钻孔桩施工总结范例6篇

钻孔桩施工总结

钻孔桩施工总结范文1

关键词: 卵石;大直径;钻孔桩;冲击;正循环

Abstract: This paper described the impact of water pebble formation of large diameter bored pile drilling construction technology on the the Nanyue Highway Dayuandu Xiangjiang River Bridge.

Key words: pebble; large diameter; bored piles; impact; positive cycle

中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1、工程概况

大源渡湘江大桥位于湘江大源渡风景区,为连接京珠高速至南岳风景区的控制性工程,全长1220.08m,横跨湘江,全桥共27跨,其主跨上部结构为56m+6*90m+56m+40m预应力砼连续箱梁,主跨基础采用φ3.8+3.0m变截面桩基础,共28根(其中水上24根,陆上4根),布置形式为单排桩基础,从上游侧至下游侧依次布置x-1、x-2、x-3、x-4共4根桩基,平均桩长38.36m,最大桩长50.0m,施工平均水位13m,流速2.6m/s。

桥址处工程地质水文主要特点:河床底以下(0—5m)为紧密卵石层,(5—18m)为砂质板岩,(18—40m)为硅化板岩,其中砂质板岩及硅化板岩处裂隙较多。

2、钻机选型

钻孔灌注桩施工的难点是紧密卵石地质条件下钻孔施工。正式钻孔施工前分别对大扭矩回旋钻机、冲击钻机适用性能进行了考察,结果显示大扭矩回旋钻机与冲击钻机在紧密卵石地质钻孔效率相当,但前者对施工平台的受力要求较高,因此选用冲击钻孔施工方法。

3、钻孔施工

3.1钻孔施工工艺流程

主桥水中桩基采用钻孔平台法施工,采用单侧施工栈桥+墩位平台+水上浮动吊机钻孔施工方案。在水上设2台浮动桅杆吊机,用于搭设施工平台及安装钻机。

水中桩钻孔工艺流程为:插打平台820mm支撑钢桩搭建水上钻孔施工平台测放桩位插打钢护筒钻机就位(粘土、膨润土)造浆钻孔至设计标高验孔深下探孔器换浆清孔下钢筋笼二次清孔灌注水下混凝土桩基检测。

3.2关键施工工序

3.3.1落放及固定钢护筒

φ4.0m钢护筒制作:为节约钢材选用壁厚δ=6mm面板及外部等间距布置36根槽8作为立带制作成组合结构钢护筒,制作时可在长度方向分节段,然后焊接。钢护筒下放时先在施工平台上面安装导向架,依靠钢护筒自重落放至河床。然后在护筒内回填片石及粘土,找平护筒处河床卵石层,并通过边钻进边护筒跟进的方式,使钢护筒进入卵石层2-3m。

3.3.2泥浆循环系统的设置

本工程采用泥浆正循环系统,主要由泥浆沉淀池、泥浆泵、进浆管、出浆管四大部分组成。泥浆从孔口由出浆管流入泥浆沉淀池,然后由泥浆泵将泥浆通过进浆管送至孔底。进浆管下端由卡环固定在钻头顶部的钢丝主绳上。孔底泥浆携带钻渣上翻到孔口由出浆管流入泥浆池并沉淀下来,再人工清除,达到清渣的目的。施工时首先安放完毕4个钢护筒,然后在x-2、x-4按放钻机进行钻孔,以x-1、x-3做为泥浆沉淀池。

3.3.3钻孔施工

为保证钢护筒与河床卵石层过度段的成孔,施工时先用小钻头施钻φ3.0m小孔,并在护筒刃脚处反复(2-3次)回填片石黄土冲砸,穿过护筒刃脚3m后,开始换φ3.8m大钻头二次扩孔钻进。对于上部3.8m至3.0m的变截面施工采用增加3.8m段长度的方法进行施工。冲击钻孔过程中应保持孔内水位始终高于2-3m,水头差过小容易产生塌孔事故,反之水头差过大会产生护筒刃脚处孔内泥浆反窜。钻孔施工中应加强泥浆检测,并及时加以调整。

3.3.4清孔

本工程钻孔施工中,采用二次清孔工艺。第一次清孔,在钻进成孔并对孔深孔径检查合格后进行。一次清孔主要采用正循环法,重点控制泥浆相对密度、含砂率及孔底沉渣三个指标,其中孔底沉渣的检测,可采用测绳端部连接2根30cmφ25钢筋下放至孔底,沿桩周围上下敲击孔底的方法检测。二次清孔待钢筋笼安装完成,水下混凝土灌注前进行。二次清孔泥浆指标控制如下:相对密度1.03—1.10、粘度17—20秒、含砂率<2 %、胶体率>98 %。二次清孔方法:正循环法主要通过泥浆的悬浮和粘结作用将孔底沉渣上浮,然后从出渣口排出,由于受重力和钢筋笼的阻碍作用,沉渣的上浮运动为减速运动,且桩基直径大,大部分沉渣在未上浮至出渣口,就开始下沉,清孔效果较差,而且由于钢筋笼下放时会冲刷泥浆护壁,造成孔底沉渣超标,于是我们采用泥浆分离器进行二次强制清孔,有效解决了此问题。

3.3.5钢筋骨架制安

钢筋骨架采用分段预制,现场对接的方式施工,由于钢筋骨架直径大,主筋为φ32mm螺纹钢,对接时焊接工作量大,且难以保证焊接质量及钢筋骨架顺直度,因此改用直螺纹套筒进行钢筋骨架连接,取得了很好的效果。且为保证钢筋骨架安放位置的准确和顺直度,应在顶部节段安装定位钢筋和吊索,保证钢筋骨架在孔内悬浮,不可使钢筋骨架直接立于桩底。

3.3.6灌注水下混凝土

由于水上施工难度大,且钻孔桩桩径大,容易出现泥浆面与混凝土表面处泥浆及沉渣混合体厚度不均匀,特别是钢筋骨架周围,会由于箍筋的阻挡而沉积较厚。如果灌注速度慢,钻渣沉积时间长,会出现钢筋骨架位置泥浆及沉渣混合体不能及时上浮,而被混凝土包裹于钢筋骨架处,从而出现夹层;或混凝土表面处泥浆及沉渣混合体进入初凝在局部形成板结,造成此处混凝土无法翻浆,于是底部混凝土从该截面薄弱处上涌,对板接处进行包裹,出现夹层,严重时会出现断桩。因此,施工时应提高混凝土灌注速度,同时减少导管埋置深度,如果导管埋置过深,混凝土上涌力度必然减小,混凝土表面处泥浆及沉渣混合体容易附着在钢筋骨架处,出现包裹,影响成桩质量。综上,制定混凝土灌注方案时应把提高混凝土灌注速度,减少混凝土灌注时间作为关键,同时严格控制泥浆指标和含砂率,增加混凝土初凝时间及导管埋置深度。本处泥浆指标严格按照规范标准执行;混凝土初凝时间为12h,混凝土灌注时间控制在10h以内,混凝土灌注导管选用φ0.32m快速卡口式钢导管(导管使用前应认真检查导管的拉力性能及水密性),取得了良好的效果。

4、钻孔施工事故的预防及处理

钻孔施工中出现吊钻、卡钻、塌孔、缩孔;漏浆等事故。处理及预防对策如下:

4.1吊钻

冲击钻孔中吊钻均是由于钢丝绳破损严重更换不及时所致。施工中应做到勤加检查,及时更换钢丝绳即可避免此类事故的发生。另外应先在钻头上配备打捞保险绳,便于打捞。

4.2卡钻

本工程卡钻事故主要是由于机械故障或停电等原因,作业人员未能及时将钻头提至孔口,钻渣沉淀后使孔底吸钻所致,其处理方法是将排渣管从钻头空隙处伸至孔底,用砂石泵将孔底淤泥吸出,然后提出钻头。

4.3塌孔

本工程塌孔主要是由于河床卵石层处孔壁坍塌造成,处理时根据现场情况依次采取回填粘土片石、灌注水下混凝土、下放内护筒的方法,取得了良好效果。

4.4缩孔

冲击钻孔中缩孔现象的发生是由于钻头磨损严重,补焊不及时所致。钻孔施工中坚持勤检查钻头直径,勤补焊的方法,杜绝了缩孔现象的发生。

4.5漏浆

钻孔施工中漏浆的产生一般是因为护筒埋置较浅,护筒接缝不严,护筒周圈回填土不密实所致。本处主要是由于河床底卵石层透水性好,在13m水深处产生的静水压力及钻头冲击力,使江水与孔内泥浆连通,泥浆护壁难以形成,出现漏浆;卵石层本身不稳定容易坍塌,在钻孔过程中钻头产生的冲击力就容易使孔壁坍塌。处理的对策是往孔内大量投放粘土块(粘土与麻绳头加水掺和而成)+小片石,加大泥浆浓度,同时以正循环强冲将粘土块+小片石挤入孔壁,漏浆现象基本消失。

钻孔桩施工总结范文2

 

关键词:旋挖钻机 工艺 优点 局限性 应用 发展 

本工程为苏州市北环快速路西段工程的重要的一部分,西起清塘路立交桥西侧,东至广济路交叉口,采用地面快速路形式,快速路全长385m,辅路全长755m。另外,还包括B线的411.162段。2007年5月13日开工,于2007年12月28日完成了快速路的施工。  

  

1桥梁工程  

1.1 清塘路立交桥  

桥梁跨径为20+19.076+18+15.931+15.058m,总长88.065m。桥梁下部桥墩为桩接盖梁形式,钻孔桩基础;桥台为重力式桥台,钻孔桩基础;桥梁上部为简支变跨径预应力及钢筋砼板梁。钻孔桩采用C25砼,桥墩桩径为D120,桥台桩径为D100,预应力板梁采用C50砼,预制钢筋砼板梁采用C40砼。  

1.2 十字洋河箱涵  

涵洞采用16+13m,总长29m,两孔,更利于水流的畅通,下部结构为钻孔桩基础,箱式底板,钢筋砼板墙,上部为钢筋砼现浇梁板。  

1.3 C线桥  

跨径组合为20.54+10×21.04+17.07+20.54米,简支板梁,共13孔,全长268.55m。下部结构采用暗盖梁+承台柱式桥墩,钻孔桩基础。桥宽为18m~22.7m。  

1.4 B匝道桥(B0—B10墩)  

跨径组合为(3×32)+(25+38+25)+(2×35)+(2×27.4)m,总长308.8m。下部结构为钻孔桩基础,承台柱式桥墩,上部结构采用现浇预应力砼箱梁,桥宽8m,采用墩梁固结,箱梁为小悬臂直腹板连续箱梁,满堂支架施工。  

1.5 工程地质特征  

根据野外钻探结果,场地岩土层按成因类型自上而下分别为如下成份。  

(1)淤泥:厚度0.3m~2.4m;(2);素填土:1.5m;(3)粘土:3.5m;(4)素填土:1.5m;(5)粘土:3.5m;(6)粉质粘土:4.4m;(7)粉砂夹粉土:8.1m;(8)粉质粘土:2.5m粘土:4m;(9)粉质粘土:6.0m;(10)粉土:7.0m;(11)12粉土:8.2m。  

1.6 钻孔桩的实施情况  

钻孔桩共480根,投入12台钻孔桩机,计划30d完成。在施工过程中,由于桩机损坏、拆迁不到位及天气原因影响,8d成孔44根桩,比计划慢了约88根,即每台钻孔桩机每天成孔67根。  

现场项目部经过与桩施工队协调,增加投入1台苏州地区较少使用的旋挖钻机。结果,在最后5d的时间里,钻孔桩机成孔70条,旋挖钻机成孔40条,平均8孔/d。支护桩施工按计划顺利完成,为整个地下室施工赢得了时间。  

  

2旋挖钻机的成孔工艺  

旋挖钻机成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。  

  

3旋挖钻机成孔的优点  

3.1 广泛的适应性  

钻孔桩施工总结范文3

关键词: 钻孔桩; 成孔; 工法; 应用范围

1 引言

土建工程中各种规模大小、深度不一的基坑比比皆是, 其围护结构有相当一部分采用钻孔桩。单就钻孔桩而言, 其成孔方法就有旋挖成孔法、冲击钻孔法及回旋钻钻孔法等, 上述几种成孔方法的适用范围和条件不同, 对工期、成本和质量的影响程度各异。笔者结合广州地铁五号线小北站及三号线厦大明挖区间围护结构钻孔桩施工实践, 从工期、成本、质量及技术适用性等方面对三种成孔工法进行深入的分析研究, 明确指出各种工法的应用范围及条件,对以后同类基坑围护结构的设计与施工具有切实的指导意义。

2 地铁五号线小北站冲击钻孔与旋挖成孔施工

2.1 工程概况

广州地铁五号线小北站西端站厅设备管理用房为一座两层三跨的明挖结构, 其围护结构设计采用f 1.0m 钻孔桩+桩间三管旋喷+三管旋喷咬合止水帷幕, 如图 1 所示, 桩间净距 150mm, 总桩数为 87 根。

基坑深度为 17m, 最大桩长 20.46m, 桩身经过的地层依次为杂填土、粉质粘土、硬塑状残积土和强、中、微风化泥质粉砂岩, 如图 2, 中、微风化泥质粉砂岩最大单轴抗压强度分别为 8MPa 和 27MPa。

2.2 施工情况

五号线小北站西端站厅基坑围护结构动工后,由于对旋挖钻施工不熟悉, 印象中单价偏高, 于是引进了 5 台冲击钻机施工, 历时 14 天成孔 10 根, 每台机平均 7 天成孔一根, 平均成孔单价( 含泥浆外运、含电费)为 480 元/m3。按这样的施工速度, 完成全部87 根钻孔桩将需 122 天, 超出计划工期 32 天, 难以满足工期要求且施工成本也没有明显优势。

钻孔桩施工总结范文4

Abstract: The construction technology,construction procedures and construction considerations of reverse circulation drilling pile were introduced so as to provide reference for similar projects, combining with one engineering construction example.

关键词:正反循环钻孔灌注桩;施工工艺;施工步骤;施工注意事项

Key words: reverse circulation drilling pile;construction technology;construction procedures;construction considerations

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)16-0084-02

作者简介:丁武保(1980-),男,安徽怀宁人,工学学位,工程师,主要从事岩土工程勘察、设计、施工、检测与治理等工作。

1 工程概况

某工程位于滨海旅游度假区海景酒店以北、观光平台以东,拟建两幢18层酒店公寓(C、D楼),设计桩径Φ800mm、Φ900mm、Φ1000mm、Φ1100mm,正反循环钻孔灌注桩(端承桩)168支,设计桩长约12.5m,单桩竖向承载力设计值分别为3750kN、4300kN、4900kN、5500kN,桩身砼强度等级C30。

根据本工程的勘察报告,场地范围内地层主要有:第①层耕土,松散,厚度0.5~1.6m;第②层淤泥质土,流塑,厚度0.4~1.0m,地基承载力特征值fak为60kPa,桩的极限侧阻力标准值qsk取20kPa;第③层粗砾砂,松散~稍密,厚度3.5~5.9m,地基承载力特征值fak为130kPa,桩的极限侧阻力标准值qsk取40kPa;第④层粉质粘土,软可塑~可塑,厚度3.1~5.2m,地基承载力特征值fak为130kPa,桩的极限侧阻力标准值qsk取35kPa;第⑤层强风化砂岩,黄灰色,厚度1.2~2.3m,地基承载力特征值fak为400kPa,桩的极限侧阻力标准值qsk取200kPa,桩的极限端阻力标准值qpk取3000kPa;第⑥层中风化砂岩,青灰色~灰褐色,为本工程的桩端持力层,属较硬岩,地基承载力特征值fak为1500kPa,桩的极限侧阻力标准值qsk取500kPa,桩的极限端阻力标准值qpk取7000kPa。拟建场地毗邻黄海海域,地下水以第四系松散岩类孔隙潜水为主,底部为微承压水,主要含水层为第③层粗砾砂,地下水与海水之间相互贯通,水位受海水潮汐的影响明显。地下水对砼具中等腐蚀,对钢筋砼结构中的钢筋具弱腐蚀,对钢结构具中等腐蚀。

本工程施工共投入4台GPS―10型正循环回转钻机(主要施工D楼)和2台QJ250型反循环钻机(主要施工C楼),24小时连续施工,于2006年9月5日~10月22日结束,混凝土总灌注量近3000m3,平均充盈系数超过1.30。

2 施工工艺

正反循环钻孔灌注桩包括正循环钻孔施工法和反循环钻孔施工法,采用泥浆循环护壁,适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂砾、软岩和硬岩等各种土层和基岩施工的灌注桩,具有成桩直径和桩长灵活、单桩承载力大的优点。

2.1 正循环施工法 正循环施工法是利用泥浆泵使泥浆通过钻杆、钻头而压入孔底,再从孔底将钻头切削破碎下来的钻屑经钻杆与孔壁之间的环形空间携带至地面泥浆池的循环(如图1所示)。

2.2 反循环施工法 反循环施工法是通过泵吸、射流抽吸或送入压缩空气,使钻杆内腔形成负压或充气液柱形成压差,使自孔口经过钻杆与孔壁间的环空间隙流向孔底的泥浆携带钻头切削下来的钻屑由钻杆内腔高速抽吸到地面泥浆池的循环(如图2所示)。

3 施工步骤

3.1 埋设护筒

3.1.1 采用泥浆护壁成孔时,钻孔前应先埋设护筒,其作用主要有以下4点:①保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。②保护桩孔顶部土层不致因钻杆、钻头反复起落、机身振动而导致塌孔。③存贮泥浆,提高桩孔内的泥浆水头,使其高出地下水位,防止塌孔。④施工中,护筒顶面还可作为钻孔深度、钢筋笼下放深度、混凝土面位置及导管埋深的测量基准。

3.1.2 护筒埋设应符合以下5点规定:①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50mm。②护筒一般用4~8mm钢板制作,其内径应大于钻头直径100mm,上部宜开1~2个溢浆孔。③护筒的埋设深度:粘性土中不宜小于1.0m;砂土中不宜小于1.5m;其高度尚应满足孔内泥浆面高度要求,一般高出地面或水面400~600mm。采用正循环法钻孔,地层不易塌孔时溢浆口底边应高出地下水位1.0~1.5m,地层易塌孔时应高出地下水位1.5~2.0m;采用反循环法钻孔,护筒顶面应高出地下水位2.0m。④受水位涨落影响或水下施工时,护筒应加高加深,必要时应打入不透水层。⑤护筒与孔壁之间应用粘土分层夯实,必要时在面层铺设20mm厚水泥砂浆,以防漏水。埋设护筒时,应先在桩位处挖出比护筒外径大80~100cm的圆坑,填筑50cm厚的粘土,分层夯实,然后将护筒吊入,使其中心与桩孔中心重合,再对称、均匀地回填最佳含水量粘性土。

3.2 安装钻机 安装正循环钻机时,转盘中心应与钻架上吊滑轮在同一垂直线上,钻杆位置偏差不应大于20mm。使用带有变速器的钻机,应把变速器上的电动机和变速器被动轴的轴心设置在同一水平上。

3.3 钻进 ①在松软土层中钻进,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;在硬土层或岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为宜。在砂砾、砂卵、卵砾石层钻进时,可采用“间断钻进、间断回转”的方法来控制钻进速度。②为了保证钻孔的垂直度,潜水钻的钻头上应有不小于3倍直径长度的导向装置,利用钻杆加压的正循环回转钻机在钻具中应加设扶正器。③加接钻杆时,应先停钻,将钻具提离孔底80~100mm,维持冲洗液循环1~2min,以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。钻杆连接应拧紧上牢,防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。④钻进过程中如孔内出现塌孔、涌砂等异常情况时,应停钻,立即将钻具提离孔底,控制泵量,保持冲洗液循环,吸除塌落物和涌砂,同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,保持水头压力以再阻止继续塌孔、涌砂。恢复钻进后,泵排量不宜过大,否则易吸塌孔壁。钻进过程中如发生斜孔、护筒周围冒浆时,应停钻,待采取相应措施后再钻进。

3.4 第一次清孔 清孔的目的是使孔底沉渣(虚土)厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢厚度等符合质量要求或设计要求,为下一道工序即在泥浆中灌注混凝土创造良好的条件。当钻孔达到设计深度后应停止钻进,开始清孔,先稍提钻杆,使钻头距孔底100~200mm处空转,并保持泥浆正常循环。必要时,可低速回转钻头,同时将相对密度为1.05~1.10的不含杂质的干净泥浆或清水,把孔内悬浮较多钻渣的泥浆置换出孔外。如此反复循环15~20min左右,使返出孔内的泥浆含砂量达到规定要求为止,具体要求如下:孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25;含砂率≤8%;粘度≤28s;灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度(端承桩)≤50mm。

3.5 测定孔壁回淤厚度。

3.6 吊放钢筋笼。

3.7 插入、安放导管。

3.8 第二次清孔 第一次清孔达到设计要求后,由于安放钢筋笼及导管准备灌注水下混凝土,这段时间间隙较长,孔底又会产生新的沉渣,所以待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。清孔方法是在导管顶部安放一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉渣,清孔标准是孔深达到设计要求,复测沉渣厚度在50mm以内,此时清孔就算完成,立即进行水下混凝土灌注。

3.9 灌注水下混凝土,拔出、拆卸导管。

3.10 拔出护筒。

4 施工注意事项

①规划布置施工现场时,应首先考虑冲洗液循环、排水、清渣系统的安放,以保证正反循环作业时冲洗液循环通畅、污水排放彻底、钻渣清除顺利。②施工过程中应及时清除沉淀于池内的废泥浆和钻渣,并将清出的废泥浆和钻渣及时运出现场,防止污染施工现场及周围环境。③正循环钻进时,应合理调整和掌握钻进参数,不得随意提动孔内钻具。操作时应掌握升降机钢丝绳的松紧度,以减少钻杆、水龙头晃动。在钻进过程中,应根据不同地质条件随时检查泥浆指标。④反循环钻进时,应认真仔细观察进尺和砂石泵排水出渣情况。排量减少或出水中含土渣量较多时,应控制钻进速度,防止因循环液密度太大而中断反循环。

5 检测结果

当桩身强度达到养护期限后,由检测部门按照有关规范对所有168支桩均进行了基桩低应变测试,并抽取了3支进行桩静载荷试验,检测结果如下:所有桩的测试曲线正常,桩身完整性良好,均为Ⅰ类或Ⅱ类桩,单桩竖向承载力满足设计要求。

6 施工总结、对比

经多年的工程实践、总结,正反循环法施工工艺已比较成熟,适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂砾、软岩和硬岩等各种土层和基岩施工的灌注桩,具有成桩直径和桩长灵活、单桩承载力大的优点。通过该工程钻孔灌注桩工程中正、反循环施工法的应用,现将两种施工工艺的特点总结、对比如下:①正循环施工法设备简单轻便,适应狭小场地作业,操作简易,配套设备、器具较少,工程费用较低。但对于桩孔直径较大(一般大于1m),桩孔深度较深,及易塌孔的地层,效率较低,排渣能力较差,孔底沉渣多,孔壁泥皮厚;对含卵石、砾石的地层不适用。②反循环施工法由于泥浆上返速度快,排渣能力强,孔底水力流场合理,钻头始终处于新鲜土层或岩层面上切削、破碎,成孔效率高,排渣能力强,对孔壁的冲刷作用较小,在孔壁上形成的泥皮相对较薄,成孔质量好。该施工方法不适用于自重湿陷性黄土层及无地下水的地层。对孔深大于30m的端承桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔。③从基桩低应变测试结果可以看出,桩身范围内多处有扩径现象(反循环法施工的C楼桩更加明显),分析其原因是易塌孔地层(淤泥质土和粗砾砂层)的存在,并受海水涨潮、落潮影响,孔内极易塌孔、扩径,从而导致混凝土超方严重。④从施工情况看出,正循环施工法成孔速度较慢(一般每天1支),操作简易,排渣能力较差,孔壁泥皮较厚,相对不易塌孔,D楼桩成桩比较顺利;反循环施工法成孔速度较快(每天约2~3支),排渣能力强,孔壁泥皮较薄,但易塌孔。且由于排出的钻渣颗粒较大、上返速度又快,易堵塞钻杆内腔或泥浆管。⑤两种施工法各有优缺点,可相互互补灵活运用。工程施工时应根据具体的工程地质条件和施工要求进行优化选择,以确保成桩顺利和工期、质量满足要求。

参考文献:

[1]海阳市海润阳光公寓C、D楼钻孔灌注桩工程竣工报告.青岛地矿岩土工程有限公司,2006.

[2]建筑桩基技术规范JGJ 94―94.中国建筑科学研究院,1995.

钻孔桩施工总结范文5

关键词:客运专线 水泥土挤密桩 CFG桩 复合地基 工艺总结

1.前言

在客运专线路基工程地基处理方案选择中,水泥土挤密桩与CFG桩复合地基因其在处理湿陷性、加固地基方面优势明显以及相对低廉的造价而得到了广泛应用。在西宝客专铁路路基工程地基处理施工过程中,通过分析研究地质条件,开展工艺试验,总结优化施工工艺,提高了施工质量,加快了工程进度。

2.工程概况

西安至宝鸡铁路客运专线是徐州至兰州客运专线重要组成部分。铁路从咸阳西引出,途经4市10县(区),最终入宝鸡南站,正线全长138公里,沿途共设置三个中间站,分别为兴平车站、杨凌南站和岐山车站。岐山车站位于陕西省宝鸡市五丈原镇,里程为DK599+100~DK600+500,站场全长1.4km,线路以填方形式通过,最大填高6.5m,地基处理措施为水泥土挤密桩与CFG桩复合地基,其上设厚1m改良土垫层。为渭河一阶地,黏质黄土,为Ⅰ、Ⅱ级非自重湿陷性。

3.复合地基基本原理

在水泥土挤密桩与CFG桩组合形成的复合地基中,水泥土挤密桩通过成孔过程中挤密桩间土使桩间土强度提高以及夯实桩水泥和土混合后产生离子交换产生物理化学反应的胶结作用提高桩体强度这两方面来提高地基强度和抗变形能力,同时消除地层的湿陷性。CFG桩通过桩与土体的侧膜阻力和端摩阻力的桩体作用加固地基,由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载的作用下,CFG桩可将承受的荷载向较深的土层传递并相应减少桩间土的承载。垫层技术是复合地基的核心技术,设置垫层后,可有效改善路堤下部的受力状态,在荷载的作用下,复合地基处理桩通过垫层共同承担荷载,桩土荷载的分担比与垫层设置厚度有关。

4.施工工艺

4. 1水泥土挤密桩施工工艺

本工程水泥土挤密桩施工采用锤击沉管法。锤击沉管桩机就位后,使管尖对准点位,调平机架,保持沉管垂直,用线锤检查桩管垂直度,确保垂直度偏差不大于1.5%。锤击将直径385mm的钢管打入土中拔管成孔,施工前在钢管上标出控制深度标线,以便控制孔深。拔管前注意停顿15秒左右。成孔后清底夯实、夯平,然后检查孔中心位移、垂直度、孔径、孔深,合格后进入下道工序施工或用盖板进行防护。

水泥土混合料在集料拌合站集中拌合,配备碎土设备消除土壤的颗粒超标的土块。混合料需拌和均匀,混合料中不应含有大于20mm的土块,拌和后的水泥土含水量应接近最优含水量,允许偏差不得大于±2%。混合料拌和后现场可根据“手捏成团、落地散花”判断其含水量是否合适。成孔后及时进行分层回填夯实,逐层定量向桩孔内投料,夯填至桩顶设计标高500mm处,夯填按照一定速率进行。

4.2CFG桩施工工艺

CFG桩施工采用长螺旋钻施工,钻机就位后,用钻机垂直标杆检查导杆,校正位置,使钻杆垂直对准点位,确保CFG桩垂直度控制在1%以内。关闭钻头阀门,钻进速度先慢后快,减少钻杆晃动,控制钻孔的偏差。在成孔过程中,发现钻杆晃动或钻进速度较慢时放慢进尺,避免造成钻孔偏斜、移位,甚至损坏钻杆钻具。成孔后开始泵送混凝土,当钻杆芯充满混凝土后开始拔管,注意泵送量与拔管速度相匹配,泵送速度先慢后快,成桩过程须连续进行。桩顶标高以高于设计高程50~70cm为准,确保有效桩长,成桩后用土工布盖好桩头进行保护。

5.工艺总结及控制要点

5. 1水泥土挤密桩

施工工艺选定及质量控制主要围绕成孔和夯填两个方面进行。

(1)成孔采用隔排跳打的方式,先外圈后里圈,有利于增强挤密效果。沉管桩机桩管下端作成60°角度锥形活动桩尖,以便拔管时回压,使桩管顺利拔出,同时防止因负压造成的孔底回缩。成孔后清底夯实、夯平,本工程水泥土挤密桩夯实设备采用夹杆锤,根据工艺试验,成孔至设计标高后夯底8次可将孔底松土夯实至设计桩底标高,保证桩长。

(2)填料粒径控制。填料粒径是影响桩身质量的重要因素,标准要求水泥改良土中土颗粒粒径不得大于20mm,本工程在实施过程中共试验了三种方式将超粒径土块破碎利用,使得土的利用率大大提高,也较为经济合理,大大提高了施工效率。

(3)填料含水率控制。填料的含水量是影响桩体压实度和强度的重要因素。当填料含水量接近最优含水量时,土体呈塑性,击实效果最佳。水泥土拌制随拌随用,已拌成水泥土使用时间根据水泥缓凝时间确定,一般不超过4小时。

(4)夯填工艺选定。①夯填设备。目前国内使用的挤密桩夯填设备主要有夹杆锤和吊锤两种。本工程夯填设备采用夹杆锤;②夯填工艺。对水泥土进行室内击实试验,获取最优含水率和最大干密度,夯击功要求不小于600kJ/m3。孔内回填工具采用铁锹,一锹约0.0035m3,夯击次数为3次,夯击功W=130×9.8×0.6×3÷0.0035=655.22kJ/ m3,大于室内击实试验夯击功600kJ/ m3。考虑现场其他因素,桩顶以下2m范围内夯击次数为5次,确保整桩桩体压实度。

5.2CFG桩

本工程CFG桩质量要求:桩身28d立方体抗压强度fcu≥15MPa;单桩(不含桩间土)竖向承载力特征值≥628kN;小应变桩身完整性检测、复合地基承载力检测满足要求。成孔和泵压混凝土是施工重要控制环节。

(1)采用长螺旋钻钻机成孔,钻机整平对中后匀速钻进,避免形成螺旋孔,先慢后快,穿透地层较硬地段采用低档慢速钻进,软弱地层快速钻进,以降低扩孔系数。钻进速度控制在1.5~2.5m范围内。

(2)是否达到持力层是CFG桩施工控制的关键,可采用电流梯度值法进行判定,电流60mA~80mA为软塑黏土层,80mA~120mA为硬塑黏土层,120mA~160mA为泥岩层,150mA~180mA突变达到卵石层。

(3)钻机钻进到位后,先泵送混合料至钻杆充满后方可提升钻杆,严禁先提钻后泵料。成桩的提拔速度应与混合料泵送能力相协调,且要均速拔管,实际拔管速度取0.8倍计算的理论拔管速度,本工程使用的混凝土输送泵泵送混合料能力为0.5m3/min,则每分钟拔管速度控制在2.3m范围内。

(4)CFG桩施工完毕后,混合料强度达到75%后,开始清运成孔时产生的弃土和保护土,先用小挖机挖除桩间土,底部10cm人工配合清除,以免扰动基底土,以防形成橡皮土。桩头采用环切切除,施工前测量标高环桩画切除线后沿线切一道约5cm深切缝,桩头移除后用小打磨机将桩中心部分磨平,确保桩顶平整。

6.结语

对于客运专线铁路路基来说,路基沉降控制是工程建设成功与否最为重要的因素,因此地基处理施工过程和施工质量是施工控制的重点。通过对水泥土挤密桩和CFG桩复合地基施工工艺优化总结,克服了施工中的一些难题,加强了施工质量控制,规范了施工流程,取得了较好的施工效果。

参考文献:

钻孔桩施工总结范文6

关键词:大直径钻孔灌注桩;施工技术;问题;预防措施

引言:随着经济建设的高速发展,城市建设也在不断的扩展和提高。地基处理和打桩工艺以及施工控制也越来越成熟。近年来超高层建筑不断涌现,这些超高层建筑均选用超长大直径钻孔灌注桩作为桩基础。由于大直径钻孔灌注桩对各种地质条件的适应性强、施工工艺日渐成熟,其在高层、超高层建筑桩基础中被广泛应用。

一、工程地质及地质水文概况

某大厦层高20层,地下室一层,结构体系为框筒结构,总建筑面积2.36万O,桩基型式选用钻孔灌注桩,直径1000mm,设计总根数215根,桩长32~36m。单桩承载力为3400kN,桩端持力层为含泥砂砾卵石,桩身材料采用C30砼,设计要求桩端进入持力层≥3m。

场地工程地质条件自上而下划分为9个工程地质层,依次为杂填土,厚1.00~2.10m;粉质粘土,厚1.5~2.40m;淤泥,厚2.2~4.80m,;含泥砂夹淤泥,厚3.25~10.80m;中砂,厚8.00~12.00m;淤泥质土,厚6.50~13.20m;饱和粉土,厚1.00~3.50m;中砂,厚0.9~6.90m;含泥砂卵石,厚10m左右,稍中密状,骨架颗粒以3~5cm为主,最大超过10cm,含泥量约为10%。

二、工程施工流程

结合工程实际,在保证工期的同时考虑现场施工场地条件的局限,选用四台GPS一15型钻孔机分向施工。根据本工程地质勘察报告提示地质条件,第五层、第八层均为中砂层,且厚度均在5m以上,本工程选择泵吸反循环施工工艺,这样既提高了钻成孔功效,又可避免施工过程可能出现的涌砂现象,从而保证了成孔质量。该施工工艺流程:设置护筒安装反循环钻机钻挖第一次清孔移走反循环钻机测定孔壁回淤厚度吊放钢筋笼插入导管第二次清孔水下灌注砼拔出导管拔出护筒。

三、大直径钻孔灌注桩施工技术要点

1、钻成孔施工

(1)钻进操作要点。桩机就位后,对准护筒中心,待桩机平衡后,桩机开孔。首先起动砂石泵,待反循环正常后,才能开动钻机慢速回转下放钻头到底。开始钻进时,应先轻压慢转,待钻头正常工作后,逐渐加大转速。其次控制好泥浆比重,保持孔口稳定。钻进时应认真仔细观察进尺和砂石泵排水出渣的情况,排量减少或出水中含钻渣量较多时,应控制钻进速度,防止因循环液比重太大而中断反循环。

(2)清孔。清孔过程中应观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量,当冲洗液含渣量小于4%,孔底沉渣厚度符合设计及规范要求时即可停止清孔,并保持孔内水头高度,防止发生塌孔事故。清孔后泥浆比重应控制在1.15~1.25,粘度≤28S,含砂率≤10%,第一次清孔,在终孔时停止钻具回转,将钻头提离孔底50~80cm,维持冲洗液的循环,并向孔中注入含砂量小于4%的新泥浆或清水,令钻头在原地空转10分钟左右,达到清孔要求为止。第二次清孔,在第一次清孔达到要求后,待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。

2、吊放钢筋笼

根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。然后采用两点起吊,第一吊点设在骨架底部,第二吊点设在骨架长度的1/2~1/3间。在钢筋笼吊放过程中,施工管理人员应该检查吊起钢丝绳是否合格,检查吊点是否准确,保证垂直度,然后对准孔位徐徐下放。连接好后稍提升骨架,抽去支撑,下放骨架至设计标高。最后用两个厚10 mm的钢板吊钩钩住钢筋笼,用4根同直径钢筋通过挤压套筒把钢筋笼接长,钢筋笼上部弯成环状,通过钢轨横撑于钻机轨道上,下放到位。

3、水下灌注砼

灌注时先用测锤测量水下混凝土面的位置。首批混凝土在下落过程中,由于和易性变差,受的阻力变大,常出现导管中堵满混凝土,甚至漏斗内还有部分混凝土,此时应加大设备的起重能力,以便迅速向漏斗加混凝土,然后再稍拉导管,若起重能力不足,则应用卷扬机拉紧漏斗晃动,这样能使混凝土顺利下落到孔底。下灌后继续向漏斗加入混凝土,进行后续灌注。后续混凝土灌注中,当出现非连续性灌注时,漏斗中的混凝土下落后,应当牵动导管,并观察孔口返浆情况,直至孔口不再返浆,再向漏斗中加入混凝土。牵动导管增强混凝土向周边扩散,加强桩身与周边地层的有效结合,增大桩体摩擦阻力,同时加大混凝土与钢筋笼的结合力,从而提高桩基承载力。

四、大直径钻孔灌注桩施工常见问题原因分析及预防措施

1、孔壁坍落

(1)原因分析。护壁泥浆比重不足,起不到可靠的护壁作用;护筒埋深位置不合适,埋设在砂或粗砂层中;成孔速度大快,在孔壁上来不及形成泥膜,孔内水头高度不够或出现承压水,降低了静水压力;安放钢筋笼时碰撞了孔壁,破坏了泥膜和孔壁;排除较大障碍物(如40cm左右的漂石),形成大空洞而漏水致使孔壁坍塌。

(2)预防措施。在松散砂土或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆;将护筒的底部贯入粘土中0.5m以上;成孔速度应根据地质情况选取;如地下水位变化大,应采取升高护筒、增大水头,或用虹吸管连接等措施;从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫板设置安装等环节均应予以充分注意;如孔口发生坍塌,应先探明坍塌位置,将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上l~2m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔。

2、偏孔

(1)原因分析。场地不坚实,不水平,地表循环不科学,钻机安装不水平(或在施工时出现外斜)、天车与孔口中心不在一直线上,钻机运转中振动过大,主杆没有导正,摆动过大,钻具刚性小,加之钻进中转速过快,钻压大且不均匀,以致造成孔径不规则,换层、或遇到大坚硬障碍物。孔斜后易造成钢筋笼下不去,甚至导管也下不去,严重影响后续工序的施工,并对桩受力特性也会产生较大的影响,所以在施工中必须加以防范。

(2)预防处理方法。针对偏孔现象,可采取一下预防方法:应选择导向性能好的钻头成孔;开孔时必须保证主动钻杆垂直度,钻机必须平稳、牢固;在钻进过程中要求经常检查钻机转盘水平,若不平要及时调整;加钻杆时要注意钻杆是否有弯曲,弯曲钻杆坚决不能用;当钻进至软硬互层时应注意控制钻进速度,采用轻压慢转钻进;可使用自制带导正圈的钻具;一旦出现偏孔现象,应该利用翼片较多的扫孔钻头慢转,从偏斜处上方反复多次扫孔,或者直接使用筒状钻头加以修正,向孔内回填粘土,捣实后重新缓慢钻进。

五、结束语

大直径钻孔灌注桩施工中仍旧存在很多问题多,需要认真总结。

只有严格按规范和设计要求精心组织施工,加强现场施工管理监督力度,严格建立现场技术管理体系以及质量保证体系,大直径钻孔灌注桩的施工质量是可以保证的,并且可以取得良好的社会及经济效益。

参考文献

[1]余龙.旋挖钻机施工桩基础的施工工艺[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2010(06).