钻孔灌注桩施工讲义全

1、武汉市轨道交通一号线二期工程区间桥梁及车站土建第四标段钻孔灌注桩施工讲义中国十五冶武汉轻轨项目经理部二0（七年七月一、工程概况武汉市轨道交通一号线二期工程四标段正线长1.751km、出线长0.58 km，含一个舵落口高架车站。起讫桩号：正线WK3+51J9WK5+270 出线DCK0+0DCK0+576.97四标段线路从额头湾站起至舵落口站止 （含舵落口站），线路沿里程前进方向于东西湖大道及工农路布设。本标段基础均为钻孔灌注桩，桩端为中密密实状态粉细砂、中 砂、卵砾石夹中粗砂等压缩性低、承载力较高的土层，桩径0.81.8m。地貌上属长江左岸I级阶地及汉江左岸I级、H级阶地，拟建工 程沿线场地以

2、道路为主，地形较为平坦。主要地层有冲积粘土和粉质粘土、粉土、粉砂互层，局部夹淤泥 质粉质黏土，承载力特征值fak=80130KPa压缩模量Es=27MPa 中下部粉细砂、中砂、中粗砂夹卵砾石、卵砾石夹中粗砂层，承载力 特征值fak=180700KPa压缩模量Es=15-28MPa强风化中风化， 承载力特征值fak=4001300KPa天然湿度极限抗压强度标准值 fak=0.722.1Mpa。地下水较丰富，水位埋深 0.53.1m。地下水对 混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性， 对钢结构具有弱 腐蚀性。、主要工程量主要工作内容：钻孔灌注桩成孔、钢筋笼制作安装、水下混凝土灌注等。主要工程

3、量清单工程分段桩基孔径（m数量（根）总长（m体积（m3）舵落口站? 0.88364182.97? 1.252412541538.89? 1.58420742.20小计4020382464.06出线? 1.04822261747. 41? 1.258384471. 00? 1.58384678. 24小计6429942896. 65主线? 1.25703211.53939.11? 1.51678664.515303.67? 1.88312793.54小计2451218820036.32全合同3491722025397.03三、主要施工方法及工艺流程1、工艺选择本工程我部主要采用履带式旋挖钻机，

4、其工作原理是：利用 钻机上自带大功率液压动力产生回转扭矩， 通过伸缩插接式钻杆带动 底部旋挖斗一起转动切削土体， 切削下来的土体装满旋挖钻斗时， 可 以及时、快捷地将钻斗提出孔底， 将土直接卸置专用翻斗车内运至碴 土堆放点，再重新下入孔内切削土体。该类钻机与 GPS 15反循环钻 机相比，具有如下优越：(1) 移位方便。该钻机通过履带可自行移动，而 GPS 15型钻机 移位需用吊车，因此施工分布零散的桥桩时可大大节省辅助时间。(2) 扭矩大。该钻机最大扭矩可达，而GP15型钻机扭矩仅为,增大了 10倍，因此钻进时不惧怕地下障碍物，尤其 是遇复杂地层 (砾石、 卵石)时，可轻松穿过， 不致发生憋

5、车、 埋钻、 卡钻等孔内事故，同时钻进速度可大大提高。( 3)下钻具方便、快捷，使用五节伸缩式钻杆，提、下钻具方 便，机械化程度高，不必人工加钻杆，因此成孔时间短。效率相当于 34台GP15型钻机。( 4)使用旋挖钻斗，可直接将切削下来的土体装入钻斗，从孔 底取出，减少泥浆使用量， 这样一方面可以避免大量使用泥浆易造成 施工现场泥泞不堪现象，另外也可以减少泥浆排污量，减少费用。(5)施工质量有保证。与GP15型钻机相比，成孔速度快，因 此可以减少孔壁泥皮过厚及孔壁土体疏松造成的桩侧摩阻力降低， 做 到优质高效施工。施工工艺流程如图：各项准备工作移至下桩，成 桩钻孔灌注桩工艺流程图2、钢护筒埋设

6、：(1) 以桩测量点为中心，用风镐人工挖出比设计桩径大 0.2m-0.3m，深1.21.5m圆坑，用钢钎插检1.5m,确认其下无障碍物 或块状建筑垃圾。(2) 钢护筒应保证同心圆，内径大于设计桩径100mm护筒中心 偏差不大于50mm护筒高1.2m-1.5m，筒顶高出地面0.20.3m。(3) 采用十字中心吊锤法校正护筒，达到要求后，即用粘性土对称均匀地投入护筒与周围土间隙中，逐层捣实，以确保护筒埋设稳固。3、钻机就位旋挖钻机自行移位，钻机履带须座落在坚实的地面，保证钻机开 动后不发生倾斜滑动，钻机定位准确，钻头中心与护筒中心的允许偏 差不得大于50mm开孔前，工地技术员负责会同现场监理工程师

7、对机械设备的安 装就位进行检查，符合要求后，由监理工程师签发开孔通知书。施 工班组接到开孔通知书后方可开钻施工。4、旋挖钻成孔钻进钻进过程中，旋挖机钻杆要保持垂直状态，严格控制垂直度在规 范允许范围之内。反循环钻进过程中，保持钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头始终在同一铅垂线上旋挖钻孔选用筒式钻头， 要保证钻头适当的高度， 以保证钻具保 径和导向性良好。保证钻头切削刃锋利。加压尽可能采用底部配重加压， 以保证钻头的垂直性。 缓慢加压， 平稳提速，忌忽高忽低。操作的机班长要掌握地层资料， 精确控制换层时的钻进参数。 成 孔质量是成桩质量的关键。钻进参数：转速2545转/分，钻压10100KN随时补

8、充泥浆，保证泥浆高出地下水位2m以上，防止垮孔。旋挖钻孔要合理控制起下钻时速度， 避免机动压力和抽吸力对孔 壁的影响。 根据地层的性质选用钻头型式和钻头水路， 减少孔内重复 破碎。钻头刃角磨损严重时，应及时补焊加强。钻孔施工中要严防孔口掉物，若孔内块石多，不易破碎，应下入 捞渣钻头取出。泥浆是钻孔灌注桩的血液， 用好泥浆是保障成孔顺利的关健， 保 持桩孔不坍、不缩，尤其对较厚的填土及砂层中更要采用优质泥浆， 以保证混凝土灌注不超方，另外，钻进的效率也取决于泥浆的性能。施工中做好现场泥浆的配置、排污、更换工作，设专人进行泥浆 管理，随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、粘度，以确保钻进需要。 对于固相

9、含量过高，比重、 粘度超过规定值，不宜稀释处理的废浆应 及时排运出场外，废浆用密封罐车外运排放。泥浆性能要求（按铁路标准）泥 浆比重粘度（S）含砂量（%旋挖钻进过程1.10 1.2018244清孔完成之后1.03 1.1017 2025、一次清孔桩深达到设计深度后，停止钻进，进行一次清孔。一次清孔工作 宜在钻进工作完成待桩孔静置一段时间并检查沉碴厚度后进行，以保证一次清孔的效果。因一次清孔目前采取的是掏碴清孔， 所以提醒并 要求施工队在掏碴时钻机操作须小心控制，不要超挖。清孔完成后， 将主要数据记录清楚，对监理进行报检。6、钢筋笼安装（1）成形的钢筋笼应平卧堆放在孔口附近的平整干净的地面上，其

10、堆放不宜超过3层。（2）采用汽车吊吊装安设钢筋笼。吊装速度要快，尽量减少桩 底沉碴厚度。钢筋笼下置前，由项目部值班质检（技术）员及监理工 程师进行实地检查验签后，方准吊放入孔。（3）钢筋笼的下置 成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取预防变形措施，不得在其运送中变形。 按顺序逐节垂直吊焊，上下节钢筋笼各主筋应对准校正。 钢筋笼安装入孔后，应保持垂直状态。避免碰撞孔壁，缓慢下 入，若中途遇阻不得强行下放（可适当转向起下）。如果仍无效果， 则应起笼扫孔后重新下入。 钢筋笼入孔后，要牢固定位，并采取与钢护筒焊接相连的措施 防止在灌注水下混凝土中下落或被混凝土顶托上升。7 、二次清孔导管放置完成，再次测量

11、沉碴厚度，沉碴超标则进行二次清孔。 二次清孔采取正循环方式。沉碴厚度检测合格后，对监理报检。8 、水下混凝土灌注 本工程使用商品混凝土。施工中每根桩随机制作砼试块一组， 每车随机抽测混凝土坍落度一次，检验混凝土质量。混凝土水下灌注注意要点：(1)下导管过程中要加“ O'型密封圈，防止漏水。( 2)导管下入后应尽快接好泥浆循环管接头， 进行第二次清孔， 待沉渣符合设计要求，经监理工程师确认后，方可进行砼灌注施工。( 3)首斗灌注必须加隔水塞 (球)，未加隔水塞 (球)不得灌注。(4) 导管提离孔底200400mm以保证隔水塞(球)顺利推出 为准，其后正常埋管深度不得小于2.0m，最大埋深

12、不宜超过6米。( 5)灌注时勤提动，反插导管，冲捣水下砼，助其密实。( 6)专人作好灌注记录， 及时测量和反映灌注高度和埋管深度，技术员指导灌注。桩砼顶面超过设计标高 0.6m，灌注四小时内，挖去 部分超灌桩头，桩砼顶面超过设计标高 0.20.3m,及时回填、平整 桩孔。( 7)根据24个孔的灌注情况,及时调整钻头出刃、泥浆性能, 控制桩砼充盈系数符合要求。钻孔灌注桩成孔验收主要允许误差检测表序号检测项目允许偏差备注1桩孔平面位置<50mm2孔深设计规定孔底沉淀厚度摩擦桩< 300mm设计要求端承桩< 100mm4桩孔倾斜度<1%5孔径设计孔径6泥浆相对密度1.03 1

13、.107粘度1720s8含砂率<2%四、常遇质量问题及防治处理方法(1)坍孔防治处理方法：护筒周围用粘土填封紧密；钻进中及时添 加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土层时，适当加大泥 浆密度，不要进尺过快，空转时间过长；轻度坍孔时，加大泥浆密度 和提高水位；严重坍孔时，用粘土泥浆投入，待孔壁稳定后采用低速 钻进。(2)钻孔偏移(倾斜) 防治处理方法：安装钻机时，要对导杆进行水平和垂直校正，检修钻孔设备， 如钻杆弯曲， 及时调换， 遇软硬土层应控制进尺， 低速钻进；偏斜过大时，填入石子、粘土重新钻进，控制钻速，慢速 上下提升、下降，往复扫孔纠正；如有探头石，宜用钻机钻透，用冲 孔机时

14、用低锤密击，把石块打碎；倾斜基岩时，投入石块，使表面略 平，用锤密打。（3）流砂防治处理方法： 使孔内水压高于孔外水位 0.5 米以上， 适当 加大泥浆密度； 流砂严重时， 可抛入碎砖、石、粘土用锤冲入流砂层， 做成泥浆结块，使其成坚厚孔壁，阻止流砂涌入。（4）不进尺 防治处理方法：加强排渣，重新安装刀具角度、形状、排 列方向；降低泥浆密度，加大配重；糊钻时，可提出钻头，清除泥块 后，再施钻。（5）钻孔漏浆防治处理方法： 适当加稠泥浆或倒入粘土慢速转动， 或在回 填土内掺片石，卵石，反复冲击，增强护壁、护筒周围及底部接缝， 用土回填密实，适当控制孔内水头高度，不要使压力过大。（6）钢筋笼偏位、

15、变形、上浮 防治处理方法：钢筋过长，应分 2-3 节制作，分段吊放，分 段焊接或设加劲箍加强； 在钢筋笼部分主筋上， 应每隔一定距离设置 混凝土垫块或焊耳环控制保护层厚度， 桩孔本身偏斜、 偏位应在下钢 筋笼前往复扫孔纠正，孔底沉渣应设置换清水或适当密度泥浆清除； 灌注混凝土时， 应将钢筋笼固定在孔壁上或压住； 混凝土导管应埋入 钢筋笼底面以下 1.5 米以上。（7）吊脚桩防治处理方法：做好清孔工作，达到要求立即灌注混凝土； 注意泥浆密度和使孔内水位经常保持高于孔外水位 0.5 米以上，施工 注意保护孔壁，不让重物碰撞，造成孔壁坍塌。（8）粘土上层缩颈、糊钻防治处理方法： 除严格控制泥浆的粘度增大外， 还应适当向 孔内投入部分砂砾，防止糊钻；钻