建筑施工论文施工工艺方向论文范文

　　施工工艺论文发表期刊推荐核心级期刊《施工技术》，《施工技术》创刊于1971年，是国家期刊奖提名奖期刊，中国建筑科学类核心期刊，中国建筑施工行业惟一的国家级核心期刊，由建设部主管，亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑工程总公司、中国土木工程学会联合主办。主要介绍国内工程建设施工方面的方针政策和技术法规，重大技术成就，传播建筑领域采用的新体系、新技术、新工艺、新材料、新机具、新设备和施工管理经验，以及国内外先进施工技术及其发展动态。发行对象：建设主管部门；大中型建筑（建设）集团公司及施工企业；承建商（工程总包、甲方）；规划设计、科研院所；房地产开发商；监理公司；质监部门；高等院校；以及对土木建筑施工领域感兴趣的各界朋友。
　　摘要：随着公路桥梁和高层建筑在我国的飞速发展，我国的钻孔灌注桩技术也得到了长足的发展，积累了丰富的施工经验，但复杂地质条件下的回旋钻钻孔灌注桩及病害的处理还是一个难题，下面通过长春市远达大桥工程中的桩基施工经验，介绍一下回旋钻孔灌注桩施工工艺及地下塌孔的处理措施，仅供参考。

　　关键词：回旋钻孔灌注,工艺,处理措施

　　1、工程概况

　　长春市远达大街跨长新路北三环路立交桥工程，桥梁全长781米，总宽度为26米，跨径为3×（4×30）+2×20+（30+42+35）+3×（3×30），下部结构为摩擦灌注桩，共有232根，其中墩桩200根，桩径1.5米，桩长16—32米；台桩32根桩径1米桩长21米。

　　2、工程地质情况及机具的选择

　　2.1桥址处主要地质情况：

　　由于该桥梁位于城市郊区，人为和自然地质条件复杂。根据初步钻探调查，地层基本情况为：第①—1层杂填土，第①—2层素填土，第②层粉质粘土，第③层有机质粉质粘土，第④层中粗沙，第⑤层泥岩全风化，第⑥层泥岩强风化，第⑦层泥岩中风化，第⑧层泥岩微风化。

　　2.2机具的选择：

　　施工前对机具进行选择，循环钻钻进速度快、成孔好、清孔干净，但怕硬岩层及孤石、卵石；冲击钻适用广泛，但速度慢、成孔质量不高。由于本工程位于伊通河沉积带，经地质钻探无硬岩层及孤石，结合考虑工期紧张，所以选择循环钻机。根据场地拆迁情况，进场钻机12台，同时进行施工。

　　3、循环钻钻孔桩施工工艺：

　　钻孔灌注桩的施工顺序为：恢复定线→初步放样→平整场地布置泥浆池→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。

　　3.1恢复定线：根据设计给出的水准点、导线点进行复测，确定准确数据。

　　3.2初步放样：根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用光电全站仪及水准仪定位，桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±50mm，成排成列放样，放样后用钢尺校核。

　　3.3平整场地：施工前先排水、修路、清除桩基位置的建筑垃圾、杂草和淤泥，换填山皮土并刮平压实，使施工机具顺利进出，能保证钻机在施工中平稳。

　　3.4护筒埋设：护筒埋设是重要一环，起到定位、导向，靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，防止塌孔，护筒内径比桩经大150mm，护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0—2.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2—4m，有冲刷影响的河床，应沉入冲刷线以下不少于1.0—1.5m。本桥采用3m高护筒，壁厚4mm，采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，护筒顶高出地面0.3m，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1％，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。

　　3.5钻孔：分冲击钻和正反循环钻，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻孔和泥浆，远达大桥根据实际情况选用循环钻。

　　3.5.1泥浆的配制：为保证在风化泥岩层的成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标，经过10余次的泥浆配比试验，决定采用当地的黄粘土，泥浆配和比为水：粘土：NaoH：CMC=1000：160：1.5：1.5。配制的泥浆比重为1.08—1.12；粘度19—22Pa.s；含砂率0.4％；PH值8—9，胶体率96％；静切力1.2；失水率15ml。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，由于配置了高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。

　　3.5.2循环钻钻孔注意事项

　　①钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。

　　②冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。

　　③钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速。

　　④钻进过程中，每进5—8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至强风化泥岩层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。

　　⑤钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。

　　3.6成孔检测、清孔

　　3.6.1成孔检测：成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±100mm范围内，孔径﹥设计桩径，倾斜度小于1％，孔深不小于设计规定。

　　3.6.2清孔

　　①只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。远达大桥采用换浆方法，采用清洁浆液循环导出泥沙。

　　②清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，实际工作中通常只测泥浆比重1.03—1.1，沉淀厚度﹤30cm，即满足清孔标准。

　　③钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。

　　3.7钢筋笼的制造和安放

　　3.7.1钢筋笼的制作：为保证钢筋笼安装的垂直度和安装效率，工地采取了平地整体胎膜长线法制造。每个钢筋笼在胎膜上一次成形，杜绝了后期连接出现问题的概率，但须在局部位置增设加强钢筋以保证整体刚度。全桥施工中未发生因钢筋笼弯曲而插不到设计标高的现象。钢筋笼的制造除满足设计要求外，在骨架处设置控制保护层厚度的垫块，竖向间距为2m，横向周围不少于4处，并在骨架顶端设吊环。制作后应尽快使用，如无法马上使用的应做好防护措施防止长期放置产生的局部变形和锈蚀。

　　3.7.2钢筋笼的安放：整个桩采用整体钢筋笼。骨架下放时注意防止碰撞孔壁，放至孔内设计标高后将骨架吊环挂在孔口，并临时与护筒口焊接牢固。

　　3.8下导管、灌注机具的准备、砼的配制

　　3.8.1下导管：原达大桥采用φ300mm钢导管，使用前进行了水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注砼前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在25—40cm之间。导管上口设置储料斗，储料斗口中盖钢扳，挂细钢丝，灌注时用吊车吊出。

　　3.8.2灌注机具的准备：本工程砼均采用商品砼，25t吊车1台；砼运输车3台（满足灌注桩在砼初凝时间内完成）；砼泵车1台；导管、储料斗；备用水泵以及吸泥机，高压射水管等设备。为保持孔内水压和及时处理灌注故障，备用发电机1台。

　　3.9灌注水下砼及应注意事项：

　　3.9.1灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，如沉淀量超标，应再次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间内2.5h。

　　3.9.2首批砼的数量必须保证导管初次埋深≧2m和填充导管底部的需要。远达大桥因不同桩径，首批砼数量各有不同，首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注，在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2—6m。

　　3.9.3砼拌和物运至灌注地点时，应检查均匀性和坍落度等，如不符合要求，应立即返厂，不能使用。

　　3.9.4首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求即可正常灌注，如发现导管大量进水，表现出现事故，按应急方法处理。

　　3.9.5灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

　　3.9.6导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

　　3.9.7当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管，（视每节导管和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续灌注。

　　3.9.8拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。

　　3.9.9在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

　　3.9.10当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流动性过小。当砼面接近和初进入钢筋骨架时（1m左右），应保持较深埋管，并徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。

　　3.9.11在灌注过程中，应防止污染环境。

　　3.9.12为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上灌一定高度，可按孔深，成孔方法，清孔方法查定。本桥根据实际情况确定为1m。

　　3.9.13处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒，应在灌注完后立即拔出，处于地面以下护筒，需待砼抗压强度达到5Mpa后方可拆除。

　　3.9.14在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，超压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。

　　3.9.15在灌桩时，每根桩应做3组试块，施工单位二组，监理一组，强度测试后，如不合格，要及时提出报告补救处理。

　　3.9.16有关砼灌注情况，各灌注时间，砼面的深度，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象应由专人进行记录。

　　3.10破桩头：由人工或汽镐、电镐进行，直至设计高程（包含插入承台部分），要保持钢筋的完整，桩顶基本平整、干净。

　　3.11成桩检测：

　　砼强度达到70％后可做桩基无破损检测，用基桩动测仪和手提电脑，传感器用橡皮泥粘在桩顶（破桩头后桩顶清理干净），用大锤在桩顶砸5下，在电脑中显示声波图象，如振幅出现异常，说明有问题，需要经过专业检测部门评定是否可用。

　　4、病害处理

　　4.1特殊地质病害：在下行第23—26号桩位处原设计为泥岩，实际开挖后发现该处自地面向下6米均为建筑垃圾，并且地下水深度仅0.5米；后经探访调查此处原为水塘，旧城改造时填平建房。因此原设计3米护桶无法打入，并且在建筑垃圾中容易出现塌孔，无法保证施工质量。当时进行了2种方案的比较：

　　①顶进φ2.0m水泥砼管，通过建筑垃圾层，直至泥岩层,在其中进行钻孔桩施工。

　　②将桩位处建筑垃圾挖除并降水，换填黄粘土，压实沉降后正常钻孔。

　　最后考虑以下几条因素：

　　①计划工期比较宽松；

　　②顶进水泥砼管需要专业施工队伍；

　　③现场排水方便，当地土源充足。

　　通过经济和技术分析，决定采用方案②。施工方案为在已探明地质不良桩位处，以泥岩最低点向外3米设工作面，然后放1:1.5坡，其目的为防止坡面塌方；因为现场挖掘机最大挖掘深度为3.5米，所以在距地面3米处设宽3米的工作平台。并使用四台6寸污水泵24小时不间断抽水。

　　4.2桩身夹泥病害：16-3桩在成桩检测时发现在﹣2m处有桩身夹泥病害。随后项目部组织技术专家现场分析成因，提出两条解决方案：

　　①将缺陷桩凿除再重新浇注；

　　②采用高压喷射注浆法。

　　通过对现场实际情况的分析，由于断桩位置较浅，现场场地开阔，故选用方案①。

　　5、结论

　　钻孔灌注桩是近年来桥梁建设中采用的基本方法之一，怎么掌握好钻孔灌注桩的施工工艺及病害的处理也是难题之一。总之，采用正确的钻孔工艺和配制高质量的泥浆是保证成孔的关键，采用正确灌注水下砼方法可有效地防止灌注桩病害的发生。本文介绍的两种处理灌注桩病害的方法均取得了成功，不失为处理特殊地质病害和桩身夹泥两种病害的优秀方法。但由于各个工程本身的特殊性，根据不同的工程特点采用的方法也会随之变化，因此一定要认真分析不可照搬照抄。