混泥土灌注桩施工技术与质量控制

青岛飞洋职业技术学院

毕 业 论 文

论文题目：混泥土灌注桩施工技术与质量控制

题 目 灌注桩施工技术与质量控制 班 级 09级建筑工程技术1班 专 业 建筑工程技术 学生姓名

指导教师 魏守林、李志顺 日 期 2012_年 1 月_15_日__

目录

摘要 --------------------------------------------------1 一、工艺流程及施工准备 --------------------------------1 （一）工艺流程--------------------------------------1 （二）主要准备工作 ---------------------------------1 二、原料选用与混凝土灌注 ------------------------------2 （一）.砼骨料的先选用 ------------------------------2 （二）.牵动导管的作用： ----------------------------3 三、选择打桩顺序 --------------------------------------4 四、人工挖孔灌注桩的概述 ------------------------------4 五、施工设备 ------------------------------------------4 六、施工工艺 ------------------------------------------5 七、施工质量控制要点 ----------------------------------6 （一）护壁施工 -------------------------------------6 （二）.挖孔 ----------------------------------------6 （三）.人工挖孔桩尺寸及测量控制 --------------------7 （四）.钢筋笼骨架制作及安装 ------------------------7 （五）.人工挖孔桩混凝土浇筑 ------------------------7 八、安全措施 ------------------------------------------7 九、结语 ----------------------------------------------8 参考文献：-------------------------------------------- 9

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

混泥土灌注桩施工技术与质量控制

摘要：近年来随着我国高层建筑的发展，钻孔灌注桩因其对各种土层的适性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在建设工程的基础中得到了广泛应用。其中，人工挖孔灌注桩以其设备简单，无噪声、无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小；施工现场较干净；施工速度快等特有的优点而得到广泛的应用。但人工挖孔灌注桩施工，工人在井下作业，开挖效率低，劳动条件差，施工中应特别重视流沙、流泥、有害气体等影响，做好质量和安全控制尤其重要。

关键词：人工挖孔灌注桩，施工，质量，控制

一、工艺流程及施工准备

（一）工艺流程

施工前必须全面掌握钻孔灌注桩的施工工艺，因钻孔设备不同，其施工工艺流程也不一样。现以冲击成孔为例，其主要施工工艺流程为：施工准备→测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→清孔检查→安放钢筋笼→吊放导管→检查沉渣厚度→灌注砼→拆除导管→桩头处理→检查验收。

（二）主要准备工作

1.开工前施工单位结合场区内的具体情况编制施工方案，提前报送监理部进行审查。对现场施工人员进行图纸和施工方案交底。

2．认真做好测量放线工作。测量定位是整项工作的关键，它关系到孔位的准确性，钻孔的垂直度及基准面的标高的至关因素。在具体操作过程中，严格按三检制的要求层层落实，及时与监理沟通，与监理认真复核并与验收相结合，偏差要严格控制在设计或规范允许范围内。

第 1 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

3．钻机就位时必须保持平整稳固、不倾斜和位移，并采取一定的固定措施放止钻进过程中位移和摇晃。为控制钻孔深度，对每桩位地面测设标高，以便施工控制和记录。钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏不大于2 cm。护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、台高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。护筒内径比桩直径宜大10～15 cm，并视地面情况而定。护筒壁厚由4～10mm厚钢板经卷制焊接而成，护筒底口应超过杂填土深度；上口应高于地面20cm，护筒间连接时要求对焊平直，密封性好，上口加焊吊环。埋置时护筒中心轴线对正桩位中心，其偏差不宜大于20 cm，护筒外围用黏土分层回填夯实。

钻机是钻孔及灌注混凝土的支架，要安装平整稳固、安全，并具有一定的刚度，在钻孔中或其它操作时，不易产生位移和晃动。应根据工程地质资料和设计资料选用适当的钻机种类、型号，并配合适用的钻头。在钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻机架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷；安装就位时，详细测量后底座用枕木垫实塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查，以保证转盘面水平、钻机机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径大小均匀。

二、原料选用与混凝土灌注

（一）.砼骨料的先选用

砼骨料宜优先选用砾石或卵石，最大粒径40mm，砂石含泥量小于2%的，以提高砼的流动性，防止堵管。导管直径在250～350mm，视桩径大小而定。砼配合比通过试验确定，坍落度砼宜为180～220mm。砼运至灌注点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求应进行二拌合，二次拌合后仍不符合要求时不得使用。首批砼灌注数量使导管埋入砼深度不宜小于1.2m，应连续灌注，严禁中途停止，在灌注过程中，应经常测探孔内砼面的位置，及时调整导管埋深，导管埋深宜控制在2～6m。在砼灌注过程中，应时刻注意观测孔内泥浆返出情

第 2 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

况，倾听导管内砼下落声音，如有异常必须采取相应处理措施。在灌注砼过程中宜使导管在一定范围内上下窜动，并及时转动，防止起拔导管困难。在灌注将近结束时，核对砼的灌入数量，以确保所测量砼的灌注高度是否下确。开始灌注时应先搅拌0.5～1.0m3同砼强度的水泥砂浆放在料斗的底部。

砼灌注分为首批砼灌注与后续砼灌注及后期灌注三个过程。在前一过程中，砼灌注量与泥浆至砼面高度，砼面至孔底高度，泥浆的密度，都与导管内径及桩直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应稍拉导管，晃动漏斗，以便迅速向漏斗加砼，这样能使砼顺利下滑至孔底，下满后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。在后续灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼。

（二）.牵动导管的作用：

1．有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩。同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。

2．牵动导管增强砼向四周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。

在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应提高漏斗增大落差。以提高其密实度。当然在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这时提高灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密

第 3 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

切配合工作。

三、选择打桩顺序

打桩顺序一般分为：由一侧向单一方面打，自中间向两个方面对称打，自中间向四周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此，应结合地基土壤的挤压情况，桩距的大小，桩机的性能，工程特点及工期要求，经综合考虑予以确定，以确保桩基质量，减少桩机的移动和转向，加快打桩速度。

四、人工挖孔灌注桩的概述

人工挖孔灌注桩是指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。其施工特点是设备简单，无噪声、无振动、不污染环境，对施工现场周围原有建筑物的影响小；施工现场较干净；施工速度快，可按施工进度要求决定同时开挖桩孔的数量，必要时，各桩孔可同时施工；土层情况明确，可直接观察到地质变化情况，桩底沉渣能清除干净，施工质量可靠；桩径不受限制，承载力大。尤其当高层建筑选用大直径的灌注桩，而其施工现场又在狭窄的市区时，采用人工挖孔比机械挖孔具有更大的适应性，因此近年来随着我国高层建筑的发展，人工挖孔桩得到广泛的应用。但人工挖孔桩施工，工人在井下作业，开挖效率低，劳动条件差，施工中应特别重视流沙、流泥、有害气体等影响，要严格按操作规程施工，制订可靠的安全措施。

人工挖孔桩的直径除了能满足设计承载力的要求外，还应考虑施工操作的要求，故桩径不宜小于800mm，桩底一般都扩大，扩底变径尺寸按（D1-D）/2：h=1:4,h1≥(D1-D)/4进行控制。当采用现浇混凝土护壁时，人工挖孔桩护壁厚度一般不小于D/10+5（cm）（其中D为桩径），每步高1m，并有100mm放坡。

五、施工设备

人工挖孔桩施工机具比较简单，一般可根据孔径、孔深和现场具体情况加以选用，主

第 4 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

要有：

垂直运输工具：如电动葫芦和提土桶。用于施工人员、材料和弃土等垂直运输。 排水工具：如潜水泵。用于抽出桩孔中的积水。

通风设备：如鼓风机，输风管。用于向桩孔中强制送入新鲜空气。

挖掘工具：如镐、锹、土筐等。若遇到坚硬的土层或岩石，还需要准备风镐和爆破设备。

其它还有照明灯、对讲机、电铃等。

六、施工工艺

人工挖孔桩的一般施工工艺为：场地平整→测量放线→桩位布点→人工成孔→（包括孔桩护圈、护壁、挖土、控制垂直度、深度、直径、扩大头等）→检查成孔质量→清理虚土、排出积水→吊放钢筋笼→浇筑混凝土→养护→整桩测试。

为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全，施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流沙现象发生所要采取的措施。因此，施工前应根据水文地质资料，制定合理的桩孔护壁措施和降排水方案，护壁方法很多，可以采用现浇混凝土护壁、喷射混泥土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。下面以现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。按设计图纸放线、定桩位。开挖桩孔土方。采取分段开挖，每段高度取决于土壁保持直立状态而不塌方的能力，一般取0.5～1.0m为一施工段。开挖范围为设计桩径加护壁的厚度。

支设护壁模板。模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1m，由4～8块活动钢模板组合而成，支成有锥度的内模。

在模板顶放置操作平台。内模支设后，吊放由角钢和钢板制成的2个半圆形合成的操作平台入桩孔内，至于内模顶部，用以临时放置料具和浇筑混凝土操作之用。

第 5 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

浇筑护壁混凝土。护壁混凝土起着防止土壁塌陷与防水的双重作用，因此浇筑时要注意捣实。护壁内配8根ф6～ф9，长1m左右的直钢筋，插入下节护壁内，上下节护壁要错位搭接50～70㎜（咬口连接）。

拆除模板继续下段施工。当护壁混凝土达到1.2MPa(常温下约为24h)后，方可拆除模板，开挖下段的土方，在支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度。

排出孔底积水，浇筑桩身混凝土。当桩孔挖到设计标高，并检查孔底土质已达到设计要求后，再在孔底进行扩大头施工。待桩孔全部成型后，用潜水泵抽出孔底的积水并立即进行清孔，验槽和混凝土的封底工作。当混凝土浇筑至钢筋笼的底面设计标高时，再吊入钢筋笼就位，并继续浇筑桩身混凝土而形成桩基。

七、施工质量控制要点

（一）护壁施工

放线、布点检查后，根据每个桩直径的大小，在其四周做成宽400mm、厚100mm的钢筋混凝土护圈，即防止井孔口四周土松动，又防雨水等流入桩孔内，由于现浇混凝土整体性好，能紧贴土壁并且受力均匀，所以采用了现浇混凝土护壁做支护结构，护壁施工采用每节1.0m钢制专用弧形模板拼装而成，上下两节，循环使用，钢筋也是上下两节钢筋笼，并通过主筋钩挂连接，绑扎牢固，混凝土采用C15细石混凝土，每挖土方1.0m就浇筑混凝土护壁一道，混凝土浇筑拆模后，外抹水泥砂浆封闭。

（二）.挖孔

挖土顺序采用从上到下逐层用锹、镐及锤、纤等破碎，先挖中间再挖四周，挖孔直径加2倍的护壁厚度控制截面。挖土到达桩底时，先挖桩柱体，然后再根据扩大头的尺寸从上到下削土修成扩底形。土的垂直运输是在井孔上口安装三角支架，电葫芦，吊桶或箩筐装土，用慢速卷扬机提升，并配备安全护绳。吊到地面上的土及时用翻斗车或手推车运出，不要将

第 6 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

土堆积在孔的四周，个别桩孔底有大量渗水，在一侧挖集水抗，及时用高扬程潜水泵抽出。

（三）.人工挖孔桩尺寸及测量控制

桩轴线在地面设控制网以及基准点，提升机钢丝绳上的吊桶粗略与桩中心线一致，来做粗略控制，将高程通过基准点引到桩孔的护壁边缘，每挖一节用大线锤作垂直中心控制，用尺画圆周来保证桩位准确、孔深和截面尺寸，确保每个孔桩准确无误。按规范规定桩孔中心线的平面位置偏差不大于50mm，桩的垂直度偏差不大于0.5%装长，桩经不得小于设计直径。

（四）.钢筋笼骨架制作及安装

由于大孔径桩，需要的钢筋笼比较大，本工程钢筋数量每桩72根Φ18钢筋以及钢筋笼重量1000kg以上，那么，在加工成型时，为防止钢筋笼吊装出现扭曲变形，在主筋内侧每隔2.0m加设钢筋直径Φ25的加强箍，每隔一箍设井字加强支撑，与主筋焊牢，在钢筋笼头吊装时，制作吊装加强焊箍，保证安全就位，钢筋笼的垂直及水平运输均由15t履带吊车来完成。钢筋笼吊装就位后，用井字钢管夹紧焊牢钢筋笼，确保尺寸准确后浇筑混凝土。钢筋骨架要保证不变形，箍筋与主筋要点焊，钢筋笼吊入孔内后，要保证其与孔壁间有足够的保护层。

（五）.人工挖孔桩混凝土浇筑

浇筑混凝土前，首先放置钢筋笼，同时应检查孔内虚土厚度，超过设计要求，应再次清理，直至合格，混凝土采用现场搅拌，石子粒径不应超过50mm，水泥为32.5级普通水泥，混凝土标号为C30，混凝土塌落度为40～80mm，用串筒或溜管下料，连续分层浇筑，每层不超过1m，必须振捣密实。为了避免收缩裂缝，混凝土在初凝前抹压平整，表面出现浮浆层应凿除，来保证上部承台与底板良好的连接，混凝土浇筑过程中，每班组都要留好试块，混凝土浇筑后进行养护。

八、安全措施

第 7 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

人工挖孔桩的施工安全应予以特别重视。工人在桩孔内作业，应严格按安全操作规程施工，并有切实可靠的安全措施。

从事挖孔作业的工人必需经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后，方可进入现场作业。

要认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流沙、管涌、涌水以及有害气体等情况制定有针对性的安全措施；施工时施工人员必须带戴安全帽，穿绝缘胶鞋，孔内有人时，孔上必须有人监督防护。

孔周围要设置安全防护栏；每孔必须设置安全绳及应急安全软梯；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵必须有防漏电装置。护壁要高出地面150～200mm，挖出的土方不得在孔四周2m范围内，以防滚入孔内。

设置鼓风机，以便向孔内强制输送清洁空气，排出有害气体等。

爆破施工前，做好安全爆破的准备工作，划定安全距离，设置警戒哨，闪电雷鸣时禁止装药、接线，施工操作时严格按安全操作规程办事，爆破后向孔内强制输送清洁空气，排出有害气体，待有害气体排完后方可下井作业。

钻孔灌注桩因其对各种土层的适性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在建设工程的基础中得到了广泛应用。具体工艺流程与要求如下所示：

九、结语

综上所述，虽然人工挖孔桩具有施工机具操作简单,占用施工场地小,桩质量可靠,可全面展开,工期短等优点被广泛的应用，但是人工挖孔混凝土灌注桩又是一项施工工艺复杂、工序多、隐蔽性强的基础工程，工人在井下作业，开挖效率低，劳动条件差，施工中应特别重视流沙、流泥、有害气体等影响。为确保施工质量和施工安全，必须严格按照科学方法组织施工，精心管理，以促进建筑事业的和谐发展。施工人员要认真学好专业基础知识，认真总结，

第 8 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

正确应用有关规范；熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，不断提高自身的业务素质和技术水平，抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制，采取各种有效的措施，确保灌注桩的成桩质量。

参考文献：

[1]全裕利.房屋建筑施工质量管理[J].湖南经济管理干部学院学报，2005，（05） 赵健.孙振忠.谈房屋建筑工程竣工验收备案制度与施工质量的监督管理[J].四川建材.2004，（03）

第 9 页 共 12 页

青岛飞洋职业技术学院毕业论文

毕业论文成绩评定表

专业班级 论文 题目 评定论文资料学术知识科研论文完写作写作内容 选题 利用 造诣 掌握 能力 成情况 能力 规范 评分10分 10分 20分 20分 10分 标准 实际评分 10分 10分 10分 总成绩 100分 总成绩 100分 总成绩 100分 成绩 姓 名 指导教师初审成绩 评阅教师评阅成绩 评定论文资料学术知识科研论文完写作写作内容 选题 利用 造诣 掌握 能力 成情况 能力 规范 评分10分 10分 20分 20分 10分 标准 实际评分 10分 10分 10分 评定仪态答辩知识科研论文完写作写作语言 内容 仪表 效果 掌握 能力 成情况 能力 规范 答辩成绩 评分10分 10分 20分 20分 10分 标准 实际评分 10分 10分 10分 指导教师评语： 评语 评阅教师评语： 答辩小组评语： 指导教师 __________ 年 月 日 评审教师 __ 年 月 日 答辩负责人__________ 年 月 日 第 10 页 共 12 页