反循环钻孔灌注桩施工工艺标准.docx

钻孔灌注桩施工技术交底1 范围本工程适用于，回旋钻成孔灌注桩的施工。本交底规定了钻孔灌注桩的施工要求、方法和质量控制标准。17.3.1 灌注桩先用机械成孔，然后再安放钢筋笼、灌注混凝土的基础桩。17.3.2 泥浆护壁用机械进行灌注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。17.3.3 沉渣厚度在灌注混凝土前由于沉淀或其他原因造成孔底标高上抬，以及钻孔后孔底标高所形成的高度差值叫沉渣厚度。17.3.4 充盈系数实际混凝土灌注量与桩体混凝土理论量之比值。17.4 施工准备17.4.1 技术准备17.4.1.1 认真熟悉现场的工程地质和水文地质资料，场区内地下障碍物和邻近区域的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、房屋、精密仪器、车间等调查资料。17.4.1.3 对现场施工人员进行图纸和施工方案交底，专业工种应进行短期专业技术培训。特殊工种人员必须持证上岗。17.4.1.4 组织现场所有管理人员和施工人员学习有关安全、文明施工规程，增强职工安全、文明施工和环保意识。17.4.1.5 进行测量基准交底、复测及验收工作。17.4.1.6 对新技术、新工艺、新材料完成调研工作。17.4.1.7 其他技术准备工作。17.4.2 物资准备17.4.2.1 钢筋、水泥、砂、石、水等原材料经质量检验合格。17.4.2.2 混凝土拌合所需原材料全部进场，并至少具备1 个工作班用量的储备。17.4.2.3 钢筋笼加工所需原材料已全部进场，并具备成批加工能力，并在开钻前加工成一 定数量成品。17.4.2.4 预拌混凝土完成工厂化材料准备。17.4.2.5 配置泥浆用的黏土或膨润土已进场，泥浆池和排浆槽已挖好。17.4.2.6 外加剂：采购定货工作完成，并完成掺量实验工作。17.4.3 施工设施准备17.4.3.1 施工机械主要施工机械：回旋钻、卷扬机、砂石泵、泥浆泵、泥浆搅拌机等17.4.3.2 工具用具主要工具用具：翻斗车或手推车、混凝土导管、套管、储料斗、水箱、铁锹、扳手、管钳、切割机、电焊机、弯曲机等。17.4.3.3 监测装置 全站仪、经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺、测绳、坍落度测试仪、泥浆测试装置等。17.4.4 作业条件准备17.4.4.1 现场临设搭建，具备内作业环境。17.4.4.2 施工平台应坚实稳固，并具备机械、人员操作空间。17.4.4.3 施工用水、用电接至施工场区，并满足机械及成孔要求。泥浆池及循环池已完成。17.4.4.4 混凝土搅拌站、混凝土运输、混凝土浇筑机械试运转完毕，钢筋进场检验合格，钢筋骨架安放设备满足要求。17.4.4.5 钻孔机械试运转完毕。17.4.4.6 测量控制网（高程、坐标点）已建立，桩位放线工作完成，或复测验收合格。17.4.4.7 现场文明施工设置。17.5 施工工艺17.5.1 工艺流程17.5.1.1 泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程见图17-1。17.5.2 操作要求17.5.2.1 埋设护筒a) 护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。b) 护筒内径比桩直径宜大100mm150，并视地面情况而定，护筒壁厚一般为4mm10钢板，经卷制焊接而成。护筒底口应超过杂填土深度；上口应高于地面200，护筒间连接时，要求对焊平直，密封性好，上口加焊吊环。c) 埋设护筒时，护筒中心轴线对正桩位中心，其偏差不宜大于20，护筒外宜用黏土分层回填夯实。d) 若护筒底土层不是黏土，应挖深换土，在筒底回填夯实300mm500左右厚度的黏土后再安放护筒。e) 对于硬化处理场地以及地表土层为黏性土时采用旋挖或锅锥钻成孔，可不设护筒。f) 吊拔护筒钢丝绳应对称。17.5.2.2 钻机就位a) 钻机就位时，必须保持钻机平稳、不倾斜和位移,并采取一定的固定措施。为控制钻孔深度，应对每桩位地面测设标高，以便施工控制和记录。b) 钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏差不应大于20mm 。钻机就位后应平整稳固，保证在钻进过程中不产生位移和摇晃，否则应及时处理。17.5.2.3 钻孔图17-1 泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程b) 回旋钻机反循环成孔1）回旋钻机成孔分正循环及反循环泥浆护壁成孔两种方式，反循环式又分为自流式与泵送回灌式两种。2）成孔主要系统有：钻孔系统、泥浆循环系统、测试系统。3）循环系统包括：沉淀池、循环池、循环槽，其平面尺寸应根据桩孔体积、砂石泵的型号规格来决定。4）在反循环钻孔前，首先启动砂石泵，待形成正常循环，才能开动钻机慢速下放钻头至孔底。5）钻进中应认真观察进尺情况和砂石泵的排水出渣情况，排量减少或出水中含钻渣较多时应控制钻进速度。6）在砂砾、砂卵石地层钻进时，为防止钻渣过多，卵砾石堵塞管路，可采用间断钻进间断回转的方法来控制钻速。7）加接钻杆时，应先停止钻进，将钻头提离孔底80mm100mm，维持泥浆循环1 min3min，待钻渣携出排净后停泵加接钻杆。8）钻杆连接应拧紧上牢，防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。9）钻进出现坍孔、漏砂等异常情况，应立即提升钻头，并控制泵量，保持循环，同时向孔内输送性能符合要求的泥浆，并保持水头压力。17.5.2.4 护壁用泥浆制作a）护壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配置而成，可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。b）泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定，调制好的泥浆应满足表17-2的要求。c）泥浆原料和外加剂的性能要求及计算量方法1) 泥浆原料黏性土的要求钻机方式反循环地质情况一般地层、宜塌地层、卵石层泥浆性能指标相对密度1.051.15、1.061.25、1.101.30粘度（s）1824、20282530 含砂率（）456胶体率（）959595失水率（M1/30min）302520泥皮厚度（mm/30min）333静切力（Pa） 1.02.5 1.02.51.02.5酸碱度（pH）810810810一般可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074的粘粒含大于50%的黏性土质浆。当缺少上述性能的黏性土时，可用性能略差的黏性土，并掺入30%塑性指数大于25的黏性土。 当采用的性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入碳酸钠Na2CO3（俗称碱粉或纯碱）、氢氧化钠（NaOH）或膨润土粉末，以提高泥浆性能指标。掺入量与原泥浆性能有关，宜经过实验决定。一般碳酸钠的掺入量约占孔中泥浆土量的0.1%0.4%。2）泥浆原料膨润土的性能和用量 膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。膨润土泥浆具有表17-2 泥浆性能指标注：1 地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限； 2 地质状态较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限； 3 在冲击成孔时，易塌地层泥浆相对密度可突破1.4以上。相对密度低、粘度低、含砂量低、失水量少、泥皮薄稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。一般用量为水的8%。对于黏性土地层，用量可降低到3%5%。较差的膨润土用量宜为水的12%左右。d) 泥浆各种性能指标的测定方法1) 相对密度采用HB-1型相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。若无以上仪器，可用一口杯先称其质量设为m1，再装清水称其质量设为m2，再倒去清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量设为m3，则PX=（m3- m1）/（m2- m1）。2) 粘度（s）用标准漏斗粘度计测定。用两端开口量杯分别量取200ml和500ml泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将700ml泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗流出，流满500ml量杯所需时间（s），即为所测泥浆的粘度。3) 含砂率（%）采用HA-1型含砂率计测定。量测时，把调制好的泥浆50ml倒进含砂率计，然后再倒450ml清水，将仪器口塞紧，摇动1min，使泥浆与水混合均匀，再将仪器竖直静放3 min，仪器下端沉淀物的体积（由仪器上刻度读出）乘2就是含砂率（%）。（有一种大型的含砂率计，容积是1000ml，从刻度读出的数不乘2即为含砂率）4) 胶体率（）亦称稳定率，它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法：可将100 ml 的泥浆放入干净量杯中，用玻璃板盖上，静置24h 后，量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水，量杯底部可能有沉淀物。以100 -（水+沉淀物）体积即等于胶体率。5) 失水量（mL30min）和泥皮厚（mm）用一张120mm120mm 的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径30mm 的圆圈，将2ml 的泥浆滴于圆圈中心，30min 后，量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径（mm） 即失水量，算出的结果（mm）值代表失水量，单位：mlmin 。在滤纸上量出泥饼厚度（mm） 即为泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄，则泥浆质量愈高，也可采用HS-1型失水仪及泥皮厚度测试仪。6) 泥浆池一般分循环池、沉淀池、废浆池三种，从钻孔中排出的泥浆首先经过沉淀池沉淀，再通过循环池进入钻孔，沉淀池中的超标废泥浆通过泥浆泵排至废浆池后集中排放。7) 泥浆池的总容量宜按一台成孔设备计算不宜小于桩体积的3倍。8) 混凝土灌注过程中，孔内泥浆应直接排入废浆池，防止沉淀池和循环池中的泥浆被污染破坏。17.5.2.5 清孔a) 清孔分两次进行，钻孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查，符合要求后进行第一次清孔；钢筋骨架、导管安放完毕，混凝土灌注之前，应进行第二次清孔。b) 第一次清孔根据设计要求，施工机械采用换浆、抽浆、掏渣等方法进行，第二次清孔根据孔径、孔深、设计要求采用正循环、泵吸反循环等方法进行。c) 第二次清孔后的沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求，一般应满足下列要求；摩擦桩沉渣厚度150mm， 端承桩沉渣厚度50mm， 摩擦端承或端承摩擦桩沉渣厚度100 mm； 泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔。底500mm 以内的相对密度1.25，粘度28s，含砂率8。d) 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，防止塌孔。e) 不应采取加深钻孔深度的方法代替清孔。17.5.2.6 钢筋笼制作、安放a）钢筋笼的制作应符合设计与规范要求。b）长桩钢筋笼宜分段制作，分段长度应根据吊装条件和总长度计算确定，应确保钢筋笼在移动、起吊时不变形，相邻两段钢筋骨架的接头需按有关规范要求错开。c）钢筋笼保护层可采用混凝土垫块或限位钢筋。d）钢筋笼保护层设置竖向间距为2m4m，同一截面均匀分布，不得少于4处。钢筋笼顶端应设置吊环或采取多加钢筋骨的方式。e）大直径钢筋笼制作完成后，应在内部加强箍上设置十字撑或三角撑，确保钢筋笼在存放、移动、吊装过程中不变形。f) 钢筋笼入孔一般用吊车，对于小直径桩无吊车时可采用钻机钻架、灌注塔架等。起吊应按钢筋笼长度的编号入孔，起吊过程中应采取措施确保钢筋笼不变形。g）搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼吊放入孔时应居中，防止碰撞孔壁，钢筋骨架吊放入孔后，采用支撑或挂吊方式固定，使其位置符合设计及规范要求，钢筋笼在井口连接宜采取机械连接方式，并保证在安放导管、清孔及灌注混凝土过程中不发生位移。h) 钢筋笼在井口分段安装时，其连接方式宜采用机械连接。17.5.2.7 灌注混凝土a) 灌注水下混凝土时的混凝土拌合物供应能力，应满足桩孔在规定时间内灌注完毕；混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，开灌前必须有1/2桩体混凝土到现场。b）混凝土运输宜选用混凝土泵或混凝土搅拌运输车；在运距小于200m 时，可采用机动翻斗车或其他严密坚实、不漏浆、不吸水、便于装卸的工具运输，需保证混凝土不离析，具有良好的和易性和流动性。c) 灌注水下混凝土采用钢制导管回顶法施工，导管内径为200mm350mm ，视桩径大小而定，壁厚不小于3mm； 直径制作偏差不应超过10mm； 导管接口之间采用丝扣或法兰连接，连接时必须加垫密封圈或橡胶垫，并上紧丝扣或螺栓。导管使用前应在地面装置成形进行水密承压（试水压力一般为0.6 MPa1.0 MPa），采用吊机提升，检查接长后垂直度最大偏离中心50，确保导管口密封性。导管安放前应计算孔深和导管的总长度，第一节导管的长度一般为4m6m， 标准节一般为2m3m， 在上部可放置23 根0.5m1.0 m 的短节，用于调节导管的总长度。导管安放时应保证导管在孔中的位置居中，防止碰撞钢筋骨架。采用法兰连接导管时应在导管连接处加焊防碰撞钢筋笼措施。d）水下混凝土配制1）水下混凝土必须具备良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。配合比应通过试验确定，坍落度宜为：导管灌注为180mm220mm，干孔灌注为80mm100mm。2）混凝土配合的含砂率宜采用0.40.5。宜采用中粗砂，采用碎石作粗骨料时，含砂率可增大10%。3）混凝土水灰比：水下混凝土宜采用0.50.65，干作业时宜采用0.40.5，确定时应考虑砂石料的含水率。4）粗骨料优先采用砾石或卵石，最大粒径1000mm50100+0.01H150+0.01H2套管成孔灌注桩D500mm20170150D500mm1001503干成孔灌注桩20170150注：1 桩径允许偏差的负值是指个别断面；2 H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。17.6.3.5 泥浆护壁成孔，发生斜孔、弯孔、塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉降等情况，应停止钻进。经采取措施后，方可继续施工。17.6.3.6 钻进速度，应根据土层情况，孔径、孔深、供水或供浆量的大小，钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定。17.6.3.7 水下混凝土灌注时，导管插入混凝土的深度不宜小于1m。17.6.3.8 施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。17.6.3.9 清孔过程中，必须及时补给泥浆，并保持浆面稳定。17.6.3.10 钢筋笼在堆放、运输、起吊，入孔等过程中，必须加强对操作工人的技术交底，严格执行有关技术措施。17.6.3.11 混凝土灌注到接近桩顶时，应随时测量顶部标高。17.7 产品防护17.7.1桩基就位后，应复测钻具中心，确保钻孔中心位置的准确性。17.7.2 成孔过程中，应随地层变化调整泥浆性能，控制进尺速度，避免塌孔及缩径。17.7.3 成孔过程中，应时刻注意钻具连接的牢固性，避免掉钻头。17.7.4 护筒埋设完毕、灌注混凝土完毕后的桩坑应加以保护，采用专门设施覆盖或出示标识，避免人或物品掉入。17.7.5 钢筋笼制作完毕后，应按桩分节编号存放；存放时，小直径桩堆放层数不能超过两层，大直径桩不允许堆放，防止变形；存放时，骨架下部用方木或其他物品铺垫，上部覆盖。17.7.6 钢筋笼安放完毕后，应用钢筋或钢丝绳以及铁丝固定，保证其平面位置和高程满足规范要求。17.7.7 混凝土灌注完成后的24h内，相邻的桩禁止进行成孔施工。17.7.8 凿完桩顶混凝土后，将表面浮渣清理干净，尽快组织交工验收。17.8 环境因素及危险源控制措施17.8.1 环境因素控制措施17.8.1.1 易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布等遮盖物覆盖。17.8.1.2 施工废水、生活污水、渣土、废泥浆应及时按规定要求处理。17.8.1.3 受工程影响的一切公用设施与结构物，在施工期间应采取适当措施加以保护。17.8.1.4 使用机械设备时，要尽量减少噪声、废气等的污染；施工场地的噪声应符合建筑施工场地界噪声限值（GB125231990）的规定。17.8.1.5 预防运转时粉尘产生，如水泥混凝土拌合机等投料器应有防尘设备，施工产生的废浆应妥善处理，人员必须使用防护用具。17.8.1.6 驶出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。17.8.2 危险源控制措施17.8.2.1 进场前对所有施工人员进行安全交底。17.8.2.2 机械设备操作人员（或驾驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。17.8.2.3 机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。17.8.2.4 机械设备发生故障后及时检修，禁止带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。17.8.2.5 专业电工持证上岗。电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令，安全员有权制止违反用电安全的行为，严禁违章指挥和违章作业。17.8.2.6 策划好现场布置以及文明施工要求。17.8.2.7 所有现场施工人员佩戴安全帽，