水利工程師論文(鉆孔灌注樁)

1、 .PAGE8 / NUMPAGES8鉆孔灌注樁的施工 *課題專業(yè)： 水利水電工程建筑工作單位：*目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc143164710一、鉆孔灌注樁的施工順序與方法 PAGEREF _Toc143164710 h 3HYPERLINK l _Toc1431647111.施工平臺 PAGEREF _Toc143164711 h 3HYPERLINK l _Toc1431647122.護(hù)筒的埋設(shè) PAGEREF _Toc143164712 h 3HYPERLINK l _Toc1431647133.鉆進(jìn)的控制 PAGEREF _Toc14316

2、4713 h 4HYPERLINK l _Toc1431647144.砼灌注 PAGEREF _Toc143164714 h 5HYPERLINK l _Toc143164715二、鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制 PAGEREF _Toc143164715 h 7HYPERLINK l _Toc143164716三、水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題與防治方法 PAGEREF _Toc143164716 h 7HYPERLINK l _Toc1431647171、卡管 PAGEREF _Toc143164717 h 7HYPERLINK l _Toc1431647182、鋼筋籠上浮 PAGEREF

3、_Toc143164718 h 7HYPERLINK l _Toc1431647193、斷樁 PAGEREF _Toc143164719 h 8HYPERLINK l _Toc143164720四、參考文獻(xiàn)： PAGEREF _Toc143164720 h 8鉆孔灌注樁的施工摘要：本文提與一些鉆孔灌注樁的基本施工方法與對于質(zhì)量控制的要點(diǎn)，并著重分析了常見的質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因與防治方法。關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁施工 質(zhì)量控制 質(zhì)量問題與防治方法 樁基礎(chǔ)是一種常用的基礎(chǔ)形式。樁的作用在于將上部建筑物的荷載傳遞到深處承載力較大的土層上；或使軟弱土層擠壓，以提高土壤的承載力和密實(shí)度，從而保證建筑物的穩(wěn)定性和

4、減少地基沉降。當(dāng)上部建筑物的荷載比較大時，可采用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)具有承載力高，沉降量小而均勻，沉降速度緩慢，能承受豎向力、水平力、上拔力、振動力等特點(diǎn)。樁基礎(chǔ)施工可省去大量土方、排水、支撐、降水設(shè)施，而且施工簡便，可以節(jié)省勞動力和壓縮工期。鉆孔灌注樁由于各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性、施工簡易操作且設(shè)備投入較少，在房屋與民用建筑中都得到了廣泛的應(yīng)用。鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，無法觀察，成樁后也不能開挖驗(yàn)收。施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響工程質(zhì)量和進(jìn)度，甚至能夠造成投資者巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會影響。因此防治在鉆孔過程中以與灌注過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題就成為了樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量好壞的

5、關(guān)鍵問題。在這里，我集合10余年來的施工經(jīng)驗(yàn)，并查閱相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、圖籍和文獻(xiàn)，從鉆孔灌注樁施工的順序、施工方法和常見問題與防治措施等方面進(jìn)行的一些歸納，希望與大家分享：一、鉆孔灌注樁的施工順序與方法：1.施工平臺在施工之前，首先要根據(jù)現(xiàn)場情況修建施工平臺。施工平臺首先要熟悉圖紙，根據(jù)圖紙與現(xiàn)場地形合理布置場地，當(dāng)場地?zé)o地表水時，要滿足施工機(jī)械的合理布置與各種機(jī)械的穿插作業(yè)要求；有地表時，還要修圍堰，做導(dǎo)流，作好基坑排水，保證干場作業(yè)。施工平臺高度宜高于施工水位1.5米，以保證井機(jī)正常鉆進(jìn)與施工的要求。2.護(hù)筒的埋設(shè) 護(hù)筒徑宜比樁徑大20-40毫米。 護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面允許誤差為

6、50毫米，豎直線傾斜不大于1%。 護(hù)筒可采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒底部和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí)。 護(hù)筒高度宜高出地面0.3m。當(dāng)鉆孔有承壓水時，應(yīng)高于穩(wěn)定后的承壓水位2.0m以上。若承壓水位不穩(wěn)定或穩(wěn)定后的承壓水高出地下水水位很多，應(yīng)先做試樁，鑒定在此類地區(qū)采用鉆孔樁基的可能性。(5) 護(hù)筒埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁位的水文地質(zhì)情況確定，一般情況埋置深度為2-4m，以護(hù)筒底口埋入原始地層1.0米左右，以利鉆孔的正常施工。3.鉆進(jìn)的控制護(hù)筒埋設(shè)好后，進(jìn)行鉆機(jī)的安置，首先，鉆機(jī)要放平穩(wěn)，然后要檢測鉆桿的垂直度、鉆頭的直徑，一切檢查合格后，向護(hù)筒放置調(diào)配好的泥漿。泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)地層合理配置 ，配

7、置的的依據(jù)見下表：泥漿性能指標(biāo)選擇鉆孔方法地層情況泥 漿 性 能 指 標(biāo)相對密度粘度（Pa.s）含砂率（%）膠體率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚（mm/30min）靜切力（Pa）酸堿度（PH）正循環(huán)一般地層易坍底層1.051.201.201.4516221928848496962515231.02.535810810反循環(huán)一般地層易坍底層卵 石 土1.021.061.061.101.101.1516201828203544495959520202033312.512.512.5810810810推鉆沖抓一般地層1.101.20182449520312.5811沖擊易坍底層1.201.4

8、0223049520335811此外，在鉆孔過程中，要檢查孔的垂直度，因?yàn)榭椎拇怪倍仁潜ＷC承載能力的重要一環(huán)，斜率超標(biāo)，樁的受力狀態(tài)被改變，樁頭偏位，影響上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量，嚴(yán)重影響鋼筋籠的安置；在砂土類地層中孔壁極易塌孔，沉渣不宜清除。為避免鉆孔傾斜，在鉆機(jī)就位和鉆孔過程中，要隨時注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜與時糾正。對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必須作好準(zhǔn)備。在不均勻地層中鉆孔時，鉆機(jī)自重大、鉆桿剛度大較為有利。進(jìn)入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時，鉆速要打慢檔。處理大孤石和堅(jiān)硬巖石，采用自重大的復(fù)合式牙輪鉆或換用沖擊鉆都是有效的方法。 導(dǎo)正裝置經(jīng)工

9、程實(shí)踐表明，也是防止孔斜的簡單有效的方法。終孔后再發(fā)現(xiàn)孔斜糾正起來費(fèi)時費(fèi)力，且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大，最大達(dá)1.6以上。 在鉆進(jìn)過程中，要做好鉆進(jìn)記錄，現(xiàn)場應(yīng)備土樣盒，按施工要求進(jìn)行地層取樣，尤其到終孔前，要加密取樣次數(shù)，以保證鉆孔位置符合設(shè)計(jì)要求。 鉆孔結(jié)束后，要對孔深、孔徑、孔斜、泥漿比重等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，檢測指標(biāo)見下表：鉆、挖孔成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 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(jì)樁徑傾斜度鉆孔：小于1%；挖孔：小于0.5%孔深摩擦樁：不小于設(shè)計(jì)規(guī)定支撐樁：比設(shè)計(jì)深度超深不小于50mm沉淀厚度（mm）摩擦樁：符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時，

10、對于直徑1.5m的樁，300mm；對樁徑1.5m或樁長40m或土質(zhì)較差的樁，500mm支撐樁：不大于設(shè)計(jì)規(guī)定清孔后泥漿標(biāo)準(zhǔn)相對密度：1.031.10；粘度：1720Pa.s；含砂率：2%；膠體率：98%注：清孔后的泥漿指標(biāo)，是從樁孔的頂、中、底部分別取樣檢驗(yàn)的平均值。本項(xiàng)指標(biāo)的測定，限指大直徑樁或有的特定要求的鉆孔樁。4.砼灌注砼灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。1）灌注前的準(zhǔn)備工作：灌注前，首先要檢查導(dǎo)管的密閉性，作好閉水試驗(yàn)，滿足規(guī)要求。鋼筋籠的制作和沉放質(zhì)量監(jiān)控：（1）對預(yù)制的鋼筋籠逐節(jié)檢查，重點(diǎn)是主筋、加勁箍筋、螺旋箍筋的間距，加密區(qū)長度、主筋搭接、縱橫筋交叉點(diǎn)的焊接質(zhì)量與頂籠預(yù)留的

11、錨固長度必須符合設(shè)計(jì)要求。（2）檢查鋼筋籠保護(hù)層墊塊的設(shè)置，一般沿鋼筋籠每隔2m放置一組，每組設(shè)置三個，按120度均勻安放，既可避免籠體碰撞孔壁，又可保證砼保護(hù)層均勻與鋼筋籠在樁體的位置正確。（3）鋼筋籠的吊裝應(yīng)雙點(diǎn)起吊，保持籠軸線重合。入孔時，始終需保持垂直狀態(tài)，對準(zhǔn)孔位徐徐輕放，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃動和強(qiáng)行沖擊下放。鋼筋籠頂標(biāo)高必須符合設(shè)計(jì)要求。再次核實(shí)鉆孔深度，根據(jù)鉆孔深度對導(dǎo)管編號，并對導(dǎo)管進(jìn)行部分組裝，以減少澆注混凝土的時間。（4）在護(hù)筒上訂好十字線，再次檢查孔的位置。2）混凝土澆注灌注樁使用的混凝土分商品混凝土和自拌混凝土，無論是商品混凝土還是自拌混凝土，到現(xiàn)

12、場后都要檢測混凝土的坍落度、和易性，滿足要求后方可使用。商品混凝土還要檢查其材質(zhì)單與混凝土配合比。第一批混凝土灌注前要檢查導(dǎo)管距孔底的位置保持在20-30cm。混凝土量要保證導(dǎo)管埋置深度0.8m以上。之后，混凝土澆注一定要連續(xù)，隨著混凝土面的上升，導(dǎo)管的埋深也相應(yīng)的增加。為了保證導(dǎo)管的順利拆除與混凝土的正常澆注，導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在2-6m之間。在混凝土面到達(dá)鋼筋籠位置時，混凝土澆注應(yīng)適當(dāng)減慢，避免鋼筋籠上浮。隨著混凝土面的提升，混凝土面的落差會越來越小，在混凝土面到達(dá)設(shè)計(jì)高程前，應(yīng)適當(dāng)加大混凝土面落差，以保證混凝土順利澆注。混凝土面應(yīng)高于設(shè)計(jì)混凝土面0.8m以上，以保證樁頭混凝土的質(zhì)量。3）澆注

13、時應(yīng)注意的問題（1）鋼筋籠和鉆孔的中心要對應(yīng)，定位要準(zhǔn)確。如果是不放到孔底的鋼筋籠，要特別注意吊環(huán)、吊鉤的強(qiáng)度與牢固性。鋼筋籠吊放時要保持軸線順直，位置居中，嚴(yán)禁碰撞孔壁，以免產(chǎn)生坍孔。鋼筋籠安放到位后應(yīng)立即安設(shè)導(dǎo)管。（2）砼灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。首先必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制砼。對自拌混凝土來說，控制要點(diǎn)有四 1) 現(xiàn)場所用鋼筋、水泥、砂、石子、電焊條等原材料，均需有出廠合格證或質(zhì)保書；2)嚴(yán)格控制混凝土的配合比，嚴(yán)格各種材料的計(jì)量；3)各種原材料要妥善保管，尤其是水泥，更應(yīng)注重日常保管，避免受潮。4）若使用商品砼，需考察商品砼廠家與其質(zhì)量保證體系，每次灌注砼需提供砼配合比通知單。

14、（3）澆注時要隨時掌握澆注情況，作好澆注記錄。記錄的主要事項(xiàng)包括：鋼筋籠的位置，護(hù)筒高程，導(dǎo)管埋深，混凝土面高程，澆注的方量等。首批混凝土量必須滿足導(dǎo)管埋深不能小于1.5m，所以漏斗和儲料斗與漏斗和輸送泵的混凝土儲存數(shù)量要充足。根據(jù)導(dǎo)管混凝土壓力與管外水壓力平衡的原則，導(dǎo)管混凝土必須保持的最小高度為:=R/R。而管中混凝土的體積就應(yīng)為=2/4（為導(dǎo)管直徑）。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋沒導(dǎo)管底口，會導(dǎo)致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入。如果出現(xiàn)這種導(dǎo)管入水現(xiàn)象應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)或抓斗機(jī)清出，然后重新下導(dǎo)管灌注。（4）首批混凝土灌注正常后，必須連續(xù)進(jìn)行，不得中

15、斷。否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出，造成斷樁。同時在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深。此時要注意，混凝土灌到孔口不再返出泥漿時可以微向上提動導(dǎo)管，而如果要提升導(dǎo)管0.5m到1m以上才能灌入混凝土就應(yīng)該拆除部分導(dǎo)管。要注意觀察孔口是否返出泥漿。當(dāng)混凝土接近鋼筋籠時，宜使導(dǎo)管埋得較深。要注意正確控制導(dǎo)管埋深，如果導(dǎo)管埋入混凝土過深，易使導(dǎo)管與混凝土間摩擦阻力過大，致使導(dǎo)管無法拔出造成事故。而提管過程中要緩緩上提，如過猛易使導(dǎo)管被拉斷。所以埋管深度一般應(yīng)控制在2m到6m，或使用附著式震搗器，使導(dǎo)管周圍的混凝土不

16、致過早的初凝。同時應(yīng)注意灌注速度。（5）當(dāng)砼灌注到樁頂部位時，為了保持足夠的沖力，必須注意導(dǎo)管要留有一定的長度，一般為10m左右，灌注時與時上撥，保證高度產(chǎn)生沖力，使樁頭部分的砼質(zhì)量不至降低。（6）砼灌注時，要協(xié)調(diào)好吊車司機(jī)和澆注混凝土的關(guān)系。因?yàn)楫?dāng)打開活門砼料下落時，導(dǎo)管要不斷上下起落，提動量要小，注意掌握時機(jī)。實(shí)踐證明，有經(jīng)驗(yàn)的吊車司機(jī)對縮短砼的灌注時間，防止卡管、堵管事故，起相當(dāng)大的作用。（7）為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌0.50.8m高度，待樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70時，將其鑿除。在灌注將近結(jié)束時，如出現(xiàn)混凝土頂升困難，可在孔加水稀釋泥漿，將部分沉淀土掏出，使灌注工作順

17、利進(jìn)行。在拔出最后一段長導(dǎo)管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。以上是灌注混凝土?xí)r易出現(xiàn)問題的各個基本步驟，同時要注意其他一些事項(xiàng)。比如混凝土拌制后，應(yīng)在1.5h之盡量灌注完畢。再如清孔須徹底，如果清孔不徹底會造成混凝土中夾泥；又如在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管混凝土不滿含有空氣時，后續(xù)混凝土宜通過滑槽徐徐流入漏斗和導(dǎo)管，不得將混凝土整斗從上面傾入管，以免在導(dǎo)管形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡膠墊而使導(dǎo)管漏水。實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，快速灌注成功的樁往往質(zhì)量比較好，而灌灌停停的樁則容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，混凝土灌注時要分工明確，密切配合，統(tǒng)一指揮，快速、連續(xù)施工。因此，要在灌注前擬好施工方案

18、，合理控制施工工藝，保證樁基質(zhì)量。二、鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。對鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制，我認(rèn)為應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手：1、對質(zhì)量控制應(yīng)注重預(yù)防為主，即在施工前做好充分準(zhǔn)備工作，制定相應(yīng)的防措施，并責(zé)任到人。2、嚴(yán)把隊(duì)伍進(jìn)場關(guān)。合格的隊(duì)伍、合格的企業(yè)、嚴(yán)格的管理、先進(jìn)的設(shè)施，是干好工程的前提，只有從嚴(yán)把關(guān)口，使用一流人才、先進(jìn)工藝，過硬的設(shè)備，為優(yōu)良工程打下了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。3、鉆孔灌注樁無破損檢測是確保施工質(zhì)量的一個重要技術(shù)檢測手段，因此要嚴(yán)把檢測關(guān)。（1）對承擔(dān)本工程樁基無破損檢測任務(wù)的單位和個人進(jìn)行資格審查；（2）逐根樁作超聲波法檢測；（3）對處理后

19、的缺陷樁做二次聲測，若聲測仍有缺陷，則該樁再輔以承載試驗(yàn)(大應(yīng)變)，以確保成樁質(zhì)量與工程的安全性。三、水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題與防治方法1、卡管水中灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進(jìn)行時的現(xiàn)象。造成原因：初灌時，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動性差造成離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時間過長而卡管；導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。防治措施：使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為18-22cm，粗

20、骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa，以避免導(dǎo)管進(jìn)水。在混凝土澆筑過程中，混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管形成高壓氣塞。在施工過程中，應(yīng)時刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免機(jī)械事故的發(fā)生。2、鋼筋籠上浮鋼筋籠的位置高于設(shè)計(jì)位置的現(xiàn)象。造成原因：鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升；當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下，若此時提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時，由于澆

21、筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠的上?。挥捎诨炷凉嘧⑦^鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導(dǎo)管底端未與時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。防治措施：鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土過程中，應(yīng)隨時掌握混凝土澆注的標(biāo)高與導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時，應(yīng)與時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-6m，不宜大于6m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時，應(yīng)立即停止灌注混