桩基及溶洞处理方案

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▪ 冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在
冲程0.4～0.8m范围内应低提密冲，并及时加入石块 与泥浆护壁，直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提 高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥 浆相对密度。
▪ 施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程
灌注事故处理～二次剪球法
• 如发现导管漏水，且事故发生的位置能够确 定时，可用此法补救。
• 对工艺、经验的要求较高
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导管水密承压及接头抗拉试验
导管水密承压及接头抗拉试验,管内水压不小于孔内水深1.3倍 的压力,也不应小于导管壁和焊缝所能承受灌注砼时最大内压 力的1.3P。
– ◎P按以下公式计算:
(2) 灌注桩成孔深度的控制要求 ❖ 泥浆护壁成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。 ❖ 灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于 150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。
– P=rchc-rwHw – p—导管可能承受的最大内压力(Kpa)；
– rc—砼拌和物的比重（取24KN/m³）； – hc—导管内砼桩最大高度（m），以导管全长或
预计的最大高度计；
– rw—井孔内水或泥浆的容重（KN/m³）；
–
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Hw—井孔内水或泥浆的深度（m）。
2.5 灌注桩施工质量要求及完全技术
不符合要求，应进行二次拌合，二次拌合仍达不到要求，不得使用,然后 重新按配合比进行称量下料，直到满足要求。
◎浇注首批砼时应注意：
a.导管下口至孔底的距离一般为20～40cm。 b.第一批砼储备量应确保导管一次埋入混凝土面≥1.0m; ○○所需混数量按公式计算：
V≥∏D²/4· (H1+H2)+ (Πd²/4)h1
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2.2.3 清孔 1. 验孔是用探测器检查桩位、直径、深度和孔道情况；
清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以减少桩基的沉降 量，提高承载能力。
2. 泥浆护壁成孔清孔时，对于土质较好不易坍塌的桩孔，
可用空气吸泥机清孔，气压为0.5MPa，使管内形成强 大高压气流向上涌，同时不断地补足清水，被搅动的 泥渣随气流上涌从喷口排出，直至喷出清水为止。
2. 钻孔达设计深度终孔后，将输浆管下到孔底50～80cm ，换用比重1.05～1.25的新鲜泥浆进行清孔，直到钢筋 与导管下入孔内，重新测孔底沉渣厚度。直到沉渣厚度 满足要求后，方可进行下道工序施工。
3. 注意保持孔内水头，防止坍孔； 4. 清孔后，检查孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均
值，应符合质量标准要求。 5. 采取一切措施缩短清孔后至灌注水下砼的时间。 6. 不得用加深孔深来代替清孔。
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2.2 泥浆护壁成孔灌注桩
1. 泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。
它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外， 适用于有地下水和无地下水的土层。
2. 成孔机械有潜水钻机、冲击钻机、冲抓锥等。 3. 泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：测定桩位、埋设
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——对于桩端为硬土层者，又有摩擦端承桩，端承摩擦桩。 ——桥梁工程中的摩擦桩，通常不计挤密作用。
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⑵ 桩按施工方法分为预制桩和灌注桩 ①预制桩根据沉入土中的方法，可分打入桩、水冲 沉桩、振动沉桩和静力压桩等； ❖ 灌注桩是在桩位处成孔，然后放入钢筋骨架，再 浇筑混凝土而成的桩。灌注桩按成孔方法不同， 有钻（冲）孔灌注桩、挖孔灌注桩、套管成孔灌 注桩及爆扩成孔灌注桩等。
– V—灌注首批砼所需数量（m³）；
– D—桩孔直径（m）；
– H1—桩孔底至导管底端间距，一般为0.2～0.4m；
– H2—导管初次埋置深度（m）；
– d—导管内径（m）；
– h1—桩孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所
需的高度（m），即
– h1
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=
rwHw/rc；
1. 灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制
作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质 量检查。
2. 施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检
查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段 也应进行检查。
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2.5.1 成孔质量检查及要求
(1)桩的桩位偏差必须符合表2.6的规定，桩顶标高至少要比 设计标高高出0.5m。
◎为确保桩顶质量，砼浇筑比桩顶设计标高高0.5（0.6）～1.0m。 ◎在浇注将近结束时，导管内砼柱高度相对减少，导管内砼压力降低，
而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。若出现砼顶升困难，可在 孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使浇注工作顺利进行。
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沉渣厚度、砼灌注高度确定
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度和转向装置是否灵活，以免掉钻。
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(3) 冲抓锥成孔 ①冲抓锥(图2.16)锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架
和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车， 抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提 升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸 去土渣，依次循环成孔。 ②冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与 冲击成孔施工相同。 ③适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时 宜换用冲击钻施工。
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2.2.2 成孔
(1) 回旋（潜水）钻机成孔 ①回旋钻机成孔示意图如图2.12所示。 ②回旋钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机
构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入 水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环 排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。
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导管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上，然后剪 断（或迅速拔出）悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和 物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。
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水下砼灌注过程示意图
导管埋深应保持在2～6m之间 ——过小易发生导管进水，过大易导致“埋管”。
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导管口初始位置，首盘砼用量
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在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.4的泥浆。 一般1.2～1.3；易坍地层可提高到1.4左右。
◎泥浆的作用： 稳定水压
使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护 筒内水压稳定； 护壁 泥浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止 塌孔； 浮（携）渣 通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土 的作用。
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2.1 干作业钻孔灌注桩
1、干作业钻孔灌注桩施工过程如图2.11所示。 2、干作业成孔一般采用螺旋钻机钻孔。螺旋钻头外径分
别为Φ400mm、Φ500mm、Φ600mm，钻孔深度相应为 12m、10m、8m。适用于成孔深度内没有地下水的一般 粘土层、砂土及人工填土地基，不适于有地下水的土 层和淤泥质土。 3、钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，开钻时先慢后 快，减少钻杆的摇晃，及时纠正钻孔的偏斜或位移。
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二、 混疑土灌注桩施工
1. 灌注桩：直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在
孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。
2. 与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不
需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特 点。
3. 灌注桩按成孔方法分为干作业钻孔灌注桩、泥浆护
壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
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4、钻孔至规定要求深度后，进行孔底清土。清孔的目 的是将孔内的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方 法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻 卸土。
5、钢筋骨架的主筋、箍筋、直径、根数、间距及主筋 保护层均应符合设计规定，绑扎牢固，防止变形。 用导向钢筋送入孔内，同时防止泥土杂物掉进孔内。 钢筋骨架就位后，应立即灌注混凝土，以防塌孔。 灌注时，应分层浇筑、分层捣实，每层厚度50～ 60cm。
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(2) 冲击钻成孔 ①冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)
提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层 或冲击土层成孔(图2.14)。 ②冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常 用十字形冲击钻头(图2.15)。 ③冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。
1、导管口到孔底的距离不宜太大或太小，一般20～40cm. 太大——不利于将沉渣带起，底部砼质量难以保证； 太小——容易堵管。
2、为防止导管进水，首盘 3、砼应使导管埋深不少于1m。
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◎在浇注前，探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计厚度，再次清孔，直到满
足要求为止。
◎砼由拌合站负责生产，用斗车运至现场，检查和易性、坍落度等指标。如
▪ 回旋钻机成孔排渣有正循环排渣和反循环（泵举）排
渣两种方式，如图2.13所示。 ❖ 正循环排渣法:在钻孔过程中，旋转的钻头将碎泥 渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经 钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出， 与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向 上运动，从护筒的溢流孔排出。
❖ 反循环排渣法:砂石泵随主机一起潜入孔内，直接 将切削碎泥渣随泥浆抽排出孔外。
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中交二航局武汉市三环线北段C标项目经理部
一、熟悉桩基础组成及分类 1. 桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它 由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或盖 梁组成。 2. 桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承 载力较强的土（岩）层上，或将软弱土层挤密 实以提高地基土的承载能力和密实度。
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