桥梁工程灌注桩充盈系数研究应用

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1、桥梁工程灌注桩充盈系数研究应用：：本文笔者结合经验及相关理论对工程灌注桩施工及质量控制作了研究，为今后的施工提供了可靠的参考。供类似的工程参考。　　关键词：灌注桩；充盈系数　　1、工程概况　　本工程过渡段基坑围护型式采用灌注桩，其中灌注桩工程量为：Φ[email protected]灌注桩201根，砼1655.3m3；Φ[email protected]灌注桩407根，砼3364.8m3，灌注桩平面见图1。地层从上至下为：耕植土、流塑状淤泥层、粉质粘土、全风化砾砂岩，局部有淤泥质粉砂，强风化砾砂岩、中风

2、化砾砂岩，其中流塑状淤泥层平均厚度为4.88m，地质剖面见图2。设计要求灌注桩桩底进入强风化砾砂岩和中风化砾砂岩层。　　　　图1灌注桩平面图　　图2灌注桩地质剖面图　　2、研究分析　　2.1现状调查　　我们对试桩在不同地层充盈系数情况进行了现状调查，见表1。　　表1试桩充盈系数调查表　　　　　　从表1看，流塑状淤泥层的充盈系数为2.28～2.40，累积权重为63.0%，是灌注桩充盈系数过大的主要地层。　　2.2测算分析：　　由调查表可知：在流塑状淤泥层充盈权重占63.0%，同时，全风化层充盈系数已在1.2范围以内，扣除全风

3、化层进行计算，淤泥层实际权重为：27.602/(27.6026.7580.618)=78.9%。　　经计算，只要将流塑状淤泥层充盈系数下降至1.17，目标值就可以达到。其计算过程见表2。　　表2目标值测算分析表　　　　　　2.3原因分析　　根据试桩成果，我们采用鱼刺法从人、机、料、法、环五个方面对充盈系数过大的原因进行了仔细分析。　　图.3　　2.4确定要因　　从关联图（图.3）中可以看出，造成复杂地质条件下灌注桩充盈系数过大的末端因素共有6项，其中流塑状淤泥地层是客观因素，为不可抗拒因素，在此不作为确定主要原因的对象。为

4、找出真正造成复杂地质条件下灌注桩充盈系数过大的主要原因，我们制定了要因确认计划表，并根据检查情况进行了要因确认。最后确认了由于钻孔工艺选择不当是造成充盈系数增大的主要原因。　　3、施工方案的优化　　3.1方案一：冲击法施工　　在原施工组织设计中，过渡段基坑围护结构灌注桩采用冲击法进行施工，在大面积施工前采用冲击法进行试桩施工，试桩桩号为72#、567#，试桩后计算混凝土充盈系数分别为1.95、1.56，平均值为1.76，发现冲击钻成桩的充盈系数非常大，钻孔桩的充盈系数增大，充填的混凝土量随之增大，增加的混凝土必然摊进钻孔桩

5、的成本中，同时侵界凿除费用也是高昂的成本，根据以往施工经验钻孔桩充盈系数一般为≤1.2，冲击法施工成本大。　　3.2方案二：采用钻冲组合成孔法　　采用上海300型回旋钻机CZ-22型冲击钻机进行钻冲组合成孔法施工，即先用上海300型回旋钻机钻至强风化面后，再用CZ-22冲击钻机成孔，并对10根桩的充盈系数进行统计和效果确认。　　表3钻冲组合成孔法充盈系数统计表　　　　实施方案二后，充盈系数平均值从实施前的1.34降低到1.14，发现混凝土的充盈系数明显降低，93.84%的桩基充盈系数减小到了1.20以下，减少了混凝土的浪费

6、。　　两个方案经比较，方案一：充盈系数大，成本费用大，施工难度大；方案二：充盈系数符合规范要求、大大减少施工成本，缩短后期凿除侵界砼时间。综上所述，方案二比方案一节省成本，综合效益高，我司提出按照方案二进行施工，并经业主、设计、监理等单位同意，采用钻冲组合成孔法进行施工。　　4、应用实施　　4.1根据钻冲组合方法是采用上海300型回旋钻机CZ-22型冲击钻机进行钻冲组合成孔法施工，即先用上海300型回旋钻机钻至强风化面后，再用CZ-22冲击钻机冲击强风化及中风化层直至设计孔底标高，就完成一个造孔。　　4.2钻冲成孔施工工艺

7、流程见图3-1　　　　　　5、施工过程中的注意问题及其处理措施　　5.1护筒冒水　　原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。　　措施：在埋护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。　　5.2孔壁坍陷　　原因：成孔过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆突然漏失，则可能有孔壁坍陷迹象。主要是土质松散，泥浆

8、护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快，空钻时间过长、成孔后待灌时间过长也会引起孔壁坍陷。　　措施：在松散易坍塌的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。吊装钢筋笼时，要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼