钻孔灌注桩施工工艺论文

1钻孔灌注桩的施工工艺

1．1施工技术要求

(1)嵌岩型灌注桩，桩嵌入微风化岩的深度，一般大于2倍的桩径，桩的长度按终孔实际标高进行调整;钢护筒应该打至岩面;

(2)桩顶部伸入上部横梁的尺寸大于等于设计要求;

(3)桩顶部甩筋伸入上部横梁部分大于等于设计要求;

(4)钢筋笼一般分段制作，采用焊接连接，相同断面钢筋的接头数量须小于等于主钢筋数量的一半;

(5)沉渣厚度在清孔后应符合设计或相关技术规范标准，并立即灌注水下混凝土;

(6)混凝土进行水下浇筑时必须连续，以保证混凝土质量;

(7)桩顶凿除后的混凝土，不得有裂缝、浮浆和夹渣。

1．2施工工艺

(1)施工平台:基础多采用钢管桩，根据工程实际情况，确定钢管桩的外径、厚度、以及沉设排、列数和每排、每列的根数，排列之间的间距等。每排钢管桩上均应设置纵梁;纵梁上再铺设横梁;横梁上面铺满作业钢板或者木板作施工作业面。钢管桩的沉设，多采用震动锤进行振动沉设。钢管桩采用GPS进行定位，以确保沉设位置的精度能够控制在误差范围之内。

(2)钢护筒的沉设:多用吊平板震动进行锤振动、分段沉设。对钢护筒的直径比灌注桩的直径大于10～20cm的，钢护筒应在现场分段加工，其长度多为卷板的宽度。实践中根据工程的具体需要，钢护洞的长度应满足起重设备的吊装能力以及船舶装载的长度要求，沉设时把钢护筒逐根在现场满焊连接而成，每段钢护筒之间应采用满焊、密焊，以防止漏水，且应保证钢护筒轴线应在同一条直线上。钢护筒采用GPS进行定位，用全站仪校核，用限位架把钢护筒限位在施工平台上，位置偏差不应超过5cm。钢护筒埋设深度多为1～2倍的钢护筒直径，对施工现场地质条件较差或者施工区域工况复杂的，为了保证安全，护筒埋设深度应加大。护筒沉设完成后，应再次检测其位置，对偏差大的，可用千斤顶调整。护筒顶标高应比灌注桩出水以后，接桩位置的标高或者桩顶设计标高多50cm～1m，以确保桩头混凝土的质量。

(3)成孔工艺:多用正循环式冲孔钻机，泥浆进行护壁，悬浮渣。施工中要控制冲锤起步的高度，下放时也要注意，防止钢护筒被冲锤碰撞、挤冲，从而导致孔心发生变化。冲孔开始时，先低速冲孔，同时向钢护筒内缓缓注入淡水，利用冲孔形成的泥浆，进行护壁、浮渣，等到护筒内的水位缓慢上升到护筒顶，直到流入循环池槽。当槽内的水位将要达到顶部的时候，停止向筒内注水，打开泥浆泵，泥浆循环池形成。此时应该检查护筒底有没有漏浆，护筒是否存在松动下沉或者倾斜。当一切正常后就可以正常冲孔。在成孔过程中一定要注意，钢护筒不得受到碰撞或挤压。

(4)泥浆的循环与排渣:钻孔灌注桩施工时，应在平台端头或者附近设泥浆循环池，进行循环排渣。泥浆泵挂放于泥浆池内，泥浆泵接上口径相同的软管，伸入成孔的底部，护筒和泥浆池形成循环，一边冲击，一边浮渣，从而在泥浆池形成了沉渣。一般情况下，不必向钢护筒投粘土，只在冲孔过程中不断向护筒里注入淡水。如果土质情况差，在冲孔过程中不能造浆，应向护筒里投放粘土，有的别情况下，由于地质条件不好而造成漏浆的，则采用水泥护壁的方法进行处理。

(5)清孔、验孔及二次清孔:清孔多用正循环悬浮方式。验孔的主要内容有孔深、孔径、孔位、孔形、垂直度以及孔内泥浆的相对密度、泥浆的含砂率、泥浆的粘度和沉渣厚度。下放完钢筋笼，浇筑混凝土前要验测沉渣厚度，沉渣的厚度如果大于规范的规定，需要进行二次清孔。①孔深检测:采用测绳进行测量，锤重应不小于2kg，应按四周边均分四点和中间共测量五个点，取平均值即是实际孔深;②孔径检测:就是钢护筒的直径;③孔位检测:采用全站仪或者经纬仪测护筒的中心;④垂直度检测:钢尺量吊线。测量时把吊线一端系上重物，另一端系上钢筋，平放到护筒顶上，系绳部位应尽量靠近护筒的边缘。测量此时线与孔口边缘的水平距离，然后除以吊绳到孔底的深度，换算出孔的倾斜度(注:与理论相比);⑤泥浆比重的检测:采用比重仪测量即可;⑥灌注桩沉渣厚度的检测:钻孔结束以后，以及吊放钢筋笼前，分别用测深水砣进行测量孔底深度，两者的差值就是沉渣厚度。

(6)钢筋工艺:为了保证钢筋笼的质量，施工中通常分段施工，然后采用搭接焊来连接，按照单面焊来下料，焊接的时候用双面焊接。异型段要单独下料加工。为了确保混凝土导管能够顺利升降，以防钢筋笼卡挂，加工焊接钢筋时，钢筋笼主筋内缘应保持顺直光滑，并且不得出现钢筋接头，钢筋笼下端应用加劲筋全部封住露头，保证下端平齐。经陆运或水上运输钢筋笼到施工现场，分段进行吊装就位、焊接入孔沉放。吊装焊接钢筋笼时，上、下段之间中心轴线必须保证在同一条线上。钢筋笼入孔时，应保持垂直，轻放、慢放入孔。对孔后应慢慢下放，不得左右旋转，更不能高提猛落或者强制下入。在钢筋笼的上沿笼周，每隔一定间距应设置圆垫块，以保证钢筋保护层的厚度，同一断面布置4个为宜。下放完钢筋笼，在其顶部设置横杠，使之与钢护筒焊接加固，以防在浇筑混凝土时钢筋笼上浮。另外，在下放完钢筋笼后继续进行循环清孔。

(7)混凝土工艺:水下混凝土多用导管法浇筑。浇筑前验测沉渣的厚度，如不满足要求，须进行第二次清孔，待满足要求后，应马上灌注混凝土。首批混凝土的浇筑量，要根据施工机具实际进行设计。待首批混凝土灌注正常以后，就要紧凑、不断地进行灌注，决不允许中途停工。导管埋深要适中，太小会使污染严重的混凝土被卷入桩内，太大混凝土又流通不畅，更有可能产生钢筋上浮;混凝土浇筑速度不要太快，防止造成钢筋上浮，特别在拆除导管时，须据混凝土抬升的高度，计算应拆管子的节数。提升导管时，也应把握好导管埋入混凝土的深度。混凝土灌注接近桩的顶部时，漏斗和导管中混凝土的高度与孔内混凝土面高差不该小于2m;另外，灌注混凝土的桩顶标高要比设计标高提高0.5～1m为宜，以便增加凿桩富余量。灌注最后一罐混凝土时，要注意观察最后溢出来的混凝土的质量，直到泥浆完全排完以后才能停止灌注，以防灌注的混凝土内有泥浆夹杂，从而保证混凝土质量的完好。(8)桩头的处理:待混凝土的强度达到70%以后，凿除桩顶混凝土到设计标高。混凝土浇筑后，应立即截除桩顶部标高大于50cm处的钢护筒，一方面便于钢护筒周转使用，另外也减少凿桩强度。

2漏浆、塌孔及钢护筒下降情况的处理

2．1漏浆、塌孔处理

灌注混凝土的过程中，如果出现塌孔的，若混凝土时间比较短，灌注量又不大，混凝土还没有初凝，则下放混凝土导管冲击已经灌注的混凝土，一边冲击一边正循环悬浮清渣，同时向孔内投入水泥，不断造浆。待清孔达到要求以后，再重新灌新的注混凝土。

2．2钢护筒下沉情况处理

如果钢护筒沉设时未达到持力层或者因地质的原因造成钢护筒下沉的，混凝土没有办法灌到设计标高，多采用比原护筒直径大约10cm的护筒，套在原护筒上，由潜水员用油麻等材料把内外层钢护筒之间的缝隙堵严，再将钢护筒内的水抽出，直至原钢护筒顶以下露出，供施焊人员进行焊接施工。施焊人员进入钢护筒内，把原钢护筒与套接的钢护筒进行满焊、密焊处理。

2．3混凝土灌注出现长时间中断的处理

在混凝土灌注过程中，由于多种因素，导致灌注时出现时断时续，并出现较长时间的中断情况，就应该停止施工，按照断桩进行处理。断桩处理应混凝土强度还小时尽快进行。首先把护筒内水和泥浆全部抽出，再把外露钢筋全部切割，直到混凝土强度达到设计强度的70%左右的时候，再用冲锤强行破碎，同时要进行清渣，直至冲到桩底。冲孔完成以后，还需要继续进行清孔，待验孔满足要求后，灌注混凝土。

作者:杨舟成 单位:京杭运河江苏省邳州航道管理站