机械钻孔灌注桩施工方法技术措施Word文档下载推荐.docx
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f、对分段制作的钢筋笼，当前一段放入孔内后即用钢不定期穿入钢筋笼上面的箍筋下面，临时将钢筋笼搁支在护筒口上，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。
g、钢筋笼全部入孔后，按设计要求检查安放位置并作好记录，符合要求后，将主筋点焊于孔口护筒上，固定钢筋笼。
如桩顶标高离孔口距离较大，则须在主筋上焊接2-4根吊筋，吊筋上部与护筒口点焊。
h、下放钢筋笼时，应防止碰撞孔壁，下放过程中要观察孔内水位变化。
如下放困难，应查明原因，不得强行下放，一般采用正反旋转，慢起慢落数次逐步下放。
5、水下混凝土的灌注
a、成孔和清孔质量检验合格后，才开始灌注工作。
b、先拌制0.1-0.2m3的水泥砂浆置于导管内隔水塞的上部，在向漏斗内倒入水泥砂浆时要将隔水塞逐渐下移，使砂浆全部进入导管，然后再向漏斗内倒砼，储足了初存量后，剪绳，将首批砼灌入孔底后，立即测量孔内砼高度，计算出导管的初次埋深，如符合要求，即可正常灌注。
如发现导管大量进水，表示出现灌注事故，应按有关事故处理方法进行处理。
c、首批砼灌注正常后，应紧凑地、连续不断地进行灌主，严禁中途停工。
在灌注过程中要防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，使测深不准确。
灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔口反水情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除，保持导管的合理埋深，导管埋深以2-4米粉宜，最浅不得少于1米，最深不要大于6米。
d、导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，如果导管法兰卡挂钢筋笼，可转动导管，使其脱开钢筋笼后，移到钻孔中心。
随着内砼的上升，需逐节（或两节）拆除导管，拆除导管的动作要快，时间不宜超过15分钟，拆下的导管应立即冲洗干净。
e、在灌注过程中，当导管内砼不满，导管上段有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，从而造成导管漏水。
f、为确保桩顶砼质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，一般不宜少于50㎝，以便灌注结束后，将上段砼清除。
g、在灌注混凝土的过程中，要有专人进行详细记录，填好水下混凝土灌注记录表。
h、在灌注砼时，每根桩应制作不少于1组（3块）的砼试件，同时做一次混凝土坍落度试验。
i、混凝土灌注完毕，要及时将护筒拨出地面，并在桩位处做好标记。
3、桩基工程验收
桩基工程的验收参照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）及有关规范规程进行。
1、控制桩位偏差的质量保证措施
在实际施工过程中，造成桩位偏差的原因有：
测量放线的误差、护筒埋设时偏差、钻机对位偏差、钢筋笼下设时的偏差等。
主要采取的控制措施如下：
（1）测量放线
在测量放线中采用高精度的经纬仪及激光测距仪，测量定位采用极座标定位法，充分发挥经纬仪对角度和激光测距对距离控制上的优良性能，并在确定桩位后，用长约30㎝的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好保护。
（2）护筒埋设
为保证钻（冲）机对中，施工中须采用与钻头直径相宜的护筒或护壁（一般大于钻头10-20㎝）。
对桩位应进行二次测量检验并用油漆将桩十字线标示在护筒上，对此作为施工中检查、校核钻孔中心和下设钢筋笼的依据。
（3）钻（冲）机对位
在钻（冲）机对位时，先将钻（冲）机机座调整水平并用水平尺复核钻盘是否水平，再用线垂将钻塔调整垂直，然后根据护筒埋设生重新定出的桩中心，检查钻头中心是否重合，如果偏差较大，应调整钻机位置保证偏差在最小的允许偏差范围之内。
2、钢筋笼下设时的偏差和保护层的控制
（1）钢筋笼的制作严格按设计图纸进行，焊接保证牢固可靠，加工钢筋用经过特殊加工的钢圈模具弯曲而成，笼身保证圆而直，钢筋笼制作时，下口处钢筋头均向内弯折成一截头圆锥，以利钢筋笼入孔。
（2）施工中，由于桩身钢筋笼较长，吊装时分节吊装，每次下钢筋笼时吊机尽量靠近孔口，以保证吊机的有效高度而使钢筋笼能垂直入孔。
（3）为了保证钢筋笼的中心与钻孔中心重合，确保钢筋保护层厚度，沿钢筋笼纵向每隔2-3m环向每隔50-60㎝设置一定数量的环形砼保护垫块。
在钢筋笼下设时，根据桩中心在护筒上的标记，调整笼子的位置，使其中心与桩中心一致，然后徐下放，钢筋笼入孔后，若空孔较深，护筒口被子泥浆淹没无法看到钢筋笼是否居中，可根据现场情况适当降低孔内泥浆，钢筋笼下到设计高程生用钢筋穿住预制后的钢筋笼吊环将钢筋笼固定牢固。
3、嵌岩深度，是确保桩基质量的主要因素之一，而它往往是根据岩石的风化程度而定，是否钻入所要求的岩石，钻进中只有从取出的岩样判断。
而目前的钻进工艺，取上来的岩样均为岩石碎块，为了准确判断入岩的岩石，钻入基岩后每隔30-50㎝用抽砂筒取样一次，对岩样进行鉴定，确保钻孔进入设计要求的岩石深度。
4、孔底沉渣的质量保证措施
（1）孔内泥浆的控制
钻孔结束后，进行一次清孔的同时要不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来。
泥浆的比重、粘度，应根据地下水位高低和地层稳定情况进行确定，如地下水位较高、容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1-1.2、粘度以18-25S为宜。
（2）终孔验收工作
钻孔完毕后必须进行终验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余检查终孔深。
造就表孔和换浆完成后，必须对孔径、沉渣厚度和泥浆性能进行检验验收。
5、砼浇筑质量保证措施
终孔验收完毕后，应根据实际验收的终孔深度配制导管，仔细检查导管有无破损和变形，并记录每节管子的长度不顺序，为了便于隔水塞排出，导管下口距孔底以20-30㎝为宜，不得过大，避免孔底的砼与孔内泥浆混合，造成混浆砼。
开浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入砼0.6m以下，以免因导管下口未被封埋入砼内造成管内反泥浆现象，导致砼开浇的失败。
砼浇注要保持连续，如因故中止且超过砼初凝时间，按事故桩处理。
为了保证桩身的砼质量，在浇注过程中，一定要严格控制导管埋入砼的深度，导管埋深以1.0—6m为宜,过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题,直接影响桩的质量.其主要问题如下:
a、导管埋深过大,出管的的砼受上部已浇灌砼的压力较大，砼水平方向流动扩散能力减小，造成桩外围的砼出现骨料离析和空洞。
b、当导管埋深较大，钢筋笼的钢筋较密且较粗时，砼上升面将可能出现近导管处砼面高，远导管外左面低，砼不是出管后先产生水平扩散，然后全断面向上顶托，而是出客后的砼在导管周围一定的范围内上顶托，然后在顶部再水平扩散，由于扩散力较小，在主筋外侧，将出现砼绕过主筋汇合的死角区，一部分泥浆和混有泥浆的水泥砂浆充填在死角区内，造成钢筋握裹力不够，且在桩周出现带状的骨料离析和空洞。
c、当导管埋深过大，在上部又有流动较差的砼时，由于出管后的砼上升时阻力较大，砼将沿阻力较小的导管周围向上流动，反压在原砼面上，使部分砼包裹泥浆。
d、在砼浇筑到桩项进行拔管时，如果导管埋深过大、砼浇筑时间过长，在孔口的左流动性已经很差，拔管后由桩底涌向面层的混有泥浆的左将加流充填在导致坑内形成桩的烂心现象，影响桩身质量。
e、导管埋深过大，因砼握裹力增大再加上浇筑时间相对较长，容易出现埋管事故。
在导管埋深过小时，由于起拔导管不易控制，容易造成导管拔空的事故。
钻孔灌注桩施工技术
1、钻孔灌注桩施工。
（1）施工前准备工作
a、场地平整、清除杂物，回填土应夯打密实。
b、设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合，达到规范要求精度，经验收合格后，导线点作为桩位点放样的基准点。
导线点同样要闭合，达到精度要求。
桩位点在埋设护筒时会被破坏，所以桩位点确定之后，再放两个以上的保护桩。
用保护桩校核护筒的准确性。
保证桩位点的偏差符合要求。
测量放样用全站式经纬仪，极坐标计算数据。
桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。
c、挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土。
d、接通水、电源。
e、埋设护筒，护筒四周应夯实，顶端高出地面30cm，底部埋深1.5—2.0m,护筒直径比桩径大20cm，上下正直，护筒中心线平面偏差小于5cm。
一般用钢质护筒，钢板厚0.8—1.0cm。
护筒用人工或机械方法埋设，并探明地下障碍物。
f、移走地下障碍物。
可能还有一些管网会占据桩位，必须在钻孔桩施工前，查清地下管网情况，尽早采取措施，迁走桩位上的地下障碍物。
g、桩架就位。
机架要平直，机座垫稳，不能软硬不均，一般桩机下垫枕木。
钻孔过程中机架不能移位和不均匀沉陷。
h、泥浆指标。
粘土层16”—17”，砂层17”—19”，含砂率不超过8%，胶体率90%以上，比重1.2—1.4左右。
泥浆质量直接影响钻孔进度。
i、泥浆槽应制成高20cm，宽30cm，长度不小于15m，泥浆流速不大于10cm/s。
j、钻孔机械使用回旋钻。
设计要求入坑底2m。
（2）钻孔
a、钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h。
在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。
冲孔钻在开孔时要慢，孔深2.0m以内，不超过1.5m/h。
b、钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深2—3米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。
c、经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。
钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。
d、小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。
e、经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。
f、严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。
记录中要反映泥浆变化。
g、钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。
以此作为终孔标高的依据。
（3）清孔
a、钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。
验收方法是制造一个长度等于4—6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。
孔深用测绳和钢尺丈量。
钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。
b、清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.15—1.20之间，含砂量小于4%，粘度20—22”，孔底沉渣小于5cm。
为防止孔内沉渣大于规范要求，一般用抽吵筒先将孔内泥砂打掉再换浆。
c、清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。
d、清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。
经监理工程师签证，同意隐蔽，灌注砼，再进行下道工序。
（4）钢筋笼制安
a、钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。
b、钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。
一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑孔。
钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔砼预制圆柱体，或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度。
c、钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号，以保证钢筋笼焊接质量。
钢筋笼在安装过程中不能变形。
d、钢筋笼最好一次性使用一台吊机。
e、钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。
钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。
f、超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。
（5）浇注水下砼
a、用直径20cm导管灌注水下砼。
导管每节长度3—4m。
导管使用前试拼，并做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。
仔细检查导管的焊缝。
b、导管安装时底部应高出孔底30—40cm。
导管埋入砼内深度2—3m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管提升速度要慢。
c、开管的砼数量应满足导管埋入砼深度的要求，开管前要备足相应的数量。
d、砼落度为18—22cm，以防堵管。
e、砼要连续浇注，中断时间不超过30分钟。
浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。
砼用商品砼或自备搅拌设备，吊机吊斗入槽或用泵送砼直接入槽。
f、施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。
（6）桩基检测
a、凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。
凿桩头用风镐或人工凿除。
桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。
b、桩基检测的方法是动测，超声波。
每条桩用什么方法检测由设计和监理工程师和质检部门决定。
c、施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。
质量合格后方能进行下道工序施工。
钻孔灌注桩检测方法及原理
钻孔灌注桩质量检测方法及原理
采用桩基础的优点：
①抗地震性能好。
桩的静力特性主要研究其强度和沉降，桩的抗震性能主要决定于其刚度和稳定性，基础刚度大抗震性能好。
②沉降量小和承载力高，桩的沉降量由三部分组成，桩身弹性压缩；
桩侧摩阻力向下传递，引起桩侧土的剪切变形和桩端土体压缩变形。
③可以解决特殊地基土的承载力。
④施工噪音小，适用于城市改造和人口密集场地。
但是，灌注桩的成孔是在桩位处的地面下或水下完成的，施工工序多，质量控制难度大，稍有不慎易产生断桩等严重缺陷。
据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达5～10%。
因此，灌注桩的质量检测就显得格外重要。
灌注桩成桩质量通常存在两个方面的问题，一是属于桩身完整性，常见的缺陷有夹泥、断裂、缩颈、护颈、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等。
二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。
目前国内外常用的桩基检测方法：
①钻芯检测法：
由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。
但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5%，或作为无损检测结果的校核手段。
②振动检测法：
又称动测法。
它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。
或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。
这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。
③超声脉冲检验法：
该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。
其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。
检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。
④射线法：
该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。
当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。
动力打桩法
波动方程打桩分析法
高应变法
Case法
波形拟合法
应力波反射法
稳态激振法
机械阻抗法
桩动测方法瞬态激振法
低应变法动参数法
水电效应法
球击法
火箭激振法
单孔反射法
声波透射法
双孔反射法
目前对钻孔灌注桩质量检测一般都采用对桩身无破损的动力检测法。
灌注桩应以低应变动力检测法对桩的匀质性进行检测，检测时均应符合下列要求：
1.对各墩台有代表性的桩用低应变动测法进行检测。
重要工程或重要部位的桩宜逐根进行检测。
无条件采用低应变动测法检测钻孔桩的柱桩时，应须取钻取芯样法，对总根数的至少3～5%桩进行检测；
对于柱桩并应钻到桩底0.5米以下。
2.对质量有怀疑的桩及因灌注故障处理过的桩，均应用低应变动测法检测桩的质量。
根据作用在桩顶上动荷载能量是否使桩土之间发生一定塑性位移或弹性位移，而把动力测桩分为高、低应变两种方法。
动力检测法又有高应变与低应变之分。
对桩顶施加锤击，使桩身不沉应变达到1.5～2.5mm以上的称为高应变动测法，否则称为低应变动测法。
前者对了解桩的承载力效果较好，后者对检验桩身混凝土匀质性效果较优；
前者检测设备较笨重，价格贵，且因要求锤与桩的重量比须大于0.08～0.2，因此检测大直径、深长的灌注桩，锤的质量要求大于10吨以上，相应的吊张、搬运设备都显得笨重；
后者设备较轻便，价格低些。
高应变法，作用在桩上能量大，应力和应变水平接近或达到工程桩的应力、应变水平，动荷载使桩克服土阻力产生贯入度，从而使桩、土之间产生塑性位移。
桩对外的抗力主要通过位移产生，有了位移，桩侧和桩尖土阻力得到一定程度的产挥。
在桩顶量测到的桩，土响应信号包括承载力因素，所以高应变试桩可以对单桩承载力进行判定，也可以评价桩身结构完整性。
低应变法，作用在桩顶上的动荷载小于使用荷载，其能量小，只能使桩产生弹性变形，一般情况下只产生10-5动应变。
它是通过应力波在桩身中传播和反射原理，对桩身结构完整性进行评价；
根据振动理论对承载力进行推算。
低应变法从原理上不能直接得到承载力的推断，而是由实测动刚度和静动对比的修正进行推算，因此带有很大的地区经验和人为因素。
桩动测法的优点：
①仪器设备轻便，检测速度快和费用较低。
②具有静荷载试桩不具备的功能。
动力试桩除了和静力试桩一样，可检测单桩承载力外，还有桩身结构完整性检测、沉桩能力分析、桩工机械监控和桩动态特性测定等功能。
③可区分破坏模式是土的破坏还是桩身结构破坏。
④可对工程桩进行普查。
低应变法检测速度快，费用低，可对工程桩进行普遍检查，然后有针对性对质量稍差的桩进行承载力检测，更好地保证工程质量。
⑤波形拟合法不仅可得到单桩总承载力，还可进行侧阻力分布和端阻力值的估计。
目前在桥梁桩基检测过程中最常用的方法是应力反射波法。
下面简要介绍一下应力反射波法的原理及其应用.
一、反射波法的基本原理：
反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播。
在桩身明显存在波阻抗界面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩颈或扩颈）部位，将产生反身波。
经接收、放大滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。
据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。
当桩嵌于土体中，将受到桩周土的阻尼作用，桩的动力特性满足一维波动方程。
即：
V----质点振动位移
X----振动质点到振源的距离
t-----质点振动的时间
n-----阻尼系数
A----桩的截面积
Vp—纵波在桩中传播的速度
Vp=E/ρ
ρ---桩的质量密度
当在桩顶施加瞬时外力F（t）时，桩内只存在下行波，波在不同的波阻抗面上发生反射。
从上式中，可推导出应力波在桩体中旅行的时间及其对不同结构介质桩的纵波速度：
Vp=2L/tb
L------桩长
tb-----桩底反射波到达时间
当桩身存在缺陷或断桩时，各界面反射波使曲线变得复杂，认真分析波形并选出可靠的缺陷反射时间t，从而得到缺陷部位距桩顶的距离：
L=Vpm*t/2
Vpm----同一工地多根已检合格桩桩身纵波速度的平均值。
t--------缺陷部位距桩顶的距离。
二、现场检测及注意事项：
①安装全部测试设备，并应确认各项仪器装置处于正常工作状态。
②在测试前应正确选定仪器系统的各项工作参数，使仪器在设定的状态下进行试验。
③在瞬态激振试验中，重复测试的次数应大于4次。
④在测试过程中应观察各设备的工作状态，当设备均处于正常状态，则该次测试有效。
三、实测曲线判读解释的基本方法：
由于桩身种类复杂，实测曲线判读人员的技术水平有限，实测资料的解释是一项较为困难的工作。
（1）缺陷存在可能性的判读
判断桩身缺陷存在与否，需分辨实测曲线中有无缺陷的反射信号，及分辨桩底反射信号，这对缺陷的定性及定量解释是有帮助的。
桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。
另外计算桩身平均波速，从而评价桩身是否有缺陷及其严重程度。
此外，还应分析地层等资料，排除由于桩周土层波阻抗变化过大等因素造成的假反射现象。
（2）多次反射及多层反射问题
当实测曲线中出现多个反射波至时，应判别它是同一缺陷面的多次反射，还是桩间多次缺陷的多层反射，前者，即缺陷反射波在桩顶面及缺陷面间来回反射，其主要特征：
反射波至时间成倍增加，反射波能量有规律递减。
后者往往是杂乱的，不具有上述规律性。
多次反射现象的出现，一般表明缺陷在浅部，或反射系数较大（如断桩）。
它是桩顶存在严重离析或断桩的有力证据。
多层反射不只表明缺陷可能有多处，而且由下层缺陷反射波在能量上的相对差异，可推测上部缺陷的性质和相对规模。
一般情况下，应力波反射法所采集的较好波形应具有以下几个特征：
（1）多次锤击的波形重复性好；
（2）波形真实反映桩的实际情况，完好桩桩底反射明显；
（3）波形光滑，不应含毛刺或振荡波形；
（4）波形最终回归基线。
四、影响基桩质量检测波形的因素：
（1）露出于桩头的钢筋对波形的影响
由于灌注桩考虑到以后的承台问题，桩头均有钢筋露出，这对实测波形有一定的影响，严重时可影响反射信号的识别。
（2）桩头破损对波形的影响
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