对钻孔灌注桩嵌岩深度的探讨
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对桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点的探讨摘要:钻孔灌注桩基础因其施工速度快、工艺成熟、施工过程安全可靠等优点,而被广泛运用于公路大型桥梁建设中。
但由于其施工的隐蔽特性,在质量控制方面也存在较多的影响因数。
本文结合工程实际,对在钻孔灌注桩施工过程中需要注意的质量控制要点谈一些看法。
关键词:钻孔灌注桩施工质量控制钻孔灌注桩是目前桥梁建设工程中使用最为广泛的一种桥梁基础,其适用范围广,施工技术简单易掌握,施工工艺安全可靠。
但钻孔灌注桩多为水下施工,其施工过程带有较大的隐蔽特性,在施工过程中影响成桩质量的因数也较多,所以对其施工过程的每个环节都必须高度重视,在此笔者结合工程实际,主要从以下几方面来探讨钻孔灌注桩施工的质量控制要点。
1、灌注混凝土水下灌注混凝土(导管灌注混凝土)时,水泥的初凝时间不宜早于2.5h,水泥强度等级不宜低于42.5;粗集料宜优先选用卵石,或采用级配良好的碎石;粗集料的最大粒径不应大于导管内的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不得大于40mm;细集料宜采用级配良好的中砂;混凝土的含砂率宜为40%~50%;坍落度宜为180~220mm;水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg/m3;水灰质量比宜采用0.5~0.6,当有试验依据时,水灰质量比可酌情增大或减少[1]。
现在桥梁钻孔灌注桩施工用的混凝土一般情况是买来的商品混凝土,为保证灌注混凝土的质量,应对商品混凝土拌和站采用的原材料严格把关,确保商品混凝土质量。
2、护筒钻孔时应根据钻孔地基条件选用合适长度的护筒,以保证孔口不坍塌及不使地表水流入钻孔,并保持钻孔内泥浆表面高程。
护筒可采用钢板或钢筋混凝土材料,施工中大多情况采用钢板护筒,护筒内径一般应比桩径大200~400mm,高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m,中心竖直线应与桩中心线重合,竖直线倾斜不大于1%;干处可直接定位,水域可依靠导向架定位。
护筒埋置深度应综合考虑水文、地质情况,一般情况埋置深度宜为2~4m,地基情况不稳定或软土应加深,以保证钻孔灌注混凝土的顺利进行,有的河床还应考虑到冲刷,应沉入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m,正常情况下,地面或最低冲刷线以下部分,护筒应在灌注混凝土后拔除。
浅析钻孔灌注桩嵌岩深度达不到设计要求时,进行高压注浆加固的质量控制措施发布时间:2023-04-12T07:11:04.305Z 来源:《工程建设标准化》2023年第1月1期作者:韩傲[导读] 钻孔灌注桩已被广泛应用于公路、桥梁等工程基础部位,其主要借助泥浆护壁,采用机械钻孔,使混凝土把底部的水和泥浆排开,并使用导管进行浇筑桩基混凝土的灌注技术,具有施工投入小、技术工艺简单等特点,能够适应各种地质条件,具有很强的适用能力。
韩傲武汉市汉阳市政建设集团有限公司,湖北省武汉市,430000 摘要:钻孔灌注桩已被广泛应用于公路、桥梁等工程基础部位,其主要借助泥浆护壁,采用机械钻孔,使混凝土把底部的水和泥浆排开,并使用导管进行浇筑桩基混凝土的灌注技术,具有施工投入小、技术工艺简单等特点,能够适应各种地质条件,具有很强的适用能力。
本文以曾参建某一工程为例,对施工中因管理不到位,造成桩基嵌岩深度未达到设计要求的质量事故进行分析,提出高压注浆加固的质量控制措施。
关键词:旋挖成孔嵌岩深度高压注浆加固1、工程概况某工程位于某市中心商务区,主线桥采用东西幅高架桥断面布置,主桥高架桥桥墩基础采用钻孔灌注桩基础,钢筋混凝土承台和墩柱,墩柱形式为板式花瓶墩。
1.1 地质特征拟建高架桥地貌单元属长江冲积一级阶地,地势平坦,地质构造稳定性良好。
1.2 水文条件本场区地下水按赋存条件,可分为上层滞水和基岩裂隙水。
上层滞水主要赋存于人工填土层中,水位不连续,无统一的自由水面,基岩裂隙水主要为碎屑岩裂隙水,其水量一般不大。
2、案例经由负责承建该工程某一标段的单位项目部A将桩基施工专业分包于勘察基础工程B公司施工。
桩基嵌岩深度达不到设计要求的桩基编号ZD10-2,设计桩径1.8m,桩长46.5m,嵌岩深度5m,设计桩底标高-28.2m。
该桩1月2日15时开钻,采用旋挖工艺成孔。
1月4日9时,孔底高程-23.32m。
B单位负责人向A单位项目部反映钻进困难,且于-18.82m入岩,从标高-18.82m至23.32,累计钻进时间31小时7分,累计进尺4.5m。
嵌岩桩设计一、概述嵌岩桩以其桩端嵌入岩层而得名。
其在我国已广泛应用与建筑、市政、桥梁工程,港口码头工程等工程领域。
由于嵌岩桩的承载现状及设计施工方法的特殊性,近年来备受我国工程界和学术界的高度关注,纷纷立题进行研究。
人们传统的观念和国内外许多教科书及规范(如《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002)都曾把嵌岩桩作为端承桩的典型。
许多国家规范规定当桩端嵌入完整的硬质岩层时,按桩端岩石的承载力计算单桩承载力,而不考虑其桩侧阻力。
然而大量的试验研究工作表明,很多情况下增加嵌岩深度及扩大端承面积无助于而作为建筑工程中广泛采用的为等直径的人工挖孔或钻孔灌注桩以及带扩大头的人工挖孔桩。
三、嵌岩桩受力基本特性国外嵌岩桩的应用与研究开展的比较早。
Reese等于1668年发表了世界上比较早的一根埋设量测元件的嵌岩桩桩顶荷载随深度变化的试验报告,该报告中桩长5.5米,桩径0.76米,长径比L/d=11.7,嵌岩深度hr=4.2d(d为桩径),持力层为岩土页岩,实测结果表明:桩端反力约占总荷载的15 ~25%。
美国自由广场一号楼下的一根L=8.8m,L/d=3.4,嵌岩深度hr=1.65d的嵌岩桩,从成桩至上部结构竣工后持续两年多的观测表明:在不同的荷载水平下,桩顶始终有60%~70%的荷由桩侧承担,国内对嵌岩桩承载性能的研究开始于上个世纪七十年代,在四川某桥梁工地实测的一根桩径0.6m,桩嵌入砂质粉土页岩3米,无覆盖层的荷载传递曲线表明,该桩侧阻在总荷载中所占比例为88%,而桩端阻力仅为12%。
80年代广东洛溪大桥嵌岩桩进入泥质砂岩3.0米,桩长28.5米,桩径1米,实际测得桩端荷载在总荷载中所占比例为11%。
嵌岩桩的承载和变形性状受到许多因素的影响,十分复杂,通过国内外大量试桩资料的分析,可以将嵌岩桩的承载性能的基本特征归纳为如下几个方面:1)在通常情况下,当L/d<20时,Q端/Q总自100%减少到30%;当20<L/d<64时,Q端/Q总一般不超过20%,不少桩在L/d=10~15之间开始起作用。
论述房屋建筑钻孔灌注桩的施工摘要:钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工,具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。
本文主要围绕着钻孔灌注桩的施工技术与管理措施进行了相关分析。
本文分析了钻孔灌注桩的应用和发展状况,探讨了钻孔灌注桩的施工方法和施工技术。
关键词:房屋建筑钻孔灌注桩施工技术中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:由于钻孔灌注桩具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。
目前,在国内公路桥梁基础工程领域中,钻孔灌注桩基础已占据了重要地位,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工,并向大直径、多样化方向发展。
钻孔工艺水平不断提高,特别是引进了许多国外先进的大功率全液压钻孔机械,对国内钻机进行研制改进,基本上适应了大直径深水基础桩基施工的需要。
钻孔灌注桩的施工既有测量工作,又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作,可谓工程种类繁多,技术含量高,影响因素多。
在施工过程中,容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题,这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求,且补救困难,不能安全通过事后检查来判断存在的问题,所以在施工过程中,必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等各环节的质量监控,确保钻孔灌注桩的成桩质量。
一、钻孔灌注桩的应用和发展状况钻孔灌注桩是采用不同的钴孔方法,在地层中按要求形成一定形状(断面)的井孔,达到设计标高后,将钢筋骨架吊入井孔中,再灌注混凝土(有地下水时灌注水下混凝土),成为桩基础的一种工艺。
美国在上世纪初、欧洲于上世纪40年代初开始使用,但当时的钻孔工艺和设备尚不完善,钻孔的直径也较小,桩的承载力不高,故使用的不多。
上世纪50年代末期,钻孔灌注桩基础被应用于我国的公路桥梁上,当时河南省首创用人工转动钻头钻孔,后逐渐在全国发展到冲抓锥、冲击锥、正反循环回转钻、潜水电钻等多种设备和钻孔工艺,应用规模不断扩大。
57第1卷 第27期嵌岩钻孔灌注桩入岩判定方法及其应用探讨姚善荣(南京西部路桥集团有限公司,江苏 南京 210000)摘要:在工程建设的施工过程中,对嵌岩钻孔灌注桩入岩进行判定是尤为必要的,通过这一环节不仅能够有效缩短工程施工的整体周期,还能优化工程建设的最终成果质量,对施工单位的经济效益发展也会起到极大的促进作用。
但是,当前我国施工单位所掌握的嵌岩钻孔灌注桩入岩判定方法还存在着上升空间,在施工过程中往往会因各种因素的影响导致工程质量出现下滑趋势,正因如此,本文就当前我国嵌岩钻孔灌注桩入岩判定方法加以分析,并以此为基础进行应用方面的研究。
关键词:嵌岩钻孔灌注;判定方法;勘察中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:2096-6164(2019)27-0057-02嵌岩钻孔灌注桩入岩的判定工作是桥梁工程建设过程中不可或缺的环节,随着我国科学技术的不断提升,传统嵌岩钻孔灌注桩入岩的判定工作正面临极为严峻的挑战。
由于工程施工的环境地下岩层具备极高的复杂性,硬度较高并且内部结构分布不均匀,因而相关人员在进行嵌岩钻孔灌注桩入岩的判定过程中会因此受到一定程度的影响。
为保证工程施工质量,正确判定钻进入岩位置是桩基施工现场人员应当了解和掌握的。
1 嵌岩钻孔灌注桩入岩判定基础工艺(1)通常情况下,工作人员在进行嵌岩钻孔灌注桩入岩的判定过程中,往往需要采用综合性判定方法,通过不同方法之间的结论进行比较,当入岩的实际深度满足相关标准并且误差较小时便可完成判定工作,确定为已入中风化基岩。
倘若在进行判定过程中出现不同程度的异常问题,那么需要工作人员对问题进行深入分析,对外界因素一一代入其中,从而确保最终的判定结果具备极高的准确性。
当基岩分布相对复杂时,极容易出现勘察报告与实际情况不符的现象,在这一过程中则需要工作人员通过钻孔方式来进行取芯工作,以此来完成基岩检测。
(2)一般来说,工作人员所进行嵌岩钻孔灌注桩入岩的判定工作是确保桩基施工能够顺利进行的有效保障,在通过对试桩阶段的保障不仅能够有效提升桩基的稳定性与质量,还能避免在进行施工过程发生安全事故。
嵌岩桩设计一、概述嵌岩桩以其桩端嵌入岩层而得名。
其在我国已广泛应用与建筑、市政、桥梁工程,港口码头工程等工程领域。
由于嵌岩桩的承载现状及设计施工方法的特殊性,近年来备受我国工程界和学术界的高度关注,纷纷立题进行研究。
人们传统的观念和国内外许多教科书及规范(如《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002)都曾把嵌岩桩作为端承桩的典型。
许多国家规范规定当桩端嵌入完整的硬质岩层时,按桩端岩石的承载力计算单桩承载力,而不考虑其桩侧阻力。
然而大量的试验研究工作表明,很多情况下增加嵌岩深度及扩大端承面积无助于而作为建筑工程中广泛采用的为等直径的人工挖孔或钻孔灌注桩以及带扩大头的人工挖孔桩。
三、嵌岩桩受力基本特性国外嵌岩桩的应用与研究开展的比较早。
Reese等于1668年发表了世界上比较早的一根埋设量测元件的嵌岩桩桩顶荷载随深度变化的试验报告,该报告中桩长5.5米,桩径0.76米,长径比L/d=11.7,嵌岩深度hr=4.2d(d为桩径),持力层为岩土页岩,实测结果表明:桩端反力约占总荷载的15 ~25%。
美国自由广场一号楼下的一根L=8.8m,L/d=3.4,嵌岩深度hr=1.65d的嵌岩桩,从成桩至上部结构竣工后持续两年多的观测表明:在不同的荷载水平下,桩顶始终有60%~70%的荷由桩侧承担,国内对嵌岩桩承载性能的研究开始于上个世纪七十年代,在四川某桥梁工地实测的一根桩径0.6m,桩嵌入砂质粉土页岩3米,无覆盖层的荷载传递曲线表明,该桩侧阻在总荷载中所占比例为88%,而桩端阻力仅为12%。
80年代广东洛溪大桥嵌岩桩进入泥质砂岩3.0米,桩长28.5米,桩径1米,实际测得桩端荷载在总荷载中所占比例为11%。
嵌岩桩的承载和变形性状受到许多因素的影响,十分复杂,通过国内外大量试桩资料的分析,可以将嵌岩桩的承载性能的基本特征归纳为如下几个方面:1)在通常情况下,当L/d<20时,Q端/Q总自100%减少到30%;当20<L/d<64时,Q端/Q总一般不超过20%,不少桩在L/d=10~15之间开始起作用。
浅谈嵌岩灌注桩施工技术摘要:在工程项目建设中桩基础已经成为了基础的主要形式。
桩底支承在岩层或硬土层等实际非压缩性土层时,基本依靠桩底土层抵抗力支承垂直荷载,即通常所说的嵌岩灌注桩。
本文通过结合成都金融创新中心项目桩基础工程(采用嵌岩灌注桩)作为实例,总结在复杂地质条件下采用桩基础所采用的技术措施,确保成孔质量及桩身质量,同时确保施工安全、提高施工效率、降低施工成本,为今后类似项目提供参考。
关键词:桩基础、嵌岩灌注桩、复杂地质、施工技术1.前言嵌岩灌注桩施工过程中,面对复杂的地质、土质条件,在桩基施工过程中可能出现塌孔、缩颈、夹砂、沉渣厚度过大等问题。
这不仅影响其施工进度、质量,还会增加更大的施工措施成本。
2.工程概况成都金融创新中心项目位于成都市东部新区公园大道南侧,毗邻中央公园及三岔湖TOD地铁站,包含超大场馆、多层建筑、高层建筑,属于大型综合体新建工程。
本工程地基设计等级为乙级,桩基设计等级为乙级,桩基础主要集中在6#楼及其裙楼位置(1.5期),总共160根,其中抗压桩133根,抗拔桩27根,桩径均为1000mm,桩长6.5~12.5m,持力层为中风化泥岩。
根据地勘报告揭露,回填土层厚5~16m,土方开挖至基底标高431.45后,挖至设计中风化持力层桩深需达6.5~12.5m左右。
支护桩施工地形以及地质条件较简单,但桩上部为回填土,易塌孔。
3.施工工艺3.1工艺流程主要施工内容包括:测量放线定桩位--旋挖钻机就位--复测、校正桩位--钻进成孔--成孔检查--清孔--钻机移至下一桩位--下钢筋笼(钢筋笼已事先按设计图纸要求加工制作完成)--安装导管--灌注砼成桩--裁桩--桩成品检测、验收。
3.2主要施工方法3.2.1旋挖钻机就位并复测桩位1)确定钻机位置,在钻机位置四周洒白灰线标记。
2)标记位置,定位。
将旋挖钻机开至白灰线标记位置,不再挪动,钻机就位通过自身履带爬行至需钻桩位。
3)连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。
科技信息2008年第24期SCIENCE&TECHNO LO GY INFORMATION(上接第124页)工程项目施工组织设计规范化是当前市政道路建设项目管理工作中迫切需要解决的问题。
树立现代科学管理的系统管理思想和规范化管理的思想,充分认识和掌握规范化的概念,是施工项目管理中的重要前提。
规范化的目的是“获得最佳秩序和社会效益”,通过规范化,使施工组织设计和施工项目管理规划能有序、有章可循地进行,能真正起到指导施工全过程各项施工活动的作用,从而取得最佳的社会效应。
[责任编辑张慧]●施工钻孔灌注桩,应重点控制好桩基定位、入岩判定及嵌岩深度、沉渣厚度、砼灌注、桩顶标高等环节。
1.放线定桩位应从施工现场的测量基准点施测,以避免累计误差。
测定后,应用其它法校核。
2.护筒的基坑应垂直地面,与桩位同心,其半径应大于护筒半径200㎜,深度应超过杂填土层,进入原土深度不应小于200㎜。
3.钻机转盘必须水平,转盘中心、桩位中心及天轮悬吊中心应重合,最大偏差小于5㎜。
4.开钻初期,成孔深达5m时,应即检查钻杆垂直度,确保成孔垂直度在1%以内,待各方面均正常运转时,方可开始加速钻孔。
对于淤泥质土,最大钻进速度不宜大于1m/分钟,对其它土层钻头转速不能过快,空转时间不能太长。
5.应有专人负责泥浆试验、调制及质量控制,并记录在册。
6.钻孔钻到设计深度,先清孔换浆,再进行终孔验收。
符合要求后,办理终孔验收签证。
7.清孔应分两次进行。
第一次清孔在成孔完毕后立即进行,第二次清孔在下放钢筋笼和灌注砼的导管安装完毕后进行,此时孔底沉渣厚度应≤50㎜。
从清孔停止至砼开始浇灌,应控制在1.5~3h,一般不得超过4h,否则,应重新清孔。
8.钢筋必须有出厂质量证明书和试验报告。
钢筋进场,应按有关规定检验,检验合格后,方可使用。
9.电焊工应持证上岗,并必须在现场条件下作钢筋焊接性能试验,合格后,方可正式焊接。
10.制作钢筋笼前,主筋应先除锈及调直;钢筋笼上相邻两主筋在长度方向上要错开,以便于钢筋笼之间主筋的搭接。
岩溶地区钻孔桩全套管嵌岩施工技术摘要:目前随着我国高速铁路和城市轨道交通的发展,桥梁的应用日益广泛,而在桥梁的下部基础施工中钻孔桩施工尤为重要,针对不同的地质,选择适合地质的钻孔设备和施工工艺来保证钻孔桩的施工进度和成桩质量成为整个施工的重点。
本文针对岩溶地区钻孔桩地质特点采用全套管嵌岩施工技术进行整理总结。
关键词:潜孔锤旋挖钻控制钻进。
1 引言目前世界上钻孔灌注桩施工主要有贝诺特、反循环法、阿司特利法三大工法。
其中贝诺特施工法就是利用液压全套管钻机施工成孔灌注的一种施工方法,这种成桩工艺是目前国际上最为流行的钻孔灌注桩施工技术,也是最为先进的一种。
中建六局土木工程公司于八十年代中后期在承建国外大型桥梁工程中,曾采用这种技术成功地进行了大直径钻孔灌注桩的施工,近年已将此设备引进国内,并在北京阜城门立交桥等工地投入实际应用,同条件下施工速度是其它施工方法的8~10倍,成桩质量高于国家现行施工验收规范标准,应用前景十分广阔。
全套管嵌岩施工法顾名思义就是成孔过程套管持续跟进到岩层,套管给孔壁支护作用,防止塌孔。
由于岩溶地区溶洞分布广、层数多、单层高度大造成施工难度大,冲击钻、旋挖钻钻孔施工成孔率低、成孔质量差。
因此要有效的解决岩溶地区钻孔易塌孔、成孔效率低、混凝土超方等问题,采用全套管嵌岩钻施工是一种较为合理的方案。
2 工程概况昌赣客运专线站前工程CGZQ-5标吴家特大桥吴家特大桥位于江西省吉安市境内,里程为DK163+046.67-DK167+599.58,中心里程为DK165+323.13,全长4552.91m,桥址区下伏基岩为二叠系栖霞组灰岩,属隐伏岩溶区,桥址全场区均有分布。
溶洞为半填充、全填充以及空洞,填充物主要为褐黄色粉质粘土及角砾土。
其特点为溶洞较多,埋深较深,规模大,且连通性较好。
桥梁桩基桩径为1.25m和1m,其中桩径1.25m,桩长6~23.5m。
其他桩径1.0m,桩长8~35.5m。
嵌岩钻孔灌注桩施工技术工艺研究摘要:在桩基工程中,钻孔灌注桩是其施工中比较常见的地基处理工艺。
本文将以某工程为例,深入分析嵌岩钻孔灌注桩的施工技术及其工艺,希望可以在一定程度上保证其施工质量。
关键词:嵌岩;钻孔灌注桩;施工技术一、工程概况第一,覆盖层。
桥塔处覆盖层为第四系松散层,厚度=38.8m~40.0m。
强度低,易缩颈、塌孔。
埋深31.0m-34.4m的厚度内以层状软土为主,局部夹薄层状粉砂或亚砂土。
下部为全新世早期冲洪积亚黏土,含卵砾中粗砂。
第二,基岩。
该地段基岩为花岗岩、花岗斑岩、花岗质碎裂岩,上部分布有强风化层、弱风化层、微风化层。
基岩顶板标高-35.51m~-37.70m,整体由东向西微向上倾。
风化层厚薄不均,致使微风化层顶面变化较大,标高-49.32m~-56.30m,塔西侧自南向北逐渐变深,东侧自西北往东南逐渐变深。
微风化层均为花岗岩,硬度大,岩石强度58.3MPa,钻孔作业困难。
第三,施工难点。
(1)水上钻孔平台有限,泥浆循环系统难以按常规布设。
(2)地质条件复杂,上部淤泥类土中大量夹砂,圆砾、漂石层最厚处达20m,且粒径变化大;钻进时泥浆中钻渣多,难以净化。
(3)钢筋笼主筋连接接头多达240余个,若采用常规电焊方法连接,孔口安装时间长,也不利于桩孔安全。
(4)单桩水下混凝土灌注量大,一般都超过300m3,灌注时间长。
二、施工的重点和难点第一,岩面起伏较大。
根据详勘报告,⑨3层中风化火山沉积岩全场均有分布,层位起伏较大,层面标高从一62m到-72m有10m之差。
另一方面,⑨3层岩性变化较大,由岩质较硬的角砾凝灰岩和岩质软的凝灰质粉砂岩共生整合而成,并同时伴有节理裂隙发育、岩体完整性差的不利因素,给岩面的判定带来很大困难。
第二,桩底沉渣要求高。
本工程采用逆作法施工,282根立柱桩形成逆作法中的一柱一桩支撑体系。
由于逆作阶段施工荷载大、相邻立柱桩的不均匀沉降要求高,同时,立柱桩沉桩完成、二次清孔结束后还有格构柱起吊、定位、调垂等工序,二次清孔至灌桩时间相比常规嵌岩桩更长,故对嵌岩桩的桩底沉渣提出了很高的要求。
灌注桩施工过程中入岩深度的几种判定方法目前,钻孔灌注桩越来越被广泛采用,对设计采用中风化及以上强度的基岩作为持力层的桩,其桩端进入持力层的深度对地基承载力及工程的安全使用尤为重要。
在遇到地质情况特别复杂如挤压破碎带、夹层、断层、斜坡、障碍物时,持力层(入岩深度)的正确判定,是关系到工程质量、安全、进度、成本(太短影响工程质量安全,太长又增大投资及施工时间)的一个关键因素。
设计图纸通常会注明桩的入岩深度,以及理论上常规判定岩性的文字描述,如某工程设计图纸说明如下:“4-1强风化岩:紫红色、浅灰色,岩石风化强烈呈半岩半土状,部分矿物成分已风化成粘粒、粉粒,岩质极软,岩芯呈土夹岩块状,浸水易软化崩解,层厚0.50~8.00m,分布于大部分场地;4-2中风化岩:紫红色、浅灰色,岩石风化裂隙发育,岩质软,岩石较破碎,层厚0.50~13.40m,平均厚度 4.46m,分布于大部分场地;4-3微风化岩(泥质粉砂岩、砂砾岩):紫红色、浅灰色等,层状构造,裂隙稍发育,其岩面起伏变化较大,该层层顶埋深18.50~33.00m。
”但在实际施工过程中,嵌岩钻孔灌注桩的入岩判定问题,目前尚无统一标准可循,为了保证工程施工满足设计各项要求,正确判定钻进入岩深度是灌注桩施工现场工程技术人员应该了解和掌握的。
就笔者的施工经验来看,目前灌注桩施工过程中入岩深度的判定主要有以下几种方法:1、根据钻渣判断:捞取钻进时的渣样,根据渣样判断是否入岩(中风化岩的岩屑以新鲜、坚硬、棱角尖锐、无氧化边区别于强风化岩。
从理论上说,只要岩样中有新的岩屑出现,除去泥浆上返时间,就表示此时已经钻遇新的岩层。
随着钻头的深入,新岩层的成分会逐步增多,通长情况新岩含量超过80%时可评定为入新岩层。
当业主、监理及施工单位现场工程技术人员对判定入岩存在分歧时,可以要求地勘单位安排专门工程技术人员驻施工现场逐桩进行判断是否入岩)。
对于岩样完整且区分度明显即吻合地质报告及设计图纸关于持力层的特性描述时很容易根据钻渣判断,而且相对较为准确。
浅谈混凝土灌注桩打桩施工的控制与监理摘要:钻孔灌注桩多用于高层建筑和桥梁工程的基础工程,打桩过程中会出现多种难以预防的工程情况。
如果这些情况处理不当,就会影响工程桩的施工质量和工程的使用安全,甚至造成工程事故。
本文结合工程实际,谈一些监理人员在打桩施工现场监理过程中的体会。
关键词:混凝土灌注桩施工监理1 前言混凝土钻孔灌注桩在就位、钻孔、护孔、放笼、浇筑混凝土过程中,由于设备情况、人员因素、地质状况、电力供给等条件的不同和变化,会造成浅孔、扩孔、坍孔、浇筑时间超时、设备掉入孔内、缩颈等工程质量和安全事故,上述事件发生时轻则影响施工进度、重则影响施工质量和工程、人生安全。
文章在此主要根据工程施工过程中应当注意的问题谈一些处理和注意事项。
以供同行参考。
2 钻孔深度与嵌岩深度的控制2.1 钻孔深度的控制作为监理人员在进行钻孔桩施工监理前,应当参阅勘察单位提供的工程地质勘察资料,对工程地质勘察情况进行全面的、详细的了解,我们都知道工程地质资料并非是对所拟建工程地质的完全正确地描述,尤其是在山区、半山区地区,这些地区在距探孔1m间距处就会发生与探孔处地质有很大不同的地质情况。
所以,在进行钻孔试桩的判定时,勘察单位所提供的地质资料只能作为监理和施工中参考,不是唯一的施工依据。
如某工程地质资料显示:工程地质在距现有地面以下23~37m进入岩层,实际施工中有一桩孔在当钻孔深度达50m还是在粉质粘土层中,后经设计、勘察、监理、施工方现场确认继续下钻5m 后才达到地质报告中所描述的地质条件。
2.2 钻孔深度的确认1)测绳的准备和使用。
在进行钻孔深度的测量和确认前,需要对测绳进行检查核实。
有些测绳是经过反复作用的,有些测绳发生断绳,施工人员只是随便地进行连接,这样少则十几厘米,多则几十厘米的长度被无形地减少,如果就这样去测量钻孔深度的误差就会造成;测绳本身的材质在遇水后也会产生冷缩误差,所以在使用测绳子进行钻孔深度测量时,应当检查测绳是否完好,加接上去的钢筋或铁件的长度应该正确地计入测绳的长度中。
公路桥梁桩基嵌岩桩施工技术的应用研究摘要:嵌岩桩属钻孔灌注桩的范畴,即桩的下部有一段长度浇筑在质地较为坚硬的岩层当中。
桩的下端嵌入风化基岩内,可使竖向位移大幅度减小,保证桩身的稳定性。
为使嵌岩桩的作用在公路桥梁工程项目中的作用得以充分发挥,作业人员应掌握相关的施工技术要点,并加以合理运用。
本文对公路桥梁桩基嵌岩桩施工技术的应用展开分析。
关键词:公路桥梁;桩基嵌岩桩;桥梁施工;以某公路工程中的T梁桥为例,从护筒埋设、桩孔钻设、孔底沉渣清理、钢筋笼制安方面对混凝土灌注对该桥梁桩基嵌岩桩施工技术的应用进行分析论述,供同类工程参考,旨在提升嵌岩桩的成桩质量。
1 工程概况某公路工程中有一座T梁桥,全长212.5m,共计80片T梁。
桥梁所在地为丘陵地貌,沟谷发育、山坡陡峻,山体走向以北东为主,其上的植被较为发育,基本上都是乔灌木。
根据水文地质条件,该桥的基础设计为嵌岩桩,桩基底部为中风化砂质页岩,共38根桩基,桩径从1 200~1800mm不等。
为确保成桩质量,经研究后决定采用冲击钻孔工艺。
2 公路桥梁桩基嵌岩桩施工技术的应用2.1 护筒埋设(1)本工程中使用的护筒是在现场用薄钢板制作加工而成,护筒的高度在2.0m以上,为使护筒具备足够的刚度,避免在埋设及后续施工的过程中发生变形,制作护筒时,分别在其上、中、下三个部位焊接加劲肋。
(2)护筒制作好以后,便可挖坑埋设,护筒底部与周围利用黏土填塞,并分层夯实,护筒顶部要比地面略高,防止地表水流入。
按照设计要求对护筒的埋设深度合理确定,当遇到特殊的地层时,可适当加深,确保钻孔顺利完成。
(3)埋设护筒前,按照确定的桩位,桩孔的纵横方向上引测出护桩,护筒的中心与桩中心重合,平面误差控制在2.0cm以内。
2.2 桩孔钻设2.2.1 钻机就位按照选用的钻机底盘尺寸,并结合护桩,在现场的钻孔位置处,定出钻机的准确位置。
随后借助起重设备完成钻机轨道的安装,复测钻机底盘位置,确认无误后,便可使钻机就位,经过微调处理后锁定即可。
对钻孔灌注桩嵌岩深度的探讨
[摘要]对京珠高速公路广珠段(新隆至宫花)内的钻(冲)孔灌注桩进行了研究和探讨,并就其嵌岩深度提出了建议,对工程的施工和管理有一定的参考作用。
关键词钻孔灌注桩嵌岩深度
前言
钻(冲)孔灌注桩作为隐蔽工程,由于地质情况复杂多变或地质勘探不够充分,使实际钻(冲)孔时遇到的情况与原设计描述往往有较大的差异。
正在施工中的京珠高速公路广珠段(新隆至宫花段,简称“京珠”)也遇到这种情况。
从已施工的钻)(冲)孔桩的情况看,桩底标高比原设计超出2~18m的较为普遍,而依据设计单位的意见:超出1~3m时由总承包、总监办“技术部”派主管到现场鉴定;高度超出3m时,要由总承包、总监办领导到现场决定。
从实施效果来看,这一做法操作性较差,给管理增加了难度;同时对桩基嵌岩深度的要求不够时确,也易造成意见分歧:从设计的角度考虑,桩基入岩越深越安全;从施工考虑,桩基入岩入越少,施工难度越小。
如何解决这一分歧,并定出较易操作的终孔原则,是我们在工作中常考虑的问题。
本人根据在“京珠”的施工情况,在此作上简单的探讨,以供同行们参考。
1设计资料介绍
“京珠”全线的桩基均按嵌岩桩设计,但从设计图纸可知,多数的桩基(L/D >15),属中长桩,桩基施工多采用泥浆护壁钻(冲)孔工艺;从地质勘探资料看,“京珠”地处珠江三角洲平原河网区,地表基岩自然露头较少,以花岗岩、片麻岩为主,含较厚的风化壳,上覆一定厚度的淤泥、(粘土)、砂和砂砾层。
2理论依据
桩基的受力情况,在荷载和自重作用下,桩基受村周土的摩阻力F1、村周嵌岩层的摩阻力F2及村底岩层的支承力R的共同作用。
在何种状态下以何种力的作用为主,《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)中已有明确规定,即:
摩擦桩—考虑F1和村尘的极限承载力;
支承桩—考虑F2和R;
嵌岩桩—考虑基岩顶面处的弯矩。
那么,这些规定是否还有可以补可以补充的地方呢?有资料表时:对于桩长径比L/D>15~20的钻(冲)孔灌注桩,特别是采用泥浆护壁钻孔的,只不要清底不是特别是采用泥浆护壁钻孔的,只要清底不是特别彻底,在较小位移(s<2mm=时,无论是嵌入风化岩还是完整的基岩中,桩侧摩阻力(F1、F2)先于桩端阻力R充分发挥出来,桩端阻力的发挥程度,则与桩的长径比、覆盖土层性质、嵌岩段岩生、成桩工艺等有关。
从这一观点出发,当基岩顶面上覆盖层、嵌岩段层对桩周的摩阴力和桩底岩层对桩端的部分阻力,较之《规范》中支承桩、嵌岩桩计算时忽视覆盖层存在的观点更为合理些,而且桩基随着长径比的逐渐加大,桩端阻力会逐渐变小,嵌岩桩→支承包桩→摩桩得于逐渐转变。
根据这个观点,可引出中长桩单桩轴向受压容许承载力[P]的表达式:
[P]=F1+F2+K-1R (1)
式中:F1、F2、R均按《规范》中摩擦桩、支承桩的内容定义,分别为覆盖层、嵌岩段岩层对桩的摩阻力及桩端阻力;K为折减系数,在3~5范围内取值(L/D 较小时取低值,L/D较大时取高值)。
所以公式(1)又可表达为:
[P]=U(WliIi+C
hRa)+K-1C1Ara (2)
2
式中:h为嵌入岩层(含弱风化岩)的深度,其余符合的定义与《规范》相同。
3设计资料分析
3.1桩基举例
依据上述理论,对“京珠”特大桥—东河大桥中桩径D=1.5m的桩基层行分析,如43号墩的桩基资料:
设计桩长L1=40m,设计嵌岩深度h=4.09m;
桩顶轴向荷载:P=6554kN;
桩身自重:W=1767Kn;
总荷载:P+W=8321kN.
[P]=U(WliIi+C
hRa)+K-1C1Ara
2
=
1.5(1.7×40+2×20+4.3×60+4.7×30+1.8×100+0.04×12×103×4.09)+
×0.752×0.5×12×103/3.9
=15207kN>P+W=8321kN
(基岩为片麻岩,一般Ra>30Mpa,现取小值30Mpa作为其强度;入岩为弱风化,取其风化系数为极小值0.4;假定清底一般,取C1=0.5,C2=0.04;因L/D=40/1.5=26,取折减系数K=3.9)。
从计算结果可知:[P]值在各项系数都取极小情况下也大大超过了荷载和桩自重之各,这说明对于43号墩的村基嵌入弱风化片麻岩4.09m,不仅能保证安全,而且是偏安全的,其嵌岩深度尚有调整的余地。
假设当嵌岩深度为h1,时,其单桩轴向承载力与P+W相等(即8321kN),则h1=[(8321-K-1C1ARa)/U-WLi]/C2Ra
=[8321-3.3-1×0.5× ×0.752×30×
103×0.4]/( ×1.5)-687]/(0.04×30×103×0.4)
0.83m
这说明:当桩基嵌岩0.83m时,土层和岩层已能提供8312kN的支承力。
安全些考虑,嵌岩1m以上完全可以保证安全。
由此可见,考虑覆盖层的作用时,桩基的嵌岩深度可减沙许多。
3.2对桩径为1.5m桩基的综合分析
对于每根桩基,可以根据实际钻孔时所得的资料进行分析,得出最小嵌岩深度,但这种做法同样不利于现场操作,施工单位普遍希望有一简要的、易操作的终孔原则进行指导。
因此以东河大桥全线桩径1.5m的中长桩为研究对象,试分析其有何规律。
从资料中得知,基岩以花岗岩、花岗片麻岩为主,Ra>30Mpa,考虑风化系数0.4,即弱风化岩Ra=12Mpa;覆盖土层(包括强风化岩层)的极限摩阻力I在20~100Mpa之间,取其较小值为40Mpa;作用在桩基上的最大荷载为6554kN,假设所有桩顶荷载均为P=6500kN,则不桩长和不同覆盖厚度时桩的理论嵌岩深度H 可由公式(2)推导出来:
H=[(P+Lar-K-1C1Ara)/U-WLiIi]/C2Ra (3)
H=[(6500+44L-10603K-1)/4.71-40Wli]/480
不同桩长L、覆盖层厚度Wli时的嵌岩深度H可根据式(3)计算出来,现归纳如表1。
从以上分析所得的数据,可得出以下结论;
(1)对于长径比L/D>15的中长桩,其嵌岩深度确实存在调整的余地。
(2)桩基的嵌岩深度随桩长的增加而略有增加。
当覆盖层的厚度一定时,随着桩长的增加,桩的自重也增加,同时桩端的支承力也会略有降低,这都需要嵌岩段的桩侧摩托车阻力的相应增加来与之抵消。
(3)桩基的嵌岩深度随覆盖厚度的增加而逐渐减小。
当桩长一定时,随着覆盖层的增加,桩周土层对桩的侧向摩阻力也相应增加,在外荷和自重不变的情况下,桩端支撑力不变,则嵌岩段的传周摩阻力可适当减小。
(4)对于东河大桥桩径1.5m的桩基,不管其桩长多少,其嵌岩深度H均可按桩长L为50m时来控制H1值,如表2所示。
5
对于“京珠”的桩基施工所遇的有关终孔的问题,经设计代表、总监办、总承包、施工单位四方的反复磋商、研究,拟出了终孔原则的补充规寂静,其中提到:
覆盖层厚度在10~15m之间的,嵌岩深度在2m以上;
覆盖层厚度在15~20m之间的,嵌岩深度在1.5m以上;
覆盖层厚度在20m之间的,嵌岩深度在1m以上;
从理论上推导出来的东河大桥桩径1.5m的桩基嵌深度控制值(见表2)与上述“终孔原则的补充规定”中的控制值基本相符,从另一角度验证了“补充规定”的可行性;同时,这一补充规定,也得到也设计单位的认可并从1998年8月起在“京珠”上推荐使用。
从近2个月的实际操作来看,对于桩基施工中遇到的终孔问题,驻地监理、总承包的驻地代表可从“终孔原则的补充规定”中得到简单明了的工作依据和断方式,能较好地处理终孔,而施工单位也因“补充规定”能在保证安全、质量的基础上尽量照顾其效益而提高了工作的积极性,各方面的运作也由此变得更为有序和顺畅。
6对“补充规定”的补充
“京珠”的桩基除了桩径1.5m之处,尚有桩径为1.2m、2m、2.4m的桩基,而且各桩桩底的岩层岩性也不尽相同,这些因素有可能会影响桩的嵌岩深度,以下就这些问题作简单的定性分析,以充实“终孔原则的补充规事实上”的内容。
从公式(3)可推导出:
当D增加时,
因(L×R-K-1×C1×Ra)通常为负值,
所以LAR-K-1C1Ara为负值,且以D的倍数递减,
故(P+LAR-K-1C1ARa)/U应为减少,同理[(P+LAR-K-1C1Ara)/U-WliIi]/C2Ra 也应减少,即嵌岩深度H减小。
由此类推,当D减小时,嵌岩深度H可相应增加;
当Ra减小时,(P+LAR-K-1C1Ara)/U则会增加。
所以[(P+LAR-K-1C1Ara)/U-WliIi]也应增加。
故[(P+LAR-K-1C1Ara)/U-WliIi] /C2Ra也相应增加,即嵌岩深度H增加。
由此类推,当Ra增加时,嵌岩深度H可相应减小。
以上推论的用途在于:在现场施工管理中,遇到地质情况与设计不符,或对地质情况难于断时,管理人员能依据“终孔原则的补充规定”及推论中嵌岩深度H的各变化趋势,与现场情况对双,迅速得出结论进行指导,避免施工的延误。
7结束语
对桩基的研究可说是意义深远,每一次、每一方面的突破都可能带来大的社会效益和经济效益,许多专家、学者对此都有有论著但仍有许多未解的难题期待着我们去研究、去探讨;本人根据在“京珠”工作所遇到的问题及参与解决难题时的思考撰写成此文,文中难免有不足之处,尚请各位前辈、同行们批评指正。
同时,也希望能给大家带来一些启迪和参考。