钻孔灌注桩施工工艺及质量缺陷分析.pdf

No.22023上涵么路17 7SHANGHAIHTHHWAYS综钻孔灌注柱施工工艺及质量缺陷分析薛烨烨（上海虹瀛置业有限公司，上海2 0 110 0）摘要：钻孔灌注桩作为一种重要的地基处理方法，在工程建设中应用广泛。现基于对钻孔灌注桩施工工艺和质量控制的研究，对其进行系统的探讨和总结。首先介绍了钻孔灌注桩的基本概念和分类，然后详细阐述了钻孔灌注桩的施工工艺。在此基础上，对钻孔灌注桩的质量控制进行了论述。最后，通过案例分析，进一步验证了提出的钻孔灌注桩施工工艺和质量控制的可行性和实用性。关键词：钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制；案例分析0引言钻孔灌注桩作为一种常用的地基处理方法，被广泛应用于土木工程和建筑项目中。钻孔灌注桩通过在地下形成坚固的桩体，提高地基的承载能力和稳定性。随着城市化进程的加快和建设规模的不断扩大，钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制显得尤为重要。在工程实践中，钻孔灌注桩施工工艺的合理性和质量控制的有效性，直接影响到工程的安全性、承载能力和经济性。在一些特殊的地质条件下,如软土、黏土和砂砾层等，钻孔灌注桩施工工艺需要进行合理的设计和优化，以确保桩体的稳定性和承载能力。同时，避免质量缺陷在施工过程中起着关键作用，包括钻孔的准确性、套管的正确安装、混凝土的灌注质量等。由于每个工程项目的地质条件、桩基要求和施工环境各异，钻孔灌注桩施工工艺和质量控制往往需要根据实际情况来进行调整和优化。因此，深人研究钻孔灌注桩施工工艺，规避质量缺陷，探索适用于不同地质条件和工程要求的最佳实践，对于提高工程质量、减少施工风险具有重要意义。本文主要研究钻孔灌注桩的施工工艺和质量缺陷分析，包括钻孔、灌注混凝土、钢筋笼下放等环节的具体工艺要点，以及施工质量缺陷等方面的控制措施。本文使用案例研究的方法，通过对上海机场联络线申昆路停车场中钻孔灌注桩施工工艺和缺陷分析的实际应用进行分析，总结其施工要点和关键技术，为提高钻孔灌注桩的质量和施工效率提供参考。收稿日期：2 0 2 3-0 4-181钻孔灌注桩的定义钻孔灌注桩是一种通过钻孔将地面钻孔后，再将混凝土灌注至钻孔内而形成的桩基，其主要作用是将地基和结构的荷载传递至地基深层，从而提高地基的承载力和抗沉降能力。根据灌注混凝土的不同，钻孔灌注桩可分为灌注钢筋混凝土桩、灌注预制混凝土桩和灌注现浇混凝土桩三类。灌注钢筋混凝土桩是在钻孔后,在孔内布置好钢筋，再进行混凝土灌注。其主要特点是承载能力高、施工周期短、可靠性好。灌注预制混凝土桩是将预先制好的混凝土桩体直接灌注至钻孔内。其主要特点是尺寸精确、施工速度快、质量易于控制。灌注现浇混凝土桩是在钻孔后,将混凝土现场搅拌后，灌注至钻孔内。其主要特点是适应性强、可控性好，可实现大直径桩施工。2钻孔灌注桩施工工艺根据工程的现有情况和上海地区地质特征，在工程的立柱桩施工中，拟采用钻孔灌注桩机，正循环回转钻进成孔，自然造浆护壁。钻机按要求，使用双点吊放钢筋笼，并进行二次清孔。其工艺流程详见图1。2.1测量放样根据工程特点，总平面定位和各单体控制轴线的放测工作采用坐标法进行，并确定测量工作程序：资料审核内业核算外业校测定位测放定位自检定位验线。项目采用全站仪2 台、高精度经纬仪4 台、水平仪6 台作为测量工具，并在使用前，按要求对其进2023No.2178上涵2 缘综SHANGHAI HIGHWAY桩基轴线控制点及水准几点设置施工准备桩机进场/安装/调试场地清障/平整/加固桩基放样第一横护壁开挖设置泥浆池/沉淀池/罐环槽/安装泥聚泵钻机对位调平向孔内投效泥象或粘土补充孔内泥浆或粘士冲击钻进捞流第一次清孔涮沉潼钢筋进场/材料及试件送检对持力层岩士验样终孔验收制作钢筋笼吊装钢筋笼/焊接钢筋笼质量检查第二次清孔测沉漆水泥/砂/石等材料进场，送检及配合安放导管及球塞漫注混凝士/初灌量控制/剪球/落浏量各段混摄土顶面高度及控制拌制混凝土注/披管拨管高度定混斑土拼游度导管料4/起护筒制作混凝土试块/养护转移钻机至下一个桩位图1钻孔灌注桩施工工艺流程图行鉴定。测量现场桩的位置时，必须对相邻桩位进行复查，确保各桩位的坐标正确2.2护筒的加工与埋设钻孔前应埋设护筒，用于增加桩位的固定，并对孔口增加保护，提升孔壁的静压力。护筒采用钢板制作，并根据桩的直径，选用配套直径的钢护筒，设计桩径应比护筒直径小10 0 mm。护筒位置、坐标、垂直度和高程由全站仪控制 2 。护筒的上口高于地表10 2 0 cm，护筒四周分层回填，对称夯实，避免孔口的塌陷。2.3钻机成孔钻孔机安装就位后，转盘中心和护筒中心这三者在同一铅垂线上，其偏差不得大于2 mm。待钻头吊好，钻杆连接与泥浆系统接通之后，起动泥浆循环系统，开始钻进。钻进开始后，需不间断地进行作业。2.4清孔工程采用二次清孔法。第一次清孔在成孔完毕后进行，第二次清孔在下放钢筋笼与导管后进行。二次清孔后的0.5 h内,应浇筑混凝土。第一次清孔的目的是使沉淀层尽可能地减薄，提高孔底的承载力。当钻孔达到设计标高，经终孔检查后，即进行清孔 3 。由于第一次清孔达到要求后，要安放钢筋笼及导管，孔底又会产生沉碴，需进行第二次清孔。当复测的沉碴厚度达到设计要No.22023上语么晚17 9SHANGHAI HIGHWAYS综求，小于10 cm,此时，二次清孔就算完成了。2.5钢筋笼下放与安装钢筋笼制作棚搭设在施工现场，专用于钢筋笼加工制作架子。单节钢筋笼的长度被设定为9 m一节，采用相邻搭接接头错开的方式，并保证间距大于1m。钢筋笼主钢筋采用搭接焊，在同一截面上的接头被要求不大于5 0%。焊接采用单面焊，焊接焊缝长度不小于10 d。在运输、起吊和安装过程中，为防止钢筋笼变形，起吊点宜设在加强箍筋（全长的1/3）处2.6水下混凝土灌注工程桩基根据混凝土强度设计要求，采用水下C35混凝土。A254mm导管被用作水下混凝土灌注。混凝土落度控制在18 0 2 2 0 mm之间，初凝时间控制在6 8 h。在整个浇筑过程中，导管底口距孔底距离应控制在5 0 cm左右,且第一节导管长度需大于4 m。同时，导管埋深控制在3 10 m。在混凝土灌注完成并达到初凝时间后，钢筋笼吊筋可以切断，拔出护筒。导管和护筒应冲洗干净，清除孔口的泥浆，然后对孔口进行回填。对桩柱的混凝土浇筑，应按设计要求进行超灌，保证桩身混凝土强度达到设计要求。超灌部分按要求凿除，桩头表面无松散石子及其他杂物 4 2.7工程概况本文以机场联络线申昆路停车场及虹桥商务区申昆路片区II-G03D-02地块顶综合开发工程为案例，项目总建筑面积约18 19 8 1m，内部共设置2 0 条存车线。其中机场线6 条，嘉闵线14 条。停车场轨顶标高为-8.2 3 m，停车场顶板标高为+2.7 7 m。本工程为地下一层框架结构，基坑安全等级为一级。申昆路停车场桩基工程采用钻孔灌注桩，共计3415根，如下表1所示。其中，800mm的钻孔灌注桩3 4 6 根，有效桩长4 0 m；10 0 0 mm的钻孔灌注桩3069根，有效桩长4 0 m/49m。钻孔灌注桩的施工工艺在该工程中，得到了充分的应用和论证。首先，上海地区的地质条件复杂，包括软弱黏土、填土层、砂砾层等。钻孔灌注桩能适应不同的地质条件，并通过选择合适的灌注材料和施工工艺，有效处理地质问题。其次，钻孔灌注桩通过在地下钻孔并在钻孔中灌注混凝土，形成了坚固的桩体，具有较高的承载力和稳定性。同时，还可以通过调整桩的直径和长度来满足设计要求。文中所述的施工工艺已有广泛应用和成熟的技术表1钻孔灌桩参数表区域编号桩径/mm有效桩长/m桩端持力层数量（含试桩）/个P1（抗压桩）800402 粉砂层38桩基分区一P2（抗拔桩）1000402 粉砂层88(2)P3(抗压桩)1000402 粉砂层102桩基分区二/四P4(抗拔兼抗压)1000402 粉砂层788(8)P5(抗拔桩)1 000402 粉砂层1235(12)P6（抗压桩）1000402 粉砂层8桩基分区三/五P7(抗拔桩）800402 粉砂层308(3)P8(抗压桩)1 0004991粉砂层51P9(抗拔兼抗压)1 0004991粉砂层435(5)桩基分区六P10(抗拔桩)1 000491粉砂层362(4)积累，可确保项目的安全与顺利进行。3钻孔灌注桩常见质量缺陷分析3.1孔壁塌在钻机施工的过程中，气泡出现在泥浆中，说明有出现孔壁塌的可能性。钻孔速度没有达到有效控制，在孔壁中来不及形成泥膜，是孔壁塌的原因之一。另一方面，护壁泥浆的配比错误，导致泥浆的容重和浓度不足，造成孔壁强度不足，也是孔壁塌的重要原因 4 。因此，在施工过程中，施工人员要严格按施工规范来进行施工，塌孔的桩孔应及时回填。3.2钅钻孔缩颈缩颈孔是工程桩最常见的质量问题。导致该问题的原因是在桩体浇注的过程中，桩体周围的土壤产生2023No.2180上涵么路综SHANGHAI HIGHWAYS-膨胀而造成的。在旋挖钻机施工的初期阶段，当料筒被提升时，筒式钻斗没有完全起到护壁作用，会产生负压力，并作用到钻头下部，形成吸钻现象，造成孔壁颈缩 5 。因此成孔时，泵量应当被加大，使速度加快，在孔壁形成泥皮，避免引起膨胀。3.3钢筋笼上浮灌注桩成孔后，一定几率下，钢筋笼会发生上浮现象。因此，混凝土浇筑过程就成为控制钢筋笼是否上浮的关键因素。灌注导管在混凝土中的埋深，决定了运动混凝土体的长度 6 。当浇筑钢筋笼的导管埋人较深时，由于桩上层的混凝土浇筑时间增长，导致混凝土和钢筋笼之间具有一定的相互缠结力。当导管底端不能及时抬升到钢筋笼底部以上时，钢筋笼就会被从导管流出的混凝土带动上浮。因此在浇筑时，要准确计算导管的埋设深度和已完成的混凝土面标准高度 6 。解决上浮现象，需要充分考虑导管的放置位置。应将导管放置在钢筋笼底部，再进行浇筑。3.4灌注桩桩底沉渣过多桩底沉渣也是导致钻孔灌注桩出现质量问题的主要原因之一。桩底沉渣过多，会导致混凝土与岩基结合不完整，桩基的承载力减弱。施工中，若忽视操作规定，清空不彻底，或是未进行二次清孔，都是造成桩底沉渣过多的原因 7 。因此，当灌注桩成孔后，应将钻头提至距离孔底10 2 0 cm处，保持钻头空转，并减缓转动速度，保证循环清孔的时间大于3 0 min。将锤式转斗放人孔底，用来抓出孔底的沉渣。3.5断桩在钻孔灌注桩工程中，断桩是指钻孔灌注桩在施工或使用过程中，由于各种原因而出现的桩身破坏或断裂。断桩问题的出现，给工程质量和安全带来了很大的隐患和风险。断桩出现的一个原因，是施工中的导管底端跟孔底的距离过大，从导管中流出的混凝土被冲洗液稀释，导致水灰比增大，浇筑混凝土无法及时完成凝结，造成了断桩问题的发生。因此在桩孔钻成后，清孔是必要的。同时，混凝土要做到连续及时浇筑。在浇注混凝土的过程中，导管来回提升的次数过多也是造成断桩的原因之一。在桩身处，会发现岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。因此，为避免出现这种情况，混凝土浇注过程中，浇筑的混凝土面高度应严格控制，导管的埋人深度也要严格把关，做到符合施工规范的要求。4结语钻孔灌注桩是一种常用的地基加固和加强技术，具有结构简单、施工方便、承载能力大等优点。然而，在钻孔灌注桩的施工过程中,存在着诸多技术难点和质量控制问题，需要在施工过程中进行严格的管理和控制，确保施工质量符合设计要求和规范要求本文针对钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制，进行了详细的阐述，主要包括钻孔工艺、护筒制作及钢筋下方、混凝土灌注施工等方面。通过对每个环节的分析和探讨，提出了一系列的施工要点和质量控制措施，可作为工程实践的参考和借鉴。在实际施工中，还应根据具体情况和实际需要，进行合理的调整和优化，避免盲目套用标准和规范，从而导致施工质量不理想。同时，还应注意施工过程中的安全问题，保障施工人员的身体健康和生命安全。在未来的工程实践中,应进一步加强钻孔灌注桩施工技术的研究和推广，提高施工效率和质量水平，为工程建设和社会发展做出更大的贡献参考文献：1孙衍臣,史立强,刘洪喜,等.钻孔灌注桩施工工艺及技术管理研究 J.价值工程,2 0 2 2,4 1(2 4):9 1-9 3.2葛菲菲.市政工程中钻孔灌注桩施工工艺研究 J.建筑与预算,2 0 2 2(12):8 0-8 2.3刘明继,吕映碧.钻孔灌注桩质量控制 J.云南水力发电，2022,38(10):151-154.4张迪,王银参.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩的施工应用J.建材与装饰,2 0 17(3 3):2 7 0-2 7 1.5唐吉.钻孔灌注桩施工工艺及施工质量事故预防措施 J.住宅与房地产,2 0 19(2 5):2 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and decision-making technology based on transportation infrastructure both domestically and in-ternationally,providing reference for the subsequent development and practical application of multi facility asset optimization manage-ment decision-making technology,in order to better achieve effective management and enhance the value of transportation infrastruc-tureassets.Key words:infrastructure;asset management;multiple facilitiesResearch Progress of Distributed Optical Fiber Strain Sensing Technology in Traffic Infrastructure MonitoringAbstract:The safety of transportation infrastructure is related to the safety of human life and property.Real time understanding of itshealth status is an important guarantee for the safety and reliability of transportation infrastructure.This paper summarizes the classifi-cation of distributed optical fiber sensing technology.Based on the distributed optical fiber strain sensing technology,it analyzes andsummarizes the key technical issues such as optical fiber packaging,layout,coordination mechanism,data analysis,and focuses on itsengineering applications in roads,bridges,and tunnels.Finally,future study in related issues was previewed.Key words:transportation infrastructure;distributed optical fiber;strain monitoring;key problemEstablishment of a High-quality Municipal Facility Maintenance and Management Mode:-Abstract:The core area of Hongqiao Business District,as the venue for hosting the CIIE,has been constantly advancing to new levelsin the maintenance and management of municipal facilities under the guidance of the requirement of improving year by year.It hasbuilt a high-quality municipal facility maintenance model with integrated maintenance,professional operation,and high standard im-plementation,making due contributions to urban fine management and service guarantee for the CIE.The relevant experience can pro-vide reference for the management and maintenance work of similar projects.Key words:service requirements for the CIIE;maintenance and management of municipal facilities;innovative mode of high-qualitymaintenance and managementAnalysis of Construction Technology and Quality Defects of Bored Pile:Abstract:As an important foundation treatment method,bored pile is widely used in engineering construction.Based on the researchon the construction technology and quality control of bored pile,a systematic exploration and summary are conducted.Firstly,the basicconcept and classification of bored pile were introduced,and then the construction process was elaborated in detail.On this basis,thequality control is discussed.Finally,through case analysis,the feasibility and practicality of the proposed construction process andquality control of bored piles were further verified.Key words:bored pile;construction technology;quality control;case analysisWANG Guofeng(174)XUEYeye(177)First Published in 1982广告目次Sponsor:SRAB and SHTSChief Editor:WU QingfengAddress:25/F,NO.2,Lane 1040.Caoyang Road,Shanghai ChinaPost 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