1、论钻孔灌注桩施工工艺 摘 要随着我国工程事业的蓬勃发展，在搞错建筑、重型厂房、桥梁、港口码头、海上采油平台及核电站等工程中大量采用桩基础，桩基已成为我国工程建设中最为重要的基础形式，在所有桩基类型中，灌注桩应用较为普遍，其中优以钻孔灌注桩为主。如天津地区，钻孔灌注桩已被广泛应用于楼房、厂房、桥梁、塔座等基础形式中，随着灌注桩应用的日益扩大，如何保证工程质量成为首要问题。目前，在桩基施工中，质量控制能力较差，控制手段不力，造成质量水平不稳定，重大工程质量事故时有发生，给国家、人民的财产带来巨大损失。虽然灌注桩施工工艺正日益改善，但往往由于工艺不当，施工管理不规范，断桩、堵桩、夹泥、蜂窝、少灌等质
2、量问题也时有发生。因此，运用科学，使用的施工工艺额方法，加强过程质量控制仪确保工程质量显得极为重要。在实际施工过程中，施工技术人员只有了解灌注桩的基本工艺、施工方法、常见的质量事故、事故处理方法，才能做到事前控制、事中控制及事后控制。从而保证灌注桩的施工质量满足设计及安全使用需要。关键词 钻孔灌注桩 质量控制 施工工艺In this paper,With the vigorous development of our countrys engineering business, in the wrong building, heavy-duty workshop, Bridges, ports
3、, docks, offshore oil platforms, and nuclear power plant and other projects in the use of pile foundation, pile foundation has become the most important in the engineering construction in our country, form the basis of in all types of pile foundation, pile application is relatively common, which is
4、given priority to with bored piles. Such as tianjin region, bored piles have been widely used in building, factory building, bridge, tower foundation forms, such as expanding along with the application of bored piles and how to ensure the engineering quality become the primary issue. At present, dur
5、ing the construction of pile foundation, the quality control ability is poor, lack of control means, cause the quality is not stable, major engineering quality accidents occur frequently, bring huge losses state, the property of the people. Although filling pile construction technology is improving,
6、 but often due to improper technique, construction management is not standard, broken pile, pile wall, less clamps mud, honeycomb, irrigation and other quality problems also occur. Therefore, use science, using the method, construction technology of strengthening process quality control instrument t
7、o ensure the engineering quality is very important. In actual construction process, construction technical personnel only understand the basic process of bored piles, the construction method, method of common quality accidents, accident treatment, to do advance beforehand control, control and afterw
8、ards control. So as to ensure the construction quality of bored piles can meet the needs of design and safety use. Key quality control of bored piles construction technology 目录1 工程简介 112 实习内容 122.1 工地熟悉场地 122.1.1 进入工地后跟随由项目安排指导老师对施工现场进行熟悉，对当地路网、地表水系进行熟悉，摸底。对桥梁分布桩位情况进行了解，并由指导老师进行讲解。 122.1.2 参观钢筋加工场，并
9、了解钢筋加工棚设置、钢筋加工场排水系统，对钢筋加工设备、工艺流程、施工工艺进行初步了解。 122.1.3 熟悉图纸 122.2 对照平面图对现场情况比对，对地质图纸进行熟悉，了解桥梁结构形式，根据现场对钢筋图进行比对学习。 122.2.1 施工过程 122.2.2 施工便道施工过程中保证畅通，对钢筋加工场地平整进行硬化，防止钢筋污染，加工下料区分开，并打折钢筋棚，原材按规格进行堆放，施工用电、生活用水进行规划。 122.3 钻孔桩施工工艺 122.3.1 钻机选择 122.3.2 根据图纸资料显示练江特大桥桩基承载形式为摩擦桩，设计桩长为4575m，直径1.31.6m。 122.3.3 根据地
10、质图显示练江特大桥地层表层6m为淤泥层。下层为沉积层，粉质粘土及中粗砂层交替。 122.3.4 根据施工要求及各项钻机性能进行综合考虑采用冲击钻进行施工。 122.4 施工参考文献及资料 122.4.1 钻孔灌注桩冲击钻成孔在我国为较成熟施工工艺，适用于各种底层施工，施工规范比较完善。 132.4.2 在施工过程中主要参考JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范、关于揭惠高速钻孔灌注桩施工作业指导意见、揭惠高速公路标准化作业指导书进行施工。 132.5 钻孔灌注桩施工工艺 132.5.1 钻孔灌注桩施工流程图 132.5.2 133 施工准备 143.1 钻孔施工前，技术人员对桩基施工
11、的水文、地质及现场场地情况进行了详细交底。地表杂物及松软土，经平整后，钻机工作平台已夯填密实，却证钻机安置于密实的工作平台上。 现场钻孔用水、粘土等材料已准备齐全，同时意外情况发生时的应急材料及现场处理施工故障的备用设备都已到位。经确认可以进行钻孔桩施工。 143.1.1 测量定位： 143.1.2 根据闭合好的导线控制网，对钻孔桩的轴线及其24号墩各桩基中心坐标进行计算、复核，并在现场测放出各桩基位置，复核各桩位间距是否与设计相符，并安设置好4个护桩，采用对交法进行中心复核校正。在施工过程中要保护好护桩，并及时复核，确保在整个钻孔桩施工过程中，桩基桩位的准确性。 143.1.3 护筒埋设：
12、143.1.4 钢护筒采用8mm钢板加工而成，长度为2m一节。根据桩位处地质情况护筒埋设深度拟定为1.5m，同时护筒埋设应进入稳定土层中1m。护筒顶面应开设1个溢浆口，口底高出地面不小于0.3m，护筒内径大于钻头直径40cm,护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1，。在护筒四周回填黏土并分层夯实。 144 钻孔 154.1.1 注入泥浆：泥浆符合要求，钻机就位准确后，用泥浆泵向护筒内注入泥浆，泥浆注到钻孔时不外溢为止。在钻孔过程中泥浆不间断进行循环，使孔内始终保持一定水头和泥浆质量稳定。 154.1.2 初钻：开钻时小冲程钻进，钻至护筒以下1米后再以正常速度钻进。钻孔作业应分班连续进行并
13、经常对泥浆性能指标进行检验，不符合要求时要及时调整。 154.1.3 钻进：冲击钻是利用锤重对孔底地层进行冲击，形成钻渣经过泥浆循环将孔内钻渣进行带出。 154.1.4 钻孔中检测：由于该地段有砂砾地层，钻孔应连续作业，中途不得停止，最后阶段尽量减少孔底岩层受到扰动。在地层变化处，要捞取渣样，判断土层并记入记录表，与地质剖面图核对。 154.1.5 出碴：孔内挖出的弃碴及时用泥浆车运至弃土场，集中处理。 154.1.6 成孔检查：当钻进至孔底达到设计标高后，停止钻进，提出钻头，进行成孔检查，并对孔底渣样进行设计对比，各项指标符合检验标准后进行清孔。 154.1.7 泥浆池设置及泥浆制备： 15
14、4.1.8 根据桩位处现场实际情况，24桥墩左侧设，一个泥浆池，一个沉淀池。泥浆池与沉淀池均为45米，深度2米，泥浆从桩孔中通过钢护筒上的溢浆口留经沉淀池最后留回泥浆池，泥浆循环使用，沉淀池中的沉淀物要及时捞取同时还要及时检测泥浆池中的泥浆指标性能。孔内挖取的泥碴要及时用自卸汽车运输至指定地点销毁。 154.1.9 配制标准泥浆是保证孔壁稳定的最根本的措施之一，还具有稳定孔内水位、冷却钻头等作用，根据本地段的地质情况和以往类似情况的施工经验结合普通土泥浆和膨胀润土泥浆性能，护壁泥浆性能指标如下表： 154.2 护壁泥浆性能指标 154.3 相对密度： 154.4 1.051.20g/cm3 1
15、54.5 胶体率： 154.6 96% 154.7 粘度： 154.8 1928pa.s 154.9 酸碱度： 154.10 810 154.11 含砂率 164.12 84% 164.13 失水率 164.14 25% 16泥浆制备好后，应在泥浆池放置一段时间，才能使用，使外加剂充分水化，保证泥浆质量。 164.14.1 钻机配制泥浆的一般比重在1.051.20，粘度1928，清孔后泥浆比重为1.031.10，粘度为1720，含砂率2%。 164.14.2 在钻孔过程中，根据制定的泥浆抽检计划，由旁站监理、试验室人员及现场技术员严格按照每3米抽检一次泥浆性能指标。现场技术人员时刻提醒钻机操作
16、人员对泥浆性能进行自检，预防泥浆比重偏低导致塌孔。 164.15 经过钻孔结果论证，以上操作满足施工要求。清孔 164.15.1 清孔采用换浆法，开动反循环砂石泵，用泥浆池的新鲜泥浆将孔内含有钻碴的泥浆置换出来，同时检测孔内泥浆比重，测量沉碴厚度，直至满足要求。在清孔排碴时，应保持孔内水头，防止塌孔；严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。 174.15.2 在现场检测后换浆法，能满足规范要求泥浆比重为1.07，含砂率为1%，泥浆粘度为18。 174.15.3 成孔检测 174.16 检验部位 174.17 检验项目 174.18 评定标准 174.19 实测数据 174.20 钻孔 174.21
17、 孔位偏差（mm） 174.22 50 174.23 3 174.24 挺斜度 （mm） 174.25 小于1% 桩长且不小于500 174.26 10 174.27 孔深 （m） 174.28 符合设计要求17.06 174.29 17.1 174.30 孔径 （m） 174.31 不小于设计值 1.3 174.32 1.32 174.33 孔底沉渣厚度 174.34 端承桩50mm 174.35 20 174.36 泥浆 174.37 相对密度 174.38 1.031.7 174.39 1.06 174.40 含砂率 174.41 小于2% 174.42 1% 174.43 稠度 174
18、.44 1720Pa。s 174.45 18 174.45.1 经检查各项指标均符合设计及规范要求。 175 钢筋笼制作与安装 185.1 钢筋笼加工制作 185.1.1 钻孔灌注桩钢筋笼骨架半成品在钢筋加工成集中下料、制作，加工制作严格按图纸及公路桥涵施工规范(JTJ041-2000）要求。制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架
19、阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上。 185.1.2 钢筋笼制作要求： 185.1.3 钢筋焊接要求：钢筋焊接采用双面搭接焊，搭接长度不得小于5d, 焊接时主筋内缘应光滑，焊缝必须饱满、平整、表面无裂纹、夹渣、咬肉、凹陷、烧伤等现象。焊接完成后，必须将其焊渣清除干净。 185.1.4 在钢筋焊接完成后，由质检工程师对其进行控制满足施工要求可以进行施工。 185.1.5 受力钢筋的焊接接头应设置在内力较小处，并错开布置，在接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个以上的接头。配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应小于50%。 185.1.6 在钢
20、筋加工过程中采用事先对钢筋进行分布，并在加强筋上进行打点，然后上筋。经检查满足施工要求。 185.1.7 钢筋笼绑扎好后将声测管固定于钢筋笼内侧，钢筋笼不得扭曲。声测管接口及底部应密封，不得漏浆。 185.1.8 在灌注前对声测管内加清水，使声测管内形成压力，并对声测管进行封口。经检查符合设计要求，可以按照此方法进行控制。 185.2 钢筋骨架的运输及安装 185.2.1 我部采用炮台车进行钢筋骨架的运输，钢筋笼内用杉木杆或钢管制作十字支撑，确保运输骨架时不使骨架变形。吊装时，采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与
21、第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊，解除第一吊点。根据施工实际情况我部钢筋笼采用分段吊装，各段采用焊接对接，钢筋接头按规范要求错开。当钢筋笼全部按要求吊装到设计位置后，将接长主筋吊环固定牢靠，以防钢筋笼上浮或下沉。 195.2.2 经过检查钢筋笼符合要求可以按照以上进行施工。 195.2.3 钢筋骨架“首件产品”设计数据如下： 195.4 规格 195.5 根数 195.6 长度 195.7 间距 195.8 主筋 195.9 22 195.10 12 195.11 1581cm 195.12
22、294cm 195.13 加强主筋 195.14 22 195.15 12 195.16 1481cm 195.17 294cm 195.18 加强箍圈 195.19 20 195.20 8 195.21 357cm 195.22 200cm 195.23 钢筋笼骨架长度为：1580cm 195.24 钢筋安装实测项目 195.25 项次 195.26 检查项目 195.27 规定值或允许偏差 195.28 检查方法和频率 195.29 1 195.30 受力 钢筋 间距（mm） 195.31 两排以上排距 195.32 5 195.33 尺量：每构件检查2个断面 195.34 同排 195.
23、35 梁、板、拱肋 195.36 10 195.37 基础、锚碇、墩台、柱 195.38 20 195.39 灌注桩 195.40 20 195.41 2 195.42 箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm) 195.43 10 195.44 尺量：每构件检查510个间距 195.45 3 205.46 钢筋骨架尺寸（mm) 205.47 长 205.48 10 205.49 尺量：按骨架总数的30%抽检 205.50 宽、高或直径 205.51 5 205.52 4 205.53 弯起钢筋位置（mm) 205.54 20 205.55 尺量：每骨架抽查30% 205.56 5 205.57
24、保护层厚度(mm) 205.58 柱、梁、拱肋 205.59 5 205.60 尺量：每构件沿模板周边检查8 处 205.61 基础、锚碇、墩台 205.62 10 205.63 板 205.64 3 205.65 钢筋笼加工完毕后经检查符合设计及规范要求。以上操作符合要求。 205.65.1 水下混凝土灌注工艺 205.65.2 首批混凝土下孔后导管埋深不小于1m，导管内径为280mm，混凝土方量经过计算不小于2.3m，现场使用3m混凝土料斗进行灌注，在灌注桩过程中经过测量，封底完整。 205.65.3 灌注水下混凝土 205.65.4 我部钻孔桩混凝土灌注采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始
25、后，紧凑连续地进行，中途间断时间不超过20分钟。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；专人观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在26m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。 205.65.5 导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。拆除导管安排有专业人员进行操作。现场技术员全过程监督灌桩符合要求。 206 质量保证措施 216.1 桩基工程质量以JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范标准。按交通部“公路工程质量检验评定标准”分项
26、、分部工程合格率达到100；分项、分部工程质量评分达到90分以上；单位工程合格率达到100，全部单位工程质量评分达到90分以上；最终由质量检验评定部门评定工程达到优良工程。我部制定了以下质量保证措施： 216.1.1 加强岗前培训工作,针对各岗位人员进行岗前技术质量培训。 216.1.2 建立施工日志制度，收集好试验资料、技术资料、放样记录、各工序检查记录。并做好钻孔桩施工过程现场记录。 216.1.3 施工中严格按照施工技术规范要求进行，各工序严格控制，实行“三检制度”，杜绝不合格产品进入下一道工序。 216.1.4 加强对施工人员质量意识教育，做好书面技术交底工作，明确施工工艺和控制参数使
27、每个参加施工的人员明确施工要求。 216.1.5 认真接受业主、监理、质量监督部门的技术指导和监督。 216.1.6 建立“质量例会制度”，定期检查分析施工中的技术质量状况，采取有效改进措施，确保施工始终处于有效控制之下。 217 施工总结 227.1 经过冲击钻成孔的灌注桩施工现场管理，及施工过程追踪，与各类数据采集。 227.2 冲击钻施工优势：冲击钻适应与各种地层，成孔稳定，成桩机率高，操作简便，泥浆比重适应力强。 227.3 冲击钻施工不足：冲击钻进尺速度较慢，对施工进度影响较大。 222013年5月11日，我到中铁十七局项目部开始了我们维持一年的顶岗实习，这是让我们了解施工现场的大好
28、机会，实习就是把我们从在学校所学到的理论知识运用到客观的实际中去，让我更深的了解理论与实际的差别。工程简介主桥跨越练江河段为VI级航道，单孔双向通航净40m(宽)*6.0m(高)。百年遇设计水位6.374m（85高程），采用47+4*75+47的连续细梁体系，联长394m，跨越练江河道及两侧规划河堤堤顶高程6.5m（85高程），净空按5m控制，主墩采用薄壁墩，过渡墩采用柱式墩，基础采用灌注桩基础。地质钻探资料显示，河床底1.5m沉积淤泥，下层地称为中世纪冲积平原，主要以砂粘土为主，中间夹杂有少量孤石，地下水位较浅。气候条件，当地气候为亚热带海洋气候，空气湿润多雨。生活用水为自来水，施工用水采用
29、地下水经过化验可以进行施工。施工地点交通较为发达，工地沿线有乡村便道。 实习内容工地熟悉场地进入工地后跟随由项目安排指导老师对施工现场进行熟悉，对当地路网、地表水系进行熟悉，摸底。对桥梁分布桩位情况进行了解，并由指导老师进行讲解。参观钢筋加工场，并了解钢筋加工棚设置、钢筋加工场排水系统，对钢筋加工设备、工艺流程、施工工艺进行初步了解。熟悉图纸 对照平面图对现场情况比对，对地质图纸进行熟悉，了解桥梁结构形式，根据现场对钢筋图进行比对学习。施工过程施工便道施工过程中保证畅通，对钢筋加工场地平整进行硬化，防止钢筋污染，加工下料区分开，并打折钢筋棚，原材按规格进行堆放，施工用电、生活用水进行规划。钻孔
30、桩施工工艺钻机选择 根据图纸资料显示练江特大桥桩基承载形式为摩擦桩，设计桩长为4575m，直径1.31.6m。根据地质图显示练江特大桥地层表层6m为淤泥层。下层为沉积层，粉质粘土及中粗砂层交替。根据施工要求及各项钻机性能进行综合考虑采用冲击钻进行施工。施工参考文献及资料 钻孔灌注桩冲击钻成孔在我国为较成熟施工工艺，适用于各种底层施工，施工规范比较完善。在施工过程中主要参考JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范、关于揭惠高速钻孔灌注桩施工作业指导意见、揭惠高速公路标准化作业指导书进行施工。 钻孔灌注桩施工工艺 钻孔灌注桩施工流程图施工准备钻孔施工前，技术人员对桩基施工的水文、地质及现场
31、场地情况进行了详细交底。地表杂物及松软土，经平整后，钻机工作平台已夯填密实，却证钻机安置于密实的工作平台上。 现场钻孔用水、粘土等材料已准备齐全，同时意外情况发生时的应急材料及现场处理施工故障的备用设备都已到位。经确认可以进行钻孔桩施工。测量定位：根据闭合好的导线控制网，对钻孔桩的轴线及其24号墩各桩基中心坐标进行计算、复核，并在现场测放出各桩基位置，复核各桩位间距是否与设计相符，并安设置好4个护桩，采用对交法进行中心复核校正。在施工过程中要保护好护桩，并及时复核，确保在整个钻孔桩施工过程中，桩基桩位的准确性。护筒埋设：钢护筒采用8mm钢板加工而成，长度为2m一节。根据桩位处地质情况护筒埋设深度拟定为1.5m，同时护筒埋设应进入稳定土层中1m。护筒顶面应开设1个溢浆口，口底高出地面不小于0.3m，护筒内径大于钻头直径40cm,护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1，。在护筒四周回填黏土并分层夯实。钻孔注入泥浆：泥浆符合要求，钻机就位准确后，用泥浆泵向护
