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建筑工程技术大专论文

浙江工业职业技术学院

毕业论文（设计）

题目钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制

分院建筑工程

专业建筑工程技术

班级09建筑工程技术1

姓名吴圣德

学号*********

指导教师单豪良

2012年04月25日

论文参考格式:

工艺卡片模板的自动生成软件

（小二号仿宋加粗居中）

（空一行）

摘要（空一格）（内容小四号仿宋体字数约为300字）本文主要讨论计算机辅助工艺设计（CAPP）的相关知识。

CAPP是CAD/CAM集成的桥梁，是实现CAD/CAM化的关键性中间环节。

目前CAPP相对比较落后，日益成为CAD/CAPP/CAM集成的瓶颈。

所以说“有流行的CAD软件，没有流行的CAPP软件”。

CAPP的功能主要包括毛坯设计，加工方法的选择，工序设计，工艺路线制定，工时定额计算等，其中工序设计包括装夹设备选择，加工余额分配，切削用量选择，刀具，量具选择，必要的工序图生成等。

在YG-CAPP系统中，采用基于工艺知识的工艺生成和基于数据库的对话式工艺编制两种工艺设计方法。

本系统以液压缸作为主要开发对象，兼顾其它通用零件。

本文主要围绕零件信息的输入，工艺规程的输出，工艺设计和决策，基于数据库对话式工艺编制来详细介绍YG-CAPP系统的组成和功能。

本系统运用VisualBisic6.0来设计，VB具有简洁性，可视化，面向对象，调试方便等特点。

在VB设计中，我们以“对象”的角度来看待整个程序设计。

数据库则使用Access来设计，Access对数据库的操作具有简单易用，功能强大等优点，而且能与VisualBasic实现无缝连接。

（空一行）

关键词（空一格）计算机辅助工艺设计（空两）数据库（空两）第三关键词

一、前言……………………………………………………1

二、 探讨在特定地质、水文等条件下钻孔灌注桩施工工艺及质量控制方法；

………………1

1.1……………………………………………………………………………1

1.1.1……………………………………………………………………………1

1.1.2……………………………………………………………………………2

1.2……………………………………………………………………………11

三、对特定土层中影响钻孔灌注桩承载力的因素分析

．

四、对超长钻孔灌注桩承载性能研究．

．

五、对钻孔灌注桩施工工艺及质量事故的研究

1、卡管、坍孔、钻孔偏斜、断桩

2、 坍孔

3、钻孔偏斜

4、断桩

．

六、结论……………………………………80

七、参考文献………………………………………………81

前言

钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。

灌注桩由最早的100多年前的1893年，因为工业的发展以及人口的增长，高层建筑不断增加，但是因为好多城市的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。

论文拟在收集工程项目资料及参考文献的基础上，首先根据工程的地质、水文、周围环境等情况分析该工程的特点和难点；接下来针对工程的难点和特点论述该工程钻孔灌注桩具体施工过程，包括放桩、护筒埋设、泥浆制备与循环、钻孔、清孔、钢筋笼的安放、灌注混凝土等各主要施工工法和质量的控制要点；再对施工中易出现的塌孔、钻孔偏斜、卡管、导管进水、钢筋笼上浮等事故的原因进行分析，并叙述采取的防治措施；拟在最后介绍钻孔灌注桩成桩质量检测方法和本工程成桩质量检测结果。

钻孔灌注桩由于其具有承载力高、可以穿越各种土层、对周边环境危害小等优点，在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。

钻孔灌注桩在施工时都要把桩孔位置处的土排出地面，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，最后浇筑混凝土，整个施工过程工序较多，且属于地下或水下隐蔽工程，如果施工中操作不当，就可能会出现卡管、坍孔、钻孔偏斜、断桩等质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩承载能力，从而对整个工程安全造成威胁。

例如锦州女儿河大桥、锦州小凌河大桥、锦州大凌河大桥、沈山高速公路孙屯大桥、晋夏一级公路高家堡桥、株洲市石宋大道、上海轨道交通6号线港城路等项目分别发生了坍孔、钻孔偏斜、扩孔缩孔等工程事故，不仅拖延了工期，而且给工程造成了不应有的损失和浪费，影响了工程的经济效益和社会效益。

由此在事故发生前的施工中采取一定的防治措施来减小事故发生显得极其重要。

因此，有必要针对具体工程、地质等条件，探讨钻孔灌注桩的施工过程及质量控制方法，以确保工程质量。

．

．

．

．

．

．

一、钻孔灌注桩施工工艺及技术措施（根据苍南人民法院具体分析总结）

（一）工艺流程

桩位测量放线埋设孔口护筒桩机定位开始钻孔

终孔验收下钢筋笼下灌导管灌注水下砼

（二）施工机械；

选用XUD回旋钻机。

（三）施工方法

1、测量定位

根据甲方提供的红线区和水准点资料，由专职测量员用J2经纬仪依照设计图纸建立轴线控制网，并埋设永久性标志，控制点尽量布设在非施工区域，再依据设计图纸放置桩位。

用水准仪测算其标高。

2、埋设孔口护筒

孔口地层松散、松软，成孔孔口坍塌时，孔口埋设钢护筒护孔壁。

护筒施工：

a.护筒应坚实、不漏水。

护筒入土较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入。

护筒接头处要求内部无突出物，能耐拉、压。

b.护筒内径应比桩径稍大。

护筒顶端至少应高出地面。

c.护筒埋设后，四周需用粘土回填、压实，防止钻孔时浆液漏失。

3、成孔施工

A.成孔质量标准见下表：

序号

项目

标准

1

桩径允许偏差d.

+0.10D

2

垂直度允许偏差（%）

≤1/100

桩位允许偏差

设计要求

B.成孔操作要求

（a）钻机就位后将机架底盘调平，机杆与面架底盘垂直。

（b）开钻时检查钻机叶片直径，深度达到是首先自检，待自检合格后报监理机构验收。

4、成孔验收

钻孔达到设计孔深后，用测深锤测量校正孔深。

自检质量合格无误后，请现场监理验孔，经监理验收合格后，转入下道工序施工。

5、钢筋笼制作

a.进场钢筋

（a）凡按设计施工图所配各种受力钢筋均应有钢材出厂合格证、质量保证书，且机械性能和化学成分指标符合设计要求和有关规范规定，每进一批都必须做物理力学性能试验，焊条的牌号要与钢筋的性能相适应。

（b）质保书复印件清晰，且应填写单位工程名称，使用部位、调拔数量及时间，经手人签字，原件存放处，中转单位盖经印。

（c）进场钢筋应由质量员进行验收，确认钢筋无锈蚀、油渍等，才可入库。

b钢筋笼制作标准见下表。

项目

主筋间距

箍筋间距

钢筋笼直径

钢筋笼长度

保护层

允许偏差mm

±10

±20

±10

±100

±20

c.钢筋笼制作要求

（a）钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。

（b）钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。

（c）钢筋笼焊接选用E4303焊条，焊缝宽度不应小于0.7d，厚度不小于0.3d。

（d）钢筋笼焊接过程中，应即时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊，必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。

（e）钢筋笼主筋连接根据设计要求，采用单面焊接，焊缝长度≥10D，且同一截面接头数≤50％错开。

（f）在每只钢筋笼上、下各设置一道钢筋定位控制件，每道沿圆周布置3只。

保护层厚度为50mm。

（g）成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。

6、钢筋笼安放

a.钢筋笼安放标高，可由护口管顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。

b.钢筋笼下放时，应对准孔位中心，一般采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至设计标高后应立即固定。

c.当提升导管时，必须防止钢筋笼被拔起。

浇注混凝土时，必须采取措施，以便观察和测量钢筋笼可能产生的移动并及时加以处理。

7、浇注水下混凝土

a.原材料试验：

A.水泥

（a）所采用的水泥必须合格，有正规的出厂合格证，当地水泥备案证。

（b）所有进场水泥都应以一个批号为单位去做物理性能实验，不同厂家不同标号每批应做全套物理试验。

（c）水泥质保书复印应清晰，且应填写使用单位工程名称，结构部位，注明使用的水泥编号及经手人签字。

（d）袋装水泥现场取样，属回旋窖，安定性必做，强度可5个批次做1个，属质量比较稳定水泥，安定性必须做，强度可两批做一个。

袋装水泥试验以同一个水泥厂标号、同一品种、同一生产时间、同一进场日期的水泥200t为一个验收批，不足200t变为一批。

（e）散装水泥，供应商根据海运、陆运水泥进仓批号，质保书到仓库取样，对每一个批号的水泥都必须做安定性、强度试验，现场取样，同品种、同标号的回转窖水泥每100t（5罐）为一批。

B.砂

（a）根据砂的细度模数：

粗砂（mx为3.7-3.1）,中砂为（mx为3.0-2.3）,细砂（mx为2.2-1.6）。

配合比要根据实际使用的砂做。

（b）砂的含泥量应保证在规范要求之内。

C.石子

（a）石子的级配比较合理，对粒径大级配差的石子禁止进场。

（b）石子的含泥量规范要求不大于1%，对于含泥量圈套的石子要及时冲洗后使用。

D.水

（a）水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。

（b）污水、ph值小于4的酸性水和含大量硫酸根的水均不能作搅拌砼用水。

b.一般要求

（a）施工采用试验室提供的混凝土配合比施工。

（b）水下混凝土用的水泥、集料、水、外掺剂以及混凝土的配合比设计、拌和、运输等必须符合规范的规定。

（c）混凝土运至浇注地点时，应检查其均匀性和坍落度。

如不符合要求，易造成浇灌不畅或堵管，故不得使用。

（d）水下混凝土浇注应连续进行，单桩浇灌时间不宜超过4小时。

（e）导管应采用直径不小于200mm的管节组成，接头应具备装卸方便，连接牢固，并带有密封圈，保证不漏水不透水，目的为避免水进入导管，导致砼离析堵管。

导管的支承应保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降。

（f）导管在任何时候必须保证在无气泡和水泡的情况下充满混凝土直到漏斗底部。

出料口必须埋在已浇注的混凝土中2m以上，并应不大于8m。

（g）浇注混凝土的数量应作记录，应随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。

（h）浇注过程中，应将孔内溢出的泥浆引流至泥浆池处理，防止周围的环境。

（i）如果导管中的混凝土混入空气和水，必须立即报告监理工程师，并向监理工程师提出补救措施请求批准。

c.浇注方法

（a）混凝土灌注前、清孔完毕后，应迅速安放混凝土漏斗与隔水板，并将导管提离孔底0.5m。

混凝土初灌量必须保证能埋住导管0.8～1.3m，初灌量选用0.6m3。

（b）每次灌注，必须按规定测坍落度二次，应做好试块一组（三块），试块应标明桩号、日期、并放入水中养护。

（c）灌注过程中，导管埋入深度宜保持在3m～8m之间，最小埋入深度不得小于2m（埋深过多易造成埋管事故，过少易使导管埋深无法保证）。

浇灌混凝土时随浇随提，严禁将导管提出混凝土面或埋入过深，一次提拔不得超过6m，测量混凝土面上升高度由机长或班长负责。

（d）如运到现场的混凝土发现离析和属性不符合要求时，应再进行拌制，以防堵塞导管。

（e）桩身实际浇注混凝土的数量不得小于桩身的计算体积的1.05倍，不应超过计算值的1.2倍。

（f）混凝土浇灌完毕后，应及时割断吊筋，等地面以上混凝土初凝再拔出护筒，清除孔口泥浆和混凝土残浆。

（i）导管使用后应及时清除管壁内外粘附的混凝土残浆，以防再次使用时阻塞导管。

d.钻孔桩水下混凝土的质量应符合下列要求：

（a）强度应满足设计要求。

（b）无断层或夹层。

（c）桩头凿除预留部分后，无残余松散层和薄弱混凝土层。

二、对特定土层中影响钻孔灌注桩承载力的因素分析

桩侧、桩端土层性质、桩身混凝土质量等都会影响钻孔灌注桩的承载力。

由于桩底软土、沉淤厚度、成孔时间及技术等会对桩的承载力产生一定影响。

软土的特殊性质，经常会出现一些质量问题。

坍孔、钻孔偏斜、扩孔缩孔等都是钻孔过程中较易出现的质量问题。

在实际施工时，必须根据场地的具体情况,选择合适的施工机具、清孔方法及成孔时间，增大孔壁粗糙度，减少沉淤及泥皮厚度，以增大桩侧阻力；为提高侧阻力发挥，桩端应尽量置于相对较硬的土层上；同时，也要尽量延长成桩时间，避免不必要的超载预压，以提高桩的承载力；在条件允许的情况下，应尽可能采用后压浆技术，减少沉降。

三。

、对超长钻孔灌注桩承载性能研究

围绕解决超长桩的定义及计算方法人手，首次引入桩土刚度概念，进而提出桩身荷载传递的刚度法函数解，完成了全新理论及计算方法。

在建立超长桩理论分析模型的基础上，采用室内外试验数据对模型进行拟合验证并分析超长桩桩侧、桩端土极限位移，讨论不同参数对超长桩承载性能的影响；用空间有限元仿真模型对超长桩承载性能进行分析；给出超长桩的界定方法和超长桩的定义；介绍了自主创新的大吨位锚桩反力梁测试系统的特点以及改进的自平衡法测试装置的特点及应用情况。

四、对钻孔灌注桩施工工艺及质量事故的研究

钻孔灌注桩施工工序较多，工程质量安全与地质条件和施工人员的操作方法关系密切，针对具体地质条件和工程情况，得出产生斜孔、塌孔、缩颈、断桩等施工中质量通病的原因，并提出相应解决方法。

结论

论文拟在收集工程项目资料及参考文献的基础上，首先根据工程的地质、水文、周围环境等情况分析该工程的特点和难点；接下来针对工程的难点和特点论述该工程钻孔灌注桩具体施工过程，包括放桩、护筒埋设、泥浆制备与循环、钻孔、清孔、钢筋笼的安放、灌注混凝土等各主要施工工法和质量的控制要点；再对施工中易出现的塌孔、钻孔偏斜、卡管、导管进水、钢筋笼上浮等事故的原因进行分析，并叙述采取的防治措施；拟在最后介绍钻孔灌注桩成桩质量检测方法和本工程成桩质量检测结果。

预期目的：

（1）探讨在特定地质、水文等条件下钻孔灌注桩施工工艺及质量控制

一.二次开发的现状（三号仿宋体加粗居中）

（空一行）

1.1二次开发的现实意义（小三号仿宋体加粗左起打印）

1.1.1二次开发的现实意义（四号仿宋体加粗左起打印）

内容（四号仿宋体字,页码居中）

图:

图题若采用中英文对照时,其英文字体为小四号Arial体,中文字体为小四号仿宋体。

引用图应在图题的左上角标出文献来源；图号按章顺序编写，如下图示。

零件几何信息

工艺规程（工艺路线、

零件工艺信息工艺卡、工序卡等）

工艺知识数据库制造环境

图1-1YG-CAPP信息模型图

表格：

表格按章顺序编号，表中文字可根据需要采用小于小四号字体，表题放在表上方，用小四号字体，如下所示。

表1-1公差库样式

基本尺寸

F6

F7

F8

H7

H8

H9

0-3

+12/+6

+16/+6

+20/+6

+10/0

+14/0

+25/0

3-6

+18/+10

+22/+10

+28/+10

+12/0

+18/0

+30/0

6-10

+22/+13

+28/+13

+35/+13

+15/0

+22/0

+36/0

10-14

+27/+16

+34/+16

+43/+16

+18/0

+27/0

+43/0

14-18

+27/+16

+34/+16

+43/+16

+18/0

+27/0

+43/0

18-24

+33/+20

+41/+20

+53/+20

+21/0

+33/0

+52/0

公式：

公式书写应在文中另起一行，居中书写。

公式后应注明编号，该编号按章顺序编排。

公式的编号加圆括号，放在公式的右边行未，公式与编号之间不加虚线。

如下所示：

（1-1）

二.

2.1

2.1.1

结论

（三号仿宋体加粗居中，另起一页，空一行）

（内容四号仿宋体字）本文通过对面向对象的YG-CAPP系统的设计和分析，得出以下结论：

⑴通过对面向对象设计的研究，提出了CAPP组件化观点，使得CAPP开发的通用化成为可能。

用户只要按照企业的资源状况选择系统功能，定制或外购符合功能、产品的CAPP组件进行接口搭接就可以构建CAPP的大厦。

组件或部件的更换，犹如搭积木，取下换上，即可实现系统的自动升级。

致谢

（三号仿宋体加粗，另起一页，空一行）

（内容为四号仿宋体字）本论文是在某某某老师的悉心教诲指导下完成的，在整个毕业综合实训期间，得到了导师的认真指导和帮助，导师的严谨学风和渊博学识使本人受益匪浅，在此表示诚挚的敬意和由衷的感谢。

同时要感谢分院领导和老师给我们提供了良好的环境和热心指导。

在软件编程中，还得到某某某等同学的积极帮助，在此一并表示感谢。

感谢在百忙中评阅论文和参加答辩的各位领导和老师，由于首次作CAPP系统的开发，错误、漏洞一定不少，望各位老师不吝赐教。

最后感谢母校给与本人深造的机会。

参考文献

（三号仿宋体加粗，另起一页，空一行）

（内容为四号仿宋体字）

按照参考文献格式

附件：

包括不宜放在正文中的资料，如调查阅卷、公式推演、编写程序、原始数据附表等内容，格式不作要求。