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1、8 灌注桩基础8.1.1本章适用于钻、挖孔灌注桩施工。8.1.2 灌注桩施工应具备工程地质资料和水文地质资料，水、水泥、砂、石、钢筋等原材料及制品的质量检验报告。8.1.3灌注桩施工时，应按有关规定制定安全生产、保护环境等措施。8.1.4灌注桩施工应有完善的施工记录。8.1.5特殊地区灌注桩施工应注意以下事项：1 在山坡上施工时，要清除坡面危石浮土。若坡面有裂缝或坍塌迹象者，应设必要的防护。2 在岩溶地区或采空区不宜采用挖孔桩施工。不得不采用时，必须做好防止坍塌、埋钻的有效措施。3 在砂性土及粉砂性土层较厚的地区必须采取防止地层液化、缩孔、孔壁坍塌的有效措施。4 在软土地区应采取有效措施防止桩
2、孔缩径、坍孔等。5 冻土地区灌注桩施工应选择减少施工扰动的合适钻机成孔，应采用低温或负温早强耐久性混凝土，以确保多年冻土地区桩基础的质量。8.3钻孔灌注桩8.3.1场地、平台及护简1 施工平台1）场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛的技术要求应符合本规范第11章沉井基础施工的有关规定。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.51.0m。2）场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。平台的设计与施工可按本规范的有关规定执行。(1)钢管桩施工平台施工质量要求：钢管桩倾斜率在1%以内。
3、位置偏差在300mm以内。平台必须平整，各联接处要牢固，钢管桩周围需要抛砂包，并定期测量钢管桩周围河床面标高，检查冲刷是否超过允许程度。严禁船只碰撞，夜间开启平台首尾示警灯，设置救生圈以保证人身安全。(2)双壁钢围堰平台，应符合本规范14.2的规定。2 护筒设置1）护筒内径宜比桩径大200400mm。2）护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于l%，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。3）旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。4）水域护筒设置，应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角（指斜桩）和两节护筒的连接质量
4、均需符合上述要求。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。5）护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.02.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上。若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多，应先做试桩，鉴定在此类地区采用钻孔灌注桩基的可行性。当处于潮水影响地区时，应高出最高施工水位1.52.0m，并应采取稳定护筒内水头的措施。6）护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为24m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于1.01.5m。7）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，
5、不漏水。8.3.2泥浆的调制和使用技术要求1 钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标可参照表8.3.2选用。2 对大直径或超长钻孔灌注桩，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。8.3.3钻孔施工1 一般要求1）钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。2）钻孔时，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆。3）钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。4）钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交
6、待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。5）钻头的直径要求：对于回旋钻，钻头不宜小于设计桩径；对于冲击钻，冲锤直径小于设计桩径20mm为宜。2 钻孔灌注桩钻进的注意事项1）不论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。2）采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。3）用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压
7、进的首节护简必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护简拔出，调整后重新压入钻进。4）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。5）变截面桩的施工全断面一次成孔或再分级扩孔钻进，分级扩孔时变截面桩开始用大直径钻头，钻到变截面处换小直径钻头钻进,达到设计高程后，再换钻头扩孔到没计直径，依次作业23次直到完成符合设计要求的变截面桩。钻孔时为保持孔壁稳定，覆盖层进尺不能过快，宜采用减压吊钻钻进。6）旋挖钻孔的技术要求：(1)场地处理：旋挖钻机底座的施工场地应平整、夯实处理，避免钻进过
8、程中钻机产生沉陷。采用平台施工时，必须对平台的承载力进行计算，满足旋挖钻机的承载力要求方能施工。(2)泥浆调制：旋挖钻机在粉砂土层、夹砂土层、地下水位较高的地区进行钻孔施工时，应采用性能良好的泥浆，以抑制地下水、悬浮钻渣、稳定孔壁，防止坍孔。(3)泥浆性能指标：相对密度1.021.10，粘度1822s，砂率4%，泥皮厚度2mm， PH值7。也可根据现场地质条件，经试验确定泥浆指标。(4)钻机施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部，以保证孔壁的稳定。(5)旋挖钻机施工初期，提升钻斗时，避免因筒斗下部产生较大的负压力作用产生“吸钻”现象而造成孔壁缩颈，须对筒式钻斗的筒壁对称加焊护壁钢板（或增设
9、导流槽）进行改进，以减少钻孔缩颈现象的发生。(6)钻进施工过程中严格控制一次钻进速度，避免进尺过快造成塌孔埋钻事故。(7)钻斗升降速度过快时，易造成孔壁缩颈、坍塌事故。钻斗升降速度宜控制在0.750.80m/s，在粉砂层或亚砂土层时，钻斗升降速度应更加缓慢。(8)泥浆初次注入时，应垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿护筒壁冲刷孔壁使其底部孔壁松散坍塌；钢筋骨架和检探孔器应使用吊机垂直、平稳放入孔内，避免破坏孔壁，造成废桩事故。(9)采用全护筒跟进成孔时，可不用泥浆护壁。3 二次成孔的使用条件1）当钻孔桩桩径较大，或钻孔机械的能力不能满足一次成孔的要求时，可采用二次成孔的方式进行钻孔施工。2）对于
10、溶洞发育较为发达的地区，为了保证施工安全，可用地质CT法探测桩位处地下溶洞的分布情况，并用小钻头先试钻，探明溶洞分布情况后，再进行二次成孔。3）对于大直径的回旋钻成孔，一次成孔的钻头阻力较大时，可先用小钻头成孔，再二次扩孔至设计桩径。8.3.4清孔1 清孔要求1）钻孔深度达到没计标高后,应对孔深、孔径进行检查，符合本规范表8.7.3的要求后方可清孔。2）清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。 3）在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。2 清孔时应注意的事项1）清孔方法有
11、换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，可根据具体情况选择使用。2）不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。 3）不论采用何种方法清孔，清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符合表8.7.3的规定。灌注水下混凝土前，孔底沉淀土厚度应符合表8.7.3的规定。4）不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。8.3.5灌注水下混凝土1 钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求1）钢筋骨架的制作应符合设计要求和本规范第4章的有关规定。2）长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定，应确保不变形，接头应错开。3）应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为
12、2m，横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。4）骨架入孔一般用吊机，无吊机时，可采用钻机钻架、灌注塔架。起吊应按骨架长度的编号入孔。5）钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距10mm、箍筋间距20mm、骨架外径10mm、骨架倾斜度0.5%、骨架保护层厚度20mm、骨架中心平面位置20mm、骨架顶端高箱20mm，骨架底面高程50mm。6）变截面桩钢筋骨架吊放按设计要求施工。2 灌注水下混凝土时应配备的主要设备及备用设备1）灌注水下混凝土的搅拌机能力,应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。2）水下灌注混凝
13、土的泵送机具宜采用混凝土泵，距离稍远的宜采用混凝土搅拌运输车。采用普通汽车运输时，运输容器应严密坚实，不漏浆、不吸水，便于装卸，混凝土不应离析。其途中运输与灌注混凝土温度有关时，可参照本规范第6、25章的有关规定执行。3）水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200350mm，视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，p可按式(8.3.5-2)计算：4）导管应自下而上顺序编号，单节导管作好标示尺度，导管吊装设备能力应充分满足施工要求。5）导管应定时进
14、行水密试验，以确保桩基施工质量。 3 水下混凝土配制1）可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时问不宜早于2.5h，水泥的强度等级不宜低于32.5。2）粗集料宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm。3）细集料宜采用级配良好的中砂。4）混凝土配合比的含砂率宜采用0.40.5，水灰比宜采用0.50.6。有试验依据时含砂率和水灰比可酌情增大或减小。5）混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保
15、持足够的流动性,其坍落度一般情况下宜为180220mm，特殊情况时宜通过试验确定。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料，其技术条件及掺用量可参照本规范第6章有关规定办理。6）每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg。混凝土拌和物的配合比，可在保证水下混凝土顺利灌注的条件下，按照本规范第6章有关混凝土配合比设计方法计算确定。7）对沿海地区(包括有盐碱腐蚀性地下水地区)应配制防腐蚀混凝土。4 灌注水下混凝土的技术要求1）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1.0m)和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参考公式(8.3.5-4)计算：2）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。3）首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。4）在灌注过程中,特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。 5）在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在26m。6）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。 7）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部lm左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高
