橋梁樁基礎(chǔ)的鉆孔灌注樁施工技術(shù)畢業(yè)論文

1、橋梁樁基礎(chǔ)的鉆孔灌注樁施工技術(shù)摘要：鉆孔灌注樁是采用不同的鉆孔（或挖孔）方法，在土中形成一定直徑的井孔，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，將鋼筋籠放到井孔內(nèi)，再灌注混凝土。其適用范圍廣，可以穿越各種土層，更可以嵌入基巖，這是別的樁型很難做到的。本文詳細(xì)介紹其施工技術(shù)，供工程施工借鑒。關(guān)鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；0前言此次本人在實習(xí)單位所實踐的xxxxx基礎(chǔ)施工的主要工程概況及地質(zhì)情況： k1+483.731主線橋橋梁起點樁號為k0+863.262，終點樁號為k2+104. 20，橋梁設(shè)計角度為900（路線前進(jìn)方向右偏角）。該橋橋跨組成為（222.47922.480）（355540.3）（221.042+

2、21.041）（424）（253825）（226.51726.516）（427）（525）（22.45322.44）2（526.2）（525）米，橋梁全長：1240.938米。第一第十一聯(lián)橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；第十二聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式t梁；下部結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)，柱式墩，肋式橋臺。k1+483.731主線橋平面位于直線上，縱斷面位于i1=0.3%、i2=1.6%、r=30000米的豎曲線內(nèi)。該橋左半幅第一聯(lián)第二聯(lián)、第四聯(lián)第九聯(lián)、右半幅第二聯(lián)、第四聯(lián)第六聯(lián)、第十一聯(lián)、第十二聯(lián)全幅為標(biāo)準(zhǔn)路基寬度；其余橋?qū)捵儗?。橋址區(qū)地貌類型屬第四系的殘坡積層、沖洪積層、淤積層，巖性以卵石

3、、粘土、粉細(xì)沙為主；其下伏基巖為第三系紫紅色、棕色沙巖、礫巖及下古生界沙質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖、板巖、細(xì)沙巖，巖層厚度較大，分布范圍比較廣，橋址土質(zhì)情況為：3-5米 亞砂土5-8米 亞粘土8-12米 亞砂土12米 以下 卵石針對上述情況，采用鋼板護(hù)筒護(hù)孔，gps15型、gps20型、正循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔、r622hd型旋挖鉆機(jī)、，為保證孔壁的穩(wěn)定，配置高級泥漿，小鉆壓緩慢穩(wěn)速鉆進(jìn)。1 鉆孔灌注樁施工特點（1）、施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移，因此對環(huán)境和周邊建筑物危害?。唬?）、大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深； （3）、對于樁穿透的圖層可以在空中作原位測試，以檢測土層的性質(zhì)； （4）、擴(kuò)底

4、鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力；（5）、經(jīng)常設(shè)計成一柱一樁，無需樁頂承臺，簡化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式；（6）、鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應(yīng)??；（7）、某些利用“擠擴(kuò)支盤”鉆孔灌注樁可以有效減少樁徑和樁長，提高樁的承載力，減少沉降量；（8）、可以穿越各種土層，更可以嵌入基巖，這是別的樁型很難做到的；（9）、施工設(shè)備簡單輕便，能在較低的凈空條件下設(shè)樁；（10）、鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時候會發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響；2鉆孔灌注樁施工工藝流程及主要工序 2.1 鉆孔灌注樁施工工藝流程 放

5、粗樣清表精放樣投壓外護(hù)筒鉆機(jī)就位對中開鉆(鉆進(jìn)、成孔、清孔) 下鋼筋籠(帶下內(nèi)護(hù)筒) 填土袋于內(nèi)外護(hù)筒之間下導(dǎo)管(二次清孔) 砼澆筑2.2 鉆孔灌注樁主要工序2.2.1測量放樣 為保證樁位的準(zhǔn)確，測量儀器采用全站儀，坐標(biāo)法放樣。主機(jī)架設(shè)在距橋位較近且通視條件較好的導(dǎo)線點上，瞄準(zhǔn)架設(shè)在另外一個導(dǎo)線點上的棱鏡作為基邊，輸入需放樣樁位的坐標(biāo)，根據(jù)偏角和距離，把樁位放在實地。放樣的點位用木樁標(biāo)識，并在可靠位置設(shè)置護(hù)樁，專人保護(hù)。（如圖1） 方木 鉆機(jī) 地基 護(hù)筒 圖1現(xiàn)場示意圖 2.2.2平整場地旱地：清除雜物，換除軟土，夯打密實，為避免地基產(chǎn)生不均勻沉陷而使鉆機(jī)傾斜，鉆機(jī)底座應(yīng)置于方木支撐上。水中：

6、場地為淺水時，可采用筑島法施工，填土必須壓實，其余同旱地情況。2.2.3埋設(shè)護(hù)筒旱地或淺水處：護(hù)筒頂頂端的泥漿溢出口標(biāo)高高出地下水位1.5米以上且高出地面0.3米以上。護(hù)筒采用8毫米鋼板制作，護(hù)筒內(nèi)徑大于樁徑25厘米。2.2.4機(jī)具、人員、材料準(zhǔn)備開鉆之前，必須完成人員組織，所有人員的分工、職責(zé)明確，保證人員的技術(shù)力量都滿足施工需要；所用到的黃砂、碎石、水泥備料充足并檢驗合格；機(jī)具齊全并保持良好的性能狀態(tài)，主要設(shè)備如發(fā)電機(jī)、攪拌機(jī)等有備用量，易損件有充足的儲備量。2.2.5泥漿制作本段內(nèi)優(yōu)質(zhì)粘土不充足，外運膨潤土制作優(yōu)質(zhì)泥漿。（如表1）表1泥漿性能指標(biāo) 項目相對密度粘度（s）靜切力（pa）含砂

7、率（%）酸堿度（ph）膠體率數(shù)值1.10-1.2018-2412.54%8-1195注：適用于松散易坍地層、孔深65米，孔徑1.2米2.2.6鉆進(jìn)成孔2.2.6.1循環(huán)鉆機(jī)鉆孔鉆孔采用正循環(huán)鉆進(jìn)工藝。由泥漿泵管與鉆桿上部接通，泥漿通過鉆桿中心壓至鉆頭底部邊沖刷邊旋轉(zhuǎn)切削，把泥塊攪拌成泥漿向孔外溢出，如此不斷循環(huán)。在成孔施工中，通過鉆壓、轉(zhuǎn)速、泥漿指標(biāo)等參數(shù)的調(diào)節(jié)來控制鉆進(jìn)成孔速度、防止孔斜、縮徑等現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時利用孔內(nèi)泥漿的壓力來平衡孔壁壓力和水壓力，起到護(hù)壁作用。淤泥質(zhì)土層及砂土層，為防止坍孔可用稠泥漿護(hù)壁，即適當(dāng)減少鉆進(jìn)泥漿的比重和粘度。目的是使孔壁達(dá)到基本穩(wěn)定，不出現(xiàn)縮徑和大量超徑。成

8、孔完畢后，首先自檢孔深、孔位偏差，及時通知監(jiān)理工程師驗孔；下鋼筋籠前，用孔規(guī)檢測孔徑、傾斜度等指標(biāo)。水中樁用泥漿泵抽護(hù)筒中泥漿以保證泥漿循環(huán)。2.2.6.2沖擊鉆機(jī)成孔待護(hù)筒埋壓好后，移動鉆機(jī)就位。就位后，應(yīng)檢查鉆機(jī)底座的平穩(wěn)性以及架頂起重滑車緣、固定三角架及樁中心是否在同一直線上，并測出平臺標(biāo)高以作為檢測孔深的控制點。2.2.6.3旋挖機(jī)（1）鉆孔：旋挖鉆機(jī)行走就位，將鉆盤中心對準(zhǔn)樁中心，調(diào)平鉆盤后，通過轉(zhuǎn)盤提供的扭矩將一設(shè)有伸縮式鉆桿的鉆斗壓入土中，鉆斗底門上裝有斜向斗齒用來切削土休體。（2）鉆孔順序：順橋向從24號橋臺往41號橋臺方向；橫橋向為減小對已成孔的影響，故采用間隔鉆，（順序如圖

9、2）橫 橋 向 （圓圈內(nèi)數(shù)字為鉆孔順序） 圖2鉆孔順序示意圖（3）旋挖鉆機(jī)的工作原理：是由全液壓的動力頭產(chǎn)生扭矩，并由安裝在鉆架上的液壓油缸提供鉆壓力，這兩部分通過伸縮式鉆桿傳遞至鉆頭，鉆下的鉆渣充入底部設(shè)有活絡(luò)擋板的鉆斗，由主卷揚(yáng)提拔出孔外。（4）旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中常見的質(zhì)量問題和處理方法：旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中主要防止塌孔現(xiàn)象，尤其在粉砂層及砂卵層中重點控制。由于旋挖鉆機(jī)成孔速度過快，平均1個小時可鉆進(jìn)1015m，如果混凝土灌注不能及時進(jìn)行，就很容易造成坍孔，因此，鉆進(jìn)時做到勤觀察、勤記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時分析原因，并采取相應(yīng)的處理措施。以下是常見的質(zhì)量問題和處理方法：（1） 塌孔 主要原

10、因由于旋挖鉆孔不存在泥漿循環(huán),護(hù)壁較薄,加之泥漿比重不穩(wěn)定;添加穩(wěn)定液的塑料管口直接對著土層沖刷。 處理措施嚴(yán)格控制穩(wěn)定液的重量配合比,確保計量準(zhǔn)確,誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。改正添加穩(wěn)定液的方法,使其管口直對護(hù)筒壁添加。 （2）鋼筋籠變形 主要原因鋼筋籠較細(xì)長,鋼筋塑性變形所致。 處理措施利用彬木桿加固。 2.2.7 清孔鉆孔深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，經(jīng)監(jiān)理工程師對孔深、孔徑驗收合格符合下表要求后方可進(jìn)行清孔。清孔采用抽渣換漿清孔法進(jìn)行，但應(yīng)換用相對密度較低的泥漿，以把鉆孔內(nèi)的懸浮鉆渣和相對密度較大的泥漿換出；當(dāng)含砂率較高時，應(yīng)當(dāng)加大泥漿濃度并利用儲漿池和過濾池抽換孔內(nèi)漿體，即泥漿經(jīng)過過濾池后至儲漿池循環(huán)

11、使用并根據(jù)含砂率情況逐步調(diào)整泥漿的相對密度進(jìn)行循環(huán)抽渣換漿，從而使泥漿各種指標(biāo)參數(shù)達(dá)到規(guī)范要求為止。水中鉆孔過程中，儲漿池將設(shè)在水中工作平臺上，每墩位左右幅各設(shè)一個儲漿池，均為6m3。過濾池6m3，其中里放置水磨石，以起到凈化水質(zhì)作用，并定時清理過濾池，將起沉淀后的泥漿及時運走，凈化后的水將直接排走，確保無污染。利用試驗儀器經(jīng)常對泥漿繼續(xù)測試，待泥漿各種指標(biāo)參數(shù)達(dá)到下表2要求后即清孔結(jié)束。表2泥漿各指標(biāo)參數(shù)項目允許偏差孔的中心位置（mm）群樁：100；單排樁：50孔徑（mm）不小于設(shè)計樁徑傾斜度鉆孔：小于1孔深摩擦樁：比設(shè)計深度超深不小于50沉淀厚度（mm）摩擦樁：不大于設(shè)計規(guī)定清孔后泥漿指標(biāo)

12、泥漿比重：1.031.10；粘度：1720pa.s；含砂率：98對成孔質(zhì)量的檢查：(1)孔深：采用測深錘法。采用符合標(biāo)準(zhǔn)的測繩（專業(yè)廠家生產(chǎn)，輕質(zhì)、拉力強(qiáng)、遇水不伸縮、標(biāo)有尺度），下系測錘。測錘采用鋼件制作，重量3kg左右，錘底直徑10cm。同樣在灌注混凝土也用該測錘測深，并與灌注的混凝土方量作比較，從而判斷灌注情況；如下測深用測錘示意圖3圖 f 測繩 測繩 測錘3kg 待添加的隱藏文字內(nèi)容2 高10cm 直徑10cm 圖3測錘示意圖（2）傾斜度：采用孔規(guī)（探孔器）檢查。探孔器用直徑25mm的螺紋鋼筋制作，有足夠的強(qiáng)度和剛度，外徑為鋼筋籠直徑加100毫米（不得大于鉆頭直徑），長度為46樁徑。探

13、孔器在拆桿后灌注前對鉆孔進(jìn)行全長檢查，合格后方可進(jìn)行下部工序。如下探孔器示意圖4 吊點 直徑略小于樁徑 直長度為5倍的樁徑圖4探孔器示意圖2.2.8 鋼筋籠制作（1）鋼筋籠的分段：考慮樁長和吊車（16t）的起吊能力，對鋼筋籠進(jìn)行適當(dāng)加固，鋼筋籠可分3至4段制作，安裝時在孔口進(jìn)行搭接焊焊接（單面焊、焊接接頭長度應(yīng)不小于10d）。鋼筋籠制作規(guī)范要求：a、 主筋間距偏差值允許+20mm。b、 箍筋間距偏差為+10 mm。c、 鋼筋籠直徑偏差為+5mm。d、 鋼筋籠長度偏差為+10mm。（2）鋼筋籠的運輸安裝：結(jié)合樁位場地、鋼筋籠集中加工用平車運輸至樁位附近。鋼筋籠吊裝采用三點起吊法，防止鋼筋籠在立起

14、過程中變形，第一個鋼筋籠入孔至孔口附近時用210扁擔(dān)穿過鋼筋籠擔(dān)在孔口，然后吊裝第二個鋼筋籠進(jìn)行焊接，最后成型放入孔內(nèi)。質(zhì)量要求：a：焊縫長度滿足規(guī)范要求為10d，焊縫接頭錯開1m。b：鋼筋籠底面高程誤差控制在+50mm，中心偏位不超過50mm。2.2.9 安放導(dǎo)管施工前，先對每節(jié)導(dǎo)管進(jìn)行編號，導(dǎo)管采用直徑283mm，壁厚5mm，節(jié)長3m快速接頭的導(dǎo)管，導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗，合格后將導(dǎo)管對準(zhǔn)孔位中心，逐節(jié)連接導(dǎo)管，直到導(dǎo)管口距孔底3050cm為止，為防止少接導(dǎo)管，裝漏斗前，用吊車緩慢下移，以確保導(dǎo)管滿足長度要求，上口設(shè)漏斗，安裝隔水栓球。2.2.10 混凝土2.2.10.1

15、砼灌注方法砼采用自拌砼，砂石級配良好。含砂率控制在0.40.5之間，水灰比控制在0.50.6之間，水泥用量不得少于350kg，砼坍落度18-20cm，首批砼灌注的數(shù)量應(yīng)確保導(dǎo)管埋在砼內(nèi)的深度至少1m和填充導(dǎo)管底部的需要。水下澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間隙時間不能超過30分鐘，混凝土灌注時應(yīng)配備水泵，吸泥機(jī)及高壓水管、發(fā)電機(jī)組等設(shè)備，以確?？變?nèi)水頭和及時處理澆筑故障。h1h2h2h1h1圖5首批混凝土數(shù)量計算示意圖2.2.10.2第一批砼用量控制第一批砼用量按下式計算(如圖5):v(d2/4)（h1+h2）+(d2/4)h1 式中：v灌注首批混凝土所需用量（m3） d：樁直徑 h1：樁孔底至導(dǎo)管底間距，一

16、般為0.4m h2：導(dǎo)管初次埋深d:導(dǎo)管內(nèi)徑h1:樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋深h2時導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外（或泥漿）壓力所需的高度2.2.10.3導(dǎo)管提升及埋升控制灌注水下砼時，應(yīng)經(jīng)常探測孔內(nèi)砼面高度，以控制導(dǎo)管埋深和樁頂高度，如控制不準(zhǔn)，將造成導(dǎo)管提漏、導(dǎo)管埋置過深拔不出來斷樁事故。因此探測是一項重要工作，應(yīng)采用較為準(zhǔn)確的方法和探測工具。施工中擬采用重錘探測法，用測繩系以重錘，放入孔內(nèi)，憑探測者手中所提測錘在砼頂面與接觸砼頂面以后不同重量的感覺而判斷。導(dǎo)管埋深宜控制在2-6米時較好,防止出現(xiàn)拔導(dǎo)管時拔不出來或漏拔的事故。拔管前須仔細(xì)測探砼面深度。用測錘測探時，須由兩人用兩個測錘測探，防止誤測。導(dǎo)管

17、絲扣連接必須擰緊，不得漏氣，并保證拼接平直，內(nèi)壁光滑。水下砼應(yīng)連續(xù)澆筑，不得中斷，確保樁身質(zhì)量的完整性，為保證設(shè)計樁頂?shù)幕炷翉?qiáng)度，灌樁的樁頂標(biāo)高應(yīng)高比設(shè)計高出一定的高度，至少為0.5米1.0米。3結(jié)束語 鉆孔灌注樁雖然具有低噪音、小震動、無擠土，對周圍環(huán)境及鄰近建筑物影響小，能穿越各種復(fù)雜地層和形成較大的單樁承載力，適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物等優(yōu)點，在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應(yīng)用，已成為一種重要的樁型。但隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，鉆孔灌注樁的樁長和樁徑不斷加大，單樁承載力也越來越高，同時，也使單柱單樁的設(shè)計成為可能。對于長樁、大樁，其施工難度大，易發(fā)生質(zhì)量事故。而單柱單樁的設(shè)計，對樁的質(zhì)量要求高，發(fā)生質(zhì)量事故后，加固處理難度大，且費用較高。因此，有必要對鉆孔灌注樁的常見質(zhì)量事故加以分析，找出質(zhì)量事故發(fā)生的原因，研究相應(yīng)對策，盡可能防止質(zhì)量事故發(fā)生。參考文獻(xiàn)：1匡希龍，彭富強(qiáng).橋涵工程m.施工技術(shù)，2008.1，65-73.2交通部第一公路工程局.公路施工手冊.橋涵m.1985.4，415-647.3公路橋隧設(shè)計規(guī)范匯編.公路橋涵地