港口工程水下钻孔灌注桩施工研究

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1、港口工程水下钻孔灌注桩施工研究　　【摘要】本文首先介绍了钻孔灌注桩施工过程的三大阶段，然后对常见事故的表现形式及其危害性做了简要阐述，最后对钻孔灌注桩质量控制的措施做了深入探讨。本文的研究为港口工程水下钻孔灌注桩施工提供了有力的理论依据。【关键词】港口工程；水下；钻孔；灌注桩中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：一、前言自从改革开放以来，我国港口得到更快的发展。港口的发展对于我国经济起巨大的推动作用，在港口工程中钻孔灌注桩是重点工程之一，钻孔灌注桩的好坏直接影响着港口的发展。因此，我们应该加强对港口工程水下钻孔灌注

2、桩施工的研究。二、钻孔灌注桩施工过程的三大阶段1、成孔阶段施工（1）正循环回转钻进施工8正循环施工法是钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，钻进时用泥浆护壁、排渣；泥浆由泥浆泵输进钻杆内腔后，经钻头的出浆口射出，带动钻渣沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升到孔口溢进沉淀池后再返回泥浆池中净化，再供使用。这样，泥浆在泥浆泵、钻杆、钻孔和泥浆池之间反复循环运行，如图l所示：（2）反循环回转钻进施工反循环回转钻进施工是在桩顶处设置护筒(其直径比桩径大15％左右)，护筒内的水位要高出自然地下水位2m以上。以确保孔壁的任何部分均保持0.

3、02MPa以上的静水压力保护孔壁不坍塌，因而钻挖时不用套管，钻机工作时，旋转盘带动钻杆端部的钻头钻挖内土。2、清孔阶段的质量控制（1）清孔的目的清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，尽量减少孔底沉渣厚度，防止桩底存留过厚沉淀而降低桩的承载力。（2）清孔新工艺的研究空压机吹砂管反循环清孔法的工作原理主要是通过软体风管将压缩空气送进吹管底部，使泥浆形成密度较小的泥浆空气混合物在水压力作用下沿吹砂管向上排出，在泥浆迅速流动的同时带动桩孔沉渣排出孔内，另外经沉淀后的泥浆回流到桩孔内，保持孔内

4、水位不变，直到把沉渣清除达到设计及施工规范要求为止。该方法也属气体上举清孔法，亦称气举法。3、水下混凝土的灌注8（1）首批混凝土灌注混凝土首灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大。（2）后续混凝土灌注后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后．应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土。（3）后期混凝

5、土的灌注在混凝土灌注后期．由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。（4）混凝土灌注速度灌注水下混凝土应迅速进行，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。每根桩的灌注时间尽量控制在8小时内完成；为防止顶层混凝土失去流动性，每小时灌注高度最好不小于l0m。三、常见事故的表现形式及其危害性8钻孔灌注桩在我国使用己有40年历史，早年主要用于交通部门的桥梁建设中。在城市高层建筑建设中因其循环泥浆污染环境的约束，开展较迟。但随着建设规模愈来愈大、单桩承载力要求愈来愈高，加之打入式预制桩的噪声和振动环境污染方面

6、扰民扰业影响更大，所以自80年代初期以来逐步“进城”挤占市场的桩基形式首推钻孔灌注桩。钻孔灌注桩事故常见形式有以下七类:1、孔壁坍塌，其原因很多，但不外护壁不力、土质不好等两方面，其危害性极大。使孔底沉渣增多变厚、使单桩混凝土方量激增，充盈系数变大、使桩端与持力层不接触，降低桩端阻力、使桩侧土体变松软，降低桩侧摩擦力，形成一个“软垫子”、一个“软套子”。2、桩身缩颈、夹泥和断桩，其原因更多，其中最主要的一种原因就是灌注混凝土过程中孔壁局部坍塌和内挤，这种事故使桩的完整性受损害，桩身的强度和承载能力都降低。3、混凝土导管漏水，使

7、浇灌的混凝土断断续续地被水冲稀而严重离析。4、混凝土导管堵塞，其主要原因是隔水塞制做粗糙，导管内壁不平直，变形过大，使隔水塞受阻卡住。5、桩身蜂窝、麻面、露筋，其主要原因有二:其一，作为受弯构件的水平承载桩布筋过密，混凝土粗骨料就难以从笼内挤出笼。不能填满孔壁与钢筋笼间的空隙，混凝土严重离析；其二，钢筋制做不精良，段间焊接作业操作不规范，笼体弯曲不直，笼与孔壁间隙过大或过小。86、桩头(包括桩头以下相当一段上部桩身)浮浆，缺失粗骨料且疏松几乎无强度，其主要原因是混凝土离析。7、钢筋笼上浮或下沉，其主要原因是导管置放和上拔过程中

8、挂住钢筋笼，带动它一起上下。四、灌注桩质量控制的措施1、成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着