科技信息 工程技术 ｉｅ￣／ｉ］Ｌ灌注桩胞工技术 杭长高速监理部 汪红兵傅义 ［摘要］由于钻孔灌注桩施工时会导致桩身承载力的降低，甚至造成病桩等质量事故，为了确保成桩质量和桩基工程的安全，必须 对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测，本文探讨了某工程钻孔灌注桩施工技术。 ， ［关键词］钻孔灌注桩 成孔 桩基 某高速公路工程中应用了钻孔灌注桩施工。现将该技术简介如下： １．施工准备 开工前召开现场技术交底和设计交底会，使所有参与钻孑Ｌ桩施工 的施工人员明确本岗位的详细技术要求、职责，尽量避免出现断桩和其 他问题。钻机、护筒、钢筋、泥浆箱及各种相关材料，准备到位。处理好文 钢筋笼连接应用单面搭接焊，长度为１０ｄ，持证上岗，保证焊缝饱满，长 度满意规范要求。吊放钢筋笼，确保骨架垂直缓慢下放，控制好钢筋笼 顶标高，用两根钢筋固定在正确的标高位置上，保证钢筋骨架不下沉不 上浮。 ２．７放导管 明、安全施工有关事项，包括用电、排污、排放泥浆、三防等。备足有关配 件材料。做到开钻后中途不停钻。检查所有测量仪器及施工机械，确保 无误。提前完成钻孔灌注桩的定位工作，平整场地，接通水、电，为钻机 进场创造好条件清理、清除钻孔桩桩位内杂物，保证护筒顺利下放。对 自备发电机组进行试机，并进行停电时的快速发电、通电检验，确保停 电时能快速保证钻机重新开钻。位于旱地钻孔灌注桩，应用挖孔埋设钢 护筒：位于现状河道内桥梁，搭好水上排架，排架竖向均应用６米长、直 径１６ｃｍ的松木桩，并用道钉连接，中间用剪刀撑加固。 ２．施工方法 应用ＧＰＳ１５０型钻机，正循环回转法施工。钻头应用尖头笼式钻头 及平头笼式钻头。 ２．１测量放样 对整个桩基点建立测量控制网，应用全站仪确定具体位置，并应用 十字交叉附桩。 ２．２埋设护筒 护简应用钢护筒，用５米厚钢板制成，确保在护筒埋设稍有偏差 时，保证钻头能准确就位，并能顺利提钻。旱地里护筒长度为１．２米，位 于现状河道内的护筒长为２米（并外套钢护筒１，由于上部土质较差，大 部分为杂填土。原则上保证护简进入原状土５０ｃｍ。并高出地面３０ｃｍ左 右，以确保不小于１米的水头压力，防止塌孑Ｌ。如２米不够长，加长护 筒。由于地质资料第一层土为粉质粘土，第二层均为淤泥质粉质粘土 层，下为粉土夹粉质粘土，因此护筒埋深不宜穿透粉质粘土层，而使护 筒外露段长一些有利。 护筒就位用十字交叉法定位。护简就位后，四周用粘土分层均匀填 满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。如果底部土质很差． 为防止护筒下沉．采取相应的加固措施，把护简固定。护筒埋好后，测定 好护筒顶标高，做好记录，请监理复核认可后，钻机就位。护筒埋好后， 在桩机范围内整浇混凝土地坪，挖好泥浆排放沟，确保泥浆不外溢。 ２．３泥浆循环 在各桥位四周各设置一个四根桩泥浆容量的泥浆池（泥浆比重１：３１， 用于泥浆循环，并及时组织泥浆车进行外运。 ２．４钻孑Ｌ 开钻前配制好比重为１－３～１．４的泥浆进入泥浆池及孑Ｌ内。调平好 钻孑Ｌ工作平台，保证钻孑Ｌ平台水平并确保牢固，在钻孔过程中不发生倾 斜位移。调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中央和桩 位中心三点在一垂直线上。在钻孑Ｌ过程中，随时检查平台的水平度，发 现倾斜，及时调整，确保成孑Ｌ垂直度。在粘土钻孔过程中，及时检查泥浆 比重，控制在１．２～１＿３之间。粘度控制在１６～２２秒，发现不符，及时调 整。钻孔作业分班连续进行，不中断。升降钻具时，保证操作平稳，钻头 提升时，防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。在钻孔中因 故停钻时，一是确保有规定水位及相应比重的泥浆，防止塌孑Ｌ；二是钻 头上提２米左右，以防钻渣沉淀而埋住钻头，造成质量事故。钻孔中应 用轻压慢钻，使孑Ｌ底不全部承受钻具重力，以避免或减少倾孔、弯孔和 扩孔现象。在粉砂土控制进尺速度，加大泥浆比重至１．３～１．４，粘度 ２２～２４秒。在粘土中控制中等转速，大泵量稀释泥浆，防止泥浆比重过 大，影响成孔质量。 当钻孔达到设计深度，及时停机。对孔径、孔深、孔斜率进行检查， 自测合格后，报监理复测，同意后，开始清孑Ｌ。 ２．５清孑Ｌ 达到设计深度后，开始清孔，用换浆清孔法。当泥浆比重为１．１５～ １．１８时，再放钢筋笼。 ２．６下钢筋笼 钢筋笼现场分节制作，长度根据定尺钢筋长度及钢筋笼长度确定。 保证接头按５０％错开。同一根钢筋两个接头错开１００ｃｍ以上。钢筋笼 制好后，报监理验收合格方可使用。制作原则是 主筋顺直，距离均匀， 箍筋间距均匀，点焊牢固，保护层垫块均匀合理放置，垫块应用圆垫块。 导管在使用前检验好水密性试验。不合格的接头不准使用。保证导 管在填充水下混凝土中不漏水，不漏浆，确保桩的质量。根据孔深配制 好相应的导管节数，保证安装时一次性到位。下放导管时，位置保证正 确，卡口旋紧。导管底与孑Ｌ底保证有３０ｃｍ左右的空隙，防止导管进入沉 淀中，混凝土无法涌出管外。还要避免离孔底太高，使第一斗灌注混凝 土无法埋住导管口或导管埋深太少，泥浆重新涌人导管内，形成夹泥， 影响成桩质量。 ２．８二次清孔 放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为１．１０左 右，沉淀≤１０ｃｍ，孔径、孔深符合设计要求时，报监理同意后，开始浇筑 混凝土。 ２．９浇筑混凝土 钻孔灌注桩混凝土应用Ｃ２５商品混凝土，坍落度宜控制在１６ｃｍ～ ２２ｃｍ。浇混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设置好，由初灌量计算确 定，初灌量确定原则：当导管离孔底３０ ４０ｃｍ时，保证第一次混凝土下 料使导管埋人混凝土中１米以上。斗内灌满混凝土，剪断铁丝，混凝土 连续灌溉。用测绳测得导管埋深为６米。拆导管二节并保证拆导管后， 导管在混凝土内埋深＞ｌ米，再浇混凝土。也就是控制两点，第一，导管 埋深不宜过大，控制在４～６米之间，过深导管无法拔出，导致埋管形成 断桩。第二，导管埋深必须保证最少有２米，防止操作中稍有失误，导管 提升过高、过快，出现导管埋深过小或拔空，涌入泥浆，形成断桩、夹泥 的质量事故。混凝土顶标高比设计桩顶标高出２米，确保设计桩顶以上 １米内混凝土质量符合设计要求。配备一定数量泥浆车，保证泥浆顺利 外运。 ３．钻孔注意事项 每道工序须请监理验收合格后再进行下道工序施工。确保钻孔垂 直，钻头带导向，孔底减压钻进。开钻前预先配制好优质泥浆，用粘土或 膨胀土为原料，控制比重在１．３～１．４２之间。遇夹砂土层时，为防缩颈， 把优质泥浆注入孔内。确保孑Ｌ底沉渣小于１０ｃｍ，应用二次清孔。商品混 凝土严格控制坍落度及发料时间，确保混凝土连续下料。防止断桩、夹 泥，备足第一斗料。现场施工记录确保正确，每根桩均报现场监理工程 师予以验收签字。为防止严峻塌孑Ｌ现象发生，钻孔应用梅花形间隔法 附角线）施工。如果发生塌孔、斜孑Ｌ，则回填粘土至塌孔处以上１～２米， 重新钻孔。发生卡钻及落钻等现象，仔细分析原因，采取相应对策解决 问题。保证每根桩成孑Ｌ质量检测比例达到规定要求。在施工中严格按规 范、标准执行，不合格要返工重做。如果下雨浇筑混凝土，斗上设防雨 棚，防止雨水进入混凝土内。 ４．钻孔事故的防止方法 ４．１坍孔 坍孑Ｌ的表征是孔内水位忽然下降，孔Ｈ冒细密的水泡，出渣量显著 增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。处理方法：施工中应严格按要 求操作，以防为主，一旦发生坍孔，找出坍孔原因，采取相应措施。 ４．２钻孔偏斜 钻孑Ｌ偏斜事故的预防和处理方法：安装钻机时要使转盘、底座水 平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护简中心三者在一条竖直线上，并 常常检查校正。由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架 上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。 钻杆、接头逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调 直。在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。 用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊 住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜 处，待沉积密实后再继承钻进。 ４－３落物掉钻 预防措施： （１）开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和 钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。 （下转第３５４页） 科技信息 工程技术 周口市贾鲁河流域旱涝灾害成因规律及防治措旋 河南省周口市水务局贾鲁河工程管理处 郭静 ［摘要】周口市是一个典型的农业大市，多年来，由于受地理条件与气候条件的制约，旱涝灾害频繁发生，给当地人民群众的生产生 活与经济发展造成了严重的影响。本文分析了旱涝灾害发生的成因，提出一些防治对策，以减少灾害损失。 ［关键词】贾鲁河 旱涝灾害 成因 周口市位于豫东平原的东南部，属淮河流域，面积１１９５９ｋｍｚ，人口 １０９１万人，是一个以粮、棉为主的农业大市，是河南省小麦的主要生产 基地之一。贾鲁河发源于新密市，总流域面积５８９６ｋｍ ，流域人口４６０万 人，耕地面积３４．６７万ｈｍ 。贾鲁河作为周口市的一条重要河道，多年 来，由于受地理条件与气候条件的制约，旱涝灾害频频发生，给当地人 民群众生产生活与经济发展造成了严重的影响。 １．自然及社会概况 １．１地理概况 水土流失；不顾水源条件，盲目扩大灌溉面积，发展需水多的作物和提 高复种指数，造成人为的缺水干旱；不合理的耕作、施肥和灌溉制度，造 成土壤状况的恶化与作物根系吸水能力的降低，这一切都会加重干旱 灾害的程度。 周口市贾鲁河流域内，地势平坦，土壤肥沃，主要分布为第四系冲、 洪积层，上部由新近沉积的粉质粘土、粘土淤积质粉质粘土及粉土等组 成，下部由粉土及粘性土组成。根据勘探发现除个别土层变化较大外， 整个地层分布稳定，厚度变化不大，力学性质及成分都很相近。由于地 平坡缓，水流缓慢，沟河易淤塞，再者土层粘重，渗透差，跑墒快这些自 然特点，使流域内灾害频发。 １．２水文气象 周口市贾鲁河流域地处平原，气候温和，为暖温带季风气候，冬季 寒冷雨雪少，夏季炎热雨集中，春秋温暖季节短，春夏之交多干风。气候 四季变化较大，年平均气温１８—２１℃，无霜期平均为２１５天，多年平均 降雨量为７８０ｍｍ左右，多年平均蒸发量为１８００—２０００ｍｍ，为多年平均 雨量的２—３倍，而且降雨量和时间分布很不平衡，６０％一７０％的降雨量集 中在６－９四个月，加之南北气流相遇频繁，尤其是汛期，形成暴雨的机 会较多。 １＿３水利工程现状 贾鲁河又名小黄河，属淮河水系，发源于新密市，全长２６４ ｋｍ，总流 域面积５８９６ｋｍ２，流经郑州、开封、许昌、周口四地市的十三个县市。周口 市境内长８８Ｋｍ，两岸堤防长１７６ Ｋｍ，流域面积３８５ｋｍ ，境内计有３条 １００ｋｍ 以上的支流汇人，沿河建有５座拦河节制闸，４０余座防洪排涝 及引水节制涵闸。这些工程的建设，在一定程度上提高了全市防御旱涝 灾害的能力，但由于基础差、工程少、资源缺、面积大，全市防御旱涝灾 害的能力仍处于较低水平。 ２．旱涝灾害的成因 旱灾有自然和人为因素造成，其中气象因素是最主要、最基本的因 素。周口市属暖温带大陆性季节气候，降雨量年内分布不均，多集中在 ７、８、９月份，约占全年降雨量的６】％，春季降水量少，蒸发量大，气温回 升快，加之春季多风，易形成旱灾；降雨量年际变化较大，丰水年与少水 年相差很多，少雨年份极易发生旱灾，有时连年少雨，造成长时期严重 干旱。其次水土资源组合不平衡，致使水土资源不能合理有效配置。除 上述原因，还有许多人类破坏性活动，如滥伐林木，破坏自然植被，造成 （上接第３５３页） （２）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。 （３）为便于打捞落八孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环，或在 钻头上围捆几圈钢丝绳等。 周口市贾鲁河流域洪灾多集中于汛期。根据１９４９年以来历年水位 资料统计，发生７、８两个月份的大暴雨洪水次数，占到总次数的９０％以 上，而其中又有约６５％的大暴雨洪水发生在７月１０ ｌｅｔ至８月２０日期 间，因此，这段时间是周口市贾鲁河的主汛期。另外，骨干河道淤积严重 也是致灾的主要原因。建国５Ｏ多年来，周口市贾鲁河从未进行过治理， 贾鲁河淤积严重，河床逐年抬高，河槽变窄，滩地行洪、杂草丛生，有些 地段的河床与堤外地面持平，而周口市河道淤积严重，泄洪能力锐减， 洪水在本市滞留时间长，流域内成灾在所难免。水利投入少，欠账多，不 少河口、沟口、渠口应建而未建设防洪涵闸。５Ｏ一７０年代配置的涵闸由 于老化失修，损坏严重，不少已很难发挥作用，洪水倒灌或串流。致使成 灾。 ３．早涝灾害防治措施 （１）认真落实行政首长负责制，健全完善部门责任制和防汛抗旱人 员岗位责任制，组织制定防汛抗旱应急预案，积极储备防汛物资，建立 健全抢险队伍，保障灾情来临后反应迅速，应对及时。 （２）加强水利工程措施的建设和管理，最大限度发挥工程措施对防 汛抗旱工作的支撑作用。一方面继续加强水利基础建设，改善生态环 境，提高抵御自然灾害的能力。另一方面，加强对现有水利设施的管理 和维护，充分发挥其对水资源的调节作用，变害为利，造福人民群众。 （３）大力宣传，普及旱涝灾害的防御知识，提高防灾、抗灾、减灾的 思想认识，提高群众自我防范能力，逐步将防汛抗旱工作体系由“抢险 救灾型”向“以防为主型”转变，通过工程、行政、法律、科技、经济等手 段，逐步构建更为科学、合理、高效的防汛抗旱体系。 （４）加强气象、水文监测预报，密切跟踪分析雨情、汛情变化，为防 汛抗旱决策提供可靠的科学依据。另外，加强短期、中长期水文预报研 究，建立水情旱情信息数据库，完善水文预报体系，探索水情旱情的变 化规律，做到未雨绸缪，防患于未然。 （５）加强新技术、新设备、新材料在防汛抗旱工作中的推广与应用， 逐步引导农民群众相信科学、依靠科学、利用科学，及时将科技的发展 转化为防汛抗旱现实的生产力，使农民群众在科技的发展中得到实惠。 （６）认真执行防汛抗旱救灾的法律法规，规范防控程序和防控行为。 严格按照“以人为本、安全第一，预防为主、防抗结合，确保重点、统筹兼 颐”的法定原则，把防汛抗旱救灾工作全面纳入法制化管理轨道，确保 各项工作有力有序进行。 ４．６钻杆折断 处理方法：掉钻后应及时摸清情况。如果钻锥被沉淀物或坍孔土石 埋住，应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。 ４－４糊钻 在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成 糊钻。预防处理办法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制 进尺，加强泥浆循环。如果已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻头残 渣。 ４．５扩孔和缩孔 扩孑Ｌ是孔壁坍塌而造成的结果。如果只孔内局部发生坍塌而扩孔， 钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。如果 因扩孔后继续坍塌影响钻进．应按坍孔事故处理。 缩孔原因有两种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻 出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土）， 遇水膨胀后使孑Ｌ径缩小，可应用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。 ．．．——原因：（１）用地质或水文地质钻探小孑Ｌ径钻孑Ｌ的钻杆来作桥梁大孔 径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。（２）钻进中选用的转速不当， 使钻杆扭转或弯曲折断。钻杆使用过久，连接处有操作或接头磨损过 甚。（３）地层坚硬，进尺太快，超负荷引起。 预防和处理：ｆ１）选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时，按规范要求进行 计算决定。（２）不使用弯曲严重的钻杆，要求连接处丝扣完好，以螺套连 接的钻杆接头，要有防反转松脱的固锁设施。（３）应控制进尺，遇有坚硬、 复杂地层要仔细操作。ｆ４）经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏的要及 时更换。（５１女口已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞 上来。并查原因，换用新的或大钻杆继续钻进。 为防止漏浆，可加稠泥浆慢速转动，在有护筒防护范围内，接缝处 漏浆，由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。 参考文献 ［１］范立础．桥涵，上册［Ｍ］．人民交通出版社，２００９ ［２）ＧＪ９４－２００８，建筑桩基技术规范［ｓ］ ３５４．．．——