钻孔灌注桩施工工艺.docx
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钻孔灌注桩施工工艺
5.1钻孔灌注桩施工工艺
（一）场地整平，机械进场后，做好一起施工前准备工作，首先进行灌注桩施工，施工工艺流程如下：
冲孔灌注桩施工工艺流程图
（二）冲孔灌注桩施工方法
⑴轴线、桩位测量复核：
根据施工图及测量有关资料放线定桩位，会同有关人员对轴线、桩位进行测量复核。
经复核确认轴线、桩位正确无误，并进行地下管线探测、处理后方可埋设护筒。
⑵护筒制作和埋设：
护筒采用8mm厚的钢板加工制作，其内径比钻头直径大200mm。
护筒顶部高出地面0.15～0.3m。
在埋护筒时，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒中心与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm。
护筒埋设深度1.2m，并应保持孔内泥浆面高于地面水位1.0m以上。
⑶冲孔桩泥浆制作及其性能要求：
①开孔时使用的泥浆用优质粘土制作，泥浆比重应控制在1.2～1.3；当钻孔至粘土层时应注入清水，以原土造浆护壁，泥浆比重应控制在1.1～1.3。
②泥浆的控制指标：
粘度18～22秒；含砂率不大于8％；胶体率不小于90％。
③施工中应经常测定泥浆的比重、粘度、含砂率和胶体率。
为了使泥浆有较好的技术性能，必要时可在泥浆中投入适量的添加剂。
（4）冲孔桩泥浆循环：
泥浆循环为正循环，其循环路线是：
净浆池的泥浆（通过泥浆泵的动力）→桩孔底→护筒出浆口→泥浆沟（管）输送泥浆→泥浆沉淀池→泥浆净化系统→净浆池→桩孔底……。
（5）异常情况的处理：
在钻孔过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应立即停止钻进，经采取下列有效措施后，方可继续施工：
①当钻孔倾斜时，可往复扫孔修正，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钻进中如遇坍孔，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洞口，并在护筒周围压上一层砂包。
（6）验孔和清孔：
钻孔过程中要做好详细的施工记录，桩孔施工至设计深度时，要会同现场监理工程师验孔，符合要求才进行清孔工作。
一般使用反循环工艺进行换浆清孔，使沉碴处于悬浮状态随旧浆排走。
清孔后孔底泥浆的比重应控制在1.1～1.2左右。
清孔结束时，孔底泥浆的含沙率应≤10%，粘度应≤18秒。
清孔后孔底的沉渣厚度应符合设计要求≤50mm，并在灌注水下
砼前必须复测孔底沉渣厚度，符合要求方可灌注水下砼。
如沉渣厚度超过规定者，可在灌注砼前对孔底进行高压射风数分钟，使沉渣飘浮后，才能灌注水下砼。
（7）钢筋笼的制作和安装：
①钢筋笼制作时应符合以下规定：
钢筋净距必须大于砼粗骨料粒径3倍以上；加劲箍设置在主筋外面，主筋一般不设弯钩，钢筋头也不得向内圆弯曲，以免阻碍导管工作；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。
②钢筋笼的制作除按设计要求外，其制作允许偏差尚应符合以下规定；主筋间距±10mm；箍筋间距或螺旋筋的螺距±20mm；加强箍间距±20mm；钢筋笼直径±10mm；钢筋笼长度±50mm。
③桩钢筋笼拟分两段制作，两段钢筋笼连接时采用单面搭接焊。
④钢筋笼吊运时应采取措施防止扭转、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。
⑤为了保证钢筋的保护层厚度，拟设置砼垫块。
⑥钢筋笼安装完毕，应会同设计单位和监理工程师进行隐蔽工程验收，验收合格及时灌注水下砼。
（8）灌注水下砼应执行下列规定：
①开始灌注砼时，隔水栓吊放的位置应近临泥浆面，导管底端到孔底的距离为0.3～0.5m。
②开始灌注前储料斗内必须有足以将导管的底端一次性埋入水下砼中0.8m以上深度的砼储存量。
③砼灌注的上升速度不得小于2m/h，每根桩的灌注时间不得超过以下规定：
灌注量在10m3以内≤2h；灌注量在10~20m3以内≤3h。
④随着砼的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入砼面以下一般保持2～4m，不宜大于6m，并不得小于1m，严禁把导管底端提出砼面，避免造成断桩。
⑤在水下砼灌注过程中，设专人测量导管埋深，填写好水下砼灌注记录表。
⑥水下砼灌注应连续进行，不得中断。
灌注前应有严密的施工组织设计及辅助设施，一旦发生机具故障或停电停水以及导管堵塞进水等事故时，应立即采取有效措施，并同时做好记录。
⑦提升导管时应避免碰挂钢筋笼，当砼面接近钢筋笼底时，应严格控制导管的埋管深度不要过大，当砼面上升到钢筋笼内3～4m，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。
⑨应控制最后一次砼的灌注量，不使桩顶超高或偏低过多，一般控制在设计桩顶标高以上约800mm。
（三）施工质量控制
（1）原材料和混凝土强度必须符合设计强度等级的要求以及施工规范的规定。
（2）实际浇灌混凝土量，严禁小于计算的体积。
并超灌1.2m。
（3）浇灌混凝土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。
（4）允许偏差项目
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
桩直径
±50
尺量检查
2
钢筋笼主筋间距
±10
尺量检查
3
钢筋龙箍筋间距
±20
尺量检查
4
钢筋笼直径
±10
尺量检查
5
钢筋笼长度
±100
尺量检查
6
桩的位置偏差
d≤1000d≤1000
1～3根桩、单排桩、群桩基础的边桩
d/6且、不大于100
拉线和尺量检查
条形基础的桩、群桩基础的中间桩
100+0.01H
d>1000
1～3根桩、单排桩、群桩基础的边桩
d/4且、不大于150
拉线和尺量检查
条形基础的桩、群桩基础的中间桩
150+0.01H
7
垂直度
1%
吊线和尺量检查
注：
d为桩的直径，H为施工现场地面标高与设计标高的距离。
（5）桩机就位要严格对中，保证桩机垂直下钻。
施工时要经常检查钻杆的使用情况，发现钻杆弯曲不能继续使用时，要及时修复或更换。
（6）钻孔过程中要经常检查钻头磨损程度，发现钻头磨损严重，直径小于规定值应及时补焊修复，以确保成孔直径符合设计要求。
（7）钻孔过程中应根据土层类别、孔径大小、钻孔深度及供浆量来确定相应的钻进速度。
钻速应符合下列规定：
a.在软土层中，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；
b．在硬土层或岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。
⑷为了确保桩的垂直度偏差小于0.5%，除钻孔时在钻具中设良好的导向装置外，还要经常对钻机进行水平测量，以保证钻机处于水平状态下工作。
（8）施工至岩层时，要按规定及时取岩样，取出岩样装入尼龙胶袋存放好备查，并详细记录入岩情况，终孔时要会同现场监理及有关人员验孔，符合终孔要求后迅速清孔，尽快灌注水下砼。
（四）施工中常见的质量通病及防治措施
1、护筒冒水
护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
造成原因：
埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。
防治措施：
在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。
在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。
钻头起落时，应防止碰撞护筒。
发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
2、孔壁坍陷
钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。
造成原因：
孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。
钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治措施：
在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。
成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
3、缩颈
缩颈即孔径小于设计孔径。
造成原因：
塑性土膨胀。
防治措施：
采用优质泥浆，降低失水量。
成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。
或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。
如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
4、钻孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
造成原因：
钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施：
先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。
在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。
进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。
另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。
钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。
5、桩底沉渣量过多
造成原因：
清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
防治措施：
成孔后，钻头提高孔底10～20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。
采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。
钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。
可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。
下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下3.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣≤50mm的目的。
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