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1、钻 孔 灌 注 桩 施 工 工 法1 前言钻孔灌注桩在我国桥梁桩基施工中是一项应用十分广泛的施工技术，随着经济建设的不断发展，在水利工程及房屋建筑工程中也得到了大量的推广和应用。但由于钻孔灌注桩的施工工序较多，要保证成孔安全，又要保证桩孔垂直度，还要保证成桩质量，必须做好每道工序的工作及工序间的衔接。同时钢筋笼的偏移及混凝土灌注时的上浮也是钻孔灌注桩施工经常发生的问题。为确保钻孔灌注桩成桩质量，我公司在多年的施工中不断总结，最终整理形成本工法。2工艺特点2.1施工工序较多，每道工序的工作及工序间的衔接都必须连续，一气呵成不得在中途停留。2.2需要工种较多，各工种做到相互协调协同工作。2.3地下
2、超深基础作业,混凝土为水下灌注。2.4使钢筋笼有效居中，并防治了钢筋笼在混凝土灌注时的上浮。2.5避免出现施工缺陷，做到一次成功。3适用范围3.1.本工法适用范围：1600mm（可以到2000mm）孔径600 mm，孔深100m（可以到200m）以内。3.2.适用地层：粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层。4工艺原理结合工程及地质条件，选用不同钻机进行成孔，用吊车或钻机下放钢筋笼，导管法灌注混凝土，从而实现成桩达到竖向承重的目的。5施工工艺5.1.施工顺序在施工前，先对钻孔中心进行校对然后钻机就位成孔。成孔中钢筋笼进行制备，成孔验收后下笼、下导管进行二次清孔验收，最后进行灌注成桩。5.2.
3、工艺流程施工准备放样定位护筒埋设泥浆循环池（筒）孔位验收泥浆制备钻机就位校正空钻孔深渣浆分离器成孔钢材进场、验收一次清孔钢筋笼制作安装钢筋笼钢筋笼吊运导管安装检查导管测定沉渣二次清孔、验收砼供应测砼返高水下砼灌注坍落度检测储浆池测量砼面、拆除导管砼输送就位排污运输灌注结束试块制作、养护排污场地孔口防护送试块测试桩机移位单桩施工资料汇总单桩质量评估6施工技术要求6.1施工前期准备6.1.1.根据设计施工图要求及施工特点来确定施工的工艺方法，根据施工环境来制定施工的总体顺序。6.1.2.作好施工前期的施工技术准备和生产物资准备。熟悉和审查施工图纸及其设计文件，并根据施工要求及特点进行翻样、交底。落
4、实各种检查及验收程序。做好各种监视和测量仪器的检验，及生产设备的验收、调试工作。6.1.3.钻机的选择：钻孔灌注桩根据桩径、桩长、地质条件、水文情况等诸多因素来选择钻机的型号、扭矩及钻具的各项参数。一般在地层强度较高、钻孔深度较深地质情况较复杂则选用较大型号钻机，另其相反。6.2护筒的技术要求6.2.1.护筒的作用：控制桩位、导正钻具；防止孔口和孔壁坍塌；固定钢筋笼。6.2.2.护筒可采用砖砌护筒、木护筒、钢护筒、钢筋混凝土护筒。护筒一般应采用4-8mm钢板制作的钢护筒，其内径应大于钻孔直径100mm，上部宜开设1-2个溢浆口。6.2.3.对护筒的壁厚、直径和埋入深度、和垂直度要根据护筒的作用
5、作相应要求。护筒的埋设只受表层不稳定土层影响。护筒的埋设深度，既要保证钻机的稳定又要保证钻孔时孔壁的安全。护筒的埋设深度在粘性土中不宜小于1.0m，在砂性土中不宜小于1.5m，其高度尚应满足泥浆面高度的要求。如有特殊要求，护筒的制作、埋设应符合工程要求。6.2.4. 护筒埋设应准确、稳定、垂直、四周应用土夯实，护筒中心线与桩位中心的偏差不得大于30mm。6.3.泥浆的技术要求6.3.1.泥浆的作用主要是：保护孔壁；悬浮钻渣；冷却钻具。6.3.2.钻孔泥浆配制。钻孔泥浆配制有两种方法：一、 利用地层中的粘土层，进行清水钻进自然造浆。二、用优质膨润土人工制造泥浆6.3.3.泥浆比重一般在1.101
6、.4之间，粘度在2328秒左右，加碱量为膨润土量的5%。每方泥浆配制比例为（膨润土和纯碱的掺量根据泥浆性能进行动态调整控制）：水（kg）膨润土（kg）纯碱（kg）90818396.3.5.成孔时对泥浆质量要求很高，要检测以下指标：相对密度，粘度，含砂率，胶体率等。6.3.6.在施工中，对于不同的地层应选择不同的造浆方法和造浆量。6.3.7.成孔过程泥浆的循环方法可用正循环和反循环泵。反循环又可分泵吸反循环和气举反循环两种。成孔时，泥浆循环一般从孔底经过钻头、钻杆、水龙头、粗颗粒排渣槽及泥浆沉淀池再通过泥浆旋流器流入孔内。6.3.8.施工时，其泥浆循环需开挖泥浆沟和泥浆池。泥浆循环的沉淀池容积一
7、般要求为钻孔桩方量的2.5倍。可以在地表开挖泥浆池的方法作为沉淀池。6.3.9.排渣的方法为三种：沉淀排渣，过滤排渣，旋流排渣。排渣系统的布设只要在泥浆循环过程中相对应的布设较长的循环管路、粗渣粒过滤器、泥浆旋流器就可。6.3.10.泥浆除渣处理：钻孔过程中，废泥浆和钻渣需进行处理。施工时，一般采用泥浆车外运，并到指定排放地点排放。6.4.成孔的技术要求6.4.1. 桩机机械设备必须鉴定合格后，才能投入使用。钻机就位必须稳固，周正、水平、确保“三点一线”。钻机钻头中心与桩位中心误差不大于20mm。6.4.2.成孔前应对钻头、钻杆（钢丝绳）用钢尺丈量，钻头直径一般不应小于设计孔径，钻杆（钢丝绳）
8、长度误差小于1.5%。6.4.3.成孔钻进过程中，应不断向孔内注入优质泥浆，保证孔壁的稳定性。6.4.4.在钻进过程中为防止因地层软硬不均出现的孔斜事故，施工时，在配备足够钻头配重压力的同时，采用“减压钻进”以保证钻孔垂直度。6.4.5.在保证孔壁稳定的前提下，在易糊钻的地层，调整泥浆性能、钻进参数等措施以减少糊钻。6.4.6.在易缩径的地层中钻进时，可适当抬高水头高度以及增大泥浆的粘度和比重的方法来增加泥浆对孔壁的压力，减少缩径。6.4.7. 施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m 。在易坍塌地层，为防止土层水对钻孔泥浆扰动，要求钻孔液面水应大于地下水2m以上。6.4.8.要随时用尺丈
9、量机上余尺，严格控制终孔深度不欠深、不超深。6.5.钢筋笼制作和吊装技术要求6.5.1.各种规格的钢筋需有出厂质保书，并经原材料抽检及焊接检验合格。6.5.2.钢筋笼制作场地应平整，场地高差不大于1%。钢筋笼应在制作台架上按设计图纸加工成型。主筋应严格一一对应，间距严格统一。6.5.3.为了确保钢筋笼成型后有足够的强度和刚度，对钢筋笼的焊接质量要严格控制。对焊条的选择、焊接尺寸、焊接方法等必须满足设计与规范的要求。6.5.4.钢筋笼主筋焊接主要采用搭接焊、螺旋筋主要采用点焊。搭接焊时先用两点固定两端，然后再施焊，螺旋筋与主筋的连接漏焊率不能超过10。6.5.5.钢筋笼焊接完成后要加装钢筋笼下笼
10、导向定位器以确保钢筋笼准确就位。钢筋笼下笼导向定位器根据钢筋笼直径大小每24m左右安装一组，每组沿钢筋笼径向布置612个。导向定位器可用16以上钢筋制作，与主筋连接焊缝长10d，弯起夹角1520，顶点高度为主筋混凝土保护层厚度。6.5.6.钢筋笼起吊。吊点处应有足够的刚度和强度，钢筋笼起吊吊点应设在主筋与架立钢筋(加强筋)的连接处。架立钢筋直径要根据钢筋笼的直径大小来确定，一般不小于16。笼径大于等于1m时为防止钢筋笼在重力作用下发生笼径变形，钢筋笼吊放时，钢丝绳用“一”字钢架撑开，钢筋笼吊点主筋与架立钢筋的连接处用“十”字钢架撑住。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔。钢筋笼入孔后，应徐
11、徐下放。若遇阻力应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。6.5.7.为确保钻孔安全，缩短钢筋笼孔口连接时间，钢筋笼可用直螺纹套筒连接。如用焊接，孔口应用多台焊机同时焊接。6.5.8.上下两节钢筋笼利用钢筋笼固定架进行微调对中，确保主筋全部对准后进行连接。 6.5.9.钢筋笼全部入孔后，应按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后，钢筋笼上端可用定位筋来控制标高和防止错位，同时要牢固固定在护筒及钻机上，并在钢筋笼最下端设置抓钩（钩要朝外，不能朝内），以免灌注混凝土时钢筋笼上浮。6.6水下混凝土基本指标与浇灌技术要求6.6.1.灌注水下砼，一般选用内径为200300mm的导管
12、，导管壁厚不小于3mm。底管长度应大于4m，标准节长度1.52.5m。导管连接应平直可靠，密封性好，接头处采用密封圈垫予以密封。密封圈可用厚度为35mm普通橡胶板。新导管应经0.6Mpa压力检验无漏气现象方可使用。导管的壁厚、连接部位丝扣、内壁光洁应定期检查，并作及时处理。6.6.2.灌注混凝土时先将球胆牢固固定在下料口，当料斗装满混凝土后迅速放下球胆。当灌注料斗容积达不到初灌量要求时，应采用混凝土隔水栓，隔水栓要求既有良好的隔水性能，又要保证其能顺利排出。6.6.3.混凝土在拌制过程中应加入缓凝剂，以控制混凝土的初凝时间不小于单桩灌注总时间。首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注。6.6.4.混
13、凝土的配合比必须符合规范要求，水灰比不宜大于0.66.6.5.混凝土的强度一般为水下C30,在实际混凝土的浇筑过程中最好提高一个等级为C35。6.6.6. 灌注混凝土在送到孔口料斗时坍塌度应控制在18020毫米之间视天气情况可适当上下调1cm。混凝土灌注距桩顶约5m处时，坍落度应控制在160170mm，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在250mm之内，取高值，反之取低值。6.6.7.料斗的容积一般应不小于混凝土初灌量。混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后导管埋入混凝土面深度不少于0.81.3m，导管内混凝土柱和管外泥浆柱压力平衡。计算公式如下：Vd2h1/4+D2Kh2/4式中：V混
14、凝土初灌量（m3） h1管内混凝土柱与管外泥浆柱压力平衡所需高度（m）， h1=(h-h2)rw/rc; h桩孔深度（m） h2初灌混凝土下灌后，导管外砼面高度，取1.31.8m； rw泥浆密度，一般取1.151.35t/m3; rc混凝土密度，取2.32.4t/m3; d导管内径（m）; D桩孔直径（m）; K混凝土充盈系数，取1.11.3。桩深超过50m计算混凝土初灌量时，h2 、rw 、k应取大值，rc应取小值，以提高混凝土灌注安全系数，保证桩混凝土灌注质量。注意初灌的第一辆预拌混凝土车必须是满车混凝土（即不小于6m3）。 6.6.8.灌注过程中，导管的埋深应控制在2m6m之间，不宜大于
15、6m。6.6.9.灌注混凝土测量采用标准测锤测量混凝土面高度。测量时，在导管与钢筋笼中间部位下入测锤，至少测34个点，然后取其平均值，记入灌注记录表。6.6.10混凝土灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使混凝土顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入混凝土，进行后续灌注。6.7.其他与成孔、灌注混凝土质量相关的技术问题6.7.1.开钻
