钻孔灌注桩技术文案

1、创建时间：2009-11-26 11:07:00钻孔灌注桩三大灌注桩（沉管灌注桩、挖孔灌注桩、钻孔灌注桩）之一。一，分类及用途A. 按桩径大小分，可分为如下几种： B. 按成桩工艺，钻孔灌注桩可以分为： 干作业法钻孔灌注桩； 泥浆护壁法钻孔灌注桩； 套管护壁法钻孔灌注桩。 C.用途：在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用，主要针对于地基软弱二、技术特点：a. 施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小；b. 大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；c. 对于桩穿透的图层可以在空中作原位测试，以检测土层的性质；d. 扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力；e. 经常设

2、计成一柱一桩，无需桩顶承台，简化了基础结构形式；f. 钻孔灌注桩通常布桩间距大，群桩效应小；g. 某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长，提高桩的承载力，减少沉降量；h. 可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；i. 施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；j. 钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响；k. 因为钻孔灌注桩的承载力非常高，所以进行常规的静载试验一般难以测定其极限荷载，对于各种工艺条件下的桩受力，变形及破坏机理现在尚

3、未完全被人们掌握。设计理论有待进一步完善。三：钻孔灌注桩施工流程钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。1)泥浆护壁施工法的施工流程：（冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。）平整场地泥浆制备铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。2)全套管施工流程：平整场地铺设埋设护筒工作平台安装钻机压套管钻进成孔安放钢筋笼防导管浇注混凝土拉拔套管检查成桩质量。四：施工工艺（一）泥浆护壁施工法施工工艺(1)施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质

4、情况和各种钻孔机的应用条件来选择。(2)钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。(3)埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍

5、塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约23m。一般常用钢护筒。(4)泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净

6、化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。(5)钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远

7、和相互干扰。(6)清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土

8、层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。(7)灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。（二）全套管施工法施工工艺全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。而压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的56m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。五：施工关键控制点从成孔、制笼、水下灌注砼等三大关键工序来控制 。（一） 成孔作业（1）孔深与沉碴钻孔灌注桩施工中应特别注意孔深与沉碴的控制 ,尤其对于端承桩 ,终孔时要测一次孔

9、深 ,灌注砼前测一次孔深 ,以确定孔底沉碴厚度 ,不能只在灌注砼前测一次孔深 ,以设计孔深来确定孔底沉碴厚度 ,防止“多打少报”。孔深一般用测绳测量 ,应注意测绳的遇水收缩问题 ,使用前要先在水中浸泡一段时间 ,然后用钢尺校正后使用 ,终孔时最好测量钻杆长度确定孔深 ,并和测绳测量孔深对比 ,测孔深测绳要专用 ,使用中还应不时用钢尺校正 ,以确保孔底沉碴厚度不超标 。（2）泥浆与孔壁泥皮钻进成孔过程中要注意泥浆与孔壁泥皮的控制 ,如果钻进粘性土层不易塌孔 ,用清水钻进最好 ,如果存在厚度大 、 易塌孔的砂层 ,就要使用泥浆 ,避免塌孔 。使用泥浆应注意避免孔壁泥皮厚度过大 。在成桩过程中 ,桩

10、周形成泥皮是不可避免的 ,泥皮达到一定厚度时 ,就会使桩的侧摩阻力大大降低 ,对泥皮厚度的要求理论上是越小越好 ,至于具体厚度多大可以保证单桩承载力设计值 ,由于成孔方法 、 泥浆性能等的不同 ,还有待于研究 ,据相关资料介绍 ,泥皮厚度应控制在 8 mm 以内 。控制好桩周泥皮厚度 ,应做到 :1 ) 选择适当的成孔方法 ,合理组织 ,精心施工 ,最大限度的降低成孔成桩时间 ;2) 设置 有效的泥浆循环系统 ,严格按照建筑桩基 技术规范 J G 94 94) 规定制备泥浆 ,在施工中加强泥浆的管理和维护 ,经常检查 ,及时清碴 ,调节泥浆性能 ;3) 必要时 ,采用泥皮清除器或溜孔器清除泥皮

11、 。 （3）孔壁坍塌的预防一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够 、护壁效果不佳 、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的 ,易造成埋、卡钻事故 ,应高度重视并采取相应措施予以解决 。首先应认真审阅场地工程地质勘察报告 ,对地层情况做到心中有数 ;其次必须严格要求施工企业按规定埋钢护筒 ,保证孔口排水良好 ,下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜 ;再者 ,在特殊地层钻进应要求采用优质冲洗液护壁 ,同时也可采用正循环钻进 、 反循环排碴的作法来抑制不稳定段地层的坍塌 ;最后 ,在不稳定地层中 ,换浆不要过早 ,可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高

12、比重泥浆 ,要督促施工单位及时灌注砼 ,减少沉碴时间 ,以保证桩身质量 。 （4）扩径、缩径的控制都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔引起的 ,扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成 ,缩孔是由于钻头磨损过甚 、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土 、 粘土泥岩造成的 。缩径会减少桩的竖向承载力 ,而扩径会增加成本 ,必须采取有力措施予以控制 。为避免扩径的出现 ,监理人员应检查钻机是否固定 、平稳 ,要求减压钻进 ,防止钻头摆或偏位 ,在成孔过程中还应要求徐徐钻进 ,以便形成良好的孔壁 ,要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位 ,确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力 ,成孔尤其是清孔后应督促

13、施工单位尽快灌注水下砼 ,尺可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间 ; 为避免缩径的出现 ,钻孔前监理人员应详细了解地质资料判别有无遇水膨胀的土层 ,如有应要求施工单位采用失水率 < 35mL30min 的优质泥浆进行护壁 ,经常对钻头的直径进行校正 ,钻头直径一般比所需成孔直径小 2025mm 为宜 。（二） 制笼作业（1）加劲箍筋 有的设计把加劲箍筋放在钢筋笼主筋内侧 ,这对于直径较小的桩 ,采用导管法水下灌注砼时很容易发生挂笼事故 ,使笼上串 ,特别是对于法兰式导管 ,尤应注意 ,不小心法兰边缘就会挂住加劲箍筋 ,若砼埋笼较深 ,导管埋深较大 ,砼流动性差 ,挂笼后导管上下活动受限或

14、干脆无法活动 ,处理不好 ,严重的会使导管拔不来 ,丢在孔内 ,造成断桩 ,虽然也可以在法兰盘处设置锥形法兰护罩或焊上三角形加钢板 ,避免发生挂笼事故 ,但是设置锥形法兰护罩因麻烦又不方便 ,现在施工中一般不用 ,若是焊上三角形加劲钢板 ,数量多了 ,影响拧螺栓 ,不方便施工 ,数量少了 ,效果不太好 。因此 ,在施工前要认真查阅图纸 ,如果桩径较小 ,加劲箍筋设计在钢筋笼主筋内侧 ,就应向甲方 、设计方建议进行设计变更 ,把加劲箍筋放在钢筋笼主筋外侧 ,消除施工事故隐患 ,保证施工质量 。(2)分段制作钢筋笼的连接 对于分段制作的钢筋笼 ,连接时相邻的主筋接头应互相错开 ,错开距离大于 50

15、0 mm ,保证同一截面内接头数不大于主筋根数的50 % ,吊放入孔时 ,两段笼的连接应垂直 ,特别是一段笼吊着在孔口和已入孔的另一段笼焊接 ,要用吊锤测量垂直度 ,避免连接不垂直 ,下入孔内时碰挂孔壁 ,入孔困难 ,强行入孔后 ,造成孔壁坍塌 ,或造成成桩后钢筋出露 ,没有保护层 。另外 ,使用法兰式导管时 ,应注意使主筋接头沿笼的圆周排列 ,避免每段笼的下接头向笼内突出台阶 ,灌注砼起拔导管时挂卡法兰盘 ,一旦挂住 ,若处理不好 ,或挂起钢筋笼或起拔不动导管 ,酿成事故 。(3) 保护层设置水下灌注砼 ,主筋的砼保护层厚 度一般为 50 mm ,保护层允许偏差为 ±20 mm ,

16、应注意的是有的设计要求把钢筋弯制成“耳朵” 形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度 ,由于“耳朵”形钢筋很容易挤入孔壁 ,造成保护层厚度偏小 ,甚至露筋锈蚀 ;也有的设计要求在“耳朵”形钢筋外侧加焊条形铁片或用铁条弯制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度 , 虽然 效 果 不 错 , 但 是 费 工 费 料 。施 工中我们用水泥和砂子制成轮形保护块 ,直径100 mm ,厚度 70 mm ,中间穿上钢筋焊在两根主筋外侧 ,数量视笼径 、 笼长以及分段情况而定 ,这等于给钢筋笼安上了轮子 ,使钢筋笼吊放入孔时比较顺利且不易挤入孔壁 ,使用效果相当不错 ,还避免了材料浪费 。 (三)水下灌

17、注砼 (1)导管底部至孔底距离 导管底部至孔底距离规范 J G 94 94）规定宜为 300 500 mm , 桩直径小于 600 mm时 ,可适当加大导管底部至孔底距离 ,但是加大至多大并无规定 ,有个别施工者施工时以是否埋管为标准 ,对于小直径桩片面加大导管底部至孔底距离 ,这样做很容易造成埋浆或桩身底部砼质量低劣 ,本人认为导管底部至孔底距离小一些好 ,以隔水塞能顺利出来为宜 ,不宜过大 。（2）清孔换浆在水下灌注砼前 ,要进行二次清孔换浆 ,清孔时 ,不仅要上下活动导管 ,还要前后左右来回活动导管 ,把孔底四周都清除干净 ,不要只清除孔底中心部位 。一些施工者和验收者只注意检查孔底沉碴

18、厚度 ,而忽略了对泥浆性能指标的检查 ,有经验的施工者 ,浇注砼前 ,泥浆的各项性能指标不一定都测 ,但是要注意检查验收时 ,不仅要检测孔底沉碴厚度 ,还要注意泥浆的手感 ,手感不好 ,说明泥浆不合要求 ,即使沉碴达标 ,也要继续清孔换浆 。若在泥浆不合要求 ,相对密度 、 粘度过大的情况下灌注砼 ,有时会造成漏斗及导管内砼不易下落 ,不得不提动导管 ,使得导管底部距离孔过大 , 若砼下落不畅 ,离开导管底部一段距离后 ,稠泥浆就会托住砼使其落不到孔底反而向上走 ,造成埋浆 ,桩长变短 ,或者即使砼能落到孔底 ,砼质量也不会太好 ;如果在提动导管前已落下一部分砼后不再下落 ,不得不提动导管 ,

19、这时很容易提出砼面 ,形成一层夹泥 ,造成断桩 ,因此 ,要控制好清孔工作 ,清孔时不仅要注意孔底沉碴厚度 ,还一定要注意泥浆性能问题 。（3）坍落度与水 水下灌注砼对坍落度的要求较高 ,控制较严 ,一般在 180220 mm 之间 ,搅拌时应注意控制用水量 ,用水量少 ,坍落度达不到 ,流动性差 ,不易灌注 。用水量偏大 ,一方面改变了水灰质量比 ,降低了砼标号 ,桩身强度达不到要求 ,另一方面灌注过程中 ,很容易发生砼土离析 ,若正在导管中就会卡管 ,灌不下去 ,严重的就不得不拔管 ,造成断桩事故 ,因此 ,搅拌砼一定要注意控制用水量不要偏小或偏大 。 （4）用砂量 采用导管法水下灌注砼

20、,要求砼的和易性、流动性较好 ,用砂量在实际施工中 ,有个别具体操作者喜欢加大用砂量 ,以增大砼流动性 ,便于灌注作业 ,这样做会降低砼标号 ,影响桩身强度 。应严格按配合比要求执行 ,避免用砂量过大 ,把其控制在允许的偏差范围内 。（5）导管埋深与钢筋笼上浮 在灌注过程中 ,规范 J G 94 94规定管埋深宜为 26 m ,一般施工者都能注意做到保持最小的导管埋深 ,对于最大导管埋深却很容易忽略 ,砼只要能灌注下去 ,有的施工者就一直上料灌注 ,埋管深度甚至达十几米 ,远远大于 6 m ,这时不仅容易出现灌注的桩身砼质量不好 ,而且还容易出现一些问题 :一是一旦导管挂笼不易处理 ;另外有时还容易生钢筋笼上浮问题 ,尤其对于不是全笼的桩孔 ,导管底部出口若正处于钢筋笼底端 ,笼顶只是吊着没有固定或固定措施不好 ,就会发生钢筋笼上浮 ,并且浮力相当大 ,一旦上浮很难复位 ,只有割笼 ,使笼变短 。因此一定要注意控制好导管埋深 ,对于不是全笼的桩孔 ,砼面上升到钢筋笼底部时 ,要适当控制放慢灌注速度 ,