浅谈钻孔灌注桩施工工艺要求

1、浅谈钻孔灌注桩施工工艺要求    中图分类号：TU7 关键词：钻孔灌注桩; 施工;工艺要求 摘要：钻孔灌注桩是使用电动钻孔机械钻孔，待成孔深度达到设计要求后进行清孔、放入钢筋笼，然后在孔内灌注混凝土而成桩。属于一种现场基础工程施工方法。所需机械设备有螺旋钻孔机、起重机、混凝土拌合设备等。 Keywords: bored piles; The construction; Process requirement Abstract: the cast-in-place pile is to use the electric drilling machinery

2、 drilling, stay into hole depth to meet the design requirements after reinforcing cage clean the hole, put in, and then in the hole and pouring concrete pile. Belongs to a field base construction method. Mechanical equipment needed a helical drilling machine, crane, concrete as equipment, etc. 中图分类号

3、：TU74文献标识码：A文章编号： 一、钻孔施工工艺 （一）钻孔（螺旋）施工过程：钻机就位后，用吊线、水平尺等检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。钻孔时放下钻机，使钻杆向下移动至钻头触及土面时，才开动转轴旋动钻杆，开钻时应慢速钻进，待导向钻头全部进入地层后方可正常钻进。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空钻清理沉渣，稀释泥浆，然后停钻提起钻杆。 （二）钻孔注意事项 1、根据设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆性能指标。所选用的钻机及钻孔方法应能满足施工质量及施工安全的要求。 2、安装钻机应做到基座和顶端平稳牢固，在钻进中不发生位移和沉陷。 3、采用正反循环回旋钻机钻孔时应减压

4、钻进，钻机的主吊钩始终应承受部分钻具的重力，孔底承受的钻压不应超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。 4、钻孔作业应分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及注意事项。经常对泥浆进行抽样检测，及时调整泥浆性能指标。 5、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泥浆的相对密度和粘度。处理孔内情况必须将钻头提出孔外。 （三）钻孔施工要点 1、成孔的垂直度 钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要指标，垂直度的检测是保证桩身质量的重要环节。为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀，土层呈斜状分布和土层中夹

5、有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，使用自重大的钻机和刚度大的钻杆则较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践表明，也是防止孔斜的简单有效的方法。 2、成孔的深度 （1）如测量有误则达不到设计深度。一般施工队伍常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，有的收缩量可达1%左右，测50m的孔就会产生0.5m左右的误差。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。 （2）钻孔入岩深度达不到设计要求。更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。

6、入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法。此外，还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案，直至工程使用正常，沉降稳定。 3、钻孔的孔径 与孔径有关的质量问题有： （1）由于孔径小于规范要求，桩的截面缩小，承载能力降低，实际上降低了桩的安全系数。 （2）软弱土层一般都在地层上部，缩颈现象也发生在此段，而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压强度不够而破坏。 （3）由于孔径达不到要求，导致钢筋笼吊装困难或保护层达不到要求，桩的抗压弯能力消弱或丧失。 4、孔内的泥浆 在钻孔灌柱桩的施工中，泥浆质量差会形成如下不良后果： （1）形成不了护壁泥膜或形成的泥皮

7、粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。 （2）泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。 （3）稠浆在钢筋笼上沉积粘附，导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。故对泥浆质量的管理决不是个小问题，一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。 5、孔内的沉渣与沉淤 无论采用反循环还是正循环成孔，都应重视砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分钟左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥浆的抽吸作用

8、导致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短时间内不会沉淀。此时灌注砼，砼坠落的巨大冲击力还能溅除最后残余的部分沉渣与沉淤，可基本上将孔底沉渣清除干净。 二、混凝土灌注工艺 （一）混凝土灌注施工过程：成孔后及时吊装钢筋笼，经测设准确定位后，对钢筋笼实施固定，防止灌注过程中产生位移或上浮。吊装导管和料斗，实施水下混凝土灌注。 （二）混凝土灌注注意事项 1、首批灌注混凝土应能满足导管首次埋置深度（>1m）和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参考以下公式计算:V>D2(H1+H2)/4+d2h1/4,式中：V为灌注首批混凝土数量；D为桩孔直径；H1为桩孔底至导管底端间距，一般为0.3-0.4m;d

9、为导管内径；h1为导管内混凝土柱平衡导管外压力所需高度；H2为导管初次埋置深度，一般大于1m. 2、混凝土运至灌注地点时，检查其均匀性，如有沉淀、离析，应进行二次拌合。拌合点离灌注点距离要近，运输道路平坦，防止颠簸离析。 3、灌注过程中要及时探测井孔内混凝土面的位置，及时卸管，导管埋深控制在2-6米。 4、为保证混凝土强度，灌注的桩顶高度比设计高度要高出1米。 5、吊装钢筋笼之前要在其外围合理绑扎垫块，保证筋外保护层厚度。 6、灌注时应采取措施防止骨架上浮。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，宜降低灌注速度；混凝土顶面上升到骨架底部4m以上时，提升导管使其底口高于骨架底部2m以上后恢复

10、正常灌注速度。 （三）混凝土灌注要点 1、水下灌注混凝土质量难以控制的主要原因分析：1）不能象上部结构施工那样逐层振捣；2）由于导管埋在泥浆和混凝土中，混凝土的灌入阻力是相当大的，灌入阻力可按下式估算：P=(D2-d2)(L1w+L2c)/4,（D为桩直径；d为导管直径；w为泥浆重度；c为砼重度；L1为井孔内泥浆深度；L2为导管内混凝土柱高度）。要克服很大的灌入阻力保证混凝土桩身质量，必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成混凝土灌注的时间越短，砼桩身越均匀；3）由于混凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成混凝土粗骨

11、料在桩芯堆积，随半径增大而递减。桩身不匀，则影响桩身混凝土的抗压强度和桩的承载能力。 2、在施工中宜采用大体积砼冲击灌注法，但用大体积砼冲击灌入法应注意以下几个问题：1）必须注意排气技术，防止形成气堵，使砼料灌不下去。2）砼料最好通过网筛（网眼8-10cm左右）进入料斗，防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管。3）砼和易性要好，如砼离析，则容易在料斗下部和出料口处形成堆积，导致出料困难，同时也容易堵塞导管。4）砼灌注时，吊车司机的配合也至关重要。当打开活门砼料下落时，必须随砼料的下落不断向上提动导管，提动量要小，注意掌握时机。5）当砼灌注到桩顶部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，一般为10m左右，灌注时及时上拔，保证高度产生冲力，使桩头部分的砼质量不至降低。 综上所述，为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，施工中应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高： （一）对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。 （二）不同的施工方法其效率和质量有很大的差异，施工时应从施工方法着手进行预先控制。 （三）认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷，处理不当会降低安全度，留下工程隐患。 （四）提高和完