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2025环球网校一级建造师《公路工程管理与实务》考点精讲-第27讲
【课前学习建议】
①此讲继续讲授桩基础施工中的钻孔灌注桩施工,另外还讲授了挖孔桩施工。
②挖孔桩施工与路基工程中的抗滑桩施工类似,都是人工进行施工,所以施工安全是重点。
(2)灌注桩后压浆
灌注桩成桩后,通过预设在桩身内的压浆管,向桩底、桩侧压注水泥浆的方式称为灌注桩后压浆,
其目的是增加桩的承载力,减少桩的沉降。
8
7
1
1)后压浆宜采用普通硅酸盐水4 9泥;压浆材料中可掺入适量的微膨胀剂、膨润土或减水剂等外加
8
3
剂。 信
微
2)后压浆所用的压浆管应系符合设计规定。当桩内有声测管时,可利用其兼作压浆管。
联
题
压浆阀应能承受至少1MPa的静水压力并具有逆止的功能。
押
准
【注:桩身内已有精的用于超声波无损检测的声测管,一般多采用钢管,完全可以满足后压浆的需
要,故能利用其兼作压浆管。
压浆阀的作用是:压浆前阻止水或泥浆进入压浆管内,压浆时将其打开,使水泥浆通过并压入土
层。因此对其需要有一定的压力和功能方面的要求,压浆阀如果被损坏,则不可能进行顺利压浆】
3)压浆管路的布设应符合设计要求,设计未要求时应符合下列规定:
①位于地面的压浆管路输送系统应具有良好的密封性,输送管应采用能承受 2倍以上最大压浆压
力的高压胶管或无缝钢管,其长度应不大于50m。采用开式压浆时,输送管与桩内压浆管的连接处应
设泄压阀;采用闭式压浆时,输送管与桩内压浆管的连接处应设止浆阀。
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
一
唯
【注:“开式压浆”是指水泥浆通过压浆管直接注入桩底或其他需要补强的部位,并与桩底沉渣、
周围土体混合的压浆方式。
“闭式压浆”是指将预制的弹性良好的腔体或压力注浆室随钢筋骨架放入灌注桩孔底,灌注水下
混凝土成桩后,在压力作用下将水泥浆注入腔体内;随着压浆压力和压浆量的增加,弹性腔体逐渐膨
胀、扩张,在桩底土层中形成浆泡;然后浆泡逐渐扩大,压密桩底的沉渣和土体,取代或置换部分桩
底土层的压浆方式】
②桩底后压浆时,对直径小于1200mm的桩,宜布置 2根压浆管;直径大于或等于1200mm、小于
2500mm的桩,宜布置 3根压浆管;直径大于或等于2500mm的桩,宜布置 4根压浆管。压浆阀宜布设
在压浆管的底部。
压浆管底部进入桩底土层的深度:
黏性土、粉土和砂土层宜≥100mm;碎石土和全风化、强风化岩层宜≥50mm。
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③压浆管应固定在灌注桩钢筋骨架上并随其一起下放,安装时应保证其固定牢固。
4)灌注桩后压浆的施工应符合下列规定:
①桩身混凝土灌注后应及时采用高压水冲洗压浆管,打开压浆阀,疏通压浆通道。
②压浆作业应在桩身混凝土达到设计强度等级的75%后、桩身经无损检测合格后方可进行。正式
压浆前,宜选取至少一根桩做压浆工艺试验,获取相关经验参数后再大面积施工。
③对群桩基础的桩实施压浆作业时,宜按先周边、后中间的顺序,且宜按对称、间隔的原则依次
进行。
【注:能在群桩的周边先形成一个压浆隔离带,并使水泥浆的压密、填充、固结等作用逐步施加
于其他桩上】
④采取桩底和桩侧组合方式压浆时,应按先桩侧、后桩底的顺序进行。在桩的多个断面实施桩侧
压浆时,应按先上、后下的顺序进行。
【注:能避免下部的水泥浆沿桩周土体界面上升而产生冒浆现象】
⑤在压浆施工的影响范围内,不得同时进行其他灌注桩的施工作业。压浆作业与其他灌注桩作业
点的距离宜不小于10m或10倍桩径。
⑥同一根桩中的全部压浆管宜同时均匀压入水泥浆,并随时监测桩顶的位移和桩周土层的变化情
况。
8
7
⑦桩底压浆时,对同一根桩的压1浆宜分 3次进行,且宜依次按 40%、40%、20%的压浆量循环等量
9
4
8
压入。 3
信
微
⑧采用U形管法压浆时,每次循环压浆完成后,应立即采用清水将压浆软管清洗干净,再关闭阀
系
联
门;压浆停顿时间超过30m题in,应对管路进行清洗。压浆完成后,应在阀门关闭40min后,方可拆卸
押
阀门。 准
精
⑨对多根桩进行压浆时,各桩压浆的间隔时间宜不少于2h。
【注:为了保证先压浆 的桩的水泥浆已达到初凝强度,避免下部的水泥浆沿桩周土体界面上升而
产生冒浆现象】
⑩压浆作业时,实际的压浆压力应<控制压力。
【注:“控制压力”是指单向压 浆阀处水泥浆浆液注入的最大压力,由计算确定。压浆施工中,
当实际压浆压力大于或等于控制压力时 ,可能会使地层结构发生破坏,或导致桩基础有明显上抬等,
上抬量过大将会对结构产生不利影响;另外,压力过大还可能会导致安全事故】
5)灌注桩后压浆的施工控制应符合下列 规定:
①宜采用压浆量与压力双控,以压浆量控制 为主,压力控制为辅。 8
1
7
【注:最佳压浆量是保证桩基础达到预定要求承 载力的重要因素,过量
8
压4 9浆会增加不必要的消耗,
提高工程的成本;而且在达到设计的压浆量后,对提 高桩基础承载力的贡信献
3
幅度有限,因而存在一个
微
最佳压浆量。压浆压力是影响灌注桩后压浆施工效果的关 键因素之一,系决定压浆压力的因素较多,主
联
要与压浆的顺序和节奏、砂砾层的含泥量等相关,一般在持 力层较
唯
一厚、含泥量较少、渗透性较好的土
层中,压浆压力较小,反之则较大。因此,在对后压浆进行施 工 控制时,通常采用压浆量与压力双控
的方式,且以压浆量控制为主,压力控制为辅。采用这种双控方式的另外一个原因是为了保证压浆施
工的安全,因为压浆量虽不够但压力过大时,容易发生安全事故】
②压浆量和压浆压力均应按单个回路或单个管路分别控制。
③符合下列条件之一时,可终止压浆:
A.压浆量满足设计要求,同时压浆的平均压力达到设计要求的终止压力并持荷5min。
B.压浆量满足设计要求,但压浆的平均压力未达到设计要求的终止压力,在大于或等于0.8倍设
计要求终止压力的情况下,增加压浆量至120%后。
C.压浆量满足设计要求,但压浆的平均压力未达到设计要求的终止压力,在小于0.8倍设计要求
终止压力的情况下,增加压浆量至150%后。
D.压浆的平均压力大于设计要求的终止压力,当压浆总量大于设计要求的80%时。
(3)灌注桩质量检验与质量标准
桩身完整性检验:宜选择有代表性的桩采用无破损法进行检测,重要工程或重要部位的桩宜逐桩
进行检测;设计有规定或对桩的质量有疑问时,应采用钻取芯样法对桩进行检测,当需检验柱桩的桩
底沉淀与地层的结合情况时,其芯样应钻至桩底0.5m以下。
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(4)施工中易出现的问题及预防和处理方法
1)钢筋笼上浮
原因分析 防治措施
①当混凝土上升到接近钢筋笼下端时,应放慢浇筑速
①混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太 度;
快; ②当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时,再提升导
②钢筋笼未采取固定措施。 管;
③浇筑混凝土前,应将钢筋笼固定在孔位护筒上。
2)桩身混凝土质量差 7 8
1
9
4
原因 8 防治措施
3
信
桩身夹泥:灌注混凝土时或上部微放钢筋笼时,孔壁
系 不要碰撞土壁
土坍落在混凝土中 联
题
押
级配和强度不均匀:配合比坍落度掌握不严,下料 认真控制混凝土的配合比和坍落度,浇灌时设置
准
精
高度过大,混凝土产生离析 串筒下料
桩身混凝土不密实:干处浇灌 混凝土时未边灌边振捣 干处浇灌混凝土时应边灌边振捣
3)断桩 P236
原因 预防和处理方法
①集料级配差,混凝土和易性差而造 成离析卡
和易性好,坍落度要控制在 180~220mm。对混凝土
管;混凝土坍落度小;石料粒径过大,导 管直径
数量大、浇筑时间长的大直径长桩,混凝土配合比
较小,混凝土灌注过程中堵塞导管,且混凝土 初
中宜掺加缓凝剂【2022⑴A】
凝前未能疏通好,中断施工
8
1
7
②导管底口距孔底距离较大,使首批灌注的混
认
2 5
真
0 ~
测
4
量
00
和
mm
计
(
算
不
,
能
导
埋
管
入
底
信泥
3 8
口
渣
4 9距
中
孔
)
底
,
的
要
距
能
离
保
控
证
制
首
在
批混
微
凝土不能埋住导管;
凝土灌 注后能埋住导
系
管至少1.0m。
联
一
③提拔导管时,由于测量或计算错误,或用力过 通过测量混 凝 土 唯的灌注深度及已拆下导管的长度,
量,使导管拔出混凝土面,或使导管口处于泥浆 认真计算提拔 导管的长度,严禁不经测量和计算而
或泥浆与混凝土的混合层中 盲目提拔导管
钢筋笼制作一般要采用对焊,以保证焊口平顺。当
④提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝
采用搭接焊时,要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错
前无法提起,造成混凝土灌注中断。
台,以防钢筋笼卡住导管。
⑤导管接口渗漏致使泥浆进入导管内,在混凝土
导管使用前进行检漏和抗拉力试验
内形成夹层。
⑥导管埋置深度过深 埋置深度一般控制在2.0~6.0m范围内
⑦由于其他意外原因(机械故障、停电、塌孔、
材料供应不足等)造成混凝土不能连续灌注,中 关键设备要有备用,材料准备充足
断时间超过混凝土初凝时间
(5)钻孔灌注桩基础质量管理
1)质量控制关键点 P411
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①桩位坐标与垂直度控制。②护筒埋深。③泥浆指标控制。④护筒内水头高度。⑤孔径的控制,
防止缩径。⑥桩顶、桩底标高的控制。⑦清孔质量(嵌岩桩与摩擦桩要求不同)。⑧钢筋笼接头质
量。⑨导管接头质量检查与水下混凝土的灌注质量。
2)实测项目 P416
混凝土强度(Δ)、桩位、孔深(Δ)、孔径、钻孔倾斜度、沉淀厚度、桩身完整性(Δ)。
【例题讲解】
【例题·实务操作与案例分析】
背景资料:
某特大桥主桥为连续刚构桥,桥跨布置为(75+6×120+75)m,桥址区地层从上往下依次为洪
积土、第四系河流相的黏土、亚黏土及亚砂土、砂卵石土、软岩。主桥均采用钻孔灌注桩基础,每墩
位8根桩,对称布置。其中1#、9#墩桩径均为φ1.5m,其余各墩桩径均为φ1.8m,所有桩长均为72m。
施工中发生如下事件:
事件三:钻孔施工的钻孔及泥浆循环系统示意图如图 5-1 所示,其中 D 为钻头、E 为钻杆、F 为
钻机回转装置,G为输送管,泥浆循环如图中箭头所示方向。
G
F A
B
C
E
D
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3 H
2 H
1H
1h
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导管
8
7
1
9
4 8
3
信
微 桩孔
系
联 题
押
准
精
图5-1钻孔泥 浆循环系统示意图 图5-2混凝土灌注示意图
事件四:3#墩的1#桩基钻孔及清 孔完成后,用测深锤测得孔底至钢护筒顶面距离为74m。水下混
凝土灌注采用直径为 280mm 的钢导管, 安放导管时,使导管底口距孔底 30cm,此时导管总长为 76m,
由 1.5m、2m、3m 三种型号的节段连接而成 。根据《公路桥涵施工技术规范》要求,必须保证首批混
凝土导管埋置深度为1.0m,如图5-2所示,其 中H1为桩孔底至导管底端距离,H2为首批混凝土导管
埋置深度,H3 为孔内水头(泥浆)顶面至孔内 混 凝土顶面距离,h1 为导管内
1
7混8凝土高出孔内混凝土
9
顶面的高度,且孔内泥浆顶面与护筒顶面标高持平 。混凝土密度为2.4g/cm³8 4,泥浆密度为1.2g/cm³。
信
3
事件五:3#墩的1#桩持续灌注3个小时后,用测深锤 测得混凝土顶面微至钢护筒顶面距离为47.4m,
系
此时已拆除3m导管4节、2m导管5节。 联
一
事件六:某桩基施工过程中,施工单位采取了如下做法 : 唯
(1)钻孔过程中,采用空心钢质钻杆。
(2)水下混凝土灌注前,对导管进行压气试压试验。
(3)泵送混凝土中掺入泵送剂或减水剂、缓凝剂。
(4)灌注混凝土过程中注意测量混凝土顶面高程,灌注至桩顶设计标高时即停止施工。
(5)用于桩身混凝土强度评定的混凝土试件置于桩位处现场,与工程桩同条件养护。
【问题】
1.写出图5-1中设备或设施A、B、C的名称与该回旋钻机的类型。
2.事件四中,计算h1(单位:m)与首批混凝土数量(单位:m³)(计算结果保留2位小数,π取
3.14)。
3.计算并说明事件五中导管埋置深度是否符合《公路桥涵施工技术规范》规定?
4.事件六中,逐条判断施工单位的做法是否正确,并改正错误。
【参考答案】
1.A为泥浆泵、B为泥浆池、C为沉淀池(或沉渣池),该钻机为正循环回旋钻机。
2.H=74-1-0.3=72.7m,h1=(72.7×1.2)/2.4=36.35 m
3
首批混凝土数量V=(3.14×1.8²×1.3)/4+(3.14×0.28²×36.35)/4=5.54m³
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3.导管埋置深度=74-47.4-(3×4+2×5)-0.3=4.3m,导管埋设深度符合规范的“导管埋置深
度宜控制在2~6m”的规定。
4.(1)正确;
(2)错误,改正为“必须对导管进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压”;
(3)正确;
(4)错误,改正为“灌注的桩顶标高应比设计标高高出一定高度,一般为不小于 0.5m,以保证
混凝土强度”;
(5)错误,改正为“桩身混凝土强度评定的混凝土试件应置于试验室标准养护条件下养护28d”。
【例题·实务操作与案例分析】
背景资料:
施工单位承建了二级公路某桥梁工程,上部结构为 3×16m 预应力混凝土简支 T 梁,墩台基础为
钻孔灌注桩,墩柱最大高度7.5m,桥梁立面示意图如图3所示。
8
7
1
9
4
8
3
信
微
系
联
题
押
准
精
施工中发生以下事件:
事件3:0号桥台钻孔灌注桩基 础施工中,施工单位对原地面进行整平并埋设护筒,整平后地面高
程为373.000m;水下混凝土灌注前对灌 注用导管进行了A和B试验。1号墩的桩基础原设计桩长18m,
根据地质复勘资料设计桩长变更为25m。
【问题】
写出事件 3 中 A、B 试验的内容。护筒顶面 高程应不小于多少米?(计算8结果保留至小数点后 2
1
7
位)
8
4 9
【参考答案】 信
3
微
(1)事件3中A试验的内容:水密承压;B试验的 内容:接头抗系拉。(A、B可互换)
联
(2)373.000+0.3=373.30m;354.383+18+1≈373.38m, 取大
唯
值一。
护筒顶面高程应不小于373.38m。
3.挖孔桩施工【2022⑴A(限制工艺)】
在无地下水或有少量地下水且较密实的土层或风化岩层中,或无法采用机械成孔或机械成孔非常
困难且水文、地质条件允许的地区,可采用人工挖孔施工。
岩溶地区和采空区、孔内空气污染物超过现行标准规定的三级标准浓度限值且无通风措施、桩
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径或最小边宽度小于1200mm 时,不得采用人工挖孔施工【2020⑴X】。
【课中知识拓展】
人工挖孔时要考虑到孔壁的支护空间及操作人员在孔内便于挖掘,同时需要保证安全,因此挖孔
桩的平面尺寸不能过小,小于1200mm时操作困难,且不安全。
挖孔桩施工现场应配备气体浓度检测仪器【2020⑴X】、至少备用1套通风设备,进入桩孔前应先
通风15min以上【2020⑴X】,经检查确认孔内空气符合现行标准规定的三级标准浓度限值。人工挖孔
作业时应持续通风。
(1)施工前应编制专项施工方案,并应对作业人员进行安全技术交底。
8
(2)孔壁支护不得占用桩径尺寸
1
7【2021⑵X】,采用混凝土护壁支护的桩孔,护壁混凝土的强度等
9
4
级,当桩径≤1.5m时应不小于C2358,桩径>1.5m时应不小于C30。挖孔作业时必须挖一节浇筑一节
信
护壁【2021⑵X】,护壁的节段高微度必须按专项施工方案执行,且不得超过1m,护壁模板应在混凝土强
系
联
度达到5MPa以上后拆除。严禁只挖、不及时浇筑护壁的冒险作业。护壁外侧与孔壁间应填实。
题
押
(3)孔口处应设置准高出地面不小于300mm的护圈,并应设置临时排水沟,防止地表水流入孔内
精
【2021⑵X/2021⑴A(作用)】。
(4)施工时相邻两桩孔不得同时开挖, 宜间隔交错跳挖【2021⑵X】。
(5)孔深不宜超过15m,超过15m的桩孔 内应配备有效的通信器材,作业
8
人员在孔内连续作业
不得超过2h【2020⑴X】;孔深超过30m的应配备作 业人员升降设备。孔深大于9 1
7
10m或空气质量不符合
8
4
要求时,孔内作业必须采取机械强制通风措施。 信
3
微
(6)桩孔内的作业人员必须戴安全帽、系安全带、 穿防滑鞋,人系员上下时必须系安全绳,安全
联
绳必须系在孔口。作业人员应通过带护笼的直梯进出,人员 上下不
唯
一得携带工具和材料。作业人员不得
利用卷扬机上下桩孔【2020⑴X】。孔口应设专人看守,孔内作 业 人 员应检查护壁变形、裂缝、渗水等
情况,并与孔口人员保持联系,发现异常应立即撤出。
(7)桩孔内应设防水带罩灯泡照明,电压应为安全电压,电缆应为防水绝缘电缆,并应设置漏
电保护器。当需要设置水泵、电钻等动力设备时,应严格接地。
(8)桩孔内遇岩层需爆破作业时,应进行爆破的专门设计,宜采用浅眼松动爆破法,并严格控
制炸药用量,在炮眼附近应对孔壁加强防护或支护。孔深大于5m时,必须采用导爆索或电雷管引爆。
桩孔内爆破后应通风排烟15min,经检查确认无有害气体后,施工人员方可进入孔内继续作业。
(9)挖孔达到设计高程并经确认后,应将孔底的松渣、杂物和沉淀泥土等清除干净。及时对桩孔
孔位、孔径、孔深、倾斜度【2021⑴A】及孔底处理情况等进行检验。
【例题·实务操作与案例分析】
背景资料:
施工单位承建了某大桥工程,该大桥桥址位于两山体之间谷地,跨越一小河流,河流枯水期水深
0.5m 左右,丰水期水深 2m左右,地面以下地层依次为黏土、砂砾、强风化砂岩,该桥基础原设计为
40根钻孔灌注桩,桩长12.0~13.8m不等,施工中发生如下事件:
事件二:开工前,施工单位编制了人工挖孔桩专项施工方案,为保证施工安全,人工挖孔桩施工
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采用分节现浇C25混凝土护壁支护,每节护壁高度为1m,桩孔混凝土护壁形式及结构如图3所示。
事件三:桩基础人工挖孔施工中,施工单位采取了如下做法:
(1)挖孔作业时,至少每2h检测一次有毒有害气体及含氧量,保持通风;孔深大于10m时,必
须采取机械强制通风措施;
(2)桩孔内设有带罩防水灯泡照8明 ,电压为220V;
7
1
(3)桩孔每开挖2m深度浇筑混4 9凝土护壁。
8
3
【问题】 信
微
2.图3中,混凝土护壁形系式属于内齿式还是外齿式?写出构造物A的名称,说明混凝土护壁节段
联
中设置的管孔B的主要作用题。
押
3.根据《公路工程施准工安全技术规范》,图3中标注的D和H的范围是如何规定的?
精
4.事件三中,逐条判断施工单位的做法是否正确?若错误,予以改正。
【参考答案】
2.(1)混凝土护壁属于内 齿式。
(2)A:护圈。
(3)管孔B的作用:泄水孔, 向护壁与桩周间空隙灌注水泥浆的灌浆孔。
3.D≥1.2m。H≥0.3m。
4.(1)正确。
(2)错误,改正:桩孔内设有带罩防水灯泡照明,电压为36V及以下安全电压。
(3)错误,改正:桩孔每开挖1m深度应及 时浇筑混凝土护壁。 8
1
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信
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