1、南京市交通高级技工学校毕 业 论 文题目: 钻孔灌注桩施工过程及控制要点 系部:交通工程系 专业:道路桥梁与监理姓名: 倪敏 学号:指导教师:吴苏琴2013 年 3 月 29 日南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页1 钻孔灌注桩施工过程及控制要点摘要： 在桩基的施工过程中,钻孔灌注桩施工起着举足轻重的作用,它即可稳固地基,又可减少沉降。本文结合南通江海大道东段快速化改造 B 标监理工程的实际情况，简要概述了钻孔灌注桩施工过程，包括做好钻孔灌注桩的施工准备工作、埋设钢护筒、钻进、终孔检查、钢筋笼制作及安装、二次清孔和水下砼灌注。同时，也提出现实钻孔灌注桩施工过程中可能出现的问题及相应的解决
2、办法，保证事前预控和事后处理，抓好质量安全工作。关键字：钻孔灌注桩 总体概况 控制要点 施工过程 问题及措施南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页2 一、总体工程概况1、气象及水文南通市临江近海，纬度适中。项目区属于北亚热带湿润季风气候区。受季风环流及海洋水体影响，区内气候温和，雨量充沛，光照充足，无霜期长，四季分明。气温：年平均气温 15.极端最高气温（1976 年） ，极端最低气温-10.9（1977 年） ，月平均最高气温 27.3（8 月） ，月平均最低气温 2.47（1 月） 。降雨：年平均降水量 1045.3mm，年最大降水量 1722.5mm(1960 年)，年最小降水量 6
3、45.6（1978 年） ，日最大降水量 287.1mm（1960 年） ，小时最大降水量86.9mm（1962mm） 。降水多集中在夏、秋两季，即通常所说的梅雨期和秋雨期，约占全年降水的 66%。冬季雨水较少，仅站全年降水量的 10%。风：年平均风速 3.34m/s，最大风速 29m/s，常年主导风向为东南风，其次为东北风。79 月多受台风影响，年均台风影响次数 12 次。2、地形、地貌及周边环境南通市位于江苏省东部、长江下游三角洲平原北翼。拟建场地处于长江漫滩，地貌单元内，勘察道路沿线地势平坦，地貌形态单一。东快速路高架工程主要位于东快速路绿化带上，高架跨越多条现状道路和多条明河（道路施工
4、，小桥工完成） 。标高一般在 85 国家基准 4.205.50m。原有道路上已铺设有管线。江海大道东段快速化改造工程高架桥所处地面有现有道路、桥梁、拆迁地及少量农田。标高一般在 85 国家基准 4.007.00m。场地最高高程走三号桥，高程为7.5m 左右，最低高程走通吕河河道内，高程约-5.8m 左右。原有道路上已铺设有管线。3、工程地质在勘探深度范围内可分划分 12 个主要层次（另有 2 个亚层） 。各土层自上而下土性描述与特征如下：地层层号 名称层厚（m） 颜色湿度或状态 密实度 层理特征 描述 其它1 杂填土0.51.0杂色 湿 软硬不 均 无主要分布于已建道路及中间绿化隔离带内，上部
5、有碎砖、石块、混凝土块等建筑垃圾，分布不均匀路基下路面及三合土约 50cm100cm 河塘区域有淤泥分布，黑色，见腐殖质、垃圾等杂物2 素填土0.51.0黄褐色 湿 软硬不 均 无 以粉土，粉质粘土为主 含少量植物根茎，松 散，稍密，不均匀南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页3 粉土夹粉质粘土0.53.5黄褐见转灰色 很湿 稍密 层理清晰 见铁锰质斑痕粉土摇振反应中等，光泽反应无，干强度一般，韧性低。粉质粘土，摇震反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等粉土夹粉砂0.55.00灰色 饱和 稍密局部夹薄层粉质粘土粉土摇振反应中等，光泽反应无，干强度低，韧性低粉砂，颗粒，呈圆形，级配尚均匀，含
6、少量粘粒，见云母碎片粉砂夹粉土5.516.90灰色 饱和 稍密中密局部夹薄层颗粒粘土粉砂，颗粒，呈圆形，级配尚均匀，含少量粘粒，见云母碎片粉土摇振反应中等，光泽反应无，干强度低，韧性低粉土夹粉砂4.523.30灰色 饱和 稍密 无粉土，摇振反应中等，光泽反应无，干强度低，韧性低粉砂，颗粒，呈圆形，级配尚均匀，含少量粘粒，见云母碎片。粉砂夹粉土0.6013.60灰色 饱和 稍密 中密 见薄层粉 质粘土粉砂，颗粒，呈圆形，级配尚均匀，含少量粘粒，见云母碎片。粉土，稍密，饱和。 粉质粘土1.5024.50灰色 软塑 局部夹粉 质薄层 摇震反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等粉质粘土与粉土互层0.5
7、11.00灰色 很湿 稍密 无粉质粘土：软塑，摇震反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等粉土：稍密，很湿，见少量云母碎片粉砂夹粉土0.99.60青灰色 饱和 中密 无粉砂，颗粒，呈圆形，级配尚均匀，含少量粘粒，见云母碎片粉土，摇振反应中等，光泽反应无，干强度低，韧性低1 粉质粘土0.99.60灰色 软塑 无 无 摇震反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等 局部夹粉砂薄层粉砂夹细沙3.5016.10青灰色 饱和 中密 密实 无含云母碎片，偶见2mm5mm 圆形石英质沙砾。矿物成分以石英、长石、云母为主粉砂颗粒是圆形，级配尚均匀偶夹粉质粘土薄层1粉质粘土夹粉土0.909.60灰色 软塑 无 无 摇
8、震反应无，稍有光泽，干强度中等，韧性中等 局部夹粉砂薄层细砂夹中砂5.0019.50青灰浅灰色 饱和 密实 无含云母碎片，夹贝壳碎片，矿物成分以石英、长石、云母为主，颗粒级配好局部见粒径10mm20mm 的圆状石英质砾石粉砂夹细沙大于15.00m青灰色 饱和 中密 密实 无含云母碎片，矿物成分以石英、长石、云母为主局部见粒径10mm20mm 的圆状石英质砾石，夹粉土，粉质粘土薄层南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页4 二、控制要点 目标：在质量方面控制孔位、钻孔深度、桩径、清孔、沉渣厚度、检孔、钢筋笼制作安装、砼灌注质量、超生波检测、桩底压浆等符合设计要求。在进度方面按业主规定的节点工期
9、及批准的施工组织设计进度计划的要求控制工期和按时竣工。在费用方面严格按合同和设计文件要求据实、准确、及时计量。在安全方面控制的目标，无重大伤亡事故，在文明施工方面协助承包商达省级标化工地、创省级文明工地。在竣工档案方面，指导、帮助、监督承包商按要求完成归档资料，并独立完成监理资料及文档。控制要点：1、检查钢护筒直径、长度及埋设平面位置、顶标高和埋设深度： （1）护筒埋设允许偏差：顶面中心偏位宜不大于 5cm，护筒斜度宜不大于 1%。 （2）钢护筒顶高程应高出地面 0.3m。 （3）钢护筒埋深应综合考虑地质条件、护筒使用功能和稳定要求，但不得小于设计图纸要求。 （4）检查钢护筒直径是否满足设计或
10、规范要求（比设计桩径大 250400mm） ，钻机是否水平，钻杆垂直度是否符合要求。 2、检查督促承包商按规定及时对泥浆指标进行试验并符合工艺规定的要求。监理随时对泥浆比重、粘度、钻杆垂直度进行巡视检查。泥 浆 性 能 指 标 要 求泥 浆 性 能 指 标施工阶段钻孔方法地 质情 况相 对密 度粘 度（ Pa.s）含 砂 率（ %）胶 体 率（ %）失 水 率ml/30min泥 皮 厚mm/30min静 切 力（ Pa）酸 碱 度（ pH）一 般 地 层 1.05 1.20 16 22 8 4 96 25 2 1-2.5 8-10正循环易 坍 地 层 1.20 1.45 19 28 8 4 9
11、6 15 2 3-5 8-10一 般 地 层 1.02 1.06 16 20 4 95 20 3 1 2.5 8 10易 坍 地 层 1.06 1.10 18 28 4 95 20 3 1 2.5 8 10钻进 反循环 卵 石 土 1.10 1.15 20 35 4 95 20 3 1 2.5 8 10南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页5 三、简述钻孔灌注桩的施工过程（一）做好钻孔灌注桩的施工准备工作1、平整场地，设置泥浆池。对将要施工的桥址场地进行平整压实，对周边需要保护的生态景观等设置拉栅、挂牌加以保护。用于桩基施工的泥浆池可在河涌两岸辅路工程范围以外选择适当的位置设置，使制浆池和
12、沉淀（排浆）池泥浆循环使用。泥浆绝对不可直接排入河涌。泥浆池内的泥浆采用泥浆车外运到指定地点，绝不允许影响周边的环境。2、本工程项目不设混凝土拌和站。用于灌注桩的混凝土采用外购商品混凝土，采用混凝土运输车运输。直接将混凝土运送至浇筑砼部位。3、配置充裕的备用发电机。4、采备粘土自制泥浆每座桥在钻孔前应采集储备一定数量的塑性指数大于 25、粒径小于 0.074mm 的粘粒含量大于 5%的粘质土用于调制泥浆。粘质土调制的泥浆性能指标应符合规范要求，亦可视冲孔时的地质情况对泥浆性能指标加以调整。（二）埋设钢护筒护筒根据不同地质条件分别采用 =812mm 的钢板卷制而成，护筒内径比桩径大 2030cm
13、 ,护筒底角及各管节均设置加强箍，鱼塘处护筒底口应埋置到鱼塘的软土层下不小于 1.5m；护筒顶面高出筑岛顶面 0.4m 或高出水面 1.0m，护筒的平面位置偏差小于 5cm，垂直度偏差小于 1%。钢护筒可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土等方法进行设置。护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实防止漏水。（三）钻进钻进过程中，对不同地质情况调整泥浆比重，一般地质情况下，控制钻机钻进速度至最佳时间段，纯泥浆比重不宜大于 1.1。对于易坍孔地质如淤泥质层和砂层等，泥浆比重加大至 1.6。钻孔排渣、提钻检修或因故障停钻时，应保持孔内泥浆高出地下水位 1.0 1.5m，并保持相对密度和粘度的泥浆，防止孔内出
14、现坍塌现象。（四）终孔检查1、采用检孔器进行探孔，探孔器长度为 4.06.0D（D 为设计孔径） 。2、冲孔达到设计孔深后，地质情况与设计相符，应及时通知监理工程师检查终孔，如地质情况与设计不相符应通知监理工程师、设计代表采用适当措施研究解决。3、终孔合格后可进行第一次清孔。（五）钢筋笼制作及安装南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页6 1、钢筋笼严格按图纸要求施工，分节制作现场焊接，主筋焊接采用单面焊，其搭接长度不小于 10d，钢筋笼同一截面的主筋焊接数量不大于 50%，焊接间距大于30d。2、用吊机放钢筋笼，吊放时人工辅助扶直，防止偏笼和刮壁。如下图所示。3、在钢筋笼顶增设加强内箍，内
15、撑架定位筋，吊筋对中后焊吊在机架上，保证钢筋笼在砼灌注过程中不浮笼、不偏位。4、钢筋骨架上应事先安设控制保护层垫块砼。（六）二次清孔钢筋笼安装完毕，立即进行二次清孔，清孔作业图示见下图 3。13导管长度 翻 板 泥 浆 管空 压 机 风 管枕 木（七）水下砼灌注1、灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意精心施工，清孔后各项检验合格后，方可开始灌注。南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页7 2、储料斗容量（即首批砼储备量）应使首批灌注砼满足导管初次埋置深度的要求大于或者等于 1m。导管直径 300mm，导管悬 40cm。 3、拔塞后首批砼灌入孔底，立即测量孔内砼面高度，计算出导管埋置深
16、度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管大量进浆，表明出现灌注事故，应立即停止灌注，进行处理。4、灌注开始后，应紧凑地、连接地进行，严禁中途人为停工。在灌注过程中为防止砼拌合料从漏斗顶溢出或从漏斗处落入孔内。灌注过程中应注意管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除，在灌注过程中导管埋深最大不应超过 8m，拆管后埋深不少于 2m。5、在灌注过程中，导管内砼不满含有空气时，后浇砼要徐徐灌入，避免在导管内形成高压气囊，造成堵管。6、为保证成桩质量，在桩顶设计标高以上应加灌 0.5-1.0m 的凿桩头高度。7、在灌注将近结束时，有时会出现砼提升困难，此时在孔内注入稀
17、释泥浆，并掏出部分沉淀浆，使灌注工作顺利进行。8、有关水下砼灌注情况，如灌注时间、砼面的深度、导管埋深，核对砼灌入数量，以确定砼灌注高度是否正确，应有专人进行旁站记录。（八）冲孔桩施工工艺流程开工报告审批 测量放线 埋护筒 钻孔就位复测 钻孔 终孔第一次清孔 吊放钢筋 第二次清孔 灌注水下混凝土 验收计量。（九）现实施工中出现的问题1、钻孔过程中出现的问题及处理措施（1）护筒冒水 1问题：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。 2造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。 3处理措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘
18、土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持 1.01.5m 的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。（2）孔壁坍陷 1问题：钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。2造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，南京交通技师学院毕业论文第 页共 10 页8 护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。3处理措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，
19、使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于 3 小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。（3）钻孔偏斜 1问题：成孔后探孔器验孔时放不到孔底。 2造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。3处理措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大
20、于 20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处 0.5m 以上，重新钻进。（4）桩底沉渣量过多1问题：成孔后发现桩底沉渣量过多。 2造成原因：检查不够认真，清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。3处理措施：成孔后，钻头提高孔底 10-20cm，保持慢速空转，维持
21、循环清孔时间不少于 30 分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为 3050mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下 1m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。（5)钢筋笼上浮 1问题：钢筋笼的位置高于设计位置的现象。南京交通技师学院毕
22、业论文第 页共 10 页9 2造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有 1m 左右时，由于浇筑初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有 1m 左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混
23、凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。3处理措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在 1.52.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端 23m 时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在 24m，不宜大于 5m和小于 1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。南京交
24、通技师学院毕业论文第 页共 10 页10 总结在桩基的施工过程中,钻孔灌注桩施工起着举足轻重的作用,它即可稳固地基,又可减少沉降。在实习的这段时间里，我学到了钻孔灌注桩的施工技术，对路基、桥梁、路面的施工也有一定的了解。不知不觉我即将毕业了,在以后的工作中,我需要学习的东西还有很多很多,以后我们即将面对的工程方面技术问题也随之增多,比如PHC 桩、CFG 桩、水泥搅拌桩、桥梁桥面系、路基边坡防护等等,所以我现在掌握的东西还远远不够,而人际关系在以后的工作岗位中也是很重要的,不管是跟施工工人,还有业主,施工单位等等,都要搞好关系,这样才能把这个工程搞好。社会是个大熔炉,是一个锻炼人最好的平台,我只有努力努力在努力,才能在现在这个社会中占有一席之地,而这个过程是艰苦的,是枯燥的,但为了以后,只有努力奋斗,因为我们现在年轻,有的是活力。以上是我一年来实习的体验以及主要掌握的钻孔灌注桩的技术。通过这段时间的学习，我得到了全面的锻炼，实习的过程也使我完成了一个学生，在迈出社会时历经的过渡，提高了自己的独立性，得到了这个方面知识的运用能力，为以后正式踏出社会奠定看扎实的基础。在以后的工作中,我相信我会掌握更多关于工程方面的技术。
