桥梁长大钻孔桩基础施工技术与质量控制.pdf

《桥梁长大钻孔桩基础施工技术与质量控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、!Qi兰五堡墅堕幽墨：选差丝!竺堂生量兰錾盔墨墨桥梁长大钻孑L桩基础施工技术与质量控制李建平(中铁二十三局集团第四工程有限司四川成都610031)摘要：本文着重阐述大孔径(孔径大于或等于2．5m)钻孔灌注桩所使用的钻孔设备、工作原理、施工工艺，针对施工工艺中的关键环节，提出施工要点或注意事项，并相应地提出质量控制措施。此外针对可能出现的问题提出解决方案。供广大工程技术人员参考。关键词：钻孔灌注桩；大孔径；施工技术；质量控制中图分类号：U443．15+4文献标识码：B文章编号：1672—4011(201

2、2)02—0142—031概述桥梁工程钻孔桩直径以0．8～2．0m最为常见，近些年来随着公路与铁路建设的迅猛发展，桥梁的跨度也不断增大，因而上部结构对基础的承载力要求也越来越高，常规桩基础不能完全适用工期、质量、环境保护等方面的要求。大跨径桥梁基础采用大直径钻深孔灌注桩越来越广泛。直径大于或等于2．5m钻孔桩就认为是大孔径桩基。目前国外最大桩径可达6m，武汉天兴洲长江大桥2。主塔采用了直径3．4m的钻孑L桩。有些桥址处由于地质条件差，承载能力低，桩长甚至达到了130m。大直径深孔桩基较一般钻孔桩有施工

3、难度高、风险大、施工时间长、技术含量高等特点。如何控制好大直径深孑L桩的施工质量，是施工中面临的难题。大直径桩与普通桩在施工上的区别上要反映在钻机设备、钻渣排除方法及施工工艺等方面。2钻机简介、选择及组合应用2．1钻机简介(1)气举反循环液压钻机。气举反循环钻机属于回旋钻，钻机一般由底盘、龙门导向架、提升架、动力头钻具、液压系统、气举反循环系统、电气系统和司机室等组成。钻机由回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，可采取正、反两种循环方式，钻进时泥浆由钻杆进入或抽出。这类钻机具有自动化程度高、功率大、

4、扭矩大、钻进速度快、出碴快、成孑L深、使用方便等显著特点，这种钻机是目前长大桩基施工最先进的成孔设备。工程中应用比较广泛，对质量、工期和投资控制有利。(2)冲击钻。冲击钻是采用卷扬机带动一定重量的冲击钻头，在一定的高度内将钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击功能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔。冲击钻适宜各种地质条件的桩基成孔。尤其在含有较大卵砾石层、漂砾石层中施工，成孔效率较高。冲击式钻机较其它型式钻机适应性强。同时，用冲击式钻机造孑L，成孔后孔壁四周形成一层密实的土层，对稳定孔壁，提高桩基承载能力

5、，均有一定作用。缺点主要是深孔施工时效率低，采用冲击钻成孔的桩长一般不超过60m。所以长大钻孑L桩施工中较少使用冲击钻成孔。2．2钻机选择钻孔机械的选择是长大钻孔桩施工中需要考虑的一大重要因素。要从桩径、桩长、地质条件、所处环境、工期、经济等方面，综合考虑选择何种钻机。长大钻孔桩钻孔首选气举反循环液压钻。当不适宜使用旋转钻机时选择冲击钻。比如在深水中施工，由于气举反循环液压钻机的扭矩大，当平台稳定性不能满足要求时，可以采用冲击钻成孔。平台只需满足钻机自重及相关设备的重量即可。2．3钻机、钻头的组合应用

6、大直径深长桩基施工中，也常常采取冲击钻和回旋钻组合的方式钻孔，发挥各自的优势。当地层表面是较软弱覆盖层，下层是坚硬岩层，可先采用回转钻钻进弱风化层以上的较软弱覆盖层，当钻进至弱风化层岩面时，如果钻机会出现钻进吃力、钻杆摇晃和跳动的情形，可更换冲击钻机进行桩基底嵌岩层的施工。深孑L桩钻进时，如表层为卵石层，开始上部分采用冲击钻开孔钻进，达到一定深度后，改用大型旋转钻完成下半部分成孑L作业，提高成孔效率。既避免冲击钻深桩钻进的不足，也能避开气反钻开孔时配重不足导致钻进困难的问题。由于大型钻机相对较少，有时

7、候也通过组合方式实现“小”钻机钻“大”桩的目的。如钻直径3．0m的桩基，而只有KT2500型回转钻机，由于此钻机独立完成3．0m桩径的基桩成孔是非常困难的，甚至是不可能的，这时就可以采用KT2500型回转钻机与一台CZ30型的冲击钻组合，先采用冲击钻冲一个直径1．8m的孔，然后采用KT2500型回转钻机配一直径3m的钻头进行扩孑L，直到设计标高。回旋钻机钻孔时，也经常采用不同类型和不同直径的钻头组合钻进。如钻直径3．0m的桩基，对于上层的淤泥、砂等软弱层可选用3．0rn的刮刀钻头进行钻进，对于下部中风

8、化、微风化岩层，若再用3．0m的刮刀钻头继续进行钻进，可能因为阻力增大无法实现。在这种情况下，可先使用直径1．8m的钻头先行钻进，当钻到设计所要求的岩层深度时，再分别使用直径2．5nl和3．0m的钻头进行两次扩孔，直到设计标高。3施工工艺钻孑L灌注桩施工是一项质量要求高，须在一个短时间内连续完成多道工序的地下隐蔽工程，施工工序复杂且难度较大。施工程工艺流程见图l。4主要施工工序与注意事项4．1钢护筒制作、插打小直径桩钢护筒内径一般比桩径大20—30em，