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大直径水中深钻孔灌注桩的施工技术和质量控制

大直径水中深钻孔灌注桩的施工技术和质量控制

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大直径水中深钻孔灌注桩的施工技术和质量控制

大直径水中深钻孔灌注桩的施工技术和质量控制

【摘要】通过对1.8m直径水中深钻孔灌注桩的施工总结，提出切实可行的技术措施和质量控制要点。

【关键词】大直径水中深钻孔灌注桩施工技术质量控制

钻孔灌注桩基础目前使用已相当普遍，但因属隐蔽工程，其施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中有时一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度。尤其是大直径的水中深钻孔桩，在施工时更应严把各个环节，制定切实可靠的技术措施，加强施工质量管理，否则一旦出现问题，将造成严重后果，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响，本文根据笔者参加白茆塘大桥1.8m直径、桩长达71.8m的水中钻孔桩施工的经验，就如何保证成桩顺利、保证质量等方面进行探讨，以期与同行相互交流，以达到提高施工水平的目的。

一、工程概况

白茆塘大桥位于江苏省沿江高速公路常熟三标段K78+489.000里程，设计为4-30mPC箱梁结构。基础为钻孔灌注桩，其中1#、2#墩为水中桩，直径1.8m，桩距7.045m，桩长71.8m，河水面到桩底76.8m，该处平均水深4.8m，水流速度6m/s。施工时采用一台GPZ2000型正循环钻机，水上平台为钢管桩栈桥，钢护筒直径2.6m，长6m，其钢板厚8mm。

1#、2#墩钻孔桩是本标段难点工程，能否保证质量如期顺利完成，对全线贯通有很大意义。计划开工日期：2002.4.6，完工日期：2002.7.8。

二、施工准备

周全充分的工前准备，是施工质量和工程工期的一个重要保障，甚至从某一方面来讲，是施工的关键。针对工程特点，我们进行了认真的分析，着重从以下方面出发。

1.根据地质勘探资料，全桩有32m的粉砂层，因而备足陶土，用来改善钻进粉砂层时泥浆的性能。

2.每桩钻孔前要全面检查钻机与地泵等机械是否有故障或隐患，对于易坏、易损耗配件配备用件。

3.钢管桩栈桥水上作业平台设计要稳固，钢管桩要有足够的深度，以最后十锤沉入量小于4cm为准，栈桥要有足够的剪刀撑，以免在钻孔过程中钻机倾斜或不稳。栈桥使用面积充足，25吨吊车应能自由转动。栈桥上要设置高程观测点，经常观测栈桥沉降情况，为钻孔安全提供一方面依据。

4.临时泥浆沟槽的设置要有坡度，使泥浆能从护筒顺利流出。

5.储料斗的加工尺寸应满足首批砼数量V的需要，并应结合钻机结构确定形状和尺寸，大小应比钻架小20cm，本工地采用5m3圆形料斗，装拆容易。

6.导管要准备两套，每套主管节77m长，另配1m长特殊管2节，两套导管内径均为280mm，管节连接形式相同。在平地上分段拼好，用1800Kpa（计算而得）压力进行水密性试验，试好后按试验时的顺序由下至上用油漆在一侧按每米为单位标明米数，在相对一侧标明导管节数，以保证导管密封良好，利于搞清导管余长。

7.打捞器具的加工：根据导管外径与钻杆的外径加工一螺旋形工具，以备发生意外时急用。

8.探孔器：用φ28钢筋加工，两端为锥形，锥长1.3m，中间为7.2m直段，外径等于1.8m。

9.应备用一台75kw发电机，以保证供电不中断。另备用一台泥浆泵。

10.施工人员要进行工前上岗培训、安全教育与质量教育。

三、成孔质量的控制

大直径水中深钻孔桩成孔是砼灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜与桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作：

1.确保开孔质量

在泥浆池加入适量陶土，用泥浆泵进行循环，换出护筒内清水，经测护筒内泥浆比重达到1.20，其他指标合适时，即可钻进。开始时，钻速放慢，使护筒底以下2m形成良好的护壁后逐渐加速。在此过程中，应注意孔周围是否有冒泡或河水被泥浆污染等现象，以判断是否有护筒底穿孔现象，如发现有异常现象应立即停钻，分析原因，如确认有穿孔，则应加大护筒沉埋深度。

2.全过程确保合适的泥浆浓度和良好的泥浆循环

钻进过程设专人检测泥浆指标。粘土层泥浆浓度不应小于1.25，每2小时检测一次。钻到粉砂层时，直接往孔内投入一定数量陶土，以改善泥浆性能，每小时检测一次，浓度应不小于1.29，粘度大于19pa·S，钻进速度应适当减慢，以提高泥浆护壁质量，防止坍孔，同时泥浆循环应保持良好，以免泥浆沉淀、糊钻等现象。

3.确保桩身成孔垂直精度

这是钻孔灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架与钻杆的垂