建设桥梁桩基施工技术.doc

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1、建设桥梁桩基施工技术随着我国经济的发展和公路桥梁建设步伐的加快，公路桥梁工程也出现了一系列的质量事故，直接关系到人民的财产安全，成为人们关注的焦点。公路桥梁施工单位应该对此高度重视。桥梁桩基施工的隐蔽性要求在桥梁桩基的施工中，不仅要依靠先进的科学技术进行施工，还要根据丰富的施工经验对在施工中出现的问题及时进行处理，避免工程质量事故的发生。根据工程具体地质情况，桩基施工一般采用挖空桩施工。不易挖空的地质，采用钻孔灌注桩施工。由于桥梁工程中钻孔灌注桩是隐蔽工程，大部分工作在水下进行，施工质量检验困难重重。所以，桥梁工程中钻孔桩施工技术讨论具有十分重要的意义。 桩基由若干根桩和桩顶承台组成，是一种常

2、用的深基础。当墩台位置处的软弱覆盖层较厚、持力岩层较深时，桩基可穿过软弱层支承于撑力岩层上。桥梁桩基础大多采用钢筋混凝土桩。 按受力形式桩基可分为端承桩和摩擦桩，前者承载力 主要由桩底岩层提供，后者由桩身穿过土层的竖向摩擦力提供。 桩基施工方法可分为两大类：灌注桩和沉入桩。钻孔灌注桩 灌注桩施工是先用人工或机械在土中做成桩孔，然后再把桩身钢筋笼放入桩孔中， 向孔中灌注混凝土而成桩，最后在桩顶浇筑系梁或承台。若用人工开挖桩孔则称为挖孔桩，若用机械挖孔称为钻孔桩。 钻孔桩成孔方法主要有：旋挖钻机成孔、正反循环钻机成孔、套管钻机成孔、冲击钻机成孔等。 灌注桩施工是先用人工或机械在土中做成桩孔，然后再

3、把桩身钢筋笼放入桩孔中，向孔中灌注混凝土而成桩，最后在桩顶浇筑系梁或承台。若用人工开挖桩孔则称为挖孔桩，若用机械挖孔称为钻孔桩。 钻孔桩成孔方法主要有：旋挖钻机成孔、正反循环钻机成孔、套管钻机成孔、冲击钻机成孔等。旋挖钻机成孔：是由钻杆带动钻头旋转，动力钻头正转可低速钻进，反转高速甩土，钻头旋转将土或砂粒切成碴土，然后快速提出孔外。该法可实现干法施工，不需用泥浆出碴，环保性良好，适用于黏土、粉土、砂土、淤泥质土以及部分卵石碎石地层等。冲击钻机成孔：冲击钻机是用卷扬机等设备将带刃的重钻头或冲抓提高，然后放开卷扬机，钻头落下，切削压碎孔底岩土。可以把钻头提出孔口后用出碴筒出碴，亦可用泥浆循环法出碴

4、。冲击钻孔适用范围较广，黏土、粉砂、卵石层均适用。套管钻机成孔：是在钻孔的同时，用机械晃动压入一钢制套管。套管作用是防坍孔，孔中用重锤式抓斗机除土。成孔后放入钢筋笼，然后在灌注桩身砼时，逐步将套管拔出。套管钻孔法适用于非岩层的履盖土层中，对坍孔防护作用好，可在已有建筑附近施工。工作程序正反循环钻机成孔：依靠钻头旋转钻进，用泥浆循环进出钻孔浮起并将钻碴带出钻孔实现出碴。按照泥浆循环方法可分为：正循环和反循环两种。反循环比正循环法出碴效率高。泥浆同时起到护壁（平衡孔内水压力），防止坍孔和浮碴的作用。泥浆由黏土或膨胀土加外加剂组成，泥浆比重一般在1.11.3间。典型实例桥址处地质条件为粉、细、中、粗

5、砂层及少量砂砾层。桥梁基础为混凝土钻孔灌注桩，每桥墩为4根3.0m钻孔桩，横桥向桩距10.0m，顺桥向桩距9.0m，桩长91.0m。考虑到雨季时河床冲刷严重，钻孔桩上部有钢护筒，桥墩桩钢护筒设计为直径3.0m，护筒长52m。特点：从永久钢护筒底口钻孔开始至混凝土填充至永久钢护筒底口不得超过73小时（39m桩长）。孔底沉碴厚度：孔底至少50%横截面上沉碴厚度25，粒径小于0.005mm的粘土颗粒含量大于50%的粘土即可。所选粘土中不应含有石膏、石灰或钙盐类化合物。泥浆拌制的加料顺序是先加水、再加膨润土，搅拌2分钟后加Na2CO3再搅拌1分钟，放入泥浆池待用，不得在钻孔桩内拌制泥浆。钻孔时采用反循

6、环的方法，其泥浆循环过程为：新制泥浆泥浆池桩孔泥浆净化桩孔钻孔结束泥浆池。钻孔进行过程中，严格控制孔内泥浆面高度，泥浆顶面应高出水面2.0m3.5m，滩地桩不低于孔口高程，确保孔壁稳定，不塌孔。每小时检查进浆口泥浆质量。对于深孔钻进时，要经常观察排渣口的的出浆情况，若发现排渣不连续，可能是因力不足所致，需调整中间风包位置。钻孔至设计标高后，将钻头提离孔底510cm，转盘慢速旋转继续泥浆反循环，经净化后的泥浆返回孔中，清孔直至满足要求为止，清孔完毕，拆除钻机。钻机拆除后即可进行成孔质量检测。检测的项目有孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度。孔深以钻杆长度控制，并以测锤测绳比尺法复核，用CDJ超声波大孔径

7、测孔仪检测孔径、孔斜率及沉渣厚度。安装临时护筒钻孔泥浆分离系统泥浆分离器水中墩钻孔桩施工平台钻孔结束后移除钻具和钻机钻孔桩成孔质量检测水下混凝土灌注砼灌注前，对导管均应逐段进行承压水密试验，在无渗漏的条件下持荷时间不少于5分钟。导管安装完毕，底口离桩底约40cm。导管连接接头应牢固，密封。灌注砼前需对砼输送管路及容器洒水润湿，然后在填充导管内安设泡沫隔水栓塞。首批混凝土能使导管口埋入混凝土1.5m以上并立即继续灌注混凝土。砼灌注过程中要有专人测量砼面标高，正确计算导管在砼内的埋置深度，导管的埋置深度不小于3m，砼灌注至设计标高拔出最后一节导管时应缓慢提出，以免桩内夹入泥芯或形成空洞。桩底压浆为

8、重新压缩钻孔时松动的土层，提高桩的端部承载力，减少桩的沉降量以改善上部连续结构的梁体应力，所有的桩的桩底进行均匀的压力灌浆。压浆浆液由水泥、膨润土、水、缓凝剂组成，其7天最小抗压强度5MPa。浆液要求流动性好，压力泌水小，初凝时间约23小时，粘度为810s。桩身混凝土灌注后2448小时，开始压水，出浆口出水后，关闭出浆阀，继续加压，使套筒包裹的出浆口开裂，当出浆孔开裂后，逐渐减压，防止高压水回流，夹带杂物堵塞压浆孔。压浆在混凝土灌注完成10天后进行。浆液按剂量通过灌浆回路轮流依次压注，每次循环每个回路的剂量不超过100L，所有回路应以规定的剂量轮流压注达到100bar的压力后维持10分钟，压注

9、后应用清水彻底冲洗回路以便下次压注顺利进行。压注完成后不少于6小时开始下一轮的压注，直至1注浆量达到2500L或所有回路达到100bar（10Mpa）压力即可停止。桩身混凝土完整性检测灌注混凝土一周后进行，即可用声波动测法检测桩身混凝土填充质量，声测数据以0.5m行程连续读取并以数字式盘片记录以使长期保存，检测报告在检测结束后48小时之内提交工程师认可。声测利用6根声测管检测9个断面。典型事故北京某桥钻孔桩桩头下没有粗骨料由于商品混凝土陷度超过24Cm，运距远，造成混凝土内粗骨料下沉，而桩顶预留超灌高度不足以将浮浆浮至桩头部位，导致这种现状。处理办法：继续向下凿，直至正常为止。结果：凿下40至80Cm即正常。东莞某桥1.6m钻孔桩成桩后，检测发现桩底有1m沉砂！原因：清孔不彻底；泥浆池内有沉渣；清孔完成封混凝土的时间过长，封底前，没有再进行检测沉渣厚度。处理方法：冲击造孔，重新成桩。损失10万元。汉江某桥2.4m钻孔桩断桩原因：护筒没有打入不良地质层，导致封底灌注混凝土过程中局部塌孔，造成断桩。处理方法：特制包径钢护筒，打入原桩外围，重新成桩。18