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1、 中国石油大学（北京）毕 业 设 计（论文）钻孔灌注桩施工工艺浅析姓 名：李超学 号：045866性 别：男专 业: 土木工程批 次：2011秋学习中心：杭州学习中心指导教师：冮鹏 2013年10月31日钻孔灌注桩施工工艺浅析摘 要钻孔灌注桩作为一种基础形式，以其适应性强、成本适中、施工简便等特点将被广泛地应用于地基处理领域，钻孔灌注桩属于隐蔽工程，影响灌注桩施工质量的因素较多，因此，对其施工过程施工工艺的每一环节都必须严格要求。本文从准备工作、施工、质量控制以及安全文明施工这几个方面对钻孔灌注桩进行简浅的分析。关键词：灌注桩；泥浆护壁； 施工工艺；清孔第一章 准备工作1.1场地准备首先对施工
2、现场进行场地平整，实现“三通一平”。设立混凝土集中搅拌站，对砂石料场及钢筋加工场地用砼进行硬化。水泥存放于散装水泥罐内，钢筋存放采用上盖下垫 。上用彩条布覆盖。搭建钢筋加工棚，钢筋制作、焊接、成型均在棚 中操作。1.2技术准备掌握场地 的工程地质和水文地质资料，仔细审核钻孔桩基础的设计图纸和各项技术要求，编写施工详细的施工技术、安全交底 ，使每个作业人员能够掌握正确的施工工序和施工方法，保证钻孔桩作业的顺利进行。用测量仪器测得基桩轴线及桩位中心点。在不受钻孔灌注桩施工影响的位置设置基桩轴线和桩位中心点控制点，所有定位点必须加以妥善保护。1.3施工准备施工现场完成“三通一平”后，水电的布设十分重
3、要，首先应根据现场钻机、泥浆泵及配套设备的数量计算施工耗电及耗水情况。以保证工程需要为前提，合理配置。 施工用电：以施工高峰期的最大耗电功率来配套电力设备或在施工现场附近接通电网，为保证施工正常应配设备用岌电机使用。以免由于外部停电而影响施工。 施工用水：水质可根据工场的实际情况优先采用井水或地下水，但不论哪种水都应先进行水质化学分析：拌和氯化物的含量应不大于200mg/L。PH值小于4的酸性水和硫酸盐含量（按s0计）超过水的质量00. 27%时不得使用。水的对比试验，按AASHTO-T106规定与知质量的蒸馏水进行对比试验时，如出现不稳定凝固时间显著变化(30min)或砂浆强度降低超过lOq
4、6等现象时这些水都不能使用。1.4安装钻机或钻架根据地质报告所提供的地质情况和设计要求，选取成孔钻机型号。钻架是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架。在钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，使钻机钻杆铅直不发生倾斜移位现象 ，保证钻机对中误差小于20mm。钻机必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。钻机安装就位的时候应当进行详细的测量，底座应当用枕木垫实塞紧，顶端应当用缆风绳固定平稳 ，并在钻孔过程中经常进行检查。在两个方向用全站仪测定钻杆垂直度。使钻杆垂直度偏差控制在02以内，钻头对孔准确，检查钻头中心与护筒偏差，须不大于15mm。施工前 ，钻机应先试运转检查，以防成孔中发生故障。钻架应当安装在
5、平整、坚实的场地上，当墩台位于无水岸滩时，钻架位置应当整平夯实，清除杂物，挖换软土；场地有浅水时，宜采用土或草袋围堰筑岛。当场地为深水或陡坡时，可以用土桩或钢筋混凝土桩搭设支架，安装施工平台支撑钻机。第二章 钻孔灌注桩施工2.1钻进成孔在开钻进前，先进行试钻。先启动泥浆泵相转盘，使之空转一段时间，待泥浆输迸一定数量后，方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全，争取在最短时间内完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀。2.1.1就位控制由全站仪放出桩的中心位置，并用“字线”定位。钻进过程中经常检查，如有问题及时纠正。2.1.2成孔垂直度控制垂直度是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无
6、法沉放。使钻头中心与桩中心重合，且需满足规范要求：平面允许误差为50mm，倾斜率不大于1%。经常性检查钻机是否移位、锚固是否稳靠，并做记录。（3）制备泥浆泥浆由水、黏土(膨润土)和添加剂组成，其作用就是护壁、排渣。若泥浆效果为达到，则会很难排出钻渣，还可能引起塌孔，严重影响钻进速度。造浆用的黏土应符合下列技术要求 ：胶体率不低于95。含砂率不大于2。造浆率不低于2.5m/kg。泥浆性能指标应符合下列技 术 要 求 。(1)泥浆相对密度：1.101.30。入口黏度16s。(2)耐张塔断线情况：单、双回路：断任二导线，地线未断；断一地线和任一导线 。 多回路 ：断任三导线，地线未断；断一地线和任二
7、导线。(3)导、地线断线张力：22s，含砂率不大于2，胶体率不小于96，pH值大干6.5；桩位地质情况比较复杂,对泥浆质量要求较高，在钻孔过程中，经常对泥浆的性能指标检查，每班开始时测定全套指标，每钻进2m5m左 右或进人砂土、黏性土层等地质层时选测相对密度、黏度、含砂率等指标，当泥浆性能下降时要及时净化改善，达到指标要求后方可继续钻进：孔位附近设置制浆池、沉淀池，并用循环槽连接。用于钻孔过程中排出孔外的含有钻渣的泥浆循环净化后重复使用。开钻前 ，首先要准备 足够数量的泥浆，保证钻孔丁作的顺利进行。根据地质资料，地处位置自身造浆的能力较强，因此，本工程除了开孔时和特殊情况外，采用自造浆钻孔。钻
8、进过程中，要控制好泥浆各项性能指标，及时查证。 钻进泥浆性能指标要求钻孔方法地层情况泥浆性能指标容重（g/cm3）粘度(Pas)含砂量（）PH值冲击坍塌地层1.20-1.4022-3048-112.1.3操作要点开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下Im后，可按土质以正常速度钻进。钻进过程中，每进尺2 m-3 m，应检查钻孔直径和竖直度，检查工具可用圆钢筋笼直径D等于设计桩径，高度3 m-5 m吊入孔内，使钢筋笼中心与钻孔中心重合，如上下各处均无挂阻，则说明钻孔直径和竖直度符合要求。成孔施工作业流程：钻机就位 检查就位精度 护筒内造浆检查
9、泥浆指标 钻进 检查垂直度、孔深、孔径 清孔 检查泥浆指标 终孔2.2清孔及吊装钢筋骨架2.2.1清孔清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆 ，以保证灌注的钢筋混凝土质量 ，保证桩的承载力。如清理不好，沉渣超厚，还容易引起桩身混凝土产生夹泥或者有夹层 ，甚至导致断桩。常用的清孔方法有抽浆清孔、掏渣清孔和换浆清孔。无论采用何种方法清孔应当达到的要求是：浇筑混土前孔底500mm以内的泥浆比重应当小于 1.25、含砂率不大于8、粘度不大于28 s。清孔分二次，在终孔检查后，利用钻杆进行首次清孔。下好导管后，进行第二次清孔，利用导管注入清泥浆，使孔底沉渣物及稠泥浆托出孔外，同时使孔内泥浆各项指标均达到规
10、范标准，确保钢筋与砼的粘结强度。清孔验收须经监理工程师认可，并做好清孔验收记录，在测孔器能顺利吊放情况下，再吊放钢筋笼骨架。第一次清孔 桩孔成孔后，进行第一次清孔，清孔时将钻具提离孔底0.3m0.5m，缓慢回转，同时加大泵量，每隔10min停泵一次，将钻具提高3m5m来回串动几次，再开泵清孔，确保第一次清孔后孔内无泥块，相对密度达1.2左右。第二次清孔 钢筋笼下放连接完成，且导管下好后，要用导管进行第二次清孔，第二次清孔时间不少于30min，测定孔底沉渣小30cm时，方可停止清孔。不得用加深孔底深度的方法替代清孔。清底结束后，立即下设浇注导管准备进行水下混凝土灌注。2.2.1吊装钢筋骨架钢筋笼
11、骨架按设计要求预先在施工现场加工成型后，转运到钻孔桩桩位，用汽车吊整体或分段吊人钻孔、下放安装。在下放过程中，采用两点起吊，待钢筋笼竖直后，检查垂直度。骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放。严禁摆动碰撞孔壁，并且边下放，边拆除内支撑。第一节骨架下放到最后一加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架，使它们在同一竖直轴线上对齐焊接成形。焊接采用5d双面焊搭接。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下放至设计标高，定位于孔中心上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼下到标高后，用4根16钢筋将钢笼焊在钢护筒上，以防止钢筋笼下沉或上浮。钢筋笼骨架吊放前应当做以下
12、检查 ：1)孔底深度是否符合要求；2)孔壁有无妨 碍骨架 吊放和就位情 况是否正确 。钢筋骨架吊装可以利用钻架或另立扒杆进行。吊放时应当避免骨架碰撞孔壁，并保证骨架外混凝土保护层厚度，应当随时校正骨架位置。钢筋骨架达到设计标高后，牢固定位于孔口。钢筋骨架安置完毕后，检查孔底沉渣，进行二次清孔，达到要求后立即灌注水下混凝土。2.3水下灌注混凝土灌注桩桩身一般采用C25钢筋混凝土，使用商品混凝土。2.3.1混凝土的要施工采用商品混凝土，为保证混凝土的现场质量，每车次均应进行混凝土坍落度、和易性的检查。对不合格的混凝土予以退回，不得使用。2.3.2混凝土的浇筑工艺1)安装导管及漏斗。安放导管前应首先
13、对导管进行水密承压试验及接头抗压试验，防止浇筑过程中接头漏浆而出现不良胶结。导管安放按照孔位中心分节连接，直至导管距离孔底 03 m 0 4 m 为止 ，导管上口接漏斗，在接 口处设隔水球 ，以隔绝混凝土与管内水的接触。2 )水下混凝土灌注。清孔完成后立即灌注水下混凝土，如果不能及时灌注混凝土，在灌注混凝土时要再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，就要进行再次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。混凝土灌注采用汽车泵灌注。施工时第一车混凝土坍落度应稍大，控制在 18cm2Ocm ，并且首批混凝土数量应满足导管在混凝土中的埋深不少于2m，考虑1.051.2的扩孔系数，则首批昆凝土数量
14、应不少V=SH =0.522.41.2 = 2.27m。首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，灌注过程中应保持导管埋置深度控制在2 m 3 m ，并经常对孔内混凝土面的位置进行探测。为防止钢筋笼上浮，一是在横担上加重 ，二是在导管的法兰连接处与管壁焊接导向三角铁 ，以消除导管提升对钢筋笼的影响。混凝土浇筑的顶部高程应比设计桩顶标高高0 2 m 0 3 m ，为保证接桩桩头混凝土的强度，水下混凝土浇筑过程中，安排人员对顶部浮浆进行清理，直至露出新鲜混凝土骨料为止，方可停止水下混凝土的灌注。3 )桩头处理。桩头多余部分可在混凝土浇筑完成7d后进行，利用人工配风镐将高出设计高程部分的混凝土凿除。
15、水中墩混凝土输送泵设于岸边，管道由栈桥接至桩位。导管采用30cm无缝钢管，导管使用前和使用一定时间后要进行水密性和承压试验，并检查防水胶垫是否完好，有无老化现象，导管使用后涂油、编号，以保证灌注混凝土过程中不漏水、不破裂和使用有序。导管下口至孔底的距离为2540cm。 灌注混凝土时，严格按施工技术规范规定保证混凝土的坍落度、和易性等指标，保证混凝土的连续供应。根据孔径及导管埋深1米以上计算首盘封底混凝土数量，确保封底成功。灌注过程中，设专人测量剩余孔深并记录，准确掌握混凝土面上升高度，密切注意灌注过中的缩孔或坍孔现象，严格控制导管埋深在26m之间，防止埋管过深导致钢筋笼上浮或埋管过浅造成断桩。 混凝土灌注至设计桩顶标高以上0.51m，拆除导管和漏斗等设备，高出部分待混凝土强度达到70%设计强度后用人工凿除，确保桩头质量良好。桩基混凝土达到强度后，用超声波进行检测，确保成桩质量。第三章 质量控制3.1 质量控制3.1.1组织保证（1）项目经理对工程全面负责。技术负责人负责生产的组织管理、技术、质量、另外
