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1、公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及质量控制(优质资料，可直接使用，可编辑，推荐下载）公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及质量控制旋挖钻机位公路桥梁钻孔灌注桩基础的施工提供了一种新的有效方法,国内已有的工程实践表明，采用旋挖钻机施工的灌注桩基础具有适用范围广、移动就位容易、施工质量易于控制、施工振动小、生产效率高等优点。为了及时推广、加快旋挖钻机在公路桥梁工程中的应用，积累施工经验，本文结合连清一级公路某公路桥梁钻孔灌注桩基础采用旋挖钻机施工的实践，就钻瓦钻机法施工的施工工艺、质量控制等问题作简要的论述。1、工程概况该桥梁全长984。60m，跨径组成为：（30+345）+（145+2260+145），引桥为4
2、跨预应力混凝土连续T梁,主桥为4跨预应力混凝土连续钢构桥。引桥及主桥均采用钻孔灌注桩基础，施工采用旋挖钻机成孔.根据钻探揭露，场地地层主要由第四纪堆积物和第三纪砂岩组成，桩基范围内所分布的地层主要为填土、淤泥质土、粉质粘土、细砂、漂石和圆砾等，各土层厚度为0.311m不等。地下水主要赋存于细砂、漂石、圆砾层中，属于孔隙水，具有承压性,主要靠侧向径流补给于排泄.勘察期间测得地下水埋深为0.83.5m不等。2、旋挖钻机施工工艺流程及技术要求该公路桥梁基础为钻孔灌注桩基础,基础工程施工采用徐工集团公司生产的RD18型旋挖钻机，该钻机的动力头转矩为180kNm，成桩直径为1500-2000mm,钻进深
3、度为60m。根据旋挖钻机的技术特性和钻孔灌注桩基础的技术要求及施工要求，旋挖钻机施工工艺如下：（1）平整场地，施工放样。钻孔施工前应对施工场地加以整平，然后按设计文件进行放样，准确确定每个桩位的位置，并用木桩定位。(2）旋挖钻机进场就位.桩位放样结束后，旋挖钻机即可进场，并根据施工计划和施工顺序，钻机对准施工桩位就位。(3）钻头着地初钻。钻机就位后即可进行初钻，初钻时应以钻头自重作为钻进压力，以便更好地保证桩基精度。当钻头内充满土砂料时应将钻头旋回提出孔外，将钻头内的土砂料倒在运土车内。在将钻头提出孔外时,要注意孔内地下水位情况，必要时应及时补水，以防坍塌。（4）埋设护筒，注入泥浆。按照施工现
4、场具体情况,埋设一定长度的护筒。护筒直径一般应比桩径大100mm，以便钻头在钻孔内自由升降。根据现场土质情况，调配符合要求的泥浆，以便在钻进过程中及时注入泥浆护壁。如果现场土质是比较好的粘性土，可以考虑不注入泥浆或补水，直接钻进.（5）钻进成孔。护筒埋设完成后即可开机钻孔，钻孔作业应采用多班连续进行,要注意土层变化,捞取渣样,以便与设计的地质剖面图核对。根据土质变化，应及时对泥浆进行试验，不符合要求时应随时调整。(6）钻孔完成后进行清孔作业,并测定钻孔深度。当钻孔达到设计标高并经检查符合要求后，应立即进行清孔作业,一般采用抽浆清孔法。经清孔后的孔内沉积厚度，摩擦桩不大于0.40。6d（d为设计
5、桩径），柱桩不大于设计规定。(7)放入钢筋笼。在完成清孔作业并经检查符合规定后，应及时、准确地将钢筋骨架吊放在钻孔内，并牢固定位，以免在灌注混凝土过程中被混凝土顶出，或发生位移等事故。(8)放入导管，灌注水下混凝土。钢筋笼放置符合要求后，即可进行水下混凝土灌注作业。在钻孔内灌注水下混凝土,一般用不漏水的钢质导管进行,其内径一般为2535cm。在关注水下混凝土的过程中,导管埋在混凝土内的深度一般不宜小于2。0m或大于6.0m。当在全套管内灌注混凝土时，应逐步提升护筒，护筒内混凝土不得过高，但不应小于1.0m，以防护筒内外侧摩阻力超过起拔能力，造成拔不出护筒。（9）清理桩头，沉淤回填。灌注混凝土达
6、到桩顶时，应高出设计标高0.5-1。0m。当桩身混凝土达到设计要求的强度后,对位于干处或围堰筑岛修建的桩基，即可清除桩头混凝土，开挖基坑，立模浇注承台或系梁；若处于水中则可用套箱围堰，进行承台或系梁混凝土的浇注工作，等承台或系梁强度满足设计要求并拆模后，即可回填桩周土并夯实。至此桩基施工即告完成。3、旋挖钻机成孔施工质量控制点灌注桩基础的质量主要取决于成孔质量和灌注混凝土质量,为了保证旋挖钻机成孔质量及灌注混凝土质量，在桩基施工时应注意控制以下环节.（1）埋设护筒的质量控制护筒平面位置与垂直度准确与否、护筒周围和底脚是否紧密等对旋挖钻机成孔、成桩的质量都有重要的影响。埋设护筒时应通过定位的控制
7、桩放样，吧旋挖钻机钻孔的位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线在护筒顶部或底部作标识，然后移动护筒使护筒中心与旋挖钻机钻孔中心位置重合.同时用水平尺或垂球检查，保持护筒垂直.此后即可在护筒周围对称、均匀地分层回填黏土并分层夯实，夯填粘土时要放置护筒偏斜。护筒底端埋设深度应满足以下要求：当在旱地或浅水处，对于黏性土应不小于1.0-1。5m；对于砂土应将护筒周围0。51.0m范围内挖除，夯填黏性土至护筒底0.5m以下；在冰冻地区应埋入冻土层以下0.5m;在深水及河床软土、淤泥层较厚处,应尽可能深入到不透水层黏性土内0。51.5m，当无黏性土层时，则应沉入到砾卵石层内0.51
8、.0m；若河床为软土、淤泥时，则不得小于3。0m；有冲刷影响的河床，则应埋入到局部冲刷线以下不少于1.01。5m.护筒顶端宜高出施工水位或地下水位1。5-2.0m，当处于旱地时，还应高出施工地面0。3m；在有潮水影响的地区，应高出最高水位1.5-2.0m以上。同时还应控制护筒斜度不大于1%。(2)泥浆性能指标的控制。制备泥浆是旋挖钻机能否成孔的关键，也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键。泥浆过稀时不能浮渣而影响钻进，泥浆过稠时附在孔壁和钢筋骨架上会影响桩基混凝土质量。泥浆用膨润土（或黏土）、聚丙烯酰胺、烧碱和水等材料配制而成。根据工程实践，配备泥浆的性能指标可按表1控制。表1:泥浆性能指标控
9、制表由于不同的土层适用不同性能指标的泥浆，因此在桩孔施工中应根据出渣情况判断土层结构，并及时合理地调整泥浆性能指标。若遇松散地层时，应适当增加泥浆相对密度和黏度,保持孔内水头高度,尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低钻头转速和钻压以满足施工质量控制要求。（3）合理控制钻头的升降速度.由于地基土层常常是由不同成分、不同构造软硬不同的土层所组成.在钻进过程中如发现钻杆摇晃或钻进困难时，可能是遇到硬石、石块等，这时应立即提钻检查,以免桩孔倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻头损坏。钻进过程中应随时清理孔口积土，遇到孔内渗水、塌孔、缩颈等异常情况时,也应将钻头从孔内提出，以便查明原因妥善处理。在钻进或穿过软硬土层
10、交界处时，宜缓慢进尺，以使钻杆保持竖直。在不同土层中进尺时，要合理控制钻头的升降速度,以确保成孔质量。在有浆钻孔时，钻头的升降速度可按表2控制.表2：钻头升降速度注：括号内为空钻头升降速度（4）钢筋笼制作质量的控制。钢筋笼加工的尺寸偏差应符合施工技术规范的要求.主筋保护层厚度70mm，并作除锈处理.主筋搭接接头错开不少于900mm，同一截面接头数目不多于主筋根数的50%。主筋对接采用对焊或电弧搭接焊，采用电弧搭接焊时搭接长度单面焊不小于10d（d为设计桩径），双面焊不小于5d。钢筋笼制作完成后应进行检验,每根桩的钢筋笼均应进行质量检验,检验标准如表3所示。表3：钢筋笼质量检验标准（5）灌注混凝
11、土质量控制。根据灌注水下混凝土施工技术要求和桩体质量要求，拌制的水下混凝土质量应符合以下要求:水泥强度等级应不低于42。5级,其初凝时间不宜早于2。5h;粗集料宜优先选用卵石或采用级配良好的碎石；粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm;细集料宜采用级配良好的中砂;混凝土的含砂率宜为40-50；坍落度宜为180-220mm；水泥用量不宜小于350kg/m3；水灰比宜为0。5-0。6.灌注水下混凝土前应检查孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定值时应再次清孔。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合规范规定的要求，应进行第二次拌和，二次
12、拌和仍达不到要求时,不得使用.该公路桥梁灌注桩基工程完工后，按规定进行了检测，检测结果表明全部桩体完全符合设计要求.这也表明只要采用合理的施工工艺与质量控制措施，旋挖钻机应用于公路桥梁混凝土灌注桩基础施工是可行的,而且效果良好。工程实践表明采用旋挖钻机施工桥梁钻孔灌注桩基础具有移动方便、定位准确、机动性强、适应范围广、自动化程度高、易于质量控制、施工振动小、噪声低、进度快、效率高、造价低、施工现场环保等优点,完全可以在公路桥梁工程中推广使用。钻孔灌注桩钻孔桩基础施工将根据现场实际地质情况采用不同的成孔方法，当地质情况为岩层、卵砾石较大的地层时,采用冲击钻机钻孔；汽车吊机安装钢筋笼和导管，混凝土
13、由混凝土搅拌站集中拌制供应,混凝土搅拌车运输灌注水下混凝土。施工工艺流程流程图见 “图3.33钻孔桩施工工艺流程图（冲击钻)”。施工方法 （1)桩基础场地准备护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔。图3.3-3 钻孔桩施工工艺流程图(冲击钻）安装钻机冲击钻机：钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心。钻机定位后，底座必须平整,稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。陆地桩基的施工场地均为
14、旱地，施工期间地下水位在原地面以下.钻孔前将场地整平，清除杂物，更换软土。场地表面压实平整后横向铺设枕木,然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢,即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、吊机站位及混凝土搅拌车运输等协调工作的要求。埋设护筒护筒用10mm的钢板制作，长200cm,护筒顶要高出地面不小于30 cm,护筒内径大于钻孔直径20 cm,护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。泥浆的制备及循环净化根据现场实际情况，拟采用优质泥浆。各项指标如下:相对密度：1。031.1、粘度（s)：1822、含砂率(）：2、PH值：810、胶体率（）：98、失水率(ml/30min）：1420.根据桩
15、基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1。0，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于钻碴沉淀。采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土和膨润土,必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、离析极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池，人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内，形成连续循环。钻孔弃碴(废泥浆)放置到指定地方，不得任意堆砌在施工场地内或向水塘、河流排放，以避免污染环境。钻孔施工冲击钻机钻孔开钻时先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定.如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏.待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击.在开孔阶段45m，为使钻渣挤入孔壁,减少掏渣次数，正常钻进后应及时掏渣,确保有效冲击孔底。在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进速度.冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程；在通过
