使护筒外侧土发生涌起翻砂造成破坏，孔内静水压力比地下水高2m. 9. 有较强的承压水，特别比孔内水压还大时孔内发生翻砂和孔壁坍塌，反循环钻机很难成功，宜选用冲击钻机的
16、机械设备。 10. 护筒变形过大或形状不合适，使钻孔内漏失引起孔壁塌陷，修理和更换护筒，使护筒形状符合要求。2.3 钻孔偏斜钻孔偏斜造成的原因：1.钻机就位稳定差，作业时钻机安放不稳，地面软硬不均匀，土层呈斜状分布。 2.钻进过程中遇到孤石或探头石将钻具挤出中心线。 3.钻杆钻头中心线不同轴线或钻杆弯曲接头不正，钻机底座未安装水平或移位。 4.钻具由松软层进入陡倾斜的硬地层。钻头所受阻力不均匀。钻孔偏斜防治措施：1.钻机就位稳定差，作业时钻机安放不稳，地面软硬不均匀，土层呈斜状分布问题，钻进过程随时校正钻杆垂直度，检查钻机的稳定性，返现问题及时纠正。2钻进过程中遇到孤石或探头石将钻具挤出中心线
17、，控制钻杆钻速，尤其是在钻具由软弱层进入陡倾斜的硬地层中。在地层偏斜处反复扫孔，使钻机正直。必要时可用混凝土填平倾斜面待凝固后在钻。3. 钻杆钻头中心线不同轴线或钻杆弯曲接头不正，钻机底座未安装水平或移位在容易扩孔处低速减压钻进，施工前先调平钻机，使钻机牢固水平。4.针对地质特性选用优质泥浆，保持孔壁稳定，一旦出现探头石应暂停钻进，先回填粘土和片石，用锥型钻头将探头石挤压在孔壁内；用冲击钻或将钻机略移向探头石的一侧，用十字或一字形猛击将钻头石击碎。2.4 桩底沉渣过多桩底沉渣过多造成的原因：检查不够认真，清孔不干净或二次清孔不彻底，泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊装过程中
18、，未对准孔位而碰撞空壁使泥土坍落桩底；钻孔成孔工序与灌注混凝土时间过长使泥沙沉积。桩底沉渣过多防治措施： 1 加强对沉淀层的检查力度和意识 2 成孔后，钻头提高孔底10cm-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。 3 钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。 4 开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30
19、cm-40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到消除孔底沉渣的目的。 在安装钢筋骨架前，认真检查清孔，控制底沉降厚度在设计值的0.2m,满足清孔后泥浆不超限,如不符合要求须二次清孔,清孔完成后应及时下钢筋笼和导管,尽快浇注混凝土。3 灌注过程中出现的质量问题及预防措施3.1 卡管 卡管原因分析： 1.因机械故障如；中途断电，搅拌机故障等，中途中断时间太长部分混凝土已出凝，使下阻力增大而堵在导管里；2. 初灌时，隔水栓堵管，混凝土和易性流动性差；混凝土粗骨料过大等 卡管预防措施： 1 使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时
20、具有良好的隔水性能，保证顺利排出；或采用隔水盖板或插板盖住导管顶部，封底时拉起盖板或抽时插板即可，安全、方便。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6 Mpa -1.0Mpa，以避免导管进水。 2.在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。3.因机械故障引起的，应在施工前加强机械的检修，要有替换的设备、及时和供电部门联系，防止突然停电造成损失。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。4.因混凝土和易性差灌注混凝土用级配好的砾石，控制最大粒径、塌落度,做好混凝土配比及施工配比的验证,粗骨料的直径不得大于
21、导管直径的1/4,为改善混凝土和易性和缓凝,水下混凝土易掺外加剂.应确保导管连接部位的密封,导管使用前,应试拼装、试压以避免导管进水。5.混凝土配合比强度及配合比, 3水下混凝土不应低于C20。混凝土配合比必须符合要求，为增加混凝土的流动性防止卡管宜采用连续级配的砾石，采用导管法灌注水下混凝土时，合适的配合比应具有足够的黏性。可塑性，易于在导管里流动二又不 容易离析，一般采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥水泥等级不宜低于32.5，水泥用量为370-450kg/m3,水灰比不小于0.5；水泥初凝时间不宜早于1.5h,粗骨料应满足桥涵施工技术规范关于水下混凝土级配范围。6.混凝土应具有良好的流动性。当
22、采用导管法施工时混凝土的塌落度控制在180-220mm；必要时要加入外加剂，掺入前根据试验确定。为控制混凝土的均匀性应严格控制搅拌时间，每盘自装料到出料的搅拌时间不应少于60，一般为90-120s，以保证均匀。3.2 钢筋笼上浮4 钢筋笼上浮原因分析 ： 1.当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。2.导管偏斜不在钻孔中心位置，碰撞，挂卡在钢筋笼，上提导管时将钢筋笼带动上浮；在混凝土施工过程中，由于塌落度过小，或由于灌注时间长，使灌入的混凝土超过初凝期，在混凝土表面上形成一层硬壳 ， 而混凝土这是
23、对钢筋形成握裹力，当混凝土以一定的速度上移会拖起钢筋笼上移；导管埋入混凝土深度过深，导管上提时产生冲击力，很容易带动钢筋上移，导管底部与钢筋笼底部高度差别较大时，由于首批混凝土浇注下沉冲击力也会使钢筋笼上浮。3.混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋深过大，钢筋笼被混凝土拖住；导管埋深太长，提升时一摇晃难以对准钢筋笼中心，易发生挂钢筋笼的现象。或钢筋笼制作质量不佳或吊放不当容易变形。笼内笼内钢筋向内弯折，钩挂导管；导管在提升过程中混凝土下沉过快，瞬时冲击力使钢筋笼上浮。钢筋笼上浮防治措施： 1.加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进行钢筋笼时流动性变小，当混凝土上升到接近钢
24、筋笼下端时，控制导管埋深在1.5cm-2.0m，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼顶被托而上浮。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2m-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-5m，6m和1m，严禁把导管提出混凝土面。2.导管尽量在钢筋笼的中间位置，导管各节连接要求安放时垂直不倾斜并于钢筋笼竖直不倾斜并与钢筋笼竖直轴线相平行；控制好水灰比，严禁超粒径粒料混入，搅拌混凝土时间比一般混凝土少长，在灌注时必须连续无中断，在混凝土初凝前完成灌桩；在浇注混凝土要缩短灌注时间，在混凝土要达到底口时，要
25、控制好下落速度，要用恒定速率浇注，以免速度过快混凝土对钢筋笼产生向上的浮力；为更好的控制钢筋笼上浮可以将钢筋笼与钻机机架进行固定，形成约束力。3.针对混凝土流动性过小，导管埋深过长及导管在提升过程中出现的冲击力预防及处理方法严格控制配合比控制好水灰比、塌落度保持混凝土要很好的流动性，随时掌握标高及导管埋深。旋转钢筋笼使其初始位置准确无误，并牢固固定；导管勾挂钢筋笼时，下降导管，转动移位脱钩上提；钢筋笼上浮时，停止灌注混凝土检查导管深度，浇灌混凝土时应将导管压住，或固定在孔壁上。3.3 断桩断桩造成的原因：1.混凝土凝固后不连续有夹层及泥土填充形成断桩。卡管是形成断桩主要原因之一，一方因施工人员
26、责任心不强，未按设计配合比进行配料导致混凝土和易性差，塌落度不符合设计要求，产生混凝土离析现象，使粗骨料在导管内相互积压堵塞卡管；由于混凝土灌注时间过长会增加混凝土在导管中下落的阻力形成断桩。塌孔是造成断桩的常见现象。因钻孔工程地质较差，在地层中某一层为软弱层，同时在施工过程中，施工单位缺乏经验孔壁泥浆比重小。2.在测量过程中由于测量不准没有及时提升和拆除导管，致使导管埋深大，在提升导管过程中拉断连接螺栓而产生断桩，在浇注过程中由于料斗速度过快，导致导管埋深过浅，出现拉拖提漏现象，形成夹层断桩。 3.导管接头，焊逢漏水，停电及钻机故障造成中途停歇，也有可能出现断桩。 4、混凝土浇筑不连续，中途
27、中断。 5.首批混凝土浇筑不成功，在灌注上层时出现一层夹泥形成断桩。 6.混凝土塌落度损失大流动性小。7孔壁塌方将导管卡住，强力拔管时似的泥水进入混凝土内。8.骨料级配不合理，含有大粒径乱石、漂砾。混凝土拌合等待时间太长，易产生离析，局部初凝而直接用于浇灌，形成卡管。断桩防治措施： 1.断桩主要原因在施工中没有做好准备工作，施工准备不足。应认真做好关注前的准备工作，进行施工前检查，准备充分，这是保证钻孔成功的前提条件，认真作好清孔。严格控制好护壁泥浆的比重，防止孔壁塌陷，禁止护筒周围放任何杂物，避免机械震动扰动软弱地层导致塌孔，严格按配合比进行配料，控制最大粒径，在施工过程随时测定塌落度，使其
28、保持较好的和易性。在施工过程中保证混凝土灌注过程连续，连贯，不中断，并尽量缩短灌注时间，应在混凝土初凝时间完成整个桩的灌注。在测量过程中由于测量不准没有及时提升和拆除导管，致使导管埋深大，在提升导管过程中拉断连接螺栓而产生断桩，在浇注过程中由于料斗速度过快，导致导管埋深过浅，出现拉拖提漏现象，形成夹层断桩。2. 5 在测量过程中由于测量不准没有及时提升和拆除导管，致使导管埋深大，在提升导管过程中拉断连接螺栓而产生断桩，在浇注过程中由于料斗速度过快，导致导管埋深过浅，出现拉拖提漏现象，形成夹层断桩。应派专人孔内混凝土标高，控制好导管提升高度，导管埋入混凝土深度为2-4米为宜。另外，导管使用前必须
29、做好压水试验防止漏气。随时校正理论计算埋深与实际测量埋深。3.导管接头，焊逢漏水，停电及钻机故障造成中途停歇，造成的断桩，开始灌注混凝土前认真检查导管接头，有无漏水现象，要做闭水试验，检查气密性 ，因停电引起的中断防治措施主要配备满足功率需要的发电机，并要措施专人值班，施工前检查自备发电设备完好程度，并在最短时间内完成社会电力与自备发电设备的转换，这类问题不应该在施工中出现的完全可以通过施工组织和管理进行避免。4、针对混凝土浇筑不连续，中途中断。浇筑前做好充分的准备工作，确保混凝土连续浇筑，如果是集中拌合混凝土搅拌站施工，应安排富裕些的缓凝土罐车1-2台，防止机械故障造成施工中断，施工前联系当
30、地供电部门有没有中途停电计划，并配备应急发电设备，总之施工前做好充分考虑和周密的安排。5.首批混凝土浇筑不成功，在灌注上层时出现一层夹泥形成断桩，确定混凝土配合比使其具有良好的和易性及流动性，首批混凝土灌注导管底部离孔底30-40cm首批混凝土应埋导管1.1-1.4m最少不得少于1.0m.6.混凝土塌落度损失大流动性小,控制好水灰比和混凝土配合比，严格控制塌落度，应该用混凝土专用罐车施工，施工距离和运送时间尽量短防止初凝。 7孔壁塌方将导管卡住，强力拔管时似的泥水进入混凝土内，导管接头用双丝扣连接，并用橡胶垫圈密封。8.骨料级配不合理，含有大粒径乱石、漂砾。混凝土拌合等待时间太长，易产生离析，
31、局部初凝而直接用于浇灌，形成卡管，防治措施是，严格控制级配，采用电子配料机将超粒径骨料筛除，水泥不得有硬块，防止水泥遇潮结块，混入配料仓，控制拌合时间。 4 工程实例分析4.1 工程概况西宁南绕城高速公路全长61公里，起于曹家堡互通立交，止于湟中县扎麻隆村，总投资94亿元，建设工期为5年。南绕城高速公路项目是青海建省以来一次性投资规模最大，公路等级和技术含量最高的高速公路建设项目之一，也是首次按设计施工总承包模式运作管理的项目。这条公路的建成将缓解西宁新兴经济区域间东西交通不畅的问题，对于加速平西一体化工程、促进“东部城市群”的发展、完善国家和青海省高速公路网，提高公路抗灾能力，促进国防建设均
32、有重要意义。本工程共有钻孔桩324根，其中两个桥台16根，桩径为1.2米，平均桩长为52.5米；墩308根，桩径为1.5米，平均桩长为60米。主要工程量为：I级钢筋122.48T，I级钢筋1270 T，C2533480m3。针对本工程的地质资，我们选用适用性强的GPS-20型反循环钻孔机，该种机型对本桥的地质层次都适应，且该钻机钻进速度快。4.2 工程设想从钻孔桩容易出现质量问题的细节入手,认真做好施工技术方案,对钻孔、灌注水下混凝土，防止断桩进行过程控制，施工前组织工程技术人员编制好钻孔桩施工技术方案，制定材料采购计划，检查材料配备情况，特别是配比的验证工作，发电机等配套情况，灌桩工艺方法措
33、施是否合理可行，人员配备是否到位。4.3 工程施工措施及施工方案64.3.1 钻孔平台根据地质资料显示，地下水位高，在钻孔过程中除注意调配优质泥浆加强护壁防护外，对孔位处做填土11.5m高的钻孔平台处理，保证孔内水头压力以防坍孔、缩径等质量隐患。对于处在河渠中的钻孔桩采用插打木桩，桩顶置贝雷片及钢板做工作平台。4.3.2 埋设护筒护筒采用8mm钢板卷制，直径大于设计桩径30cm，护筒长度视桩位地质情况确定，其长度满足穿过淤泥层不少于0.5米；对于河渠中的则其长度满足穿过淤泥层不少于0.5米。埋置后护筒底标高在原地面以下不少1.5米，且护筒周围应用粘土夯实，以防渗漏或防止孔内水头太高，使护筒底形
34、成反穿孔。部分水中或河沟中的钻孔桩及其下部结构计划安排在枯水季节施工，为此，该处钻孔平台采用填土筑岛的方法，待下部结构施工完成后，用挖掘机清除填土，以保河水畅通。4.3.3 泥浆池及造浆泥浆池计划采用在跨中大面积筑岛的方法，泥池隔跨设置，周转使用。沉淀的泥浆拟选用封闭的翻斗车运至业主及环保部门所规定的排放位置。对于灌溉渠及航道中的钻孔桩泥浆池设在岸上，用管道与桩位处相连。造浆拟选用当地的优质粘土，并在钻进至软土层和土层时，根据实际情况，在泥浆中掺入不同比例的膨润土、CMC羟基纤维素、硝基腐植酸钠盐及少量的生石灰粉等制成优质泥浆加强护壁防渗、防坍孔。4.3.4 钻孔根据地质资料及实际情况，钻孔全
35、部采用反循环钻机，钻机型号选用GPS-20型泵吸式反循环钻机。该机具有扭矩大（30KNm），循环系统气密性良好，成孔速度快，清孔彻底等优点，曾1998年在南京长江二桥汊桥D2标成功钻过孔深72m、直径1.5m、含有砾石、卵石、强风化岩石的桩基。钻机开钻前需对钻机平台的四角标高、钻盘中心及桩位进行认真检查以保证孔位偏差在规范允许范围内。钻孔前对钻杆进行编号，量测每节钻杆长度并作好记录。在钻进过程中为保证孔的铅垂度，采用减慢速钻进，同时根据地层的不同土质情况调整钻速与泥浆，并及时捞渣取样，与图纸地质情况相对照，当发现地质情况有大的差异时，及时报与监理工程师，并采取相应的措施以保证成孔质量。钻孔过程
36、中做好钻孔原始记录。钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修。钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷，以保证扩孔在规定的范围之内，钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2cm。开始钻孔时，应稍提钻杆，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后方开始钻进，进尺要适当控制，对护筒底部，应低档慢速钻进，使底脚处有较坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头转动，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后继续钻进。钻至护筒底部以下2m或在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。操作人
37、员必须认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。钻孔过程中要保持孔内有2m2. 5 m的水头高度,并要防止扳手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内，损坏钻机钻头，钻进作业必须保持连续性，升降锥头时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时力求迅速。4.3.5 检孔与清孔钻孔至设计标高后，采用测绳检测孔深，检孔仪测孔径和垂直度等几何尺寸，待检测合格后，采用换浆法清孔。清孔后，孔内泥浆指标要达到规范规定标准。4.3.6 钢筋笼制作及安装特大桥墩桩基钢筋骨架的长度都是45米，钢筋笼更适合采用加工场统一加工，加工时根据骨架的自身刚度及吊机的起吊能
38、力分成15-20m一节，分节制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台上进行，以保证钢筋笼的整体直度及主筋连接接长的对位精度。钢筋骨架制与安放时注意事项钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，钢筋笼采用自制的双轮拖车运抵孔位，使用汽吊起吊入孔。运至现场后吊入孔内，并在孔口进行焊接接长。主筋钢筋焊接采用搭接焊，焊缝长度须满足施工技术规范的要求。，由于在现场施焊，为保证焊接质量，焊接长度一般要比规范要求要长些，并将接头的错开位置按规范要求留出，而且要求施焊的时间应尽量缩短；如分节钢筋的现场施焊满足不了质量要求，则主筋接长采用特制带肋钢套筒套住两根对头的主筋，通过液压啮合装置，将钢筋与套筒冷轧成一体的挤压接头。为使
39、钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，加强钢筋绑扎在主筋内侧，其焊接方式采用双面焊。为保证孔壁的质量，我们将定位钢筋，改为与桩混凝土同强度的弧形混凝土垫块，每隔2m设一组，每组4块均匀绑扎于加强筋四周。钢筋骨架用吊车起吊时，为了保证骨架起调时不变形，宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎几根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提起第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二点。随着第二吊点不断上升，慢慢放送第一吊点，直至骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊
40、点，检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点，解去后，杉木杆受水的浮力自行浮出水面后即可取去。当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钓移至骨架上端，取出临时支承，继续下降到骨架最后一个加劲箍处，按上述办法暂时支承。此时可吊来第二节骨架，使上下两节骨架位于同一竖直线上，进行焊接。焊接时应先焊顺桥方向的接头。最后一个接头焊好后，全部接头就可下沉入水。这样钢筋的强度虽无明显的降低，但焊接的时间颇长。因此根据现场情况可采取钢套管
41、冷轧联结钢筋接头工艺的方法来缩短焊接接头所需的时间。接头完成，稍提骨架，抽去临时支托，将骨架徐徐下降，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行插入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不得大于5cm,为保证钢筋笼质量，钢筋加工场采用浇注C15混凝土硬化。4.3.7 水下混凝土灌注混凝土采用拌和站统一拌制，混凝土灌注采用提升导管法，导管直径为30cm，按12m分节，节间采用法兰盘螺栓联接，灌前对导管进行水密试验，试验合格后方可使用，导管提升时利用吊机。灌注水下混凝土
42、，导管在吊入孔内时，其位置应居，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。水下混凝土的水灰比为0.50.6，坍落度1820cm并通过试验确定掺入适量缓凝剂，初凝时间要满足施工及规范要求。采用混凝土输送车运输混凝土至现场，直接倒入导管内进行灌注。灌注首批混凝土前时导管上设置封底漏斗，为保证封底时道管首次埋深大于1m和填充道管底部的需要,根据规范上的参考公式：VD3 / 4（H1+H2）+d3 / 4 h1 式中： V灌注首批混凝土所需数量（m3）; D桩孔直径（m）; H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m;H2导管首次埋置深度（m）；d导管直径（m）；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时
43、，导管内混凝土柱平衡到关外（和泥浆）压力所需的高度（m）,既h1=HWrw/rc。其中：rw井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）;rc混凝土拌合物的重度（24kN/m3）;HW水井孔内水或泥浆的深度（m）。计算出1.2m封底混凝土的量为：5.0m3, 1.5m需要的封底混凝土的量为：6.0m3.漏斗与导管间用自制活塞，封底时采用拔球法。导管下口至孔底的距离控制在25cm40cm，且使导管埋入混凝土的深度不小于1m。拨球灌注开始后，应连续地进行。混凝土接近桩顶时，即吊斗倾倒以提高漏斗高度。并尽所能缩短拆除导管的间隔时间；灌注过程中应经常用测绳探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管的埋深控制在
44、24m为宜，特殊情况下不得小于1m或大于6m。灌入混凝土前，要对孔内二次清孔。导管就位后再次用测绳（或检孔仪）测孔深，其值与清孔后的测量差值即孔底沉淀厚度符合设计要求的0.2d(d为桩径)的规定。认真做好灌前的各项检查记录，灌注过程中导管埋深大于2米，小于6米，并认真填写灌注记录。并经监理工程师确认后方可进行灌注。钻孔桩的质量控制按下表的对应项目执行。4.3.8 关键工序质保措施（1）、扩孔与塌孔的控制扩孔和塌孔的前兆是钻进速度突然减慢、孔内水位下降较快，孔口泥浆有气泡冒出，个别钻机负荷明显增加，提起钻头再深入时不能复位，孔底有升向迹象，此时发生孔内局部扩孔。随着扩孔的扩大化，就会发生塌孔。扩
45、孔、塌孔的主要原因有：泥浆（比重、粘度等）技术参数指标不合要求，在孔上末形成可靠、稳定的泥膜。 水头高度不足（要求反循环不小于2m，尤其在透水兼有承压水的砂质松质松散层中，孔内静水压力低于孔壁的承水压力，轻者扩孔，重者塌孔） 护筒埋深不够。孔脚土壤承受不了孔内静水压力（因无地下水平衡），促使孔内水外溢，造成恶性循环。 在土层更换界限处，空钻过久，振动引起孔壁坍塌。因此施工中应着重注意避免上述情况的发生。若发生扩孔后，应尽快测明扩孔位置和程度。如果扩孔较轻，可加大泥浆比重，钻机慢钻不进尺，以控制住扩孔，继续钻进。如果扩孔较大（水位稳定不住，下降较快），则需要用粘土回填至扩孔位置上缘，可停止泥浆循
46、环，钻机慢进抹壁，至扩孔位置下缘，反复进行三次后，再循环泥浆，进行观察。若仍控制不住（水位仍不稳定）则需用小砾石（2cm以下）和粘土混合回填至扩孔上缘，暂停一段时间（24小时），待回填土层沉积密实，水位稳定后再次钻进。（2）沉淀层过厚控制检查沉淀层厚度的办法：即钻孔终了时用测锤测得有效孔深与灌注水中混凝土前得的有效孔深之差，为沉淀层厚度值。沉淀层超标其原因：终孔换浆时，操之过急，用过稀泥浆或将过稀泥浆直接加入孔内。池中含砂率超过允许值4%，造成恶性循环，促使砂粒沉淀于孔底。卸钻杆或下笼时严重碰刮孔壁。解决方法除施工中严格执行标准外，可采取二次清孔，即在导管上端用法兰盘接上空吸泵的接头，用空吸泵直接吸出沉淀物至达到设计要求为止。（3）防止钢筋笼偏位的措施
