冲击钻钻孔灌注桩施工技术及质量控制分析.doc

1、1冲击钻钻孔灌注桩施工技术及质量控制分析摘要：冲击钻钻孔灌注施工是近年来桥梁建设中经常采用的桩基础施工方法，怎么掌握好冲击钻钻孔灌注桩的施工技术及质量控制是难题之一。下面通过广西钦州至崇左高速公路2 合同段那岽 2#中桥的桩基础施工经验，简要介绍一下冲击钻钻孔灌注桩施工技术及质量控制。 关键词:冲击钻 钻孔灌注 施工技术 质量控制 中图分类号：TU74 文献标识码：A 一、工程概况那岽 2#中桥中心桩号 K16+865.000，上部结构采用320m 跨径的先简支后结构连续预应力混凝土空心板，下部结构基础为钻孔灌注桩基础。全桥共有 24 根桩基，其中桥墩桩基直径 1.5 米，共 8根，桥台桩基直

2、径 1.2 米，共 16 根。 二、工程地质情况及机具的选择 1.桥址处主要地质情况： 表层为 2-4 米左右的粘性土或砂质粘性土，中层为 6-9 米左右的全风化或强风化花岗岩，底层为 7 米左右的中风化花岗岩。 2.机具的选择： 钻孔方法有正反循环钻和冲击钻等，钻孔时应按设计提供的地质剖面图，选择钻孔方法和钻孔机具。那岽 2#中桥桩基施工根据现场实际情况进行综合比选后选用冲击钻进行施工。 三、冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及质量控制钻孔灌注桩的施工顺序：测量放样钻机就位护筒埋设钻孔成孔检测、清孔下钢筋笼2下导管砼浇注破桩头成桩检测。 1.测量放样：根据设计单位提供的施工图纸、导线点和水准点用全站仪

3、及水准仪准确定出孔位中心，并设置交叉控制保护桩，以利在钻孔过程中随时检查孔位情况。 2.钻机就位：钻机就位前，先修路、清除桩基及周围位置的杂草、垃圾等地面附着物，然后将场地进行平整压实，以确保钻机就位后不产生不均匀沉陷或在钻孔过程中机座发生倾斜沉陷，同时必须保证钻机在施工中平稳。 3.护筒埋设：护筒埋设是一个重要环节，起定位、导向作用。护筒内径比桩径大 200400mm，护筒高度宜高出地面 0.3m 或水面1.02.0m。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 24m；有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不少于 1.01.5m。 那岽 2#中桥桩基护筒采用

4、挖坑埋设法，护筒埋置深度为 2.5m，护筒顶高出地面 0.5m,护筒脚以下及护筒周围约 0.5 米范围采用粘土分层夯实。护筒埋设时位置要准确，护筒要竖直。钻进过程中要经常对护筒平面位置及垂直度进行检查。 4.钻孔：钻孔时应按设计提供的地质剖面图并结合现场实际情况，选择适当的钻机和泥浆。 4.1 泥浆的配制： 冲击钻孔施工中，泥浆的功能是护壁和浮渣。泥浆在保证正常钻进速度及防止塌孔、堵漏要求的前提下，泥浆的稠度偏稀将会使泥浆护壁3厚度偏薄，孔壁局部易出现塌孔，会使成孔孔径相对加大。泥浆稠度的控制指标有泥浆相对密度和粘度，在冲击钻孔施工中，从泥浆制备到整个钻孔过程中应对泥浆稠度指标随时进行检测，并

5、根据地层情况和地下水情况及时进行调整，确保泥浆护壁质量，从而减少扩孔。 4.2 冲击钻钻孔注意事项 钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查； 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，不得碰撞护筒和孔壁。 开钻前，向护筒内注满水，用冲击锤小冲程反复冲击造浆，待护筒内泥浆保持一定浓度后开钻； 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。 钻进过程中，不同土质采用不同的冲程和泥浆。每钻进 58 尺应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。根据实际地层变化采用相应的钻进方

6、式，以确保成孔质量。 岩层中钻进时，尽量提高孔底的泥浆比重和粘度，使孔底泥浆由一般的钻渣托浮力变为握裹力，使钻头冲击下的岩块裹于泥浆中，以减少岩石的重复破碎。 5.成孔检测、清孔 钻孔至设计标高后，对孔径、孔深等进行自检，合格后方可进行清孔。 45.1 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、直径等。 5.2 清孔 清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣等，可根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。 清孔指标有孔内沉淀厚度和泥浆性能指标，实际工作中往往只测定泥浆相对密度和沉淀厚度。 钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到规

7、范要求。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。 6.钢筋笼的制作和安装 6.1 钢筋笼的制作：钢筋笼的制作除满足设计要求外，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，并在骨架顶端设置吊环。 6.2 钢筋笼的安装：采用汽车吊安装钢筋骨架，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。 7.下导管、灌注机具的准备、混凝土的配制 7.1 下导管： 那岽 2#中桥采用 30cm 钢导管，使用前进行了水密、承压和接头抗拉试验。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，5应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架

8、和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在 40cm 左右。 7.2 灌注机具的准备：搅拌机 2 套（满足灌注桩在砼初凝时间内完成），3 台 8 方砼搅拌运输车，导管、储料斗、吊斗各 1 个，25t 吊车 1 台，备用发电机 1 台。 7.3 混凝土的配制 C25 水下砼的配合比为水泥：砂：碎石：水：外加剂=398：765：1056：191：3.6，坍落度为 180220mm。 水泥采用普通硅酸盐 42.5?水泥，初凝时间大于 2.5h；碎石采用5-31.5mm，级配良好；砂子选用优质河砂。 砼配制后要有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象，保持足够的流动性。 8.灌注水下砼及应

9、注意事项 8.1 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，如沉淀量或泥浆指标超标，应再次清孔。灌注的时间控制在初凝时间 2.5h内。 8.2 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。首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注，在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在 26m。 8.3 砼拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和达不到要求，不得使用。 8.4 首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度，计算出导管埋置深6度，如符合要求即可正常灌注。 8.5 灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中

10、途停工。在灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。 8.6 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。 8.7 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。 8.8 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：当砼顶面距离钢筋骨架底部 1m 左右时，应降低混凝土的灌

11、注速度，徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内砼面进入钢筋骨架底口 4m 以上时，适当提升导管，减少导管埋置深度（不得小于 1m） ，以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部 2m 以上，即可恢复灌注速度。 8.9 在灌注过程中，应防止污染环境和河流。 8.10 灌注完成后的钻孔桩桩顶应比设计标高至少高出 50cm，以便清除桩头浮浆砼后，保证截面处砼有良好的质量。 8.11 处于地面及桩顶以上的井口整体式钢护筒，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。 78.12 在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，超压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。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，形成泥心。 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。 10.成桩检测 砼强度达到 70后可做桩基无破损检测，本工程桩基检测采用超声波进行检测。 总之，采用正确的冲击钻钻孔施工工艺和配制高质量的泥浆是保证成孔的关键，采用正确灌注水下砼方法可有效地防止灌注桩病害的发生。