基坑支护冲孔灌注桩施工工艺
日口口圈 施工技术与应用 基坑 支护冲孔灌注桩施工工艺 摘要 : 作为一种基坑支护形式, 冲孔灌注桩在建筑工程中的使用越来越 多。冲孔灌注桩的施工存在钻孔偏位 、 冲孔过程中塌孔 概 率极高 等 难 点。 笔者 结合 某项 目基 坑 支护 冲 孔灌注 桩 的 施工 实例 , 分析 了冲 孔 灌注桩 施 工 中遇 到 的问题 并提 出相应 的措 施 。 关键 词 : 基坑 支护 ; 冲孔 灌 注 ; 施 工工 艺 1 . 工 程概 述 高: 一 7 . 0 m至 一 7 . 6 m。 1 1工程地 质 在 施 T 中现场 使用 的 是依 拉德 ~ 9 型 冲击 循环 钻机 来进 行 钻孔 。 需 要 在设 好 的护 筒 上方 对 钻机 进 行 安装 , 一 定 要做 到 平 稳 , 严格 控 制位 移 以及 沉 降 发 3 . 5冲 击成孔 需 要检 查 钻盘 中心 和桩 位 ; 该项 目由l 1 幢地上3 2 层、 地下2 层框剪结构商住楼组成 , 基坑底面建筑标 生 。在开 钻之 前 , 当护 筒埋 设好 之 后 , 桩机 就 位 。施 T人 员要 把 冲击 锤 中心 和 护筒 中 L , X ' I 准, 偏差 不 能大 于2 0 毫米。 需要 将 L 中的 残渣 排 出来 , 排 渣 的频 率是 冲 击2 次, 排渣 1 次 。此 外 , 要 进行 定 时 的补浆 , 到设 计 深度 。泥 浆 的作用 是 : 实 现 排 渣的 连续 性 , 对孔 壁 进行 保 护和 加 同 。 当在黏 土 和 粘 土中进 行成 孔 时 . ¨ r 以 进行 白造 泥浆 护 壁 , 这 时需 要使 用清 水 和孔 中 土颗 粒 。排 渣 泥浆 的 相对 密 度 要进 行控 制 , 一 般在 1 . 1 ~1 . 2 这 个 范 围内 。 当穿过 砂 夹 卵石 层 时 , 要提 高 泥 浆 相对 密度 , 一般 要 在 I . 3 ~1 . 6 i f ! 个 范 围内 , 如表1 所 示 表1泥 浆性 能指 标 选择 泥 浆性能指标 成孔 地层 方法 情况 《 场地 岩 土 T程勘 察 报 告 书》 显示 : 场 区 的地 层 主要 是 海 相沉 积 , 而 原 始 的地 貌单 元 是海 漫滩 地 、 海 滩地 貌 , 后 经 人工 土方 回填 , 由此 形成 本 工程 建 筑 地基 。地 面建 筑标 高 2 . 4 1 0 ~3 . 9 7 0 m。场 地 内淤 泥层 、 淤 泥 泥质 土层 的 厚度 较 大 。此外 还 存在 不规 则 的抛 石 区域 , 抛 石 的粒 径大 小 不… , 基 本 上处 于 1 0 0— 5 0 0 毫米范围内。第四系沉积岩以下存在大量的基岩 , 属于构造基本稳定 区。 该项 目所在 的 地层 分布 状况 如 下 : 海 相沉 积层 、 人工 填 积层 、 海 陆交 互 相沉 积 层 。该 区 的抗 震设 防 烈度 是7 度, 设 计 基本地 震 加速 度佰 0 . 10 g 。 场区 主要 有 以下 特殊 岩土 : ( 1 ) 填土 。人 工填 土 层 主要分 布 在场 地表 层 , 按照 组 成成 分 进行 划 分 为5 类。 相对 密度 黏度 含砂率 胶体窜 火水 率 皮厚 静 现j 3 酸碱 艘 ( S ) ( % ) ( %) ( m l / 3 0 m i 3 1 ) ( m m / 3 0 m 】 n ) ( P a ) ≥9 6 ≥9 5 ≤2 5 ≤2 0 ≤2 ≤3 1 0 2 5 8 l 0 3 5 8 1 1 ①层局部为松散的状态, 主要 由一 一 些建筑垃圾和生活垃圾组成。 ② 层 呈松 散 、 稍 密状 态 , 构 成成 分 是花 岗岩 残 积 土 以及一 些 风 化碎 块 等 , 其 最 厚达 N9 . 8 米, 土 质非 常 的不 均匀 。 ③层 呈 松散 、 稍 密状 态 , 岩块 粒 径 大小 参 差 不一 , 构 成 成 分有 : 微 风 化 岩 块 以及花 岗 岩中 风化 等 。 等 。场地 厚 度的 变化 幅 度 比较大 , 空隙 也 比较大 。 ⑤ 层 的主要 构 成成 分是 粉 细砂 , 还 有少 量 的黏 性 土 。该 层 中存 在 液化 现 象 。厚度 在 3 7 . 8 米之 间 。 粉质 冲击 黏土 1 O 5 ~ 1 2 0 1 6 2 2 8 4 砂层 l 2 一 l 5 2 2 2 8 ≤4 在 此过 程 中 , 需要 进 行检 查 , 当有位 移 以及 倾 斜状 况 发生 时 , 应该 及 时 的 进 行 纠正 , 务必 让 成孑 L 后 的垂 直 度低 于 1 / 1 0 0 。冲孔 的速度 要 掌握 好 , 不 能太 孔 壁 因受到 挤 压而 密实 。 表2 提 锤 高度 、 冲 击次数 以及 泥 浆浓 度 的要 求 土 壤 土 控制台班进尺不要超过一米。 提锤高度以及冲击次数的要求 见表2 。 这样 , ④层 的 主要 构 成 成分 是 黏性 土 , 还 有 少量 的粉 细砂 、 植 物 根茎 以及 角 砾 快。( 2 ) 软土 。 软土 层 的厚 度 在0 . 5 0 — 3 4 . 6 0 米 之间 , 而平 均厚 度 为 1 2 . 7 米。 天 然 含水 量较 高 , 渗透 性较 好 , 强 度低 , 此外 还具 有 触变 以及 流变 等特 点 。这些 都 有 可能 导致 场地 失 稳 和地 基沉 降 。 1 2水文 地质 提 锤 高度 ( 厘米) 4 O 6 O 冲击次数 ( 次/ 分) 2 0 2 5 泥 浆浓 度 1 4 1 5 砂 砾 4 0 6 0 2 0 2 5 1 . 4 l 5 冲击 不能 过猛 , 速度 也要 适 中 , 否 ̄ ' h f L 壁很 难 形 成 。 当钻至 设计 标 高后 , 浮钻 渣清 孔法 了。 在开 孔 的过程 巾 , 需 要 对泥 浆 参数进 行 设定 , 以地 层 的特征 为根 据 。可 以将 优质 黏土 使用 到 护壁 泥浆 中, 泥 浆 达 到一定 的指标 后 才 可 以进 入 现场 。 泥浆 外流 的状 况 常常 会 发生 , 这 对 环境 会造 成一 定 的污 染 . 因此 需要 建 造 一些 沉 降池 或 者是 泥 浆 池 , 这 样 制 浆 的时 间 就 会缩 短 , 成本 也 会 降 垂 直度 以及 孔 径进 行 检测 。 如果 检测 的结 果 合格 , 就可 以使 用 托 地 下水 。地 下潜 水 对 丁程 的 施 丁 影响 比较大 ,勘察 发 现 地 下水 位处 于 需 要 对孔 深 、 0 . 7 2~2 . 0 2 米 范 围内 。水位 波 动和 变化 与季 节 以及 气 候关 联 较 大 , 此外 , 潮 水 的 影响 对水 位 波动 和 变化不 可 忽略 。另 外 , 场 区 内地 下水 对 混 凝土 有 弱腐 蚀 性。 2 . 工人 、 管理 人员 配备 钻孔灌注桩施丁班组管理人员配备: 分项技术负责人1 人, 施工员3 . L, 质 检员 1 人, 安 全员 3 人, 测量 员 2 人, 试验 员 1 人, 资料 员 1 人, 后勤 5 人, 合计 1 8 人。 钻孔灌注桩施1 二 班组作业工人配备: 钻_ T4 O 人; 维修 3 1 2 人; 电T _ 2 人; 钢 筋 工8 人, 合 计5 2 人。 低。 之后 , 还需要进行一下工作 : 成孔检验。 第一步需要实施换浆清 L , 对垂 直 度 以及 孔深 进行 检 查 , 一定 要 让含 砂率 达 到要 求 。 第一 次 清孔 。 肖钻进 至设 计 孔 深后 就可 以进 行该 项 工作 。 为 了保 证 清孔 的 质量 , 需 要对 泥 浆性 能 进行 严 格的控制, 尤其是孔底的沉渣。在此之后就可以将桩内钢筋笼安装 了。 3 . 6钢 筋笼制 作 安装 3 . 施工 工艺 主要包 括 以下几个 方面 3 1 搭 建施 工平 台 钢 筋骨 架 可 以在 现 场进 行 制作 , 当一 次 清孔 结 束 后 , 就 可 以进行 吊车 吊 放钢筋骨架 了。钢筋笼的制作要严格按照《 建筑地基基础T程施 T 质量验收 规 范》 进行。 钢 筋笼 的 外侧 控制 保护 层 厚度 的垫 块 设置 , 竖 向间距 一 一 般为2 米, 横 向 圆周 不能 少于 4 处。 将 吊环 设 置在 顶 端 . 对 于钢 筋笼 分段 要使 用单 面 搭接 焊。 同一 截 面接 头数 受拉 区不能 超过 5 0 %。 在起 吊和下 放钢 筋笼 时 , 吊放 速度 一使用筑岛围堰搭建施。 【平台, 需要注意的是平台顶标高要和围堤一样 ; 3 . 2测量 定位 施 工 人 员要 根 据设 计 图 纸 出 , 对 测 点 的施 工 坐标 进 行 计算 时 , 要 经 坐标 定 要掌 控 好 , 速 度要保 持 均匀 , 不能 起 吊过 猛 , 否则 会变 形 。钢 筋 笼在 孔 内 l3 . 7导管 的安 放 转换。 此外 , 要以业主提供导线点为控制点。 测放时使用的仪器是S E T 2 X 全站 仪; 3 . 3埋 设 护 筒 摆动 的现 象 也要 防止 。 施工 过 程 中使用 的 导管 直 径为 2 5 0 mm。这些 导 管 由壁 厚 度为 5 毫 米 的无 护筒 的制作 材料 是 钢板 , 钢板 厚度 范 围是4 — 8 毫 米 。护 筒 的规 格 是 : 内径 是D ( 桩径) + 2 0 C M, 高 度处 于 1 . 5 — 4 . 5 米 之 间 。施工 人员 要在 护 筒 的上 面开 设 3 个 溢浆 孔 ; 3 4桩 机 就 位 缝钢管做成 。 良好的密封性能是导管必须具有的特性。 在使用之前, 需要进行 接 头抗 拉试 验 以及 水密 承压 试 验 。 法 兰或 者 是双 螺纹 方扣 快 速接 头 可作 为导 管的接头。一般下口到孔底的距离是0 . 4 米左有, 最下一节导管的长度要求大 于4 米。 ( 下转 第3 6 0 页) ・ 3 5 8‘ 巴忍四 圈 施 工技 术与 应用 轨 道 接头 可 以 做成 直 的 或4 5 度 斜 的 ,斜接 头 可 使 大 车轮 在 接 头 处平 稳 过 渡 。正 常 接 头 的缝 隙 为1 - 2 毫米 , 在 寒 冷地 区 冬季 施 工 4 结语 在行 车轨 道安 装 过程 中严 格控 制 了行 车轨 道 的安 装 偏差 、 行 车轨 道 接头 的焊 接质 量 , 使 后续 施 工得 到顺 利进 行 。经 过施 工 人 员的精 心 施 工 和严 格管 理, 最 终 圆满 的 完成 了 轨道 安 装 任务 。最 终施 T 质 量优 良 , 进 度 满足 业 主要 或安装前 的气温低于常年使用气 温2 0 度 以上 时 , 应 考 虑 温度 缝 隙 , 在单根 钢轨长 1 0 米 左 右 时 可 取 求, 各方反响良好 , 为公司施工类似工程积累了经验。 作者 简 介 : 4 - 6 毫米 ( 包括 正 常缝 隙 ) , 接头 处 两 轨 道 的 横 向 错 位 和 高 低 差 均 图 3轨 道 伸 缩 缝 接 头 处 理 唐宏, 中建八局第三建设有限公司西南公 司, 3 7 - 程师。 应 ≤1 毫米 。 如图3 所 示 ( 上接 第3 5 2 页) 卫星 定做 ( G P S 1 、 卫星遥感( Rs ) 测 绘 等 高技 术 为 主 的 对 地 观测 球 基础 框 架建 设 方面 做 了大 量工 作 , 主 要包 括 : 建 立 r全 困A 级、 B 级G P S 网; 完 成 了全 国 1: 1 0 0 万、 1: 2 5 万基 础 地理 数 据库 和 数据 服 务设 施 ; 建立 了国 情 和 省 情 综合 地 理信 息 系统 ; 研 制 成功 了从 遥 感 立体 影 象 自动 建 立数 字 地面 模 型 的数字摄 影 测量 系统 ; 研制 成 功 了数 字 高程 模 型( D E M ) 、 数 字 正 射影 像 ( D O M) 、 数 字线划 图( D L G ) 、 数 字栅 格 网( D R G ) 等“ D” 产 品生 产线 。 数 字地 球 的雏 形 已经 形成 。 展, 作 为 测 绘人 员的我 们 , 应 当更 加 坚持 不 懈 地 学 习 , 不 断 的探 索 , 成 为 与时 参 考 文献 【 1 】尤玉 玺 ;徐 宝平 ;数 字测绘 技 术 在 地 质勘 查 中的应 用探 讨 ;科 枝 传播 ; 2 0 1 3 -0 1 - 0 8 方 面转 变 , 被 动 的静 态测 量 向动 态 的实 时测 量方 面 转变 。测绘 部 门在 数 字 地 俱 进 的新 型社 会人 才 。 【 2 ] 魏 志寰 ; 马琳; 浅 谈数 字 测绘技 术 的发 展 ; 数 字技 术 与应 用 ; 2 0 1 1 — 0 4 —1 5 【 3 ]李宾 ;数 字测 绘技 术在 测绘 工 程 中的应 用探 析 ;科技 创 新导 报 ; 2 0 1 2 -1 0 -2 1 4 结语 随 着时 间 的推 移 和 应用 的广 泛 ,数 字 测绘 技 术 也会 得 到 日新 月异 的发 ( 上接 第3 5 6 页) 以依 据传 统 的脚 手架 搭设 方 式进 行搭 设 , 搭 设 一段 时 间后 , 超 出安 装 点 的范 围时 , 将 水 平杆 合理 地放 置 在悬 挑架 的下 部 。水 平杆 的摆放 上 应 该是 纵 向的 + 可 以极 大 程度 上将 悬挑 架 凸 出来 的一 部分 完 全托 住 。 『 4 _ 贺 丽娟 ; 曹振 ; 数 字化 测绘 技 术在 工 程测 量 中的 应用 ; 西北 水 电 ; 2 0 0 8 f 5 1 高恒 昌 ; 段朝辉 ; 张澎; 数 字 化 测 图在 城 镇 地 籍 测 量 中的应 用 ; 城市勘测; 2 ( ) 08 化市 容市 貌 有着 重要 的 意义 。 参 考文 献 总结: 外 悬挑 架 的低 成 本 、 实用 性 和 通用 性 , 成 为 高层 建 筑 外 架工 程 而 被广 泛 应 用 。外悬 挑架 在 施 l 过程中, 需要 掌握 脚手 架 搭设 安 全 、 稳 定 等相 关 技术 , 避 免施 工 过程 中 的损失 与 损伤 , 保证 工程 质量 及 其 顺利 进 行 。搞 好施 工 脚 手 架 安全 文 明施 T , 不 断 改进提 升 悬挑 架 的施 T质 量 水平 , 对提 升 行业 形 象 , 美 ( 上 接 第3 5 8 页) 3 . 8清 孔 [ 1 】 崔兆 林 高层 外悬挑 架施 工 过程 的 质量 控制 方 法卟 河 南科技 , 2 0 1 1 ( 0 4 ) 【 2 ] 李 银辉 , 王玲 攀 浅谈 高层 外 悬挑 架施 工过 程 的控 制 U ] 硅谷 , 2 0 1 0 ( 0 6 ) ¨ 3 3 1 李海彬 层 高5 4 m高层 建 筑外 悬挑脚 手 架施 工技 术 山 西建 筑2 0 0 7 — 0 5 一 ( ) 1 【 4 ] 蒋晓 东, 贾雪 军 谈 高层 外观挑 脚 手 架的 安全 性 与经 济性 施 工技 术 , 2 0 0 6 ( 0 7) [ 5 J 贾雪 军 谈 高层 外 悬挑 脚手 架 的安 全性 与 经济 性叶 建 筑安 全 , 2 0 0 7 ( 0 3 ) 在 检 测的 数量 上 , 不 低 于总 数 的1 0 %。此外 , 不能低于l 0 根 。检测 后 发现 都符 该工程中使用正循环 T 艺清孔 。橡胶管在 一次清孔中会使用到, 而一次 合 没计 的规 范要 求 。为对 桩 身 的混凝 土 质量 、 桩 尖 持 力层 以及桩 底 沉渣 进 行 清孔可以降低泥浆浓度。 当导 嘈 下放后, 可以使用导管进行二次清孔 。 二次清 分析 和判 断 , 进 行 抽芯 检测 。在 检测 的数 量 上 , 不 低于 总数 的1 %, 且 不 能低 于 孔 需要 将 黏度 掌控 在2 8 S 以下 , 含砂 率 不能 超过 8 %, 而相 对 密度 要 处 于 1 . 1 5 — 3 根 。检 测后 发 现全 部符 合 设计 的要 求 和规 范 。 1 . 2 这个 范 围 内。孔底 沉 渣 的厚 度不 能超 过5 0 毫 米 。在这 个过 程 中 , 泥浆 要 及 时的进 行 供给 , 而孔 内浆 液 面 的高度 和 稳定 性要 得 到保 证 。当清 孔 工作 结 束 后, 工 作人 员要 在半 个 小时 之 内进行 灌 注混 凝 土 _ T作 。 3 . 9水 下混 凝 土灌 注施 工 ( 2 ) 支 护效 果 的检查 。当桩 基 效果 的检 测 完成 之 后 , 可 以进 行 基坑 开 挖 。 由 于高压 高 压旋 喷桩 止水 帷 幕 的施 工受 到抛 石 区域 的 影 响 , 止水 效 果 也不 是 很好 , 开挖 后进 行 检查 发 现 : 局部 位 置进 有渗 水 现象 。 施T 中采用砂 浆 进行 封 堵, 并 通过 弓 f 流 管 汇集 引流 。使 用 功能 未受 到影 响 成桩 过程 的 核心 1 二 艺 就 是水 F 混 凝 土灌 注施 工 。在 开 始 这项 工作 之 前 , 要做 好准 备工 作 以及 技术 措 施 。 该 工 程 中使 用商 品混 凝 土 。 混 凝 土强 度 的等 级是 C 3 5 或 者是 C 3 0 。施 T 过程 中严 格控 制混 凝 土和 易性 , 塌落 度 一般 要控 制 在1 8 - 2 2 厘米之间, 混凝 土 的初 凝时 间 不能超 过 4 小时 。 5 . 结束语 冲孔 灌 注桩作 为 基坑 支 护桩 型具 有 较好 的技 术 和经 济 效果 , 适 用 于各 种 复杂 的地 层 , 在 存 在 回填 土 层f 含大块 抛 石 区域) 的沿 海软 基 地 区 , 控 制好 从 成 孔 到 成桩 的 各个 环节 , 严格 遵守 操 作规 程 , 通 过桩 基 检测 . 可 以达 到 预期 的 施 T质 量 。但 冲孑 L 桩在 深基 坑 支护 l T程 中 , 尤 其 是存 在 抛石 Ⅸ域 的深 厚 软土 地 基中, 要考 虑后 期 止水 帷幕 施 ¨ I 网难 , 选 择合 理 的施 【 艺, 保证 基 坑 支护 系 4 . 施 工 中遇到 的 问题 4 1 试 桩施 工遇 到 问题 的 原 因分析 ( 1 ) 施 T 前进 行 试桩 结 果显 示 , 充盈 系 数 的 平均值 为 1 . 4 1 。取样 发现 , 砂 层和淤泥层的地质比较厚, 因此进行 以下几个方面的改良: ①开孔时低垂密 击, 让 孔壁 挤 压密 实 。② 在 冲孔 的过 程 中 , 每 当冲进 1 . 5 米 后 进行 取样 , 当到达 砂层和淤泥层后 , 对进尺的速度进行控制。 在泥浆的选择方面 , 一定要注意粘 度、 胶 体 率 以及相 对 密度 等 。③ 安装 钢筋 笼 时 , 为 了起 到 一定 的保 护作 用 , 要 包 裹 土 工布 , 这样 , 施工 的 质量 才 会得 到保 证 。 ( 2 ) 当 冲孔 灌 注桩 的 施 丁结 束 后 , 抛 石 区域 会 存在 高 压 旋 喷桩 无 法 施 ’ 的状 况 , 这 时在 引孔 后 要再 施打 旋 喷桩 。 4 . 2桩 基检 测 和 支护 效果 的检 查 统的整体安全性 。笔者以该项 目为例, 对在过程中比较常见 的问题进行了分 析, 在 此 基础 上 对基 坑 支 护 冲孔 灌 注桩 施 I 艺经 验 进 行总 结 , 希 望这 些 分 析 和总 结对 大家 有 所 帮助 。 参 考文 献 : l 1 l 赵振兴冲 孔灌注桩在海边回填地层中的施工_ Y - 艺_ _ J 1 科技信息 2 ( ) 1 2 ( 1 4 ) ( 2 1 李 晓 东 浅 谈 建筑 冲孔 灌 注桩施 工 工 艺及施 工技 术 U ] 科 技 与企 业 2 0 1 2 ( 2 0 ) 『 3 1 李 新 宇 从 某 工程 基 坑 失 败 的原 因谈 淤 泥流 变性 的影 响 … 肇 庆 学 院 学报 2 0 1 1 ( 1 2 ) . f 4 】 马 丽媛 自立式 钻 孔 灌注 桩 深 层搅 拌 桩 组 合 体 系作  ̄ - + - I J l 建筑 施 工 2 0 1 2 f 2 2 1 . ( 1 ) 桩 基 的检 测 。在这 一 过程 中 , 按 照设 计 和规 范对 桩 的 质量 进 行 检测 。 ‘ 3 6 0’