第３９卷第９期 ・６２・ ２ ０ １ ３年３月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ】．３９ Ｎｏ．９ Ｍａｒ． ２０ｌ３ 文章编号：１００９—６８２５（２０１３）０９—００６２－０２ 冲击钻孔灌注桩基础施工技术 韩 英 （山西省祁临高速公路有限责任公司，山酯祁县０３０９００） 摘要：以祁临高速二标尹回惠济河大桥为例，介绍了 中击钻孔灌注桩施工工艺及操作要点，并阐述了施工中应注意的事项，指出 现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视，以确保桩基施工质量。 关键词：钻孔灌注桩，施工工艺，注意事项，质量 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ａ １ 工程概况 本合同段为祁临高速二标尹回惠济河大桥工程桥墩基础为 下几点：ａ．测量放样的所有置镜点、后视点必须是控制网的桩点。 ｂ．必须保证足够的精度，并采用适当的方法消除系统误差。Ｃ．定 钻孔灌注桩，桩径为１．６ ｍ。针对地质及现场条件，采用冲击钻机 钻孔，汽车吊放钢筋笼，混凝土由项目拌和站集中拌和，再由混凝 土输送车运输，导管法水下灌注混凝土。 位放样测量必须有可靠的校核方法，保证计算应准确无误。ｄ．如 果是对钻孔桩位处在半山坡上、坡度较陡地段或在深水中的，施 工过程中要经常地对其进行检查及校核。 ３）泥浆制备。ａ．泥浆在钻孔中的作用。在孔内产生较大的 静水压力，可防止坍孔；泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由 于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用；同时将孔 ２施工工艺 ２．１ 施工准备 １）场地准备。根据现场调查，尹回惠济河大桥下场地还比较 内外水流切断，能稳定孔内水位；泥浆比重大，具有挟带钻渣的作 平整，有部分在惠济河道内，因此在施工前，和当地部门协调后， 用，利于钻渣的排出。ｂ．对泥浆的要求。选用粘性土造浆，泥浆 开始用挖机消除河道乱石。接下来就是用装载机大致整平夯实， 比重、粘度、胶体率、失水量、静切力、酸碱度等指标符合该地层护 并且挖换软土，此时，总工强调要有坡度，注意场地排水，不用像如 壁要求，泥浆试验完成后，填写泥浆试验记录表。泥浆护壁应符 果是深水和陡坡时，得用木桩或钢筋混凝土桩搭设支架，安装施工 合下列规定：施工期间护筒内的泥浆应高出地下水位１．０ ｍ以 平台支承钻机（架）。场地有浅水时，宜采用土或草袋围堰筑岛。 上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出水位１．５ ｍ以上；在清孔 ２）测量放样。桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复 过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土；浇筑混凝土前， 测。安装钢筋前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误， 孔底５００ ｍ以内的泥浆比重应小于１．２５；含砂率不大于８％，粘度 在容易产生泥浆渗漏的土层中应维持稳定的措施；废 为下一工序正常施工提供施工条件。因此在测量定位时注意以 不大于２８ Ｓ；该边坡，可采用锚杆挡墙支护的方法，配合植被防护，防止水土流 适宜植被生长的位置种植根系发达的植被护坡。 采用ＦＬＡＣ３Ｄ软件对边坡的稳定性进行了分析计算，计算结 规范规定的差距较大，局部有破坏的趋向。在降雨和库区水位变 失。在３０ ｍ～５５ ｍ高程范围内，采用锚杆挡墙支护，对坡面土层 果表明，加固前边坡整体虽然处于稳定状态，但安全储备不高，与 锚杆上下排垂直间距２．５ Ｉｎ，水平问距３ ｍ，沿边坡底部向上 化的影响下有可能失稳，有必要采取合理的工程措施。提出的加 共布置１１排，采用２ｑｂ３２钢筋，其中水面以下部分采用防水防锈 固方案经验证表明其具有可行性，对边坡的安全储备具有很大程 的ＦＲＰ钢筋锚杆，水泥砂浆强度为３０ ＭＰａ，锚杆倾角为３０ 。 度的提高作用。 对加固后的边坡进行稳定性验算，各断面安全系数见表３，其 参考文献： 中２＿２ 断面安全系数为１．５２＞１．３０，符合规范要求。将加固前 ［１］ 李世海，高波，燕琳．三峡永久船闸高边坡开挖三维离 散元数值模拟［Ｊ］．岩土力学，２００２＂（３）：２７２—２７７． 后的安全系数进行对比可知，经过治理，该边坡稳定性具有较大 幅度的提高。 表３加固后边坡安全系数 １—１ １．４８ ｌ ｌ２—－２ １．５２ ｌ ｌ ３—＿３ １．５１ ［２］ 欧湘萍，白楷，朱云升，等．基于ＦＬＡＣ３Ｄ的强度折减法边 坡稳定性分析［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００９，３１（９）：３１—３２． ［＝＝ ３结语 ［３］ 彭文斌．ＦＬＡＣ３Ｄ实用教程［Ｍ］．北京：机械工业出版社， ２００７：３０ ６５． ［４］ ＧＢ ５０３３０－２００２，建筑边坡工程技术规范［Ｓ］ Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＦＬＡＣ３Ｄ ｉｎ ａ ｈｉｇｈ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ＷＡＮＧ Ｗａｎ・－ｑｉｎｇ ＹＡＮ Ｘｉ・－ｋｕｉ （Ｑｉｎｇｄａｏ Ｄｅｘｉｎｔａｉ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６５２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｕｓｉｎｇ ＦＬＡＣ３ Ｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｇｍｎｅｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｆａｃｔｏｒ， ａｎｄ ｊｕｄｇｅｄ ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｓｔａｔｅ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｗｏｒｋ，ｔｏｏｋ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｐａｎｓ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｖｅｒ— ｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｆｉｎｉｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ＦＬＡＣ３Ｄ，ａｎｃｈｏｒ ｒｏｄ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｗａｌｌ ｓｕｐｐｏ￣ 收稿日期：２０１３一Ｏ１．０４ 作者简介：韩英（１９８２一），男，助理工程师 第３９卷第９期 ２ ０ １ ３年３月 韩英： 中击钻孔灌注桩基础施工技术 ・６３・ 弃的泥浆、渣应按环境保护的有关规定处理。ｅ．埋设护筒。孔口 ２．６成品的保护 护筒采用钢板制作，钢护筒内壁厚一般为１０ ｍｍ一１２ ｍｍ。内径比 １）施工过程中妥善保护好场地的桩孔中心护桩、水准点。２） 桩径大２００ ｍｍ～４００ ｍｍ，根据桩位现场情况决定护筒长度，护筒 保护好已成型的钢筋笼子，不松动、不扭曲、不污染，浇筑混凝土 顶端埋置深度也应根据不同情况分别对待。护筒采用人工开挖埋 时钢筋笼顶部固定牢靠，防止笼子上浮。３）灌注混凝土前，孔口 设，入土较深时，辅以锤击、压重振动、筒内除土等方法沉入。护筒 进行保护，防杂物落入孔内。４）混凝土灌注完成后，桩头覆盖、保 底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也用粘土填 温、养生及桩顶钢筋保护。５）成孔后桩孔防坍孔，往桩孔内补水 满、夯实，严防地表水顺该处渗入。护筒埋设可采用下埋式（适于 及尽快灌注。 旱地埋置）；上埋式（适于旱地或浅水、筑岛埋置）和下沉埋设（适 ２．７灌注水下混凝土 于深水设计）。 灌注水下混凝土是施工的重要工序。在灌注混凝土过程中 应注意以下几点： ２．２ 钻孔 在本工程惠济大桥钻孔灌注桩中采用冲击钻进成孔。在钻 １）对混凝土材料的要求：ａ．为保证混凝土的质量，混凝土的 进过程中，应防止坍孔、孔形扭歪或孔斜，钻孔漏水，钻杆扎断甚 配合比按设计强度的混凝土标号提高２０％进行设计；ｂ．混凝土应 至把钻头埋住或掉进孑Ｌ内等事故，因此钻孔时应注意以下几点： 有必要的流动性，以坍落度表示，宜在１８０ ｍｍ～２２０ ｍｍ范围内； １）钻孔前应审核桩位放样依据及测量记录。 ｅ．每立方米混凝土用量不少于３５０ ｋｇ，水灰比宜用０．５１～０．６，并 ２）开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速 可适当提高含砂率（宜采用４０％一５０％）使混凝土有较好的和易 钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下１ ｍ后，可按土 性，为防卡管，石料尽可能用卵石，适宜粒径为５ ｍｍ～３０ ｍｍ，最 质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥， 大粒径不超过４０ ｍｍ；ｄ．混凝土搅拌必须均匀，尽可能缩短运输 向孔中倒人粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔 距离和减小颠簸，防止混凝土离析而发生卡管，而我在工地由于 隙，稳住泥浆继续钻进。 混凝土是从１ ｋｍ外用混凝土料车运过来的，所以总工分我的任 ３）由于采用冲击钻进成孔，利用钻锥（重为１０ ｋＮ～１５ ｋＮ）不 务是让等候的料车不断进行用混凝土车ｔｔ行的搅拌。 断的提锥、落锤反复冲击孔底土层，把土层中泥砂挤向四壁或钻 ２）再次检查钢筋笼和钻孔中心是否对应，定位是否准确，并 渣悬浮于泥浆中，因此，应随时掏渣，并向孔内注泥浆。 特别注意吊环、吊钩的强度及牢固性。 ２．３清孔 ３）在灌注首批混凝土之前应选用隔水栓或在漏斗与导管接 １）钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合 头处设置活门或铁抽板等。而我所在的实习地方发现是利用了 要求后方可清孔。２）清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具 滑阀，上端也和隔水栓一样用粗铁丝悬挂在导管上口。因此，在 设备条件和地层情况决定。３）在吊入钢筋笼后，灌注水下混凝土 放入混凝土并确定初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土数 之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规 量排出导管内的水，使滑阀留在孔底，灌入首批混凝土。 定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。 ２．８破桩头 ２．４钢筋笼的吊放 在破的过程中，所有的桩应以锯桩机的位置切割一定深度， 在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量， 但不要伤及桩钢筋，破除后的桩头必须保持平整完好。预留钢筋 对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。接下来就是 必须按要求所预留。破除后的大渣应用挖机清除。 要注意钢筋笼能否顺利下放，吊放钢筋笼采用吊车进行，吊放时 ３结语 注意不能碰撞孔壁，当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将 灌注桩的整个过程属隐蔽工程项目，但由于影响灌注桩施工 会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢 质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须严格要求，对各 筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成 种影响因素都必须有详细的考虑。强调现场管理人员要有高度 孔偏斜而造成的，则要进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后 责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工， 再吊放钢筋笼。 只有这样桩基的质量控制才能得到保证。 ２．５下放导管 参考文献： １）如果导管接口严重漏水，造成断桩，发生这种故障的后果 ［１］ Ⅲ０４１－２０００，甘露桥涵施工技术规范［ｓ］． 非常严重，进水后，使混凝土形成松散层次或囊体，出现浮浆夹层 ［２］ＧＢ ３０９５．９６，环境空气质量标准［ｓ］． 造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。２）导管轻微漏 ［３］ＪｒｒＪ ０４１－２０００，公路桥涵施工技术规范［Ｓ］． 水、导管埋入混凝土太深、混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因 ［４］桥梁工程（高等学校教材）［Ｍ］．北京：中国铁道出版社， 素，可能造成导管的堵塞，导致浇筑中断，若重新灌注浇筑时，则 ２００１． 混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。 ［５］ 公路工程基桩动测技术规程［ｓ］． Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＨＡＮ Ｙｉｎｇ （Ｓｈａｎｘｉ Ｑｉ—Ｌｉｎ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｑｉｘｉａｎ ０３０９００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ Ｙｉｎｈｕｉｈｕｉｊｉ ｆｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｏｎ Ｑｉ—Ｌｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｏｐ— ｅｒａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｉｆｅｌｄ ｍａｎａｇｅｒｓ ｓｈｏｕｌｄ ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓ，ｔａｋｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｓ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｐｏｉｎｔｓ，ａｎｄ ｆｕｌｌｙ ｎｏｔｉｃｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｉｌｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅｓ，ｗｉｔｈ ａ ｖｉｅｗ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍａｔｔｅｒｓ，ｑｕａｌｉｔｙ