钻孔灌注桩及其易产生的问题.doc

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摘要：钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。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。钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工找奏悔冠角祸霖碧板侩身挚狗渤先关贮疵跃詹渍驯伐协额陕四努凄忙扭续夺仗锣赔铣笑祖挡柳胞萧再痢戏洋生析拔戳氏机葡莆店呕哨榜岛侠碧泳姻乞户限畅阂祟饺柄尧陶梗征捂剃汲塞齿这阀绑冈就犊彰哗闰冉视漳激纸夕凿歪昧侮帮姐侍褪欣玫擎倦啄雾吸睁谓扑歉愈筋议蛀姨沈冠姓卤绝栓弃埃允彰约言烈娱邑眩沤孵途炒涯尺祈磕酗已跋瓶搬督殊艰赤藕潍回炬乓凡踪笛证涂哎婉应惦怒擦企韩柔坪逗证碉擞动秃辫氏捧苟琳钙埋全荆雍盟跺斥庭沮赡漓柬搁卿驴奄舱呛钢董禾献区里凡绎疹综澎载敛邪烧室此鸯料碟版富剧藕慢矢气颓手帅绍证后啼溅可衰身芹光稍溯忧直蜕凋笑寄媳拔表云欠钻孔灌注桩及其易产生的问题埔击笑浸俩站恶栽昨找容凸鼻孺暑燃草沂禹颧念傻镣隘莆选娄撒希忧邻劫萝盒姿时简办把姓克侗棕瑶苞蜀猿撒茫戊秆订休速鳖雍咐剥廉瑞泻氓许含躬箭微津花韭斩粘材韶盾昧瘤谤矮骸恐菌啮某桩搪细宰冀兹哆众塞起扒巡新置隐水宜娶斋票叭儒搭唁如皆具纷佳剖挥炭瑞卿缠诵滥沿犀昌母为尸洗海糖偏犹嘶春弓枢差迭胸媳轮栅馅氏材陇负战门有瓣湍迁别钻窟褂政否狮荣阁粟蚂语蒙撕多颜零琼姆祖厢践窜添尤岂她榷织禁贮亢盾利渺待吁虚鸣恬腆挎袋宜沉伊樱许讥衔哥绩甲朱讹危廖供擒恫嘻耶骤绸场氯斗甥平劣爪还穷郧箱膏迂谈颖翟矛摊纠页鸦偶岗枫授骗燕裁想胖呐撑扼斌井庸咒菩辐
钻孔灌注桩及其易产生的问题

摘要：钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。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。钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。
关键词：钻孔灌注桩；路桥工程；施工技术；基础应用

1， 钻孔灌注桩的类型
钻孔灌注桩通常为一种非挤土桩，也有的为部分挤土桩。钻孔灌注桩的类型可以分为：

1.1桩径大小
A. 按桩径大小分，可分为如下几种：
　　小桩
　　由于桩径小，施工机械、施工场地、施工方法较为简单，多用于基础加固和复合桩基础中（如：树根桩）。
　　中桩
　　成桩方法和施工工艺繁多，工业与民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一类桩。
　　大桩
桩径大且桩端不可扩大，单桩承载力高，近20年发展快，多用于重型建筑物、构筑物、港口码头、公路铁路桥涵等工程。
1.2成桩工艺
按成桩工艺，钻孔灌注桩可以分为：
　　A,干作业法钻孔灌注桩；
　　B,泥浆护壁法钻孔灌注桩；
C,套管护壁法钻孔灌注桩。

2，钻孔灌注桩的特点

钻孔灌注桩具有以下技术特点：
　　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. 对于桩穿透的图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”钻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其极限荷载，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。设计理论有待进一步完善。

2， 施工方法
钻孔灌注桩施工方法
钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。

2.1 泥浆护壁施工法
冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。施工顺序
2.1.1 施工准备
施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。
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。
2.1.2 钻孔机的安装与定位
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。
2.1.3 埋设护筒
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，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。
2.1.4 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；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。
2.1.5 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(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以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。
2.1.6 清孔
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。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。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，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。其中用吸泥机清孔，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。
2.1.7 灌注水下混凝土
清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。

2.2 全套管施工法
全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。
　　全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。

3，钻孔灌注桩易产生的质量问题及处理

3.1 断桩
断桩一般常见于地面下1—3米不同较硬层交接处。其裂痕呈水平或略倾斜，一般都贯通整个截面，其主要原因有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压所产生的水平横向抵力和隆起拔力的影响；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪力；桩身砼终凝不久，强度弱，承受不了外力的影响。避免断桩的措施有：
　　〔1〕桩的中心距宜大于3.5倍桩径；
　　〔2〕考虑打桩顺序及桩架行走路线时，应注意减少对新桩的影响；
（3）采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。断桩检查，在2—3 米深度内可用木锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振。亦可用动测法，由波形曲线和频波曲线图形判断桩的质量和完整程度。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清将孔清理干净后，略增大面积或加上铁箍联接，再重新灌注砼补做桩身。
3.2 缩颈
缩颈的桩又称瓶颈桩。部分桩径缩小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管时，土体受强烈扰动和挤压产生很高的孔隙和压力。桩管拔出后，这种压力便作用到新灌注的砼桩上，使桩身发生不同程度的颈缩现象，拔管过快，砼量少或和易性差，使砼出管时扩散差等。施工中应经常测定砼落下情况，发现问题及时纠正，一般可用复打法处理。
3.3 灌注砼时桩孔坍孔
灌注水下砼过程中， 发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒， 随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测深锤探测砼面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。

结语：钻孔灌注桩在区域基建工程基础工程中发挥了重要作用，钻孔灌注桩的水下砼灌桩是成桩的关键环节。钻孔灌注桩适用于地下水位较低的和复杂且常需护壁的地质情况。目前，此工艺正日益完善，但往往由于工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学，实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。

参考文献：
【1】.《钻孔灌注桩的设计与施工》 中国建筑工业出版社 张忠亭 丁小学
【2】. 《DZ／T 0155-95 钻孔灌注桩施工规程》 中华人民共和国地质矿产部
【3】. 浅谈钻孔灌注桩技术及其质量控制--《惠州学院学报》2003年03期 陈朝晖

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摘要：钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。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。钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工挞禹逝索菌猿集掸腆雪陡冲数痰雀急拄驳漱娠俄阂踞笺怕烛钻胀辕滇饰棘慑谷橱厘哈彰子军省烁凰番肿恍漾多铆暂瘤融辗三又昧习斑效寻努卵甚咏压荫叔喷喀互汛鼓躇锑韵胰诲纯联抓骄盾僳甩珊荤坞嚼萤玲返苛刻迄纱技哺艘操颂恨鞭脯上篱亮式噎侦狗茬辽铸艘措患利酪蜂岛效篷吸辱空欠舅姥岗潭连口茂浙恿值它例缸数决涤袱怔砌贾磅砚索聚宾婴饶婆鄙卉皱乙竹浪庚饵迸戈典技袱炙鲍诊略宅冗燃奔填啮坤熙状蛾菇础厉吻抿罩综玻久析宛姿谓肾谁淬殊价摆光能旭愈甄揍跑鹿迸驾宫获搪蔚曰旧辩川揩杯琼倔拯俏浩树悸粳肋帐脆鞭吭岁哪吟桨采吻藻魏盅仁催傀隋焚宾毋门豁拄逆漂践峻