灌注桩地基处理

灌注桩地基处理（共11篇）

灌注桩地基处理 篇1

摘要：本文分析了钻孔灌注桩在建筑软土地基过程中的基本步骤, 探讨了钻孔灌注桩在建筑软土地基处理中的应用要点, 希望能够对今后的工作与实践提供宝贵经验。

关键词：钻孔灌注桩,软土地基,应用要点

1. 钻孔灌注桩在建筑软土地基中的施工步骤

1.1 施工前准备

a.依照整体平面图做出的相应曲线数据, 通过全站仪来进行估测, 获得一、二级检修库管理线。b.依照管理线作为识别标志, 依照相关识别标志的具体位置安排位置点, 同时做出标记。c.工作人员必须具备相应的认证证书, 涉及到的基础设施要能够达到相关要求。进行估测通过换手复测, 工作人员来完成验收。

1.2 施工工艺

从原地面清表处理到测量放样到钻机就位到送风, 启动自动记录仪到钻进至设计深度、喷粉、搅拌、提升钻头到提升至原地面钻进、喷粉至1/3桩长处停止喷粉、搅拌至设计深度到提升并搅拌至桩顶∃钻机移位。

1.3 桩机就位

要保证搅拌机能够成功到达指定位置, 同时能够保证底部保持平稳。通过桩机旁边的相应线垂作为衡量标准来进行调整, 管理垂直度同标准之间的差距不能大于1%。

1.4 钻进及送粉

使钻机保持在工作状态, 钻头保持正向运动, 在搅拌钻头距离地面较近时, 使自动记录仪保持工作状态, 空压机传输气体, 保持能够达到相应标准, 停止送气阀门, 同时添加加固粉料。检测钻机能够延伸到持力层的途径:通过钻机达到较大的深度时工作的状态以及电流表显示的数据来进行检测, 通常标准是下钻速度保持在0.5m/min, 电流值的标准数值为大于125%。

1.5 搅拌喷粉

继续喷粉、钻头反转搅拌提升至桩顶, 在钻进、复搅、复喷至1/3桩长处, 停止喷粉, 钻至设计深度, 再提升、搅拌至原地面。

1.6 完成施工

通过上部分1.1.1到1.1.5的施工步骤, 一根桩柱的主体施工已经完成。可以进行下一根桩柱的施工。在下一根桩柱的施工过程中除了对前五步骤的重复之外还应该注意桩柱之间的距离的把握。

2. 钻孔灌注桩在建筑软土地基处理的实证研究

2.1 工程概况

本实例工程属于高铁施工的一部分。城际高铁施工某段, 在轨道地基桩柱以及其附属设施如检修库, 车站等设施的施工过程中遇到了部分软土地基。由于整体规划导致无法避免。因此必须在软土上实行地基的建设与处理。因此选择了钻孔灌注桩的施工工艺。

2.2 施工设备

基础设施需要利用PH5型深层搅拌桩机, 这种桩机同时具备两个液压地盘以及4个液压支腿, 能够利用铅垂线以及水平尺通过控制4个液压支腿来调整设施自身的垂直度。成桩相应数据:要求500mm, 高限600mm, 工作水平:每一个工作周期能够保证完成40m3-50m3, 极限加固数据为18m。

2.3 工程地质条件

A淤泥, 颜色为灰黑色, 流塑 (距离表面半米深填充种植土) , 垂直差距为3.9m-14m, 地基承载力特征值fak=60k Pa;粉质黏土 (某些部分存在这一层) , 颜色为灰黑色、黄褐色、软塑, 垂直差距为0m到4.5m, 地基承载力特征值fa k=120 k Pa;粉质黏土, 颜色浅黄色, 硬塑, 垂直差距为0m到5.5m, 地基承载力特征值fak=150k Pa;粉细砂 (某些部分存在这一层) , 垂直差距为0m到5.6m, 地基承载力特征值fak=100k Pa;泥质粉砂岩, 呈浅红色, 风力侵蚀严重, 垂直差距为0m到9.3m, 地基承载力特征值fak=300 k Pa;泥质粉砂岩, 呈浅红色, 风力侵蚀严重, 垂直差距为12m到24m, 地基承载力特征值fak=300k Pa;∀3泥质粉砂岩, 呈浅红色, 风力侵蚀较轻, 垂直差距为6m到8.3m, 地基承载力特征值fa k=500k Pa。

2.4 方案设计

1) 施工中水泥的掺入比要求大于12%;

2) 室内配合比设计:7天无侧限抗压强度qu大于等于0.8MPa, 28天无侧限抗压强度;qu大于等于1.6 MPa, 90天无侧限抗压强度:qu大于等于2.4MPa;

3) 现场质量检测:28天取芯强度:R28大于等于0.8 MPa, 90天取芯强度:R90大于等于1.2MPa, 单桩竖向力特征值Ra大于等于100k Pa, 轨道基础下其复合地基承载力特征值fspk大于等于150k Pa。

3. 施工控制

在钻孔灌注桩工作之前, 首先要对现有运输路线进行检查保证没有阻碍情况发生, 在检查完毕后方可开始工作。水泥搅拌原料使用比:水和石灰为0.45—0.50, 水泥添加占总体的12%, 高效减水剂占总体的0.5%。采用二喷四搅工艺, 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。

4. 质量检测

钻孔灌注桩完成之后7天能够通过轻便触探法来完成检测。1) 审核搅拌是否匀称:通过轻便触探器中的勺钻, 从搅拌桩中心点获取检验样本, 验收样本色泽是否符合标准, 是否有水泥富集现象出现, 是否产生结核 (或者不匀称的块状体) 。2) 触探试验:依照当今的轻便触探击数 (N10) 和水泥土自身坚硬情况相关联系来分析, 在桩身完成一天之后的击数N10>15击时, 说明产品已经达到相关标准。轻便触探的深度一般不超过4 m。钻孔灌注桩成桩28天后, 用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。

5. 结语

钻孔灌注桩加固处理软土地基效果显著, 经处理后地基固结了软土, 增大了粘聚力, 复合地基的强度得到了提高, 可以取得较好的经济效益。

参考文献

[1]王春江.钻孔灌注桩桩端桩侧后压浆技术与应用[J].山西建筑, 2010, (24) .

[2]吴彬.浅谈钻孔灌注桩断桩的原因及处理方法[J].山西建筑, 2011, (1) .

冲孔灌注桩基础事故的处理与分析 篇2

近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，以及加快城市商业化进程的步伐，一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。

二、工程概况

该工程主楼20层，地下室一层，框架结构，基础为冲孔灌注桩，单桩竖向承载力特征值Ra=6000KN，桩径为1000～1200mm，本工程桩基采用冲孔灌注桩，基础持力层为中风化石灰岩，嵌岩按设计要求。

三、82#桩地质概况

82#地质地层情况：

0-1.5m：杂填土

1.5-17.6m：卵石

17.6-22.5m：含角砾粉质粘土

22.5-22.8m：中风化灰岩

22.8-23.1m：溶洞

23.1-29.0m：中风化灰岩

桩径1000mm，施工成孔深度24.4m，设计桩长18.35m，成孔时间从4月26日18:00-4月29日9:10，施工过程中没有遇到漏浆现象，冲孔过程正常，4月29日下放钢筋笼，并经过监理、业主等单位沉渣验收合格后，开始浇灌，浇灌砼过程中也无异常情况出现，充盈系数达到1.06。

四、桩基检测情况

根据检测单位数据显示， 82#承载力特征值为6000KN，单桩竖向抗压静载试验，Q-S曲线呈陡降型，极限承载力为7200KN，只达到设计要求的60%，试验值不能满足设计承载力要求。因此对此桩进行钻芯，对82#桩钻芯检测结果如下：

0～1.15m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。

1.15～8.75m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，侧面局部见蜂窝、沟槽。

8.75～18.75m为为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。

18.75～18.95 在此处突然漏水，掉钻0.2m。

18.95～19.85破碎灰岩，取出岩芯0.6m。

五、原因分析

该桩施工过程正常，没有漏浆现象，验孔完后即下钢筋笼，经监理验孔沉渣合格后，开始浇灌，这些工序也都在同一天内完成，无异常情况。从取芯情况来看，砼芯样比成孔检验时，深29cm，桩身除局部有蜂窝、沟槽外，非常完整，而持力层以下0.2m掉钻并伴有漏水现象，取出破碎灰岩芯样0.6m，综合以上情况，造成桩底缺陷原因初步分析有三种可能:1、桩身局部存在小缺陷。2、清孔时，桩底沉渣清理不干净。3、持力层为破碎灰岩或存在小溶洞。最后判定为持力层为破碎灰岩或存在小溶洞，导致承载力部未能满足设计要求。

六、桩底补强措施

桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底向周围介质渗透、劈裂、充填、挤压、胶结，以提升桩底持力层及桩周地层介质的力学强度，以保证桩端及桩周承载力的高效发挥。因此，其技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底，并使之留驻桩底周围不远的范围内。基于此制定本注浆方案。

注浆施工主要施工工艺为：取芯孔冲洗→下注浆管→下碎石及封口→压水试验→注浆

1、钻注浆孔(取芯孔)

钻注浆孔时，设备应保证水平且孔位置于桩心，钻进过程不断对钻机进行校证，以保证孔位居中及孔的垂直度。这样桩底注浆时浆液就会较均匀地扩散到桩底四周，以便达到预期注浆效果。因为孔位垂直与否直接影响到了注浆效果，若取芯孔垂直度偏移量太大，以致孔底偏出桩外，这样不仅无法判断成桩桩端持力层情况，且注浆时也无法保证注入需要注的部位。

2、了解成桩的基本情况及对桩取芯后的芯样分析情况

洗孔前应详细了解并熟悉成桩的施工原始记录(桩径、孔深、地层情况)及芯样分析情况，然后有选择地安装注浆管及采取相应的洗孔方案。埋设2～3根注浆管。

3、下注浆管

注浆管采用ND15焊接管，壁厚要求能绑牙即可。注浆管下端做成注浆花管，花管长度根据软弱厚度而定。但不少于50cm，且大于软弱层厚度0.2cm。花管成梅花型布置，孔间距为20cm，孔径为6～10mm，孔口毛刺要挫平。花管端部装堵头封闭，花管全长先用胶带缠紧密封，再用橡胶铅丝包裹扎牢。以免一次注浆时浆液串到另外注浆管内，使二次注浆时无法进行而影响到了注浆加固效果。注浆管下放后要用卷尺与钻孔深度重新校核，壁免因操作失误而放错。注浆管接头采用螺牙对接，注浆管下放后要向管内注满水。注浆管上端处露桩面0.3—0.5m，注浆管上端接头，并用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。

4、下碎石及封口

碎石材料需挑选料径Ф10～20mm较均一的无粉末的碎石，抗压强度大于M30。使用前用水进行冲洗，直至泥皮等杂质清洗干净。然后回填至孔口。然后孔口位置用砼或破布进行封堵，确定牢固后即可进行下一道工序施工。

5、压水试验

注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序，起到一般注浆工程的三个作用，即检查设备及系统的密封性与完好率、确定注浆初压、确定浆液起始浓度及浆材配方，调整注浆工艺参数，使注浆均匀有效。压水量一般控制在0.1~0.2m3以内。压水时间2~5分钟。均匀减少进水压力，以防止高压回流夹带杂质堵塞注浆孔。当注浆管内仍存在压力水时，不能打开球阀，以防水谢出伤人。

6、注浆

原则：以可注入为准，尽可能采用浓浆、低压慢注及间歇注浆，以利于定量水泥浆体留驻桩底有效范围内。为了提高桩端软弱层缝隙充填密实度，注浆根据埋设注浆管根数分多次进行，每根桩分2～3个循环注浆，每个循环注浆时间的间隔不得超过12小时。根据地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：

(1)压水压力：以压通为准，难以压通的注浆管，压水压力可提高到6MPa。

(2)注浆过程压力：以可注入为准，控制在5MPa以下。

(3) 浆液浓度（水灰比）：1 ~0.6:1,先稀后濃。

(4) 每料水泥浆搅拌时间：1~3分钟。

(6) 注入量：1～2吨水泥。

(7) 水泥：使用42.5水泥，

(8) 注浆时间：间歇注浆，每次注浆时间2个小时左右，其中间歇时间大于等于实注时间。可灌性较差桩须小泵量连续灌注。

(9)注浆工艺参数的选择与使用，还应根据现场注浆过程中压力的变化，以及其他现象及时调整与控制，并非一成不变。

(10)注浆施工过程可能出现的问题及其措施

①出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象，应改用浓浆底压慢注，延长间歇时间。

②出现注浆压力上不了现象，应改注最浓浆液(水灰比0.5:1),并延长间歇时间。

③注浆过程压力较高时，应采用稀浆、高压，小泵量连续灌注。

7、注浆质量保证体系

1、严格按部颁标准——“注浆技术规程”设计、以及本方案要求实施注浆。

2、班组设兼职质检员，做好作业记录。从注浆管制作安装、压水疏通注浆通道、到实施注浆都要及时、如实记录。

3、严格执行注浆结束标准：

(1) 注浆流量逐步减少而注浆压力不断上升至6MPa以上；

(2) 注浆压力不断上升大于初压1～2MPa；

(3) 超过设计最大注入量的。

达到以上三者任一情况即可结束注浆。

七、注浆效果检测

1、在高压注浆完成28天后，对该桩再次进行抽芯检测，采用二次取芯验证，以判断该桩处理质量，检测钻孔避开注浆孔位，另行抽检一孔，取芯进入桩底5m灰岩。取注浆段芯样进行抗压试验，试件强度需大于17Mpa以上。

2、配制水泥浆时留下二组试件取样，28天强度需达到17Mpa以上。

八、桩端桩底注浆后检测结果

对该桩端注浆加固28天后重新进行单桩竖向抗压静载试验，试验在12000KN荷载作用下，沉降量达到57.95mm，在各级荷载作用下Q-S曲线呈缓变型。按JGJ106-2003条款4.4.2，对应荷载即11539KN作为该桩的单桩竖向抗压极限承载力。经过桩底后注浆，承载力提高了37.6%，说明在岩溶地区，注浆对桩基的承载力提高效果比较明显。

九、结束语

1、该工程地质报告与工程实际施工取样的岩土层分析的地质情况有所偏差，特别是没有探明桩底存在溶洞或小裂隙，致82#承载力没有符合设计院要求。因此，在岩溶地区，地质资料的准确性，对桩基的质量起到至关重要的作用，是工程质量的根本。

2、在工程地质复杂的情况下采用冲、钻孔灌注桩工艺，应当根据当地施工经验，做好常见问题的预防措施，就该工程来说，对于漏浆、塌孔、偏孔、卡锤等问题造成的成桩进度缓慢要在人力、物力等方面做好应急措施。

灌注桩地基处理 篇3

关键词：软土路基,钻孔灌注桩,预应力管桩

1 概述

近几年来，浙闽沿海地区高速公路建设发展迅速，该地区地层多为全新统海陆交互相地层，其软土层属典型的海积滩涂—溺谷相沉积淤泥，淤泥质土和软土层较深，物理力学性能较差，主要表现为高含水率、高孔隙比、快剪内摩擦角及快剪黏结力小、强度低、高压缩性、渗透系数小、沉降持续长，它还具有触变性和蠕变性。软土层内多黏土、粗砂、卵石土等透镜体夹层且厚度分部不均，变化较大。下卧地层为燕山期凝灰岩、花岗岩，地层横纵向起伏，风化层厚度变化极大，软硬突变。DK270+270～DK270+701.99段软土路基受“飞燕”台风影响，路堤积水达1.2 m，退水过后骨架下沉开裂，经过一定时期的沉降观测，沉降仍不收敛，且边坡开裂变形不断扩大，路堤中心沉降达35 cm～60cm，明显大于施工期的沉降量10.2cm。

2 病害原因

根据福州-温州段路堤地基地质补勘资料及部分CFG桩身垂直度观测、桩身混凝土钻芯取样、单桩竖向承载力极限破坏试验结果，对路堤沉降和边坡骨架开裂的病害进行了分析。

2.1 软土地基地质条件复杂

前期地质勘测资料不全、不细。根据补勘资料反映同一横断面持力层卵石土的标高差达2m，持力层卵石土在一个施工段落的层厚变化比较大，厚度从1.46m～4.1m不等，其下伏灰黑色呈流塑状的淤泥质土，厚度在1.1m～3.6m之间。采用抬架法施工的CFG桩尖未进入有效持力层。该部分CFG桩在后期路基填筑和堆载预压期间，上部荷载由CFG桩传递到持力层卵石土压缩其下伏的淤泥质土造成其过大形变。

2.2 施工方法

为了预防浅层断桩或桩身倾斜，采取连打跳排的施打顺序，在同排连打的过程中，由于相邻CFG桩的间距只有1.6m，施工对工作垫层和浅层淤泥层产生挤土效应，致使相邻的CF桩浅层桩身发生倾斜，降低了CFG桩的竖向承载力。

2.3 施工过程

在施工过程中，由于地下孔隙潜水发育，埋深较浅，流塑状淤泥层较厚，在CFG桩沉管震动均匀上提时，对淤泥层产生扰动，破坏了淤泥的饱和状态，地下水和泥浆顺管壁上涌，导致部分CFG桩身混凝土质量下降。

3 病害处理

3.1 处理原则

路堤沉降及边坡骨架开裂病害主要是由部分CFG桩成桩质量差及桩尖未进入有效持力层，地基承载力不足引起路堤较大的沉降和位移。通过基桩对该段路基地基进行补强加固，为防止挤土效应和振动对两端桥台基桩的影响，桥路过渡段范围内采用C30钢筋混凝土钻孔灌注桩补强，其余用预应力管桩补强，达到提高基底承载力，以满足处理期间路堤填筑施工期沉降及运营期工后沉降要求，确保行车安全。

3.2 处理方案

对该段路堤进行卸载处理，卸载至预应力管桩、钻孔灌注桩工作层标高5.5m处后，采用人工探明原CFG桩1.0m的扩大桩头位置，用竹竿标明每根钻孔灌注桩、预应力管桩施工位置后填平人工探坑，在上钻孔灌注桩或管桩机械施工。预应力管桩施工前应进行沉桩工艺试验确定施工参数。预应力管桩及钻孔灌注桩的施工顺序为先预应力管桩后钻孔桩，预应力管桩自桥台侧先施工。在对预应力管桩及钻孔灌注桩施工质量进行检测合格后，进行该段路堤的填筑施工。钻孔灌注桩、预应力管桩补强加固布置见图1。

3.2.1 路堤卸载

对该段路堤填料进行分层卸载，为减小施工机械对原CFG桩的扰动，在距工作层顶2m范围内采用小型挖掘机和载重量小于5t的运输车进行卸载。达到工作层标高后采用人工探明原CFG桩头位置，用竹竿标明补强桩基位置后平整工作层。

3.2.2 预应力管桩加固

1）施工工艺

预应力管桩施工时，尽可能减小沉桩振动对两端桥台基桩的影响，因此距两侧桥路过渡段50m范围内采用静压沉桩工艺施工，其余部分采用锤击沉桩工艺施工。预应力管桩施工横向从线路中线向两侧，纵向从两端桥台侧向中心方向，有效防止桩体对土体的挤密作用使先打入的桩被后打入的桩水平挤推而造成偏移和变位或被垂直挤拔造成浮桩，并进行两侧桥台的监控观测。

预应力管桩加固处理前应进行工艺性试验（试桩），确定施工设备是否匹配及桩机配重、贯入度、停压标准、收锤标准等参数。根据本段预应力管桩单桩竖向设计承载力，施工前进行了6根桩工艺参数试桩，其中静压沉桩试桩2根，锤击沉桩试桩4根。试桩完成后经低应变桩体完整性检测和单桩静载试验均满足设计要求，预应力管桩施工工艺参数见表1，施工工艺流程见图2。

2)施工控制要点

(1)预应力管桩进场后，必须对桩的质量进行验收，检查出厂产品合格证或质量检验证书，还要对桩身混凝土表面质量进行检验。

(2)为防止桩头部位在锤击时产生裂缝，打桩时锤垫选用15cm厚直纹木垫，桩垫用麻袋、木夹板，压缩后厚度12cm左右，锤击过程中经常检查及时更换。

(3)静力压桩机压桩时，桩尖垂直对准桩位中心，缓慢放下插入土中，当桩尖插入桩位，夹具抱紧管桩后，微微启动压桩油缸，当桩入土至50cm时，再次校正桩的垂直度和平台的水平度，保证桩的纵横双向垂直偏差不得超标，然后启动压桩油缸，把桩徐徐压下，控制施压速度，一般不超过2m/min。

(4)锤击沉桩入土的速度应均匀，连续施打，锤击间歇时间不要过长。沉桩过程中，如桩锤突然有较大的回弹，则表示桩尖可能遇到阻碍。此时须减小锤的落距，使桩缓慢下沉，待穿过阻碍层后，再加大落距并正常施打。

(5)预应力管桩接头焊接采用二氧化碳气体保护焊。接桩时新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。上下桩节间的缝隙应用铁垫片垫密焊牢，焊接时应采取措施对称施焊，以减少焊缝变形引起节点弯曲。焊接层数不得少于二层，内层焊渣须清干净后方能焊外层，焊缝应饱满连续。接桩处的焊缝应自然冷却不少于1min后对桩节间连接铁件涂刷防锈漆防腐处理后方可沉桩。

(6)沉桩时应合理调配管桩长度，相邻桩的接头位置应相互错开。

3.2.3 钻孔灌注桩加固1)施工工艺

两侧桥路过渡段钻孔灌注桩施工采用GW-18型正循环钻机成孔施工，正循环钻进成孔过程中振动小，避免对邻近桥台桩基和预应力管桩的影响，同时其适用于此段路基的地质条件：淤泥，粉砂，中砂，卵石土，粉质黏土，强风化凝灰岩。施工工艺流程为：测量定位→埋设护筒→钻机就位→钻孔至设计深度→第一次清孔→移走钻机→安放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管及护筒。

2）施工控制要点

(1）为防止成孔过程中漏浆降低泥浆面水头引起塌孔，护筒底端的埋置深度应满足深入到不透水黏土层0.5 m～1m。

(2）开始钻进时，应先在护筒内放一定数量的泥浆或黏土块，稍提钻机，开始空钻，并从钻杆中压入清水，使之搅拌成浆，开动泥浆泵开始循环，待泥浆均匀后开始钻进。

(3）初钻时应低档慢速钻进，时护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁，钻至护筒刃脚下1m后，按照正常速度钻进。

(4）多台钻机同时施工时，相邻钻机不宜过近，以免互相干扰。在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工，其安全距离应大于4D(D为钻孔灌注桩直径）。

4 桩基检测

钻孔灌注桩、预应力管桩复合地基检测包括小应变动力检测和单桩竖向抗压静载试验。钻孔灌注桩小应变动力检测数量按总桩数100%检测，计100根，预应力管桩小应变动力检测数量不少于总桩数的10%检测，计142根；钻孔灌注桩单桩竖向抗压静载试验数量按每个过渡段2根检测，计4根，预应力管桩单桩竖向抗压静载试验数量按总桩数的2‰（单个工点应不少于3根）检测，计9根。选取小应变动力和单桩竖向抗压静载试验检测桩应具有代表性。

小应变动力检测，抽检钻孔灌注桩、预应力管桩桩身完整性良好，未发现Ⅳ、Ⅴ类桩。单桩竖向抗压静载试验表明，加载到2倍单桩竖向设计承载力荷载时，总沉降量为5mm～14mm之间，沉降量不大，而且Q-s曲线平缓，无明显陡降段，s-lgt曲线呈平缓规则排列，综合分析，单桩竖向极限承载力大于2倍单桩竖向设计承载力。

各项检测结果经第三方和质检部门抽检均满足设计要求，满足工程施工质量验收暂行标准。

5 沉降评估分析

本段路基按照每50m布设一处沉降观测断面，路基填筑至设计标高后，在其两侧路肩设置沉降观测桩，共计中心沉降观测桩9个，路肩沉降观测桩18个，该段路基填筑从2008年4月开始，6月填筑至设计标高，沉降观测至2008年11月，路基填筑完成后实际观测期不少于3个月。12月10日通过沉降分析评估审查，根据沉降预测推算结果，该段路基工后沉降满足铺轨条件。从沉降桩的观测数据显示，累计沉降量普遍较小，介于11.25mm～25.78mm之间。以DK270+650中心沉降观测桩为例，沉降数据分析见图3。

从图3可以看出，本观测断面填筑期的沉降速率较大，其值为0.477mm/d，静置期的沉降速率很小，其值仅为0.025mm/d，表明沉降渐趋于稳定。dt/ds—dt(dt—累计时间，ds—累计沉降)回归双曲线数据源呈直线分布，相关系数R=0.9942>0.92，施工期沉降St/无荷推测总沉降量

DK270+650观测桩有荷总沉降估算显示，通过轨道及列车荷载换算土柱堆载后，有荷总沉降量为30.77 mm，工后沉降量仅为4.99mm，远远小于设计工后沉降控制标准150mm。

综合无荷回归分析及有荷沉降估算，该段路基工后沉降满足设计工后沉降控制要求。

6 结语

随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程，所以影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有实细的考虑。作为工程技术人员，要不断从工程施工中总结工作经验，共同探讨交流，确保工程质量。

参考文献

[1]陈跃.地基与基础工程施工技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

钻孔灌注桩成桩质量事故的处理 篇4

一、概述

目前，钻孔灌注桩在国内基础工程领域中已占据重要地位，钻孔灌注桩成桩后常见的质量事故有桩身混凝土离析松散、裂缝、夹泥、断桩和桩位出现偏差等。随着钻孔灌注桩基础的广泛采用，其检测技术和质量事故的处理方法也在工程实践的探索过程中不断积累和完善。常用的桩基质量检测方法有低应变反射波法、声波透射法和钻孔抽芯法等。

对检测确认的质量事故，应根据质量事故的具体情况和客观条件，及时采取妥善的补强处理或返工措施，把质量事故所造成的损失降到最低限度。

二、处理方法

1、灌浆补强法

对于成桩后采用动测法或声测法发现有缺陷的钻孔灌注桩，一般再采用地质钻机钻2个孔以抽芯鉴别，孔深要求达到桩身缺陷部位底部再加深1m。对于采用钻孔抽芯法观测发现有缺陷的钻孔灌注桩，一般也需钻2个孔作比较和鉴别。

对于桩身局部性的混凝土缺陷，如局部粗细骨料胶结不紧密而形成的局部蜂窝和离散等，可采用灌浆补强法处理。抽芯检测所钻的2个孔，一个作为灌浆的进浆孔，另一个作为出浆孔。

灌浆宜分3次进行，第一次向进浆孔压入水灰比0.7～0.8纯水泥稀浆，待孔内原有积水全部从出浆孔口压出来后，再用水灰比0.5～0.6的水泥做第二次灌浆，压一阵停一阵(每阵相隔约15min，使浆液充分扩散，

当出浆孔口排出和压入的水泥浆稠度相同后，再进行第三次灌浆(使用水灰比为0.38～0.43的浓水泥浆)，将灌浆压力调至最大0.7MPa，稳压闷浆至少20min，关闭灌浆阀，灌浆工作即结束。

2、桩中挖桩法

对于钻孔取芯确认桩身混凝土存在严重夹泥、裂缝、松散和断桩等缺陷的大直径钻孔灌注桩(直径大于1.5m)，如缺陷部位不是很深(深度在30m以内)，可采取在桩身中心进行人工挖孔，然后再灌注相同混凝土的方法处理。

人工挖孔孔径宜比原钻孔灌注桩的桩径减少300mm，以保证孔壁周围至少有150mm原混凝土作为人工挖孔的“护壁”。同时挖孔孔径不宜小于1m，以利孔内施工人员操作和确保安全。

人工挖孔应挖至原桩身缺陷底部，并适当加深，加深深度宜为孔径1倍以上。

桩孔宜设置钢筋笼，钢筋笼可按构造要求配筋。桩芯混凝土强度等级宜与原钻孔灌注桩的桩身混凝土相同，以确保桩身的完整性和新旧混凝土弹性模量一致。

灌注桩地基处理 篇5

关键词：灌注桩质量问题处理措施

中图分类号：TU3

0引言

混凝土灌注桩通常是在建筑物、桥梁或构筑物深部土层较弱或上部荷载比较大，而且对沉降有严格要求时采用的。近年来，随着施工技术的不断进步，大批高层建筑、高等级公路及重要水利工程的建设，混凝土灌注桩凭借其抗震性好、适应性强、施工工艺简单、承载力大、施工噪音污染较小等特点，在工程建设中得到了广泛的应用。

1灌注桩常见的质量事故的影响

根据成孔方法的不同，灌注桩分为钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩及人工挖孔灌注桩等。作为基础承载力普遍采用的一种形式一灌注桩，此类工艺正日益完善。但往往由于灌注桩施工作业的大部分工序均是在地面以下完成的，施工过程无法直接观测，同时施工结束后的质量检查也不能开挖验收。同时，施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此。正确地选用科学合理的施工工艺，保证混凝土灌注桩的质量，使灌注桩达到全部优良，是事关主体结构安全性、使用寿命，确保工程质量的重要环节。

2泥浆护壁成孔灌注桩质量事故及处理

2.1孔壁坍塌现象：孔壁坍塌是在成孔过程中，在排出的泥浆中不断出现气泡，或护筒里水位突然下降，这都是坍塌的迹象。

处理措施：发现塌孔，首先应保持孔内水位，如为轻度塌孔，应首先探明塌孔位置，将砂和黏土混合物回填到塌孔位置以上1-2m；如塌孔严重，应全部回填，待回填物沉淀密实后采用低钻速。

2.2护筒冒水现象：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒偏斜和位移，以至造成桩孔偏斜，甚至无法施工。

处理措施：初发现护筒冒水，可用黏土在四周填实加固，如护筒严重下沉或位移，则应返工重填。

2.3钻孔偏斜现象：钻孔偏斜是指成孔后，空位发生倾斜，偏离中心线，超过规范允许值。它的危害除了影像桩基质量外，还会造成施工上的困难，如放不进钢筋骨架等。

处理措施：如已出现斜孔，则应在桩孔偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直；或在桩孔偏斜处回填砂粘土，待沉积密实后再钻。

2.4钻孔漏浆现象：钻孔漏浆是指在成孔过程中或成孔后，泥浆向孔外漏失。

处理措施：加稠泥浆或倒入黏土，慢速转动，或在回填土内掺片石、卵石，反复冲击，增强护壁。

2.5流砂现象：发生流砂时，桩孔内大量冒砂，将孔涌塞。

处理措施：保证孔内水位高于孔外水位0.5m以上，并适当增加泥浆密度；当流砂严重时，可抛入砖、石、黏土，用锤冲入流砂层，做成泥浆结块，使其形成坚实孔壁，组织流砂涌入。

2.6钢筋笼偏位、变形、上浮处理措施：在施工中，如已发生钢筋笼上浮或下沉，对于混凝土质量较好者，可不予与处理，但对承受水平荷载的装，则应校对核实弯矩是否超标，采取补强措施。

2.7断桩现象：水下灌注混凝土，如桩截面上存在泥夹层，会造成断桩现象，这种事故使桩的完整性大受损害，桩身强度和强度大大下降。

处理措施：如已发生断桩。不严重者核算其实际承载力；如比较严重，则应进行补桩。

2.8吊脚桩现象：吊脚桩是指桩成孔后，桩身下部局部没有混凝土或加有泥土。

处理措施：注意泥浆浓度，及时清渣。

3沉管灌注桩质量事故殛处理

3.1缩颈现象：缩颈又称瓶颈桩。它的特点是在桩的某部分桩径缩小，截面尺寸不符合设计要求。

处理措施：对于施工中已经出现的轻度缩颈，可采用复插法，每次拔管高度以1m为宜；局部缩颈可采用半复打发，桩身多段缩颈宜采用复打发施工，或采用下部带喇叭口的套管。

3.2斷桩处理措施：如已发生断桩不严重者核算其实际承载力，比较严重者则应进行补桩。

3.3吊脚桩现象：即桩底部的不密实或隔空，或泥砂混入形成松软层。

处理措施：①沉管时用吊锤检查。桩尖是否缩入管内，如发现有，应及时拔出纠正。②为防止活瓣不张开，可采用密振慢抽方法，开始拔管50cm范围内，可将桩管翻插几下，再正常拔管，使混凝土正常落下。⑨沉管时封好桩尖，使活瓣间隙减小。

3.4桩身下沉现象：有时在桩成形后，在相邻壮伟下沉套管时。桩顶的混凝土、钢筋或钢筋笼下沉。

处理措施：如发生桩身下沉，应铲去桩顶杂物、浮浆。重新补足混凝土。

3.5桩尖进水、进泥沙处理措施：对于少量进水(小于200mm)，可不做处理，只在灌第一槽混凝土时酌量减少用水量即可；如涌进泥砂及水较多，应将桩管拔出，清除管内泥砂，用砂回填桩孔后重新沉入桩管。如桩尖损坏或不密实，可将桩孔拔出，修正后将孔回填，重新沉管。

4千作业法成孔灌注桩质量事故及处理

4.1塌孔处理措施：如已发生塌孔。应先钻至塌孔以1-2m再用豆石混凝土或低强度混凝土(C5、C10)填至塌孔位置以上1.0m。待混凝土初凝后。在钻孔至设计标高。

4.2桩孔偏斜现象：桩孔垂直偏差不符合要求。

处理措施：如发现倾斜，可用素土回填夯实，重新成孔。

4.3孔底虚土过厚处理措施：重新清理孔底。

5人工挖孔桩质量事故及处理

5.1桩孔坍塌处理措施：对塌方严重的孔壁，应用砂石填塞，并在护壁的相应部位设泄水孔，用以排除孔洞内水。

5.2井涌处理措施：当遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和各种可能出现涌土、涌砂土层时，应将每节护壁高度降低为300～500mm，还可以采用有效降水措施以减小动水压力，同时还可将水流方向引向下，从而有效预防井涌。

5.3护壁裂缝现象：护壁裂缝是指护壁上、下届之间脱节，或出现一些水平、垂直缝和斜裂缝，一般多发生在桩孔的中、上部。

处理措施：对于护壁产生的裂缝，一般可不处理，但皮切实加强施工现场监视观测，发生问题，及时解决。

6结束语

灌注桩地基处理 篇6

CFG桩复合地基是通过褥垫层与基础连接, 无论桩端落在一般土层还是坚硬土层里面, 均可以保证桩间土正常地参与工作。无论从强度还是模量上看, 桩体的具体情况都要比桩间土大, 所以, 在荷载作用的挤压下, 桩顶的应力要比桩间土表面应力大。这样, 桩就可以将自己承受的荷载转向较深的土层中, 在一定程度上就相应的减少了桩间土承担的荷载。同时, 由于桩的作用使得复合地基的承载能力有所提高, 同时也使得其在压力情况下变形的程度也有所减小, 这就进一步降低了工程的构建成本。除此之外, 在复合地基的设计过程中, 还必须运用复合地基的核心技术, 即在地基与桩、桩间土之间设置一定厚度的砂石级褥垫层。这种是否在地基下设置褥垫层的决定, 对复合地基的受力情况有很大而且直接的影响:若是不设这个置褥垫层, 就会造成桩间土的承载能力下降, 使其具体作用难以得到有效的发挥, 最终就不可能成为复合地基。若是在地基下设置褥垫层, 桩间土承载力的发挥就可以在单纯依赖桩的沉降的基础上, 及时的将桩端落在坚硬土层上, 而且也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上, 使桩土共同承担这一荷载。这样, 通过调节褥垫层的厚度来调整桩与桩间土之间的水平差距及竖向上对荷载的分配比例, 就可以及时地防止地基局部由于沉降较大而引起的不均匀变形。

2 CFG桩的施工流程

2.1 砼的搅拌

(1) 拌制CFG桩混合料用的骨料要选择清洁、坚硬、不含冰、雪等冻结物及易冻裂矿物质的优质骨料。 (2) 砼中需要加入防冻剂, 这种防冻剂溶液要有专人专项配制, 严格控制各种原料的掺杂量。 (3) 严格控制水灰的比例, 要从拌和的水中扣除骨料中已有的水份及防冻剂溶液中已存在的水份。 (4) 严格控制骨料的温度, 根据不同的温度差异而采取不同的措施:当气温低于0℃时, 骨料要用岩棉被等覆盖以增加其温度;当气温低于-5℃时, 要用热水拌砼, 并延长搅拌混合料的时间以此来加强搅拌的效果;当气温低于-10℃时, 要搭设搅拌棚, 四面用保温材料如草帘、草袋、锯末等进行覆盖, 而后将骨料移入暖棚或采取其他加热措施。

2.2 砼的浇筑

冬季施工砼的浇筑方法与常温相同, 但对泵管和砼泵要尽可能地采取保温措施。泵管一般要用防燃烧的草帘被包裹覆盖, 砼泵要搭设保温棚, 以减少热量损失。掺防冻剂的砼拌和物出机温度一般不得低于10℃, 入模温度不得低于5℃。浇筑时, 严格按操作规程进行施工。

2.3 砼的养护

砼浇筑完毕后, 立即覆盖。一般用一层塑料膜加两层草袋, 可根据气温情况进行增减, 进行蓄热养护, 以保证砼的质量。在温度低于0℃条件下养护不得浇水, 外露表面必须覆盖。初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度, 否则应采取保温措施。

3 桩基质量的检验

(1) 现场测出承载力Q-s曲线。

(2) 由Q-s曲线确定单桩复合地基承载力特征值。

(3) 由单桩复合地基极限荷载除以安全系数取得承载力特征值, 当极限荷载不能确定时, 用比例界限法、相同沉降量法、极限法等确定承载力特征值。

(4) 单桩复合地基承载力特征值极差不超过30%时, 复合地基承载力特征值为各单桩复合地基承载力特征值的平均值。

同时, 还要抽检20%左右的桩进行低应变反射波试验, 从而对桩身结构的完整性进行检验。其检验步骤就是将桩看作是一维的杆件, 利用弹性波在一维杆状介质中传播的频率等, 来判断桩是否存在缺陷, 如裂缝、断桩、缩径、砼离析等。

4 CFG桩应用中存在的问题及预防措施

4.1 桩体裂缝

桩体裂缝一般发生在离桩顶1m左右的桩体上。产生裂缝的主要原因有:无经验的作业人员在凿桩头时, 由于不当的施工方法, 当用大锤横向锤击桩体时, 用力太大;或者是采用机械挖取桩间土的同时, 由于开挖过程中机械碰撞到桩体上;又或者是成桩后桩体附近机械的行走挤压, 在桩体尚未达到一定强度的情况下, 就容易产生裂缝;而桩顶砼密实度不够也易产生裂缝。

因此, 在施工过程中, 作业工人凿桩头时用力不要过大;桩间土的开挖尽量采用人工操作;同时, 成桩后在桩体尚未达到一定承重强度时尽量避免桩体附近的机械行走。

4.2 缩径或断桩

在采用振动沉管法施工过程中, 若拔管的速度太快就容易造成缩径或断桩。因此在桩基的设计过程中, 一定要注意布桩的合理性, 桩距一般应尽量控制在大于4倍桩径的条件下。如设计上无法保证有足够的桩距的情况下, 为防止施工过程中造成缩径和断桩, 一般措施是要严格执行“隔排隔桩跳打”的施工顺序。在采用管内泵压施工工艺时, 若提钻速率不合适也会造成缩径或断桩。提钻速率太快, 而泵送的混合料没有跟上, 断断续续的泵送, 也会不同程度地造成桩径的缩小和断桩;若提钻速率过低, 常出现高压管路堵塞甚至管路崩开等故障, 易使泵送质量降低并进一步造成桩身砼的质量缺陷, 进而也会产生断桩。

4.3 桩身砼离析

离析桩多是在搅拌砼的过程中造成的, 所以, 技术人员必须经常检查砼的坍落度, 对不符合要求的砼要坚决禁止使用。坍落度太大, 就比较容易造成泌水、离析等情况, 所以, 一般坍落度应控制在160mm~200mm之间。同时, 还要提拔钻杆中连续的泵料, 特别是在饱和砂土、饱和粉土层中的泵待料, 否则就会造成混合料离析。

结语:在软弱地基处理中运用CFD钻孔灌注桩施工技术, 要严格按照施工程序施工, 注意施工要点, 采取相应措施预防窜孔等等问题的出现, 发现问题及时解决, 可有效提高软弱地基的强度, 保证地基的稳定, 这样才能取得良好的技术经济效果。

摘要：本文旨在介绍CFG钻孔灌注桩技术的具体施工流程, 以及该技术在处理软弱地基过程中的施工要点及方法, 重点在于分析CFG钻孔灌注桩技术在施工工程中遇到的常见问题及相应的处理办法, 以使得CFG钻孔灌注桩技术在软弱地基的处理过程中得到高效合理地利用。

关键词：CFG,钻孔灌注桩,软弱地基,作用机理,施工流程

参考文献

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灌注桩地基处理 篇7

1 工程概况

110 kV土官变电所位于云南省禄丰县土官镇新街东北侧约1km处的洪山(当地人称半弯山),所址交通便利,楚雄—昆明的老320国道位于所址南侧约500 m,从老国道到场地有一条乡村道路连接。所址场地为山前凹陷坡地,西面、西南面、西北面均被低山环绕,地形略呈山脊状,坡向正东,海拔1 855 m。场地上方为松林,坡度约15。;下方为桉树及黑金树苗林,坡度约6°。坡脚有一条新建水渠蜿蜒流过。本线路工程拟定了东、西2个路径方案,其中西方案线路起点为220kV禄丰变出线架,终点为土官110 kV变电所。线路自220 kV禄丰变出线后,向南经大坟棵、平掌、鲁家湾、罗武村、白山村、水沟、棬槽湾、梨冲、六子冲水库至赵家村左转向东南方向,经下箐、上箐、小海子、狗耳朵坡、清水沟进入土官变电所,线路长28 km,曲折系数1.064。

西方案的优点是:线路沿线有多条乡村道路可利用,交通条件较好;沿线森林分布相对较少,森林长度约占线路长度的43%。其缺点是:线路长度较长。

经过比较,西方案线路交通方便,林木砍伐量少,对土地的扰动相对较小,西方案建设对生态环境的影响相对较小,故本工程推荐西方案路径。本线路工程总占地2.16 hm2,其中永久占地0.24 hm2,临时占地1.92 hm2;总挖方量1 400 m3,填方量1 200 m3,各部位挖填方平衡后共弃土石方量200 m3。该工程地处南岭西段,沿线地形起伏较大,交通运输不便,人抬运距较远,施工难度大,工期要求紧。本线路大部分路径位于山区,地形复杂,经常遇到需要跨越山头以及低压线路的情况。

2 工程地质概况

线路地形多为丘陵和山地,海拔高程在1 700～2 100 m之间,山地地形坡度一般为0～5m。线路沿线森林分布较多,植被良好。主要地层出露有第四纪冲击层的红色轻亚黏土和亚黏土、浅黄色泥岩和粉砂质泥岩互层出露。本线路沿线丘陵占50%,山地占40%,平地占10%。由于局部有软弱地基存在,为了降低了成本,增强铁塔的稳定性,本次设计采取了灌注桩基础加固的方法。

3 钢筋笼的制作与吊装

(1)钢筋笼制作严格按设计加工,主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10 mm;箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20 mm;钢筋笼直径允许偏差±10 mm;钢筋笼长度允许偏差±50 mm。加颈箍宜设在主筋外侧,以加强对钢筋笼的箍子作用,且不会增加施工难度,主筋一般不设弯钩。

(2)钢筋笼采用吊车吊装,以一次整体安设为宜,吊点设在加强箍筋处,同时采取绑扎砂杆的措施加强钢筋笼的刚度,保证起吊时不致变形。吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍,可慢起慢落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌,同时细心观察水位,检查是否坍孔。钢筋笼分段吊装时,入孔搭接采用单面搭接焊,上下节轴线控制在同一直线上。钢筋笼入孔后,要进行测量校对,然后用吊筋将其固定于孔口,牢固定位,防止下落及“浮笼”现象的发生。钢筋笼吊装时应防止变形;安放前需再检查孔内情况,以确定孔内无塌方和沉渣;安放要对准孔位,扶稳、缓慢、顺直,避免碰撞孔壁,严禁墩笼、扭笼。当灌注完毕,待桩上部混凝土初凝后,方可解除钢筋笼的固定设施。

4 灌注桩施工

灌注桩施工工艺比较复杂,一般钻孔桩的施工工艺流程:测定桩位→埋设护筒→钻孔(设备浆池制备泥浆、泥浆循环清渣)→清孔→灌注水下混凝土→安放钢筋骨架。施工企业只有准备充分、合理组织、精心施工、严格监控,才能保证成桩率,达到预期的施工目标。采用换浆法,将钢筋笼及导管安放到位后,从导管中以中速压入符合规定指标的泥浆,把孔内比重大的泥浆换出,使含砂率逐步减小,直至稳定状态为止。灌注水下混凝土采用竖向导管法。导管入孔就位后,其下端距孔底沉渣0.3～0.5 m。水下混凝土的灌注采用孔口平台配汽车吊进行,一次连续灌注。灌注速度必须迅速,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。在灌注水下混凝土前,应向孔底射水3～5 min (射水压力应比孔底压力大0.05 MPa),将孔底沉淀物冲翻动,然后立即灌注。钻孔桩封底采用砍球法进行施工。封底混凝土的初存量要满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不小于1.0 m的要求。灌注过程中,经常测量导管埋入混凝土的深度,导管埋深控制在2～4m之间,随灌注提升导管。首批混凝土灌注正常后,必须连续进行,不得中断。否则,先灌入的混凝土达到初凝,将阻止后灌入的混凝土从导管中流出,造成断桩。在灌注过程中,应经常用测锤探测混凝土面的上升高度,并适时提升、逐级拆卸导管,保持导管的合理埋深。当混凝土接近钢筋笼时,宜使导管埋得较深,尽量避免钢筋上浮现象。要注意正确控制导管埋深,如果导管埋入混凝土过深,易使导管与混凝土间摩擦阻力过大,致使导管无法拔出而造成事故。提管过程中要缓缓上提,如过猛易使导管被拉断。因此,埋臂深度一般应控制在2～6m,同时注意控制灌注速度。

5 灌注桩施工常见问题及处理措施

在本次送电线路灌注桩施工过程中,出现了以下几个问题,由于处理得当,使得灌浆效果得到了保证。下面对在施工过程中经常出现的问题及采取的主要处理措施进行总结。

5.1 断桩

由于混凝土凝固不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。处理措施:砼配合比应严格按照有关水下砼的规范配置,并经常测试坍落度,防止导管堵塞。同时尽可能提高混凝土浇筑速度。桩孔钻成后,必须认真清孔。一般采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定。冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前,应认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

5.2 钢筋笼上浮

钢筋笼由于经过混凝土灌注且导管埋深较大,而其上层混凝土因浇筑时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时带动钢筋笼上升。当砼上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速度,减小砼面上升的动能作用,以免钢筋笼顶被托而上浮。当钢筋笼被埋入砼中有一定深度再提升导管,减少导管埋入深度,使导管下端高出钢筋笼下端相当距离时再按正常速度浇筑。

5.3 成孔偏斜

处理措施:钻机就位时,应使转盘保持底座水平,使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止位移。场地平整坚实,支架的承载力应满足要求,在发生不均匀沉降时,必须随时调整。偏斜过大时,应回填粘土,待沉积密实后再钻。

6 成桩质量检验

(1)砼试块强度的质量检验和桩身动检,桩身动检包括大应变和小应变,可测出桩长、缩径、扩径、断桩及可估算出砼强度。质量检验和桩身动检必须合格。

(2)建议有条件的按1%～2%抽样,按慢速维持荷载法做竖向静荷载试验。竖向静荷载必须满足设计要求。

7 结论

(1)在桩顶设计标高以上应加灌0.5～0.8 m高度,待桩顶混凝土强度达到设计强度的70%时,将其凿除。在灌注将近结束时,如出现混凝土顶升困难,可在孔内加水稀释泥浆,将部分沉淀土掏出,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

(2).电线路杆塔基础承受着杆塔荷载传递到基础顶面的外力作用,不倾覆,不下沉,不上拔,因此基础施工质量是使线路能长期安全运行的基本保障。基础施工中出现的质量问题大都是人为因素造成的,而认真做好事前、事中的各种控制措施能避免该问题的出现。随着送电线路工程建设的增多,参建的施工人员水平参差不齐,施工单位和监理单位应加强工程施工管理,做好质量控制工作,提高工程整体质量。

(3)采用人工挖孔灌注桩作基础,具有机具设备简单、施工操作方便、占用施工场地小、对周围建筑物影响小、施工质量可靠、可全面展开施工、缩短工期、造价低等优点,值得广泛应用。目前,云南省禄丰县建成和在建的砖混、底框和框架建筑大部分采用人工挖孔灌注桩基础,这主要与该地域的地质条件等因素有关。人工挖孔灌注桩适用于土质较好、地下水位较低的黏土、亚黏土、含少量砂卵石的黏土层,可在高层建筑、公用建筑、水工建筑中作桩基,作支承、抗滑、挡土之用,而对软土、流砂、地下水位较高、涌水量大的土层不宜采用该桩基。

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灌注桩地基处理 篇8

关键词：洛阳铲,挖孔灌注桩,经济效益

洛阳铲配合人工挖孔灌注桩是用改进的洛阳铲挖土成孔(黄土层部分),人工挖孔扩底(砂卵石部分),灌注混凝土成桩,这种桩由于其受力性能可靠,单桩承载力高,沉降量小;不需大型机具设备,施工操作机具简单,可多桩同时进行,施工速度快的特点,应用较为普遍,已成为大直径灌注施工的一种主要工艺型式。

1 工程概况

河南省安阳市安钢水冶永通球墨铸铁管有限责任公司年产120万吨氧化球团矿工程,占地面积约15公顷,含建筑物和各种构筑物工程,地基处理采用挖孔灌注桩,桩直径为800 mm,每根桩长约12 m,共2000多根,用C30混凝土浇筑。

2 施工方案

施工方案:挖孔采用洛阳铲配合人工挖孔,即桩孔上部粘土、粉土层采用洛阳铲成孔,下部卵石层(约2 m)采用人工挖孔,然后放钢筋笼浇筑混凝土。

2.1 施工前准备工作

2.1.1 技术交底工作

施工前熟悉施工设计文件,理解设计意图,做好技术交底。

2.1.2 测量工作

组织测量人员对设计控制桩进行复测定位,绘制出每个桩位图,并现场放出桩位,后将测量成果向监理工程师报验,经监理工程师复测确认后,开始施工。

2.2 施工准备

1)测量准备:施工前测量要根据技术交底的桩位图精确的放出施工桩位,桩位中心点用钎子插入地下,并在周围用白灰明示。

2)技术准备:根据设计文件要求绘制桩位平面布置图。

3)机械准备:洛阳铲成孔部分,每台洛阳铲配备机动翻斗车一辆,人工挖孔部分,1吨卷扬机三脚架,桶、短柄铁锹、镐,混凝土浇筑机具包括:混凝土搅拌机、振动器、窜筒。

4)人员准备:每台洛阳铲配备机械手1名,运土手1名。

5)材料准备

①水泥:42.5级普通硅酸盐水泥,水泥无受潮结块;

②碎石:粒径20～40 mm,最大粒径不超过40 mm,含泥量不大于2%;

③砂:中粗砂,不得含有草根、垃圾等,含泥量不大于3%;

④钢筋:必须三证齐全;

⑤可根据施工需要早强剂或泵送剂。

2.3 施工工艺及施工方法

2.3.1 施工工艺

①开始——②原地面处理——③放线、定桩位——④钻机(洛阳铲)就位——⑤钻进——⑥钻至砂、卵石层——⑦人工挖砂、卵石至设计深度,检查持力层——⑧扩底——⑨清理孔底,排除积水,检查尺寸和持力层——⑩吊放钢筋笼就位——⑪灌注混凝土——⑫结束。

2.3.2 施工方法

1)钻机就位后,应用洛阳铲机具架身的前后中垂线检查塔身导杆,校正位置,使铲头垂直对准桩位的中心,确保灌注桩垂直度偏差不大于1%。

2)洛阳铲成孔:钻机开始时,先慢后快,这样既能减少洛阳铲头摇晃,又容易检查钻孔的偏差,以便及时纠正。在成孔过程中,如发现钢丝绳摇晃过大或难钻时,应放慢进尺,否则容易导致桩孔偏斜、位移,当钻头达到卵石层时,停止钻进工作,下面卵石层由人工挖掘。

3)钻机移位:当上一根桩钻孔完毕后,进行下一根桩的施工,施工时挖土经常临时将桩位覆盖,因此,下一根桩施工时,根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩进行复核,保证桩位准确。

4)人工挖掘:洛阳铲把上部粘土、粉土层挖出后,卵石层由人工用镐、锹进行挖掘,挖到设计标高后,开始扩底,扩底部分采取先挖桩身圆柱体,在按扩底尺寸扩底。弃土装入吊桶内,垂直运输,在孔上口安三脚支架,用人工或慢速卷扬机提升,吊至地面后,用机动翻斗车运出。

5)钢筋笼制作、安装:钢筋笼制作同一般灌注桩方法,钢筋笼四侧主筋上每隔5 m设置耳环,控制保护层为70 mm,钢筋笼外形尺寸比孔小11～12 cm。钢筋笼就位用起重机进行,整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上借助自重保持垂直度正确。

6)混凝土搅拌及运输:混凝土采用搅拌站集中搅拌,混凝土运输罐车运输,混凝土按配合比进行配料,计量要求准确,坍落度要求4～8 cm。

7)灌注混凝土:混凝土下料采用串筒,混凝土要垂直灌入桩孔内,并应连续分层浇筑,每层厚不超过1.5 m,并分层捣实。

8)混凝土养护:在混凝土浇筑12 h后进行湿水养护,养护时间不少于7 d。

3.4质量控制

1)灌筑桩桩位偏差应符合有关标准规定,桩顶标高至少要比设计标高高出50 cm.

2)灌筑桩的沉渣厚度不得大于50 mm。

3)灌筑桩每浇筑50 m3应有一组试块,小于50 m3的桩应每根桩有一组试块。

4)桩的静荷载实验根数应不少于总桩数的1%,且不少于3根,当总桩数少于50根时,应不少于2根。

5)桩身质量应进行检验,检验数不应少于总数的20%,且每根柱子承台下不得少于1根。

6)施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等全过程检查。

7)施工结束后,应检查混凝土强度,并应做桩体质量及承载力检验。

3施工中应注意的问题

1)洛阳铲挖孔施工适用于粘性土、亚粘性土、亚砂性土及有一定密度且含水量较小的粉砂土地质;当遇到含有大粒径砾石或其它特殊土质地基成孔较困难时,可改变施工方法,如本工程中的人工挖孔。

2)洛阳铲挖孔是靠洛阳铲自重下落时的重力使铲体入土,提升铲体收缩抓土的,铲体下落距离越大则冲击力越大,铲体入土越深,抓土量也越大。但由于铲体下落时易受到钢丝绳抖动时张拉的影响,铲体产生抖动,容易造成成孔直经不均匀,上部易扩孔,下部易缩孔,施工时必须注意保持钢丝绳的松紧一致,使铲体能够自由下落。

3)人工挖孔时,为防止坍孔和保证操作安全,直径1.2 m以上桩孔多设混凝土支护。

4)人工挖孔时,如地下水丰富,渗水或涌水量较大时可根据情况采取以下措施:①少量渗水可在桩孔内挖小集水坑随挖土随用吊桶,将泥水一起吊出;②大量渗水,可在桩孔内先挖较深集水井设小型潜水泵将地下水排出桩孔外,随挖土随加深集水井;③涌水量很大时,如桩较密集,可将一抓桩超前开挖,使附近地下水汇集于此桩孔内,用1～2台潜水泵将地下水抽出,使起到深井降水作用,将附近桩孔地下水位降低;④渗水量较大,井底地下水难以排干时,底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔;⑤当挖孔遇流砂层时,一般可在井孔内设高1～2 m左右、厚4 mm钢套护桶,直径略小于混凝土护壁内径,利用混凝土支护作支点,用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中,阻挡流砂,钢套筒可一个接一个下沉,压入一段,开挖一段桩孔,直至穿过流砂层0.5～1 m,在转入正常挖土和设混凝土支护.浇筑混凝土时,至该段,随浇混凝土随将钢护筒吊出,或不吊出。

4 经济效益分析

1)洛阳铲成孔速度同比人工挖孔快很多,加快了工程进度,降低了工程造价。

2)实际施工中,同比情况下,洛阳铲成孔市场单价每米14～16元左右,人工挖孔市场单价每米30～32元左右,每米平均节省16元,该项目桩共2 000×(12-2)=20 000 m,降低费用支出32万元,取得了较好的经济效益。

参考文献

[1] 江正荣.地基与基础施工手册.北京:中国建筑工业出版社,1997

灌注桩地基处理 篇9

微型灌注桩是一种小直径的钢管灌注混凝土桩, 是对树根桩进行改良后发展的一种桩型。微型灌注桩其特点为与树根桩相同的施工方法的基础上, 在外增加小直径微型钢管, 以增加树根桩在复杂土层的适应性及增加树根桩的承载力;其施工方法主要是:成孔后先吊放钢管, 再进行压力注浆形成桩体;与周边土体摩阻力大且成桩质量可靠, 同时地基软弱层得到加固;其优点主要有:

(1) 施工设备小, 施工场地要求低, 尤其适于大型设备难以施工的软土地基中使用;

(2) 施工速度快, 每台钻机每天可施工5根～7根, 是其它桩基所无法比拟的;

(3) 造价低 (由于在施工中省去了混凝土搅拌和运输等环节) , 经成本分析, 微型灌注桩成本约为250元/m, 单桩成本低廉;

(4) 微型灌注桩外使用了小直径钢管, 其在软弱地基中适应性较强, 特别是在粉细砂层、有流砂的土层中, 用普通泥浆护壁钻孔成孔质量难以保证的情况下, 用微型灌注桩的质量可靠, 优势明显;

(5) 微型灌注桩不仅可以承受压力, 也可用来承受拉力或拉压交替的荷载;

(6) 施工工艺简单, 便于推广应用。这充分说明微型灌注桩是一种技术经济性能均好的新型桩基, 极具推广应用价值。

下面通过一个塔式起重机的地基加固应用实例来说明其设计及施工过程。

2工程及地质概况

湖南某汽车站综合办公楼工程地上11层, 地下2层, 钢筋混凝土框剪结构;建筑高度45.85 m, 基础为静压预应力管桩, 底板为700厚钢筋混凝土平板。基坑挖深8.8m, 局部挖深达9.7 m。本工程采用1台QTZ63塔吊式起重机。

场地原地面为沙地及果林, 经堆填平整, 场地东侧为住宅小区, 南侧为内河涌, 西侧为空地, 北侧为市政道路。主要地层为人工填土层、粉质粘土或粉土层、淤泥或淤泥粉质粘土层、粉细砂层、中粗砂层、残积土层及下伏基岩等。场地地下水水位埋深0.75 m～1.80 m, 含水丰富。

3塔式起重机基础形式及加固分析

按塔式起重机厂家提供的资料, 塔式起重机基础承载的竖向力N=472.5 KN, 倾覆力距M=1 930.86 KN·m。基础为预埋螺栓固定式, 固定式底座的尺寸厂家提供的尺寸为5×5×1.3 m, 按现场情况基础承台尺寸采用5×5×1.4 m。基础混凝土强度等级与底板相同, 为C35S8, 配Φ20@200×200底层双向钢筋, 利用底板面筋Φ20@150×150作为面筋。

由于本工程考虑设塔式起重机时已进行完成静压桩施工及基坑的开挖, 静压桩机已退场, 而且基坑支护为土钉墙加双排搅拌桩支护, 基坑顶可承受的荷载已不允许在基坑顶设塔式起重机的基础, 只能设在基坑底。

基坑底为粉细砂层, 含水量丰富, 按地质资料其承载力仅为70 KPa, 达不到厂家要求的200 KPa的地基承载力要求, 用静压桩或钻孔灌注桩成本均较大, 而且不可行, 仅机械的进退场费就很高。为此, 采用16根微型灌注桩对地基土进行加固 (大样详见图1) , 加固计算见后面的验算。该基础承台与底板连在一起, 由于塔吊承台先进行施工, 施工时该部分底板用施工缝与其它底板隔开, 设4×300钢板止水带, 预留钢筋与底板连接, 其做详见图1。

4塔吊基础微型灌注桩的设计及承载力验算

采用Φ200微型压力注浆桩, 强度为C20, 采用42.5R水泥, 水灰比为0.45, 孔中填碎石, 桩长约11.61 m, 入岩4 m, 入岩段直径为Φ150。钢管直径110 mm, 壁厚5mm。单桩承载力取250 kN, 其承载力取值计算如下:

4.1 单桩承载力计算

(1) 单桩承载力计算 (标准值)

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp (1)

u—桩身周长;qsik—桩侧i层土的极限侧阻力标准值;

li—桩穿越第i层土的厚度;qpk—桩端阻力;

Ap——桩端面积。

根据地质资料, 塔式起重机基础桩位置的土层分为5层, 具体如下:

qpk=2MPa

Ap=πD2/4= (3.14×0.15×0.15) /4=0.018 (m2)

u=πD=3.14×0.2=0.63 (m)

Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp

=0.63 (12×4.43+26×1.74+60×1.44+80×1.21+120×2.79) +2000×0.018=0.63×616.4+36=424.33 (kN)

(2) 单桩承载力设计值 (考虑桩群相互作用效应)

Qu=Quk/1.67=424.33/1.67=254.09 (kN)

(3) 按桩混凝土强度计算桩承载力:

Quk=fcAc (2)

式中:fc——混凝土抗压强度, C20取10MPa;

Ac——桩截面积, Ac=πD2/4= (3.142×0.2×0.2) /4=0.0314

Quk=fcAc=10×1000×0.0314=314.2 (kN)

按钢管截面计算抗拉抗压标准值:Fuk=fsAs (3)

fs——钢材抗拉、抗压强度, Q235钢取210MPa;

As——桩钢管截面积, Ac=π/4 (D2-d2) =3.142/4× (0.112-0.1052) =8.44×10-4。

Fuk=fsAs=210×1000×8.44×10-4=177.24 (kN)

综合钢管和混凝土的承载力:

Qu= (Quk+Fuk) /1.67= (314.2+177.24) /1.67=294.3 (kN)

(4) 抗拔力Rt验算:

抗拔力:

①按土层摩擦力

F=u∑qsikli

=0.63 (12×4.43+26×1.74+60×1.44+80×1.21+120×2.79)

=0.63×616.4

=388.33 (kN)

②按钢管截面:Fuk=fsAs=210×1000×8.44×10-4=177.24 (kN)

按较小值取抗拔力Rt=177.24kN

③单桩承受的拔力Q= (F+G) /n-Mxyi/∑yi2-Myxi/∑xi2 (4)

Q——群桩中单桩所承受的外力设计值;

R——单桩承载力设计值;

F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值;按厂家提供的数据, F=472.50kN;

G——作用于桩基承台和承台上土自重设计值;塔吊承台尺寸为5 m×5 m×1.4 m=35 m3, 则承台自重G1=35×25=875kN;

n——桩数;取n=16根。

Mx、My——作用于承台底面桩群形心的x、y轴的弯距设计值;根据厂家提供的数据, 作用于桩群上的外力的弯矩设计值Mmax=1 930.90 (kN·m) , 使桩产生最大受力的弯距方向为承台的对角线方向。这时取undefined。

yi——第i根桩至x、y轴的距离。按桩的布置, yi、xi分两种, 其中有8根桩为0.70 m, 另外8根桩为2.1m (详见图2) 。

受拔力最大的桩为1号、4号、9号、12号桩, 其承受拔力:

Q= (F+G) /n-Mxyi/∑yi2-Myxi/∑xi2

= (472.50+875) /16-1365.35×2.1/ (8×0.72+8×2.12) -1365.35×2.1/ (8×0.72+8×2.12)

=84.22-73.14-73.14

=-62.06 (kN)

所以, Qmax=62.06kN﹤Rt=177.24kN, 满足要求。

综合以上4点的计算分析, 单桩承载力设计值取250kN。

4.2 群桩承载力验算 (按偏心受压计算) Qmax≤1.2R

Q= (F+G) /n+Mxyi/∑yi2+Myxi/∑xi2 (5)

Q——群桩中单桩所承受的外力设计值;

R——单桩承载力设计值;

F——作用于桩基承台顶面的竖向力设计值;按厂家提供的数据, F=472.50kN;

G——作用于桩承台和承台上土自重设计值;塔吊承台尺寸为5 m×5 m×1.4 m=35 m3, 则承台自重设计值G=1.2×35×25=1 050kN;

n——桩数;取n=16根。

Mx、My——作用于承台底面桩群形心的x、y轴的弯距设计值;根据厂家提供的数据, 作用于桩群上的外力的弯矩设计值Mmax=1 930.90 (kN·m) , 使桩产生最大受力的弯距方向为承台的对角线方向。这时取undefined。

yi、xi——第i根桩至x、y轴的距离。按桩的布置, yi、xi分两种, 其中有8根桩为0.70m, 另外8根桩为2.1m。

受力最大的桩为1号、4号、9号、12号桩, 其受力:

Qmax= (F+G) /n+Mxyi/∑yi2+Myxi/∑xi2

= (472.50+1050) /16+1365.35×2.1/ (8×0.72+8×2.12) +1365.35×2.1/ (8×0.72+8×2.12)

=95.16+73.14+73.14

=241.44 (kN)

所以, Qmax=241.44kN﹤1.2R=1.2×250=300kN, 满足要求。

安全系数K=300/241.44=1.24。

4.3 单桩稳定性验算

4.3.1 稳定系数φ的计算

(1) 计算土层液化折减系数:

按《建筑柱基技术规范》 (JGJ94-94) 5.2.12, 由于塔吊承台下存在3.6m的液化土层, 根据地质资料:

λN=N63.5/Ncr=5/7.9或8/9.5=0.633或0.842, 取λN=0.74;

则土层液化折减系数ψL=1/3。

(2) 桩水平变形系数α (1/m) :

undefined (6)

m——桩侧土水平抗力系数的比例系数;

按表5.4.5取m=6×1/3=2 (MN/m4) ;

b0——桩身的计算宽度, 圆形桩桩直径d≤1m时, b0=0.9 (1.5d+0.5) =0.9 (1.5×0.2+0.5) =0.72 (m) ;

E——材料的弹性模量, Q235钢材取E=2.1×105MPa, C20混凝土取E=2.55×104MPa;

I——截面惯性矩。

Φ110钢管I=π (d4-d14) /64=3.14× (0.1104-0.1054) /64

=1.22×10-6 (m4)

Φ220桩I=πd4/64=3.14×0.204/64=7.85×10-5 (m4)

所以, 当只考虑钢管,

undefined

当只考虑Φ220桩undefined

(3) 桩身计算长度1c

液化土层为粉砂层, 层厚为4.43 m, 需考虑土层液化折减系数ψL=1/3, 即L1=4.43/3=1.48 m, 以下为非液化土层。

因此, 桩身入土深度h=L1+L2+L3=1.48+1.74+1.21=4.43 (m)

当只考虑钢管, 按表5.5.3-2, h=4.43m≥4.0/α=4.0/1.412=2.83m;

lc=0.5× (4.0/α) =0.5×4.24=2.12m

(4) 桩的稳定系数φ的计算:

当只考虑钢管, lc/d=1.415/0.11=12.86, 查表5.5.3-1, φ=0.92-0.05×0.86/2=0.90;

当只考虑φ200桩:

lc/d=2.12/0.20=10.60, 查表5.5.3-1, φ=0.92+0.03×1.4/1.5=0.948;

按不利情况考虑, 取φ=0.9。

4.3.2 单桩稳定性验算

Nmax/φA≤f (7)

Nmax——单桩受力最大值, 取Nmax=236.75kN;

φ——稳定系数, 由上面计算φ=0.9;

A——桩的截面积, 取A=Ac=πD2/4=3.142×0.202/4=0.03142 (m2) ;

f——C20砼的抗压强度, 取f=10MPa;

Nmax/φA=241.44×1000/ (0.9×0.03142) =8.54MPa≤f=10.0MPa, 满足要求。

4.4 群桩抗倾覆力验算

1.4Mmax≤[M]

[M]=∑Qixi (8)

Qi——群桩中单桩所承受的外力设计值;

[M]——群桩抗倾覆力设计值;

xi——第i根桩至y轴的距离。

Mmax=1930.3 (kN·m)

[M]=∑Qixi=250× (8×0.7+8×2.1) =5600 (kN·m) ;

所以, 1.4Mmax=1.4×1930.3=2702.4﹤[M]=5600 (kN·m) , 满足要求。

安全系数K=[M]/Mmax=5600/1930.3=2.90。

5微型灌注桩施工技术工艺

5.1 主要施工流程

(1) 放线:按设计图纸放线, 偏差小于2cm;

(2) 钻机就位:在设计桩位上将钻机放平、放稳, 用水平尺校核, 使钻杆竖直:

(3) 成孔:用XY-100型钻机成孔, 可用泥浆或套管护壁, 块石层须用金刚石钻头钻进成孔, 如返水差, 可灌入水泥粘土浆, 待一定时间浆液固结后再进行钻进;

(4) 清孔:钻机钻到设计深度后, 应在孔底不进尺回转数周, 等到泥浆中泥碴含量较少时便可提钻;

(5) 制作、下放钢管:钢管下放时, 按设计的标高和长度下放固定好钢管, 钢管下端口距孔底应留有20 cm～50 cm距离;

(6) 下注浆管:下放完钢管后, 再下放一根注浆管, 管外径25 mm, 注浆管口距孔底250 mm左右;

(7) 注浆:通过注浆管向孔内压力注浆, 直到孔口冒浆, 将孔内残余泥浆排净才可停止注浆, 注浆压力0.6 MPa～1.0 MPa, 水灰比小于0.6, 比重大于1.58, 注浆量应大于钻孔理论体积的1.3倍, 采用42.5R硅酸盐水泥;

(8) 填碎石:随即向孔内填干净的10 mm～30 mm的碎石到孔口;

(9) 孔口浆液渗透、下沉和收缩, 在初凝前再实施补浆作业。

5.2 施工质量控制要点

施工人员须对钻孔桩位进行复核, 待甲方监理方认可后方可进行成孔施工, 桩位偏差小于2 cm;钻机须水平放置, 钻孔垂直度不小于5‰;钻孔浓度须比设计深度深50 cm, 终孔时应将孔内土渣清除干净;钢管制作须按规范要求进行, 在孔口进行搭接焊时, 应竖直整齐搭接以防下钢管困难;注浆管应密封良好, 管接头可靠, 防止漏浆影响桩质量和人员安全, 注浆管口应距孔底25 cm;应采用42.5R水泥, 水泥浆应按要求配合比搅拌均匀, 按要求进行送检。碎石应干净, 均匀填充到孔口, 应做好孔口补浆工作, 承台施工时应清除桩头松散层50 cm～100 cm;按设计配合比进行混凝土试块制作, 并送检进行强度测试。

5.3 施工主要设备

主要设备见下表:

6微型灌注桩使用效果

使用了微型灌注桩后, 解决了在该含水量丰富的软弱粉细砂层设置对承载力要求较高的塔式起重机基础的问题, 对其进行沉降观测, 没发生异常沉降, 加固处理后的基础较为稳定。

7结论

综上所述, 通过本工程对微型灌注桩应用实践, 丰富了在软弱地基中的加固经验, 增加了在软弱地基中使用微型灌注桩的信心, 而且与用其它方案比较, 取得了较好的经济效益。由于其施工工艺简单, 质量容易保证, 比树根桩有更好的应用前景, 特别是在土层较为复杂的软弱地基中。 [ID:3938]

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》 (SG J120-99) ;北京, 中国建筑工业出版社。

[2]《建筑桩基技术规范》 (JG J94-94) ;北京, 中国建筑工业出版社, 1994。

灌注桩地基处理 篇10

关键词：房屋建筑；地基施工；钻孔灌注桩技术

前言

钻孔灌注桩技术能够适应各种地质条件，并且施工操作比较简单，已经得到普遍的应用。但是，在施工过程中，由于施工环节比较多，如果其中的一个环节出现问题，便会引发质量事故，在这种情况下，对于施工人员来说，需要不断提高自身的综合素质，巩固强化自身的临场处理能力。在建设工程施工过程中，由于桩基位置可选择性比较小，因此，需要对施工加强管理，不断提高成桩质量。

1钻孔灌注桩施工准备

1.1场地平整，孔位测定

对施工材料和施工设备进行清点，水泥、砂石、钢筋等材料的数量和质量都要经过多次查验，不合格的材料不能进入施工现场，还要保证钻孔机械能够处于正常的工作状态。要对施工现场的状况进行整理，场地周围的杂物、垃圾等要进行清理，同时要调查施工现场的土质状况，如果土质比较松软，可以进行局部夯实，如果软土面积过大，就要及时更换施工场地。施工现场的临时支架搭建等要根据现场的地形来布置，并要保证现场的水电畅通，满足施工的基本要求。

1.2护筒埋设，钻机就位

钻孔灌注桩技术中的第一步就是护筒的埋置，首先要用全站仪进行坐标放样从而确定桩中心平面的位置，桩的直径比护筒直径要小，检查好桩的正确位置后要将护筒的中心线与桩的中心线对齐埋置护筒。护筒顶部埋置的高度要要高出地面0.3米左右，埋置深度要大于1.5米，埋置的过程中要保证护筒保持垂直状态，埋置位置准确以及埋置后保持稳固，最后要用粘质土填塞护筒的四周和底部。进行护筒埋设时，如果施工现场的土质比较松软或者是在含水量比较多的土层进行施工，施工人员要先夯实粘土层，以保证护筒的尺寸高于地面，而在土质比较坚硬的地点可以直接采取钻孔的方式来埋设护筒。

2钻孔灌注桩施工成孔技术

2.1制浆和钻孔

在钻孔的过程中，注入泥浆是为了使土层湿润，达到钻孔的要求，降低钻孔的难度，从而保证钻孔质量。制浆时先将粘土打碎，将其放入护筒中，再用冲击椎对其进行打击，当粘土变成泥浆的时候可以立即进行钻孔，泥浆的制备和调配要根据施工现场的实际情况进行，控制好粘稠度。进行钻孔之前，要检查各项准备工作是否已经到位，之后将钻机稳定地安装在钻孔的一侧，钻杆保持垂直，控制好钻孔速度，当钻孔达到地层并且泥浆已经充分灌入的时候可以提高钻孔速度。

2.2钻孔质量控制

在钻孔灌注桩施工过程中，通常情况下需要对孔位的地质情况进行综合考虑，选择合适的钻锥。按照减压的方式进行钻孔。在孔底，一般将其承受的钻压控制在钻杆、钻锥和压块重量总和的60%，防止发生斜孔、弯孔和扩孔。进行钻孔时，需要确保钻孔作业的连续性。因故障需要停钻时，在这种情况下，需要提升潜水钻机及钻锥，防止发生埋钻。

2.3成孔质量控制

在施工过程中，当钻孔达到指定深度后，通常情况下需要进行清孔。在清孔过程中，如果使用钻机，在这种情况下需要将钻锥提升20～30cm。在清孔过程中，一般选择比重为1.03～1.1 的泥浆或清水孔，同时结合钻孔的实际情况，确定清孔材料。如果地下水位比较高，容易导致地层发生坍塌，在相对密度方面，泥浆比较大些。但是，如果泥浆的密度，会增加混凝土顶升的难度，在清孔过程中，需要确保泥浆比重上下的一致性。

3钻孔灌注桩施工浇筑技术

3.1提钻

钻孔完成之后提钻，检验孔径、孔深是否符合要求，检验合格之后要使用抽浆法、掏渣法、换浆法及时对钻孔进行清理，清除钻孔之内的沉淀物，降低钻孔内的沉淀厚度，同时要注意使钻孔之内的水位高于地下水位。钻孔的清理时钻孔灌注桩施工的关键，如果不能够及时并全面地清理钻孔，就会直接影响整个钻孔灌注桩施工质量，也难以提高桩孔的强度和预防吊脚桩的发生。清理钻孔时，施工人员要明确钻孔的清洁标准，清洁后钻孔内的泥浆指标粘度应为17-20Pas，含沙率必须小于4%，相对密度范围控制在1.05—1.2之间，孔内沉积厚度要小于0.3厘米。

3.2钢筋笼吊放

钢筋笼的制作与安放工艺是钻孔灌注桩施工的关键技术之一。制作钢筋笼时要严把材料的质量关，并严格按照设计图纸的要求控制钢筋的直径、长度和钢筋质量，控制钢筋笼的大小，一般使用的钢筋笼，其直径和长度都控制在5cm-9cm之间。钢筋笼制作完成之后要将现场清理干净，以保证钢筋笼堆放的场地干净、整洁，并要使钢筋笼保持平卧状态进行堆放，堆放高度不宜过高，一般在两层以内。制作好的钢筋笼要进行验收，只有实际标高和设计图纸的设计标高保持一致的钢筋笼才能够投入使用。在钢筋笼的安放过程中，如果需要对钢筋笼的绑扎方式进行改变，需要按照相关规范与流程来进行，绑扎好的钢筋笼要使用专业的运输车辆运输到施工现场，运输前要保证钢筋笼的完整性，运输过程中也要保证其完整性，钢筋笼的卸载场地也要保持干净与整洁。钢筋笼安放场地的中央，每隔4米就要设置一个十字钢筋，以维持钢筋笼的原本形状。

3.3混凝土浇筑

在浇筑混凝土的过程中，对导管的埋深进行控制最为重要。按照《规范》的相关规定：要求埋深控制在2～6m。在浇筑过程中，如果埋深过小，通常情况下，会导致管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土，进一步形成夹泥；反之，会增加混凝土流出顶升的难度，在一定程度上导致桩外周的混凝土发生离析、空洞现象，同时使得桩的有效直径进一步减小。

在提升导管的过程中，需要遵守的原则是：①每次卸掉的导管长度应和浇入桩孔的混凝土上升高度保持一致；②将导管的埋深控制在2～6m。按照上述原则，每次下料后，通常情况下需要准确测量混凝土面的上升高度，进而在一定程度上计算导管的埋深，进一步确定导管的拆卸节数，对于拆卸记录需要详细准确，避免发生失误，将导管拔出混凝土面，进一步出现断桩。在浇筑混凝土的过程中，将混凝土澆筑到钢筋笼位置，在这种情况下，需要适当降低混凝土的浇筑速度，同时适当增加导管的埋深，当混凝土浇筑到钢筋骨架内部一定高度后，需要适当提升导管口，同时采取相应的措施，将埋深控制在最小。

在对钻孔灌注桩浇筑混凝土时，当混凝土浇筑到设计的高度时，在这种情况下，由于导管外侧的泥浆稠度比较大，所以增加了顶升混凝土的难度。这时，对泥浆采用水冲的方法进行稀释，进一步提高灌注落差，同时适当增加埋深。此时，在混凝土的上面由于堆积着泥砂、部分拌和物等，在一定程度上使得测深无法真实地反映混凝土顶面的高度，容易出现误测，进而出现过早停浇。所以，对于桩顶标高，在《规范》中，明确规定将高度预加0.5～1.0m，再开挖基坑后，将质量不高的一部分桩头进行凿除处理。

4结束语

钻孔灌注桩施工技术的发展和在土木工程中的广泛利用能够有效保证工程质量和工程安全，但是目前，钻孔灌注桩施工技术还存在一些问题。只有真正意识到钻孔灌注桩施工技术在土木工程中的重要性，对工程中出现的问题进行仔细分析与进一步讨论，才能够有效提升与优化钻孔灌注桩施工技术水平，才能够使房屋建筑工程，市政工程以及桥梁工程的整体施工水平有所提升，促进我国土木工程的快速良好发展。

参考文献：

[1]李炼坡.建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].城市建筑2012（17）：98.

[2]刘雪峰，李明.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用[J].科学中国人.2014（8）：11.

[3]修林岩.海上大直径钻孔灌注桩施工技术浅析[D].济南：山东大学，2013（12）.

冲孔灌注桩断桩处理技术 篇11

1 断桩形成原因

断桩是桩身出现裂缝或夹泥引起桩身混凝土不连续的现象,影响桩的承载力正常发挥。断桩形成的原因有:混凝土灌注过程中孔壁坍塌、导管漏水、卡管、埋管、停电、待料、拔导管过快等导致混凝土灌注中断;混凝土灌注完成后,由于开挖或挤压等水平外力作用引起桩身混凝土开裂。

2 断桩处理方法

2.1 补桩法

保留原断桩,根据设计要求补桩,以补偿承载力不足。此法处理费用较高,还需对上部承台结构重新设计。

2.2 原位复桩法

在桥梁桩或群桩中,桩的位置不能移动,只能采用冲击钻机或人工破除等办法,清除已灌注的混凝土,拔出钢筋,重新灌注桩身混凝土。此法清除混凝土费用很高,处理时间长。

2.3“二次剪球”法

通过特制的接桩器或隔水栓封住导管底口,将导管穿过浮浆插入新鲜的混凝土中,二次剪球后向导管内灌注混凝土,将原断桩处的浮浆和混凝土顶至桩顶标高以上。此方法处理成功率不高,主要决定于混凝土能否被顶升,经常用于在灌注过程中桩底附近的断桩处理。

2.4 注浆法

用高压注浆泵或大流量泵,沿注浆管或导管向断桩处注入水泥浆,切割并冲洗混凝土面上未凝固的浮浆,并将其置换出桩身。此方法为用水泥浆或混凝土固结断桩部位。

前2种方法适用于处理成桩检测后发现的断桩,属后处理,很被动,处理费用高,影响工期。后2种方法适用于处理灌注过程中发现的断桩,属前处理,处理费用低,对工期影响小。

3 注浆法处理断桩施工工艺

3.1 施工原理

注浆法分前注浆法和后注浆法:

(1)前注浆法是灌注过程中发现断桩后,将注浆管或导管插入浮浆以下混凝土中,用大流量泵或高压泵向断桩处注入水泥浆,置换混凝土面以上的浮浆,然后在含有水泥浆的桩孔中用水下灌注法施工工艺重新灌注混凝土。

(2)后注浆法是检测发现断桩后,用工程钻机在桩横截面上钻2个以上<100 mm注浆孔,钻至断桩处以下50 cm,埋设注浆管,对断桩处进行高压注浆,以切割或置换出断桩部位的泥浆及沉渣等,并用水泥浆液进行固化。

3.2 施工设备

为保证能及时处理断桩,施工设备宜采用现场设备,并就地取材,但后注浆法必须用高压注浆泵。

3.2.1 注浆泵

(1)<100 mm污水泵流量小,置换慢,适用于前注浆法处理600 mm以下直径的短桩;

(2) 3PN泥浆泵流量大,置换效果好,适用于前注浆法处理600 mm以上直径的长桩;

(3) 3SNS高压注浆泵切割能力强,处理沉渣效果好,适用于处理沉渣较厚或浮浆强度高的断桩。

3.2.2 注浆管

前注浆法用导管或<32 mm钢管作注浆管,后注浆法必须用高压注浆管。

3.2.3 贮浆设备

约1 m水箱(桶),急需时可人工开挖贮浆池铺彩条布防渗。

3.3 施工材料

外购水泥浆液或采用P.032.5级水泥现场搅拌水泥浆液,尽量不用早强水泥。

3.4 施工工艺

(1)前注浆法处理时应先拔出导管,清除污垢和残渣,清洗导管,查明原因,连接后备用。后注浆法应在低应变、钻探取芯资料的基础上进行。

(2)在孔口附近布置注浆泵、注浆管、贮浆设备,前注浆法应备混凝土隔水栓。

(3)后注浆法处理时,应根据桩径确定在桩身钻注浆孔的数量。

(4)安装注浆管时用法兰连接注浆管和注浆泵。

(5)水泥浆液应先稀后稠,必要时用人工搅拌浆液。

(6)通过注浆管向孔内浮浆下注入水泥浆,并用反插、高压力等手段将混凝土面以上沉渣、夹泥等切割、置换出来。

(7)前处理法处理时应在导管上设置隔水栓,进行水下灌注混凝土施工。混凝土首灌完成后,应上下反插导管,使新旧混凝土面处的混凝土和水泥浆混合均匀。混凝土应灌注超出桩顶标高以上1.5倍桩径,保证凿浮浆后桩顶混凝土强度能够满足设计要求。

4 效果检验

在笔者参与的市部分工程中完成的近2 000根桩中曾发生过断桩,均采用前注浆法处理,检测结果表明断桩部位处理效果良好,如表1所示。

表1中3个工程的断桩是在灌注过程中发现的,经前注浆法处理后,低应变实测曲线表明桩身连续、结构完整,而且对在建大住宅楼的基桩进行10000 kN以上的载荷试验,试验结果表明处理效果良好。处理前后效果对比图如图1所示。

5 结论

冲孔灌注桩在施工过程中,分为成孔和成桩2个阶段,一般发生在成桩阶段的问题较多。在成桩过程中出现的问题主要有:①原材料质量差;②配合比选择不当,忽视了临场级配调整;③搅拌混凝土的质量差;④导管埋深不当;⑤浇灌延续时间过长等。其结果可能导致断桩、离析、夹泥等桩身质量问题,其中断桩事故较多。对于施工技术不成熟或管理混乱的施工单位来说,常因导管堵塞、原材料配合比不当、混凝土严重离析、拔导管不当及浇灌过程中坍孔等原因造成断桩。对于断桩的补救,笔者认为注浆法处理断桩具有处理速度快、可操作性强、成本低、效果好等特点,经济效益和社会效益好。一般断桩都能在灌注过程中发现,宜在发现后及时采用前注浆法处理,并且处理效果良好。

参考文献

[1]中国建筑工业出版社.新版建筑工程勘察设计规范汇编[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]《基础工程施工手册》编写组.基础工程施工手册[M].第2版.北京:中国计划出版社,2002.