钻孔灌注桩工程施工工艺及要求.docx
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钻孔灌注桩工程施工工艺及要求
1.3钻孔灌注桩工程
1.3.1施工准备
1.3.1.1材料准备
1.水泥：
宜用PO32.5号或PO42.5号的普硅水泥，有出厂合格证并经试验合格。
2.砂：
中砂或粗砂，含泥量不大于3%。
3.碎石：
粒径10～40mm，含泥量不大于2%。
4.钢筋：
品种和规格均应符合设计规定，并有出厂合格证和按规定进行二次试验合格后才能使用。
1.3.2作业条件
1.3.2.1施工前应作场地查勘工作，如有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。
1.3.2.2施工前应做好场地平整工作，对不利于施工机械运行的松散场地，必须采取有效的措施进行处理。
场地要采取有效的排水措施。
1.3.2.3应具备施工区域内的工程地质资料、经会审确定的施工图纸、施工组织设计或方案、各种原材料及其抽检试验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。
1.3.2.4施工机械性能必须满足成桩的设计要求。
1.3.3操作方法
测量放线→埋设护筒→钻机就位、泥浆制作→冲击（或冲抓机、旋转、潜水钻）成孔→抽渣→补浆→检孔→清孔→检查沉渣
→安放钢筋笼→下导管→灌注水下混凝土.
1.3.4施工工艺
1.3.4.1场地平整后放线定桩位，定位后要在每个桩位中心点打入一条φ16×800mm的钢筋做桩位标记,并用混凝土固定好。
桩位放线后会同有关人员对轴线桩位进行复核，并办好复核记录签证。
轴线桩位经复核无误后方可进行施工。
1.3.4.2护筒应按下列规定设置
1.护筒一般用4～8mm厚的钢板加工制成，高度为1.5～2m。
钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大100mm；冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大200mm。
护筒的顶部应开设1～2个溢浆口，并高出地面0.15～0.30m。
2.护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。
护筒位置要根据设计桩位，按纵横抽线中心埋设。
埋设护筒的坑不要太大。
坑挖好后，将坑底整平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后，四周即用粘土回填，分层夯实，并随填随观察，防止填土时护筒位置偏移。
护筒埋好后应复核校正，护筒中心与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm。
3.护筒的埋设深度：
在粘性土中不宜小于1m；在砂土中不宜小于1.5m，并在保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。
1.3.4.3作护壁和排碴用的泥浆，其制作及其性能要求应符合下列规定：
1.在粘性土中成孔时应注入清水，以原土造浆护壁。
循环泥浆比重应控制在1.1～1.3。
2.在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，应制备泥浆（冲孔桩可在孔中投入泥团造浆），泥浆比重应控制在1.2～1.3。
3.在砂卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重应加大至1.3～.5。
4.泥浆的控制指标：
粘度18～22S；含砂率不大于8%；胶体率不大于90%。
施工中应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。
1.3.4.4泥浆池沉淀池的池面标高应比护筒低0.5～1m，以利泥浆回流畅顺。
泥浆池和沉淀池的位置要合理布局，不得妨碍吊机和钻机行走。
泥浆池的容量为每孔的排渣量，沉淀池的容量应为每孔排渣量的1.5～2倍。
1.3.4.5应派专人清除泥浆沟槽的沉淀物，保证不淤塞。
沉淀池及泥浆池的沉积物应经常清除，多余的泥浆要及时排出基坑。
1.3.3.6钻具和钻头可按下列规定选用：
1.在一般粘性土、淤泥、淤泥质土以及砂土中，宜采用笼式钻头。
2.在砂卵石层、强风化层中，可用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头。
3.遇孤石或旧基础时，可用带硬质合金刀的筒式钻头。
4.在硬岩中，可用牙轮钻头。
5.冲孔桩一般采用十字形冲击钻头。
冲击钻头分冲孔钻头、冲岩钻头、修孔钻头、扩孔钻头。
钻头的直径与设计桩径相比，冲孔钻头、冲岩钻头小50～80mm；修孔钻头大10～20mm；扩孔钻头大60～100mm。
冲击钻头必须设置打捞环。
1.3.4.7钻机钻进时，应根据土层类别、孔径大小、钻孔速度及供浆量来确定相应的钻进速度，钻速应符合下列规定：
1.在淤泥和淤泥质土层中，应根据泥浆补给情况，严格控制钻进速度，一般不宜大于1m/min；在松散砂层中，钻进速度不宜超过3m/h。
2.在硬土层中或在岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。
1.3.4.8冲击成孔应遵守下列规定：
1.开孔时应低锤密击。
如表土为淤泥、松散细砂等软弱土层，可加粘土块夹小片石，反复冲击造孔壁，保证护筒的稳定。
2.必须保证泥浆的供给，使孔内浆液稳定。
3.在各种不同的土层和岩层中钻进时，可按表1-8的施工要点进行。
钻孔灌注桩施工要点表1-8
适用土层
施工要点
效果
在护筒刃脚下2m以内
小冲程1m左右，泥浆比重1.2~1.5，软弱层投入粘土块夹小片石
造成坚实孔壁
粘土或粉质粘土层
中小冲程1~2m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块。
提高钻进效率
粉砂或中粗砂层
中冲程1~3m，泥浆比重1.2~1.5，投入粘土块，勤冲勤掏渣。
反复冲击，造成坚实孔壁，防止坍孔。
砂卵石层
中、高冲程2~3m，泥浆比重1.3~1.5，投入粘土块，勤掏渣。
提高钻进效率
基岩
高冲程3~4m，泥浆比重1.3左右，勤掏渣。
加大冲击能量，提高钻进效率。
软弱土层或塌孔回填重钻
小冲程反复冲击，加粘土块夹小块石，泥浆比重1.3~1.5。
造成坚实孔壁
4.反复式冲孔桩机的特点是冲程较固定，冲击频率高，施工时也应参照表1-8中的施工要点，如需提高冲击能量，也可调节冲程或改换不同形式和重量的冲击钻头。
5.开始钻基岩时应低锤密击或间断冲击，以免偏斜。
如发现钻孔偏斜，应立即回填片石至偏孔处上部0.3～0.5M，重新钻进。
6.遇弧石时可适当抛填硬度相似的片石，用重锤冲击，或重低冲程交替冲击。
将大弧石击碎挤入孔壁。
7.必须准确控制松绳长度，避免打空锤。
一般不宜用高冲程，以免扰动孔壁，引起坍孔、扩孔或卡钻事故。
8.应经常检查钢丝绳的磨损情况，卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，以免掉钻。
9.应经常检查冲击钻头的磨损情况，如磨损过大，切削角不符合要求时要及时更换修理，以提高钻进效率和防止夹钻、卡钻等事故。
1.3.4.9钻孔桩钻进过程中若发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止进钻，经采取下列有效措施后，方可继续施工。
1.当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，应在孔内回填粘土或风化岩块至偏孔处上部0.5m，再重新钻进；
2.钻进中如遇塌孔，应立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻；
3.护筒周围冒浆，可用稻草拌黄泥堵塞漏洞，并压上一层泥、砂包。
1.3.4.10冲孔桩施工若遇下列情况之一时，应立即停钻处理。
1.产生斜孔、弯孔和缩孔时，应停钻抛粘土块夹片石至偏孔开始处以上0.5～1m，重新钻进、不得用冲孔钻头修孔，防止卡钻；
2.钻进中如遇塌孔，应立即停钻，回填夹片石的粘土块，加大泥浆比重，反复冲击造壁及钻进；
3.沿护筒周围冒浆、造成孔口坍塌地表沉陷时，应立刻停钻并防止钻机倾倒，及时在护筒外围回填粘土（用稻草拌和）；并加以夯实，必要时压上一层泥、砂包后方可继续钻进。
1.3.4.11若遇卡钻、掉钻，应按下列方法处理：
1.卡钻时应交替紧绳、松绳，将钻头缓缓吊起，不得硬提猛拉，必要时可使用打捞钩、千斤顶等铺助工具助提；
2.掉钻时应立即打捞，用打捞钩钩住钻头预设的打捞环，把钻头提上来。
1.3.4.12桩孔排碴可采用泥浆循环或抽碴筒排碴等方法。
如采用抽碴筒排碴，在钻进4～5m深后，每钻进0.5～1m应抽碴一次，并及时补给泥浆。
1.3.4.13钻大孔时可分级成孔，第一级钻头直径宜为第二级钻头直径的0.6～0.8m倍。
1.3.4.14冲孔入岩后，每钻进200mm要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔验证。
钻孔桩入岩后宜每钻进100mm取一次岩样。
1.3.4.15钻孔桩清孔应按下列规定进行。
1.对以原土造浆的钻孔，钻到设计后，可使钻头空转不进尺，循环换浆，泥浆比重应控制在1.1左右；
2.对于土质较差的砂土层和砂夹卵石层，清孔后孔底泥浆比重宜为1.15～1.25m左右；
3.清孔后的孔底沉碴厚度，端承桩不得大于50mm，或不大于设计规定值；摩擦桩不得大于200mm。
在灌注水下混凝土前必须复测沉碴厚度，沉碴超过规定者，必须重新清孔，符合规定方可灌注水下混凝土。
1.3.4.16冲孔桩清孔应按下列规定进行。
1.孔壁土质较好，不易塌孔者，可用空气吸泥机清孔。
2.孔壁土质较差者，可用泥浆循环或抽碴筒抽碴清孔。
清孔后泥浆比重应控制在1.15～1.25m左右，粘度≤28s，含砂率≤10%;
3.清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定；
4.清孔后孔底沉碴允许厚度应符合本章第15条的有关规定。
1.3.4.17钻孔桩钢筋笼制作应符合下列规定：
1.钢筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上；
2.加筋箍应在主筋外面，主筋一般不设弯钩，钢筋头也不得内园弯曲，以免阻碍导管工作；
3.主筋的搭、焊接应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半；
4.钢筋笼外径应比钻（冲）孔设计直径小140mm；
5.钢筋笼内径应比导管接头处的外径大100mm以上；
6.钢筋笼的主筋净保护层不宜小于70mm，其允许偏差为±20mm；
7.钢筋笼制作还应执行有关规范要求。
1.3.4.18钻孔桩钢筋笼吊运时应采取适当措施防止扭转、弯曲。
安装钢筋笼时，应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。
钢筋笼下沉到设计位置后，应立即固定，防止移动。
钢筋笼不到孔底者，为防止灌注混凝土时上浮，通常可设3～4条伸到孔底之主筋作为锚固，也可将钢筋笼与孔口护筒临时焊接。
1.3.4.19钻孔桩分段制作的钢筋笼，其长度以5～8m为宜，两段钢筋笼连接时可采用单面搭接焊，也可采用绑扎和点焊，但其接头应按设计文件或规范有关规定设置。
1.3.4.20钻孔桩钢筋笼安装完毕，应会同建设、设计单位和质监部门对该桩进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下混凝土，其间歇时间不宜超过4h。
灌注前应按本章第15条规定复测沉渣厚度。
1.3.5劳动组织
1.3.5.1劳动力组织方式：
采用综合队组织模式。
1.3.5.2施工人员包括技术员、施工员、现场领班人员和作业人员，应根据工程数量、工期要求进行合理配置。
0施工人员配备表表1-9
序号
施工人员
数量
1
负责人
1人
2
技术主管
1人
3
专兼职安全员
1人
4
施工员
1人
5
领班人员
2人
6
技术人员
2人
7
机械工、
4～6人
8
普工
8～15
其中负责人、施工员、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式员工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
1.3.6施工机具
钻孔施工设备的种类、数量、型号，根据工程所在位置的钻孔深度、直径、地下水标高、地质情况不同，及工期计划，在施工组织中做出详细安排。
1.3.7质量标准
1.3.7.1保证项目
1.灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
2.成孔深度必须符合设计要求。
以摩擦为主的桩，沉碴厚度不得大于200mm；以端承为主的桩，沉碴厚度不得大于50mm。
3.实际浇注混凝土量严禁小于计算体积。
4.灌注后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。
1.3.7.2允许偏差，见表1-10
钻孔灌注桩允许偏差表1-10
项目
允许偏差（mm）
钢筋笼
主筋间距
±10
箍筋间距
±10
笼直径
±10
笼长度
±100
桩的位置偏移
泥浆护壁成孔灌注桩
垂直于桩基中心线
1~2条桩,单排桩,群桩,基础的边桩
D/6且≯200
沿桩基中心线
条形基础的桩,群桩基础的中间桩
D/4且≯300
套管成孔灌注桩
1~2条或单排桩
70
3~20条桩基的桩
D/2
桩数多于20条
边缘桩
D/2
中间桩
D
垂直度
H/100
注：
D为桩的直径，H为桩长。
1.3.8通病预防
1.3.8.1预防坍孔
1.在松散砂土或流砂中钻进时应控制进尺选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆，或投入粘土掺片石低锤冲击。
使粘土块、片石挤入孔壁。
如地下水位变化过大，应采取加高护筒、增大水头等措施。
严格控制冲程高度。
2.预防钻孔漏浆。
加稠泥浆或投入粘土，慢速转动，或在回填土内掺片石，反复冲击，增强护壁。
3.预防桩孔偏斜
（1）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筒中心三者应在同一轴线上，并经常检查校正。
（2）由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架上增添导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架向下钻进。
（3）在有倾斜的软硬地层钻进时，应吊住钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片石，冲平后再钻进。
4.预防梅花孔
（1）经常检查转向装置是否灵活。
（2）选用适当粘度和比重的泥浆，适时掏碴。
（3）用低冲程时，隔一段时间要换高一些的冲程，使冲击钻头有足够的转动时间。
5.预防钢筋笼放置与设计要求不符、钢筋笼变形、保护层不够、深度位置不符合要求。
（1）如钢筋笼过长应分段制作，吊放钢筋笼入孔时再分段焊接。
（2）钢筋笼在运输和吊放过程中，每隔2～2.5m设置加强箍一道，并在钢筋笼内每隔3～4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在钢筋笼吊放孔时再拆除。
（3）在钢筋笼周围主筋上每隔一定间距设置混凝土垫块，混凝土垫块根据保护层的厚度及桩径设计。
（4）清孔时应把沉碴清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求。
（5）钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止硬撞孔壁。
钢筋笼放入孔内后，要采取措施，固定好位置。
（6）对在运输、堆放及吊装过程中已经发生变形的钢筋笼，应进行修理后再使用。
6.预防断桩
（1）混凝土塌落度应严格按设计规范要求控制。
（2）灌注混凝土前应检查混凝土搅拌机，保证混凝土搅拌时能正常运转，必要时应有备用搅拌机一台，以防万一。
（3）边灌混凝土边拔导管，做到连续作业，一气呵成。
灌注时勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。
1.3.9安全措施
1.3.9.1清除施工的地下障碍物，整平施工场地，认真查清地下管线，给排水管道等情况。
1.3.9.2钻孔机施工时，司机应思想集中，服从指挥，并不得随意离开岗位。
1.3.9.3钻孔机操作时应安放平稳，以便防止冲、钻机突然倾倒或钻具突然下落而发生伤亡事故。
1.3.9.4施工现场安全用电必须符合以下规定：
1.施工场内的一切电源、电路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。
2.电器安装后经经验合格后方准接通电源使用。
3.多机作业用电必须分闸、严禁一闸多机和一闸多用。
4.施工现场电线、电缆必须按规定架空，严禁拖地和乱拉乱搭。
1.3.10成品保护
1.3.10.1混凝土灌注标高低于地面标高的桩孔，灌注混凝土完毕要立即回填砂石至地面标高。
严禁用大石、砖墩等大件物件回填桩孔。
1.3.10.2桩养护期间，严禁汽车、吊机、桩机等大型机械辗压桩位。
严禁把桩体作锚固桩使用。
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