冲击钻灌注桩论文

冲击钻灌注桩论文（精选8篇）

冲击钻灌注桩论文 篇1

1 桥梁冲击钻成孔灌注桩概述

桥梁冲击钻成孔灌注桩施工具有一定的施工要求, 具体要求体现在以下三个方面: (1) 孔内的水位要高于护筒底脚位置0.5米, 并高于地下水水位1.5米到2.0米。 (2) 桥梁冲击钻成孔作业施工过程中, 要严格的控制钻孔的速度, 将钻头的钻进速度控制在一个恒定值, 避免在钻进作业过程中速度突然降低或增加。桥梁冲击钻成孔作业是一次性完成的, 一定要保证钻孔作业的持续性。 (3) 在桥梁冲击钻成孔灌注桩作业过程中, 由于一些因素的影响, 可能会出现各种异常情况, 针对不同的情况, 保证作业的连贯性, 采取相应的措施进行解决。

作业中常见的问题与解决措施包括以下几个方面: (1) 冲击钻成孔作业的坍孔问题, 如果坍孔不是很严重, 一般采用提高灌注泥浆的相对密度来进行解决, 如果坍孔问题比较严重, 必须进行回填并重新钻孔; (2) 在钻成孔作业过程中, 还可能出现流沙现象, 对于流沙问题, 可以采用加大泥浆相对密度的方式解决, 也可以采用提高钻孔内部压力的方式进行有效控制; (3) 缩孔也是冲击钻成孔作业中常见的问题, 为了避免这一问题的出现, 可以提高灌注泥浆的相对密度, 增加孔内泥浆含量, 并且进行上下重复挖孔作业。

清孔施工是冲击钻成孔灌注桩作业中关键的环节, 在钻孔达到设计标高后, 专业人员对设计的相关指标, 对成孔孔径、孔深等进行严格的检验, 确保满足相关设计要求后实施清孔。

2 冲击钻成孔灌注桩施工技术

施工准备→施工测量→钢护筒埋设→桩机就位→泥浆备制→钻孔→终孔验孔→清孔→钢筋笼制作与安装→导管安装→二次清孔、验孔→灌注水下混凝土→截桩头及检测。

在施工前, 需要将施工场地进行平整压实, 保证在钻孔过程中不会出现下陷、倾斜等现象, 确保钻孔的质量;测量定位是为了确定孔位, 利用全站仪以及水准仪进行测定地面标高以及桩位, 在放样过程中, 要在相应的位置上设置护桩, 为桩中心、标高的随时检测提供方便;在陆上或浅水区埋设的护筒一般采用厚度为5毫米的钢板卷制而成, 护筒的内径要求一般要大于桩径20厘米到40厘米;在水中以机械沉没的护筒, 其内径和壁厚的大小因根据护筒的平面、垂直度偏差要求以及护筒长度等因素确定。护筒轴线对准桩中心, 护筒要保证垂直, 倾斜度误差小于1%, 位置误差小于5厘米;对深水区的护筒平面位置的不应大于8厘米。一般来说护筒的长度大于2米, 埋设后护筒的底部及四周采用粘质土回填并分层夯实以确保泥浆不漏失;护筒的顶部要高于地面30厘米或水面1.0-2.0米;对于水中沉没的护筒, 应采用导向架定位, 按要求保证其平面位置、垂直度、护筒接长连接处的焊接质量、密封性及强度等要求。对于泥浆的制作, 一定要根据实际的工程情况以及当地的地质特点, 按照合适的配制比进行制作。泥浆是用来护壁的, 泥浆的比重直接关系到孔壁的稳定, 如果泥浆的比重太大, 就有可能造成泥浆泵堵塞现象, 甚至对混凝土的置换增加了难度;如果泥浆的比重太小, 泥浆护壁就难以防止土体的坍塌。只要泥浆的比重不合理, 就会对成桩的质量造成很大的影响;对于清孔工作, 要在最后一次下钻时减压吊钻, 对孔清扫两到三圈, 保证孔内清洁以及孔底平整。并且在灌注混凝土前, 要对孔底进行复查, 如发现不符合要求, 就要进行二次清孔;对于钢筋笼的制作以及安装, 这个过程中需要注意的是: (1) 钢筋笼的长度以及所用钢筋的规格都要严格的按照设计图纸的要求进行选择; (2) 钢筋笼的外径和直线度要严格的控制; (3) 安装时要采用3点吊装; (4) 钢筋笼位置固定后, 要安装护块。

桥梁冲击钻成孔灌注桩施工作业过程中, 需要做好以下几个方面的工作: (1) 安放浇筑导管。在导管安放前需要进行水密性实验, 保证导管没有漏水、漏气、变形等现象。水密性实验的压力一般要大于孔底静水压力的1.3倍。在钢筋笼安装后, 要立即安放导管, 保证导管的接口紧密相连, 确保导管的垂直度, 在拼装后检验密封性的同时检验垂直度。在混凝土浇筑前, 还需要对导管进行升降实验。 (2) 对于混凝土的配合比问题, 首先需要选择质量合格的原材料, 并进行严格的实验, 确定最佳配合比, 并不断的对混凝土的配合比实施优化。其次需要科学的选择外加剂, 严格控制混凝土的搅拌过程, 控制搅拌温度等, 保证混凝土的质量满足工程的实际要求。 (3) 对于混凝土的浇筑来说, 首批混凝土一般采用剪球法进行, 严格的控制首批混凝土量将导管埋深超过1米。在浇筑过程中随时对混凝土的塌落度进行检查, 控制塌落度在18到22厘米内;混凝土灌注时, 导管埋置深度要在2~6米, 灌注要慢;灌注桩顶的标高要比设计标高高出50~100厘米, 以确保桩顶混凝土的质量。 (4) 在完成浇筑作业后, 需要进行成桩检测, 所采用的方法一般为钻芯取样检验以及无破损检验两种。进行检测过程中, 需要有专业的人员进行, 并有施工单位、工程师、监理单位共同监督, 只有在确保桩基质量合格后, 才能进行下一道工序施工。

3 工程实例

泉三高速公路泉州支线 (南安至惠安) NHA1合同段仙石大桥全长748.6米, 这座桥梁位于高速公路上, 施工条件相对复杂。仙石大桥桩基工程共有嵌岩桩141根, 桩径Φ120㎝桩基6根、桩径Φ150㎝桩基12根、桩径Φ180㎝桩基72根、桩径Φ220㎝桩基础51根, 设计桩长为10~36m, 桩端持力层分别为弱风化花岗岩、微风化花岗岩层。其中左线11#~20#墩、右线11#~19#墩横跨晋江, 河床标高为-1.1m~3.4m, 晋江水位标高6.6m左右, 水深7.7m~10m。水中桩基施工搭设了钢栈桥总长度约330米及钢平台19座, 采用全钢护筒钻孔施工。

本工程施工中, 由于其地理位置特殊, 所以对施工工期有较高的要求, 这就给施工增加了难度。为了保证施工的质量, 需要做好施工各个环节, 按照上诉施工工艺流程进行。在泥浆制作过程中, 由于当地的地质中含有大量的亚粘土, 本身就具备制浆能力, 所以可以就地取材。在施工的过程中, 加强了质量管理以及安全管理, 在施工过程中, 设置了相应的安全防护措施, 确保施工在安全稳定的前提下, 顺利的进行。

4 总结

公路桥梁施工项目是我国交通建设中的重要组成部分, 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁应用广泛, 具有施工成本低、操作简单等特点。在施工工程中, 要做好护筒埋置、泥浆制作、钻孔、钢筋骨架制作与安放、灌注等环节的工作, 处理好钻孔灌注桩施工的薄弱环节, 提升工程施工质量。

参考文献

[1]姜军, 姜伟皓.浅谈桥梁冲击钻成孔灌注桩施工技术[J].黑龙江交通科技.2012, 24 (7) :85-86.

冲击钻灌注桩论文 篇2

桥梁端承冲击成孔灌注桩沉渣厚度研究-反射波法对端承桩孔底沉渣厚度的监测

<建筑基桩技术规范>规定端承桩端沉渣厚度不大于50mm,端承冲击成孔灌注桩是采用导管形式.在混凝土自重的冲击下,桩端混凝土可以把孔底不大于50mm厚度的.沉渣吸附干净,使桩端混凝土与岩石接触良好.这里的关键是如何做到孔底沉渣厚度不大于50mm:一是施工过程中要加强控制;二是终孔验收时应采用低应变反射波法对孔底沉渣厚度进行监测.

作 者：常聚友 刘志军 刘德伟 牟元存 王树栋 Chang Juyou Liu Zhijun Liu Dewei Mu Yuancun Wang Shudong  作者单位：中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610031 刊 名：工程地球物理学报 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICS 年，卷(期)：2009 6(5) 分类号：P631 关键词：端承桩   沉渣厚度   孔底  

冲击钻灌注桩论文 篇3

钻孔灌注桩的施工顺序为:初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。

2 冲击钻钻孔灌注桩施工工艺

2.1 初步放样

施工前先排水、修路、清除桩基位置的杂草和淤泥,换填山皮土并刮平压实,使施工机具顺利进出,能保证钻机在施工中平稳,然后根据设计提供的导线点及水准点用光电全站仪及水准仪定位,桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±15cm,成排成列放样,放样后用钢尺校核。

2.2 筑岛

场地为浅水时,采用草袋围堰,普通土填充,筑岛高出水面1.5cm为准。

2.3 护筒埋设,恢复定线

护筒埋设是重要一环,起到定位、导向,靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压,防止塌孔,护筒内径比桩经大200~400mm,护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为2~4m,有冲刷影响的河床,应沉入冲刷线以下不少于1.0~1.5m。

2.4 钻孔

1)泥浆的配制:泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一,由于配置了高质量的泥浆,在长期停钻的情况下,沉积物很少,此外,优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮,泥皮可防止孔内泥浆外渗,大大减缓孔内水头降低的速度,这也是使孔壁稳定的有效措施。2)冲击钻钻孔注意事项。a.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,钻机就位后,应平稳,不得产生位移和沉陷,开孔的孔位必须准确。b.冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm,升降锥头时要平稳,不得碰撞护壁和孔壁。c.钻孔作业必须连续,并作钻孔施工记录,经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求的随时改正,注意补充新拌的好泥浆,在整个施工过程中,泥浆的损失较小,水头始终保证在2m左右,有效地防止了孔壁坍塌,埋钻头的现象发生,确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。d.钻进过程中,每进5~8尺检查钻孔直径和竖直度,注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。e.冲击钻应用小径钻钻到深度后,用大径钻扩孔,钻管内的泥渣和泥浆经常倒出,在钻孔排渣,应保持孔内水头和要求的泥浆指标。

2.5 成孔检测、清孔

1)成孔检测。成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±100mm范围内,孔径﹥设计桩径,倾斜度小于1%,孔深不小于设计规定。2)清孔。a.只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。b.清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度,实际工作中通常只测泥浆比重1.03—1.1,沉淀厚度﹤30cm,即满足清孔标准。c.钢筋笼安放至设计标高后,应进行第二次清孔,直至达到标准。

2.6 钢筋笼的制造和安放

每个钢筋笼在胎膜上一次成形,创造出可观的经济效益。钢筋笼的制造除满足设计要求外,在骨架处设置控制保护层厚度的垫块,竖向间距为2m,横向周围不少于4处,并在骨架顶端设吊环。

整个桩采用两段钢筋笼,在孔口进行单面邦条焊,接头错开1m。骨架下放时注意防止碰撞孔壁,放至孔内设计标高后将骨架吊环挂在孔口,并临时与护筒口焊接牢固。

2.7 下导管

大多采用φ300mm钢导管,使用前进行了水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央,并应在灌注砼前进行升降试验,应使位置居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞,导管下口到孔底的距离一般控制在25~40cm之间。

2.8 灌注水下砼及应注意事项

1)灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,必须经过成孔质量检测和清孔检测合格后,方可进行灌注工作。2)首批砼的数量必须保证导管初次埋深≧1m和填充导管底部的需要。3)砼拌和物运至灌注地点时,应检查均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和达不到要求,不能使用。4)首批砼灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求即可正常灌注,如发现导管大量进水,表现出现事故,按应急方法处理。5)灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。6)导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,如导管法兰卡钢筋骨架,可移动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。7)当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可拆除1节和2节导管。此时,暂停灌注,先取走漏斗,重新卡牢井口的导管,然后松开导管的接头螺栓,同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除后,吊起待拆的导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口导管内,校好位置,继续灌注。8)拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟,要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净,堆放整齐。9)在灌注过程中,当导管内砼不满含有空气时,后续砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。10)当砼面升到钢筋骨架下端时,为防止钢筋骨架被砼顶托上升,可采取以下措施:尽量缩短砼总的灌注时间,防止顶层砼进入钢筋骨架时,砼的流动性过小。11)为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上灌一定高度,可按孔深,成孔方法,清孔方法查定。一般为0.5~1m,深桩为1m。12)处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒,应在灌注完后立即拔出,处于地面以下护筒,需待砼抗压强度达到5Mpa后方可拆除。13)在灌桩时,每根桩应做3组试块,施工单位二组,监理一组,强度测试后,如不合格,要及时提出报告补救处理。14)有关砼灌注情况,各灌注时间,砼面的深度,导管埋深,导管拆除及发生的异常现象应由专人进行记录。

2.9 破桩头

由人工或汽镐、电镐进行,直至设计高程,要保持钢筋的完整,桩顶基本平整、干净。

2.1 0 成桩检测

砼强度达到70%后可做桩基无破损检测,用基桩动测仪和手提电脑,传感器用橡皮泥粘在桩顶(破桩头后桩顶清理干净),用大锤在桩顶砸5下,在电脑中显示声波图象,如振幅出现异常,说明有问题。

3 结语

冲击钻灌注桩论文 篇4

山西汾酒文化商务中心项目位于太原市龙城大街与滨河东路交汇处东南角,北侧为龙城大街,西侧为滨河东路,南侧为龙城南街,东侧为星河中路。该工程受场地地质条件限制,利用现有场地在自然地坪上进行桩基成孔,因天然地基不能满足设计要求,根据上部结构类型和地质条件设计采用钢筋混凝土灌注桩,其中自然地坪距桩顶形成16~18 m空桩,其主楼灌注桩基桩径为1.0 m,桩长为56.7 m;总钻孔钻进深度约为35 000延米,其中空桩钻进深度为8 200延米,桩体混凝土用量约2.7万m3。整个桩基施工过程处于雨期施工阶段。

1 地质条件

山西汾酒文化商务中心位于汾河东岸,距离汾河边约200 m,场地所处地貌单元为汾河东岸一级阶地,自然标高在779~780 m之间,地下水位标高在771.31~773.99 m之间,地下水类型属于潜水-承压水型,水位变幅约0.5~1.0 m。根据场地土腐蚀性分析资料,场地土对混凝土和混凝土中的钢筋有微至弱腐蚀性。

根据地质钻探结果和原位测试成果,桩长深度范围内土层自上而下共分为13层:

第(1)层杂填土:分布厚度极不均匀,未经碾压,松散无结构性,欠压密。场区普遍分布,厚度在0.40~12.80 m之间,平均厚度为3.77 m。

第(2)层粉细砂:砂质不纯,约含5%~15%的粉粒,局部有粉质黏土透镜体。该层土具有液化性。场区普遍分布,厚度在1.00~7.70 m之间,平均厚度为3.54 m。

第(3)层细砂:该层土具有液化性。场区普遍分布,厚度在1.90~8.50 m之间,平均厚度为5.00 m。

第(4)层粉质黏土:干强度中等;中压缩性。场区普遍分布,厚度在0.40~5.30 m之间,平均厚度为1.63 m。

第(5)、(6)、(7)层粉土:黄色,无光泽,干强度低,韧性低;中压缩性。场区普遍分布,厚度在1.50~9.58 m之间,平均厚度为5.67 m。

第(8)、(9)层中细砂:褐灰色,中密至密实,很湿,矿物成分为长石、石英、云母等,砂质不纯,场区普遍分布,厚度在0.40~12.45 m之间,平均厚度为4.77 m。

第(10)层粉土:黄褐色至褐灰色,密实,稍湿至很湿,土质不纯,混有少量粉砂成分,局部呈薄层状(10-2)细砂层或粉质黏土层,场区普遍分布,厚度在0.40~12.70 m之间,平均厚度为6.07 m。

第(11)层中砂:黄褐至褐灰色,中密至密实,很湿,矿物成分为长石、石英、云母等,砂质不纯,约含5%~15%的粉粒,局部为粉土与中砂互层,场区普遍分布。

第(12)层粉土:褐灰色,密实,稍湿至湿,土质均匀,局部夹薄层粉砂,可见少量黄色锈斑;场区普遍分布,厚度在1.10~12.45 m之间,平均厚度为6.44 m。

第(13)层中砂:褐灰色,密实,很湿,矿物成分以石英、长石、云母为主,砂质不纯。场区普遍分布,厚度在1.80~18.30 m之间,平均厚度为9.59 m。

2 施工工艺比选

酒店及塔楼桩基桩径为1 m,桩长为56.7 m,桩底深度介于第(13)层中砂层。经与类似工程比较,根据现场的地质情况,可选用以下几种成孔方案(见表1)。

根据对成孔工艺的对比,结合该工程施工工期节点,拟采用冲击钻机成孔方式进行施工。泥浆护壁形式的冲击钻钻孔工艺属于隐蔽工程,受土质情况、水位高低、埋置深浅及截面面积等因素影响,在成孔过程中极易出现坍孔、缩孔、斜孔、漏浆、卡钻、埋钻等各种问题,影响整个成孔的施工质量。结合前期试桩、锚桩施工工艺,由于其为检测桩,桩顶标高位于自然地坪,整体成桩深度已达75 m,而此次成桩桩顶标高在自然地坪-18 m处,因此必须分析地下18 m超长空桩条件下的成孔控制要点,找出施工过程中易出现的各种问题,并采取有针对性的控制方法,在保证质量的前提下,合理安排工序,加快施工进度。

3 施工控制要点

3.1 施工工艺

混凝土灌注桩冲击钻成孔的主要施工工艺流程为:场地整平→测量放线布桩→桩机就位→埋设护筒→桩点标识牌→钻孔→验孔→清孔。

3.2 场地整平

由于场地地表土质均为杂填土层,较为松散,在开钻之前对施工区域进行整体碾压平整,同时对机械行驶路线和材料堆放场地进行碎石铺垫,避免受雨期施工影响。

3.3 测量放线布桩

根据图纸及勘察单位给出的水准和坐标控制点,采用全站仪进行场内基准点布置,且控制点布设不能受到施工影响,在雨后必须进行复测。

3.4 桩机就位

机械就位采用“自牵法”。桩机底部采用两根250 mm×250 mm×4 000 mm的方木将机械前后轴顺机向垫高,轮胎悬空后由方木承受整机质量,保证钻头中心与桩中心对中并找平。枕木上设置两个控制点(钢钉),采用三角定位法量出两点到桩中心的距离。按45°角对称支好两根支撑杆,支撑杆底面垫方木,以防止钻进过程中发生移位。

3.5 埋设护筒

机械就位以后钻进4 m左右开始安放护筒,护筒直径大于桩径且≮200 mm,钻够护筒深度后,用机械将护筒吊入坑内,采用三角定位法复核偏差,护筒外围空隙用红黏土分层夯实。

3.6 桩点标识牌

护筒及机械就位后,由技术员按给定高程控制点和设计桩施工技术要求进行抄平,并根据抄平结果计算出所施工桩的“控制点标高、设计孔深、孔径、吊筋长度、三角线尺寸、开孔日期”等施工技术指标挂牌明示,并告知机组操作人员。

3.7 钻孔

开机前,向护筒内填入适量红黏土并加水,使开机就能造出泥浆护壁与护筒连成整体,当钻头全部进入护筒后再正常钻进。在钻孔过程中,尤其是在18 m空桩高度,每钻进1 m复核一次三角线,桩顶标高距孔底标高每隔2 m复核一次三角线,以保证桩身垂直度。遇到软硬变化较大的土层,应低冲程、慢进尺,防止出现斜孔。钻孔时,如遇黏土、粉砂土地层,应勤打勤松绳,不可大松绳、快进尺,防止出现斜孔;如遇砂地层,应填些黏土,勤打勤抽渣;在钻孔和抽渣过程中,使孔内水位经常保持在护筒口以下0.50 m处,并视地质情况适时调整泥浆密度。

3.8 验孔

在钻孔灌注桩钻孔过程中及终孔后,对钻孔进行分阶段的成孔质量检查,对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉渣厚度等技术数据进行检查;用测绳测量孔深和沉渣厚度并做记录,钻孔完成后应采用探孔器检测孔径和垂直度,合格后方可清孔。

3.9 清孔

终孔时,用桩机掏浆筒进行清渣,以保证孔底无沉渣,同时向孔内及时补充泥浆,以防孔壁坍塌。在清孔过程中实测孔底沉渣厚度,沉渣厚度≯100 mm,孔底500 mm以内泥浆密度调整至1.15~1.2 g/cm3。

4 出现问题时的处理及应对措施

4.1 桩位定位

在桩位控制点精准定位的同时,对桩机原位的定位尤为重要,须依靠支撑杆的可靠固定来保证桩机本身的稳定性。冲击成孔灌注桩三角架在施工过程中容易移动,对桩定位位置存在隐患,除了垫方木外,必要时做钢筋U型环卡住支撑杆插入地下,保证支撑杆在钻进过程中不移位。在18 m超长空桩范围内,每进1 m测量一次,保证三角尺寸偏差在10 mm之内。

4.2 钻头卡钻

由于地层变化情况较为复杂,结合钻进时所发生的各种情况,对形成卡钻的原因进行了总结分析:①发生停电、机械故障时间较长或水下局部塌孔情况,会造成停机卡钻;②在施工中下钻太猛,或钢丝绳松绳太长,致使钻锤倾倒卡在孔壁上;③施工中发生塌孔时,落下的坠落物或较大的工具将钻锤卡住;④当出现缩孔后,由于钻锤补焊后的尺寸加大,而形成的冲击太猛,钻锤被吸住形成卡钻;⑤在黏土层中钻孔时,由于冲程过大或泥浆太稠,冲锤也会被吸住。

针对这些情况,我们在每个钻头上采用主、副双绳进行保护,在卡钻不严重的情况下,用主绳加副绳一起将钻头强拉提起;如果卡钻头严重,强拉无效,可以在钻头上部用爆破法振松,迅速提起,但此法容易产生塌孔现象。在日常维护中,要经常性地检查机具、钢丝绳、钻头,消除机械隐患,同时在钻进过程中严格控制泥浆密度,并采用优质红黏土进行泥浆护壁,在砂层、粉黏土层中通过回填红黏土并反复冲打,形成密实的孔壁。

4.3 钻进中发生漏浆

在水下混凝土灌注桩成孔初期,当钻头深度超过护筒深度时,会不同程度地出现漏浆现象,使孔内泥浆液面下降。在塔楼初期的桩机钻进过程中,护筒以下2~3 m处均出现过此事故。根据现场地质条件分析及钻孔钻渣分析,可以认定,钢护筒下部处于杂填土层(此处杂填土层深度约为11 m),护筒接缝完好,可以排除护筒接缝而导致的漏浆现象,其原因为在护筒下放过程中,对杂填土层的冲击振动导致护筒周围土层松动。而杂填土层本身不密实,泥浆护壁泥浆密度不足,同时孔内水头压力高于孔外水头压力,因水头压力差及冲击振动的影响,土层与护筒之间出现空隙,形成漏浆现象。

我们采取的措施是:在钻进至护筒底部以下1~3 m处时停止钻进,采用红黏土回填并反复冲打使护筒底部土层密实,形成较厚的泥浆护壁,以有效防止钻进中漏浆的发生。

4.4 塌孔

在该工程施工中出现过不同程度的塌孔现象,其原因是桩基成孔过程中由于泥浆稠度小、护筒埋置较浅、周围封堵不密实、护筒底部土层厚度不足出现渗水;在施工过程中提升钻头时碰撞孔壁或钻孔附近有大型设备或车辆振动;清孔后未能及时灌注混凝土、放置时间过长等情况下均会出现塌孔现象。

在施工中,必须根据地勘资料及前期钻进的土质情况,调整泥浆密度、泥浆黏度和合理的钻进速度。在砂层中加大泥浆稠度、提高泥浆黏度以加强护壁,并适当降低钻进速度。在埋置护筒时,底部应夯填密实,护筒周围回填密实。在雨期施工水位变化大时,应升高护筒,增加水头,保证水头压力相对稳定。钻孔必须连续作业,提升钻头时保持垂直,不要碰撞孔壁。

经现场实际操作验证,如为轻微塌孔,应立即增大泥浆密度,提高泥浆水头,增大水头压力。塌孔不深时,可改用深埋护筒,将护筒周围夯实,重新开钻。若发生严重塌孔,可采用片石或砂类土进行回填,或用掺入≮5%水泥砂浆的黏土回填,待回填稳定后重钻。当回填后片石的岩面倾斜较大时,钻头易摆动、撞击护筒或孔壁,造成偏孔或塌孔、卡钻等现象,这时应先选用小冲程进行冲击,待将孔底的浮土、凸出部分凿平出现平台后,再转入正常冲程。

4.5 钻孔偏斜

在施工过程中,由于钻机固定不稳固或场地未平整及压实,钻机容易发生不均匀沉降。在钻进过程中,土层不均匀致使钻头受力不均,在原有建筑物位置钻孔遇到障碍物时把锤头挤向一侧,均会造成钻孔偏斜。因此,钻机就位前,要对施工场地进行整平和压实,采用垫枕木的方法把钻机调整到水平状态。在钻进过程中,应经常检查、调整,使钻机保持水平状态。

在软硬不均土层钻进时,放小冲程,慢速钻进,必要时回填片石、黏土重新钻进。突然遇到变硬地层时,要控制进尺,低速钻进,钻进过程中应减压钻进,避免出现斜孔、弯孔和扩孔。当钻孔偏斜超过规范要求时,应回填黏土重新钻孔。

4.6 缩径

由于该工程地层土质主要为砂层、粉土层、杂土层、砂层,在土的压力作用下向内挤压容易形成缩孔,在钻进中由于钻锤磨损、补焊不及时,钻出的孔径小于设计桩径。

根据现场钻孔的实际效果,若有软弱土层时,应注意加强扫孔。当锤头磨损严重时,要及时补焊。出现缩孔后,用钻头反复扫孔或适当扩大钻头尺寸重新钻进,直到满足设计桩径为止。

4.7 清孔

由于该工程地质砂层较厚,泥浆中含砂率大,在成孔后,进行二次清孔时孔内沉渣较厚,采用一般的泥浆泵进行正循环清孔效果极差,清孔时间过长。后来更换了清孔设备,采用专用泥浆净化装置进行清孔作业,将清孔时间控制在1~1.5 h,其清扫时间与钢筋笼吊装时间相同,既保证了孔内清理效果,又不影响钢筋笼吊装作业,保证了后续工序的进行。

5 结语

冲击成孔技术在桩基工程中应用广泛,尤其在粉土或砂土含量较高的地质条件下,在钻孔深度较深的桩基中优势明显。在具体应用中,应结合工程施工特点,采取相应的有针对性的技术措施,在保证施工质量和施工进度的同时,满足现场桩基施工需求。

参考文献

[1]邱长华.初探水中大直径钻孔桩冲击钻成孔工艺[J].商品与质量·建筑与发展,2014(1):96.

冲击钻灌注桩论文 篇5

厦门市灌口立交-环湾大道段一期工程位于集美区灌口镇, 道路全长2.752km, 为城市一级主干道, 其中灌口立交主线桥起止桩号K1+376.5-K2+128.5, 桥梁全长752m, 桩基形式为钻孔灌注桩, 墩身为板式花瓶墩和独柱墩;全桥共29跨, 172根桩基, 其中桩径Φ1200mm共24根, 桩径Φ1800mm共12根, 桩径Φ1500mm共136根, 桩长20m-45m, 混凝土标号均为C30。本工程主要地层地质为杂填土、砂土和砂卵石层, 端承桩基础持力层为强风化花岗岩。现根据自己在本工程冲击钻成孔灌注桩施工过程中遇到的问题, 就目前冲击钻成孔灌注桩施工过程中常见的问题及相应的解决对策谈几点粗浅看法。

2 冲击钻成孔灌注桩施工中常见的问题、成因及预防处理方法

2.1 成孔过程孔壁坍塌

(1) 产生原因:1钻孔过程中冲击钻头倾斜, 撞击孔壁;2遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快;3泥浆相对密度偏低, 起不到护壁作用 (如0#墩0-3#桩因现场泥浆密度偏低, 经现场实测只有1.05g/cm3, 低于规范要求的1.3-1.5g/cm3的要求) ;4地层变化未及时调整泥浆的相对密度, 造成泥浆相对密度偏低而坍孔;5清孔排渣时, 未注意保持孔内水头, 造成泥浆面过低, 孔压不够而坍孔;6吊放检测器或钢筋笼时因钢筋笼垂直度未控制好致使吊放过程中钢筋笼碰撞孔壁导致坍塌或是成孔后未及时灌注混凝土 (如2#墩2-2#桩因钢筋笼倾斜碰撞导致孔壁坍孔) 。

(2) 预防及处理方法:1在回填土等松散土层中, 应将钢护筒适当地埋深, 护筒四周要覆土夯实并做好排水, 护筒一般高出地面0.3m或水面1.0-2.0m, 严格控制钻进速度, 开钻时应慢速钻进, 待钻头全部进入地层后方可加速钻进, 在软硬交接处及遇到岩层速度应慢;2要控制好泥浆的稠度, 在钻孔过程中及清孔作业时, 应经常对泥浆进行检测和实验, 要严格控制泥浆比重, 不符和要求时应及时进行调整, 防止因泥浆过稀坍孔, 泥浆比重一般控制在1.3~1.5g/cm3, 最好是用红粘土进行调配;3在钻进、吊放检测器及钢筋笼时要严格控制钻头和钢筋笼的垂直度, 应尽量避免碰撞孔壁;4要尽量缩短清孔时间, 并及时进行混凝土浇注, 浇注速度要严格控制, 若浇注时间太长也会引起坍孔;5若在成孔过程中坍孔, 就要回填石块再进行成孔施工。

2.2 缩颈

(1) 产生原因:1钻头磨损厉害, 没有及时进行补焊钢板;2刚浇筑好混凝土的桩, 由于周边冲孔成孔时震动太厉害, 土体挤压造成;3塑性土遇水膨胀引起, 上面土层软, 底下岩层坚硬。

(2) 预防及处理方法:1在成孔过程中, 要经常检查钻头的尺寸, 发现小于设计尺寸就要进行补焊钢板或者钢筋等, 使得成孔尺寸不小于设计孔径;2要调整好泥浆的比重, 做好泥浆护壁工作;3要不时进行修孔, 即采用反复扫孔的方法;4对于浇筑好的混凝土的桩, 要2-3天后再进行施工, 还要隔孔跳打的方式, 保证成桩后混凝土强度达到终凝状态, 保证桩体的质量。

2.3 孔底沉渣太厚问题

(1) 产生原因:1主要是由于泥浆偏稀不足以将沉渣浮起;2钢筋笼吊放后没有等清孔干净马上浇筑混凝土;3淸孔后待灌混凝土时间太久, 又没继续淸孔, 导致沉渣淤积。

(2) 预防及处理方法:1成孔后应及时淸孔, 并不时用测绳检查沉渣的厚度, 要是沉渣偏厚应提起钻头反复冲击, 让沉渣悬浮起来排走, 要不时地清理泥浆池的沉渣, 调整泥浆的比重, 慢慢降低, 不可直接加水到孔内;2砂子比较多的时候要安装滤砂器, 可以加快淸孔的速度;3安装钢筋笼时要安排专人指挥吊车, 要控制好垂直度并匀速地下放, 防止碰撞到孔壁;4钢筋笼吊放后应马上吊放导管进行二次淸孔, 淸孔后泥浆的比重应控制在1.03-1.1g/cm3, 含砂率<2%, 不符合规范要求要继续淸孔;5混凝土罐车到来之前不能停止淸孔, 防止泥浆淤积;6利用首灌混凝土强大的冲力来清理孔底沉渣。

2.4 钢筋笼上浮

(1) 产生原因:1混凝土坍落度偏小, 首灌时混凝土冲击力大把钢筋笼托起来;2当混凝土灌注到导管底距离钢筋笼骨架底部1m时, 没有减慢混凝土灌注速度, 使得钢筋笼被顶升起来;3导管埋置的深度超过6m时, 混凝土的冲击力会把钢筋笼顶起来, 即导管埋置过深。

(2) 预防及处理方法:1沿护筒互相垂直的两个方向分别用两根Φ22以上钢筋将钢筋笼与护筒焊接在一起, 确保钢筋笼不上浮 (在灌口立交主线桥灌注桩混凝土浇注过程中由于采用此法, 钢筋笼基本没有出现上浮现象) ;2混凝土塌落度应控制在180-220mm, 当混凝土灌注到导管底距离钢筋笼骨架底部1m时, 应减慢混凝土灌注速度, 当混凝土上升到骨架底口4m以上时提升导管使其底口高于骨架底部2m以上, 再恢复正常灌注速度。

2.5 断桩

(1) 产生原因:1首灌计算方量不够, 导管埋置深度过小 (8#墩8-1#桩首灌时因初始浇筑方量计算失误出现断桩) ;2拔管时计算错误, 导管拔离混凝土顶面 (如15#墩15-3#桩在距桩顶2.0m处因拔管不慎出现断桩、) ;3混凝土灌注时间过长, 造成孔壁坍塌;4由于停电原因造成断桩;5由于堵管处理不当造成断桩;6由于桩顶标高测量有误或留设不正确导致断桩;7由于导管的密封性不好、漏气, 密封圈破损等。

(2) 预防及处理方法:1灌注混凝土之前, 应计算好首灌的最小方量, 确保首灌后导管埋入混凝土达到1m以上;2安排专人全程跟踪记录灌注方量, 导管埋置深度, 拔管的节数等, 保证导管埋入混凝土2m以上;3保证混凝土灌注连续, 缩短混凝土灌注的时间, 预防孔壁坍塌;4应按以上6.2堵管的预防及处理方法严防堵管问题的出现;5灌注桩在浇注过程中应随时对导管外混凝土面上的沉渣进行清理, 以防沉渣太厚导致最后桩顶标高测量失误引起断桩, 同时对于桩顶标高应严格要求留设, 即桩顶标高必须比设计标高高出0.5-1.0m, 以保证桩顶混凝土强度符合要求而不致于出现断桩;6导管使用前应进行试拼装, 以水压力0.6-1.0Mpa进行试压, 对于个别磨损严重的管节、破损或密封性不好的密封圈严禁使用, 导管下管拼接时应留意密封圈是否按要求设置, 螺帽是否拧紧;7断桩一旦出现后, 应视实际情况采取相应措施进行处理:a.若是出现断桩的部位离桩顶较近 (如15#墩15-3#桩在距桩顶2.0m处出现断桩) , 可以开挖后再进行接桩;b.若是出现断桩的部位离孔底较近, 要先想办法取出钢筋笼 (如8#墩8-1#桩首灌时因初始浇筑方量计算失误出现断桩, 现场第一时间就将钢筋笼提起) , 再原位复桩;c.若是出现断桩的部位在桩身中部则应联系设计单位处理。

3 结束语

总之, 必须严把钻孔灌注桩每道工序的质量关, 加强现场的质量管理, 才能有效地保证钻孔灌注桩的施工质量。

摘要：本文结合自己在厦门市灌口立交-环湾大道段一期工程的工程实践, 对冲击钻成孔灌注桩施工过程中出现的问题及预防处理方法进行探讨, 供同行参考。

关键词：钻孔灌注桩,施工,预防及处理方法

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范.JTG/TF50-2011.

[2]建筑施工技术.北京:清华大学出版社, 2006 (9) .

冲击钻孔灌注桩施工技术 篇6

在施工前, 承包人应编制工序流程图, 作为各工序施工操作、保证施工进度的依据, 并悬挂在现场。

2 施工技术

施工场地或工作平台应充分考虑施工期间当地的洪水情况, 浅水区域平台应高出高水位0.5m~1.0m;潮水区域平台应高出最高水位1.5m~2m, 并有稳定护筒内水头的措施。

陆上钻孔桩直接放样桩中心, 依据桩中心在四周施放护桩;需搭设水上平台的桩基应先对护筒导向架进行精确放样, 导向架内径一般较护筒外径大5cm。护筒埋设后应核对位置, 护筒位置偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%。

钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下, 一般使用不小于8mm厚的钢板制作;在深水、复杂地质及大孔径等条件下, 应用厚度不小于12mm的钢板卷制, 为增加刚度, 可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋。护筒顶部应设置护筒盖。

当护筒长度小于6m时, 有钻杆的正反循环钻护筒内径必须大于桩径20cm;无钻杆导向的正反潜水电钻和冲抓、冲击锥护筒内径必须大于桩径30cm;深水或感潮区且无钻杆导向的护筒内径必须比桩径大40cm。

护筒顶端高度及护筒的埋置深度:护筒顶端高度及埋置深度应按规范执行。

泥浆:

1) 泥浆的比重应根据钻进方法、土层情况适当控制, 一般不超过1.2, 冲击钻孔一般不超过1.4, 尤其要控制清孔后的泥浆指标。泥浆的具体性能指标参照规范 (JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范的简称, 下同) ;

2) 泥浆用水必须使用不纯物含量少的水, 没有饮用水时, 应进行水质检查;

3) 在护筒底下的复杂覆盖层施工大直径钻孔桩时, 选用泥浆应根据地质情况、钻机性能、施工经验等确定, 宜参照钻井采用的泥浆或添加剂。

3 施工过程

3.1 泥浆的循环和净化处理

旱地泥浆循环、净化方法:制浆池和沉淀池大小视制浆能力、方法及钻孔所需流量而定, 及时清理池中沉淀, 运至弃土场摊铺、晾晒、碾压。

3.2 冲击钻孔

1) 开钻时应先在孔内灌注泥浆, 如孔内有水, 可直接投入粘土, 用冲击锥以小冲程反复冲击造浆;

2) 开孔及整个钻进过程中, 应始终保持孔内水位高出地下水位1.5m~2.0m, 并低于护筒顶面0.3m, 掏渣后应及时补水;

3) 在淤泥层和粘土层冲击时, 钻头应采用中冲程 (1.0m~2.0m) 冲击, 在砂层冲击时, 应添加小片石和粘土采用小冲程 (0.5m~1.0m) 反复冲击, 以加强护壁, 在漂石和硬岩层时应更换重锤小冲程 (1.0m~2.0m) 冲击。在石质地层中冲击时, 如果从孔上浮出石子钻碴粒径在5mm~8mm之间, 表明泥浆浓度合适, 如果浮出的钻碴粒径小又少, 表明泥浆浓度不够, 可从制浆池抽取合格泥浆进入循环;

4) 冲击钻进时, 机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳, 使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态, 既不能少放, 也不能多放, 放少了, 钻头落不到孔底, 打空锤, 不仅无法获得进尺反而可能造成钢丝绳中断、掉锤。放多了, 钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜, 撞击孔壁造成扩孔;

5) 在任何情况下, 最大冲程不宜超过6.0m, 为正确提升钻锥的冲程, 应在钢丝绳上作长度标志;

6) 地质条件较差的相邻桩孔, 不得同时钻进。

3.3 成孔与终孔

1) 钻孔过程应用碳素笔详细记录施工进展情况, 包括时间、标高、档位、钻头、进尺情况等;

2) 每钻进2m (接近设计终孔标高时, 应每0.5m) 或地层变化处, 应在出碴口捞取钻碴样品, 洗净后收进专用袋内保存, 标明土类和标高, 以供确定终孔标高;

3) 钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查, 用专用检孔器进行检验, 条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验, 检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm, 长度不小于孔径4~6倍。

3.4 清孔

清孔原则采取二次清孔法, 即成孔检查合格后立即进行第一次清孔, 并清除护筒上的泥皮;钢筋笼下好, 并在浇注砼前再次检查沉淀层厚度, 若超过规定值, 必须进行二次清孔, 二次清孔后立即灌注砼。

3.5 钢筋笼加工就位

1) 钢筋笼应在硬化后场地上, 并铺设枕木进行制作, 制好后的钢筋骨架必须平整垫放, 钢筋笼加工要求采用模具标准化制作;

2) 钢筋笼应每隔1m~2m设置临时十字加劲撑, 以防变形;加强箍肋必须设在主筋的内侧, 环形筋在主筋的外侧, 并同主筋进行点焊而不是绑扎;

3) 每节骨架均应有半成品标志牌, 标明墩号、桩号、节号、质量状况;

4) 第一节钢筋笼放入孔内, 取出临时十字加劲撑, 在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼, 并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接, 下放, 如此循环;下放钢筋笼时要缓慢均匀, 根据下笼深度, 随时调整钢筋笼入孔的垂直度, 尽量避免其倾斜及摆动;

5) 钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求。钢筋笼保护层垫块推荐采用绑扎砼轮型垫块, 砼垫块半径大于保护层厚度, 中心穿钢筋焊在主筋上, 每隔2m左右设一道, 每道沿圆周对称设置不小于4块;

6) 机械套管连接时必须使竖向主筋对号, 再同步拧紧套管, 使套管两端正处于上下主筋已标明的划线上, 否则应调整重来, 确保钢筋连接质量;

7) 钢筋笼下放到位后要对其顶端定位, 防止浇注砼时钢筋笼偏移、上浮, 下放过程要留存影像资料。

3.6 埋设检测管

桩基长度大于40m及水中桩基应设置声测管。

3.7 水下砼灌注

钻孔桩水下砼灌注一般采用直升导管法, 施工要求如下:

1) 导管选用:导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定, 参照施工设计及下表;导管的壁厚应能满足强度和刚度的要求, 确保砼安全浇注;

2) 导管在使用前和使用一个时期后, 应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外, 还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验;

3) 导管埋深严格按照规范要求执行;

4) 水下砼的强度、抗渗性能、坍落度等应符合设计、规范要求。砼的生产能力应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批砼初凝时间。对于灌注时间较长的桩, 应对砼生产量和浇注时间进行计算后, 设计砼的初凝时间;

5) 灌注前应检查拌和站、料场、浇灌现场的准备情况, 确定各项工作就绪后方可进行;

6) 首批砼灌入孔底后, 立即测探孔内砼面高度, 计算出导管内埋置深度, 如符合要求, 即可正常灌注。如发现导管内进水, 表明出现灌注事故, 应立即进行处理;

7) 为防止钢筋骨架上浮, 当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时, 应降低砼的灌注速度。当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时, 提升导管, 使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。灌注开始后, 应紧凑、连续地进行, 严禁中途停顿;

8) 要加强灌注过程中砼面高度和砼灌注量的测量和记录工作, 可按照每灌注8m3测一次 (约一罐车砼) , 及时绘制成曲线, 以确定桩的灌注质量, 水下砼灌注时, 严禁用泵车泵管直接伸入导管内进行灌注, 必须要有料斗进行灌注”。 (将泵管直接伸入到导管里面进行灌注, 这样易产生砼离析, 同时在导管内易产生高压空气囊而形成堵管) ;

9) 在灌注将近结束时, 由于导管内砼柱高度减小, 超压力降低, 而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加, 相对密度增大。如在这种情况下出现砼顶升困难时, 可在孔内加水稀释泥浆, 并掏出部分沉淀土, 使灌注工作顺利进行。为确保桩顶砼质量, 桩砼灌注要比设计高1.0m以上。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。

4 结论

总之, 所有桩基必须进行无破损检测, 对检测结果怀疑有缺陷的桩应进行钻芯检验, 若钻芯桩存在重大质量问题, 应加倍扩大钻芯数量, 钻孔桩的成孔质量符合现行标准。在做好施工的前提下还需要文明施工, 保护周边环境。

参考文献

[1]郑辉.关于钻孔灌注桩的施工探讨[J].内蒙古科技与经济, 2007 (8) .

东冲特大桥冲击钻孔灌注桩探讨 篇7

厦深铁路（广东段）XSGZQ-8标段东冲特大桥里程DK356+623～DK359+030.43，大桥全长2407米，共71跨。桩基采用C40钢筋砼灌注桩，全部为陆地桩基础，共727根，19564延米，桩基砼方量14978立方米，最长桩基42m，最短6米。承台为矩形C40钢筋砼承台，砼11527立方米。桥墩采用圆端形实体桥墩和圆端形空心桥墩，桥台为双线矩形空心桥台，砼共24763立方米。连续梁砼2815立方米，简支梁采用移动模架法施工，32m梁每跨砼313立方米，24m的梁每跨砼256立方米，砼21227立方米。

2 施工方法及工艺要求

2.1 施工准备

利用推土机和挖掘机进行场地平整至设计要求标高，钻机设备进场后进行安装调试并根据现场施工条件确定打桩顺序。

2.2 埋设护桶

采用全站仪或GPS测定桩孔位置，埋设护桩，护筒内径比桩径大40cm，根据地质不同，护筒埋置深度也不同，护桶口必须高出地面50厘米，保持孔内水位高于孔外水位或地面，增加孔内水压力，以便于保护孔壁，护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

2.3 开挖泥浆池

选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的砼体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。

3 钻孔

3.1 安装钻机

安装钻机之前要保证场地平整且有足够压实度，不会产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头与护筒中心偏差不得大于50mm。

3.2 冲孔

(1）机组人员检查是否将护桶埋设好，然后测量人员复核护桶的中心坐标和标高，形成书面资料报验通过，施工员发放开孔通知单。（2）开孔：在开孔阶段，3～4米深度范围之内，冲孔要低垂密击，利用较小的冲击力，反复冲击造壁，保持孔内浆液面稳定，不要冲击过猛或者进度太快，以免孔壁坍落。（3）冲孔：经开孔阶段之后，开始进入正常冲孔，此时可加快速度，提锤高度可增至2米以上，泥浆浓度相应降低。在冲孔过程中，要时刻注意孔位的正确性，还要及时检查钻机设备，预防安全质量事故发生。（4）泥浆补充与净化：泥浆准备充足，在整个钻进过程中，要严格观察和检测泥浆，控制泥浆量和泥浆指标等，有效的防止孔壁坍塌，钻头被埋等问题，确保成孔的质量和速度。

3.3 检孔

钻孔完成之后，需要用检孔仪进行检孔，检查各项指标符合要求后，然后卸掉钻孔机，再进行清孔。

3.4 清孔

第一次清孔：为及时清除钻渣，防止孔壁坍塌，应及时清孔。第一次清孔采用正循环，在清孔过程中注意控制泥浆的各项指标。清完成后，由相关人员进行验收，验收合格后即可安放钢筋笼。

3.5 钢筋笼制作与安装

钢筋笼需要按设计及规范要求制作，并均匀设置吊环和保护层厚度控制件，钢筋笼分节制作，每节7～10m为宜，两节钢筋笼接头处采用焊接并互相错开。钢筋笼分节制作完成后，运至指定桩位，下放钢筋笼，使其对准孔中心位置，在下放过程中严防钢筋笼碰坏孔壁，造成回沉值超标或坍孔现象。为防止骨架变形，可在设计的基础上适当增加箍筋数量。

3.6 砼灌注

采用钢导管法来进行水下砼灌注，导管使用前，需按规范要求进行试验。

3.6.1 安装导管。

(1）对导管的要求：导管采用φ25～φ30钢管，每节2～3m，配1～2节1～1.5m的短管进行调节，导管必须平直无弯曲；为防止漏水漏浆，法兰连接处要加橡皮垫片，所有螺栓要均匀拧紧；导管直径要与桩径及砼浇筑速度相适应。导管使用前需要试拼，并进行水密、承压和接头抗拉试验。导管组装后轴线偏差不得超过钻孔深的0.5%且不大于10cm，试压力要求是孔底静水压力的1.5倍。（2）导管利用三脚吊架进行安放。（3）导管应安放在桩孔的中心，加以固定，导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘，导管安装完后，导管底部距孔底250～400mm。

3.6.2 二次清孔。

浇筑水下砼之前检查沉渣厚度，若沉渣厚度不符合规范，应进行二次清孔。待二次清孔验收合格后方能浇筑砼。

3.6.3 首批封底砼。

采用箭球、拨栓或开阀的方法灌注首批封底砼，计算首批封底砼数量，保证砼下落的冲击能量可把泥浆从导管中排出，并保证导管埋入砼不小于1m。严格控制砼的塌落度，浇筑过程必须连续，中途停歇不得超过半小时，浇筑过程要控制导管埋深，严禁将导管拔出砼面。

3.6.4 水下砼浇筑。

砼面升到钢筋骨架下端时，为避免钢筋骨架上升，需减慢砼的灌注速度，以减小砼向上的冲击力；当孔内砼进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度；当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，使导管漏水；浇筑砼的标高应比设计桩顶标高加50cm～100cm，以保证砼成桩质量。

3.7 施工中常见问题处理及注意事项

3.7.1 常见问题处理。

(1）孔壁坍塌。有点时候由于工程地质条件比较复杂或施工控制不当，在施工过程中容易发生坍孔。遇到这种问题时，确定好坍孔的位置，将砂和粘土混合物回填到坍孔位置，再重新冲孔。（2）钻头偏移。在钻进过程中，局部岩层可能会造成钻头偏移，此时将钻头偏向一侧或击破碎石继续钻进。（3）冲击无法钻进。当钻机进行冲孔钻进遇到地下有大面积的孤石时，就会造成无法钻进的问题，在这种情况下，可以进行水下爆破。

3.7.2 施工注意事项。

(1）在成孔过程中，要严格控制泥浆的比重。（2）钢筋笼制作及安放导管。a.钢材进场应有合格证，每批钢材必须经过检测中心检验，合格后方能使用。b.制作钢筋笼时，采用电焊连接，同一截面内的钢筋接头不要多余钢筋总根数的50%。c.钢筋笼制作顺直牢固，焊接应该符合相关规定。d.钢筋笼焊接应该符合规范规定，不同焊接面和焊接点应该对应不同的电流，避免咬筋或焊接不牢靠；经验收合格的钢筋笼应该单独进行标记，未经检验的钢筋笼不得进入工地。（3）水下混凝土灌注控制。a.浇筑混凝土之前，在安放好的导管上要放一只料斗，料斗中的储料要多于2.5m3，利用储料的冲力将管底泥浆和沉渣冲离孔底，然后连续浇灌混凝土。b.浇筑混凝土时要注意堵管、脱节等现象的发生。拆管时应严格注意控制导管的埋置深度，不得小于2.0m。c.混凝土浇筑时间不超过4个小时，一般不超过其初凝时间。

在施工过程中要做到合理的控制施工质量要点，避免出现断桩、夹泥、少灌和蜂窝等缺陷。在冲孔过程中，冲孔距离严重影响着施工的质量，所以在施工过程中要严格控制冲孔的距离，它还影响着施工效益和问题。冲孔灌注桩极易造成导管底部混凝土施工振捣的不密实，会出现较大的施工质量问题，当混凝土面上升至钢筋笼内2～3m时，应及时提升导管，防止钢筋笼上浮。随着混凝土面的上浮，孔内压力减小，桩上部混凝土不如下部密实，此时应该加大料斗的落差，上下提拉、晃动导管。

4 结束语

我国地质与水文复杂多样，各类工程要求也不尽相同，冲击钻灌注桩技术为此提供了保障，冲击钻灌注桩技术是近年来桥梁建设中采用的基本方法之一，我们要严格按照设计要求和施工工艺规程进行质量控制，是提高冲击钻灌注桩技术的质量的重要保证。

摘要：文章用厦深铁路(广东段)XSGZQ-8标段东冲特大桥为例,详细的介绍了冲击钻的施工工艺流程、操作要点和相应的工艺标准等。

关键词：桥梁,冲击钻,灌注桩

参考文献

[1]陈贵发.港口工程钻孔灌注桩的施工质量控制措施[J].中国水运,2013(3):138-139.

冲击钻灌注桩论文 篇8

1 工程概况

根据前期的地质勘探显示, 锁蒙高速公路南盘江特大桥建设地址的地貌从地层由上而下基本为碎石、石灰岩、灰岩、泥灰岩。在设计中南盘江大桥全桥设计基桩174根, 其中主桥为70根直径2.0m的基桩、引桥为104根基桩, 除桥台采用扩大基础外, 各墩均采用群桩基础。

2 施工工艺流程

场地平整及填筑→测量组放桩位→埋设钢护筒→冲击钻机钻孔 (清孔) →制作 (安装) 钢筋笼→水下灌注桩身混凝土→桩身完整性检测。

3 施工步骤及工艺

(1) 场地的平整及填筑。根据施工沿线的地形地貌的特点, 各墩位均需修筑施工便道, 同时还要进行清表工作, 平整场地构筑钻孔平台。

(2) 埋设钢护筒。根据施工现场的条件及桩身的直径, 埋设相应直径的钢护筒, 钢护筒直径比钻孔桩设计直径大0.2m~0.4 m, 长度长2 m~2.5 m, 埋设后护筒还要留出地面高0.3m~0.5m, 同时为了保证施工的质量, 护筒顶面偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%, 护筒底部及周边夯填黏土密实, 防止漏浆。

(3) 泥浆的调配和循环系统的布置。在调配泥浆时要考虑的是泥浆的性能指标, 它的主要性能指标有:相对密度、粘度、静切力、含沙率、胶体率、失水率、酸碱度 (p H值) 、泥皮厚等指标。在冲击钻孔施工时, 当钻具搅拌冲击成孔时, 将粘土原料投入孔底, 利用冲击钻头上下冲击, 搅拌成泥浆。泥浆从孔口经由出浆管进入泥浆池, 经过沉淀池, 再由泥浆泵将泥浆经进泵管送回孔底。进泵管的下管口是一节长约0.6m的特制钢管, 钢管上焊接一个圆环, 套在钻头顶部钢丝主绳上, 上下用卡环夹住, 使钢管不会上下移动, 又能绕钢丝主绳转动, 从而避免在钻孔的过程中进浆管与钢丝主绳缠结在一起。含渣泥浆再从孔底上翻至孔口, 经出浆管进入泥浆池。通过泥浆循环, 孔底的钻渣即可在泥浆池中沉淀下来, 再将钻渣清除, 达到清渣的目的。

(4) 钻孔施工。在进行钻孔施工开孔前要向孔内注水, 利用孔内自身粘土或投入的粘土开孔造浆。开孔时向孔内添加适量粒径不大于15cm的片石, 顶部抛平, 用0.5m~1.0 m的低冲程冲砸, 钻进0.5 m~1.0 m, 再回填粘土, 如此反复, 直至钻入护筒低部3米以下, 再转入正常的钻进。钻孔施工中的废渣, 泥浆的排放, 受施工现场的影响, 一般采取就近原则, 即在其墩位附近布设泥浆循环池, 选择的位置应不影响吊机走道位置, 利用泥浆循环池进行钻孔桩的成孔施工。而钻孔排出的泥浆及废浆, 均要定期清除到指定地点埋弃。

在冲击钻孔钻进时当停机后再钻, 钻机应由低冲程逐渐加高到正常冲程。如果钻机在钻进的过程中钻头发生了磨耗, 磨耗不能超过1.5cm, 同时在施工时要经常检查钻头的磨损情况, 如有磨耗则可采用耐磨焊条补焊。但为了防止补焊后钻头在钻近的过程中发生卡钻的情况, 所以补焊时不宜过多, 且补焊后在原孔进行钻空作业时, 要先采用低冲程冲击一段时间, 在用较高冲程钻进。当在钻进的过程中, 孔内泥浆含渣增多, 影响钻进的速度时, 应及时进行清渣或投泥换浆。

当钻孔达到设计标高后, 先自检, 技术员会同测量组对桩位、护筒标高、孔底标高全面进行检查, 合格后在报请监理工程师现场终孔检查, 由于施工中都是摩擦桩, 它的终孔要求不小于设计孔深, 支撑柱要求比设计深度超深不小于5cm。当终孔检查完毕后进行清孔, 清孔的目的在于使孔底沉淀层尽可能减薄, 提高桩底承载力, 同时也为了保证灌注混凝土的质量。在清孔时要保证孔内的水位差, 避免塌孔;当有超钻时, 在计算沉渣厚度时应以实际钻孔的孔底标高来计算;在吊入钢筋笼后, 灌注水下混凝土之前, 应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度, 如有超过规定, 则进行第二次清孔, 直到合格为止。

(5) 钢筋笼的制作和安装。南盘江特大桥的主墩桩基钢筋笼长68m和67m, 在施工中由于受施工现场环境的影响, 我们采取现场分段加工制作的办法, 分段情况根据吊装条件决定。制作前, 先将钢筋加工场整平硬化, 沿纵向间距2m布置方木, 并按间距做好永久标记。用墨线在方木中部弹出一条直线, 钢筋笼的第一根主筋位于该直线上, 然后在方木的2m标记处安放加强筋, 与主筋焊接。焊接时用测锤测垂直度, 并用辅助物固定。然后安装其他主筋, 最后安装箍筋和定位筋。在进行钢筋笼的安装时, 应轻放、慢放, 若遇阻障, 则上下起落或正反旋转下放, 仍无效, 则停止下放查明原因, 处理后再施工。在钢筋笼下放的过程中严禁高起猛落, 强行下放, 以防碰撞而引起坍塌, 下放时要注意观察孔内水位情况, 如发现异常现象马上停放, 检查是否坍孔。钢筋笼下放对接时, 接头要按规范要求错开。同时在钢筋笼安装时, 同时安装一个声测管声测管采用外径57cm, 壁厚不小于3mm的黑铁皮管。按照设计的要求每根桩布置3~4根, 按等距布置在钢筋笼的内侧, 声测管下端与钢筋笼平齐, 并用6mm钢板封口, 与钢筋笼的主筋焊接牢固。声测管根据材料长度分节接长, 接长采用外套管法。套管长5cm~8cm, 内径与声测管外径匹配。钢筋笼入孔后, 根据护筒口的护桩进行定位, 固定要牢固, 定位偏差不能大于5cm。

(6) 灌注桩身混凝土。桩体水下混凝土施工采用竖向导管法灌注, 由于混凝土集中在搅拌站拌和, 用搅拌运输车运输到墩位, 利用搅拌车直接输送到钻机起吊混凝土漏斗入孔;导管的安装中, 由于主桥墩桩基较大, 桩身较长, 导管需要承受的压力较大, 在施工时我们采取加厚的措施;导管安装前逐根组拼顺直, 并做密水承压实验和接头抗拉试验, 不得用空气试压, 检查合格后方可使用。导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼, 下放时要记录下放的节数, 下放到孔底后, 进行比较实际下放的长度和计算出来的长度是否吻合, 并轻轻提起导管, 控制底口距离孔底0.25m~0.40m。灌注水下混凝土施工时, 采用双漏斗配合灌注连接导管的一个漏斗由钻机吊架提吊, 容量不能小于4.0;另一个漏斗由现场起重机提吊, 用于补充首批混凝土量, 两个漏斗分别由专人控制阀门, 确保补料及时避免断料出现卡管等事故。在施工中每灌注一斗砼, 均应用重1.8kg~2.0kg的测锤测试一次砼面上升高度, 并做好记录。灌注完砼后, 应及时将导管、漏斗等进行清理和检查, 以备下一次使用。

(7) 桩基检查与验收。在进行桩基浇注时, 每根桩要制作混凝土试件2~4组, 以检查桩身混凝土抗压强度。同时采用声测法逐根对桩基进行整体性检测, 如在检查中发现桩有疑问, 则采用钻芯样法检测。

4 施工的注意事项及预防措施

4.1钻孔事故的预防及处理

(1) 坍孔。护筒底口以下3m之内, 应反复冲砸密实;孔内坍塌不严重者, 可加大泥浆比重继续钻进, 较严重可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1m~2m, 甚至全部回填再钻, 若坍塌埋住钻头, 应先清孔, 后提出钻头。

(2) 歪钻。钻孔过程中, 要注意孔中大绳的变化情况。当提、落钻头时, 主绳有明显的偏移和升降时, 则极有可能出现歪钻。若出现歪钻应回填粘土类砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m, 用低冲程密实后钻进。不得用冲击钻头直接修孔, 以免卡钻。

(3) 卡钻。导致卡钻的情况一般有以下两种:一种在是比较软弱的地层由于缩孔产生卡钻;在比较硬的地层中由于钻头倾斜或探头物等产生卡钻。当发生卡钻时, 通常可以上下提动钻头, 使之旋转, 并用撬棍配合, 左右反复拔动大绳使钻头能沿下落的原道提出。另外也可以用小钻头冲击卡钻一边孔壁或钻头, 使钻头松动后, 再起吊。如果钻头卡死了, 没有活动的余地的情况下, 则用强提, 具体就是用滑车组杠杆、千斤顶等办法施力拉拔钻头。

5 结语

公路桥梁钻孔灌注桩施工应结合工程的实际情况, 按照设计文件与施工规范的要求, 坚持以预防为主的原则, 采取有效的措施进行施工控制, 及时解决施工中出现的各种常见问题, 不断总结经验教训, 提高施工技术水平, 保质保量地完成任务, 高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量尽量避免发生事故及减少事故造成的损失, 促进我国公路桥梁钻孔灌注桩施工水平进一步发展以及我国公路桥梁建设的顺利进行。

摘要：随着我国交通基础设施的快速发展, 冲击式钻孔灌注桩被广泛应用于桥梁建设领域和其他工程建设中。在施工中准确把握施工工艺和细部施工的控制要点对工程的质量提供可靠的保证, 争创优质工程。文章通过介绍冲击式钻孔灌注桩的施工工艺、施工技术的选择以及施工中要注意的问题和解决方法进行阐述。

关键词：冲击钻孔灌注桩,施工,工艺,控制要点

参考文献

[1]陆青枝, 贾桂丽, 贾建军.浅谈钻孔灌注桩的施工过程及常见问题的处理[J].科技信息 (学术版) , 2007 (3) .