钻孔灌注柱（精选12篇）
钻孔灌注柱 篇1
一、工程概况
交通枢纽站工程位于牡丹江市光华街南, 火车站东。基础设计为钻孔灌注桩, 桩的总数为1800根, 混凝土采用C25, 桩直径Ф400, 柱尖入持力层为园砾层下1.00m, 地下水位为-4.30m, 园栎层为-10.30m。
二、断桩的形成和原因
在钻孔灌注桩施工中, 由于操作失误, 设备不良及水文地质条件等的影响, 极容易发生断桩现象, 造成重大工程事故。因此, 找出失误原因。一般而言, 常见的断桩形式有以下四种:
1、混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软件充填。
原因是, 由于导管下距孔底过远, 混凝土被冲洗液稀释, 使水灰比增大, 造成混凝土不凝固。
2、桩身中段出现混凝土不凝体。原因是受地下水活动的影响或导管密封不良, 冲洗液浸入使混凝土水灰比增大。
3、桩身中岩渣沉积成层, 将混凝土桩上下分开。
原因是由于在浇注混凝土时, 导管提升和起拔过多, 露出混凝土面, 或因停电、待料等原因造成夹渣。
4、桩身出现空洞体。
原因是未采用“回顶”法灌注, 而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土, 产生离析造成凝固后不密实坚硬, 个别孔段产生疏松、空洞现象。
三、钢筋混凝土钻孔柱的控制工作
1、钢筋混凝土灌注桩的监控
钻孔灌注桩成孔的工序是:定桩位—护筒埋设—钻机就位—终孔—第一次清孔—下放钢筋笼—接人导管—第二次清孔, 每个环节环环相扣, 相互影响, 都不能忽视。
(1) 对操作人员的监控
钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大, 要随时检查现场人员特别是质检人员的在岗情况及有无作钻孔记录, 要及时做好工序的检测验收工作。
(2) 关于垂直度的控制
垂直控制主要依靠钻机就位的平整垂直, 在钻进过程中应作必要的检测, 特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。
(3) 孔内水位及泥浆比重应及时的控制
为了防止坍孔, 孔内水位必须高出地下水位1m以上, 钻进过程中适时控制泥浆比重, 一般控制在1.1—1.3m范围内。
(4) 终孔
终孔的确定主要参照三个因素, 即设计这深度、钻速及浮渣取样, 原则上应由地勘单位派出有经验的技术人员进行鉴定。后经抽芯取样证实, 入岩深度均控制得较好。
(5) 清孔
清孔分两进行。当确定可以终孔时, 先进行第一次清孔, 浇注混凝土前应再进行第二次清孔, 并及时做好检测及记录。目前通常使用垂法测定孔底沉渣, 此工作全靠手感, 应由有经验的人员测定。
2、水下混凝土施工监控
水下砼施工隐蔽性强, 很容易产生质量问题, 是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在并行灌混凝土前必须做好各项准备, 关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中间过程提管拆管的高度要现场即时核定, 混凝土灌注应连续施工, 中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。
(1) 原材料、配合比、坍落度的控制
碎石应注意控制不宜大于导管的L6, 以20mm—40mm为宜, 水泥宜采用标号不低于425#的转窑普通硅酸盐水泥, 骨料应合理级配, 令混凝土有良好的各易性, 坍落度宜控制在18cm—22cm之间。
(2) 控制第一批混凝土量
混凝土导管的第一节底管应不小于4m, 第一批混凝土量应能令导管埋入混凝土1m以上, 监控应根据桩径予以核定。
(3) 提升及拆管的监控
混凝土应连续灌注, 随着桩内混凝土面的不断升高, 需适时提升、拆卸导管, 拆管前须用测绳测定混凝土面的高度, 以确定提管高度即拆管节数, 埋管深度宜保持在2m—3m, 过多则影响灌注速度或造成塞管, 过少则易造成浮浆或泥巴夹层。
四、断桩的预防
对断桩的预防, 是完全应该做得到的, 而且, 也是能够做得好的。桩孔成孔后, 必须认真清孔。一般是采用冲洗液冲孔, 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。
灌注混凝土前认真进行孔径测量, 准确算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意到基岩中的孔径扩展情况, 避免首次灌注量不足。
1、首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋设0.8米以上的要求。
首次灌注时, 起始部分或第1—2斗投料需采用水泥砂浆, 并尽量做到一次性灌入孔内。
灌注导管口径下限应控制在200毫米以上。导管下端应尽量光滑。其连接处要加放“O”形密封圈, 防止冲洗液浸入。导管使用前要进行清洗, 除掉污垢与残渣。导管下端距孔底宜为0.5米。导管内水泥隔水塞应加放橡皮板, 以增强隔水效果。
2、混凝土配合比应合理, 应严格控制其塌落度。
在改变水泥标号、品种及生产厂家时, 必须先做好配合比试验, 按配合比控制质量。
3、在地下水活动较大的地段, 事先要用套管或水泥进行止水处理, 止水成功后方可灌注混凝土。
采用从导管内灌入的“回顶”法进行灌注。
4、准备灌注的混凝土要足量, 在灌注过程中应避免停水、停电。
5、根据导管内外混凝土的上升高度, 合理掌握导管的拆卸长度, 在正常情况下应保持导管下端被埋2—3米, 切勿起拔过多。
6、在灌注混凝土过程中, 要定时测量导管内外混凝土的深度, 并绘制曲线, 以监视断桩是否出现。
在正常情况下, 导管内外混凝土界面的距离是开始大, 然后逐渐缩小, 最后重合。若发现管内外混凝土灌注曲线距离拉大, 并且导管外混凝土曲线变平, 而管内混凝土曲线变陡, 则是断桩预兆, 应查明原因, 尽快处理。
总之, 钻孔灌注桩的质量监控工作主要依靠和事中控制, 至于事后控制—桩基检测, 由于目前在检测手段的代表性及可靠性方面尚存在许多问题, 要结合现场千变万化的情况来理解及执行规范, 就要依靠现场施工人员灵活掌握。
钻孔灌注柱 篇2
泥浆护壁成孔灌注桩的施工方法为先利用钻孔机械在桩位处进行钻孔，待钻孔达到设计要求的深度后，立即进行清孔，并在孔内放入钢筋笼，水下浇筑混凝土成桩。在钻孔过程中，为了防止孔壁坍塌，孔中可注入一定稠度的泥浆护壁进行成孔。泥浆护壁钻孔灌注桩其施工流程为：测定桩位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→吊放钢筋笼→安设导管→二次清孔→水下浇筑混凝土→拔除护筒，现将泥浆护壁钻孔灌注桩施工要点总结如下：
一、现场施工准备阶段
钻机钻孔前，应做好场地平整工作，架设钻孔机械设备，挖设排水沟，设置泥浆池制备泥浆，设置桩基轴线定位点和水准点，放线定桩位及其复核等施工准备工作。
监理在施工准备阶段，应做好下列工作：①对主控点进行复核校验，确保测量放线的准确性；②督促施工单位对全站仪等测量仪器进行标定，并审查标定证书；③现场检查钻头直径，防止出现钻头直径不够导致桩径不足；④对施工单位用的测绳在路牙处进行复核，防止施工单位在减少测绳长度导致桩长不够；⑤材料进场要业主、监理、施工方联合验收，对进场的钢料必需提供质保书、对不同厂家、不同型号、炉号的钢材要进行批量检验，材料使用前要报审，规定的送检的材料应及时通知监理、业主进行现场见证取样送检，合格后，经监理批准才能使用。
二、现场施工阶段 a、开钻前，应埋设护筒，起到定位、保护孔口、贮存泥浆和使其高出地下水位的作用，护筒宜用4~8mm厚的钢板制作，内径应比钻头直径大100~200mm，顶部应高出地面400~600mm，并开设1~2个溢流口，护筒与坑壁之间应用无杂质的粘土填实，不允许漏水，护筒中心与桩位中心的偏差应≤50mm。
b、钻孔时，应在孔中注入泥浆，泥浆除护壁作用外，还具有携渣、润滑钻头、降低钻头发热，减少钻进阻力等作用。
c、钻孔深度达到设计要求后，必须进行清孔，清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，同时也为水下浇筑混凝土创造良好条件，确保浇筑质量。
d、桩孔钻成并清孔完毕后，应吊放钢筋笼。当钢筋笼全长超过12m时，钢筋笼应分段制作，接头处用焊接连接，并使主筋接头在同一截面中数量≤50%，相邻接头错开≥500mm，钢筋笼应设置定位钢筋环或混凝土垫块保证钢筋保护层，吊放时要细心轻放，不可强行下插，放至设计标高后，将钢筋笼临时固定在护筒或桩架上，以防移动。在钢筋笼焊接过程中，如果有多节钢筋笼，宜一次性将钢筋笼全部运达桩机旁，便于监理控制钢筋笼节数，防止施工单位偷工减料，同时，应对笼长、箍筋间距等进行测量，焊接验收时应保证焊缝长度及焊缝质量，保证施工质量；
e、钢筋笼放入桩孔后4h内必须浇筑混凝土，水下浇筑混凝土应连续进行不得中断，混凝土实际灌注量不得小于计算体积。；
施工阶段监理控制要点：
1、试桩的护筒尤为重要，对以后进行静载实验有重要影响，在施工时应格外重视；
2、钻孔过程中，监理应注意下的钻杆的节数，根据节数配合测绳来控制桩长；成孔后监理应对桩长进行验收，验收过程中。应注意观察测绳是否被打结、剪短等偷工减料现象；
3、钢筋笼定位钢筋环或混凝土垫块应设置到位，吊放时要细心轻放，不可强行下插，在钢筋笼焊接过程中，如果有多节钢筋笼，宜一次性将钢筋笼全部运达桩机旁，便于监理控制钢筋笼节数，防止施工单位偷工减料，同时，应对笼长、箍筋间距等进行测量，焊接验收时应保证焊缝长度及焊缝质量，保证施工质量；采用后注浆施工工艺的，应设置注浆管，注浆管的下端设出浆口，并用胶带、塑料膜包住；并且出浆口的位置要高出孔底30—50cm；
4、二次清孔后，监理应按照设计要求严格控制泥浆比重，现场用比重计进行测量，合格后方可浇筑混凝土；
5、监理旁站混凝土浇筑时应控制桩身灌注时的首灌量，拆卸导管时，不宜多下，起吊料斗时不得过高，不得在导管口冲洗导管，防止出现断桩，当混凝土浇筑完毕后应符合桩长，是否达到设计标高；
三、钻孔桩后续施工阶段
灌注桩后注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。这种方法可以起到两方面的作用：一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增强桩侧阻力和桩端阻力。在优化工艺参数的条件下，可使单桩承载力提高40%—120%，粗粒土增幅高于细粒土，软土增幅最小，桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减少30%左右。
注浆是注浆工艺中的最后环节，注浆过程要着重控制好注浆压力、浆液水灰比、注浆水泥量这三个指标。注浆时应根据桩端持力层的岩土性状和沉渣量等因素，事先计算所需注浆量。注浆结束的标准是注浆压力达到终压，此时吸浆量逐步变小并稳定在５—１５分钟，完成设计的注入浆液体积，终压稳定条件下达到大于设计要求的浆液注入量。
后注浆监理控制要点：
a、检查水泥等原材料是否符合设计及规范要求；
b、宜用低压、慢速注浆，这样可以让浆液在桩底或桩侧较均匀渗透和缓慢刺入，以得到最佳加固效果。规范规定注浆流量不宜超过75L/min。
c、在浇桩身砼后的3-5天，砼强度达到C10-C15时方可进行开塞。开塞时间的早晚，对注浆较为关键。开塞时间过早，砼未形成一定的强度，在高压水的冲射下会破坏桩端的桩成形和砼强度；过迟，包裹注浆后的砼强度过大，会造成注浆头橡胶膜打不开现象，使预埋管报废，最终不能注浆。
d、当满足下列条件之一时可终止注浆：
1、注浆总量和注浆压力均达到设计要求；
2、注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。
e、当出现下列情况之一时应改为间歇注浆，间歇时间宜为30—60分钟，或调低浆液水灰比：
1、注浆压力长时间低于正常值；
钻孔灌注桩施工探讨 篇3
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。
钻孔灌注柱 篇4
1工程概况
某500k V变电站位于山东省滨州市,站内500k V配电装置采用户外布置,500k V架构高度24m,跨度26m,考虑工程场地的地质条件及当地的施工经验,500k V架构人字柱基础选用钻孔灌注桩基础。
2工程地质条件
本工程一共布置45个勘察钻孔。勘察钻孔揭示勘察区域内岩土层情况如表1所示。
3钻孔灌注桩设计
根据本工程勘察资料,(3)粉细砂层承载力高,压缩模量大且无液化,满足钻孔灌注桩的持力层要求。
在进行架构人字柱桩基布置图之前,首先在站址内进行了灌注桩的试桩,确定了钻孔灌注桩桩径为600mm,桩长16.3m(桩长深入(3)粉细砂层不小于2.4m),考虑场地液化折减,单桩承载力极限值为1100k N。
根据架构人字柱上部结构计算得出的人字柱脚支座处的最不利内力组合的支座反力如表2所示。
3.1桩基布置
架构人字柱下灌注桩桩径600mm,桩长16.3m,桩间距1.80m,桩基承台采用独立4桩承台,桩中心距承台边缘取0.6m。桩基布置图见图1。
3.2计算内容
钻孔灌注桩的主要设计计算内容主要包含桩基竖向承载力计算、承台计算(受弯、冲切、抗剪计算)以及桩基沉降计算。
3.3桩基竖向承载力验算。
根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)(以下简称《桩基规范》)式5.2.2得出单桩竖向承载力特征值Ra=550.00(k N)。
根据《桩基规范》式5.1.1-1计算轴心荷载作用下桩顶全反力Nk=408.54(k N)。
根据《桩基规范》式5.1.1-2计算计算偏心荷载作用下桩顶全反力Nkmax=438.08k N。
根据《桩基规范》式5.2.1-1验算:
轴心荷载作用下桩顶全反力(Nk=408.54k N)≤(1.00R=550.00k N)。
根据《桩基规范》式5.2.1-2验算:
偏心荷载作用下桩顶全反力(Nkmax=438.08k N)≤(1.20R=660k N)。
3.4承台受力计算
3.5沉降计算结果
根据《桩基规范》5.5.8计算桩基沉降计算深度Zn为7.01m。
根据《桩基规范》式5.5.6计算沉降得沉降计算点(x=0.000,y=0.000,z=-18.80)最终沉降量为5.0mm。
(x=0.000,y=0.000)承台沉降量为5.0mm。
3.6桩身配筋
本工程桩基主要承受竖向荷载,水平荷载和弯矩都比较小,且大部分都有承台传到土中,因此桩身纵筋可按构造配筋,规范规定正截面最小配筋率可取0.65%,则钢筋面积应大于0.65%A=0.00184m2,本工程配配12 18,选用HRB400钢筋。钻孔灌注桩配筋如图3所示。
3.7桩身防腐
根据勘测资料,变电站所处区域常年最高地下水位埋深可达地表,地下水对混凝土结构具微腐蚀性;地表下5.00m以上按干湿交替作用条件考虑,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性,5.00m以下按长期浸水考虑,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。因此本工程桩基础设计考虑防腐,具体做法为搅拌混凝土时,按照水泥用量的3%~5%掺钢筋混凝土阻锈剂。钢筋阻锈剂须按照《混凝土外加剂》(GB8076-2008)、《钢筋阻锈剂应用技术规程》(YB/T9231-2009)的有关规定执行。10、钢筋阻锈剂使用过程中,应严格按照确定的量掺入,计量允许偏差为±1%。该钢筋阻锈剂在与混凝土拌制时与水泥一起掺加,搅拌时间延长1分钟。
4结语
在变电站工程中,软弱土层、液化土层是常见的地层,合理地运用钻孔灌注桩可以很好地解决工程中的难题。本工程针对软弱土层厚度大、力学性质差、地层中含液化土层等特点,选择力学性质稳定的密实细砂层作为持力层,能够提供高承载力、控制沉降及避免土层液化影响。根据地层条件、施工设备、项目工期以及工程造价确定桩径,根据持力层埋深确定桩长,根据试桩成果确定单桩承载力,进而确定建构筑物桩基布置以及承台的尺寸、配筋及灌注桩的配筋率,最后根据不同的地下水条件确定是否需要考虑桩基的防腐。
参考文献
[1]JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].
钻孔灌注桩承包合同 篇5
甲方：（以下简称甲方）乙方：（以下简称乙方）
根据工程需要，结合本工程的具体情况，为明确双方权利和义务，经协商达成如下协议：
一、工程名称：
二、工程量：钻孔桩直径为300mm，主筋为6根φ
10、φ6箍筋，间距100—200；砼为C25，总桩数量以现场代表签证验收为准。
三、承包范围
包工包料，具体内容、施工放线、机械成孔、钢筋笼制作、浇注砼成柱、桩基资料的整理成套、施工机具的进出场。泥浆由甲方指定排放点，每根桩必须取芯抽检结果与单桩承载力比较，该工程施工图所含内容。
四、承包单位与结算
1、桩直径300mm，单价为64元/m，此单价已包含桩基检测费、材料复检费由乙方负责，税费与管理费由甲方负责，4.5米以下的超深部份一律由乙方与国土资源和房屋管理局决算。
2、付款方式：乙方自愿垫资入场施工，完成总桩数一半时，甲方付2万元，该工程承台梁完工时付3万元，其于尾款在门市盖板完成后付清所有桩基工程欠款。
五、工程质量
1、严格按国家现行验收规范及施工规范执行，质量必须合格，如有不合格桩造成返工的一切费用由乙方自行负责。因不良地质情况造成人工费及原材料的增加，在有关技术人员论证后由甲方负责有关所需费用。
2、工程以正式开工钻桩浇砼起30天完成，如有停水、停电、下雨工期须延。
六、双方职责 甲方：
1、负责提供一套桩基施工图及有关资料。
2、负责搞好三通一平，水电、电表安装至施工现场，施工场地平整及道路畅通。
3、周边关系的协调，组织对工程进行验收，监督检查乙方工程质量，派代表负责联系工作和现场验收签收。
乙方：
1、负责组织人员、机械进出场，办好交接手续。
2、按现行规范及施工图、精心组织施工组织自检工人确保工作质量，做好文明施工。
3、如甲方未按协议付工程款，所造成的一切损失甲方自负。
4、在施工中发生的一切安全，质量事故由乙方自行负责。
七、本合同签字生效，如甲乙双方任何一方违约，违约方按合同总造价的20%赔偿违约金给对方。
八、本合同未尽事宜，双方协商解决或签订补充合同，本合同一式两份，双方各执一份，签字生效具有同等法律效力。本合同工程完工帐清，自行失效。
钻孔灌注桩反循环工艺探讨 篇6
【关键词】桩;基础;施工;工艺
钻孔灌注桩因孔底沉渣和孔壁泥皮过厚往往导致承载力折减，形成上述质量通病的原因是该工艺采取了高浓度、高密度泥浆介质（冲洗液）施工的结果。为解决这个难题工程技术人员经过总结、探索，积极研究推广钻孔反循环制桩工艺。
泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用，在钻杆内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下，孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底，将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔，再经过砂石泵排至地面沉淀池内；沉淀钻渣后，冲洗液流向孔内，形成反循环。反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异，反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔，可以获得比正循环高出数十倍的上返速度。
根据钻探水力学原理，冲洗液在钻孔内的上返速度Va的1.2-1.3倍，即Va=（1.2-1.3）Vs。反循环钻进钻渣在钻杆内运动，是形态各异的钻渣群在有限的空间作悬浮运动，钻渣颗粒要占据一定液体断面，在这种特定条件下可以采用长春地质学院在利延哥尔公式基础上进行实验给出的公式计算颗粒悬浮速度Vs计算公式为：
Vs=3.1×k1×（ds×(rs-ra)/(k2×r2))的1/2次方
Vs-钻渣颗粒群悬浮速度（m/s)
ds-颗粒群最大颗粒粒径（m）
rs-钻渣颗粒的密度(kg/dm3)
ra-冲洗液的密度（kg/dm3)
k1-岩屑浓度系数；k1=0.9-1.1，浓度越大，k1越小；
k2-岩屑颗粒系数，k2=1-1.1,球形颗粒为1，越不规则，k2的值越大。
目前，泵吸反循环钻杆内径大多数为150mm，用上述公式计算可知，块状为120mm，rs为2.1kg/dm3，ra为1.05kg/dm3，悬浮速度为1.02m/s,按照Va=(1.2-1.3)Vs计算，Va达到1.33m/s 就可以把几何尺寸小于钻杆内径的钻渣排除。目前常用8BS砂石泵额定排量为180m3/h，满负荷时冲洗液上返流速可以达到2.83m/s，可以看出该速度远大于钻渣上返所需流速1.33m/s的要求，因此进入钻杆内的钻渣能够被有效的抽吸上来。
而正循环钻进冲洗液携带钻渣后进入钻杆与孔壁形成的环闭空间后上返速度是很低的。试计算φ89mm钻杆与φ0.8m钻孔的环闭空间，断面积为0.495m2,当采用两台600型水泵并联送水，满排量时冲洗液的上返速度仅达到0.04m/s，根据上述公式可见正循环钻进只有依靠高浓度高密度泥浆来悬浮钻渣。
综上所述，反循环本身所具有的特点，给提高成孔效率、成桩质量和综合经济效益等方面带来一系列的好处。
１．钻进速度与成桩效率有大幅度提高
钻头在工作时的最有利条件是被切割下来的岩土屑，立即能够从孔底带出并送到地面，这样可以减少二次破碎，不会降低效率以及钻头的磨损。冲洗液携带钻渣的能力正比例于介质的密度和其运动速度的平方，所以影响有效排渣的因素是冲洗液的上返速度。由于钻孔桩施工的土层多为松散、颗粒差异又较大的土层，因此钻进速度的高低主要取决于排渣的速度。
正、反循環两种钻进速度的差异，随着钻孔直径以及土层颗粒的增大而增大，一般来说对于地层和技术要求相同的情况，反循环施工速度为正循环的2倍左右。
反循环钻进过程就是清孔过程，不但节省了时间同时又可靠地保证孔底沉渣符合要求。机械钻进速度的提高和清孔时间的缩短促进施工效率的提高、成桩周期缩短，有效地提高了劳动生产率。
2.孔壁稳定、成孔质量好
反循环钻孔桩孔壁的稳定，主要是利用静水压力来平衡地层压力维持孔壁的稳定。根据土力学计算以及大量实践证明，只要保持孔壁任何深度处压力不小于0.2Mpa，即使是在粘聚力较差的流沙层，使用经过处理的泥浆（冲洗液）也可以保持钻孔不坍塌、不缩颈、不扩颈；反循环钻孔根据浇注混凝土记录时浇注深度与混凝土用量关系，很容易反算孔径。计算结果表明由于孔壁稳定，从上到下孔壁的直径都是在有效控制范围之内。这样就可以有效的防止缩颈、扩颈不良现象出现并避免混凝土的浪费。
3.混凝土浇注质量得到有效保证
灌注混凝土是保证成桩质量的关键工序，“断桩”、“夹泥”、“堵管”等常见的灌注质量事故都与孔内混凝土上部压力过大有一定关系。孔内压力值与冲洗液的浓度、密度、粘度有直接的关系。正循环为了有效的排渣，选用的泥浆（冲洗液）密度高、浓度大，势必造成孔内压力大，这样混凝土人导管排出的阻力增大，浇注困难；另外正循环钻孔过程中因冲洗液浓度高、密度大所形成的过厚泥皮与孔底沉渣，很难从孔中完全清除，所以其中一部分在浇注过程中卷入冲洗液中更加大混凝土抬升的阻力，这种阻力在灌注临近结束时更加明显（笔者观察此时孔内排出的泥浆密度、浓度明显加大，流淌缓慢），若处理不当，很容易使临近桩顶10m左右混凝土质量差、强度低，而该部分又是桩受力的关键位置。反循环成孔由于泥浆（冲洗液）密度、浓度、粘度都较低，形成泥皮较薄和钻渣清理较为彻底，因此灌注较为顺畅，桩顶泥浆少，桩身混凝土质量明显提高。
4.提高单桩承载力，降低工程造价
单桩承载力的大小，取决于桩周土的摩阻力与桩底端承力，反循环钻孔过程中形成的泥皮较薄从而使摩阻力增大，桩底沉渣清除较为彻底，无软弱层从而提高端承力。根据对比试验，一般反循环比正循环提高承载力10%-20%，因此单位承载力造价必然降低。
5.非运废浆量减少，施工成本降低
根据定额，废浆排运费约占工程成本8%-10%。反循环钻头切削的粘土土层成块状，随即被吸入钻杆内腔，也就是说钻渣来不及水化就被排出孔外，废浆量势必减少；另液、渣分离较为简单，这样施工成本必然降低。
6.适应性广
反循环排渣的特点，使这种工艺方法对地层适应性广，可顺利钻进各种粘土、砂土、卵砾石层以及基岩层，对于直径500-1800mm钻孔桩施工都很适应。
因反循环工艺对班组操作工人要求较高，实施起来有一定的难度，笔者建议加强班组操作工人的培训，加以推广。当然反循环钻进也有自身的缺点如水泵故障多、纯钻进时间较正循环短、超径卵石层钻进困难以及循环系统复杂等，但这些问题会随着研究和应用的深入逐步解决。
钻孔灌注桩水下砼灌注研究 篇7
(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。
2水下砼的灌注
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
摘要：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。
关键词：钻孔灌注桩,水下砼灌注,水下砼性能指标
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.
钻孔灌注桩水下砼灌注施工控制 篇8
广州市×××桥梁等工程位于增城市新塘镇, 此桥梁桩基工程采用钻孔灌注桩 (Φ1200, 桩长30.19米) 共38根, 围护采用钻孔灌注桩加水泥搅拌作为止水帷幕 (Φ800, 桩长13.50米) 共56根。钻孔灌注桩数量较大, 桩身长, 施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量, 关系到整个工程的质量, 正确地选用科学合理的施工工艺, 使钻孔灌注桩单桩质量得到控制。重点就是钻孔灌注桩水下砼灌注施工控制。
2、水下灌注砼的性能参数控制
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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 坍落度控制
在实际施工中坍落度控制在2 0 0~2 2 0 m m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与砼的坍落度、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。
3、水下砼的灌注
3.1 灌注前的准备
3.1.1 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28 s[1]。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。
3.1.2 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0.6~1.0 MPa, 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。
3.1.3 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[2]。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。
3.2 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地增加。
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。
3.3 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: (1) 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; (2) 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。
3.4 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5 0 c m, 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。
4、结语
通过对钻孔灌注桩水下砼的施工质量控制, 取得了较好效果, 在以后类似的工程施工中, 以上钻孔灌注桩水下砼的施工控制措施可以作为借鉴。
参考文献
[1]、周国钧, 牛青山编译.灌注桩设计施工手册.地震出版社.1993
钻孔灌注桩强度检测 篇9
目前, 钻孔灌注桩已经成为大中型水工建筑及公路桥梁基础的主要形式, 其质量直接影响到整个工程。钻孔灌注桩属于隐蔽工程, 为了在有限的条件下控制钻孔灌注桩的质量, 施工过程中, 除了严格按照施工规程进行施工外, 施工后的检测手段也是质量的保障。钻芯法直观, 但经济上和时间上花费较大, 且对桩身有一定程度的伤害[1,2];超声法尽管可以利用波速-强度曲线快速实现灌注桩混凝土强度的推定, 但由于灌注桩原材料的地域性, 使得波速-强度曲线使用起来有一定的局限性[3,4,5,6];较为简便有效的办法就是, 及时抽取适量的混凝土抗压试块, 进行标准养护, 达到一定龄期后, 测试其抗压强度, 并以此来初步判断此钻孔灌注桩强度是否合格。
但工程中利用抽取抗压试块强度来监测灌注桩实体强度时, 会出现“抽取的抗压试块强度不合格, 而灌注桩实体钻芯强度合格”的现象。为解决此问题, 本文对此进行了分析讨论。
1 试验
1.1 试验概况
某公路桥梁, 采用3m×20m空心板桥, 桥梁全长65m, 分左右两幅设计, 单幅桥宽32.7m, 桥梁面积为4251m2。上部结构均采用预制预应力混凝土空心板梁, 下部结构桥墩为桩柱+盖梁式桥墩, 桥台采用轻型桥台, 桩基为混凝土灌注桩。其中桥台桩 (共28根) 直径为1.2m, 桩长18m;桥墩桩 (共20根) 直径为1.5m, 桩长35m;采用C30水下混凝土。工程开始时, 为了检验各部门和各种机械间的配合情况、施工工艺和施工质量, 使后面更大量的工程能在有限的工期内保质保量地完成, 工程部决定先施工两根灌注桩 (z1桩:直径为1.2m, 桩长18m;z25桩:直径为1.5m, 桩长35m) 作为试验桩。按照规范JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》 (土建工程) 规定, 施工的同时每根桩需分别抽取三组试块 (150mm×150mm×150mm) 进行标养。
1.2 成型养护与试验
按照规范GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的方法成型试块。试块成型后立即用不透水的薄膜覆盖, 在温度为 (20±5) ℃的环境中静置一昼夜, 然后编号、拆模。拆模后立即放入 (20±2) ℃不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护。养护28d后进行抗压强度测试 (测试方法参照规范GB/T 50081-2002) 。
2 试验结果与分析
2.1 试验结果
标养28d试块抗压强度结果如表1所示, 从表中可以看出标养试块的抗压强度低于混凝土的设计强度。对于此问题, 甲方、施工方、商混站和检测方都非常重视, 首先检测机构自查了成型方法和养护条件, 没有发现问题;其次又配合商品混凝土搅拌站对原材料的质量进行检验, 并且对商品混凝土搅拌站用的计量秤, 以及混凝土拌和的均匀性进行了复核, 均显示正常;然后又对运输过程和施工工艺对商品混凝土的影响进行了模拟实验, 均没发现异常情况。最后, 经讨论分析, 决定对桩身进行钻芯取样分析, 判断其强度是否合格。
MPa
2.2 取芯分析
按照JGJ 106—2003《建筑基桩检测技术规范》规定:取芯要进行全桩长取芯。这样就会对灌注桩造成一定程度的破坏, 并且速度慢, 耗费大量的人力财力, 因此决定采取部分桩长取芯代替全桩长取芯。
2.2.1 取芯部位的选择
根据文献[1]的表1中的数据可知, 对于严格按照操作规程进行施工的合格灌注桩, 由于混凝土自重产生的压力, 在混凝土灌注完成后一般会出现:下部混凝土比上部混凝土更密实, 并最终导致下部混凝土强度高于上部混凝土强度, 即灌注桩不同部位的强度与深度正相关。此外, 王迎飞等人[7]的研究也证实了这一观点。
对于该工程中的z1和z25两根灌注桩, 施工过程中完全按照钻孔灌注桩操作规程施工, 一定龄期后, 利用超声波透射法检测 (试验仪器:FDP204SW超声波测试仪) 了桩身的完整性, 检测结果为:这两根桩的桩身完整, 均为Ⅰ类桩。因此, 这两根灌注桩不同部位的强度与深度也存在正相关的关系。
按照JGJ 106-2003规定, 受检桩不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代表值。因此, 根据前面的分析, 可知破除桩头后灌注桩上部芯样抗压强度值可以作为该灌注桩芯样抗压强度的代表值。
对这两根试验桩破除桩头 (长约1.5m) 后, 用直径100mm的钻头对其上部进行钻芯取样, 位置按照JGJ 106-2003的规定, 在距桩心0.25D (D为灌注桩直径) 处对称取芯, 如图1所示。
2.2.2 芯样强度试验
由于水下灌注桩的桩基混凝土是在潮湿状态下工作, 因此, 按照CECS 03:2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》规定, 芯样试件应在 (20±5) ℃的清水中浸泡40~48h, 从水中取出后立即进行抗压强度试验, 试验结果如表2所示 (尽管芯样从钻取、加工直至进行抗压强度测试, 一般超过28d龄期, 但是, 由于芯样受到切割、养护条件差等不利因素的影响, 芯样试件的强度基本可以代表母体强度[8]) , 从表2中可以看出, z1和z25桩上部芯样抗压强度符合C30混凝土抗压强度的要求, 再结合前面分析 (严格按照操作规程施工的钻孔灌注桩, 其上部芯样抗压强度可以作为该灌注桩芯样抗压强度的代表值) , 得出z1和z25桩母体混凝土抗压强度代表值也符合C30混凝土抗压强度的要求。
MPa
2.3 综合分析
混凝土强度与养护龄期、养护时的温度和湿度以及混凝土的密实度等条件密切相关。灌注桩混凝土因埋于地下, 温度和湿度等条件类似于标准养护的条件。因此, 28d芯样抗压强度应该与标养试块抗压强度相当。出现芯样抗压强度合格 (见表2) , 标养抗压试块不合格 (见表1) 现象的主要原因就是二者的密实度不同。水下混凝土主要靠自身的重力和流动性来实现密实性, 制作水下混凝土试块时, 尽管模拟了现场的施工工艺, 但却模拟不了灌注桩中混凝土所处的高压状态, 所以就造成现场制作试块的密实度不如实体桩密实度高, 并最终导致现场制作的试块抗压强度低于灌注桩中混凝土的抗压强度。
基于以上实际检测结果和分析, 为了弥补由于密实度不同, 而造成抽检试块抗压强度与桩体芯样抗压强度代表值 (桩身强度) 间的差异, 可以设定一个修正系数, 即, 芯样抗压强度代表值与标养试块抗压强度的比值。结合表1和表2数据, 对z1和z25进行相关计算, 得修正系数为1.4 (注:此修正系数只适用于该单体工程, 修正系数会随着灌注桩所处环境、抽检试块的标养环境以及混凝土产地等因素的改变而改变) 。在后面抽检的标养试块, 其抗压强度可以乘以此修正系数后再判断是否合格, 避免出现前面的误判, 从而影响整个工程的工期。
2.4 验证试验
2.4.1 抗压试块强度验证
后面的46根灌注桩, 先把标养试块抗压强度乘以前面得到的修正系数, 然后利用该值与灌注桩强度设计值比较, 来判定代表该桩强度的抗压试块强度是否符合设计要求。从中抽取同一批次混凝土浇筑的2根桩 (z24桩和z48桩) 的6组试块进行验证分析, 详见表3。
根据JTG F 80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》 (土建工程) 和JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》规定, 中小桥及涵洞等工程的同批混凝土试件少于10组时, 可采用非统计方法按下述条件评定:
其中:mfcu为同一检验批组混凝土立方体抗压强度的平均值, MPa;fcu, k为混凝土立方体抗压强度标准值, MPa;fcu, min为同一检验批组混凝土立方体抗压强度的最小值, MPa;λ3、λ4分别为混凝土强度的合格判定系数, 当混凝土强度等级小于C60时, λ3为1.15, 大于等于C60时, λ3为1.10, λ4为0.95。
根据上述公式, z24桩和z48桩所用混凝土强度评定为合格, 表4列出了评定分析的结果。
2.4.2 整桩验证
由于灌注桩是否合格主要取决于其竖向抗压承载力是否符合设计要求。因此, 对这两根桩做了高应变动力检测 (试验仪器:RSM基桩动测仪) , 检测结果如表5所示。由表5可知, 这两根桩的极限承载力均大于各自的竖向承载力极限值 (z24桩和z48桩分别为9000k N和5000k N) , 均满足设计要求。
3 结论
(1) 严格按照施工规程施工的合格灌注桩, 其芯样抗压强度与灌注桩深度正相关。
(2) 由于水下混凝土灌注桩现场制作的抗压试块密实度小于桩身, 导致其抗压强度小于桩身强度。
(3) 不能直接用现场制作的标养试块强度来判定灌注桩强度, 应该将其乘以一个修正系数 (桩身芯样抗压强度代表值与标养试块抗压强度的比值) 后再判定该灌注桩强度是否合格。
摘要：通过对“钻孔灌注桩标养试块抗压强度不合格, 而钻芯取样检测合格”现象的分析探讨, 得出水下混凝土灌注桩现场抽取试块的抗压强度一般低于桩身, 二者间由于密实度的不同, 存在着一个修正系数, 试块的抗压强度乘以该修正系数后再判定桩身强度较为合理。
关键词：灌注桩,水下混凝土,密实度
参考文献
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钻孔灌注桩钻具打捞 篇10
关键词：钻孔灌注桩,钻具打捞,钻具掉落
1 工程概况
石首长江公路大桥主桥为双塔单侧混合梁斜拉桥, 主桥索塔采用收腿的倒Y型造型, 圆端矩形承台, 103#主墩采用58根直径2.5 m桩长119m钻孔灌注桩作为基础。2015年10月1日正式开工, 2016年2月20日主墩桩基灌注完成。区域地质资料、工程地质调绘及勘探成果, 桥址区地层结构较主要为第四系全新统冲积层 (Q4al) 黏土、粉质黏土、粉土、粉细砂及第四系上更新统冲洪积层 (Q3al+pl) 粉细砂、黏土、粉质黏土、卵砾石。
2 事故概况
石首长江公路大桥钻孔灌注桩基础施工过程中共发生了一起掉钻事故, 钻具掉落位置于-58.7m, 黏土砾石层, 距地表96m, 事故钻机为ZDZ3500型液压动力头钻机。掉落物为钻头及配重, 掉钻具总重量约6t。
3 事故处理
3.1 事故过程及分析
事故桩基设计孔深为133.158m, 护筒标高为37.183m, 20115.12.2开孔钻进, 2015.12.14发现钻机进尺异常且排渣口无钻渣排出, 钻机操作人员初步认定为钻头刀齿磨损严重或是孔内存在异物, 14日15:30分开始提钻, 截止到21:00提钻完成后发现, 配重与导向间螺杆断裂, 钻头及配重掉落。
3.2 打捞方案
3.2.1 钻心打捞 (内挂式打捞)
(1) 这一方案的原理是:将打捞器插入掉落钻具钻杆内, 由于滑块自身重力的作用, 滑块会在斜面滑道内自由滑动, 随着滑块向下移动, 滑块的外径逐渐增大, 当滑块接触到事故钻具内壁时, 在提动打捞器, 在钻具重力的作用下, 依靠滑块与钻具内壁的摩擦力卡紧, 当摩擦力大于钻具重力时, 孔底钻具将会同打捞器一起提升。
在发生掉钻事故时, 根据现有数据计算出掉落钻具的具体位置后开始实施钻心打捞, 鉴于孔内泥浆经过了一天的沉降, 钻具上可能会有沉淀的钻渣, 我们通过测锤进行探触, 可以感觉到明显的触碰效果, 初步认定满足打捞条件。
(2) 失败总结:经过这三次失败的打捞, 钻心法打捞方案最终流产, 通过这三次失败的打捞, 我们认识到, 对于各个钻机的钻具情况, 包括各个钻机的钻具型号, 内径外径以及钻头各个连接处的内外径都应该有一个详细准确的记录, 确保出现事故时可以及时提取, 以便能够及时准确的解决问题。
3.2.2 筒式三抓打捞钩 (外卡式打捞)
(1) 打捞过程:这一方案是利用配重的法兰盘受力, 依靠提升力将孔内钻具提出。根据掉落钻具配重法兰盘尺寸, 现场制作三抓打捞器, 制作完成后在现场进行试验, 在试验成功后确认方案可行, 下打捞器进行打捞。对于本次打捞, 关键点在于掉落的钻具是否呈水平状态, 这决定了三个打捞挂钩能否顺利钩挂上掉落钻具的法兰盘。
(2) 打捞总结:外卡式打捞方案准备工作充分, 原始数据准确, 打捞过程细致, 以致能够在短时间内将掉落钻具成功打捞。
3.3 事故预防措施
开钻前应清除孔内杂物, 检查所有钻杆、钻具、连接装置, 对于那些有损伤和磨损的要做上标记, 特别是应力较集中的焊接处要仔细检查, 有问题及时处理;对于比较坚硬的地层, 应采取减压、低钻速钻进, 防止扭矩太大, 发生掉钻事故。
4 总结
这次掉钻事故, 钻机操作人员经验不足且工作不够细致, 没有及时发现钻机的钻压数值变化, 机组人员以及钻孔负责人也未能做出准确的判断, 致使失去最佳处理时机。通过这次掉钻事故, 让我们清楚的认识到, 在钻孔施工的过程中采取积极有效的预防措施, 能够大幅降低事故发生率, 保证钻孔施工的正常有序进行。在施工现场也应该提前准备好用于打捞的各种器具, 以便在出现问题时能够第一时间解决, 节约中间环节的等待时间, 尽可能的减小事故带来的影响。对于此类事故, 每耽搁一分钟就多了一分打捞风险和处理难度, 能否一次打捞成功在侧面反映了施工单位的应急处理能力以及现场主管人员的技术力量。
参考文献
[1]李荣华.浅谈超深大直径桩的施工和钻具打捞[J].西部探矿工程, 2009 (10) :49-50.
钻孔灌注桩施工质量缺陷分析 篇11
【关键词】钻孔灌注桩；质量缺陷；方法
钻孔灌注桩施工质量直接影响的是公共安全，可见其质量缺陷后具有十分大的社会危害，所以，在日常工作中应该总结经验，进行合理分析，从而对钻孔灌注桩施工质量缺陷进行弥补。
1.塌孔
由于地层的复杂性，在钻孔的过程中经常会有塌孔现象的发生。究其原因有很多，但是最主要的是由于在使用冲击钻进行钻孔时，特别是河床下钻孔，由于护筒埋设深度问题和泥浆浓度等问题，导致钻孔区域较大的反冲击力，进而导致上部砂性淤泥层坍塌。有时会导致坍塌的土层将设备掩埋，导致停钻。这时不得不采取高压射水法来解决问题，清除泥浆后还要采取回填土等补救措施，在经过一段时间土层稳定后再行钻孔。在一些透水性较强的土层作业时，由于土层不稳定，土质疏松。所以会导致在钻孔时由于泥浆护壁质量和水头高度达不到要求，水位突然下降等问题导致突然性的塌孔。这种情况具有一定的突发性，经常导致大面积塌孔现象。还有一种塌孔的诱因就是护筒埋设问题，有时由于护筒埋设问题处理不当，导致护筒歪斜和塌孔现象发生。
从实践中可以看出，解决塌孔的方法主要在于预防，要采取有效的措施改良土层，对于只是少部分的劣质土壤可以采取挖除法，并且使用钢护筒进行护壁。在实施钻孔的过程中，一定要严格按照规章制度进行，这样既可保证质量，又可以减少不必要的麻烦。另外掌握成孔到灌注的时间差，在危险产生前完成钻孔灌注混凝土也是防止塌孔的有效措施。
2.断桩
断桩产生的危害是十分大的。所以掌握断桩的成因，要从根本上杜绝断桩事故的发生，在发生断桩事故时要及时进行补救，将损失降低到最小。
灌注混凝土过程中由于对已灌注混凝土测试出现问题，导致导管埋深过小，从而导致断桩。特别是在灌注后期的时候，由于探测仪器的误差等原因，导致判断出现错误，导致断桩的发生。这就要求在灌注混凝土的时候一定要进行严格的测试，要进行计算和测量两项数值的对比核对工作。导管的埋置深度也可以导致断桩事故的发生。导管埋入过深，再加上灌注时间掌握的不适宜，特别是导管采用质量不过关时，极易导致提拉断裂而导致断桩事故的发生。所以，在实际工作中，要根据实际情况适当的埋入导管，导管要使用质量合格且优质的产品，并要适当的缩短灌注时间。
另外，卡管现象也是断桩的主要诱因。由于人工配量问题导致质量有很大的潜在危险。特别是由于人员素质导致的质量问题。配料出现问题直接导致混凝土质量不一，导致灌注时出现卡管现象，间接导致断桩。要解决这个问题的关键就是提高工人专业素质，提高配料的质量。并且要注意灌注时间，从而减少、避免断桩事故的发生。
3.混凝土夹泥、离析现象
这种现象的发生主要是由于混凝土的质量较差，另外，混凝土浇筑不均匀也是造成混凝土离析现象发生的重要原因之一。桩身离析主要是发生在孔底，这是重大的质量问题，一定要杜绝其发生，否则，产生的后果十分严重。混凝土中夹泥主要发生在桩身上部。当混凝土在最后进行上部灌注时，由于导管的埋入深度不适当而产生的超压而引起混凝土夹泥现象的发生。除此之外，浅层土质状况、地下水位的状况、护壁泥浆的质量问题等都会对混凝土夹泥产生重大影响。
解决这两个现象的发生，主要就是提高水下混凝土的适配强度。由于各种各样的外界因素干扰，比如施工难度、灌注方法、密封性、土质等问题。所以就必须提高水下混凝土的适配强度，并且还要合理控制导管埋置深度。假若导管埋入过深，会直接导致混凝土的出口处超压，进而导致混凝土顶面被冲翻，造成混凝土夹泥和离析问题的出现。所以导管的埋入深度要适宜。此外，采用桩底压浆施工工艺也是良好的解决办法。这种办法主要是利用浆液对桩端土层及附近桩周土进行压密固结、渗透、填充。从而达到增加承压面积，提高承重部分的承重能力的目的，进而减少混凝土夹泥、离析问题的发生。
4.其他问题
除却上述的钻孔灌注桩施工质量缺陷外还有一些问题影响着钻孔灌注桩施工的质量，要解决这些问题就要在成因上找到节点，然后据事实提出合理的解决办法。
4.1缩颈
地层原因是桩孔产生缩颈的主要因素。在钻孔的过程中，由于地层缓慢发生变形，导致孔径变化，进而导致缩颈现象的发生。桩孔缩颈可以导致多种问题，其中以桩的截面变小、桩基承载力降低、混凝土钢筋保护层变薄为主要危害。这些问题是重大的安全隐患，所以一定要及时排除。
预防缩颈的方法较多，但最直接有效的方法就是加快成孔速度，这样就可以减少孔壁变形的时间。在钻孔过程中，要及时的进行检查钻孔变化情况的工作，如发现有缩颈迹象要及时重新钻孔。成孔后要及时安装钢筋笼，快速的浇筑混凝土。及时有效的利用缩颈前的有效时间。
4.2桩端沉渣过厚和泥浆护壁增大
清渣不彻底经常可以导致桩端沉渣过厚，在清渣的过程中由于采用的介质是泥浆，所以不可能将沉渣完全清除。由于灌注和清洗的时间差导致孔内泥浆部分变成桩端沉渣。另外在成孔过程中，假若泥浆的质量不符合要求，起不到应有的作用，从而导致钻孔壁泥皮厚度增大，极大的降低了混凝土和土体间的摩擦力。
在掌握桩端沉渣过厚和泥浆护壁增大的原因后，解决起来就相对简单了。首先要缩短成孔的时间，加强施工管理。另外，还要控制成桩时间。采用混凝土连续浇灌的方法，彻底的改变泥浆护壁增大的状况。再者，泥浆的密度要控制在规定的范围内，施工过程中注意保证混凝土的的密实度，这样才可以提高灌注质量，避免桩端沉渣过厚和泥浆护壁增大现象的发生。
4.3桩位偏移
导致桩位偏移的因素有很多，但一般都是各种因素导致钻孔灌注场地比较松软，这样极其容易引起桩位移动或遭到破坏。
那么究竟怎样才能解决桩位偏移问题呢？这就需要加强场地的保护和适当的维护。在正式实施工作以前，场地的质量必须要严格按照施工图纸进行，校核无误后方可进入桩基施工。进入场地后，要进行控制桩的设置。在不易发生位移的良好土层设置控制桩，并且要及时查看维护。在施工前还要提前开挖桩孔，并根据实际需要进行维护或其他相关处理。
4.4斜孔
根据相关规定，桩孔的倾斜度应该小于或等于桩深度的百分之一。桩基的倾斜度直接影响着其在竖直方向上的承载能力。假若桩孔的倾斜度不符合相关规定，那么，这将是极大的安全隐患。所以，在实际的工作中一定要避免斜孔的产生。斜孔产生的原因大多是由于土质不均匀导致的，这种情况调节起来十分困难。一般可采用加注混凝土的办法改良。另外，操作不当也极其容易引起斜孔现象的发生。在实际使用的钻头中，大部分结构简单，导向性差，这就导致在操作中，操作者为了加快钻进的速度，往往将钻杆的重量全部加到钻头上，以增加钻压，加快钻孔速度，而这恰恰是形成斜孔的最大因素，这点在实际的工作中一定要注意。
5.结语
钻孔灌注桩注浆技术 篇12
由地质资料可知,本工程位于滨海软土地区,地表以下50米范围内以高压缩性软土为主,地质报告推荐的可选桩型有预制桩及大直径钻孔灌注桩。根据工程经验结合本工程特点,如采用预制桩施工,在施工过程中易产生超静孔隙水压力,造成桩体上浮及倾斜,产生附加沉降,对建筑物造成不良影响;而钻孔灌注桩则可以避免预制桩的上述不良影响。
经充分论证,桩基采用大直径钻灌注桩,有效桩长约56米,要求全断面进入持力层(卵石层)3d(d为直径)及在施工过程中严格控制孔底沉渣,确保成桩质量。据地质报告所提供的参数对桩径800,900,1000钻控灌注桩的单桩承载力极限值进行估算,其值分别为3850KN,4470KN,5154KN。根据上部结构和荷载对剪力墙下进行桩基布置,由布桩结果可知在主楼(尤其是楼电梯间简体)下方桩数较多(总桩数为243根),布桩密度偏大,按3d桩距无法排放,需向四边外扩较多。这样一来基础底面积增大,基础高度增加,受力复杂,投资偏大。
分析造成这种情况的原因,主要是由于单桩承载力偏低,导致柱及剪力墙下桩数较多,布置困难。在软土地基中,大直径钻孔灌注桩以其承载力高、适应性强等明显的优越性,在工程中被广泛采用。而在本工程中由于单桩承载力偏低,反而不能发挥其优越性。造成钻孔灌注桩承载力偏低的原因是由于在地下开孔作业,孔底沉渣难以处理干净而减低端阻以及因泥浆护壁而影响侧阻发挥。通过桩底后注浆能很好的解决这个问题。
2 桩底后注浆
桩底后注浆是指钻孔灌注桩在成桩前预埋注浆管,并在灌注成桩初凝后通过预埋的注浆通道用高压注浆泵将一定压力的水泥浆压入柱底,使浆液对桩底沉渣和桩底土层及桩周泥皮起到渗透、填充、压密、劈裂、固结等作用,从而提高桩承载力,减少变形量的一项措施。不仅如此,由于泥浆在下部桩身的径向扩散效应还将产生下部桩身扩径、桩端扩底的实际效果。桩底后注浆技术用在持力层为卵砾层的桩基最为有效,其注浆后比注浆前地质报告计算出的单桩竖向极限承载力提高30%以上。
由于该地区以前所作的钻孔灌注桩工程均未采用过桩底后注浆技术,没有相似工程数据可参考。为取得实际单桩承载力,同时根据《浙江省建筑地基基础设计规范》的规定:采用桩底后注浆工艺的单桩承载力极限值必须通过竖向静载荷实验确定。因此在桩基施工时,结合工程布桩情况做了3根试桩。试验采用慢速维持荷载法,每级加载按预估极限承载力的1/10,加载稳定标准和终止加载条件均遵照《建筑桩基技术规范(SGJM-94)》的有关规定。
注浆后单桩极限承载力可提高30%左右。设计中极限承载力从原来4000KN提高到现在的5000KN,满足设计要求。压浆后由于单桩承载力增加,提高了单桩利用率,充分发挥了地质潜力,桩数相应减少了58根(原布桩数为243根,现为185根),从而简化了桩基布置,改善了基础受力性能并且简化了上部结构设计。节省了基础及上部结构造价。施工结束后,抽取注浆量较少的10根桩进行大应变动测,均符合设计要求。
3 施工工艺
柱底后注浆技术关键是正确制作注浆头、严格埋设好注浆管、选择合适的注浆泵、配制可注的浆液浓度、确定合理的注浆量和注浆压力,并控制注浆流水和注浆节奏等。
本工程经过试成桩后,确定施工方法如下:注浆管采用2根φ8@40的小孔,裹以多层防水胶带保护,外套弹性胶套,以阻止外部泥沙的流入和防止已压入的水泥浆倒流。注浆管安装时,端部应超出钢筋笼端部250~300mm,钢筋笼起吊入孔前应确认注浆段包裹物完好无损。靠钢筋笼的自重及下落的惯性,一般可供压浆管下端进入孔底土20~30cm,由此可满足正常压浆所需的条件。考虑到灌注混凝土时注浆管底部与混凝土相接触,在混凝土灌注完成2~4天后达到一定强度时,为防止管底被堵死,可先用清水压迫喷浆口的密封保护胶带(压力约2~3MPa),以确保随后注浆能顺利。
在注浆过程中,注浆量的控制是至关重要的。要防止先注浆的桩体浆液无限制地扩散,造成邻近桩体注浆困难而达不到一定的注浆量。施工过程中应通过注浆量与注浆压力两个参数来确定注浆是否终止,柱底后注浆一般以注入水泥量为主控因素,以注浆压力为副控。具体数值根据试桩情况及经验确定。本工程终控标准如下:当水泥用量达到2000Kg;或压力达到2MPa、水泥用量超过1000Kg;或压力达到4MPa、水泥用量未超过1000Kg;均可终止注浆。水泥浆水灰比为0.5。
由于注浆后桩体将产生一定的压力,所以1根桩注浆完成后应停歇一段时间,再开注第2根桩。如周边有冒水、冒浆等现象,这根桩完成后要抢注冒浆的桩。注浆后管口需封闭2天以上。随着注浆压力的变化和不同地层要求,浆液的浓度也必须作适时的调节,稀浆便于输送,渗透能力强;中等浓度的浆液起填充、压实、挤密作用;浓浆则对已注入的浆液有脱水的作用。根据不同浆液的特点,在注浆的不同阶段对配合比作适时的调节,一般先注稀浆,再注中等浓度浆液,最后注浓浆。施工时应提高注浆均匀度和有效性,注浆压力宜低不宜高,注浆流量宜小不宜大,注浆速度宜慢不宜快。施工时应掌握最佳注浆时间,一般宜在桩孔灌注混凝土后1~3周进行。
4 结语
柱底后注浆技术是一项新型施工工艺,施工方便易行,设备简单,水泥浆进入桩端有保证,质量监控可靠且便于操作。可有效地克服泥浆护壁灌注桩沉渣难于清除的固有缺陷,降低施工在清孔工作中的难度。经过压浆,可大幅度提高单桩承载力,减少桩基投资。压浆后由于单桩承载力提高及桩体沉降减小,从而改善了基础受力性能,简化了上部结构设计,节省基础及上部结构造价。本工程采用本技术后,节约投资月200万元,经济效益显著。在椒江地区推广应用后,取得了较好的经济效益和社会效益。
摘要：某工程地下1层,地上19层,框剪结构,建筑面积2.5万平方米。典型柱网尺寸为8.2m×8.4m,最大单柱轴力设计值约20000KN,该工程地处沿海地区,属软土地基。本文介绍在该基础上钻孔灌桩技术。