钻孔灌注桩在施工中的质量控制 同济大学硕士论文

计）指导手册热线电话：400 655 60882 0 0 9. 11校训：团结进取 求实创新学风：勤奋严谨求实创新题 目：钻孔灌注桩在施工中的质量控制内容摘要钻孔灌注桩是一种深基础，它具有很多优良的性质，比如适应性强，施工噪音 小，对邻近的建筑物的影响很小等等，所以在世界范围得到了很广泛的应用。但 是钻孔灌注桩因为施工工艺以及施工环境等等方面的因素影响也存在很多缺陷， 所以很有必要对其进行施工过程的质量控制。本文首先是分析了钻孔灌注桩的各种影响因素，然后对施工工艺进行分析研 究，提出施工控制体系，并对质量控制的手段和方法进行详细的介绍，分析出最 适宜的泥浆混合比，并结合工程实际分析钻孔灌注桩在施工过程的质量控制。 关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制目录第一章：绪论 第二章：钻孔灌注桩施工要点以及质量控制研究 第三章：具体工程实践的桩基施工工艺研究 第四章：结论与展望第一章：绪论桩基础是一种发展迅速的深基础，在高层建筑、桥梁及港口工程中应用极为广 泛，当建筑场地浅层地基土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求，也不 宜采用地基处理等措施时，往往需要以地基深层坚实土层或岩层作为地基持力层， 采用深基础方案，深基础主要有桩基础、沉井基础、墩基础和地下连续墙等几种 类型，其中以桩基础的历史最为悠久，应用最为广泛。如我国秦代的渭桥、隋朝 的郑州超化寺、五代的杭州湾大海堤以及南京的石头城和上海的龙华塔等，都是 我国古代桩基的典范。1.1、桩基础分类1. 按承载性状分类根据桩竖向荷载作用下桩土相互作用的特点，达到承载力极限状态时，桩侧与 桩端阻力的发挥提高和分担比例，将桩分为磨擦型和端承型桩两大类。2、按施工方法分类 根据桩的施工方法不同，主要分预制桩和灌注桩两大类。（1）、预制桩预制桩可用混凝土、钢材或木料在现场或工厂制作，然后锤击（通过锤击或辅以 高压再使桩沉入土中，振动打入（将大功率振动器置于桩顶，利用内装偏心块旋转 时产生的竖向振动力使桩沉入土中 ）静压（利用静力压桩机将桩基压入土中 ）或旋 入等方式设置就位。其可进一步分为混凝土预制桩钢桩木桩.（2）、灌注桩灌注桩是直接在所设计桩位处成孔，然后在孔内放钢筋笼（也有直接插筋或者无 钢筋的）再浇灌混凝土而成。进一步可分沉管灌注桩钻（冲）孔灌注桩挖孔 桩.1.2、按桩的设置效应分类随着桩的设置方法（打入或钻孔成桩等）不同，桩周土所受的排挤作用也很不同， 排挤作用将使土的天然结构、应力状态和性质发生很大变化，从而影响桩的承载 力和变形性质，这些影响统称为桩的设置效应，桩按设置效应可分为下列三类: 非挤土桩小量挤土桩挤土桩1.3、桩基础的适用性和钻孔灌注桩的优点1、桩基础的适用性桩基础通常作为荷载较大的建筑物基础，其具有承载力高、稳定性好、沉降量 小而均匀、便于机械化施工，适应性强等突出特点，与其它深基础比较，桩基础 的适用范围最广，一般对下述情况可考虑选用桩基方案: (1)、地基的上层土质太差而下层土质较好；或地基软硬不均匀或荷载不均，不能 满足上部结构对不均匀变形的要求。(2)、地基软弱，采用地基加固措施不合适；或地基土性特殊，如存在可液化土层、 自重湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土等。(3) 、除承受较大垂直荷载外，尚有较大偏心荷载、水平荷载、动力或周期荷载作 用。(4) 、上部结构对基础的不均匀沉降相当敏感；或建筑物受到大面积超载的影响。(5) 、地下水位很高，采用其它基础型式施工困难；或位于水中的构筑物基础，如 桥梁、码头、钻采平台等。(6) 、需要长期保存、具有重要历史意义的建筑物。通常，当软弱土层很厚，桩端达不到良好地层时，桩基设计应考虑沉降等问题。 如果桩穿过较好土层而桩端位于下卧软弱层，则不宜采用桩基，因此，在工程实 践中，必须认真做好地基勘察、详细分析地质资料、综合考虑、精心设计施工， 才能使所选基础类型发挥出最佳效益。1.4、钻孔灌注桩的质量问题尽管钻孔灌注桩具有入土深、能进入岩层、刚度大、承载力高、桩身变形小， 并可方便地进行水下施工等优点，是目前用途最广泛的一种桩基础，但由于其施 工工艺的多样性和复杂性、地基地质条件的差异以及钻孔灌注桩本身的沉桩效应， 质量控制易出现偏差，钻孔灌注桩质量事故频繁发生。钻孔灌注桩基础是造价昂贵的一种基础，一般基础造价要占总个土木木工程造 价的 1/5，甚至1/3。因此，钻孔灌注桩的质量控制非常重要，目前，钻孔灌注桩 质量评价及事故处理技术是一个值得深入研究的课题。钻孔灌注桩是桥梁工程最常用的基础形式之一，它具有适应性强、对邻近结构 影响较小、抗震性能强、施工噪音小、无振动、所需设备简单、操作方便、施工 安全等特点；而且钻孔灌注桩可将所有上部结构传来的动载和静载均匀地传递至 深层稳定的土层中，从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降，故钻孔灌注桩被广 泛采用。第二章：钻孔灌注桩施工要点以及质量控制研究2.1 钻孔灌注桩的施工工艺简介2.1.1 钻孔灌注桩的工艺类型与适用范围目前国内高层建筑中应用的机械成孔灌注桩直径达2.5m以上，桩长超过90m； 桥梁灌注桩直径达4.0m，桩长超过100m。通过机械扩底形成的扩底灌注桩，当桩 径为1.5-2.Om，则扩大头直径可达到2.5-3.5m，提高了承载力，节约了混凝土。 随着成孔机械与工艺的不断完善，可以根据不同的建（构）筑物要求、土层情况、 场地施工条件等，合理选择施工工艺。2. 1. 2正循环钻成孔施工工艺2.1.2.1 正循环钻成孔施工法特点正循环钻成孔施法是采用正循环钻进工艺，即泥浆经钻杆内腔流向孔底，将钻 头切削下来的钻渣岩屑，经钻杆与孔壁的环状空间，携带至地面，具有设备简单 轻便，适应狭小场地作业，操作简易，配套设备器具少，工程费用较低等优点， 但对桩孔直径较大（一般1.0m），桩孔深度较深（80m），及容易塌孔的地层，正循 环钻进工艺效率低，排渣能力差，泥皮厚等特点，对含有卵砾石的地层，正循环 钻进不适应。2.1.3 机械扩底桩施工2.1.3.1 机械扩底钻头机械扩底钻头按其结构特点分为机械式、自重式、和液压式三类。机械式扩孔 钻头一般用在螺旋钻中，又称螺旋钻扩机，其工作原理为:开始钻孔时，扩孔刀收 拢，直孔钻到设计深度后，螺旋钻杆只回转不进尺，同时通过液压撑开扩孔刀具， 接触孔壁后开始扩孔，切下来的土块由刀管内螺旋叶片输送到地面，直至扩孔孔 径达到设计要求为止。2.1.3.2自重式扩底钻头自重式扩底钻头主要用于钻孔中的扩底施工。这类钻头靠钻具重量下压，使护 刀撑开旋转扩孔，其工作原理是:钻孔钻至设计深度后，提钻换扩底钻头入孔，下 钻时，三组翼片呈收拢状态，钻头外型尺寸最小，钻头到达孔底后，导向轴及轴 上所有部件不再下行，呈静止状态，钻具回转时，在钻压作用下，导向轴套下行， 通过上盘、销轴和连杆推动翼片逐步张开，切削孔壁扩孔，扩孔结束，上提钻杆， 导向轴套上行带动收拢翼片，提出钻具。2. 1. 4螺旋钻成孔施工法2.1.4.1 螺旋钻成孔施工法特点螺旋钻成孔是一种无需泥浆循环的干式成孔施工方法，钻头切削下来的钻渣通 过螺旋钻杆不断从孔底输送到地表。螺旋钻成孔施工法适用于地下水位以上的填 土、粘性土、粉土、砂性土、风化软岩及粒径不大的砾砂层。在地下水位以下及 含有较大卵石、块状物的土层，施工困难较大。该施工法的主要优点是不使用循环介质，噪声和振动小，对环境影响较小，施 工速度快，设备简单，易操作，由于干作业成孔，混凝土灌注质量能得到较好的 控制。存在的缺点是孔底常留有虚土不易清除干净，影响桩的承载力，螺旋钻具 回转阻力较大，对地层的适应性有一定的条件限制。螺旋钻成孔施工法有长螺旋成孔、短螺旋成孔、环状螺旋成孔、振动螺旋成孔 和跟管螺旋成孔几种。常用的是长螺旋和短螺旋成孔两种。长螺旋钻进成孔直径 较小，一般不超 1.0 米。短螺旋钻进效率比长螺旋低，但深度较大（可达 50 米）。 桩孔直径可达 3.0 米。2.1.4.2 螺旋钻成孔施工工艺2.1.5 旋挖成孔施工法2.1.5.1 旋挖成孔施工法特点旋挖钻成孔施工法，又称钻斗施工法或土钻施工法.成孔原理是在一个可闭合开 启的钻斗的底部及侧边，镶焊切削刀具，在伸缩钻杆旋转驱动下，旋转切削挖掘 土层，同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内，钻斗装满后提出孔外卸土，如此 循环形成桩孔.旋挖钻成孔施工具有低噪音、低振动、扭距大、成孔速度快、无泥 浆循环等优点；缺点是在粘性较大的粘土、淤泥土层中施工，回转阻力大，钻进 效率低、容易糊钻。该施工法适用于填土、硬土、粉土、砂性土、砂卵砾石层、 软中硬基岩等地层，桩孔沉渣少，孔壁泥皮薄，桩侧摩阻力发挥更好。2.1.6 冲击成孔施工法冲击成孔施工法主要有钢绳冲击成孔和冲击反循环成孔两种2.1.6.1 钢绳冲击成孔施工法特点钢绳冲击成孔施工法是利用卷扬机钢丝绳，将具有较大质量的冲击钻头提升至 一定高度，然后使钻头自由下落，产生较大的冲击能量来冲击硬碎岩土层，并利 用专门的捞渣工具捞取孔内的渣土岩屑。钻头每冲击一次，就在孔底转动一定的 角度，形成圆形断面。在易垮孔地层，需要采用高粘度、高密度泥浆，或向孔内 投入大量粘土球来保护孔壁。钢绳冲击成孔施工具有设备简单、操作方便、动力 消耗少，机械故障少等优点，适宜在杂填土、粘土、粉土、砂土、卵砾石、漂石、 孤石、基岩等地层施工，而回转钻进对卵砾石层、漂石、孤石及硬基岩往往是较 为困难的。钢绳冲击成孔施工的缺点是钻进效率低，清孔难度较大，桩孔不规则， 容易发生孔斜及掉钻头、卡钻等孔内事故。钢绳冲击成孔施工的桩孔直径通常在500-1800mnI,最大可达2500nnll,桩孔 深度一般在 40m 左右，深度增加，钻进效率显著下降。2.2 钻孔灌注桩关键工序控制 钻孔灌注桩施工中应做好关键工序的控制工作,只有这样,对钻孔灌注桩 质量才能取得事半功倍的作用。2.2.1 成孔作业2.2.1.1 孔深与沉碴 钻孔灌注桩施工中应特别注意孔深与沉碴的控制,尤其对于端承桩,终孔时要测验一次孔深,灌注混凝土前测一只孔深,以确定孔底沉碴厚度,不能只在灌注 桩前测一只孔深,以设计孔深来确定孔底沉碴厚度,防止“多打少报”。孔深一般 用测绳测量,应注意测绳的遇水收缩问题,使用前要先在水中浸泡一段时间,然 后用钢尺校正后使用,终孔时最好测量钻杆长度确定孔深,并和测绳测量孔深对 比,测孔深测绳要专用,使用中还应不时用钢尺校正,以确保孔底沉碴厚度不超 标。2.2.1.2泥桨与孔壁泥皮 钻进成孔过程中要注意泥浆与孔壁泥皮的控制,如果钻进粘性土层不易塌孔, 用清水钻进最好,如果存在厚度大、易塌孔的砂层,就要使用泥浆,避免塌孔。 使用泥浆应注意避免孔壁泥皮厚度过大。在成桩过程中,桩周形成泥皮是不可避 免的,泥皮达到一定厚度时,就会使桩的侧摩阻力大降低,对泥皮厚度的要求理 论上是越小越好,至于具体多大可以保证单桩承载力设计值,由于成孔方法、泥 浆性能等的不同，还有待于研究，据相关资料介绍，泥皮厚度应控制在11cm以内。 控制好桩周泥皮厚度,应做到:1）选取择适当的成孔方法,合理组织时间；2）设置 有效的泥浆循环系统，在施工中加强泥浆的管理和维护，经常检查，及时清碴， 调节泥浆性能；3）必要时，采用泥皮清除器或溜孔器清除泥皮。2.2.2 制笼作业2.2.2.1 加劲箍筋有的设计把加劲箍筋放在钢筋笼主筋内侧，这对于直径较小的桩，采用导管法 水下灌注混凝土时很容易发生挂笼事故，使笼上串，特别是对于法兰式导管，应 注意，不小心法兰边缘就会挂住加劲箍筋，若混凝土埋笼较深，导管埋深较大， 混凝土流动性差，挂笼后导管上下活动受限或干脆无法活动，处理不好，严重的 会使导管拔不出来，丢在孔内，造成断桩，虽然也可以在法兰盘处设置锥形法兰 护罩或焊上三角形加劲钢板，避免发生挂笼事故，但是设置锥形法兰护罩因麻烦 又不方便，现在施工中一般不用，若是焊上三角形加劲钢板，数量多了，影响拧 螺栓，不方便施工，数量少了，效果不太好。因此，在施工前要认真查阅图纸， 如果桩径较小，加劲箍筋设计在钢筋笼主筋内侧，就应向甲方、设计方建议进设 计变更，把加劲箍筋放在钢筋笼主筋外侧，消除施工事故隐患，保证施工质量。2.2.2.2 分段制作钢筋笼的连接对于分段制做的钢筋笼，连接时相邻的主筋接头应互相错开，错开距离大于50Omn，保证同一截面内接头数不大于主筋根数的50%,吊放入孔时，两段笼的连 接应垂直，特别是一段笼吊着在孔口和已经入孔的另一段笼焊接，要用吊锤测量 垂直度，避免连接不垂直，下入孔内时碰挂孔壁，入孔困难，强行入孔后，造成 孔壁坍塌，或造成成桩后钢筋出露，没有保护层。另外，使用法兰式导管时，应 注意使主筋接头沿笼的圆周排列，避免每段笼的下接头向笼内突出台阶，灌注混 凝土起拔导管时挂卡法兰盘，一旦挂住，若处理不好，或挂起钢筋笼或起拔不动 导管，酿成事故2.2.2.3 保护层设置水下灌注混凝土，主筋的混凝土保护层厚度一般为90mm，保护层允许偏差为士 20mm，应注意的是有的设计要求把钢筋弯制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主 筋保护层的厚度，由于“耳朵”形钢筋很容易挤入孔壁，造成保护层厚度偏小， 甚至露筋锈蚀；也有的设计要求在“耳朵”形钢筋外侧加焊条形铁片或用铁条弯 制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度，虽然效果不错，但是费 工费料。施工中我们用水泥和砂子制成轮形保护块，直径100mm，厚度70mm，中 间穿上钢筋焊在两根主筋外侧，数量视笼径、笼长以及分段情况而定，这等于给 钢筋笼安上了轮子，使钢筋笼吊放入孔时比较顺利且不易挤入孔壁，使用效果相 当不错，还避免了材料浪费。2.2.3水下灌注混凝土2.2.3.1 导管底部至孔底距离导管底部至孔底距离规范规定时宜为300-500mm,桩直径小于600mm时，可适当 加大导管底部至孔底距离，但是加大至多大并无规定，有个别施工者施工时以是 否埋管为标准,对于小直径桩片面加大导管底部至孔底距离,这样做很容易造成 埋浆或桩身底部混凝土质量低劣,其实用性导管底部至孔底距离小一些好,以隔 水塞能顺利出来为宜,不宜过大。2.2.3.2 清孔换桨 在水下灌注混凝土前,要进行二次清孔换浆,清孔时,不仅要上下活动导管,还要前后左右来回活动导管,把孔底四周都清除干净,不要只清除孔底中心部位 一些施工者和验收者只注意检查孔底沉碴厚度,而忽略了对泥浆性能指标的检查 有经验的施工者,浇注混凝土前,泥浆的各项性能指标不一定都测,但是要注意 检查验收,不仅要检测孔底沉碴厚度,还要注意泥浆的手感,手感不好,说明泥 浆不合要求,即使沉碴达标,也要继续清孔换浆。若在泥浆不合要求,相对密度 粘度过大的情况下灌注混凝土,有时会造成导管内混凝土不易下落,不得不提动 导管,使得导管底部距离孔底过大,若混凝土下落不畅,离开导管底部一定距离 后,稠泥浆就会托住混凝土使其落不到孔底反而向上走,造成埋浆,桩长变短, 或者即使混凝土能落到孔底,混凝土质量也不会太好；如果在提动导管前已落下 一部分混凝土后不再下落,不得不提动导管,这时很容易提出混凝土面,形成一 层夹泥,造成断桩,因此,要控制好清孔工作,清孔时不仅要注意孔底沉碴厚度 还一定要注意泥浆性能能问题。2.2.3.3 坍落度与水水下灌注混凝土对坍落度的要求较高,控制较严,一般在 180-220mm 之间,搅 拌时应注意控制用水量,用水量少,坍落度达不到,流动性差,不易灌注。用水 量偏大,一方面改变了水灰质量比,降低了混凝土标号,桩身强度达不到要求, 另一方面灌注过程中,很容易发生混凝土离析,若在导管中就会卡管,灌不下去 严重的就不得不拔管,造成断桩事故,因此,搅拌混凝土一定要注意控制用水量 不要偏小或偏大。2.2.3.4 用砂量 采用导管法水下灌注混凝土,要求混凝土的和易性、流动性较好,用砂量在实际施工中,有个别具体操作者喜欢加大用砂量,以增大混凝土流动性,便于灌注 作业,这样做会降低混凝土标号,影响桩身强度。应严格按配合比要求执行,避 免用砂量过大,把其控制在允许的偏差范围内。2.2.3.5 导管埋深与钢筋上浮在灌注过程中，规范JGJ94-94规定导管埋深宜为2-6m, 般施工者都能注意做 到保持最小的导管埋深，对于最大导管埋深却很容易忽略，混凝土只要能灌注下 去，施工者就一直上料灌注，埋管深度甚至达十几米，远远大于6m，这时不仅容 易出现灌注的桩身混凝土质量不好，而且还容易出现一些问题；一是导管挂笼不 易处理:另外有时还容易发生钢筋笼上浮问题，尤其对于不是全笼的桩孔，导管底 部出口若正处于钢筋笼底端，笼顶只是吊着没有固定或固定措施不好，就会发生 钢筋笼上浮，并且浮力相当大，一旦上浮很难复位，只有割笼，使笼变短。因此 一定在注意控制好导管埋深，对于不是全笼的桩孔，混凝土面上升到钢筋笼底部 时，要适当控制放慢灌注速度，并及时地尽快拔起导管，使导管底部出口高出钢 筋笼底端一定距离，避免钢筋笼上浮。2.2.3.6 导管的提拉在灌注过程中当混凝土下落不畅时要上下活动提拉导管，当起拔导管时要提拉 导管，这时应注意如果导管的提拉速度过快、幅度过大，有时会埋进空气，造成 桩身局部混凝土松，出现蜂窝、空洞等，特别是灌注至桩顶部时，灌注时间过长、 混凝土搅拌质量不好等，都会造成混凝土流动性变差，上下活动提拉导管，管外 混凝土面上升，管内混凝土面高差到一定程度，管外混凝土面不再上升，若放下 导管速度过快、幅度过大，管内混凝土流动性又差，有时会形成管外混凝土面高 于管内混凝土面，提拉拔出导管后，管外流动性差的混凝土坍落相对慢，水泥砂 浆、泥浆、沉碴混杂迅速进入拔出导近后形成的空间，和混凝土、空气混合，造 成桩身中部粗骨料少、杂质多，埋进的空气不易逸出，混凝土松、强度低，特别 严重即形成所谓“空心桩”。灌注时要控制好混凝土搅拌质量，连续灌注，尽量缩 短灌注时间，导管一定不能提拉速度过快、幅度过大，灌注至桩顶部，慢起慢落 数次后，再慢慢提出混凝土面，以避免发生桩顶部中心混凝土质量低劣的空心现 象。第三章：具体工程实践的桩基施工工艺研究3.1 常用的桩基处理方案常用的桩基处理方案有:接桩法、压浆法、结构措施法、加桩法、置换法等。3.1.1接桩法1、主要适应行情断桩处理，夹泥或严重离析，出现问题的位置在松散层内，地下水位低于问题 位置或透水性较差的地层中，埋深不大，一般小于 12m.2、接桩工艺人工开挖至断桩处，最好是超过问题位置0.5m若周边土质易塌，则要下钢护筒 保护孔壁，然后将断桩处以上硅凿除，排去孔内水及泥浆，清理断面，凿除断面 上的泥浆或胶结不好的硅，一般凿进0.5m左右，最后以同样标号的混凝土浇注成 桩.3、接桩法处理桩基事故的成功案例(1) 、1999 年我公司在昌厦一级公路白舍大桥的桩基事故处理，当时有一根桥梁桩 在 3.lm 处有夹泥，为断桩，后利用接桩法成功处理好此桩，经检测为合格桩，且 至此，白舍大桥已运营5 年，没有出出质量问题。(2) 、芜湖长江大桥桩基工程，有一直径1.5m的桩基，在-17.8m处断桩.，采用钢 护筒壁，运用接桩法成功处理好该断桩.4、接桩法的优缺点A、优点：工程费用低，施工工艺较简单，容易操作，工序明了，质量稳定，主要 为人工作业.B、缺点：对于含水丰富的地区或处理位置较深时，要附加止水措施，费用较大， 对入岩处的断桩不宜采用此法.3.1.2 压浆法1、适用行情 适用广泛，适用各类地层中的断桩、夹泥、离析及蜂窝、麻面及露筋的处理。同时，也适用于处理桩端土的承载力的不足。2、压浆法施工工艺用工程钻机在有问题桩上钻孔，一般口径为(81-110)，孔深大于桩基问题位置 lm,钻孔个数据实际需要而定，压浆材料用水泥砂浆或纯水泥浆，在加浆前，先 将桩内泥清洗掉，压力一般 2-8MPa 主要施工设备：压浆泵、水泥浆液搅拌机、高 压胶管、压浆导管3、压浆法处理桩基质量事故的成功案例(1) 、浙江某大桥桩孔事故的处理，事故桩设计为摩擦桩，设计桩长87m，桩端为 砾卵石层。事故桩由于钻头脱落在孔内无法处理，当时井底标高 -73.50，距设计 标高差13.5m,利用压浆法，增加桩端阻力及桩侧磨阻力，从而提高单桩承载力， 处理后，经浙江省交通质量监督站对此桩进行了高应变检测，结果，桩身质量完 好，单桩垂向极限承载力为30200KN,满足设计要求(设计单桩承载力为14800KN).(2.)、广州市芳村区某九层框架结构住宅楼的桩基处理:该楼桩基的1号、3号、n 号桩由于灌注措施不到位，分别在桩身.65、.70、5.lm处出现离析现象，经过压 浆处理后，通过低应变检测确定，桩身完整性得到明显改善，无离析现象存在， 为 n 类桩.4、压浆法处理桩基事故的优缺点(1) 、优点:施工场地小，灵活，成本小，工期短.(2) 、缺点:质量不稳定，有时压浆不到位.3.1.3 结构措施法1、适用行情 当桩位偏移，或单桩承载力不能满足设计要求时，工期要求紧，用其它方法处 理时费时费力，则可考虑用结构措施来弥补桩基质量事故.2、.结构措施的通常作法: 通常作法有加大承台或加宽加厚剪力墙和基础圈的作法。加大承台；使承台与桩 基及土共同作用，从而增加基础的承载力。其计算式:对于大于 3 根桩数的桩非端 承桩复合桩基:考虑桩群、土、承台的相互作用效应，当根据静载试验确定单桩竖 向极限承载力标准值时，可以得到其复合基桩竖向承载力设计值。3、结构措施法处理桩基事故的成功案例(1) 深圳市宝安区金明辉园桩基工程:2002 年初我公司参加该工程施工，由于底 基岩层表面不平整，向一侧倾斜，加上由于我公司施工过程中出现过塌孔事故， 成桩后，经抽芯检测，发现其中 3 根桩基倾斜 3 到 5 度不等，当时工期紧，经过 设计人员计算，认为加大、加厚承台能满足设计要求，后经加大、加厚承台后， 大夏建成，如今已使用2 年，未出现质量问题。(2) 昌福高速公路进贤出口连接线一跨铁路桥桩基处理:该桥一号墩有2根磨擦桩， 成桥后，由于开挖10m后，减少了磨阻力，桩基下沉了30cm，且还有下沉的趋势, 后经增加承台处理后，阻止了桩基下沉，且经过了一年的运行，到目前为止，也 再没有下沉。(3) 南昌红谷滩南昌日报社大夏桩基工程，2002 年10月由我公司分包该桩基工程， 于加02年12月完工，完工验收时，发现有一根桩偏离中心桩位0.4m经过计算后， 用扩大承台的方法，成功处理了桩位偏离的问题.(4) .武昌新华村危房改建工程灌注桩工程质量缺陷处理:主楼 18 层，结构形式为 框架一剪力墙结构，其中 2 根桩在上部 1-2m 有离析现象，另一根桩在 5m 处有混 凝土离析，后经采取加大、加厚承台的方法处理4 利用结构措施处理桩基事故的优缺点 优点:工作量小，省时省力，不使用机械，节省费用，可达到设计要求. 缺点:设计计算较繁3.1.4 加桩法处理桩基质量事故1 适用行情只要场地允许，均可使用该法。2 加桩法的做法通常是在事故桩的两侧对称布设 2 根桩来替代该问题桩，俗称扁担桩法3 成功案例(1) 深圳市广业大夏桩基工程广业大夏为30层的写字楼，由我公司承建其桩基工 程，由于施工时，措施不到位，其中一桩在灌注硅时，孔壁大量垮塌，造成质量 事故，后经采用“扁担桩”法处理(2) 武汉某特大桥桩基工程:其中有口径为 1800桩基出现桩基质量事故，也是采用 “扁担桩”法处理4 加桩法处理桩基工程质量事故的优缺点优点:质量能保证 缺点:费时、费力、费财。一般不采用此法，只有当问题桩特别严重，其它方法处 理不能达到设计要求时，才不得以选用此法。3.1.5 置换法处理桩基事故1 适用行情 桩基局部夹泥、沉渣过厚、蜂窝等，桩身横截面强度不能满足设计要求的质量 缺陷2 置换法原理及做法:通过计算，先在桩身钻孔(一般150mm),后在钻孔内投置劲性钢筋束，通过压力 注浆使钢筋束与桩身硅形成一个整体，以加入的劲性钢筋束补偿桩身缺陷引致的 强度损失。3 成功案例 深圳市鹏运广场缺陷桩处理过程中成功应用此法，深圳湾夏花园缺陷桩处理也 成功应用此法。3.2融景园桩基质量缺陷处理方案3.2.1 73号桩及65号桩处理方案3.2.1.1 73号桩及65号桩处理方案73号桩及65号桩位于深基坑中心位置附近，其桩周土均为可塑一硬塑状及全风 化花岗岩，透水性差，利于人工开挖，且桩长分别为1.025m和10.5m，桩身较短, 此状况注浆法不能保证桩身承载力满足设计要求，经过计算，决定选用人工开挖 成孔，掏去桩端底面以下粘性土，在桩底接桩。3.2.1.2桩底接桩施工简介在处理桩边0.5m处利用人工挖孔、挖孔直径lm左右，钢筋水泥护壁，一直控 制基岩面，利用凿岩机，凿到下卧粘土位置，掏空桩底对应位置粘性土，放置钢 筋笼，浇注C30泥凝土，回填人工挖孔3.2.2 91号桩、 92号桩的处理方案91号桩、92号桩位于基坑边缘，当时基坑虽有简单土钉喷面支护，但已经暴露 有二个多月之久，近十米高的深基坑支护情况不佳，邻近有建筑物，因此，91号 桩、92号桩的处理方案不能利用人工开挖孔，为安全起见，决定选用置换法处理3. 2. 2. 1补强处理的基本原则借鉴混凝土结构加固技术规范中轴心受压构件内外包型钢法加固，考虑在 桩身钻取若干孔投置劲性钢筋束，通过压力注浆使钢筋束与桩身混凝土形成一个 整体，以加入的劲性钢筋束补偿桩身硅缺陷引致的强度损失，达到与好桩等面积， 等贯矩的目的。3.2.2.2参数选择(1)选择参数原则经济、利于施工、尽量减少对完整的桩身破坏，依据以上原则，布加筋量愈少， 对桩身破坏愈少，从计算上可知，注浆表体强度愈高，所需加筋量就少。(2) 钻孔垂直度的要求对单桩加筋钻孔个数的约束由于桩身及钻孔的垂直度为1%，严格来说，钻孔不可能 100%钻直，加上孔深 1.516m，所以在孔底的水平位置移偏差为0.16m也是可能的否则易串孔，造成对 桩身的破坏.(3) 加筋孔个数选定及注压浆体强度选定对于92号桩，选择注压浆体为C20,桩周边均布4个叻150钻孔及中心一个必 101钻孔即能满足要求。对于91号桩，选择注压浆体为C20，周边均布5个中150 钻孔及中心布一个叻 150钻孔.3.2.2.3 补强处理工艺要点1、施工设备 、X 丫 150型油压钻机2台 、ZJB-30型高压泵一台 、空压机1台（6-12立方米） 、搅拌机一台 、喷嘴及辅助压浆管材料2、劲性钢筋束材料及制安劲性钢筋束材料采用中25螺纹钢（n级钢）绑扎成束.钢筋束组合为每孔13根小 25钢筋及加一根必25镀锌管，筋束长度为5米，镀锌管（压浆管）大于孔深。制安 为地面一次将钢管束绑焊接成型，然后吊装放入孔底，必须保证钢筋束完全到达 孔底，具体以压浆管的长度位置判断钢筋束是否在孔底 .要求压浆管距孔底为 10CM。避免下端因沉渣堵塞压浆管出口。3、孔口管埋设 即在孔口埋设孔口钢管。因孔口管是关系压浆质量的重要一环，埋设一定要牢靠。基本作法为:将孔口管与加筋孔的间隙用纺织袋塞死并将管子砸入孔内 4Ocm 左右深度；孔口管露出桩面约20cm-30cm,在桩面采用电打膨胀螺丝并用横向钢筋 将管与之点焊联结，管内与钢筋束间用钢筋头电焊搭接，然后用高标水泥砂浆（掺 适早强剂）将管外包裹起来（仅露出管口丝扣）；保养待凝3天后压浆。4、泵液材料及配配制根据试验提供的配比资料，压浆液所用材料及配合比为:水灰比水/（水泥+掺合 料）:0.45EuA-H（膨胀剂）掺量：12%。SF（减水剂）掺量:.075%；以100公斤水计，浆液配制方 法如下:水：100kg水泥:拟采用优质525R普通水泥222kg膨胀剂:为解决纯水泥浆置换沉渣后与混凝土桩身产生收缩缝，拟采用“UEAH型 混凝土膨胀剂”，27kg。减水剂:为改善水泥浆液的可灌性及强度，采用“SF高强硅泵送剂”，1.7kg。现场浆液配制方法采用拌浆桶机械制，其中对各种材料需采取严格的计量，保 证浆液比重在1.80-1.85之间。各桩配制浆液量按理论灌浆量的 2. 0倍以上准备 (如达不到终止标准可在现场搅拌)。5、注、压浆(1) 、孔底注浆对每一组以钢筋束代压浆管进行注浆，依次置换泛出孔内清水，直到周边三孔 孔口泛出水泥浆比重与注入水泥浆比重基本一致后即封闭该孔。注浆量以达到并 少量超过理论灌浆量即可，否则会使浆液大量返出孔外，造成不必要的浪费。(2) 孔口压浆 注浆完毕后即开始依次进行孔口压浆。其作法是留一压浆管与压浆泵相连继续向 孔内注浆，其它孔口封闭，当压浆泵压力达到3-5MPa,并能稳压5-10min。或以 进浆量达两倍以上扩散系数即停止。再进行下一孔压浆。压浆顺序先中心再周边 孔。在压浆过程中，必须认真填写压浆记录，同时，每桩预留一组 (六块)纯水泥浆 试块，作好编号，留备试验。处理完毕 1 个月后，经低压应变动测法检测(见附图 D),其桩身性能良好。第四章：结论与展望4.1 结论钻孔灌注桩基础是适用性较强、用途最广泛的一种桩基础，广泛运用于高层建 筑、桥梁及港口工程中。但由于质量控制的偏差，质量事故频繁发生。通过对施 工工艺及质量事故原因的分析，有利于质量控制的事前、事中控制工作。具有预 防质量事故的作用。综合运用桩基质量检测、评价方法，能基本查清成桩后的桩 基质量情况，为质量控制工作的事后质量检查提供了有力的手段。综上所述，本文初步探讨了钻孔灌注桩的质量问题，本文得出结论如下:(1) 钻孔灌注桩的质量问题与地质环境及施工工艺有关，同时，钻孔灌注桩本身具 有沉桩效应。(2) 桩基质量评价要综合运用桩基质量检测方法，几种方法相互补充、映证，才能 基本查清成桩后的桩基质量情况。(3) 桩基事故处理方法的选择要充分考虑现场施工条件、地质环境，综合选用。(4) 置换法和人工挖孔结合接桩法处理桩基质量事故在深圳市宝安区这一特定地 质环境的地区有普遍的适用性，对这一地区的桩基质量事故处理有较广泛的运用 价值，对类似地区有借鉴作用。4.2 有待进一步工作的问题桩的承载力在很大程度上受施工技术的影响，在一定地质条件下，桩的承载力 不是固定不变的，而是通过采取一定的技术措施可以驾驭的，自从灌注桩出了后 压浆技术，其承载力有大幅度提高。但压浆的参数与承载力提高值之间的关系有 待进一步量化，其中有许多工作待进一步研究。钻孔灌注桩质量事故处理技术尚有更多、更好的方法有待进一步挖掘、整理和 研究。参考文献1史佩栋等，实用桩基工程手册.北京:中国建筑工业出版社，1999.52小桩的起源、应用与发展.筑龙网3 袁聚云，李镜培，楼晓明等.基础工程设计原理.上海:同济大学出版社，2001.14赵明华等.土力学与基础工程.武汉:武汉工业大学出版社，2000.75 金问鲁，顾尧章.地基基础实用设计施工手册，北京:中国建筑工业出版社，19956袁庆华.某综合楼桩基质量事故原因与处理.建筑技术.1997 年(9):(614615)