大直径超长钻孔灌注桩施工综合技术

２０ ．６ ２０ ．８ ２０ ．７ ２０ ．７ ２０ ．６
２０ ．８
２０ ．８
２ １ ． ０
２１ ．２ ２１ ． ２
２１ ．０ ２１ ． ０ ２０ ．９ ２０ ．９ ２１ ．０
２０ ．６ ２０ ．７
２０ ．７ ２１ ．０ ２０ ．８ ２０ ．６ ２１ ． ２
２０ ．５ ２０ ．６ ２１ ．０ ２０ ．７
２０ ．６
２０ ．６ ２０ ．６
２帕 ．
２１ ．１ ２１ ． ０
２０ ．８ ２１ ．２
２０ ．８
２１ ．６
２１ ．０
２０ ．９ ２０ ．３
表２ ＃ ２ ０台１ 根桩成孔垂直度检测数据
桩号 垂直度
１ １３ ２ ／１
２
３ １５ ４ ／０
４
５ １３ ７ ／９
６
７ １４ ３ ／０
８
９ １３ ５ ／６
１３ ３ １． ６
１． １ ３９ １． １ ３ ． １ ５ １． １２ １． １２ １． １ ８ ． ｛１３ ３８ １１ ５ ３ １ ２ １ ２ ３０ １ ３ １ ３ １ ３ １ ３
２２３ ．． 清孔
一
当钻机进尺深度达到设计要求以后，即可开始清孔。由 于本工程钻机采用泵举反循环出渣，大部分 钻渣在钻进过程中从孔底直接经砂泵排出。 于工程设计沉渣厚度不大于 １ ｍ 终孔时采取二次清 同时由 ５ ， ｃ 孔的方法，二次清孔是在钢筋笼、 导管安放完毕后， 硅浇注前用导管进行。
２主要施工技术
由于本工程桩长超过 ｌ ｍ ｏ ，孔径较大，孔底沉淀物厚度要求不大于 １ ｍ 桩身垂直度允许最大偏 ｏ ５ ， ｃ 差不得大于 ｗｏ。 ｏ 在成孔和硷浇注等工序施工中，清孔排渣、 钢筋笼制作放里及桩身垂直度的控制是保 证施工质ｔ的关键。 ２１ ． 护筒埋设 由于桩墓设计时考虑了负摩阻，并采取了降低负摩阻的措施，即采用双层护简．为防止钻机钻进细 砂层引 起坍孔， 护筒长度按通过中细砂层设计为准。内 护筒采用 ３ ｍ厚钥板卷制而成，内 ２０ｍ 全 ｍ 径 １ ， ｃ 长３ｍ 外护筒采用 ｌ ｍ厚钢板卷制而成，内 ２０ｍ ０， Ｏ ｍ 径 ２ｃ ，全长２． ．内 ９ ｍ 护筒外侧涂厚度２ ｍ厚沥青， ５ ｍ 内 外护简之间的缝隙 应在外护筒顶部级上 ２ｃ ０ｍ深度范围内 用沥青玛蹄脂坡充，以 防进土。为加强钢护筒 的 整体刚度，外护简的 焊接接头处均在外加设 ｌ ｍ厚、１ ｍ宽的钢带， ｏ ｍ ５ ｃ 护简底加设 １ ｍ 厚、 ０ｍ ２ ｍ ５ｃ 宽的 钢带作为刃脚。 护筒在加工场分段制作， 一般每段长约５６ ． －ｍ 焊接采用坡口 双面焊， 所有焊缝连续， 以 保证不漏水。 下护筒时首先精确定出桩位，安装好护筒导向架， 架的 导向 内空比 护筒外径大 ３ｍ ｃ 。由于护筒太长 分两次下沉。 机将第一节拼装好的 用吊 护筒吊起通过导向 空下放着地， 架内 并用９ 振动沉拔桩锤下沉‘ Ｔ的 当第一节埋设到位后，用回旋钻清除护筒内土芯，然后第二次再接长和振动下沉。 钢护筒定位用两台 经 纬仪成 ９。夹角方向 ０ 控制，并用一台 全站仪与之成 １ “夹角方向 ３ ５ 控制里程。这样在钢护筒现场接长中 能 精密控制其顺直度， 在钥护简下沉过程中，能精密定位并及时调整其竖直度． 钢护筒安装后，经检测 所有护筒中 心与桩位偏差均为 １ ｃ ， － ｍ 倾斜度均小于 １０。护筒埋设完毕， ３ ／０ ３ 护筒周围 地表下３－０ｍ用 ０５ｃ 粘土夯实。
２０ ．６
２０ ．８ ２０ ．５
２０ ．９ ２０ ．８
２１ ． ２
２１ ．６ ２１ ． ５
２０ ．８
２０ ．４ ２０ ．５
２０ ．７
２０ ．５ ２０ ．５
２１ ．０
２１ ．０ ２０ ．８ ２吟 ． ２０ ．８ ２０ ．７
２０ ．３
２０ ．５ ２０ ．５ ２０ ．４ ２０ ．３ ２０ ．４
２０ ．６ ２０ ．８ ２０ ．７ ２０ ．７
Hale Waihona Puke Baidu２２ ． 成孔
作老简介：胡报文．１ ０１ ．离级工扭哪 ９． ５ ０男
《 工程力学》增刊 ２０ 年 ０２
７ ８１
由于本设计要求桩的垂直度偏差不大于 １ ０，因而钻机顶部起吊 ／０ ３ 滑轮中 心、 转盘中心和桩孔中心二 者应在同一铅垂线上， 其偏差不大于 ｌ ，同时为确保钻机钻进的稳定， Ｏｍ ｍ 在钻机就位前必须进行地基处 理， 夯实填土，以防钻孔过程中发生漏浆现象。 本工 Ｇ － ０ 型钻机正循环成孔、反循环清孔。导管回顶法进行水下混凝土灌注。 程采用 Ｗ ２ ０ ５ ２２１ ．． 泥浆制作与应用 枯卜 复合泥浆护壁。 泥浆制备和 清孔是确保钻孔桩工程质量的关键环节。 根据所采用的施工机械、工 艺 及地质进行了配合比 设计， 所调制的泥浆比 例： 膨润土：水： 粘土：碱＝： ５ ５ ： ３５ １ １． ． ０ ７，泥浆密 ２ ： ． ４ ０
２０ ．８ ２１ ．２ ２０ ．８
２ １ ． ０ ２１ ． １
２ １ ．０ ２ １ ． ０
２１ ．１ ２０ ．９ ２０ ．７ ２１ ．２ ２０ ．６ ２０ ．７
２０ ．８
２０ ．６
２０ ．５ ２０ ．５ ２０ ．４
２０ ．４
２０ ．４ ２０ ．５ ２０ ．８
２１ ． ２
２１ ．０ ２１ ． １ ２１ ． ０
６ ４
５ １ ０
．７ ０ ・ ８
《 工程力学》增刊 ２０ 年 ０２
大直径超长钻孔灌注桩施工综合技术
胡振文
（ 庄铁路工程职业技术学院 石家 ５０１ 石家 ． 庄。 ４） ０
提 要 通过黄河大桥北引桥超百米混凝土钻孔灌注桩的 施工实例， 简要介绍黄河河滩不良 地质情况下钻孔灌注桩成 孔成桩的主要施工技术和现场测试结果分析。
２３ ． 钢筋笼加工、安放 钢筋笼骨架的绑扎、 焊接成型要严格按照设计图和施工规范的要求在现场加工棚内 完成，计划每节 钢筋笼约 ９ ， ｍ 现场在孔口 采用挤压连接器连接下放， 缩短孔口 操作时间， 避免塌孔事故的发生。当吊 放 受阻时， 不能强行下 放， 这样会造成坍孔和钢筋笼变形等事故。 接长钢筋笼采用吊车、钻机、卷扬机配合的方法，当 底节骨架下降到孔口 上只有一个箍圈时， 用钢 管将骨架临时支撑于孔口，此时可吊来第二节骨架进行连接， 连接完毕后， 稍提骨架， 抽去临时支撑， 将骨架缓慢下放。 如此循环，直到全部连接完毕。 注意不能碰撞孔壁 （ 在钢筋笼四周每间隔２ 米放置一 － ３ 个混凝土轮型垫块， 垫块厚２ 厘米， ． ５ 直径 ８ 厘米， 轮型垫块可绕穿过其中间的 钢筋旋转，并 通过该钢筋 固定在钢筋笼主钢筋上） 。钢筋笼接长时要加快焊接时间。尽可能 缩短沉放时间以 减少沉降量并逐节验收 钢筋笼的焊接质盈， 确保焊接质ｔ符合规范要求。 ２４ ． 二次清孔 由于在吊放钢筋笼和沉放导管时使孔内处于悬 俘状态的沉渣再次沉到桩孔底部， 最终不能被混凝土 冲击反起而成为永久性沉渣， 从而影响桩荃质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。 钢筋笼安装好后，即下放已 拼装好的 硷导管和供气管至孔底。 在浇注硷前 ２ｍｎ ０ ｉ开动空压机向 孔底送风。 采用气举法通过导管将孔底沉渣吸出，以达到设计孔底沉渣厚度不大于 １ ｍ的 ５ ｃ 要求。当 孔口 返浆比 重及 沉渣厚度均符合规范要求后， 应立即进行水下混凝土的 灌注工作。
关健词 超百米 溯注桩 施工
下 入 ＼
工程概况
国道 ２５ ０ 线滨州黄河公路大桥北引桥 一Ｂ合同为一联 ６ ２ Ｐ 孔４ｍ Ｃ连续箱梁， 桥全宽 ２． ．基础为 ７ｍ ５
５根 擦 ： 中０ 为１根直 ｍ １ 墩 为８ ， 径１ ， 度 ０ １ｍ 等 主 地 ２ 摩 桩 其 ＃ ２ ，径２： 各 根 直 ． 深 大１－ ０ 不 。 要 台 － ５ ５ ｍ ０１
二 清 泥 重控 在１５１０ ｃ＇ 采用ＪＣ１ 沉 测 仪 测 底 淀， 沉渣 度 浆比 制 ．－．ｇｍ， 次 孔 ０ １ｌ Ｎ －型 渣 定 检 孔 沉 其 厚 均小
于 １ ｍ 满足设计要求。 ５ ， ｃ 其检测数据如表４ ． 表４ 沉渣厚度检测数据 （ 单位： ｍ ｃ）
桩 号
１ ８ ２ ５ ３
１ ０ １４ ２ ／１
１ １
１ ２
１４ ／ ３ ３
１ ７ ／ ６ ４
１３ １ ／５
１５ ２ ／４
１３ ７ ／８
１４ ／ ８ ３
７２ ８
《 工程力学》增刊 ２０ 年 ０２
表３ 成孔深度检测数据 （ 单位： ） ｍ
桩 号 －孔 深
１３３ １ １． １ １． １ １． １． １３２ １３４ １３４ ５ ６ ６ １
度 ．－３ ３ 砂 ． 左 ， 体 ． ， 为９； 孔 泥 密 控 在１５１０ｃ３ 为１ １５ ， 率４％ 右 胶 率％５ Ｐ 值 ．清 时 浆 度 制 ．－２ ／ ； ２ ．妙ｍ含 ５ ５ ％ Ｈ １ １ ．ｇｍ
钻孔时， 护筒内水头高出施工水位２ｃ ． ０ ｍ ２２２ ．． 成孔工艺要点 采取隔孔施工工序。 钻孔灌注桩是先成孔， 然后在孔内 成桩， 周围土移向桩身土体对桩产生动压力。 在成桩初始，由于桩身混凝土强度较低， 且桩的成孔是依靠泥浆来平衡的， 所以 为防止坍孔和缩径采取隔 孔施 ［ 序来满足对桩距的要求。 工 确保桩身成孔垂直精度。成孔的 垂直度精确与否是 控制灌注桩质量的一个重 要条件。为了 保证成孔垂 直精度满足设计要求， 采取了 扩大桩机支承面积使桩机稳定， 并在钻进过程中经常校核钻架钻杆的垂直度， 以保证垂直度达到设计精度。 钻孔进尺速度控制。在粘土、亚粘土层进尺速度控制在 ０ －． ／亚砂土层、砂层进尺速度控制在 ． １ｍｈ ５ Ｏ ； １－． ／ ． ２ ｍｈ ５ ０ 。实际每孔钻孔时间一般为７－８ ０７ 小时。 确保成孔深度。为准确地控制钻孔深度， 在桩架就位后及时复合底梁的 水平和桩具的总长度并作好记 录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔深度。由于坍孔、 渣过厚都将影响成孔实际 沉 深度。因 此，在提出 钻具后用测绳复核成孔深度， 如测绳的测深比 钻杆的钻探小， 就要重新下钻杆复钻并 消孔。为 提高测绳的精确精度， 在使用前要预湿后重新标定并在使用中经常复核。 确保成孔孔径。 钻头直径的 大小将直接影响孔径的 大小， 在施工过程中要经常复核钻头直径， 如发现其磨 损超过 Ｉ Ｏ ｍ就要及时调换钻头以 ｍ 确保成孔孔径。 成孔后， 用直径比设计桩径小５ ｃ ｍ的钢筋圈放入孔内验 收桩径。其中０台 １根桩的 ＃ ２ 检测数据分别如表 １ ２ ３ ． 所示。 ． 表 １ ＃ １ 根桩孔径的检测数据 台 ２ ０
质条件：自 地表 （ ＋５ ｍ 标高 １ ０ ）向下依次为粘土层 （ ２． ． 厚 ２ ｍ左右） ５ 、中细砂层 （ １ 厚 ５ ｍ左右） 、亚粘土 粘土层 （ ２ｍ左右） 细砂层 （ ２ 厚 ３ 、 厚 ｍ左右） 、亚枯土粘土层 （ ｌ 厚 ｏ ｍ左右） 粉砂层 （ ４ 、 厚 ｍ左右） 、 老亚粘土粘土层 （ ７ 上） 厚２ｍ以 。该处地表常年积水， 主要地段地下水与自 然地平相对高差较小， 春夏两 季在 ｌ 以内，秋冬两季在 １ｍ左右。 ｍ ． Ｓ 地下水位相对较高， 冬季常有冰凌汇集， 夏季则受黄河上游洪水 影响， 常常造成漫流。
桩 号
１
２ ２１ ．１ ２１ ．０
３
４
５ ２０ ．３
６
７
８ ２１ ．０ ２０ ．９ ２１ ． ０ ２１ ． １
９
１ ０
１ １
１ ２ ２０ ．６
ｌ 处孔径 ｏ ｍ ２ｍ ０ 处孔径 ３ｍ ０ 处孔径 ４ｍ ０ 处孔径 ５ 处孔径 ０ ｍ ６ｍ ０ 处孔径 ７ｍ ０ 处孔径 ８ｍ ０ 处孔径 ９ｍ ０ 处孔径 ｌｏ 处孔径 ｏｍ Ｉｏ 处孔径 ｌｍ
２０ ．７ ２０ ．５
２０ ．６
２０ ．７ ２０ ．８ ２１ ．０ ２０ ．８ ２０ ．９
２０ ．９
２０ ．８ ２０ ．６ ２０ ．６
２１ ． ２
２１ ．０
２１ ．０ ２１ ．１
２１ ． ２ ２１ ． ３
２０ ．８
２１ ．０
２０ ．９ ２０ ．７ ２０ ．６
２０ ．４
２０ ．６
２０ ．８ ２１ ．２ ２１ ． ０ ２０ ．９