高层建筑钻孔灌注桩施工重难点及质量控制要点分析_开题报告

（一）国外研究现状

在1893年，以Wellington编写的^范文Pile and Pile Driving为标志，现代灌注桩工艺、理论的发展揭开了蓬勃发展的序幕。钻孔灌注桩技术的问世是在人工挖孔桩技术兴起半个世纪以后，也就是在二十世纪中叶在工业技术发展迅猛，伴随着大功率钻机研制成功而在美国问世。二战结束以后，世界经济开始复苏，摩天大楼、大跨度重型桥梁越来越多，其基础的处理大部分都适用了钻孔灌注桩。

对于越复杂的土层，在保证成孔质量的前提下，选择越简单的成孔方式，这是具有挑战性的任务。然而，许多国家针对本国的地形地貌，己研发出许多方法和机械机具。例如，日本研究开发出3种长螺旋钻进成孔法、5种回转钻进成孔法、7种冲击钻进成孔法以及9种全套管回转掘削孔法等20余种大直径岩层削孔工法，对灌注桩机械成孔施工带来了前所未有的发展。

在国外，钻孔灌注桩被广泛地应用于各种跨度的桥梁，特别是在特大桥梁的基础中，如美国的波士顿新桥，主跨为222.08m的五跨斜拉桥，两个主墩基础均采用钻孔灌注桩。随着我国高铁建设的迅速发展，高铁大跨度桥梁也如雨后春笋拔地而起。钻孔桩变成大跨度桥梁基础的首选。

近年来，国外在钻孔灌注桩质量检测方面取得了一定的成就:一是对广泛应用的波动方程法测桩的承载力进行了考核;二是出现了另一种新的动测桩承载力的方法，叫做静动法，并且很快得到了认可和应用。由于国外在应用波动方程法确定桩承载力时，要求有静载试验作依托。由于波动方程存在的问题，迄今仍未得到欧洲规范的认可，而且对灌注桩的应用很困难，故在1988年有加拿大的Berminghammer公司与荷兰的TNO研究院共同推出一种新的大应变动测桩承载力的方法(静动法)。这种方法由于原理简单，已被许多国家接受，并在许多重大桩基工程中得到应用。国际土力学与基础工程学会为此召开了专门的研讨会(1995年在加拿大)。美国材料试验学会(ASTM)也以静动法为例，于1998年编制了“长周期动荷载试验标准”。我们认为，静动法作为大应变动测桩承载力的一种方法，由于其动荷载作用时间长，没有在桩身内产生应力波的现象，无疑比波动方程法要合理得多。

日本学者研究发现，由于钻孔灌注桩的施工过程比较隐蔽，在地下且在水中成孔，加之地质条件的多样性和变化、以及施工管理和操作人员的水平和经验层次不齐，成孔方法也不尽相同，此外钢筋混凝土的原材料及半成品的质量的影响，使得钻孔灌注桩极易出现各种缺陷。常见的缺陷有扩径、短桩、断桩、混凝土离析及桩顶部分混凝土密实性差等。

（二）国内研究现状

郝桃峰参与建设了郑州黄河大桥主桥，结合本工程施工过程中实际遇到的疑难问题、危险事故等进行了研究，尤其针对同类工程施工过程中同样会不断碰到的桩孔偏斜、孔底沉渣过多、桩孔坍塌、缩径等问题，提出了良好的解决建议。通过研究分析得出解决此类问题的关键是在施工过程中所采用的施工工艺配合严格的质量控制是决定桩基工程施工事故的关键因素。

谢永德通过对钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题及成桩以后所需要的返工修复问题进行了研究，深刻、严谨、客观地提出了多种在施工过程中对桩基质量的控制方法，解决了很多成桩以后仍需要处理的问题，大大节降低了工程费用。

今天，对于钻孔灌注桩施工工艺的研究，从工程设计到工程施工，再到成桩后的质量检测，都已经逐步成熟。现今的桩基规范，并没有注重实际施工中的具体操作。因为桩的施工都是在地下进行，施工过程及结果都是看不见的，而且因为地质的不同和施工工艺的不同也使得规范的实际应用更加捉襟见肘。

国内吴亚顺和林明成结合大连地区，论述了泥灰岩的分布特征及风化程度，并从前缘滨海地带和中部缓丘地带两个方面讨论了不同地质环境中风化泥灰岩的工程地质特性，结果表明，在无地下水条件下中风化泥灰岩的强度从地面到地下逐渐增大，且由于中风化泥灰岩具有一定结构强度，在基础实际施工过程中要保护中风化泥灰岩的原状结构。为了有效减少或避免岩溶发育地区施工出现孔坍塌、孔漏、卡钻等施工事故，张效文针对岩溶发育地区，从施工前准备、施工中以及出现事故三个方面，讨论了在该地形内采用冲击成孔灌注桩的施工特点，并详细给出了岩溶发育地区冲击成孔灌注桩在成孔质量(孔漏故障、塌孔故障、孔斜故障)和机械施工质量两个方面事故处理措施。王俊利和刘会林根据北京地铁十号线某盾构始发井围护桩施工为例，阐述了砂卵石地层中钻孔灌注桩成孔控制技术。林春雨等人以淮河入海水道近期工程灌注桩施工为例，从灌注桩施工工序流程、施工技术要点及施工质量控制要点等三个方面，详细介绍了沿海地区复杂土层钻孔灌注桩施工质量控制。

    国内学者蔡志勇等似旋挖桩基础实际工程为例，基于Mindlin弹性解得Geddes方法开展了桩基础沉降计算，并与实际沉降量对比验证了方法的可行性;然而，由于桩沉降量在施工过程中的重要性，国外许多学者也开展了相应的研究，例如Lee利用个分层总和法，假定桩端下为层状地基土层，基于剪切位移法开展了桩基沉降位移。

2012年同济大学周庆，郑吉成，李君等联系实际工程对钻孔灌注桩成桩的过程中容易出现事故问题进行了系统研究。

王丽静教授等人结合工程实例中旋挖钻孔灌注桩施工过程中经常出现的一些质量及安全问题，进行了全面分析，总结了评估、预测类似问题的经验方法，进一步为钻孔灌注桩的高质量、安全事故提供了更有益的参考经验。

二、^范文提纲

引言  介绍钻孔灌注桩研究背景及现状

1.绪论

1.1钻孔灌注桩施工工艺简介

1.2钻孔灌注桩的功能特点

2.工程案例分析

2.1工程概况

2.2工程条件

3.施工重难点及技术要点

3.1钢筋笼制作吊放

3.1.1钢筋笼制作

3.1.2钢筋笼保护层

3.1.3钢筋笼吊放

3.2混凝土浇筑

3.2.1隔水措施

3.2.2导管埋深控制

3.2.3水下混凝土灌注

4.施工过程质量控制要点

4.1人员控制

4.2材料控制

4.3机械控制

4.4方法控制

5.施工质量问题防治措施

5.1导管进水

5.2卡管

5.3塌孔

5.4埋管

5.5钢筋笼上浮

5.6桩身夹泥断桩

6.结束语

参考文献

致谢

三、参考文献

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