钻孔灌注桩施工工艺.docx
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钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺
第一节、工艺流程
（一）施工工艺流程
准备工作→放线定位→桩机就位→开挖到设计标高→人工开挖扩大头→清孔、验收→安放钢筋笼（注浆管随同安放）→下导管→混凝土灌注→后注浆施工→凿除桩头→桩身检验
（二）工艺流程图
检测桩底厚度厚度度
组拼及检验导管
制作钢筋笼
吊装钢筋笼
二次检测孔深
设立导管
人工挖扩大头
旋挖抓土
提升下落
掘进
钻机就位
测量、放线
准备工作
浇筑干硬性混凝土封底
验收桩孔
成孔结束
测量混凝土面高度
灌注混凝土
输送混凝土
生产混凝土
后注浆
截除桩头无损检测
第二节 各工艺流程做法
（一）测量放线
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。
撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。
当桩中心距小于3倍桩径且桩端净距小于1.0m（D＞2.0米）或桩心距小于1.5D（D＜2.0）米时，应采用间隔开挖，浇筑混凝土。
桩位线定好之后，必须先试挖桩，待试挖桩成功后经有关部门进行复查，办好预检手续后再进行全面开挖工程桩。
施工时相邻两桩净距小于2.5米时应采用间隔开挖，相邻桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5米。
待先批桩开挖完毕且混凝土浇筑完毕后方可再开挖另一批桩，以避免桩出现塌孔现象，确保施工安全。
（二）成孔
开挖桩孔垂直段采用螺旋钻施工，桩孔挖至孔底设计标高时，通知甲方会同勘察设计及有关人员共同鉴定，确定达到6层卵石层后方可扩底。
当遇到施工区域受限时用洛阳铲配合人工开挖成孔。
钻机就位后，钻机下必须垫枕木,钻机就位必须平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。
使钻机转盘中心线、天车中心、钻头中心及桩中心位于一条沿垂线上，经当班技术人员检查，验收签字后方可钻孔。
旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。
而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。
成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。
记录必须认真、及时、准确、清晰。
旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:
由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
旋挖钻机在钻进时，根据地层选用钻斗的同时，还要注意在钻进时进尺的控制。
在使用旋挖斗时依据斗体的容量，一般在斗体三分之二为合适。
进尺深度根据桩直径而定，也要根据地层的密度控制进尺深度。
进尺过多，导致卸土困难，还会导致埋钻卡钻的事故发生。
过少会延误施工进度与设备、能源的消耗，成本提高，降低了效益。
（三）人工扩底
挖扩底桩是人工下到孔内，将底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。
扩底桩土方利用提升设备运土，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。
吊桶离开孔口上方1．5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。
吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土
（四）清孔
整形清孔：
为了保证成桩后桩的承载能力的连续性，成桩前要进行整形清孔。
二次清孔：
一般采用正循环清孔，清除孔底沉渣；孔底沉渣不得大于50mm；
（五）检查验收
成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，清理孔底保证孔底无积水，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下要垂直平顺，修整孔壁并及时验收。
扩大头开挖完成后，立即开始钢筋笼的制作，确保钢筋笼制作长度符合设计要求的有效桩长深度，保证桩端进入持力层深度。
扩大头成孔尺寸需严格按照设计要求进行。
挖孔桩成孔质量标准
项目
允许偏差
桩径
-20mm
垂直度
＜1%
桩顶标高
高出设计标高0.5m
（六） 钢筋笼制作与吊放钢筋笼
1钢筋笼制作及吊装
1）钢筋笼制作前，应将主筋校直、除锈，下料长度要准确；
2）钢筋笼分节制作，分节吊放，吊拼焊接而成；主筋的搭接以50%错开。
3）钢筋笼制作允许偏差：
钢筋笼制作允许偏差
项次
项目
允许偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼长度
±100
4）主筋保护层为50mm，允许偏差为±20mm，为保证桩身主筋不露筋，应在钢筋笼同一截面均匀设置1组3块保护块。
设置数量每节钢筋笼不少于2组，长度大于12m的中间增设1组。
保护层垫块采用混凝土块。
5）环形箍筋、螺旋箍筋与主筋的连接采用直接点焊固定。
钢筋笼主筋为16mm，钢筋笼加工和孔口对接均采用单面搭接焊，焊条采用E502焊条，焊接长度为10d（d为钢筋直径）。
6）现场使用钢筋必须具有质保书，并经现场抽样检测后方可使用，钢筋以每次进场抽检一组。
7）钢筋搭接必须符合下表规定
钢筋搭接长度
项次
钢筋级别
焊缝形式
搭接长度
焊条型号
1
Ⅰ级
单面焊、双面焊
10d、5d
E43型
2
Ⅱ、Ⅲ级
单面焊、双面焊
10d、5d
E50型
8）上下笼均处于垂直状态时方可焊接，焊接时应二边对称施焊，并敲去焊渣。
9）焊接完毕后，应补足焊接部位的环形箍筋。
10）钢筋接头焊缝下表执行：
11）为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由施工员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±50mm以内。
钢筋搭接接头焊缝要求
项次
钢筋接头焊缝
尺寸要求
1
宽度
0.8d
2
厚度
0.3d
d：
为钢筋直径
12）电弧焊接接头
（1）、一般采用双面搭接焊，无条件施焊时采用单面搭接焊。
搭接焊时采用两点固定，且固定端离接头端部20cm以上。
（2）、搭接接头的端部位应预弯，且搭接钢筋的轴线应位于同一条直线上。
如下图所示。
钢筋焊接接头类型
序号
焊接接头、类型
接头简图
适应范围
钢筋类别
钢筋直径（mm）
1
双面焊缝、搭接焊
Ⅰ-Ⅱ级钢筋
10-40
2
单面双钢45筋绑焊
Ⅰ-Ⅱ级钢筋
10-40
2、钢筋笼吊装
1）钢筋笼安装入孔后，应保持垂直状态。
避免碰撞孔壁，缓慢下放，若中途遇阻不得强行下放（可适当转向再下放）。
如果仍无效果，则应起笼扫孔后重新下放。
2）钢筋保护层设置
钢筋主筋保护层厚度为70mm。
钢筋笼加工时要确保主筋位置准确，并在钢筋笼外侧焊接钢筋“耳朵”来控制钢筋保护层厚度。
钢筋“耳朵”用12mm螺纹钢弯制而成，焊在骨架主筋外侧。
沿钻孔竖向每隔4m设置一道，每道沿圆周对称的设置4个“耳朵”。
或者采用水泥垫块替代。
“耳朵”筋加工详图
3）钢筋笼均在钢筋加工区内制作，钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。
存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木支架，以免受潮或沾上泥土。
4）钢筋笼采用吊车将钢筋笼吊运至孔位。
在安装钢筋笼时，采用两点起吊。
第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之二点之间。
钢筋笼起吊过程应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不变形。
吊放钢筋笼入孔时对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后徐徐下放，不左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。
若遇阻碍时停止下放，查明原因后处理。
吊放钢筋笼入孔时对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后徐徐下放，不左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。
若遇阻碍时停止下放，查明原因后处理。
钢筋笼安装到位后，及时利用吊筋固定，防止脱落及浇筑过程中上浮。
钢筋笼安装完成后，孔口高程的定位，由测定的孔口地面标高来计算定位筋的长度，每个桩基需要2个定位筋。
定位筋采用Ф16螺纹钢筋，长度为空桩+0.3m（方木支撑）+0.75m吊环。
钢筋笼安放完成后，在护桩上拉十字线，用吊垂检查钢筋笼和桩位中心的两十字交叉点是否重合。
不符合要求时，应调整钢筋笼，使之重合。
每个工作面配置1台25t汽车吊，BX-500电焊机2台，每班组配吊车司机1人，信号工1人，电焊工2人。
（七） 导浆管安装
1）桩基混凝土采用导管法灌注施工，选用丝扣快速接头导管，其上端接混凝土料斗，并由吊车或钻机悬吊，以便灌注及起拔时导管可作上下垂直移动。
导管直径不小于272mm，壁厚不小于2.8mm，数量为5根，每节长3m，配1～2节长0.5m～1.5m短管，下导管时，其底口距孔底的距离不大于50cm，同时要保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。
2）导管使用前应试连接，试压，检查导管是否漏气、漏水和变形，连接接头是都牢固可靠，丈量导管组装后的实际长度。
3）下设导管要一次下放，并要记录好导管下放顺序，每根导管的长度，根数。
下设导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊的导管。
导管全部下入孔内后，应先放入孔底，以便复核导管长度及孔深，然后提起30cm~50cm。
导管下设完成后进行混凝土浇筑，浇筑期间使用吊车拆卸导管。
（八） 混凝土灌注
１、本工艺采用导管法浇注砼。
施工采用商品砼，坍落度应控制在16-20cm。
２、本工程使用Φ300mm导管浇筑水下砼，导管接头无漏水，密封圈完好无损。
３、商品砼要求：
砼坍落度控制在16-20cm，配合比通知单及合格证应在砼开浇时随车附来。
严格把好质量关，每批进场砼搅拌站须附送级配单。
现场应仔细核对配合比组成情况，发现问题及时阻止更正，要求重拌。
严禁搅拌站后期附送砼质量证明单。
每根桩的砼灌注须做好三次坍落度试验，以及一组砼试块。
４、砼浇筑前安放好隔水塞和漏斗，导管底口离孔底30-50cm，待灌满砼，再剪断悬挂砼隔水塞的铁丝，漏斗中的砼开始灌下时，立刻向漏斗中继续输送砼，以确保砼浇灌的连续性，从而保证混凝土浇灌的首灌量。
５、混凝土开始浇筑前，必须复测孔内沉渣厚度，如超过要求应重新清孔，首灌量应满足规范要求。
首次灌注量使导管底部能一次埋入混凝土不小于0.8M,浇灌砼过程中，导管埋入砼深度必须保持在2-6m之间，严禁将导管提出砼面或埋入过深，导管提升时一般导管底端埋入管外混凝土面以下2.0m左右，不得小于1.2m。
测量砼面上升高度由机长或班长负责。
砼应连续浇注，完桩浇注时间≤6小时，与二次清孔验收时间间隔≤0.5小时。
首灌量至关重要，成桩质量关键在于首灌是否顺利，而首灌顺利与否主要决定首灌量，根据本工程桩径、孔深，料斗应进行特殊加工，我们将采用3.0m3的料斗。
６、砼浇灌过程中，导管埋入砼深度保持在2～6m，最小埋入深度不得小于2m。
７、导管应勤提勤拆，一次提管宜控制在5m以内，并应控制砼液面上翻高度，一般浇灌一车砼检测2次左右，如遇异样，应勤测深度，拆除导管前应根据实测深度控制埋管。
８、砼浇注前应使泥浆池留存足够的贮浆量，并能及时外运，以保证砼能连续浇灌并防止泥浆外溢。
９、控制超灌量：
灌注前计算每根桩的混凝土量，当预计到达桩顶前二次测得混凝土面到达位置，当测得的混凝土面到达桩顶标高后，再灌入符合设计要求的超灌量的混凝土量。
本工序的重点为：
精确计算理论初灌量，保证第一斗入孔后导管底部埋入砼面2m左右；为保证水下砼的浇注质量，导管在使用前应做水密性检验，拆除导管必须按照实测数据，防止导管拔空产生断桩现象。
（九）后注浆施工
见第三节后注浆施工专项方案。
第三节 后注浆专项施工方案
1、混凝土灌注桩后注浆施工概述
混凝土灌注桩后注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。
这种方法可以起到两方面的作用：
一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增强桩侧阻力和桩端阻力。
在优化工艺参数的条件下，可使单桩承载力提高40%—120%，粗粒土增幅高于细粒土，软土增幅最小，桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减少30%左右。
根据地层性质、桩长、承载力增幅和桩的使用功能（抗压、抗拔）等因素，灌注桩后注浆可采用桩底注浆、桩侧注浆、桩侧桩底复式注浆。
2、后注浆施工前期准备工作
注浆管制作:
注浆管管材、规格：
为保证注浆管连接强度，采用钢管
3、注浆管布设
桩端注浆管：
桩径800mm的沿钢筋笼外侧对称布设2根焊接钢管作为注浆管，注浆管与钢筋笼加强筋绑扎连接，注浆管底部加装注浆阀门出设计桩底端50cm，注浆管顶部高出地面30cm左右，以利于注浆施工。
4、注浆管安装
安装方法如下：
在下钢筋笼前，将设计的桩底注浆管置于钢筋笼外侧，对均匀分布，与钢筋主筋平行，并用10#~12#铁丝每隔2~3m与钢筋笼主筋牢固地绑扎在一起，要求桩底注浆管花管伸至桩底土层中40~50cm。
上端出露地表约0.3米，并固定于孔口，做好标记，最后对桩端进行注浆。
压浆管随钢筋笼下入孔内，下笼前必须测定孔深。
管路的安装时技术人员必须在现场检查监督安装质量。
管路连接时螺丝处缠止水胶带，并牢固拧紧。
每下完一节注浆管，必须在管内注清水检查管路的密封性能，当压浆管路注满清水后，并保持稳定不下降为准，如发现有漏水现象，必须提起钢筋笼检查，排除故障后方可继续下笼。
5、注浆前压水实验
每根注浆管注浆前压水实验是桩底注浆一道重要工序。
除起到一般注浆工程的三个作用外（即检查设备及系统的密封性与完好率，确定注浆初压及确定注浆起始浓度和注浆配合比，）在桩底注浆中还有三个重要作用：
（1）疏通注浆通道；
（2）将沉渣及泥层中的细粒部分压至加固范围内；（3）压水量一般控制在0.2方以内，压水时间1-2分钟，以压通为准（即压通后泵压明显下降）。
6、注浆施工参数及流程
1）施工参数：
桩钢筋混凝土施工时,每根注浆管应确保后压浆管不被堵塞,后压浆水灰比宜为0.55,终止注浆压力不宜小于3.0MPa，注浆流量不超过60L/min。
2）开裂及注浆时间：
混凝土浇筑一定时间后每根注浆管做清水劈通；混凝土浇筑1-2天后进行注浆；
3）注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于5m；
6、施工流程
施工流程图
7、后注浆机械设备及施工控制
1）桩端后注浆设备
后注浆机械设备包括注浆泵、水泥浆搅拌桶和连接注浆导管与注浆泵之间的高压软管。
2）注浆泵采用高压注浆泵。
3）注浆泵监控压力表为0.6级10MPa抗震压力表。
8、施工控制
1）水泥浆搅拌：
桩端注浆水泥量不小于4.5t。
在搅拌水泥浆前应用按搅拌桶的体积计算出水泥浆配比所需要的水的容量，并做好标记。
2）水泥的过滤：
在水泥浆搅拌好后，放入过滤网进行过滤，防止有水泥颗粒进入注浆管路中，造成压力过高或管路堵塞。
3）注浆管路系统连接：
注浆管用三通与注浆导管进行连接。
接口处一定要严密，以保证注浆压力的准确性。
4）进行注浆：
开始注浆时，注浆压力会偏高（劈开压力），观察压力表和浆液的注入情况，并做好记录。
如果出现压力偏高、不足或桩侧溢浆，应该根据规范采取措施。
当达到注浆量时，应该停止注浆，关闭三通下阀门打开上阀门。
（保证水泥浆不会从注浆导管中溢出）。
5）注浆终止条件：
当满足下列条件之一时，可终止注浆：
注浆总量和注浆压力均达到设计要求；
注浆总量已达到设计值的80%,且注浆压力达到设计要求时。
6）如出现注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围孔串浆，应更改为间歇注浆，间歇时间宜为30~60min，或调低浆液水灰比。
7）注浆结束时，做好记录，用清水将压浆管冲洗干净并放好。
9、后注浆施工质量保证措施
后注浆质量保证关键在于注浆头制作及绑扎焊接入孔及各道工序成品保护和水泥浆压入操控等全过程控制和及时的监测信息反馈。
要点如下:
1）注浆管采用丝扣连接，孔口安装时用管箍连接注浆管，并在孔口连接时在注浆管上口全部满焊，经质检人员检查确认无误后，方可进入下一道工序。
2）注浆管与钢筋笼固定均采用12#铅丝绑扎，桩端注浆管绑扎于加劲箍外侧，与钢筋笼主筋靠紧绑扎固定,每道加劲箍处设绑扎点；纵筋底部应齐平。
3）空孔段注浆导管焊接应牢靠密闭。
4）钢筋笼入沉放过程中不宜反复向下冲撞和扭动；下部注浆导管应沉放到底，严禁悬吊。
5）每次注浆施工前应及时通报监理工程师旁站，在监理工程师允许注浆时方可施工。
6）经常检查巡视待注浆桩导管留口的保护情况。
7）后注浆施工操作应严格按后注浆施工工艺要求实施，遇特殊情况及时上报并如实记录。
10、安全管理及防护措施
现场成立安全管理领导小组，由队长全面负责安全生产及各种安全教育活动，由安质部组织有关部门对现场进行经常性检查，发现隐患及时组织人员整改。
保证无重大事故。
对进场施工人员必须进行安全交底。
1）现场电线路及安装各种电器设备，必须由正式电工操作，非电工人员不准操作；
2）现场注浆过程中，施工人员要特别注意桩基完成却未填埋的桩孔。
6.2季节施工措施
施工时应定期清理现场，将影响排水的杂物清理干净，疏通排水设施，确保畅通以利下雨时排水。
不得在影响工程质量的恶劣天气下组织施工。
雨天施工应及时抽干孔内积水，设专人负责抽水，必要时实行24小时连续抽水，全部人工挖孔桩井内抽水，并准备覆盖混凝土用的编织布，在大雨时暂停浇筑混凝土，并用编织布覆盖在未凝固的混凝土上，雨季应准备充足的抽水设备，及排水系统的疏通。
雨天施工时做好现场排水系统，将地面雨水及时排出场外，修整主要运输道路及排水沟，必要时路面加铺防护材料。
应将建筑材料放置在搭设好的临时防雨设施内，保证建筑材料不受雨水的影响。
设备、材料不宜堆放在低洼处。
水泥堆放场地应夯实，并铺设比现场地面高40～50cm的垫层，再在其上铺设防水塑料布及木板。
水泥应码齐堆放，其上覆盖防水塑料布。
混凝土和砂浆配合比应在测定砂、石含水率后作出必要调整。
要特别做好安全用电工作，电线要架空设置，保证落实三相五线制“一机一闸一漏电”的规定。
利用结构钢筋作避雷针，切实做好接地设施，现场机电设备要做好防雨、防漏电措施。
下雨时严禁电焊等带电作业。
加强现场施工机械设备的管理，严防设备的事故发生。
施工现场的各类机械，每天在工作班后、公休、节假日应停放在较高的安全地带，防止雨水对机械的损坏。
重点作好现场机电设备应有防雨措施，机电设备要有接地、接零安全装置，并定期检查，发现问题及时处理。
所有放坡坡面均用塑料薄膜覆盖并在坑底做排水沟，在四角各修一集水坑并将水泵长期放于坑内。
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