专业技术工作总结

超长钻孔灌注桩施工与质量控制。

沪通长江大桥位于南通与张家港之间，苏通大桥上游40km处，桥址位于长江三角洲平原区，海陆交互频繁，地层成因复杂，区内第四系为一套河湖、滨海相松散沉积物，土质松软。由于大桥承载力需求高，故超长钻孔灌注桩在桩基施工中占有很重要的地位。本文主要介绍一下超长钻孔灌注桩的施工要点与问题处理。

泥浆是超长钻孔灌注桩施工***坏的重要环节。泥浆作用是护壁、排碴、冷却钻头。泥浆的护壁作用是因为泥浆液柱压力作用在孔壁上，除平衡土压力、水压力外，还给孔壁一个向外的作用力，部分水渗入地层，在孔壁表面形成一层固体颗粒的胶结物——泥皮，性能良好的泥浆失水量小，泥皮薄而密，具有较高的粘结力，对维护孔壁稳定、防止塌孔起很大作用。

南通地层基本为砂层，使用优质膨润土造浆并添加化学处理剂（纯碱和cmc）。

1)纯碱（na2co3）。在泥浆中加入纯碱的目的，是除去粘土中部分钙离子，将钙质土转变为钠质土，使土颗粒水化作用加强，加速粘土的分散，提高粘土的造浆率。增大ph，提高胶体率。

2)羧甲基纤维素（cmc）。cmc系大分子化合物，在处理泥浆中主要用作降失水剂和增粘剂。由于水分子的作用，使泥皮质密而坚韧，同时cmc溶于水中能增加泥浆的粘度，促使泥浆失水量下降。

钻机基台两端用平整的基台木垫平垫稳，调整机架，使钻机钻杆垂直，钻头中心与孔位中心偏差不大于20mm。安装完毕由测量人员抄平并固定。

钻进中先采用正循环，后采用气举反循环。针对不同的地层，根据试桩施工情况，在钻进过程中及时调整泥浆指标和钻进速度，并随时向孔内补充优质泥浆。施工时注意在护筒底口附近慢速钻进，形成稳定护壁。

气举反循环时要密切注意孔内泥浆面高度，保证孔内水头高度。钻进过程中，对泥浆比重、粘度、含砂率及ph值进行严格监控与控制。

当钻至设计孔深后，开始进行第一次清孔。将钻头提离空地30-50cm，缓慢旋转钻具，采用气举反循环法清孔。当泥浆指标达到比重<1.

1，粘度17-20s，含砂率<2%，且沉渣厚度小于等于10cm时，再循环清孔2小时后完成第一次清孔。

现场下放钢筋笼与导管后，再次检测孔底沉渣厚度，若孔底沉渣小于规范和设计要求，即可浇筑混凝土；若沉渣超过要求，则需在导管内下放风管，进行二次清孔，直至沉渣厚度及泥浆指标满足要求后，方可浇筑混凝土。

不得用加深孔深来代替清孔。

钢筋笼全部在钢筋棚内集中加工，即提高了生产效益，又保证了钢筋笼加工质量。

钢筋笼制作均采用整体制作，保证钢筋笼整体性，不易扭曲变形。钢筋焊接时，主筋内缘应光滑，钢筋接头不得侵入主筋净空内。钢筋笼下端应整齐，使混凝土导管能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂。

在钢筋笼加工好后，筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运送、吊装时不致松散、变形。

钢筋笼吊装采用吊车吊装入孔，吊装前，在钢筋笼上、下端及中部每隔2～4m于同一截面上对称设四个混凝土块，确保钢筋笼与孔壁保持设计保护层厚度。

吊装钢筋笼时整体吊装入孔，主筋与加强筋必须全部焊接。吊放钢筋骨架入孔时，下落速度要均匀，切勿撞击孔壁。钢筋笼入孔后，牢固定位，以免在浇筑混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。

为保证每根桩的施工质量，每根桩基均应预埋4根超声波检测管，上端用钢板封底焊接，不得漏水，浇筑混凝土前在管内灌满水，上口用塞子塞住。

钢筋笼吊装验收后应尽快灌注桩身混凝土。

桩基混凝土采用缓凝混凝土，坍落度按规范要求须达到18～22cm。混凝土采用自动计量拌和站拌和，由混凝土罐车运送，泵车泵送入孔。

桩基混凝土采用按水下混凝土方法灌注混凝土，为防止混凝土离析并确保其密实度。导管采用直径φ300mm无缝钢管制成，接头采用t形快速螺纹接头，导管中间长度为2～4m，下端节长度为6m，漏斗下配长0.5m上端管节，以便调节漏斗高度，导管内壁应光滑、顺直，各管节内径应大小一致，偏差不大于±2mm。

导管在使用前检查合格后，在导管外壁用明显标记逐节编号并标明长度，导管应配备总数20%～30%备用导管，导管分组吊放，底口距孔底高度控制在30～40cm。导管顶部用螺栓连接漏斗，使漏斗与导管形成整体，漏斗不宜太高，以免影响混凝土塌落度损失。

灌注混凝土时要对混凝土面的位置随时测量，保证任何时候导管埋入混凝土的深度控制在2～6m，灌注过程中设专人经常测量导管埋入深度，并作好记录。浇筑混凝土需连续进行，一气呵成，中途不得中断。边灌混凝土边提升导管和拆除上一节导管，使混凝土经常处于流动状态。

为确保桩顶混凝土质量，在桩顶设计标高处超灌0.5～1.0m。

造成孔斜的原因有：钻机安装时，支撑不好、地层软硬不均匀，操作时在易斜孔段不适当加压钻进、转速过高造成晃动等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。

为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。

进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要开慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻头都是有效的方法。

液性指数il＞0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土与il＞1.0呈流塑状态的淤泥质软土层中成孔易造成缩孔现象。

防治的主要措施是加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，增大泥浆比重和粘稠度。钻头直径应适当加大，在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。减少空孔时间也是非常重要和有效的措施。

扩径有些人认为有利无害，桩身有几处大肚子是好事，其实不然。

经过多年的实践，一些桩身混凝土质量没问题而承载力大大低于设计预计值的试桩，除了沉渣可能较大外，孔径实测和动测资料都显示有强烈扩径现象，通过再次复压也提高不多。可以认为是扩径影响了整桩的共同工作和侧摩阻力的整体发挥。

钢筋笼上浮或下沉系指钢筋笼的位置高于或低于设计位置的现象。上浮较大时，降低了桩体抗水平剪切能力；下沉过多，给土建施工带来麻烦和损失。

原因分析：钢筋笼放置初始位置过高或过低；混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大(6m以上)钢筋笼被混凝土顶托上浮；导管掩埋过长，提升时，易摇晃，难以对准笼的中心，易发生挂笼现象；导管提升过程，混凝土下沉太快，瞬时反冲力使钢筋笼上浮；钢筋笼制作质量不佳，或吊装不当而变形；桩孔倾斜，钢筋笼随之而变形，增加了混凝土上升力；笼底钢筋向内弯折钩挂导管；钢筋笼自重太轻，被混凝土顶起。

防治措施：钢筋笼旋转初始位置准确无误，并与孔口固定牢固。为防止铁丝拉长下沉或顶住上升力，可采用吊装加套管等方法顶住钢筋笼上口；加快灌注速度，缩短浇灌时间，或添加缓凝剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼底时，控制导管埋深在1.

5～2m，尽量减少穿插导管，改用转动导管密实混凝土；每浇灌一斗混凝土，检查一次埋深，勤测深，勤拆管，直到钢筋笼埋牢后，恢复正常埋置深度，一般控制在2-4m，最大不超过6m，便于转动移位；钢筋笼上升时，停止浇灌混凝土，检查埋管深度，拆除部分导管，保持埋管1.5-2m，导管钩挂筋笼时，要下降导管，转动移位脱钩后上提。

混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土充填的间断桩。影响了桩本身的整体性，降低了桩体强度和承载力，以至不满足设计要求。

产生断桩的原因有：坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因，灌注过程中发生埋管、卡管以及发生坍孔等其他一些情况都将造成断桩。

埋管：导管在混凝土中掩埋过长，钢筋笼变形，灌注时间过长，混凝土已初凝，内阻力成倍增长，导管被卡死在混凝土内；法兰盘顶住钢筋笼下端，由于孔斜度大，笼与孔壁摩擦阻力过大，加上笼内已有一定高的混凝土使导管无法提升。

卡管：骨料级配不合理，含有大粒径的卵石、漂砾；混凝土出拌和待机时间或运输路程过长，已产生离析局部初凝现象而直接用于灌注，导管密封不良局部漏水。

防治措施：按有关规范要求，通过计算机和试配，确定混凝土配合比，混凝土应具良好的和易性和流动度，坍落度损失应满足灌注要求，初凝时间应为正常灌注时间的2倍，要求灌注过程连续、快速，防止出现上述埋管、卡管及其他情况。

随着科学技术的进步，国家政策的大力扶持，大跨径斜拉桥与悬索桥愈来愈多，对桩基的要求也越来越高，超长钻孔灌注桩应用越来越广泛，我们必须加强对它的了解和掌握，保证施工质量。

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