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1、大直径桩柱施工（钻孔灌注桩柱）系指桩径大于 250cm，大直径桩柱按其施工方法的不同可分为钻孔灌注桩柱，钻埋空 心桩柱和挖空心桩柱三类。 1施工平台 1）平台构造：钢管桩工作平台由钢管桩与纵横梁组成，钢管桩可用成品管或用 6mm- 10mm 钢板卷制而成，采用振动下沉法安装到位。直径 0.5-1.2m 不等。纵梁常使用 六四军用桁架、万能杆件桁架、贝雷桁架，使用时要注意设计钢管的跨径最好为节 距的倍数，以提高支点的剪力。平台构造如图形 3-4-1。 2）钢管桩施工：钢管的成品有热轧无缝钢管，有缝焊接管和螺旋焊接钢管三种，为便 于长期周转使用，施工时多采用成品管，钢管分节，节的长度一般为 4-6
2、m，节与 节之间的钢法兰圈用电焊连接，以增加连接刚度。 钢管桩的底节刃脚处要贴焊钢板圈，离刃脚一定高度 h 要设内横隔板来提高垂直承 载力，以便较容易外拔。 钢管桩常用震（拔）两用的震动锤，其技术规格如表 3-4-1。 双频率震动锤震动力项目400KN600KN电动功率（千瓦）5588长(cm)90112宽(cm)9088外 形高(cm)160197重量（KN）4050启动功率（千瓦）120180拔振动（KN）150250钢管桩施打在软弱地层时宜用高频激震，深层或终振阶段宜使用低频激振，每次震 动时间根据土质情况及震动机能力大小来定，一般不超过 10-15 分钟，震动时间过 多对震动机的零部件
3、易于磨损。 钢管桩沉入施工的极限承载可参考下表： 表 3-4-2桩周有限摩阻力 桩尖极限承载力 K项目 土壤静止震动静止震动IL115-308-1510006001IL0.6530-4515-2216009000.65IL0.3550-7025-3522001300粘 性 土0.35IL70-8535-4030001800中密35-5020-3025002200粉 砂密实50-6530-4050004500中密50-6530-4030002700细 砂密实65-8040-5055005000中密70-9055-7035003100粗 砂密实90-10570-8560005400中密80-110
4、65-9040003600砾 石密实120-180100-140700063003）钢管桩施工工序a 定位旋测：在浮吊工作船进入墩位前，先经过测量将桩位用浮标形式定位，待定 位船抛锚就位后，选用平台钢管桩中一根作定位桩，先行震入，以后再以此根做定 位的标准。 b 施打顺序以浮吊移动方便为准，浮吊大致分为三类：汽车（履带）浮吊，桅杆浮 吊，龙门浮吊，其中汽车浮吊是在钢驳船上装设汽车（履带）吊，考虑到震动锤的 冲击力较大，为稳定起见，常将船尾（头）对准钢管桩，钢管桩安装了震动锤后， 顶部用 4 根风缆固定，缆风绳可设在工作船上或已施打的钢管桩上，缆风的作用是 控制钢管桩的竖向倾斜，钢管桩震沉到工作
5、平台高程后停止，再接长，依次施工直 到设计位置，一个平台的钢管桩要集中施打，才能发挥效率。 c 平台施工见图 3-4-3，为提高大型高级钻机功效，在施工组织设计中至少要安排多 套平台与钢管桩。 d 桩头处理：按平台设计标高将桩头割平，在端部相当于钢管 1 个直径 D 的深度内， 焊一块水平隔板做底模板，再在端部焊顶盖板（20mm 厚）在其中心留 20mm 孔 来浇封头砼，藉以保证接头部位的平稳。 e 当平台钢管桩出水较高或流速较大时，钢管桩顶要设横梁，设剪力撑，形成框架， 然后在横梁上安装纵桁梁，在纵桁梁节间支点上安置工字钢横梁，并用抱箍固定， 在横梁上铺设木（竹）跳板，在此平台架设工作基本完
6、成。 2钢护筒就位 1）施工前的准备工作护筒制作及运输到墩位 射水，吸泥机就位 振动沉桩锤，锤座就位 吊装 机械，电源就位 操作平台完成（或定位船就位） 导向架（或导向井框）就 位 复测完成。 2）接长护筒 a 将底节护筒装入导向架内，并用手拉葫芦调整中线位置，用夹具固定在平台上， 再在其上吊放第二节，钢护筒顶底部各焊有一道水平回劲法兰圈采用电焊连接方式 接长。二节完成后再放第三节，直至护筒长度大于水深后，再用吊车将护筒下沉到 河床表面。 b 护筒放置在河床面上，上端用手拉葫芦固定在平台上，下端用钢丝绳在前方锚碇 上牵引固定，防止水流冲偏。 c 护筒顶节和震动锤座牢固地连成一体（检接加焊接）
7、，在锤座底部接 4 根风缆，用 以调整护筒倾斜。 3）震动下沉 a 采用电动震动锤下沉护筒，当护筒顶距工作面 0.8m 左右时，停止振沉，解除锤座 与顶节护筒连系，按同样步骤再接长护筒。 b 每锤击下沉 1m 左右都要进行护筒垂直度的检校，如护筒倾斜应停振，采用调整 风缆方式纠正。 c 施工中发现护筒有漏水孔洞，应采用钢板和环氧树脂封闭。 d 护筒先桩锤自重下沉，待取得足够的稳定性后，再行振动下沉，避免在偏载作用 下，形成严重倾斜偏位。 e 当采用高压射水配合空气吸泥机吸泥振沉施工时，严防不对称射水，造成刃脚单 边受力倾斜，应在护筒内土体全断面对称均匀冲淘，保留护筒内土体表面距刃脚下 口 50
8、-100cm 时再行振沉。f当护筒下沉未能满足设计要求时，可采取以下几种办法： 护脚：在护筒外抛尼龙袋装砂砾或片石护筒底，以减少水流所产生的局部冲刷，此 种方法常用在软弱土层上。 加强护壁：钻机在护筒下口几米范围内钻孔时，要使用粘度大的浓泥浆， （可渗入 10%水泥） ，而且钻进速度要慢，使泥浆渗入孔壁，形成一道化学膜护壁。 降低水头，采用油田泥浆：当护筒埋置深度不足水深度一半时，护筒内泥浆水头不 能采用 2m 高，应取 0.5-1.0m，因此钻孔桩孔壁的稳定性差，在整个钻孔过程中都 应采用高效油田泥浆护壁。 g 护筒按要求应下沉到冲刷线以下，满足设计与规范要求。 4）大直径桩用护筒施工常见事
9、故处理事故事故原因处理意见护 筒 中 心 偏 位 与 倾 斜扩展挖造成单测进尺快。地质层面硬度不均，软的事一侧进尺 快。地质层面不平。护筒因过量单侧超挖而倾斜。孤石支撑单侧护筒造成振沉过程受力 不匀而倾斜。静压过程不均衡，对称加重。沉桩锤与护筒两中心不在一直线上。加强施工管理，严格操作程 序。 加载均衡、对称，吹吸掏挖 统一。 偏位或倾斜的护筒不宜强力 纠偏以免护筒失圆。应用射 水排除另侧土体，使护筒在 重力作用下回位。 用微爆法或取石工具，冲击 钻将孤石挤入周围土体等去 掉障碍方法后，再纠偏。 太大的偏斜，提出护筒，再 回填砂石，粘土到偏位处以 上一米左右，静沉一段时间 后重定位。护 筒 漏
10、 水 泥 浆水头过高致反穿孔。钻进地层下伏粗卵石（或砾石层）加 上泥浆性能差而漏浆。有承压水或潮汐变化的钻孔现象因水 头、泥浆维护不够，坍塌孔（筒底） 而漏浆。护筒连接位置或加工过程末封闭孔洞 而漏浆。护筒下口末落入不透水层或不透水层 厚度不够，由于孔内水头和泥浆指标 控制失当，造成倒灌或反穿孔。因床面受洪水或超常冲刷造成护筒部 分埋入深度不够。振动或偏压护筒造成坍孔。回填土、杂填土因护筒未能穿过而漏 浆。回填土、杂填土最好全护筒 穿过。 适当增加沉埋深度。 调整水头高度和泥浆参数。 填充护筒孔洞，护筒底穿孔 用外侧草袋泥包填充至相应 标高。 护筒外填砂压浆法稳定覆盖 层，增强防渗能力。 冲击
11、成孔施工时，开孔时回 填粘土、片石慢慢造孔，进 行堵塞。水位涨幅过大的河流或潮汐影响河流。 连通管船阀自动水头稳定系 统。护筒内外水头不稳不稳定承压水影响。虹吸管自动水头稳定系统。 泥浆船。 不稳定的承压水地层一般采 用承压水平平均高度过高的 承压水柱高度将采用增重剂 调节内水面到施工范围或换 用其他成孔方法。3泥采系统 1）泥浆的选择原则 泥浆类型的选择是水文、地质、桩柱结构、钻机性能、设备条件、材料条件和经济等 因素综合比较后确定的。在地层稳完成护筒能沉入稳定风化基岩时，往往可以采用无 泥浆的反循环清水钻进。 在线水河滩和覆盖层较薄，而护筒又难沉至基岩时，考虑穿过覆盖层的孔壁安全，往 往使
12、用泥浆。 当施工水深，覆盖层较厚，桩长且护筒不能沉至稳定风化岩层的大直径桩施工时，应 使用经过设计、试验而特别配制的高质量泥浆（油田泥浆） 。 2）油田泥浆指标： 造浆用材料 a 膨润土指以凿脱石为主的粘土AL2Si010（OH）2，其特点是造浆率高，1 吨膨润 土可造 10-20m3泥浆，而 1 吨普通粘土，只能造 1-4m3泥浆。 b 增粘剂：不增大泥浆比重 =1.10 以内，而增加泥粘度，提高泥浆护壁，携渣， 防止钻渣沉淀能力，必须采用增粘剂，主要有 PHP聚丙烯酰胺（P.A.M）水解产 物和 CMC即羧甲基纤维素，都具有有效提高粘度功能。 c 分散剂：其作用是改善泥浆质量和再利用。常用
13、的有：碱类：纯碱（Na2CO3）掺 量为水重的 0.1%-0.5%。复合磷酸盐类：常用六甲基磷酸钠（Na6P6O16）掺量为 0.1%- 0.5%. d 堵漏剂：当孔壁出现泥浆漏尖时，在钻孔泥浆中掺入锯木屑（水量的 1%-2%） ， 水泥（17kg/m3） ，稻草末等堵漏剂。 油田泥浆指标 对反循环钻孔而言，泥浆性能应遵循“三低一适当”的原则。即低密度，低失水，低 含砂率，适当粘度。综合一般钻孔经验，泥浆性能参数表如下：参数名称单位新鲜泥浆钻进泥浆终孔前泥浆密度 G/cm3101-105（2/3 余水+1/2 膨润土）（1/2 处理剂）（1/3 余水）要求：泥浆材料逐次加入。 4）钻孔泥浆的施
14、工管理 a根据孔位地质的柱状图，确定在不同土层中钻进应采用的泥浆性能指标，并通过 试验孔分析泥浆性能的适应情况，确定泥浆使用方案做为施工依据。 b开钻时新鲜泥浆入孔应通过导管（或钻杆）从孔底灌入，置换钻孔上部清水。 c在进入某一土层前，应调整泥浆参数，使抽检泥浆符合设计要求后，才允许继续 进尺。切忌盲目进尺，尤其在易坍塌易漏失地层更应引起重视。 d每次泥浆性能的调整是根据取样试验进行，关键是确定处理剂的加入量，应视试 验结果和孔内泥浆数量以及泥浆循环速度确定，可在一个循环周期内均匀加完， 切忌乱加。 e在施钻过程中，应每隔 12 小时，测量一次泥浆性能。 f终孔循环除砂后，从孔底灌入新鲜泥浆
15、35m 高，确保桩尖无沉淀。 g泥浆应回收利用，经检测加入适量的碱和 PHP 等处理剂，使其符合设计后备用。4成孔施工 1）钻桩就位 a 打捞护筒内掉落的杂物铁件，以防开钻故障。 b 大直径钻头往往要先吊置护筒，并用倒链临时定位，钻机就位后再连接钻杆与钻 头。 2）护筒就位和造浆 a 将泥浆注入孔内并空钻同时调节泥浆各项指标。 b 气举反循环钻机开孔前先用正循环使其钻头吸渣孔上有 67m 以上的水柱。 3）钻进 a 表面覆盖层进尺过快，会造成孔壁不稳，此段应减压钻进， （减压率 6070%） ， 全断面一次成孔，进入岩层后再行分次扩孔。 b 开钻先送风后转动一分钟后再降钻头，不论是首钻还是续钻
16、都应减压、低速，慢 给进。 c 接长钻杆前，应先提起钻头离孔底 10cm，继续排渣 45 分钟，再将钻具上提接 长钻杆。 d 钻杆连接端面要涂防水油，放橡胶止水圈，螺栓要对称平衡拧紧上牢。 e 钻进到设计标高时，以钻杆长度核实孔深及标高，并提起钻头 10cm，回转继续清 孔一个台班，检验泥浆是否接近技术指标， （比重 1.05-1.08，粘度 20-23 秒，PH810，胶体率 99-100%，含砂量应小于 4%） 。 f检验孔深标高及泥浆指标合格后， （监理验收） ，再从钻杆中反灌油田泥浆到孔底34m 高，用以减少沉淀层厚度，保证岩面的清洁。 4）清孔方法由于大直径桩，桩底面积大，孔底软垫层将严重影响工程质量，因此在成孔的后
