泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法及使用范围分析

毕业设计（论文）设计（论文）题目：桩基础施工方法及使用范围分析泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法及使用范围分析姓名毕业生论文开题报告书注：内容填不下时可自行加页开题报告评审意见表附表3指导老师辅导记录表题目：桩基础施工方法及使用范围分析副标题：泥浆护壁成孔灌注桩施工方法及使用范围分析摘要：泥浆护壁钻孔灌注桩宜用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、碎石土及分化岩层。

关键词：泥浆护壁钻孔桩施工方法应用范围目录一、引言： (1)二、概述： (2)三、技术特点： (2)四、泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法： (3)1、施工准备 (3)2、钻孔机的安装与定位 (3)3、埋设护筒 (3)4、泥浆制备 (3)5、钻孔 (4)6、清理及排渣 (4)7、吊放钢筋笼 (4)8二次清浆 (4)9、浇筑混凝土 (4)10、........................................................................ 拔出导管(4)五、泥浆护壁钻孔灌注桩遇到质量问题的预防及处理措施： (5)1、成孑L质量问题................................................ ( 5)2、钢筋笼安装质量问题.............................................. ( 6)3、水下砼灌注问题................................................ ( 6)六、钻孔灌注桩施工效果控制技术： (6)1、准备阶段 (7)2、钻孔阶段....................................................... ( 7)3、清孔阶段 (7)4、钢筋笼的制作及安装阶段.......................................... ( 8)5、灌注水下混凝土阶段............................................... ( 8)七、应用范围分析： (9)八、结束语： (9)引言桩基础可以说是土木工程学科中一个既古老又年轻的技术领域，随着混凝土及钢铁材料的出现和制造业的进步，桩基技术的发展突飞猛进，从桩的几何尺寸到单桩承载力、从成桩工艺与设备到桩型与应用范围都发生了巨大的变化，显示出桩基技术蓬勃发展的生机和广阔的发展前景。

由于桩一土一上部结构问相互作用的极其复杂性，直到现在，桩基工程仍面临许多需要研究探讨的问题。

因此，桩基技术既古老又崭新。

桩基础取代传统的基础形式，大大提升了各类基础设施建造的技术水平、经济水平率水平。

灌注桩由最早的100多年前的1893年，因为工业的发展以及人口的增长，高层建筑不断增加，但是因为好多城市的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。

于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。

于是在随后的50年之后，即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世，二战后，世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展，时至今日，随着科学技术的日新月异发展，钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。

当然，在我国，钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。

二、概述：泥浆护壁钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。

钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。

三、技术特点：a.施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小；b.大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；c.对于桩穿透的土层可以在空中作原位测试，以检测土层的性质；d.扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力；e.经常设计成一柱一桩，无需桩顶承台，简化了基础结构形式；f.钻孔灌注桩通常布桩间距大，群桩效应小；g.某些利用挤扩支盘”占孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长，提高桩的承载力，减少沉降量；h.可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；i.施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；j.钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响；k.因为钻孔灌注桩的承载力非常高，所以进行常规的静载试验一般难以测定为极限荷载，对于各种工艺条件下的桩受力，变形及破坏机理现在尚未完全被人们掌握。

四、泥浆护壁钻孔灌注桩施工方法：冲击钻孔采用的泥浆护壁施工法过程是：平整场地一泥浆制备一埋设护筒一铺设工作平台f安装钻机并定位f钻进成孔f清孔并检查成孔质量f下放钢筋笼f灌注水下混凝土f拔出护筒f检查质量1、施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。

测量定位：根据设计桩位图纸用全站仪或经纬仪放出桩位。

2、钻孔机的安装与定位钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。

安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。

对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。

为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。

钻机位置的偏差不大于2cm。

对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

3、埋设护筒钻孔成败的关键是坍塌。

当防止孔壁塌陷，钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。

钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。

护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。

制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。

护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm ），每节长度约2~3m。

一般常用钢护筒。

4、泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。

具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。

调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；5、钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。

在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。

钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。

钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

6清理及排渣钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深孔位、孔形、孔径等进行检查。

在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。

当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm ;当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。

对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。

清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。

通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。

其中用吸泥机清孑L,所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。

其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。

在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁，排渣泥浆的相对密度应控制在1.1〜1.2。

7、吊放钢筋笼：钢筋笼放前应绑好砂浆垫块；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，防止上浮。

8、二次清孔；在钢筋笼内插入混凝土导管（管内有射水装置），通过软管再用掏渣桶将之清除。

9、浇筑混凝土：停止清孔后，应立即浇筑混凝土，随着混凝土不与高压泵连接，开动泵水即射出。

射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回贮浆槽内。

水下浇筑混凝土应连续施工；导管底部至孔底距离为300~500mm,导管底端应始终埋人混凝土中2〜6m，导管的底管长度一般 > 4m。

混凝土的配制(1)配合比应根据试验确定，在选择施工配合比时，混凝土的试配强度应比设计强度提高10%〜15%。

(2)水灰比宜用0.5〜0.6。

(3)有良好的和易性，在规定的浇筑期间内，坍落度应为180~220mm；(4)水泥用量不少于360Kg/m3，—般为360〜400kg/m3。

(5)砂率一般为40%〜50%。

10、拔出导管：混凝土浇筑到桩顶时，应及时拔出导管。

但混凝土的上顶标高应比设计标高高出0.5〜1.0m，以保证桩头混凝土强度。

五、钻孔灌注桩遇到质量问题的预防及处理措施(这也是施工中常用到质量问题预防措施和方法)1、成孔质量问题①塌孔预防措施：根据不同地层，控制使用好泥浆指标。

在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。

地下水位过高，应升高护筒，加大水头。

地下障碍物处理时，一定要将残留的砼块处理清除。

孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1—2m处，捣实后重新钻进。

②缩径预防措施：选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。

易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。

对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

③桩孔偏斜预防措施：保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。

钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。

预防措施：先保证一定高度的 桩顶留长 度。

因受 沉渣和稠 泥浆的影 响，极 易产生误测。

因此可以 用一个钢 管取样盒 探测，只 有取样盒 中捞起的 取样物砼 而不是沉淀物，才能确认终灌标高已经达到。

③桩身砼夹泥或断桩预防措施：成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤，第一次清孔必须彻底清 除泥块，砼灌注过程中导管提升要缓慢，特别 到桩顶时，严禁大幅度提升导 管＜严格控制导管埋深，单桩砼灌注时，严禁中途断料。