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1、钻孔桩施工工艺,一、钻孔桩的施工工艺流程,1.1钻孔桩施工工艺流程图,埋设护筒(或填土筑台),安 装 钻 机,钻 进 成 孔,成 孔 检 查,清 孔,安放钢筋笼,吊装安放导管,浇筑水下砼,拨 出 护 筒,挖 泥 浆 池,安装泥浆泵,拌 制 泥 浆,确定桩位埋设护桩,填写检查记录,砼 记 录,护 筒 制 作,成 孔 记 录,钢筋笼制作,二、钻孔桩施工工艺,2.1.1认真阅读,研究图纸,熟悉,核对各桩基的地质资料,充分掌握桩基的基本资料即桩的根数、直径、桩长及总工程量。 2.1.2根据桩基的地质资料及总工程量,规划场地平面布置。确定桩基的施工顺序及泥浆池的位置容量。 2.1.3施工现场应三通一平,
2、即通水、通电、便道通畅,场地平整。在平整场地时应清除地表杂物,换填软土,平整压实。,2.1施工前的准备工作,2.2.1测量放线,测量人员放出桩基的中心点。根据测量组放出的桩基中线做出4个护桩。(护桩采用16的螺纹钢,打入硬土层40cm,并高出护筒顶20cm,钢筋周围用混凝土浇筑,并做上醒目的标记。保证护桩的牢固可靠),2.2桩基的钻孔施工,2.3护筒埋设,2.3.1护筒的埋设。不论采用何种钻机施工,均应在孔口埋设坚固且不漏水的护筒。护筒内径应大于钻头直径,具体而言,若采用冲击钻,则应比钻头直径大40cm,若采用旋挖钻机则应比钻头大约20cm,护筒埋设应符合下列规定。 护筒顶宜高出施工水位或地下
3、水位2米,并高出施工地面0.5米,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。 在岸滩上护筒埋设深度:黏性土、粉土不宜小于1米,砂类土不宜小于2米,当表面土松软时宜将护筒埋置在较硬密实的土层中至少0.5米;埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实。护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5 cm,倾斜度不得大于1%。,2.4.1就位前在桩机底部做好加固措施,防止机械在施工中出现下沉,跳动等情况。 2.4.2在用冲击钻施工时,冲击钻机是利用钻机本身的动力,将钻机大致移动就位,再用千斤顶顶起机架准确定位,使起重滑轮、钻头与护筒中心在同一垂直线上,以确保钻机的垂直度。钻机位置偏差不得大于5cm,护筒斜度不得大于1
4、%,2.4桩机就位,2.5.1根据钻孔桩工作量大小合理规划好泥浆池、沉淀池。 2.5.2泥浆的作用:钻孔中泥浆不仅保护孔壁不坍,更重要的是在冲击钻进时还有排碴作用。如使用太稠的泥浆会增大钻头阻力,影响钻进速度,而且增加在孔壁或钢筋上的泥浆附着量,影响受力,还会增加清孔的困难。 2.5.3泥浆的性能指标,应符合下列标准:泥浆比重,冲击钻机钻孔时,入孔泥浆比重为1.11.3,如冲击钻为实心钻头时,对砂粘土不宜大于1.3,当地层为大漂石,卵石层时不宜大于1.4,岩石不宜大于1.2, 黏度:一般地层1622S 松散易塌地层1928s 含砂率:新制泥浆不大于4%; 胶体率:不小于95%;PH值:应大于6
5、.5 2.5.4造浆原料宜选用优质黏土,有条件时应优先采用膨润土造浆为了提高泥浆粘稠度和胶体率,可在泥浆中掺入烧碱或碳酸钠添加剂,其掺量应经过试验确定。造浆后应试验全部性能指标,钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率。,2.5泥浆制备,2.6.1开钻前应检查钻机是否正常运转,钻机底部有无变形,固定钻架的缆风绳有无松动,护筒位置是否符合要求。 2.6.2各个工序紧密衔接,互不干扰,基桩较多的基础采用多机作业时,应事先拟定钻孔顺序,钻机移动的路线图。为保证质量,加快进度,通常把钻孔、安放钢筋笼、灌注水下砼三道工序连续完成后再移动钻机,这样可充分利用钻机本身的起吊设备。 2.6.3冲击钻机操作程序是:钻进
6、抽查投泥(或泥浆)钻进的反复循环以及辅助作业(检查孔径、钻具、修理机械设备、补焊钻头等)的交错过程,关键问题是掌握冲程大小和抽碴时机。开机前应在护筒内多加一些土块,并用小冲程慢冲。若用简易钻机,施工时冲程不宜大于1.0m。当孔底己在护筒脚下34m时,可根据地质情况适当加大冲程,孔内水位应高于护筒脚0.5m以上,比护筒顶至少低0.3m,孔内水位高出孔外水位至少1.0m以上,以保持必要的水头高度。,2.6钻孔施工,2.6.4换浆、清碴 随着孔内钻碴增多,泥浆变得粘稠,粘滞性逐渐增大,钻孔速度逐渐下降,必须进行换浆清抽碴。 清碴可采用抽碴法、换浆法进行,一般情况下每钻进0.60.8m 清碴一次,向孔
7、内压入新鲜泥浆,同时将孔内粘稠泥浆置换出来。 桩孔钻至设计标高后,及时请监理工程师和设计单位对孔深、孔径、孔的倾斜、孔位偏差及地质情况进行实测检查、签证,合格后进行清孔。,2.6钻孔施工,2.6.5第一次清孔 当孔底标高及孔径达到设计要求、检测合格后,即可进行清孔。 清孔可采用换浆法进行,清孔时应保持孔内水位,避免塌孔。清孔后的泥浆指标应符合下列标准;孔内排出的泥浆手摸无23mm的颗粒。泥浆比重不大于1.1。 含砂率小于2%。粘稠度为1720秒。 浇筑水下混凝土前沉渣厚度应符合设计要求,设计没要求时,柱桩不大于50mm,摩擦桩不大于200mm。当孔内于排出的泥浆各项指标复核规范要求后,即可停止
8、清孔,质检通过后,吊装钢筋笼。,2.6钻孔施工,2.6.6吊放钢筋笼 钢筋笼在钢筋加工厂制作,钢筋笼较长时可分段加工、制作,分段运输到现场吊装、接长。在地下水或地表水具有腐蚀性的地方,钢筋要按设计要求进行防腐处理。 钢筋笼制作完成后,运到现场,汽车吊及时吊放钢筋笼,并按规范要求进行焊接接长。,2.6钻孔施工,2.6.7安装导管导管用300mm 无缝钢管制作,每节长2.05.0m,配12节长0.51.5m 短管,丝扣连接。使用前对导管进行水密、承压和接头抗拉试验,保证导管不漏水。 导管安装后,其底部距孔底留250400mm 的空间。砼浇筑支架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置砼漏
9、斗。,2.6钻孔施工,2.6.8第二次清孔 由于安放钢筋笼及导管时,孔底又会产生沉碴,所以钢筋笼及导管就位后,利用导管进行第二次清孔。 二次清孔时,在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管置换沉碴。 当孔内泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2,黏度为1720s,桩底沉碴厚度满足规范要求(柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm )时,清孔合格,即可浇筑水下混凝土。,2.6钻孔施工,2.6.9 灌注混凝土 混凝土施工前编制钻孔灌注桩混凝土施工细则,严格按规范操作,确保混凝土质量满足强度和耐久性要求。 混凝土在拌合站采用自动计量的强制式拌合机拌合,原材料检验合格。 混凝土采
10、用搅拌运输车运输,防止运输途中出现离析、造成塌落度损失。 桩基水下混凝土采用导管法灌注施工。导管利用钻架或汽车吊提升。 安装导管时使其置放孔中,轴线顺直,平稳沉放,防止挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管上口设漏斗和储料斗,下口距孔底约0.4m 。 灌注混凝土前,采用射水或射风冲射钻孔孔底35 分钟,使孔底沉碴充分翻动、上浮,减少孔底沉碴。 在漏斗底口设置橡皮球隔水设施,采用砍球法灌注首批混凝土,首批混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(不小于1m)。 灌注开始后,应连续地进行,严禁中途停灌。 当混凝土面升到钢筋笼下端时,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升, 应尽量减缓混凝土灌注速度,减小混凝土从导管底口出来后
11、向上的冲击力。 导管提升时,要保持位置居中,根据导管埋置深度确定提升高度,提升后导管埋升不得小于1m。 桩顶灌注标高应比设计标高超灌0.5m 以上。 施工用的钢护筒,在灌注结束后,混凝土初凝前拔出。,2.6钻孔施工,施工注意事项 (1)在灌注过程中,当导管内混凝土不满含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整个地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,使混凝土灌不下去。 (2)钻机操作人员必须穿绝缘胶鞋,带安全帽。 (3)钻进过程中应随时注意孔内有无异常情况,钻架是否倾斜,各连接部位螺栓是否松动。 (4)导管提升不能过猛,防止导管拉断,同时也防止导管提离混凝土面,造成断桩事故。,2.7施工注意
12、事项,钻孔质量控制 (1)钻机定位时,钻头中心与孔位中心偏差不得大于5cm,确保钻孔定位准确。 (2)钻孔施工中,经常校核空位,防止出现偏孔,确保钻孔中心与设计桩位偏差不大于5cm 。 (3)钻孔过程中,经常采用检孔器检查孔径、孔形,防止出现缩孔和梅花孔,确保桩径符合设计要求、钻孔倾斜度不大于1。 (4)清碴采用二次清孔法,灌注混凝土前采用射水或射风冲射孔底清除孔底沉碴,确保孔底沉碴厚度符合规范要求(柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm)。,2.8钻孔质量控制,钢筋加工、安装质量控制 (1)钢筋的品种、规格必须设计要求。原材料加工前进行抽验,各项指标必须符合规范要求。 (2)钢筋的形状和尺寸
13、严格按设计要求加工,误差严格控制允许范围内。 (3)钢筋骨架直径、主钢筋间距、加强筋间距和螺旋筋间距符合设计要求,误差控制在规范允许范围内。 (4)钢筋连接符合规范规定,采用双面焊缝搭接接时焊缝长度不小于5d(d 为钢筋直径),采用单面焊缝搭接接时焊缝长度不小于10d(d 为钢筋直径),焊缝要饱满,高度不小于0.3 d(d 为钢筋直径)、且不小于4mm,宽度不小于0.7 d(d 为钢筋直径)、且不小于8mm 。并不得出现夹碴、烧筋等现象,焊接强度试验满足规范要求。 (5)钢筋焊接前进行预弯折,确保钢筋焊接后轴线基本重合,轴线偏移不大于2mm 。,2.9钢筋加工、安装,三、钻孔桩施工过程中容易出
14、现的问题及处理方法,1、质量问题及现象 1)成孔后不垂直,偏差值大于规定的L/100。 2)钢筋笼不能顺利入孔。 2、原因分析 1)钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程中发生不均匀沉降。 2)水上钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形。 3)钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。 4)在旧建筑物附近钻孔过程中遇到障碍物,把钻头挤向一侧。 5)土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。 3、预防措施 1)钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。水上钻机平
15、台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。 2)应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。 3)在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。 4)要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。 5)使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。 4、处理措施 1)当遇到孤石等障碍物时,可采用冲击钻冲击成孔。 2)当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔。,1、如何防治钻孔灌注桩发生偏斜?,1、质量问题及现象 当使用探孔器检
16、查成孔时,探孔器下放到某一部位时受阻,无法顺利检查到孔底。钻孔某一部位的直径小于设计要求,或从某一部位开始,孔径逐渐缩小。 2、原因分析 1)地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔。 2)地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔。 3)钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。 3、预防措施 1)根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔。 2)经常检查钻头,当出现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头补焊后,再进行扩孔至设计桩径。 4、处理措施 当出现缩孔时,可用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止。,2、在钻孔过程中发生
17、缩孔怎么办?,1、质量问题及现象 在钻孔过程中或成孔后井壁坍塌。 2、原因分析 1)由于泥浆稠度小,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,或周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部的粘土层厚度不足,护筒底部漏水等原因,造成泥浆水头高度不够,对孔壁压力减少。 2)泥浆相对密度过小,致使水头对孔壁的压力较小。 3)在松软砂层中钻孔时进尺过快,泥浆护壁形成较慢,并壁渗水。 4)钻进时未连续作业,中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2m,降低了水头对孔壁的压力。 5)操作不当,提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。 6)钻孔附近有大型设备作业,或有临是时通行便道,车辆通行时产生振动。 7
18、)清孔后未及时浇注砼,放置时间过长。 3、预防措施 1)在钻孔附近,不要设临时通过便道,禁止有大型设备作业。 2)在陆地埋置护筒时,应在底部夯填50cm厚的粘土,在护筒周围也要夯填粘土,并注意夯实,护筒周围要均匀回填,保证护筒稳固和防止地面水的渗入。 3)水中振动沉入护筒时,应根据地质资料,将护筒沉穿於泥及透不层,护筒之间的接头要密封好,防止漏水。 4)应根据设计部门提供的地质勘探资料,根据地质情况的不同,选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。如在砂层中钻孔时,应加大泥浆稠度,选用较好的造浆材料,提高泥浆的粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。 5)当汛期或潮汐地区水位变化较大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头压力相对稳定。 6)钻孔时要连续作业,无特殊情况中途不得停钻。 7)提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁. 8)若浇筑准备工作不充分,暂时不要进行清孔,清孔合格后要及时浇筑砼。 9)供水时不得将水管直接冲射孔壁,孔口附近不得集聚地表水。,