鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制研究路橋畢業(yè)論文

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制研究 摘要：鉆孔灌注樁具有入土深，能入巖，剛度大，承載力高，樁身變形小，可方便的進行水下施工等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)中。隨著鉆孔灌注樁應(yīng)用日益擴大，如何保證工程質(zhì)量成為首要問題。雖然鉆孔灌注樁施工正下日益完善，但往往由于工藝不當、管理不嚴、斷樁堵管、少灌等質(zhì)量問題時有發(fā)生。因此，運用科學的施工工藝，加強過程控制制以確保工程質(zhì)量顯得極為重要。本文通過闡述鉆孔灌注樁的施工工藝，歸納質(zhì)量控制點，總結(jié)常見質(zhì)量問題，分析質(zhì)量事故發(fā)生的原因，研究相應(yīng)的處理對策，找出質(zhì)量控制的途徑，從而保證鉆孔灌注樁職工質(zhì)量。關(guān)健詞：鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制點；事故預防0前言灌注樁由最早的100多年前的1893年，因為工業(yè)的發(fā)展以及人口的增長，高層建筑不斷增加，但是因為好多城市的地基條件比較差，不能直接承受由高層建筑所傳來的壓力，地表以下存在著厚度很大的軟土或中等強度的黏土層，建造高層建筑如仍沿用當時通用的摩擦樁，必然產(chǎn)生很大的沉降。于是工程師們借鑒了掘井技術(shù)發(fā)明了在人工挖孔中澆筑鋼筋混凝土而成樁。于是在隨后的50年之后，即20世紀40年代初隨著大功率鉆孔機具的研制成功首先在美國問世，二戰(zhàn)后，世界各地特別是歐美發(fā)達國家經(jīng)濟復蘇與發(fā)展，時至今日，隨著科學技術(shù)的日新月異發(fā)展，鉆孔灌注樁在高層、超高層的建筑物和重型構(gòu)筑物中被廣泛應(yīng)用。當然，在我國，鉆孔灌注樁設(shè)計及施工水平也得到了長足的發(fā)展。鉆孔灌注樁的施工工藝一、施工準備  1、完成鉆孔灌注樁的定位工作，平整場地，接通水、電，為鉆機進場創(chuàng)造好條件。2、鉆機、護筒、鋼筋、泥漿箱及各種相關(guān)材料，準備到位。3、開工前召開現(xiàn)場技術(shù)交底會，使所有參與鉆孔樁施工的施工人員明確本崗位的具體技術(shù)要求、職責，盡一切力量避免出現(xiàn)斷樁。4、跟商品混凝土廠聯(lián)系有關(guān)標號、配合比、坍落度及運輸方面等事宜。5、處理好文明、安全施工有關(guān)事項，包括用電、排污、排放泥漿、三防等。6、備足有關(guān)配件材料，做到開鉆后中途不停站，檢查所有測量儀器及施工機械，確保無誤。7、清理、清除鉆孔樁樁位內(nèi)雜物保證護筒順利下放。8、對自備發(fā)電機組進行試機，并進行停電時的快速發(fā)電、通電檢驗，確保停電時能快速保證鉆機重新開鉆。9、位于旱地鉆孔灌注樁采用挖孔埋設(shè)鋼護筒；位于現(xiàn)狀河道內(nèi)橋梁搭好水上排架。二、施工方法1、測量放樣 確定樁位。2、埋設(shè)護筒 護筒就位后，周圍用粘土分層均勻填滿夯實，確保泥漿不外漏，確保護筒位置正確牢固。護筒埋好后，測定好護筒頂標高，做好資料，請監(jiān)理復核認可后，鉆機就位。在樁機范圍內(nèi)整澆混凝土地坪，挖好泥漿排放溝。確保泥漿不外溢。3、泥漿循環(huán) 在施工場地附近備置泥漿池（泥漿比重1：3），用于泥漿循環(huán)，并及時組織泥漿車進行外運。4、鉆孔 當鉆孔達到設(shè)計深度，及時停機。對孔徑、孔深、孔斜率進行檢查，自測合格后，報監(jiān)理復測。5、第一次清孔 監(jiān)理同意后，開始清孔，用換漿清孔法。當泥漿比重為1.031.10時，再放鋼筋籠。6、下鋼筋籠 鋼筋籠制好后，報監(jiān)理驗收合格方可使用。制作原則是：主筋順直，距離均勻，箍筋間距均勻，點焊牢固，保護層墊塊均勻合理放置，墊塊采用圓墊塊。鋼筋籠連接采用單面搭接焊，長度為10d，持證上崗，保證焊縫飽滿，長度滿足規(guī)范要求。吊放鋼筋籠，確保骨架垂直緩慢下放，控制好鋼筋籠頂標高，用兩根鋼筋固定在正確的標高位置上，保證鋼筋骨架不下沉不上浮。7、放導管（1）導管在使用前檢驗好水密性試驗，不合格的接頭不準使用。保證導管在填充水下混凝土中不漏水，不漏漿，確保樁的質(zhì)量。（2）根據(jù)孔深配制好相應(yīng)的導管節(jié)數(shù)，保證安裝時一次性到位。（3）下放導管時，位置保證正確，卡口旋緊。（4）導管底與孔底保證有3050cm左右的空隙，防止導管進入沉淀中，混凝土無法涌出管外。另避免離孔底太高，使第一斗灌注混凝土無法埋住導管口或?qū)Ч苈裆钐?，泥漿重新涌入導管內(nèi)形成夾泥，影響成樁質(zhì)量。8、二次清孔 放好導管后，通過導管進行二次清孔，測定好泥漿比重為1.10左右，沉淀層30cm，孔徑、孔深符合設(shè)計要求時，報監(jiān)理同意后，開始澆注混凝土。9、澆注混凝土1鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制點質(zhì)量控制點是在施工過程中為了保證工程質(zhì)量而確定的重點控制對象、關(guān)健部位或薄弱環(huán)節(jié)。設(shè)置控制點是保證施工質(zhì)量達到預定要求的前提。 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制點的選擇原則是：在施工過程中的關(guān)健部位、薄弱環(huán)節(jié)、隱蔽工程以前質(zhì)量不穩(wěn)定工序設(shè)置質(zhì)量控制點。而是否設(shè)置為質(zhì)量控制點，主要是看它對質(zhì)量特性的影響程度、危害大小以及它的質(zhì)量保證的難度大小。為避免出現(xiàn)質(zhì)量通病，保證工程符合國家規(guī)范、規(guī)程的質(zhì)量要求，經(jīng)反復研究確定鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制點：泥漿的制備、清孔、鋼筋籠制作、水下混泥土的澆筑。1泥漿的制備除能自行造漿的土層外，均應(yīng)制備泥漿。泥漿制備應(yīng)選用高塑性粘土或膨脹土。拌制泥漿應(yīng)根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設(shè)計。膨潤土泥漿可按下表的性能指標制備。泥漿性能指標選擇鉆孔方法地層情況泥漿性能指標相對密度粘度(Pa°s)含砂率()膠體率()失水率(ml30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(Pa)酸堿度(pH)正循環(huán)一般地層易坍地層1.051.201.201.4516221928848496962515221.02.2535810810反循環(huán)一般地層易坍地層卵石土1.021.061.061.101.101.1516201828203544495959520202033312.512.512.5810810810 施工期間護筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出于地下水位1.0以上，在受水位漲落影響時，泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5米以上；在清孔過程中，應(yīng)不斷置換泥漿，直至澆筑水下混凝土；澆筑混凝土前，孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25，含砂率8%，粘度28s，在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中應(yīng)采取維持孔壁穩(wěn)定措施。2清孔（1） 清孔要求 鉆孔深度達到設(shè)計標高后，應(yīng)對孔深、孔徑進行檢查，符合要求后方可清孔。 清孔方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、鉆孔方法、機具設(shè)備條件和地層情況決定。 在吊入鋼筋骨架后，灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標和孔底沉淀層厚度，如超過規(guī)定，應(yīng)進行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。（2） 清孔時應(yīng)注意事項 清孔方法有換漿、抽漿、掏渣、空壓機噴射、砂漿置換等，可根據(jù)具體情況選擇使用。 不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。 不論采用何種清孔方法，清孔后應(yīng)從孔底提出泥漿試樣，進行性能指標試驗。 不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。3鋼筋籠的制作鋼筋籠的制作允許偏差見表項次項目允許偏差（mm）1主筋間距±102箍筋間距或螺旋筋螺距±203鋼筋籠直徑±104鋼筋籠長度±50鋼筋籠除符合設(shè)計要求外，尚應(yīng)符合一般規(guī)定：分段制作的鋼筋籠，其接頭宜采用焊接并應(yīng)遵守混泥土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范GB50204：主筋凈距必須大于混凝土粗骨料粒徑3倍以上；加勁箍宜設(shè)在主筋外側(cè)，主筋一般不設(shè)彎鉤，鋼筋籠的內(nèi)徑應(yīng)比導管接頭處外徑大100mm以上；搬運吊裝時，應(yīng)防止變形，安放要求對準孔位，避免碰撞孔壁，就位應(yīng)立即固定安裝。鋼筋籠主筋的保護層允許偏差如下：水下澆筑混凝土樁±20mm，非水下澆筑混凝土樁±10。 起吊鋼筋籠時，吊點要準確，保證垂直度，避免傾斜，亂擦孔壁，然后對準孔位慢慢下放。4水下混泥土的澆筑（1）鉆孔灌注樁混凝土采用C25商品混凝土（本工程），坍落度宜控制在18cm22cm。（2）澆混凝土前，隔水塞在導管一定高度內(nèi)設(shè)置好，由首灌量計算確定，初灌量確定原則：當導管離孔底3050cm時，保證第一次混凝土下料使導管埋入混凝土中1m以上。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導管首次埋置深度(1.0m)和填充導管底部的需要，見圖6.5.4，所需混凝土數(shù)量可參考公式計算：式中：V灌注首批混凝土所需數(shù)量(m3)；D樁孔直徑(m)；H1樁孔底至導管底端間距，一般為0.4m；H2導管初次埋置深度(m)；d導管內(nèi)徑(m)；h1樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度H2時，導管 內(nèi)混凝土柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m)，即H1=/； 混凝土拌和物的重度(取24kNm3)；井孔內(nèi)水或泥漿的重度(kNm3)；井孔內(nèi)水或泥漿的深度(m)。（3） 混凝土連續(xù)澆灌。用測繩測得導管埋深為6m，拆導管二節(jié)并保證拆導管后，導管在混凝土內(nèi)埋深1m，再澆混凝土。也就是控制兩點，第一，導管埋深不宜過大，控制在4-6m之間，過深導管無法拔出導致埋管形成斷樁。第二，導管埋深必須保證最少有2m，防止操作中稍有失誤，導管提升過高、過快，出現(xiàn)導管埋深過小或拔空，涌入泥漿，形成斷樁、夾泥的質(zhì)量事故。（4）混凝土頂標高比設(shè)計樁頂標高出2米，確保設(shè)計樁頂以上1m內(nèi)混凝土質(zhì)量符合設(shè)計要求。（5）配備一定數(shù)量泥漿車，保證泥漿順利外運。2鉆孔灌注樁質(zhì)量事故的原因和預防1、 成孔質(zhì)量問題 塌孔 預防措施：根據(jù)不同地層，控制使用好泥漿指標。在回填土、松軟層及流砂層鉆進時，嚴格控制速度。地下水位過高，應(yīng)升高護筒，加大水頭。地下障礙物處理時，一定要將殘留的砼塊處理清除?？妆谔鷩乐貢r，應(yīng)探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上12m處，搗實后重新鉆進。 縮徑 預防措施：選用帶保徑裝置鉆頭，鉆頭直徑應(yīng)滿足成孔直徑要求，并應(yīng)經(jīng)常檢查，及時修復。易縮徑孔段鉆進時，可適當提高泥漿的粘度。對易縮徑部位也可采用上下反復掃孔的方法來擴大孔徑。 樁孔偏斜 預防措施：保證施工場地平整，鉆機安裝平穩(wěn)，機架垂直，并注意在成孔過程中定時檢查和校正。鉆頭、鉆桿接頭逐個檢查調(diào)正，不能用彎曲的鉆具。在堅硬土層中不強行加壓，應(yīng)吊住鉆桿，控制鉆進速度，用低速度進尺。對地下障礙行預先處理干凈。對已偏斜的鉆孔，控制鉆速，慢速提升，下降往復掃孔糾偏。 2、鋼筋籠安裝質(zhì)量問題 鋼筋籠安裝與設(shè)計標高不符 預防措施：鋼筋籠制作完成后，注意防止其扭曲變形，鋼筋籠入孔安裝時要保持垂直，砼保護層墊塊設(shè)置間距不宜過大，吊筋長度精確計算，并在安裝時反復核對檢查。 鋼筋籠的上浮 鋼筋籠上浮的預防措施：嚴格控制砼質(zhì)量，坍落度控制在18±3cm，砼和易性要好。砼進入鋼筋籠后，砼上升不宜過快，導管在砼內(nèi)埋深不宜過大, 嚴格控制在10m以下，提升導管時，不宜過快，防止導管鉤鋼筋籠，將其帶上等。 3、水下砼灌注問題 堵管 預防措施：商品砼必須由具有資質(zhì)，質(zhì)量保證有信譽的廠家供應(yīng)，砼的級配與攪拌必須保證砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝時間滿足設(shè)計或規(guī)范要求，現(xiàn)場抽查每車砼的坍落度必須控制在鉆孔灌注樁施工規(guī)范允許的范圍以內(nèi)。灌注用導管應(yīng)平直，內(nèi)壁光滑不漏水。 樁頂部位疏松 預防措施：首先保證一定高度的樁頂留長度。因受沉渣和稠泥漿的影響，極易產(chǎn)生誤測。因此可以用一個帶鋼管取樣盒的探測，只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉淀物時，才能確認終灌標高已經(jīng)達到。 樁身砼夾泥或斷樁 預防措施：成孔時嚴格控制泥漿密度及孔底沉淤，第一次清孔必須徹底清除泥塊，砼灌注過程中導管提升要緩慢，特別到樁頂時，嚴禁大幅度提升導管。嚴格控制導管埋深，單樁砼灌注時，嚴禁中途斷料。拔導管時，必須進行精確計算控制拔導管后砼的埋深，嚴禁憑經(jīng)驗拔管。3結(jié)論本文在參考已有文獻的基礎(chǔ)上，在指導老師的精心指點下，通過對鉆孔灌注樁的施工工藝、質(zhì)量控制點、質(zhì)量事故預防進行了研究，從而得出結(jié)論：設(shè)計單位要對勘測報告深入研究推敲，及時發(fā)現(xiàn)報告中存在的問題，仔細斟酌報告中的建議的各種指標和參數(shù)是否合理，從而選擇最優(yōu)的樁型，減少樁基施工難度，保證樁基施工質(zhì)量。施工單位在施工前要了解鉆孔灌注樁各種施工工藝特點，熟知相關(guān)規(guī)范要求，施工中，要自始自終抓住質(zhì)量控制點，則工程質(zhì)量可以得到保證。要重視常見的質(zhì)量事故，并且采取相應(yīng)措施給予防預，則可以在很大程度上減少甚至杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生。建立一套事故處理機制，在事故發(fā)生的第一時間進行補救，使損失減至最低。監(jiān)理單位對施工單位要熱情指導、嚴格把關(guān)，在質(zhì)量、速度、投資三方面達到最優(yōu)結(jié)合。參考文獻1公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004），北京：人民交通出版社，2004.2公路橋涵施工規(guī)范JTJ 04120003定育南.鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量監(jiān)控要點T施工技術(shù)，2006致謝在本次論文設(shè)計過程中，指導老師們對該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導,使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計。在學習中,老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風范是我終生學習的楷模。這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。