冲孔桩施工技术方案

冲孔桩施工技术方案（精选8篇）

冲孔桩施工技术方案 第1篇

桥梁桩基的冲孔桩是在泥浆护壁的前提条件下,利用桩锤冲进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。冲孔、灌注混凝土都是在水下进行。冲孔施工法是采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击钻头,在设定的高度内使钻头提升,然后空放使钻头自由降落,利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔,再用循环液将钻渣和岩屑排出。每次冲击之后,冲击钻头在钢丝绳转向装置带动下转动一定的角度,从而使桩孔得到规则的断面和相应的孔深。

1 工程概况

广珠铁路白泥河特大桥是连接广州到珠海的重要铁路纽带,是广珠铁路一个重点控制工程。桥址地势平坦,附近有农田菜地及少量民居和厂房,线路左侧紧邻佛山一环北段。

大桥线路里程范围为DK16+500～DK21+284.51,桥梁共长4784.51m,桥墩编号为365#墩～511#(高栏港)台,共有147个墩。其中简支梁桥墩139个,基础为8根钻孔桩群桩基础,桩径均为1.0m;连续梁桥墩共有8个,其中连续梁边墩均为8根钻孔桩群桩基础,桩径均为1.25m;主墩403#、404#为10根钻孔桩基础,主墩498#、499#墩为12根钻孔桩基础,桩径均为1.25m;白泥河特大桥钻孔桩共有1192根,总桩长度38016m,单根桩长最短20m,最长48m。桩位地质构造复杂,熔岩及泥岩共存,故桥梁下部结构的安全施工对全桥有着重要的控制作用。

注:在砂岩和石灰岩地段存在大小不一的溶腔

2 工程地质资料

根据原设计钻孔地质资料,地质情况从原地面往下土质状态见表1。

3 施工现场工艺流程

白泥河特大桥桩基础于2009年2月19日开始施工。

冲孔桩施工程序框图如图1所示。

4 施工技术方案

4.1 场地准备

4.1.1 熟悉资料

熟悉设计图纸、了解地质条件及地层岩性的分布情况。

4.1.2 场地平整

场地平整时尽量减少对桩孔附近原地表的开挖,尽量以填代挖,减少对原地表土的扰动,须更换软土时,必须进行夯填,施工鱼塘、水塘等水深较浅的水中基础时,采用筑岛法。

4.2 测量放样

测量放样遵循“由整体到局部的原则”,先放样墩位,再由墩位控制桩放样桩位,桩位放样时,桩的纵横向允许偏差不大于5mm,并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩,以供随时检测桩中心位置和标高。测量控制桩要注意保护,防止地表扰动、冻融引起桩位变动。

4.3 钢护筒的制作与埋设

护筒采用10mm厚钢板卷制,内径比桩径大20cm,护筒顶高出地面30cm以上,护筒埋设时要求护筒中心与测量标定的桩中心偏差不应大于10cm,并保持垂直,同时做好桩位保护工作。护筒周围用粘性土填实,保证钢护筒不会松动下沉或者偏移。

4.4 桩机就位

桩机就位前要检查操作性能,检查桩锤的锤径、锤齿、锤体型状,并检查大螺杆、大弹簧垫,保护环、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求,根据不同工程的具体特点确定锤齿长度。锤齿不宜过长,一般以5～6cm为宜,锤齿应向外倾斜,倾斜度以1:5为宜,开孔前应将冲锤悬吊距平台面1m左右,检查锤体的偏心程度,对明显偏心的冲锤严禁使用。

4.5 泥浆制备

尽可能采用膨润土,用普通粘土时使含沙率小于4%,水湿后有粘滑感,浸水后能大量膨胀。

一般采取在原地钻进时冲水自行造浆护壁;也可在孔内投入适量塑稀性指数大于25,小于0.005mm的粘粒含量大于5%的粘土造浆。同时,根据地层情况适当调整泥浆性能指标,尤其是泥浆粘度。

4.6 冲孔施工

4.6.1 冲孔施工

开孔时低锤密击,锤高冲程不大于1m,以免产生偏孔。及时加片石、砂砾和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实。对于抛填堤心块石层厚度较大,硬度较高的工程,锤齿采用耐磨块,能更好提高工作效率,确保工程进度。

当穿过块石后,进入淤泥层,冲孔时采用低锤密击方法,并加粘土块夹小片石,反复冲击造壁。当进入砂层后,可适当加快速度,将锤提高至1.5～2.0m以上转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。

当遇到岩层表面不平或倾斜,应抛入20～30cm厚块石,使孔底表面略平,然后低锤快击使成一紧密平台后,再进行正常冲击,同时泥浆比可降到1.2左右,以减少粘锤阻力。但又不能过低,避免岩渣浮不上来,掏渣困难。

在冲孔过程中被冲碎的石渣,一部分和泥浆挤入孔壁空隙中,大部分由掏筒清除出来,在开孔阶段,尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣,在冲击至4～5m深度后,则要开始掏渣,并及时加水保持孔内水位的高度以防塌孔,每次掏完石渣后,测定孔内护壁泥浆的比重,不够时则加粘土以恢复泥浆正常浓度。

开冲一个台班后,重新复检桩位,偏差超过规范要求时必须重新定位修正。继续冲孔,每个工作班应掏渣2～3次,每次掏渣后必须加入粘土造浆,也可直接补给泥浆,随着冲孔进行按前述方法跟进下护筒。

冲孔过程中,钢丝绳上要设有标记,提升落锤高度要适宜,防止提锤过高击断锤齿,提锤过低进尺慢,工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤,也不宜松绳太多,容易偏孔或卡锤。一般情况下,抛填块石层以冲程1.5～2.0m为宜,淤泥层以1.0～1.2m为宜,发现吸锤现象可向孔内加块石,在亚粘土层冲程不应大于2m,在砂层中冲程以2.0～2.5m为宜。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度,因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重,一般以1.25～1.35为宜,泥浆过浓易斜孔、吸锤,进尺较慢;而泥浆过稀则易塌孔,多沉碴,进尺也慢。一般在抛石层及砂层中,泥浆要浓些,必要时可往孔内加入粘土,通过冲锤挤压及自造浆护壁;在强风化岩冲孔泥浆比重以1.3～1.35为宜;在砂粘土层冲孔泥浆比重,控制在1.25左右。

一般冲孔桩的排渣方法有正循环法、反循环法、捞渣桶掏渣法、吸渣泵吸渣法等多种方法。

每工作班要2～3次将冲锤提出孔口清洗检查,检查锤头是否变成蒜头锤,有无断齿,钢丝绳扎口是否松动,大罗杆的磨损程度,大弹簧是否拆断等,发现问题应及时向主管工程师报告,并进行解决处理。如换用新焊锤齿的冲锤,应与原冲锤比较锤径大小,若新锤径大于原冲锤,孔内应回填块石进行修孔,以免卡锤。

每工作班至少测孔深3次,进入基岩要及时取样,并通知监理工程师等有关部门确认,每次取出的岩样要详细做好记录,并晒干保留作为工程验收依据。交接班应详细交接冲孔情况及注意问题,发现异常情况马上纠正,因故停冲时冲锤要提出孔外以防埋锤,并随即切除电源。

冲孔过程中桩机上必须有记录本,由操作人员做好各项原始记录,一般每2小时记录一次,遇特殊情况每半小时记录一次,终孔后将原始记录交给资料员保留作为工程竣工资料。

5 结论

本文通过对冲孔桩的一系列技术的研究,主要包括施工方案的制定、复杂地质条件下冲孔桩施工工艺、复杂地质条件下冲孔桩施工过程中的常见问题等,针对白泥河特大桥具有复杂地质条件这一工程特点,为工程的安全施工、文明施工、按期完工提供了可靠的理论依据,并在实际生产中产生了巨大的经济和社会效益。

随着我国经济发展,许多工程都正在筹建当中,而桥梁桩基是工程地基施工中最为普遍的基础形式之一,只要正确利用复杂地质条件下冲孔桩的施工技术这一成果,就能为国家和社会带来深远的影响。

参考文献

[1]铁道部第一勘测设计院兰州铁道学院.涵洞与拱桥[M].北京:中国铁道出版社,1994..

[2]陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京:人民交通出版社,1999.

[3]徐升桥尹浩辉.丫髻沙大桥的设计与施工[J].铁道标准设计,2000(5).

[4]孙潮,陈宝春等.钢管混凝土拱桥转体施工方法[J].工程力学.

[5]工程师之家.桥梁工程图片库(一)-(五).www.Engineersky.com

[6]中国土木建筑百科辞典—桥梁工程.北京:中国建筑工业出版社,1999.

溶岩洞冲孔桩成孔专项施工措施 第2篇

工程概况：省略

在施工前，我司根据超前钻地质柱状图，钻探资料认真研究各桩溶洞分布的平面、立面溶洞位置、高程、范围、连通性和充填物等情况，根据设计要求制定出详细的施工方案和施工技术保障措施。在冲孔钻进过程随地质情况变化而做相应的调整。在复冲过程中，经常注意土层变化，判明土层，掌握好地质情况，随时调整泥浆浓度，保证不塌孔。

在施工过程中，必须先冲钻处理成孔、将斜岩、半边岩溶洞或大溶洞顶部的岩层击穿进入溶洞，回填黄泥粘土、片石、水泥进行成孔处理，然后才进行钢护筒安装。在通过亚砂土、亚粘土时，采用0.8m～1.4m的小冲程并输入较低稠度的泥浆，在通过细砂层时，采用1m-1.8m的中、小冲程，同时加大泥浆稠度，粘土反复冲击，使孔壁被挤实。冲钻至溶洞顶部1m左右时，加大泥浆比重和稠度，采用0.8m～1.4m的小冲程，逐渐将溶洞顶部击穿，同时准备好足够数量的水泵或泥浆泵。在孔周围准备足够优质黄泥粘土、片石、水泥等，一旦孔内水头下降，以便及时向孔内补水、补浆，同时回填粘土、片石、水泥等，以便保持孔内水头稳定。回填物必须高出溶洞顶1m以上，然后放下钻头进行冲砸堵漏，以小冲程反复冲砸，将（比例6:3:1）黄泥、粘土、10-20CM片石、水泥挤入溶洞。使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理，保证了钻孔桩顺利成孔。钻进时遇到大的溶洞、裂隙地带，出现孔内泥浆急剧下降，证实己打穿岩层进入溶洞，全部泥浆漏干见桩底，桩壁不稳定，桩周围塌方等危急情况，应马上及时向孔内补水、补浆，同时用挖掘机、铲车配合回填黄泥粘土、片石、水泥（比例6:3:1）等，挖掘机每填充2m，就用桩锤夯实；每次夯实时就将填 充料打压进溶洞内，经过多次反复的填充和夯实，保持孔内水头稳定。回填物必须高出溶洞顶1m以上，然后放下钻头进行冲砸堵漏，以小冲程反复冲砸，将黄泥粘土、小片石挤入溶洞。同时设置容量不小于2倍单孔容量的泥浆池和沉淀池，制备符合要求的优质泥浆，事先做好了预防措施，使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理，保证了钻孔桩顺利成孔。

在选用冲钻机时，选用有挤压侧壁作用的正循环冲击钻机，在现场备足水、黄泥粘土、片石、和水泥必备材料，发电机组应急电源和施工机械铲车、挖掘机等作充分准备，确保意外情况出现时，能按照应急预案中的施工方案及时进行处理。

按每根桩的溶洞类型不同、溶洞标高位置不同分别采取不同的施工措施 1．对溶蚀发育轻微、空洞不大、施工时漏浆量小的桩基施工

采取先冲钻成孔然后才进行钢护筒安装。成孔方法施工，钻穿溶洞漏浆时，反复投入回填黄泥粘土、片石、水泥（比例6:3:1），利用钻头冲击将回填黄泥粘土、片石、水泥挤入溶洞和岩溶裂隙中，增大孔壁的自稳能力。2．工艺程序

施工准备→埋设护筒→移动钻机、定位→护筒内投入土、片石、水→冲孔→抽碴→吸泥清碴。3．施工要点

① 定位埋设安装外套钢护筒，然后用小冲程冲击钻孔，要打得准、打得稳，间断冲击，少抽碴，使开口圆顺。

②投入黄泥粘土、10-20cm片石、水泥（比例6:3:1），反复冲击2-4次，挤密桩底部周围溶洞岩层和土夹层。③ 密切注意观察冲钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。

④ 根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。⑤ 接近岩溶时主绳松绳量应为1-1.5cm，防止击穿岩壳时卡钻。

⑥ 钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投入黄泥粘土、片石、水泥并补水，保持孔内水位高度。4．吊装焊接钢护筒

按设计孔深标高要求，达到终孔条件后进行钢护筒安装下沉，为防止钢护筒在钻进成孔过程中水头突然下降、地层扰动后液化发生坍塌倾斜等事故，注意保护好外套钢护简的稳定，回填粘性土至护筒底以下0.8m处并夯实，然后通过定位的控制桩，把钻孔中心位置标于孔底，再把护筒吊进桩内，然后移动护筒、使护筒中心与冲钻孔中心位置重合。使钢护筒中心周围对称、每节钢护筒连接处采用单面坡口焊。护筒长度为每节3m。安装压入下沉至桩底，护筒埋设要牢固、紧密、不渗漏。防止混凝土浇筑时漏浆造成混凝土倾泻。

冲孔桩施工突发事故应急预案

为了防止冲孔灌注事故的发生，必须充分了解地质情况，充分做好准备工作，熟悉掌握每道工序的技术。随时注意施工动态，将事故消灭在萌芽状态。一旦发生事故，采用合理处理方法，以减少损失和工期延误。现特编制冲孔桩施工事故应急预案，常见的问题及预防处理方法如下：

一、塌孔

当冲孔过程中出现孔内水位突然下降，水面有细密的水泡，出渣显著增加，而进尺缓慢或停止；在混凝土灌注过程中，护筒内水位突然溢出护筒，随即孔内水位迅速下降，且孔内有气泡等现象均为坍孔的现象。此时用测深锤测量孔深，如孔深有异常变浅现象，则可证实已经发生了坍孔现象。1.引起坍孔的原因是：

①成孔速度太快，泥浆护壁来不及形成泥膜，泥浆密度和浓度不足，起不到可靠的护壁作用；

②护筒埋深不够，下端孔口处过于软弱，在孔内水压力下产生漏水； ③冲孔机机直接触及护筒，由于振动使孔口段坍塌； ④吊入钢筋笼时，碰撞孔壁等现象均有可能引起坍孔； ⑤冲孔时遇到溶洞，造成泥浆倾泻因发塌孔； ２.预防措施和处理方法：

①提高泥浆质量，选用相对密度、粘度和胶体率较大的泥浆。如果钻孔土质是亚粘土或粉质砂土，则应增加粘土来制浆。

②增加护筒的埋置深度，使护筒底端不漏浆，确保孔内水位 孔内水压力大于孔外，给孔壁增加侧压力；

③在施工现场配备挖掘机，铲车。塌孔时立即采取回填粘土加片石、水泥。待回填土沉实后，重新冲孔成桩。

二、钻孔偏斜

当冲孔偏斜度等于或大于1/100，不能满足设计和规范的要求时即认为冲孔偏斜。

１.产生倾斜的原因：

①在地质软硬交界处钻孔，或碰到孤石或粒径大小悬殊，钻头受力不均而使钻孔偏斜。

②冲孔中发生扩孔，冲孔向扩孔一侧摆动而产生倾斜；

③冲孔机底座未安置水平，或在冲进时冲孔机座产生不均匀沉陷或移位，钢丝绳随之偏斜而未及时纠正。２.预防措施和处理方法：

①安装冲孔机时底座要水平，当地基土太软弱时，应填石渣和枕木支撑平台确保冲孔机稳定，钢丝绳垂直，冲进过程中机架不摇摆并经常检查和校正； ②当遇到地质软硬交界处或孤石时，应控制冲进速度，当偏斜严重时，应回填砂石与粘土混合料，待回填土沉实后再冲进。

三、导管进水

１.导管进水，水下混凝土就无法灌注。产生导管进水的主要原因：

①首批混凝土储量不足，下灌后导管底口未能埋入混凝土中，或埋深不足，使空气和水进入导管中；

②导管接头不严密，或导管焊缝破裂，水从这些缝隙流入导管中； ③导管提升太猛，底口脱离混凝土面而进水。２.预防和处理方法： ①根据冲孔直径，计算首批下管的混凝土数量，确保导管底部埋入混凝土面上升的位置，逐步提高导管和拆除导管，底口始终在混凝土面以下2.0-6.0米。

②当首批混凝土量不足而导致进水，在混凝土初凝前拔换导管，并吊出钢笼，用冲孔机将孔内的混凝土冲散，再用大浓度泥浆循环，把孔内的碎石带出，清孔完毕符合要求后再重新灌注混凝土。

③当混凝土灌注到一定高度，出现接缝或焊缝处进水，应根据具体情况，可在原护筒内再套一个直径稍小的护筒，并锤击使底口压入已灌混凝土面以下，然后将护筒内水和浮浆抽除干净，再在其中灌注混凝土至桩顶。

四、断桩

产生断桩的原因有多种，塌落度小，导管进水，拔管长度计算错误，混凝土灌注过程中由于混凝土拌和和输送出故障等均会造成断桩。

处理方法：

①断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新冲孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。

②如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定）将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成湿接桩。③若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。

④若断桩位置处于距地表5m以内，且地质条件良好时，可开挖至断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。

⑤若断桩位置处于地表5m以下、10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来，直到沉到断桩位置以下0.5m处，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。⑥若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。

冲孔桩冲孔、灌注水下混凝土时，如发生突发事件，视具体问题实际情况依据上述方法合理解决，以减少损失和工期延误。应急机械设备及材料

岩溶强发育地区冲孔桩施工 第3篇

1.1 设计概况

纳电家园1号,2号,3号楼的基础采用人工挖孔桩(桩长4 m以内)和机械冲孔桩(桩长4 m以外),持力层为白云质灰岩,桩嵌岩深度为500 mm,桩径为从800 mm～1 700 mm共7种规格,桩长从3.9 m～41 m不等。三栋塔楼的地下室连为一体作停车库,该工程建筑高度为50.15 m,建筑面积为40 944 m2,共18层(地下1层,地上17层)。

1.2 地质及施工概况

该工程地处喀斯特地貌地区,工程所处位置地质结构复杂,表层为耕植土,下部为粉土,稍深部位为白云质灰岩。但该部位岩溶发育程度高,溶洞、鹰嘴、半边岩及楔形岩很普遍,溶洞多呈串珠状;部分溶洞有充填物,部分为空溶洞,裂隙发育较突出,延伸较远(相临30 m的另一个工地在人工挖孔桩施工时,在孔桩内经常遇到我们机械冲孔桩所需的泥浆流入)。在这种典型的岩溶地质上修建高层建筑基础,施工难度相当大。我们在施工中采用了回填冲孔、储备泥浆等综合施工方法。在机械冲孔桩施工过程中,出现泥浆突然不见、孔口坍塌、塌孔、偏孔、卡锤、混凝土浇筑过程中泥浆面突然下沉等多种异常情况,通过采取一系列措施,最终解决了这些问题。同时在施工时经常遇到按地质资料要求的标高施工到位后,验孔时发现桩底地质同勘察资料不符,又重新补勘,且出现同一根桩多次补勘的现象;有的桩在混凝土浇筑完毕后,在进行抽芯取样时,发现岩石层厚度不能满足设计要求,在原位重新冲孔。

2遇到的问题及措施

2.1 漏浆与塌孔

2.1.1 原因分析

1)该工程地表为耕植土,土层较厚,且按常规施工,护筒埋设深度为0.8 m～1.0 m。在成孔过程中,受冲锤往复上下冲击的影响,泥浆反复对护筒下口的土层形成冲击,形成塌孔;

2)上部泥水对该部位的浸泡,造成孔口土层垮塌;

3)若泥浆稠度及比重不足,也会造成泥浆对孔壁的侧压力不足,导致塌孔。同时,若遇到溶洞,泥浆突然流入溶洞中,使孔口较深一段部位无泥浆,造成坍塌;

4)冲孔过程中遇到裂隙、溶洞等,造成泥浆流失,引起塌孔。

主要是岩层的溶沟、溶槽与溶洞相互串通,又与地下水形成暗流,通过强透水性砂石层,卵石层与地下水相连,冲孔过程中泥浆比重较大,孔底内水压大于暗流水压造成漏浆;当冲锤击穿无充填或半充填溶洞顶板时孔壁失去孔内的压力,孔内水位急剧下降,外部地下水渗漏压力过高而产生动压力,引起孔壁坍塌。

2.1.2 处理对策

1)加长钢护筒,使钢护筒埋入地面以下1.2 m～1.5 m,增加保护力度。

2)为防止护筒外地表土受浸泡,在护筒埋设完毕后,在护筒外1 m范围内浇筑10 cm厚的混凝土。

3)冲孔时先使冲锤对准护筒中心,低锤密击,及时加入黏土形成泥浆护壁,直至孔深达到护筒下3 m～4 m后才加快速度,并加大冲程,将冲锤提高到1.5 m～2 m以上,转入正常连续冲击,在造孔时注意将孔内残渣排出孔外。当冲进充填物为软塑或黏性土的较小溶洞地层时,投入适量黏土和片石,利用冲锤冲击将黏土和片石挤入溶洞,还可掺入水泥和黏土,增大孔壁的自稳能力。当冲锤穿过顶板,进入充填物为流塑或空洞较大的溶洞时,这时会出现孔内泥浆面突然下沉,该情况应首先向孔内补充水分,使浆液迅速恢复到原来高度,同时及时向孔内投入袋装水泥和大一点的片石与湿的黏土,为保证造浆速度,可在冲孔时,准备一些袋装黏土堆放在附近,需要时迅速将其投入桩中,再利用冲锤低冲程的冲击将黏土、片石和水泥挤密实,并使泥浆稠度、密度等恢复到原来的水平后再冲孔。若泥浆质量不能满足要求时,可在泥浆中掺入适量水泥和泥浆,以提高泥浆的胶体率和悬浮能力。这时的重量配合比为黄土∶水泥∶泥浆=1∶0.2∶0.01。同时,为防止泥浆面突然下沉给施工带来困难,可修建泥浆池,其作用是为高压泥浆泵悬浮出渣时提供泥浆循环的场所;同时也为当某根桩出现漏浆时,从该处抽浆进行补充。

4)根据地质钻勘资料提供的溶洞分布情况,按照先短后长,先易后难,先四周后中心的原则确定各桩的施工顺序,尽量避免相邻孔同时施工。

2.2 偏孔、斜孔及椭圆孔

2.2.1 原因分析

该地区岩溶发育强烈,地下岩层分布不均,当遇到孔下部分土质坚硬部分软弱或岩石倾斜较大、有孤石侵入孔径、溶洞顶厚薄不均、溶洞侧壁侵入孔内等,均会造成冲锤易摆动,冲锤撞击孔壁或护筒等形成。

2.2.2 处理对策

冲孔过程中,应及时检查桩身垂直度是否超标,简单的办法就是量测吊桩锤钢丝绳的偏离桩心是否满足要求,若钢丝绳偏离桩心超标,则必须进行纠偏处理。

1)发现偏孔后,应立即停止冲孔,向孔中回填坚硬毛石,以低冲程反复冲砸,使孔底出现一个平台后再正常冲孔。

2)若经反复冲填毛石后,偏孔现象仍然无法得到纠正,可采用停止冲孔,浇筑水下混凝土到一定高度使其形成一个完整的且有一定厚度的平台(一般深度不小于偏孔位置以上2 m),待混凝土强度达到C20以上时,重新进行冲孔。

2.3 卡锤

2.3.1 原因分析

卡锤是喀斯特地貌地质冲孔中频率最高最棘手的事故。若冲锤卡在孔底往往使孔报废,重新补孔,经济损失极大,它既有地基因素,也有机具及其他原因。归纳起来有以下几个方面的原因:

1)岩面倾斜卡锤;

2)冲穿溶洞顶板因钢丝绳回弹和冲锤本身摇摆改变了冲锤十字形方向而卡锤;

3)孤石、探头石卡锤;

4)冲锤转向装置不灵活(如副钢丝绳过紧,吊环不灵活)产生梅花孔而卡锤;

5)溶洞内涌砂埋住锤头;

6)漏浆塌孔埋住冲锤;

7)因停电或因冲机事故,致使停机时间长,沉碴埋住冲锤;

8)遇楔石卡锤。

2.3.2 技术对策

1)预防为主,主要措施有:机械操作人员随时观察冲机负荷和主绳摆动情况,严格按照机械冲孔工艺操作,发现卡锤征兆及时提起锤头进行抛填处理。

2)对照勘察资料,在距溶洞顶板以上30 cm～50 cm处改变冲孔冲程和冲击次数,采用慢打轻击,进入溶洞后反复抛填片石、黄土及水泥,抛一次进1.5 m左右,直至达到人工造孔的目的。

3)改变冲锤形式。在原十字形锤头上焊圈(用钢轨加工成弧形),把十字形连接起来,使之减慢冲进速度,一次成孔并圆顺。

4)卡锤后防止强行提主绳,强扭和操作不当会使钢丝绳断裂而增加处理难度,应及时测量冲锤被卡标高,查明原因采取以下相应对策:

慢试法:冲锤卡在中间任何部位时,应将主绳徐放→收紧→徐放→收紧,反复进行使冲锤旋转从原位提出。

冲击法:将主绳放松3 m～5 m,用副绳吊一重物向下冲击冲锤,使之产生松动,主绳重复慢试法。

水下松动爆破法:测准冲锤被卡高度后,迅速将乳化防水炸药捆成两组,加配重对称放入冲锤刃脚部位,药量视地质情况而定,根据卡锤类型决定将药竖立或水平放置,之后将钻机主绳带紧,采用电雷管起爆。

2.4 掉锤

2.4.1 原因分析

1)卡环与冲锤连接不牢或断裂掉锤。

2)处理卡锤时将钢丝绳提断或冲锤提起又掉入孔内将主绳蹬断而掉锤。

2.4.2 处理对策

1)在冲孔过程中要经常检查卡环钢丝绳,发现超限及时更换。

2)随时准备好打捞工具,一旦掉锤及时打捞,防止被埋。及时用锚钩钩住冲锤的吊环往上提升。

3)若在上面无法找到冲锤的吊环,请潜水员进行水下操作(我们在处理3号～56号桩时请了潜水员)。

2.5 混凝土浇筑过程中同一标高反复失浆

2.5.1 原因分析

成孔过程中遇到楔形石,其背后有一较大空间,成孔过程中泥浆对它的侧压力较小,不能将楔形石挤压开,混凝土浇筑到一定高度后,混凝土对侧壁的压力增大将楔石推开,使上部已浇筑混凝土迅速流失到附近的溶洞中,混凝土流失后,孔壁侧压力减小,楔石迅速回到原位,这时继续浇筑混凝土,其高度又会回升,待混凝土面升到一定高度后,侧压力增大,又将楔石推开,混凝土又迅速流失,混凝土面迅速下降到楔石位置。

2.5.2 处理对策

1)现场修建泥浆池,当出现泥浆面下降后,迅速从泥浆池中抽出泥浆补充到孔桩中,避免出现桩侧压力减小而引起塌孔现象。

2)继续浇筑混凝土,使泥浆随着混凝土面的上升而上升。

3)放慢水下混凝土导管的提升速度,使导管出口始终保持在混凝土面以下1 m以上。

4)反复浇筑混凝土,用混凝土填满桩侧面的溶洞后,浇筑即可正常进行。

2.6 桩抽芯检测时发现持力层厚度不够

2.6.1 原因分析

由于地质情况非常复杂,进行勘察时在每根桩中做一个勘察点,用该点的情况代表整根桩的地质情况,而实际上每根桩下的情况都很复杂,一个点不能代表整根桩的情况。造成抽芯结果同地质资料结果不符。

2.6.2 处理对策

1)在报废桩两侧重新进行地质勘察,根据勘察的情况,在桩侧中心冲孔,用两根桩共同来“抬桩”。

2)在桩侧重新补勘、原位重新冲孔,此次冲孔时由于已浇筑过一次混凝土,相对来说较顺利一些,但此次冲孔会将原桩中钢筋全部冲为约2 cm长的小段沉在桩底,此时将电磁铁放到桩底,将短钢筋全部吸出,以保证桩底符合要求。

3结语

我们在纳电家园1号,2号,3号楼工程施工中,通过采用了回填冲孔、泥浆护壁等综合施工方法,成功解决了在喀斯特地貌地区机械冲孔桩穿越溶洞地层,纠偏处理,漏浆塌孔等一系列难题,为以后进行类似工程施工积累了经验。

参考文献

[1]何铁,陈琳.岩溶发育地区冲孔灌注桩成孔技术研究[J].山西建筑,2007,33(12):114-115.

高层建筑大直径冲孔桩施工质量控制 第4篇

本工程地位于东莞市松山湖新城大道东侧, 西二路南侧。拟建建筑物主楼高32层, 裙楼4层, 地下室2层, 建筑面积约86 002.375㎡, 高度153 m。本工程桩基安全等级为甲级, 基础形式采用桩基基础。

1. 桩类型

本工程塔楼部分桩基础采用冲孔灌注桩。桩径d为1 000 mm、1 800 mm、2 200 mm, 桩净长H约18.50~29.50 m, 持力层为中风化花岗岩。共计57根。单桩竖向抗压承载力特征值分别为￠1 000:6 900KN;￠1 800:18 200 KN;￠2 200:25 700 KN。持力层为中风化花岗岩。

2. 工程地质条件

根据地质工程勘察院岩土工程勘察报告。工程在勘察深度内的土层根据其地质成因、沉积韵律及工程物理力学性质特征等, 根据勘察结果, 在钻探深度范围内, 场地所揭露的第四系土层主要有填土层、冲积层和残积层, 基岩为花岗岩。

二、冲孔桩的施工方法

其施工工序为:测量定位→开挖泥浆池→护筒埋设→冲孔机就位→孔位校正→冲进造孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣 (外运) 入持力层确认、终孔确认→验收孔深度→清孔→钢筋笼安装→导管安装→二次清孔→验收孔底沉渣厚度→灌注水下混凝土→成桩养护。

1. 埋设护筒

根据专业测量人员放出的桩点, 并通过现场监理人员及施工管理人员复核后方可埋设护筒。护筒一般用4~8 mm钢板制作, 其内径应大于钻头直径100 mm, 上部开设1个溢浆孔。护筒埋设应准确、稳定。护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50 mm。护筒的埋设深度:在粘性土中不小于1.0 m, 砂土中不小于1.5 m。其高度应满足孔内泥浆面高度的要求。桩机就位前必须用十字线保证护筒埋设准确, 护筒中心与桩中心偏差控制在10 cm以内, 护筒周边要用素土填实, 严禁回填石块。

2. 冲进速度及终孔

根据本工程地质特点及冲孔桩施工技术规范要求, 成孔的冲进速度应根据地质变化情况适当控制。根据地质资料表明, 本场地基岩面起伏较大, 倾角大, 容易发生孔斜的特点, 成孔时保持注意泥浆比重控制在1.2~1.45 kg/L, 粘度25~30 S。在松散的地层和砂砾层, 钻进时保持泥浆比重在1.3~1.45 kg/L, 钻速不宜过快, 以形成良好的护壁泥皮, 保持冲孔稳定。成孔必须进入中风化岩石不小于1.0 m, 达到设计标高。

在冲进中随着孔深的增加, 为使沉渣大量返出孔口, 提高成孔效率, 清渣时采用空压风机送压缩空气到孔底, 利用气举反循环进行孔底清渣。

当冲进至基岩面时, 必须放慢冲进速度, 避免斜孔。在冲击成孔时, 应密切注意成孔质量, 针对不同地层, 选择不同冲程和调节泥浆性能, 初始冲孔时应低锤密击, 进入基岩后, 再高锤碎岩。

3. 二次清孔

每根桩终孔后, 将钻具提高孔底约30 cm, 钻头慢速转动, 利于将孔底泥块等物搅碎, 并通过泥浆循环带出地面。钢筋笼及落料导管安装完毕后, 进行第二次清孔, 清孔过程不断置换泥浆, 直至泥浆循环至达标 (比重1.15~1.20, 含砂率<6%, 粘度10~25 S, 沉渣厚度≤50 mm) 。现场需经监理验收。

4. 钢筋笼制作安装

(1) 钢筋笼在现场制作, 按图加工, 钢筋笼纵向钢筋建议采用锥形螺纹接头, 条件不具备时也应采用对焊接头, 且应分成两个间距不少于45 d的水平焊接。桩纵向钢筋和箍筋的交接处, 加劲箍宜设在纵筋外侧;钢筋笼外侧须设混凝土垫块或采用其它有效措施, 以确保钢筋保护层的厚度, 纵筋净保护层厚度75 mm。

(2) 钢筋笼的顶面用2φ16钢筋吊控, 下放钢筋笼时, 操作缓慢, 防止切割孔壁, 为使钢筋笼就位准确, 每根桩位准确计算钢筋笼就位后与桩架上标尺的相对距离, 准确焊接吊筋高度, 施工时用横杆将吊筋固定在桩架上, 该横杆即可以准备定位钢筋笼, 又可作为正杆, 防止钢筋笼上浮。

(3) 为确保桩钢筋笼保护层厚度75 mm, 沿钢筋笼边长焊设定位钢筋环, 间距为200 mm。钢筋笼的制安、焊接应向监理报验、验收。

5. 保证桩位中心准确

(1) 测量定位后须进行复核检查。

(2) 施工前每根桩位中心须放出两条方向线 (十道) , 埋设护筒和钻机就位时, 以 (十道) 方向线的交叉点测出桩位中心。

6. 保证桩的垂直度

始终保证钻机的稳定性, 钻进过程中, 要经常检查钻机平台, 立轴的垂直度, 在钻具中应加设扶正器, 发现问题及时纠正。

7. 灌注水下砼

第二次清孔完成, 经桩队、业主与监理方验收合格后立即灌注水下砼。采用φ250 mm导管 (双螺纹方扣快速法接头) 。壁厚30 mm, 分节长度2.5 m, 底管长度4 m, 由砼车直接开至孔口修边坡倒入桩机储料大斗内持续灌注。施工具体要求如下。

(1) 在桩机操作人员就位妥善的前提下, 泥浆泵才停止泥浆循环, 安装初灌时, 确保在停止循环20 min内拉塞开灌, 第一斗料保证导管第一次埋入砼面以下0.8 m以上。

(2) 预塞时导管距孔底控制在30~50 cm, 以将导管沉至孔底再提40~45 cm控制。

(3) 灌注时使用钢片隔水栓。

(4) 灌注砼要连续进行, 要认真测量记录, 保持导管埋深始终有2~6 m, 每根桩的浇注时间按初盘砼的初凝时间控制, 对浇筑过程中的一切故障均记录备案, 专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差, 填写水下混凝土浇注记录。

(5) 桩顶砼标高根据设计技术要求允许超灌高度而定, 采用竹竿或其它专用工具探明, 终止浇灌。

8. 施工中及时收集整理施工技术和安全资料。

资料必须真实可信、完整齐全, 符合施工规范及质监部门的要求。

三、施工质量保证措施

(1) 严格按照施工图纸和《建筑桩技术规范CJG94-94》、《广东省桩基技术规范》、《地基基础施工及验收规范—GBJ50202-2002》等有关规范标准施工, 原材料必须经见证取样送检合格, 并报监理审批合格后方可使用。

(2) 本工程主楼采用大直径嵌岩桩, 为确保工程安全, 应在施工前采用超前钻查明桩端基岩性状, 包括岩样的强度, 岩层破碎程度、岩层厚度等。主楼的核心筒下桩基按50%比例进行超前钻, 框架柱下单桩按100%比例进行超前钻。超前钻的要求:超前钻深度不小于5 m及3 d (d为桩径) 的大值。对持力层进行取样判别, 保证满足要求, 取样须业主和监理方鉴定后保留样本备案。

(3) 桩孔成型后必须清除孔底沉渣, 要求采用泵吸反循环清孔, 清孔后沉渣厚度不得大于50 mm, 尽量控制在20 mm以内, 并应立即灌注水下混凝土。

(4) 冲孔灌注桩初灌极为重要, 为确保初灌质量, 需保证砼初灌后, 导管埋深在0.8 m以上, 通过计算初灌量分别为:Φ1 000 mm为2.5 m³、Φ1 800 mm为7 m³、Φ2 200 mm为10 m³。

(5) 桩中心距小于2.5倍桩径时, 桩宜分期施工, 先期施工的桩混凝土强度达到设计强度的75%后, 再施工其它的桩。即灌注水下混凝土。

(6) 相邻桩底高差不超过两桩之间的净距。

(7) 施工过程应做好隐蔽验收记录、冲孔记录、灌注记录及钢筋检查记录, 并经有关部门鉴定后才可以进行下道工序。

(8) 采用桩端后压浆技术来解决桩底沉渣可能过厚问题, 并局部加固桩端土层。应严格控制后压浆工艺, 包括浆液的选择、水灰比的确定、注浆压力的大小、注浆量等。后注浆应严格按下列要求施工。

1) 注浆管采用电焊钢管, 并保证每根管无孔洞。竖向接头一律用外套管套焊, 每个接头应仔细检查, 确保无漏焊假焊现象。注浆钢管和焊接口要求能承受10.0 Mpa的灌浆压力。

2) 注浆管底端采用“多孔单向阀”出浆系统, 确保注浆管埋设的有效性。每轮次开始注浆前, 用高压清水压开第一次注浆钢管的底端多孔单向阀, 当压力达到8.0 Mpa仍未能打开时, 即可认为此注浆钢管已堵塞, 需更换另一根注浆钢管进行注浆, 同时应改用每桩一次注浆工艺。

3) 每桩一次注浆工艺

(1) 压入水泥总量已达总注浆量并达到设计用量的100%, 且注浆压力达到2.0 Mpa;

(2) 压入水泥总用量已达到设计用量的75%, 且注浆时注浆压力>2.0 Mpa。

4) 成桩后2~10天宜开始第一次注浆, 个别受场地影响的桩可延长至60天。各轮次注浆的时间间隔应控制在12~24 h内。注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于10.0 m, 对群桩注浆应先外围后内部。

5) 灌浆注入率应控制在75 L/min以内, 出现下列情况之一时应采用间歇注浆, 间歇时间为30~60 min, 或调低浆液的水灰比。

(1) 注浆压力长时间低于正常值;

(2) 地面出现冒浆或周围桩孔串浆。

6) 桩底后注浆达不到合格标准的桩, 应在桩边重钻2个φ90钻孔, 钻孔深度应超过桩底1 000 mm, 重新安装注浆钢管, 并下临时注浆管灌注水泥浆封孔, 7天后进行补注浆, 补注浆水泥用量每桩不少于设计水泥用量的1.2倍。

7) 对灌浆压力一直低于2.0 Mpa的桩, 应采用间歇注浆和超量灌浆, 灌入水泥总量应达到设计水泥用量的1.2倍。

8) 终止注浆后应及时旋紧管帽, 待终凝后才能卸下管帽, 防止浆液回冒。

9) 注浆时应认真记录桩号、成桩时间、注浆时间、水泥用量和终止压力, 地面有无冒浆情况。

四、结语

综上所述, 高层建筑在促进城市发展的同时也对施工技术提出了更高要求, 因此在实际施工中不断改进提高大直径冲孔桩施工技术、工艺、方法及有效的施工质量控制, 严格按设计和规范要求施工, 及时解决施工中出现的技术难题十分关键。

参考文献

[1]JGJ106-2003, 建筑基桩检测技术规范[S].

[2]JGJ94-2008, 建筑桩基技术规范[S].

[3]GB50007-2002, 建筑地基基础设计规范[S].

[4]GB50202-2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[5]GB50300-2001, 建筑工程施工质量验收统一标准[S].

[6]JGJ107-2010, 钢筋机械连接通用技术规程[S].

[7]JGJ18-2003, 钢筋焊接及验收规程[S].

大直径超深冲孔桩施工清孔技术 第5篇

1 冲孔桩的成孔工艺

冲孔桩成孔一般是用卷扬机提升冲锤, 通过锤体的冲击力打击地层成孔, 并利用泥浆循环系统排渣, 从而使孔不断往下冲进, 达到设计桩底下卧要求的地层或孔底标高。成孔后利用泥浆护壁, 保持孔的稳定。为保证浇筑混凝土的质量, 必须清除孔内渣土, 使孔内泥浆和沉渣满足规定的指标要求。冲孔桩作业除了冲桩机械外, 还要配备一个泥浆系统, 才能完成成孔工艺;泥浆系统是由泥浆池 (可分为沉淀池和循环池) 、泥浆泵及泥浆管道组成, 泥浆一般是桩机在桩位冲击成孔时加水自行造浆, 也可用黏土或膨润土搅拌造浆, 视地层情况而定。

2 大直径桩和深孔桩清孔的难点分析

冲孔桩清孔通常是采用正循环置换孔内泥浆而达到清孔目的, 但一般泥浆系统中的泥浆泵功率只有22 kW, 在大直径桩孔或超深桩孔中很难将孔底部分带有钻渣的泥浆推向孔口, 排向泥浆池进行沉淀, 因此正循环很难在清孔时使孔内泥浆达到标准。大直径深孔桩由于钢筋笼安装时间长 (50 m长的2.5 m桩钢筋笼安装一般要12 h) , 在钢筋笼下放过程至灌注水下混凝土剪塞前, 长时间静置, 泥浆里的钻渣易沉淀, 造成孔底沉淀厚度超标。

3 大直径超深孔的清孔对策

3.1 泥浆循环系统

水上桩基施工泥浆循环系统一般利用泥浆储存装置和尚未成孔的钢护筒, 泥浆泵用三角架上手拉葫芦悬吊, 按需要进行升降。配置泥浆处理机或振动筛, 这种装置专门清除钻渣或孔底沉渣。

在泥浆循环管道安装泥浆旋流器, 这种器具的作用是把泥浆和细砂分离, 使泥浆池的泥浆含砂率降低, 从而使泥浆比重降低, 非常有效。

泥浆是清孔的关键, 桩位土质好冲桩机可采用自行造浆, 有条件最好用优质黏土造浆, 在确实难清孔的不良地质施工可加入优质膨润土及适量化学外加剂 (如NaOH) , 及时排除废弃泥浆, 勤捞钻渣, 补充优质泥浆, 提高泥浆悬浮携粉能力 (见图1) 。

3.2 清孔方法

终孔后清孔是使泥浆指标和沉渣厚度达到规范要求的过程。通常采用正循环换浆排渣和掏渣相结合的方法, 这种方法施工成本相对较低, 被普遍采用。但这种方法在大直径深孔桩使用时很难达到规范要求的清孔标准, 主要是细砂难以清除, 泥浆含砂率难达到标准。我们可在泥浆循环系统多加一装置, 即在泥浆循环管道装一个旋流器, 泥浆经过这个装置后, 细砂和泥浆会分离, 细砂排出泥浆管外, 好的泥浆进入泥浆池循环。

泥浆指标满足要求后, 孔底仍有沉渣, 此时启用配置德国产的DE-250泥浆处理机 (或自制振动筛) 组成泥浆循环系统 (见图2) , 泥浆处理机的工作原理是利用涡流装置的分离作用, 将比重大的钻渣从泥浆中分离出来, 并及时排掉, 而分离后的泥浆经循环管道再回流到储浆装置沉淀后, 又再次循环到钻机成孔中使用。

4 二次清孔

在清孔完毕至浇筑混凝土前, 这个时间段相对较长, 容易产生沉淀过厚等现象。此时利用已下放的浇筑水下混凝土用的导管, 采用内风管吸泥清孔法进行二次清孔, 即把孔底的沉淀吹散, 使孔内泥浆浓度均匀, 孔底不易产生沉淀物。主要设备是一台空压机, 一根刚性风管和一条与空压机连接的软风管以及与导管紧密连接的封头。操作要领如下:1) 高压风管沉入导管内的入水深度应大于桩孔内水头到出浆口高度的1.5倍, 一般不宜小于1.5 m, 但不必沉至导管底部附近。2) 开始工作时应先向孔内供水, 然后送风清孔。停止清孔时应先关气后断水, 以防水头降低造成坍孔。3) 送风量大小与钻孔深度及导管内径有关, 送风量大小要观察孔口泥浆的翻滚程度, 风量从小到大增加, 但不宜过大, 防止损伤孔壁。4) 当孔底沉淀较厚且坚实时, 可适当加大送风量 (送风量大则沉渣上升的速度也大, 沉渣易被吸上) , 并摇动导管, 改变导管在孔底的位置。5) 清孔过程中必须始终保持孔内原有水头。如孔较深, 则中途宜停顿片刻, 待孔内上部悬浮钻渣均匀沉淀后, 再送风清孔一次。当风管口设置很低, 在清孔过程中不能保持孔口水头时, 不可马上停止送风, 先将风管或导管提升一定高度才停止送风, 以免稠浆渣将风管口堵塞。

5在实际工程中的应用

在广州地铁4号线沙湾大桥某桥墩桩, 桩径2 500, 孔深51.3 m。该桩成孔时加入优质黏土造浆, 泥浆循环系统安装了旋流器, 终孔后马上启用旋流器循环清孔, 开始计时, 4 h后泥浆指标为:比重1.18, 含砂率2%, 粘度19 s。这表明孔内泥浆指标已经合格, 并且优良。但用测锤检测孔底发现, 孔底感觉仍有沉渣, 决定再启用振动筛泥浆循环系统。振动筛工作1 h后, 再检测孔底, 测锤可探测到撞击岩石的响声, 这表明孔底非常干净。这仅是清孔5 h的效果, 若想泥浆指标达到更好, 清孔时稍花一些时间便可。图3为本桩基抽芯图片, 从图中可看到, 桩底与基岩无缝结合, 表明孔底没有沉渣。

6结语

冲孔桩施工工艺在工业与民用建筑以及桥梁建设中应用广泛, 工艺的改进和创新对提高经济效益和社会效益有重要的意义。在实际施工中的一些施工方法有一定的局限性, 可针对性地在工艺细节中进行优化, 抓住关键点, 解决突出矛盾, 可达到理想效果。大直径超深冲孔桩施工的清孔方法, 在工法上是可行的, 成本上较低, 值得推广。

参考文献

冲孔桩施工技术方案 第6篇

伴随着经济的快速发展,人们的生活水平持续提高,对于建筑工程也提出了许多新的要求。在建筑工程施工中,有时会遇到地基承载能力和稳定性不足的问题,需要采用相应的技术进行处理。预应力管桩能够有效提升地基的承载能力,而且相比于一般的灌注桩有着非常显著的优势,因此在建筑工程尤其是房屋建筑工程中有着广泛的应用。

1 预应力管桩及冲孔桩

预应力管桩可以分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩,是一种新型的基桩,桩体由具备相应资质的专业厂家预制而成,属于一种细长、空心、等截面的预制混凝土构件,可以根据施工需求对桩体的规格进行调整。从大量的工程实践中得知,预应力管桩是一种非常有效的基桩形式,与传统的钻孔灌注桩、沉管灌注桩以及现场预制方桩相比,不仅其质量更加可靠,而且施工迅速,承载能力强,成本低廉,也便于进行现场施工监理工作。同时,预应力管桩的规格众多,在配桩上非常便利,受到了工程技术人员的青睐,在工业与民用建筑等方面有着非常广泛的应用[1]。

冲孔桩也称冲孔灌注桩,属于灌注桩的一种,多用于岩土层成孔,以冲锥式钻头从一定高度自由下落,利用冲击力破碎岩层,之后通过掏渣筒清理孔内的渣浆,并进行混凝土的灌注施工。冲孔桩适用于填土层、黏土层、粉土层以及裂隙岩溶发育的地层,桩孔直径最大可以达到2500mm,冲孔深度根据实际需要,最大能够达到50m左右。冲孔桩同样是软土地基处理中一种比较常用的技术形式,有着较为显著的优势。

2 冲孔桩在预应力管桩施工断桩中的替代技术

在房建工程基础施工中,经常会用到预应力管桩技术,但是受地质条件、施工管理等因素的影响,预应力管桩在施工过程中偶尔会出现断桩问题,而且无法采用同样的管桩进行补桩,严重影响了基础施工的质量。对此,可以采用冲孔桩替代技术,进行相应的补桩作业。

2.1 工程概况

某综合楼工程,整体采用框剪结构,建筑面积85944万m2,分为地上15层和地下1层。建筑采用高强预应力静压管桩基础,桩身砼强度等级为C80,PHC-AB型桩。经现场地质勘查,区域内的土层以污泥和黏土为主,承载能力差,压缩性强,加上地层下零星分布有坚硬石块,在施工中无论是采用锤击沉桩还是静压沉桩,都存在着断桩的风险。

2.2 断桩原因

事实上,在施工过程中,的确出现了断桩问题,结合现场勘查和施工经验,引发断桩问题的原因包括:

(1)质量原因:预应力管桩是在预制完成后运到施工现场进行施工,在制作、运输过程中可能会形成一系列的质量问题,从而形成裂缝或者桩身断裂问题。在该工程施工中,由于恰逢雨季,道路积水影响了管桩的运输,加上工期要求较紧,夜间赶工期间可能没有发现桩身裂缝,从而导致了断桩问题的产生[2]。

(2)地质原因:在现场地质勘查中,发现地下零星分布有坚硬的石块,而且石块体积较大,无法起出。如果在施工中,桩体遇到石块,则会导致桩尖偏移,一旦巨大的应力超出了桩身的承受范围,就可能引发断桩问题。

(3)施工问题:施工不当同样会导致桩身的断裂,具体来讲,可能引发桩身断裂的施工因素主要包括几点,一是桩身在入土时没有保持垂直,在沉入一定深度后再去进行校正,会导致桩身的折断;二是沉桩过程中,出现了倾斜或者弯曲问题;三是在对多节桩进行施工时,相接的桩体没有处于同一轴线,导致接桩位置出现曲折,产生集中应力,破坏了连接;四是软土地基中进行群桩施工时,产生的挤土效应会导致土体的隆起和侧向位置,从而引发桩身偏移或者倾斜,而一旦偏斜过大,就会导致桩身的断裂[3]。

2.3 处理措施

针对上述问题,理论上,无论断桩数量大小,都可以直接针对每一根断桩进行补桩处理,然后将其与未断裂的桩体布局为规则的承台。在断桩位置,理论上可以在以R为半径的圆周上选择12个方向进行补桩,这里的R表示承台两相邻桩的最小桩心距。但是实际上,在上述选择的方向上补桩,会导致原有的未断桩无法构成多边形,或者结构墙柱落在了补桩与原桩所构成的几何图形外,造成补桩失败。

针对这种无法采用预应力管桩进行补桩的情况,经分析,主要是由于承台周边范围内存在着数量众多的孤石,影响了施工效果。结合相应的工程施工经验,可以采用非预制桩技术进行补桩,不过,人工挖孔桩必须配合井下爆破技术,实现孤石的破碎或者穿越,存在着较大的安全隐患;钻孔灌注桩能够有效解决穿越或者破碎孤石的问题,但是不仅施工速度缓慢,而且成本较大,无法满足工程工期及造价控制的要求。综合考虑各方面的影响因素以及工程设计方案,决定采用冲孔桩替代技术,对断桩进行补桩作业,可以在破碎和穿越孤石的同时,对断桩进行清除,保证了良好的基础施工效果。因此,冲孔灌注桩+预应力管桩联合承台是替代预应力管桩承台的最终方案,也是非常有效的技术[4]。

在该工程中,一共设计了两种不同直径的冲孔灌注桩,分别为1.5m和1.8m,结合原本设计方案中的承台位置以及地质勘查报告,对冲孔灌注桩的桩径以及长度进行了估算,同时安排现场施工管理人员,结合设计参数,进行冲孔桩施工的现场技术指导和施工管理。另外,也需要将成桩参数提交给设计单位,做好桩身强度、承载力的分析以及承台的重新设计。实践证明,利用冲孔桩替代技术对预应力管桩的断桩问题进行解决,具有非常好的效果,能够有效穿越单层或者多层孤石,可以将其穿插在预应力管桩的施工过程中,确保施工的流畅性,不会对原本的施工造成影响,也可以根据现场施工面以及进度需求,投入多台设备同时施工,保证了工程的施工进度。

利用冲孔桩对预应力管桩的断桩问题进行解决后,工程的施工得以顺利进行,在规定工期内完成了全部的施工,而且质量检测合格,成本也没有出现失控的问题,表明这种替代技术有着良好的适用性和效果[5]。

3 结语

总而言之,在房建工程软土地基施工中,预应力管桩是一种比较常见的技术,具有施工迅速,承载能力强,成本低廉,质量可靠的优点。不过,受各种因素的影响,预应力管桩在施工过程中可能出现断桩问题,影响基础的整体效果。在无法以预制桩进行补桩的情况下,可以采用冲孔桩替代技术,形成联合基础,同样能够保证工程的施工质量。

摘要：在建筑工程施工中,预应力管桩是一种比较成熟的技术,能够有效解决软土地基承载能力和稳定性不足的问题,保证工程的施工质量。但是,在一些相对特殊的地质条件下,如果缺乏有效的施工管理,则在预应力管桩的施工中可能会出现断桩问题,影响基础施工的顺利进行,在这种情况下,可以利用冲孔桩替代技术,保证施工效果。本文结合相应的工程实例,对冲孔桩在预应力管桩施工断桩中的替代技术进行了研究和讨论。

关键词：冲孔桩,预应力管桩,断桩,替代技术

参考文献

[1]谭凤华.预应力混凝土管桩在施工中断桩处理方法[J].卷宗,2013,(7):299-300.

[2]魏尚华.某静压高强预应力管桩工程施工中的断桩原因分析与处理措施[J].重庆建筑,2011,(2):40-43

[3]陆地.锤击预应力管桩断桩原因分析及控制策略研究[J].文摘版:工程技术,2015,(20):349.

[4]王科亮.预应力混凝土管桩断桩原因分析及加固处理办法[J].江苏水利,2010,(5):31.

冲孔桩施工技术方案 第7篇

冲孔嵌岩桩是一种常见的基础形式，在我国南方地区(特别是岩溶地区)采用较多，其建筑桩基设计等级大部分为甲级或乙级，建筑物上部荷载通过桩身传至桩端持力层(中风化或微风化碳酸盐岩)。桩身质量的好坏直接影响着建筑物的安全，其中桩位偏差、桩身的垂直度、桩端是否全断面嵌岩等是衡量桩身质量的重要指标。然而，在岩溶区，由于岩溶发育与岩性、地质构造、地形等关系密切，岩溶的发育形态差异很大，在基岩面常具有凹凸不平、高差大的特征，基岩面以下常发育溶洞及溶隙，因此在岩溶地区进行冲孔嵌岩桩施工，经常会遇到桩孔在施工到基岩面时发生偏孔;在穿越溶洞、溶隙时发生漏浆及卡锤等现象，从而导致桩位偏差、桩孔垂直度达不到规范要求、桩端是否全断面嵌岩也不易判断，而这些问题如解决不好将会直接影响到工程质量和施工进度。

核工业柳州工程勘察院在岩溶区从事冲孔嵌岩桩施工多年，承接和完成了多个大中型项目的冲孔嵌岩桩施工，积累了较多的应对桩基础施工中偏孔、漏浆、卡锤等难题的经验和方法。笔者将通过介绍越南海防电厂工程的桩基施工实例，简要说明在岩溶地区冲孔嵌岩灌注桩施工成孔过程中处理偏孔、漏浆和卡锤等难题的施工预案编制和实践。

2 工程概况

越南海防一期2×300MW火电机组工程，由中、越、日三国联合投资，总投资为5.9亿美元。该项目工程位于越南海防市三星镇，其北面毗邻GI A河，由我国西北电力设计研究院设计，核工业柳州工程勘察院承包桩基础施工。其中主厂房、锅炉房、烟囱、循环泵站、煤码头、综合办公楼等工程基础均为冲孔桩基础，数量约有近4000根桩，桩径有800mm、900mm、1000mm不等。

厂址区地层结构为：上部为第四系湖海相沉积层，厚度一般在22m～46m，表层为人工填土，厚度一般在2m～4m，下伏泥盆系灰岩。场地基岩岩溶较发育，主要表现为溶槽和溶洞，基岩面起伏大;岩面埋深最浅22.60m，最深达59.20m，高差最大达36.30m。溶洞以充填型溶洞为主，经超前钻，遇洞率达19.6%，充填物主要由海相沉积物及岩石碎块混合物组成，一些洞穴为含砾粉质的粘土和砾砂所充填，局部遇有空洞穴，钻进时有漏水现象。

场区地下水埋深为0.85m，深度变幅为0.5m～2.5m。地下水埋深标高为+1.378～+0.212。地下水主要赋存于粉土中，与河水联系密切，河水位又受海水潮汐的影响明显。

本桩基工程机械成孔桩采用冲击成孔灌注桩，桩端持力层采用中～微风化灰岩，桩端全断面进入持力层不小于1.0m，部分不小于2.0m。

φ800桩单桩竖向承载力特征值不小于2500kN，φ1000桩单桩竖向承载力特征值不小于3500kN。

桩基施工完毕后，按设计要求及施工实际情况进行高应变和低应变检测，以验证桩身的完整性、密实性及强度。

3 对策措施

本场地基桩持力层为中～微风化灰岩，岩溶较发育，基岩面起伏较大。为了保证施工进度和成桩质量，根据场地工程地质条件和设计要求，充分研究分析超前钻资料，针对基桩施工中可能发生的桩孔偏斜、卡锤、漏浆等情况制定相应的施工预案。

3.1 处理基岩面偏孔的施工预案

预案 (1) ：当冲击至基岩表面遇溶槽时，若桩孔发生偏斜，可往桩孔内投入粘土夹20cm～30cm左右大小的块石(块石约占80%)，填至高度超过偏斜段顶部1m～2m，然后低锤快击成一紧密平台后，经施工技术人员确认桩孔垂直度偏差在规范要求范围内后再进行正常冲击。

预案 (2) ：若以上方法无效，说明岩面倾角陡，则可先冲击至溶槽底部，形成一个稳定的“基岩平台”，下导管清孔，灌注强度等级为C40的混凝土至基岩面以上2m～3m，待砼龄期超过15天，混凝土强度可达设计值70%以上时，再采用小冲程冲击成孔。

预案 (3) ：先冲击至溶槽底部，探测岩壁高差度，再用100m型钻机在桩孔中岩面较高一侧(距桩孔壁约50cm)岩壁施工1～2个φ91mm小孔(下套管护孔)，小孔孔深要超过溶槽底部0.5m左右，用适量乳化炸药对溶槽岩壁进行爆破处理，使溶槽岩壁岩石松动，再在桩孔内投入适量块石粘土混合物至基岩面以上2m～3m，小冲程冲击成孔。

3.2 处理溶洞偏孔的施工预案

在穿越溶洞时如发生桩孔偏斜，可往桩孔内投入块石，投入块石高度要超过偏斜段2m～3m，重新冲击成孔(可重复多次)，直至达到规范和设计要求。

3.3 预防、处理卡锤、掉锤的施工预案

应根据钻探资料，及时掌握桩孔深度，当冲击到距溶洞顶板0.5m时，应改为冲程高度为1m的小冲程冲进，以防止冲锤在穿越溶洞顶板时突入溶洞，发生卡锤事故。同时在穿越溶洞过程中都应以小冲程冲进，以防冲锤发生滑移，而发生跑锤卡锤事故。在冲击至溶洞底板时要采用低锤快击冲击法进行施工，同时要往孔底投入适量的块石，以防止桩孔在溶洞底部偏斜。如发生卡锤，应采用交替松紧绳、爆破松动等办法及时处理，如发生掉锤，可用打捞钩打捞，亦可请有资质的打捞公司派潜水员进行处理。

3.4 处理岩溶漏浆的施工预案

桩孔施工过程中遇溶洞、溶隙等可能会发生漏浆现象。具体处理方法如下：

预案 (1) ：如发生桩孔少量漏浆，可适时补充泥浆，同时往桩孔内投入一定量的袋装粘土(或高岭土)，边陲击边造浆，把部分粘土(高岭土)挤入溶洞或裂隙中起到堵塞的作用，达到堵漏目的;同时也提高了泥浆浓度，起到护壁堵漏的作用。

预案 (2) ：如漏浆量较大，在多次投入粘土堵漏无效的状况下，可投入一定量的袋装水泥，再用冲锤冲溶，形成水泥浆，让水泥浆渗漏到裂隙、溶洞中，待水泥浆终凝后再进行施工，如效果不佳，可重复3～4次以达到堵漏目的。上述措施如无效，可灌注水泥砂浆进行堵漏，待砂浆终凝后再进行施工。

预案 (3) ：如遇较大的空洞或较大的淤泥充填溶洞，施工时会漏浆或溶洞段桩孔严重缩径甚至垮孔，遇此情况时，可往桩孔内投入一定量的块石与粘土，然后进行小冲程冲击，把石块、粘土和碴块挤入溶洞，形成强度较高的人造孔壁，一般反复二至三次可达到堵漏及成孔目的。同时也可减少成桩时的混凝土灌注量，以节约成本。

预案 (4) ：如遇特殊情况，在采用上述3种方法均无效的情况下，可采用钢护筒进行成孔堵漏。钢护筒规格要求如下：长度要大于溶洞高度2m～3m，钢片厚度3mm～4mm。钢护筒下端要入溶洞底部大于0.5m，上端要高出溶洞顶部1m～2m，冲击施工时要采用小冲程冲击，确保冲锤在钢护筒高度内冲进，以免损坏护筒。

4 处理效果

由于预先制定了成桩施工预案，在施工中所遇到的偏孔、漏浆、掉锤、卡锤等问题均按上述成桩施工预案进行了成功处理，桩孔的成桩速度和成桩质量均得到了保证。在对1号主厂房、2号锅炉的769根成桩数量进行统计时发现, 桩位基岩无溶洞的成桩数量有683根, 其桩成桩用的混凝土的平均充盈系数为1.47;穿越溶洞的成桩数量有86根, 其桩成桩用的混凝土的平均充盈系数为1.71, 平均充盈系数相差不大。待穿越溶洞桩浇灌砼龄满28天后, 通过对1B85、1B273、2G140、2G144等86根穿越溶洞桩进行高应变检测 (或静载试验) , 结果表明, 桩身完整, 承载力满足设计要求, 其中Ⅰ类桩78根, Ⅱ类桩8根;对桩位基岩无溶洞桩抽取了140根作超声波检测, 结论是桩身完整, 成桩质量为优良。该项目的成桩工艺、施工方法及桩身质量得到了越南海防火电厂项目管理部及该项目的国际监理的肯定, 为祖国争得了荣誉。

5 结束语

上述施工方法是核工业柳州工程勘察院技术人员及笔者在岩溶地区多个桩基项目施工中积累的一些实践经验，仅供参考。诚然，岩溶地区嵌岩灌注桩的施工难题尚有待岩土工程界研究出更先进的设备、更科学的技术并进行更深入的总结后才能得到真正的解决。

摘要：本文主要针对岩溶区桩基础施工中常遇到的几个难题, 结合境外桩基施工项目实例, 介绍处理偏孔、孔内漏浆、穿越溶洞卡锤等问题的实用方法和施工经验。

关键词：岩溶区,桩基施工,冲孔桩

参考文献

[1]GB50021-2001, 岩土工程勘察规范[S].

[2]GB50007-2002, 建筑地基基础设计规范[S].

[3]JGJ94-94, 建筑桩基技术规范[S].

冲孔桩施工技术方案 第8篇

关键词：深基坑,冲孔灌注桩,三重管高压旋喷桩

1 工程概况

某工程为两幢主楼31层及裙楼4~6层的建筑, 设计为三层联体地下室, 基坑尺寸120.0×90.0m, 三层地下室基坑开挖深度 (底板底) 13.0m, 主楼大底板底开挖深度14.5m, 主楼电梯井开挖深度17.8m。基坑加固采用Φ1000mm冲孔桩+内支撑+三重管旋喷桩止水帷幕形式。冲孔灌注桩桩长为25.0m, 共计240根, 桩的间距800mm;基坑外侧桩间止水帷幕为三重管旋喷桩, 桩径Φ900mm, 咬合200mm, 共计610根, 与钻孔灌注桩咬合厚度不小于150mm, 旋喷桩入全风化层2.0m以上。

2 地质条件

根据钻探揭露, 拟建场地土层结构较为简单, 现自上而下分述如下:

2.1 素填土:全场地分布, 厚度为1.20~4.60m。

2.2 粉质粘土:厚度为3.50~7.10m。

2.3 中砂:厚度为2.80~6.10m。

2.4 残积砂质粘性土:全场地分布, 揭露厚度为2.30~10.60m。

2.5 全风化花岗岩:揭露厚度为7.60~12.50m。

2.6 碎块状强风化花岗岩:揭露厚度为3.80~5.90m。

拟建场地地下水主要赋存和运移于中砂及素填土的孔隙以及下部残积土的孔隙与网状裂隙、风化岩的裂隙。位于中砂及以下地层中的地下水属潜水一承压水;素填土中的地下水属上层滞水。

3 分项工程施工方法

3.1 冲孔灌注桩施工

围护结构采用泥浆护壁冲孔灌注桩, 桩径Φ1000mm, 共计240根, 采用C30水下商品砼, 出料砼坍落度20±2cm, 施工方法如下:

3.1.1 成孔工艺技术

(1) 桩位控制

根据业主提供的轴线控制点、标高控制点及施工桩位平面布置图引测各桩位。按桩位准确埋设护筒, 护筒与孔壁之间采用优质粘土分层夯实, 顶面要高出地面30cm, 并开设溢浆口。

(2) 成孔施工

桩机安装必须水平、稳定、周正, 随时校核冲击桩机钢丝绳与桩位控制十字线中心在一条线上。开孔宜用小的冲程低锤密击, 维护此段孔壁的稳定, 在穿过护筒底口以下3-4米后, 即可根据地质情况适当加大冲程。

(3) 成孔垂直度控制

冲击钻进成孔是利用自由落锤冲击, 一般地层不易孔斜, 防止孔斜的措施是根据各种不同情况, 分别采取有效措施, 但主要应采用低锤密击、缓慢冲击, 原则上冲程不得超过1米。施工中一旦发现孔斜, 立即停击冲击钻进, 采用回填块、碎石至斜面以上0.5m后, 再缓慢冲击。如果一次不能达到纠斜目的, 要按以上方法反复多次纠斜, 直至垂直度符合规范要求后方可继续冲击钻进。

(4) 清除孔底沉渣技术

A清孔的主要目的是清除孔底沉渣, 利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣, 使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态, 再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔, 最终将桩孔内的沉渣清干净, 这就是泥浆的排渣和清孔作用。

B终孔后第一次清孔比较关键, 采用大泵量优质泥浆进行冲孔, 同时配合桩锤在孔底进行上下活动以抽吸震荡悬浮孔底沉渣, 并同时采用低冲程轻锤密击以破碎孔底较大颗粒, 以便泥浆能够悬浮携带, 将孔内沉渣清除干净。提钻前, 停泵15分钟, 再用测绳测量沉渣厚度, 若超出设计要求, 再次清孔, 直至排除干净。

C由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部, 从而影响桩基工程的质量。因此, 必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔, 此时, 适当调整泥浆性能, 降低泥浆比重, 做好各项灌注前准备工作, 停泵至剪球时间不得超过30分钟。

(5) 常见孔内事故的预防及处理

A梅花孔

冲成的孔不圆, 孔断面呈梅花形状或十字槽状, 出现梅花孔后, 可用片石、卵石和粘土混合回填钻孔, 重新冲击成孔。为防止冲成梅花孔, 应经常检查转向装置的灵活性, 勤清孔, 控制泥浆粘度和比重。用低冲程时, 应每冲击一段要更换高一些的冲程冲击, 使冲锤有足够的时间自由转动。

B钻孔偏斜

发生钻孔偏斜的原因主要是冲击中遇到探头石、地层软硬不均、岩面倾斜或钻架移位等。出现钻孔偏斜后, 应回填重新冲孔。

C卡锤

处理卡锤应首先弄清情况, 针对卡锤原因, 进行处理, 不可盲动, 以免造成越卡越紧。如当梅花孔卡锤时, 冲锤向下有活动余地, 可松绳落锤后再提锤使冲锤转动一个角度, 则有可能顺梅花孔槽提上来。当粘土吸住冲锤时, 则可用高压水射击孔底, 或用滑轮组、千斤顶强力提升冲锤。

D掉锤

掉锤的处理方法, 主要是打捞, 常用的打捞工具有打捞活套、打捞钩以及冲抓锥等, 防止掉锤最重要的是要经常检查转向装置和钢丝绳与冲击锤的连接处是否松动脱落。

3.1.2 钢筋笼制作与吊装

钢筋笼严格按设计要求制作, Φ1000的桩钢筋笼直径为Φ900mm, 分节制作, 孔口焊。钢筋笼制作必须在制作台上进行, 防止钢筋笼弯曲、变形。

钢筋笼吊装必须在成孔工艺和钢筋笼制作验收合格后, 才能进行。水平搬运时每隔3-4米设一个支撑点, 防止搬运中钢筋和钢筋笼变形。钢筋笼下入孔内时, 要缓慢放下, 如在下孔中遇阻, 不得强行冲下, 必须分析原因, 排除故障后再缓慢下入, 并固定好。

3.1.3 水下砼施工

水下砼灌注是桩身质量的关键工序, 应认真掌握关键性的操作工艺。

(1) 为确保成桩质量, 要严格检查验收进场原材料的质保书, 对不合格的材料, 严禁用于混凝土灌注桩。

(2) 冲钻孔灌注桩水下混凝土的施工主要是采用导管灌注, 导管选用游轮插接式导管, 内径220mm, 下导管时必须确保其密封性能达到不漏水。导管连接后必须平直, 隔水栓预制必须符合规定, 孔内导管底端离孔底30~50cm, 使隔水栓顺利通过。必须保证足够的初灌量, 确保剪球后导管首次埋管0.8~1.2m。初灌剪球时, 应立即观察孔内返浆是否畅通, 并及时测量导管内外砼液面高度及导管在砼内的埋深, 初灌后不得上下串动导管。

(3) 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象, 混凝土坍落采用20±2cm。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m, 不宜大于5m和小于1m, 严禁把导管底端提出混凝土面。在施工过程中, 要控制好灌注工艺和操作, 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中, 保证有程序的拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 导致孔壁下坠或坍落, 桩身夹泥, 这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度, 确定每段桩体的充盈系数。

(4) 水下砼灌注要连续, 中途不得停顿, 为保证桩头质量, 砼灌注超过桩顶设计标高0.5-1.0米, 灌注完毕, 应及时冲洗导管。砼灌注要有周密的计划, 根据桩径、桩长、充盈系数和浮浆高度计算砼用量。每桩砼的坍落度均应进行测定, 坍落度18-22cm, 严格掌握, 并随机抽做一组砼试块, 待28天送检。

3.2 三重管高压旋喷桩施工

围护结构外侧桩间止水采用三重管旋喷桩, 桩径Φ900mm, 咬合200mm, 共610根, 进入全风化层1米以上。施工方法和技术措施如下:

3.2.1 工艺施工顺序

平整场地→定孔位→引孔钻机就位→钻孔→下喷管至深度→旋喷切割→制浆→注浆→冒浆→旋转提升→成桩→冲洗管路及回压灌浆。

3.2.2 施工方法

(1) 钻机就位:钻机就位后, 对桩机进行调平、对中, 调整桩机的垂直度, 保证钻杆应与桩位一致, 偏差应在10mm以内, 钻孔垂直度误差小于0.3%;造孔前应调试空压机、泥浆泵, 使设备运转正常;校验钻杆长度, 并用红油漆在钻塔旁标注深度线, 保证孔底标高满足设计深度。

(2) 引孔施工:钻机施工前, 应首先在地面进行试喷, 在钻孔机械试运转正常后, 开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数, 保证钻孔深度的准确。本工程用地质钻机先进行引孔施工, 引孔直径Φ130引孔钻至设计深度。

(3) 旋喷机施工:旋喷机就位后, 将注浆管下放至孔底, 同时送入高压水及压缩空气, 在孔底喷射切割1min后, 再泵入水泥浆, 由下而上进行喷射作业;当喷射注浆管插入设计深度后, 接通泥浆泵, 然后由下向上旋喷, 同时将泥浆清理排出。喷射时, 先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管, 以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量, 喷嘴下沉到设计深度时, 在原位置旋转10秒钟左右, 待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行, 不得中断, 钻机发生故障, 应停止提升钻杆和旋转, 以防断桩, 并立即检修排除故障, 为提高桩底端质量, 在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中, 可根据不同的土层, 及时调整钻杆旋喷参数。

(4) 充填灌浆:为解决好凝结体顶部因浆液析水而出现凹陷现象, 当喷射结束后, 随即在喷射孔内进行静压充填灌浆, 直至孔口浆面不再下降为止。

4 分项工程施工质量控制

4.1 冲孔灌注桩施工质量控制

4.1.1 施工误差与桩的垂直度偏差, 按设计桩位外放5cm。

4.1.2 钻孔桩必须跳开施工, 即前一个桩施工完后, 再相隔2-3个桩施工, 减少两桩之间的影响。

4.1.3 防止坍孔, 注意保持泥浆比重, 控制钻进速度, 保持孔内水头高度。

4.1.4保证清孔质量, 不产生坍孔, 清孔后泥浆比重达到1.2, 泥浆含砂率不大于4%, 沉渣厚度满足规范要求。

4.1.5防止钢筋笼上浮和断桩。浇筑水下混凝土之前, 必须将钢筋笼定位准确后, 固定牢固, 浇筑混凝土的导管需经检查, 不漏水、不漏气。料斗内首批混凝土灌入桩内的高度必须满足高于导管下口0.8~1.2m, 以后随混凝土灌注, 逐步提升导管, 但必须保证导管下口埋入混凝土中的深度不小于2-4m, 灌注要求连续不间断地均匀灌注, 混凝土灌注高度比设计桩顶标高超高0.5-1.0m。

4.2 施工技术措施

4.2.1旋喷前要检查高压设备机管路系统, 其压力和流量必须满足设计要求, 注浆管接头密封必须良好, 在地面试送后方可进行施工。

4.2.2每5-8个旋喷孔选取一个孔取芯样, 按芯样情况与有关方面一起确定喷射深度, 以确保设计要求和施工质量。

4.2.3浆液水灰比应控制在0.8之内, 比重1.55-1.60g/cm3。水灰比确定后, 不得随意更改;搅拌水泥时在旋喷过程中防止水泥浆沉淀。

4.2.4孔位按设计位置, 桩位偏差不得大于5cm, 引孔直径Φ>130mm, 孔斜不大于1.5%。

4.2.5成孔后, 注浆管插入孔中, 喷嘴达到设计标高时方可喷射注浆, 在喷射注浆参数达到规定值后, 随即按旋喷工艺要求, 由下而上喷射注浆。注浆分段提升的搭接长度不得小于100mm。

5 结束语

深基坑支护工程发展越来越普遍, 基坑的支护不断创新, 其理论还有待于不断完善。如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型, 还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。

参考文献

[1]陈赐清.钻 (冲) 孔灌注桩常见质量预防控制措施[J].广东建材.2009 (4) .