桩基础勘查地质工程毕业论文

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1、摘 要在灌注桩施工中，由于控制不严、操作不当、地质条件差异等种种原因，较易造成施工质量缺陷。本文依据灌注桩的施工经验，较为详尽的阐述了灌注桩的施工技术及质量控制的要点，提出并分析了灌注桩施工中存在质量问题的原因，并针对具体问题研究制定了相应的处理措施，对现阶段灌注桩施工中常见质量问题的预防与处理具有现实的指导意义。 桩根底作为一种较成熟的地基处理方式在土建工程中有着广泛的应用。本论文引用了本人在南益名士1号工地实习期间所获得的资料，该工程的场地位于武汉市武昌区书城路以东、文秀街以北，地貌单元属长江二级阶地，现场地势较平坦。通过实习期间的观察和查阅资料，我从中发现了一些问题，并且进行了思考。本文

2、主要以钻孔灌注桩施工方案为线索 ，介绍了其工艺流程和施工方法，详细阐述了灌注桩常见问题的类型、成因及处理措施，包括钻孔过程中出现的施工质量问题及处理措施，混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及处理措施，灌注成桩后发现的质量缺陷及处理。关键词： 灌注桩 施工工艺 质量问题 施工管理 处理措施 ABSTRACT In the bored pile construction, due to lax control, improper operation, geological condition difference to wait for a variety of reasons, is easy

3、to cause construction quality defects.On the basis of perfusion pile construction experience, detailed description of the cast-in-place pile construction technology and quality control points, is proposed and analyzed in pouring pile construction quality problems and reasons, according to the concre

4、te problems in study and formulate the corresponding measures, on the current stage of filling pile of common quality problems in construction and prevention treatment is of practical significance.Pile foundation is a kind of relatively mature foundation treatment methods in civil engineering has a

5、wide range of applications.This paper refers to himself in South Asia of 1 site practice during the access to information, the project site is located in the Wuchang District of Wuhan City Road to the East, Wenxiu street to the north, geomorphic unit belonging to the two Yangtze River terraces, site

6、 of relatively flat terrain.Through the practice during the period of observation and study, from which I found some problems, and to think.This paper mainly in the bored pile construction scheme for clues, describes the process and method of construction, elaborated the pouring pile common problem

7、types, causes and treatment measures, including the drilling process of construction quality problems and treatment measures, concrete pouring process of construction quality problems and treatment measures, perfusion into after the pile quality defects found and treatment.Key words: pile Constructi

8、on technology Quality problemsConstruction management Treatment measures目录摘 要1ABSTRACT2目录3第一章 前言1第二章 桩根底概述2第一节 常见桩的类型2第二节 灌注桩的特征和适用条件2第三节 预制桩的特征和适用条件3第三章 工程概况及工程地质条件5第一节 工程概况5第二节 地质条件5第四章 钻孔灌注桩施工方案6第一节 工艺流程6第二节 施工方法7第五章 灌注桩常见问题的类型、成因及处理措施11第一节 钻孔过程中出现的施工质量问题及处理措施11第二节 混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及处理措施12第三节 灌注成

9、桩后发现的质量缺陷及处理13第六章 灌注桩质量控制的要点与技术探究15第一节 施工中质量控制的要点15第二节 技术探究18第七章 结论与建议20致 谢21参 考 文 献22第一章 前言桩根底作为一种较成熟的地基处理方式在土建工程中有着广泛的应用。近几年，随着国内大批基建工程的建设，灌注桩由于不受地下水位上下、周边环境、气候条件等因素的限制，具有噪音较小、工期短、本钱低等特点，适用于各类土层及风化岩和软质岩的处理，并能适量嵌入中微风化较硬质或硬质岩石，在石灰岩地区，能击穿岩溶裂隙发育带；由于其设备简单，易于操作，桩径可由钻头直径大小合理选配等特点，且施工工艺较成熟，故钻孔灌注桩被广泛用于水运、桥

10、梁、多层建设、高层建筑等，是设计者常常采用的一种深根底形式。但是由于不同的建设工程存在地质条件、施工环境、设备工艺、技术水平、工程管理等各方差异，且桩基的质量又与勘察、设计、施工等诸多因素有关，稍有不慎，就可能造成质量事故，而对质量事故的分析与处理是否正确，往往影响到建筑物的平安使用、工程造价及工期等诸多方面，严重的甚至导致整幢建筑物的损坏。由于钻孔灌注桩的施工大局部是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收，施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此在施工前要认真核查地质和水文资料，熟悉设计图纸的要求

11、，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些质量问题进行分析，依照相关施工、技术标准，制订施工质量验收实施方案，详实记录每根桩的施工情况，以便有效地对灌注桩的施工质量加以控制。如果施工单位能够严格按照国家现行有关标准施工并实施精细化管理，那么工程的质量是有保障的。然而现阶段有的建设工程的施工质量却常常达不到要求，是什么环节什么原因导致工程出现质量问题的呢？这些问题的产生又应该采取什么样的措施加以处理呢？本文针对当前桩基施工中存在的质量问题，着重从工艺流程及质量管理的角度，对施工中存在的质量隐患及形成原因进行分析研究并制定出相应的对策，从而防止类似问题在以后的施工中再次发生，使桩基的施工质量在细节上得

12、到完善，进而使整个建设工程的质量有了可靠的保障。第二章 桩根底概述第一节 常见桩的类型 2.1.1摩擦型桩 1摩擦桩 外部荷载主要通过桩身侧外表和土层之间的摩擦阻力传递给四周的土层，桩端只承受局部荷载，一般不超过10。如打在饱和软土地基和松砂地基中的桩。这类桩基的沉降较大，稳定时间也较长。 2端承摩擦桩在外部荷载成效下，桩的端阻力和侧摩阻力都同时发挥成效。如穿过软弱地层嵌入较坚实的硬粘土和砂、砾持力层的桩。这类桩的侧、端阻力所分担荷载的比例和桩径、桩长、土层的摩擦系数以及持力层的承载力有关。2.1.2端承型桩 1端承桩外部荷载通过软弱土层，由桩身直接传给桩端的基岩，桩的承载力由桩端基岩提供，一

13、般不考虑桩侧摩擦阻力的成效。2摩擦端承桩桩顶荷载主要由桩端承受，如通过软弱土层桩端嵌入基岩的桩，由于桩的长细比很大，在外部荷载成效下，桩侧摩擦阻力也起到局部成效，但桩侧阻力小于桩端阻力。 2.1.3按桩身材料分类 1砼桩 预制砼桩：可在工厂集中生产，也可在场地四周预制。一般为400 400或500 500，单节长10米左右，现广泛使用的预应力砼薄壁管桩，外径为350500，壁厚6080，管长7m11m等。 灌注砼桩：是用桩机设备在施工现场就地成孔或采用人工挖孔，在孔内放置钢筋笼，其深度和直径根据工程地质勘察报告，由设计单位确定，在各类建筑中也已广泛地使用。2钢桩 主要采用型钢和钢管两大类，作临

14、时支挡结构或永久性的码头工程。H型钢和I型钢桩那么主要用作支承桩。钢管桩那么由各种直径和壁厚的无缝钢管制成。上述几种桩型中，最常用的为预制桩和灌注桩。 第二节 灌注桩的特征和适用条件 2.2.1特征 1适用于不同土层。2桩长可根据地质情况做相应调整，没有接头。目前钻孔灌注桩的直径已达2m，有的桩长达88m。 3仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材。 4单桩承载力大。 5正常情况下，比预制桩经济。6桩身质量不易控制，较易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象。 7桩身直径较大，孔底沉积物不易去除干净人工挖孔灌注桩除外，因而单桩承载力变化较大。8水下施工

15、难度较大，质量控制是工作难点。 2.2.2灌注桩的适用条件 1沉管灌注桩：此类桩的适用条件根本同预制桩。可采用单打或复打工艺，主要依据土层的松软程度和单桩承载力来决定。 2冲击钻孔灌注桩：此类桩除了在碎石土、自重湿陷性黄土、砾石层中不宜采用，其余土层根本均适用。目前，对单桩承载力较大的高层建筑、大跨度工业厂房、大型桥梁等工程中，根本均使用了冲击钻孔灌注桩。3螺旋钻孔灌注桩：主要适用于根本无地下水，且桩长有一定限制，一般不能穿过卵砾石层，这种桩形属非挤土型干钻孔桩，不需要泥浆护壁，因此施工周期比冲击钻孔灌注桩要短，现场无泥浆污染。4人工挖孔灌注桩：此桩适用于地下水较少，对平安要求较高，尤其在有地

16、下水时需边抽边挖，因此对漏电保障等也有严格要求。人工挖孔灌注桩不适宜用于砂土、碎石土和较厚的淤泥质土层等。第三节 预制桩的特征和适用条件 2.3.1预制桩的特征 1桩的单位面积承载力较高。由于其属挤土桩，桩打人后其四周的土层被挤密，从而提高地基承载力。2桩身质量易于保证和检查；适用于水下施工；桩身砼的密度大，抗腐蚀性能强；施工工效高。因其打人桩的施工工序较灌注桩简单，工效也高。 3预制桩单价较灌注桩高。预制桩的配筋是根据搬运、吊装和压人桩时的应力设计的，远超过正常工作荷载的要求，用钢量大。接桩时，还需增加相关费用。 4锤击和振动法下沉的预制桩施工时，震动噪音大，影响四周环境，不宜在城市建筑物密

17、集的地区使用，一般需改为静压桩机进行施工。 5预制桩是挤土桩，施工时易引起四周地面隆起，有时还会引起已就位邻桩上浮。 6受起吊设备能力的限制，单节桩的长度不能过长，一般为10余米。长桩需接桩时，接头处形成薄弱环节，如不能准确平安保障桩长的垂直度，那么将降低桩的承载能力，甚至还会在打桩时出现断桩。 7不易穿透较厚的坚硬地层，当坚硬地层下仍存在需穿过的软弱层时，那么需辅以其他施工方法，如采用预钻孔法等。 2.3.2预制桩的适用条件 1持力层上覆盖为松软土层，没有坚硬的夹层。2持力层顶面的土质变化不大，桩长易于控制，减少截桩或屡次接桩。3水下桩基工程。4大面积打桩工程。由于此桩工序简单，工效高，在桩

18、数较多的前提下，可抵消预制价格较高的缺点，节省基建投资。5工期比拟紧的工程，因已在工厂预制，缩短工期。 第三章 工程概况及工程地质条件第一节 工程概况工程名称：南益 名士1号 钻孔灌注桩 工程地点：书城路建设单位：南兴房地产武汉 设计单位：武汉市建筑设计院勘察单位：湖北地矿建设勘察 监理单位：武汉华立建设监理本方案为钻成孔试桩数为600根据图合计，桩径为800mm，桩长47m65m不等施工以现场钻进为准，桩端进入持力层4-2中风化灰岩大于1.5m，桩芯砼强度等级为C50,钢筋笼通长至桩端。第二节 地质条件 场地位置及地形地貌场地位于武汉市武昌区书城路以东、文秀街以北，地貌单元属长江二级阶地。现

19、场地势较平坦。 岩土层结构特征在勘探深度81米范围内，根据各土层的物理力学性质，结合地层的沉积时代、成因和静力触探Ps-H曲线特征，将场地土划分四大层组10个亚层。各土层具体特征描述如下：1杂土层：色杂，稍湿湿，松散，由建筑垃圾、粘土层组成层厚1.005.20米，平均厚度2.93m。全场均有分布。2-1淤泥质粘土：灰黑色，软塑，局部流塑，层面标高16.1920.32m，厚度1.0510.00m，平均厚度3.11m，局部地段缺失该层。2-2粘土：灰黄色，可塑，切面光滑。层面标高8.917.39m，厚度0.610.4m，平均厚度2.84m。局部地段缺失该层。2-3粉质粘土：灰黑色，软塑，层面标高9

20、.1715.39m，厚度1.27.4m，平均厚度3.9m。局部地段缺失该层。2-4粉质粘土：褐红色，软塑可塑，含510%角砾，层面标高5.3715.9m，厚度0.44.0m，平均厚度2.02m。该层仅局局部布。3-1粘土：褐黄棕红色，硬塑，该层层面标高4.5617.22m，厚度0.55.9m，平均厚度2.15m。局部地段缺失该层。3-2粘土：褐黄色，硬塑坚塑，低压缩性，该层层面标高2.6616.32m，揭露厚度0.411.7m，平均揭露厚度5.34m，全场地均有分布，局部地段未揭穿该层。3-3含砾粘土：褐黄色、棕红色，坚硬，局部硬塑，揭露厚度6.360.4m，最大揭露厚度60.4m，全场地均有

21、分布，局部地段未揭穿该层。4-1中风化角砾状灰岩：灰肉红色，块状构造。揭露层面埋深52.559m，揭露厚度6.37.7m，本层未揭穿。4-2中风化灰岩：灰深灰色，隐晶结构、块状构造。揭露层面埋深4480.5m，最大揭露厚度为8.4m，本层未揭穿。第四章 钻孔灌注桩施工方案第一节 工艺流程本工程的工艺流程如下，场地平整桩位放线、开挖浆池钻机就位、孔位校正埋护筒成孔清孔成孔验收吊放钢筋笼、导管灌注水下混凝土成桩养护。工艺流程图如下： 平整场地 桩位放线 钻机就位 埋设护筒成孔验收第一次清孔下导管 转进安装钢筋笼成孔复验参加清浆导管闭水试验灌注水下混凝土拔出导管、护筒制作混凝土试件桩位放线商混混凝土

22、第二节 施工方法施工准备：钻孔前需进行的准备工作有：平整场地、挖泥浆池、准备合格的粘土、架设配电线路及安装配电柜、配送用电和用水接口、钻机进场安装就位。桩位测量：使用全站仪进行导线闭合测量，合格后测放桩位标记，并做好标记保护工作，报监理公司复核、审批。 埋设护筒：护筒用8mm厚钢板制作，钢护筒制作完毕后，根据图纸桩位定位,埋设护筒，护筒中心与桩位中心偏差50mm。4 .2.4钻机就位钻孔采用2台旋挖钻机成孔、一台回转钻机造浆。钻机进场后检查钻头直径并及时进行焊接修补，检测到成孔直径不满足要求，那么停止钻孔，重新对钻头进行焊接，直到满足要求后，再进行钻进工作。安装钻机前使用全站仪复核点位，开钻前

23、用水准仪测量护筒顶部标高，以计算孔深作为钻孔深度监测的根底数据。钢护筒埋设完成后，钻机组装就位，并使其底座平稳、水平，钻架竖直，保持钻机中心、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度。施工中能自行造浆的黏性土层外，均制备泥浆。选用高塑性黏土或膨润土造浆，使泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率到达设计和标准要求。特别是钻进到砂卵石层时应加强监测，如泥浆指标达不到要求，及时抛填粘土，通过钻头钻进时的旋挖力重新造浆，使泥浆指标满足要求 泥浆护壁应符合以下规定：1、施工期间护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上，在收水位涨落影响时，泥浆面应进入护筒1.0m以上；2、在清孔过程中，应不断置换泥浆，去除

24、底部沉渣直至灌注水下混凝土；3、施工中废弃的浆渣即时运出场外。桩成孔：成孔顺序采用跳钻法，隔桩钻孔，以防止桩孔缩颈、变形。当桩孔钻进勘察设计要求后，对桩端持力层进行判别。因该工程桩端持力层为中风化砂岩，根据施工经验，砂岩完整性较差的地方主要在强风化进入中风化时，容易出现松散。出现这种情况必须继续钻进，直至出现颗粒状岩石，终孔、清孔、测量孔深，待钢筋笼、砼导管安装完毕后，再一次对桩孔进行测量。如沉渣过厚，必须再次清孔。 桩基检测混凝土灌筑桩质量检验标准及检测方法:序号检查工程允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位13根桩、群桩根底中的边桩：d/6且不大于100；群桩根底中的中间桩：d/4

25、且不大于150基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300用重锤测，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术标准按基桩检测技术标准4混凝土强度设计要求试块报告5承载力按基桩检测技术标准按基桩检测技术标准和见设计图纸要求一般项目1垂直度1%桩长用钢筋探笼、重锤配合进行测量2桩径mm50用探笼检测3泥浆相对密度1.25用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样4含砂率8%用筛子、天平、炒锅测，清孔后在距孔底50cm处取样5黏度28s用泥浆稠度仪测，清孔后在距孔底50cm处取样6泥浆面标高(高于地下水位)m1目测7混凝土坍落度(水下灌注)mm180220坍落度仪8钢筋笼安装

26、深度mm100用钢尺量9混凝土充盈系数1检查每根桩的实际灌筑量10桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体11沉渣厚度mm50用测锤、测饼进行测量本工程施工前先做荷载试验，完工后再做上下应变检测，低应变检测按设计要求进行。 钢筋笼制作与吊装钢筋笼在钢筋加工棚一次制作绑扎成型。桩身钢筋笼主筋采用搭接焊，螺旋箍和加劲箍均采用单面搭接焊，搭接长度10d。加劲箍与主筋每隔一根错位点焊连接，采用E422焊条；螺旋箍与主筋绑扎连接。主筋焊接在同一连接区段内钢筋接头面积不应超过钢筋总面积的50%，且接头位置错开900mm。钢筋笼每间隔2米焊接保护层定位钢筋，保护层厚度50mm。 钢筋笼制作

27、允许偏差工程允许偏差mm主筋间距10箍筋间距20钢筋笼直径10钢筋笼长度100钢筋笼吊装采用汽车吊或塔吊一次吊放入孔，起吊点设在钢筋笼顶部、中部及底部1/3位置处，成孔检查合格后即可吊放钢筋笼。钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放、慢放，如遇阻碍，可徐起徐落和正反旋动使之下放，以免碰坏孔壁。钢筋笼到达标高后，检查其中心偏位是否符合标准要求。检查合格后将对称焊接在钢筋笼顶部主筋上的四根吊筋与孔口护筒焊接牢固，以防掉笼或浮笼。 水下灌注混凝土钢筋笼安装就位后再次检验孔底沉渣厚度，如不满足50mm标准要求，应进行二次清孔。清孔完毕后应立即灌注水下混凝土：其粗骨料最大粒径应小于40mm，且不大于最小钢筋间距1

28、/3，含砂率在40%50%，选用中粗砂，坍落度控制在180mm至220mm。混凝土由专业商品混凝土搅拌站拌合，商砼车运输到现场，采用汽车砼输送泵直接泵送砼。根据现场实际情况必要时掺加缓凝剂，以保证混凝土的质量。灌注混凝土进度宜控制在混凝土初凝时间内。导管采用钢导管，管节长度型号为0.5m、1.0m、1.5m、3m、4m，管径250mm，钢管厚3mm。拼装后确保导管底部至孔底间距在0.30.5m，以利隔水栓顺利排出及灌注混凝土时挤出沉渣。导管在使用前需进行检修，并以0.61.0mpa水压力试压，合格前方可使用。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以免漏气、漏浆而影响砼灌注质量。首批灌注混凝土

29、的数量应能满足导管首次埋置深度1.0m和填充导管底部的需要。导管在混凝土面的埋置深度一般在2.06.0m严禁把导管底端提出混凝土面，并应控制导管提拔速度，安排专人测量导管埋深及其内外混凝土高差并做好记录。h1HcHwh2h33V=h1(d2/4)+Hc(D2/4)V-漏斗与储料槽容量；h1-钻孔内砼高度到达Hc时，导管内砼柱为与导管外水压平衡所需高度m，h1=hwW /C； Hc-钻孔内灌注首批砼后所需的砼面至孔底的高度，即导管初次埋深h2加间距h3。h2至少为1.0m，h3为0.3-0.5 m ，当孔底有沉淀时应将h3值适当加大；Hw-孔内水面至首批灌注需要的砼面高度m；D-钻孔直径1.0m

30、；d-导管直径250mm；w-孔内水或泥浆的密度，取1.2/m3；c-砼拌合物密度，取2.4/m3。开始灌注砼时，可以使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减小砼的冲击力，预防钢筋笼上浮；当钢筋笼在砼内有一定埋深后，再适当提升导管，按正常速度灌注砼。砼超灌高度按设计要求执行。桩身充盈系数大于1.0。每根桩试件按规定执行。第五章 灌注桩常见问题的类型、成因及处理措施第一节 钻孔过程中出现的施工质量问题及处理措施 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

31、筒时，筒的四周应选用最正确含水量的粘土分层夯实。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，假设护筒严重下沉或移位时，那么应重新安装护筒。 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，那么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，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，使用优质的泥浆

32、，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，防止碰撞孔壁，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。 缩颈1问题：缩颈即孔径小于设计孔径。2.造成原因：在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩颈现象。3处理措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，那么孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进

33、或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的方法，以扩大孔径。 钻孔偏斜1问题：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。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：先将场地夯实整平，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

34、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。 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：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缺乏而难于将沉渣浮起；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：防治措施是成孔结束后应立即清孔，将孔底残留的沉渣清理干净，清孔时应控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。清孔后还须换浆，将孔内含砂量大、泥浆性能差、容易在孔底沉淀的泥浆换成性能好并能确保在换浆完毕到砼浇灌这段时间内，孔底不产生或少产生沉淀物的泥浆，待有关单位验槽合格前方能下钢筋笼。钢筋笼吊放时，

35、应使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，防止碰撞孔壁。钢筋笼的连接可采用冷压接头工艺加快对接钢筋笼的速度，减少空孔时间。下完钢筋笼后，应利用导管进行二次清孔，从第二次清孔停止至砼开浇的时间应严格控制在适宜的范围内，否那么应重新清孔，以减少沉渣。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为3040mm，应有足够的混凝土储藏量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，并利用混凝土的巨大冲击力翻起孔底沉渣，以到达去除孔底沉渣的目的。第二节 混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及处理措施 卡管1问题：灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。2造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗

36、骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。3处理措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为1822cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.61.0MPa，以防止导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应连续倒入漏斗的导

37、管，防止在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，防止机械事故的发生。 钢筋笼上浮1问题：已安装好的钢筋笼，在灌注混凝土的过程中，因混凝土的浮力会使钢筋笼升高上浮，且易使钢筋压曲变形，甚至散架，从而发生钢筋笼的实际位置高于设计标高的现象。2造成原因：浇筑过程中因导管在混凝土中埋置深度过大，导致混凝土流动性过小，钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下时，因浇筑速度过快，混凝土自导管流出后冲击力较大，导致钢筋笼被混凝土顶升上浮；由于浇筑时间较长，上层混凝土已接近初凝，在其外表形成硬壳，致使混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，也会造成钢筋笼的顶升。3处理措施：钢筋笼初

38、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；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，当上升的砼面接近于钢筋笼底端时，一方面应放慢速度，另一方面应控制适当的导管埋置深度，使钢筋笼底端被逐步埋入砼，当钢筋笼有三分之一长被埋入砼中时，可恢复正常的灌注速度，使接触钢筋笼的砼具有良好的流动性，从而减少埋入阻力。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

39、可消失。断桩1问题：混凝土凝固后桩体不连续，无法继续灌注的现象通称为断桩。2造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被浆液稀释，使水灰比增大，造成混凝土离析，使混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，浆液浸入混凝土使水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣、初凝，致使桩身出现软弱夹层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的方法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。3处理措施：成孔后，必须认真清孔

40、，一般是采用浆液循环清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，防止孔底沉渣超过标准规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功前方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应防止停电、停水。应确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度

41、而定，切勿起拔过多。当断桩截面位置处于设计桩全长的13以下时，一般采取冲击钻去除已灌注局部，再在原位从新浇筑的处理方法；当断桩截面位置处于设计桩全长的23以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行孔壁加固，然后进行断桩的接长处理；当断桩截面位置处于设计桩全长1323之间的，应对各种处理方法进行比照，选择经济、可行的处理方法。如果桩长大于50m的桩出现断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来较大的损失。第三节 灌注成桩后发现的质量缺陷及处理 桩全长小于设计要求。这种缺陷可分为两类，处理桩头后，混凝土顶面高程小于设计要求、钻孔底部沉积的虚渣在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计、嵌入

42、基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。桩顶高程小于设计要求的原因是混凝土灌注终孔时控制失误。基坑开挖后进行钻孔桩的接长。接长施工前，先清理干净混凝土以上的浮渣和松散混凝土等，将顶面人工凿修平整。而后在护筒防护下开挖接长局部的桩孔。接长局部桩孔直径应大于设计钻孔桩直径40cm，深度从平整后混凝土面向下不小于接长局部桩孔直径的1倍。接长局部混凝土的强度应比原设计提高1个等级，新旧混凝土的接合面必须做好混凝土的接槎处理。 桩体混凝土不连续。由于灌注过程中，发生的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题，应积极与设计单位协调采

43、取合理措施处理。对于钻孔桩底部混凝土夹渣的情况，采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。第六章 灌注桩质量控制的要点与技术探究第一节 施工中质量控制的要点 孔的垂直度钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环，目前大多数的施工现场对垂直度的检查不严格，有的单位没有检查设备或根本不知道如何检测，有的单位那么因测孔斜费时费力不愿多此一举。斜率超标，桩的受力状态被改变，桩头偏位，影响上部结构质量，严重影响钢筋笼的安置；在砂土类地层中孔壁极易塌孔，沉渣不易去除。为防止钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜应及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬

44、物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践说明，也是防止孔斜的简单有效的方法。终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力，且修孔常使桩的充盈系数增大，造成经济损失。 孔深在恶性工程事故的桩基工程中，孔深不到位的例子很多，对于孔深的量测应是质检工作的重点，实际操作中应注意的问题有：1测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，有的收缩量可达1cm/1m左右，测50m的孔就会产生0.5m左右的误差。

45、更大的测量误差是由于测绳易断引起的，断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用，往往可差数米。采用细钢丝测绳要留神数标松动错位。彻底防止误测的方法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。2钻孔入岩深度达不到设计要求，更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。因此入岩深度的控制应引起设计、施工和质检部门的共同重视。入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法。此外，还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案，直至工程使用正常，沉降稳定。正循环工艺成孔的桩由于取不到完整的岩样，故确定嵌岩深度很

46、困难。较可靠的方法是认真分析钻探资料，根据各钻孔土层分布情况综合评判场地地质概况，然后做出岩层分布的等高线图，按等高线图确定成孔深度。因本法有一定的随机性，应适当加大平安系数，有时尚需适当补充钻探孔，在某些缺少钻孔的控制区域，也可用钻机换取芯钻头直接取岩芯判定。正循环工艺采用的方法难度大。 孔径在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。尤其要重视液性指数IL0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土而在IL1.0呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象更不可防止。与孔径有关的质量问题有：1由于孔径小于标准要求，桩的截面缩小，承载能力降低，实际上降低了桩的平安系数。2软弱土

47、层一般都在地层上部，缩颈现象也发生在此段，而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压强度不够而破坏。3由于孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力削弱或丧失。防治的主要措施是加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，增大泥浆比重和粘性及稠度。钻头直径应适当加大，也可采用处理孔斜的导正器法，在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。此外在易于产生缩孔的土层中施工，减少空孔时间也是非常重要和有效的措施。泥浆在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果

48、是：1形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层那么易于缩孔。2泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。3稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导数钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大局部堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。有的工程计算承载力为14000kN以上，而静载试验不到5000kN就破坏，其中就有泥浆的影响。在空气中坍落度为21cm、扩散直径为38cm的砼，在水中坍落度下降为16.5cm、扩散直径为30.

49、5cm，而在比重为1.2的泥浆中，坍落度那么为14cm，扩散直径只有27cm。因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题，质检部门一定要按标准要求严格控制泥浆的质量。沉渣与沉淤有人常把沉渣与沉淤混为一谈，认为但凡孔底的沉积物统称沉渣，实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩土，主要是砂、砾石和碎岩渣等，而沉淤那么是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层，能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的去除采用反循环成孔工艺能到达较好的效果，泥浆速度能到达23ms，是正循环的40倍以

50、上，故携渣能力强。为此，可采用正循环成孔，气举反循环清孔的工艺。此法现场只需增加一台6m3的空压机即可，费用不大，简便易行，效果良好。采用该法，关键是控制好孔内泥浆面的落降，落降快、落差大那么易塌孔，因此补浆要跟上，而且抽渣时间要短。实践证明，应用得当，桩的承载力能大幅度提高。无论采用反循环还是正循环成孔工艺，都应重视砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分钟左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥浆的抽吸作用导致一局部沉渣、沉淤上浮，而且短时间内不会沉淀。此时灌注砼，砼坠落的巨大冲击力还能溅除最后剩余的局部沉渣与沉淤，可根本上将孔底沉渣去除干净。砼灌注砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首先必须严格按

51、设计强度配制砼。许多施工单位都是现场搅拌砼，其常见问题是：(1)砂石的含泥量偏大；(2)配料的计量不准确；(3)水泥保管不善受潮。水下砼灌注由于阻力大不易流畅灌入，于是施工单位常随意加大水灰比，增大塌落度便于砼灌注，结果砼的强度等级严重降低。质检和监理人员应加强现场质量监督，严格执行试块的见证取样制度，确保试验结果的真实性。在保证砼质量合格的前提下，导管法水下灌注砼质量难以控制的主要原因是：1)不能象上部结构施工那样逐层振捣；2)由于导管埋在泥浆和砼中，砼的灌入阻力是相当大的，灌入阻力可按下式估算：R=(D2d2)(l1rw+l2rh)/4式中，D为桩直径；d为导管直径；rw为泥浆重度；rh为

52、砼重度。要克服很大的灌入阻力保证砼桩质量，必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成每一斗砼灌注的时间越短，砼桩身越均匀。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径那么摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，那么易造成砼粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减。桩身不匀，那么影响桩的抗压强度。目前最常见的水下砼灌注法的缺点是：1在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉，砼料落人导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。2砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。3吊

53、臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。4由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。鉴于以上缺点，监理应倡导施工单位使用大体积砼冲击灌注法，如桩的初斗砼灌注一样，每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量，出料口直接插入导管，然后翻开活门一次连续冲击下去，其优点是：1功能大，冲击力强。物体的冲击能量与质量和速度有关，在速度相同的情况下就取决于质量。根据动量原理可得自由落体的平均冲力公式如下：F=mg(2h/gt2)0.5+1式中，m

54、为落体质量；t为作用时间；h为落体高度；g为重力加速度。假设大斗方量为2.5m3；，砼容重为22KNm3，那么m约为5.5t，假设h=30m，t=1.0s，由式求得F=1872.679kN。平均冲力是砼自重的34倍，与前面根据式计算的砼灌入阻力相比大6倍。实际瞬时冲力的峰值比平均冲力高达一倍以上。在巨大冲力的作用下，砼的向上顶升力和侧向挤压力就有了保证，桩的摩阻力和桩身砼密实性都得以提高。2首斗砼灌注冲力大，沉渣、沉淤被溅开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥。3灌注时间短，桩身段骨料分布均匀，桩身段强度能得到保证。但用大体积砼冲击灌入法应注意以下几个问题：1必须注意排气技术，防止形

55、成气堵，使砼料灌不下去。大斗出料口与导管不可用螺扣联接成一体，会形成气堵。应改为插入式联接方式，大斗出料口外径比导管内径小2至3cm。另外，还要在出料管活门的下方焊上比导管外径大23cm的法兰盘。2砼料最好通过网筛(网眼810cm左右)进入料斗，防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管。3砼和易性要好，如砼离析，那么容易在料斗下部和出料口处形成堆积，导致出料困难，同时也容易堵塞导管。4砼灌注时，吊车司机的配合也至关重要。当翻开活门砼料下落时，必须随砼料的下落不断向上提动导管，提动量要小，注意掌握时机。实践证明，有经验的吊车司机对缩短砼的灌注时间，防止卡管、堵管事故，起相当大的作用。5当砼灌注到桩顶

56、部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，一般为10m左右，灌注时及时上拨，保证高度产生冲力，使桩头局部的砼质量不至降低。此外，不可无视大斗和导管的保养，内壁光滑可大大减小摩擦阻力，同时也减少堵管的发生率。当施工单位机械化程度低时，现场搅拌砼可采用卧式大斗，在地面装满料，再用吊车吊起与导管连接进行灌注。在保证上述砼材料质量合格的前提下，如每一斗砼灌注下去孔口返浆激如泉涌，那么灌注质量一定好，如孔口返浆弱如渗流，甚至反复升降导管不见泥浆返流，那么灌注质量必定欠佳。第二节 技术探究 嵌岩深度1岩石力学性状在确定嵌岩深度之前，应对岩石的力学性状有所了解，尤其是抗压强度。微风化软质岩如

57、粘土岩，其饱和单轴极限抗压强度一般在1012MPa之间，当于C15C20砼。硬质岩如微风化砂岩，其饱和单轴极限抗压强度一般在5060Mpa之间。高于C60砼。这是根据钻探取芯试验的结果得来的，实际上未扰动岩层的抗压强度比这还要高。事实上，当嵌岩深度设计的很深时，把强度高于或相当于砼强度的岩层钻空，然后灌入砼显然是不值得的。工程中还常把强风化岩层视为软弱下卧层，即使在强风化上有很厚的卵石层也不敢将桩端置于其上；此外，不管强风化层有多厚也非得钻穿，直到中微风化为止。实际上强风化岩层本身就是低压缩坚硬层，其承载力q能达10001500kPa，侧摩阻力qs能达4050kPa，不亚于较硬的卵石层.只要桩

58、的施工水平到达要求，其承载力相当可观，我个人意见设计时应具体情况具体分析。2施工工艺水平加大桩的嵌岩深度，主要目的是增加侧摩阻力。要使入岩段桩的侧摩阻力能充分发挥，必须使砼与岩石孔壁很密实地结合为一体，这就需要去除泥皮，目前国内施工水平还解决不了这个问题日本在导管端部外周围安装一环状管，可喷射高压水，喷射力能达2000Ncm2以上，在比重1.2左右的泥浆中，射程达1.5m以上，此法可用来清渣、清淤和清洗孔壁，因此片面强调增加嵌岩深度有时并不一定能到达预期效果。3上覆土层力学性状上覆土层能提供的侧摩阻力qs越大，桩尾段承载力发挥的比例就越小，增参加岩深度也就更无意义。总之，增加嵌岩深度并不能保证

59、承载力提高，有时适得其反。桩的承载力与成桩用时关系极大，空孔时间长，孔壁浸泡时间就长，不但泥皮增厚，孔壁一定范围的土质也会泡得松软，无疑降低了摩阻力，使质量事故的发生率提高。随嵌岩深度的增加，桩的造价也增加。粗略统计说明，入岩深度占桩长比例增加10%，每米桩长平均造价约增40%。 极限承载力确定桩的极限承载力主要是依据标准GB50007-2002和JGJ942021，由于这个问题至今还未圆满解决，所以在标准中都未作严格的规定。在实际工程中，对于Q-s曲线在s40mm时即出现陡降的情况，以上两标准结果一致；而对于s40mm的缓变形曲线，那么因设计人员对标准的不同理解，有的取s=40mm，有的取s

60、=60mm，所对应的荷载作为极限承载力，这20mm之差，其经济效益可达数百万元的差距。如某高层建筑，设计桩数600多根，1000mm，60多米长嵌岩桩，单桩造价5万元左右。当s=40mm，Q=13500kN；当s=60mm时，Q=16250kN。这是根据五组试桩结果的较保守取值，如取Q=16250kN作极限荷载，可减少100多根桩，节省造价500多万元，工期也可缩短几个月。按标准无论取s=40mm还是s=60mm，都是很笼统的，不分长桩、短桩，不分预制桩还是现场灌注桩，不分摩擦桩还是摩擦端承桩，也不考虑施工工艺、地基土层和荷载量级，这反映了至今对桩的承载力的研究还不够深入，应尽早研究和解决这个

61、问题。按目前的取值标准，对承载力量级大的大直径中长桩偏于保守且不够经济。如对1000mm，长55m的桩。当Q=15000kN时，砼桩身的弹性压缩就达20mm以上；如按s=40mm或s=60mm取值那么桩土之间的相对位移就更加微小，桩的承载力尤其是桩下部和端部的承载力就得不到充分发挥，结果是平安系数增大，经济效益降低。在确定桩的极限承载力时，大直径中长桩Q-s曲线常常是缓变形，这时的取值以变形控制为主。第七章 结论与建议由于钻孔灌注桩在施工过程中工序复杂，随时都有可能出现各种质量问题，这就要求质量控制人员，要认真执行标准及质量评定标准。在施工准备阶段及施工过程中，对每道施工工序要严格把关。采取积极有效的控制措施，对于不符合规定的工序应进行返工处理并直至合格，未经验收合格的工程不允许进行下道工序的施工。只有对施工的过程进行全面质量控制，严格各道施工工序的质量管理，才能使整个建设工程的质量有保障。综上所述，为了提高建设工程钻孔灌注桩的质量，建设单位应从以下几个方面对施工质量进行严格控制并在施工的过程中不断的进行研究、改良和提高：1对钻孔设备的机械性能、制浆设备的施工效率以及相关检测