钻孔灌注桩施工技术方案

1、（一）钻孔灌注桩施工技术方案钻孔灌注桩施工流程框图：监理验收合格泥浆循环钢筋笼制作砼拌和及运输泥 浆 外 运泥 浆 处 理钻孔桩施工采用反循环泥浆护壁成孔，二次循环清孔，导管浇筑 水下砼的施工方法。1、钻孔准备工作钻孔灌注桩施工前准备工作的主要内容有： 钻机的选用， 桩位测量放 样，场地准备，工作平台及护筒制作埋设等。1.1 钻机选择及设备检验本工程设计孔径为140cm桩长20m和孔径为120cm桩长22m。 选用GPS150型钻机。钻头形式采用灯笼式锥形钻头，钻头直径满足 设计要求，采用三翼式锒焊合金刀法，翼片成梨形，端部设导向小型 钻头。砂石泵（反循环泵）泥浆泵、配套设备仪器、或钢筋制作的

2、探 笼（检测孔径），砼的导管，必须做水密承压试验，符合要求后方可 投入使用。1.2 钻机工作场地平整：1）准备泥浆池，按照 1 根桩体积产生 3 倍泥浆量修筑泥浆池，拟在 堤坝外筑泥浆池一只，容积300500m3,泥浆循环池一只40m3,且 沉淀池、泥浆池必须串联。 由于附近没有可开挖泥浆池的地方，我施 工作业队采用泥浆车泥浆外运处理。 先在施工场地上设立一个小型临 时泥浆收集池， 当泥浆量达到一定程度再转移到泥浆车上进行泥浆外 运处理。不得随便排放到河道及附近的池塘中， 防止外溢泥浆污染和 堵塞河道。2）粘土备料： 以原土造浆护壁为主，以备粉砂层造浆不足，每根桩 准备一定量的优质粘土，以保证

3、桩基施工过程中的成孔质量。1.3 护筒选择埋设1）埋深不小于1.5m,且上口高出地面 0.3m;在填浜部位的护筒， 先开挖至淤泥层上部 20-50cm 处，然后用震动锤将护筒震入淤泥，深度不小于 2.0m,上口高出地面0.3m;2）为防止钻进施工中护筒外圈返浆造成塌孔， 护筒埋设位置应准确， 其中心线与桩中心线的允许偏差不得大于 2cm;3） 并应保证护筒的垂直度和水平度,护筒的倾斜度不得大于 1%;4）护筒底部和四用粘土填实,固定;钻孔施工2.1 钻机就位1 ）桩机就位前,必须对各项准备工作进行检查：设备、人员的到位, 配套设备的就位、各班组的交底等。2）钻机和钻塔要安装稳固,保证天车、主动

4、钻杆、钻头、钢护筒中心在一条直线上;偏差不大于 5mm。3）钻孔桩开始时,应通过施工作业队人员参加与记录的审查。2.2 桩机钻进及规程参数： 1）根据桩孔钻遇地层特点，选择机械回转钻进、泥浆反循环护璧，其为：转数30-50r/min，泵量200300m3/h以上。2）桩孔上部孔段钻进时轻压慢转控制导向、防止偏位和斜孔；在钻 锥入土后进行正常进钻。3）刚开钻时必须原位造浆 0.5-1.0 小时，以防止浅塌孔；然后根据土 质情况，确定造浆的部位、钻进速度。钻孔过程中，应根据成孔深度 结合地质剖面，确定所进的土层；同时捞取渣样进行判别，及时调整 泥浆指标，并做好记录。4）尽量减少桩孔超径，在易缩径的

5、粘土层中，应适当增加扫孔次数， 防止缩径，应加配重块，采用大压力 ,慢转速钻进 ,以提高钻进效率。5）钻进及泥浆制作：泥浆在钻孔中的作用是：a在孔内产生较大的悬浮液压力，可防止坍孔；b、泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；c、泥浆比重大，具有浮渣作用，利于钻渣的排出。 因此在钻孔过程中， 孔内应保持一定稠度的泥浆， 土质为粉土和砂土 一般比重以1.251.5为宜，在较好的粘土层中钻孔，也可灌入清水, 钻孔时孔内自造泥浆，达到固壁效果。根据地质资料分析，每根桩预 备塑性指数在 25 以上的一定量粘土，以便造浆

6、护壁；尤其是在孔口 更要仔细护壁，以防孔口漏水而使孔内失去水压力。6）钻进时应随时测定沉淀池泥浆性能，确保泥浆性能指标，符合所 钻地层需要。2.3 清孔在孔深达到设计要求后，开始清孔，清孔分两次进行。1）第一次清孔 第一次清孔时不得停钻，已防泥浆堵住钻头孔。桩孔成孔后，应进行 第一次清孔，清孔时应将钻具提离孔底 ，缓慢回转，同时加 大泵量，每隔十分钟停泵一次，将钻具提高3-5m，来回串动几次，再开泵清孔。第一次清孔采用正循环换浆法清孔。2、第二次清孔 钢筋笼、导管下完后，用导管进行第二次清孔，二次清孔时间不小于 30 分钟，测定孔底沉渣厚度低于设计要求值30cm 方可停止清孔；否则继续清孔。

7、第二次清孔时， 注入浆比重为 1.15,排出泥浆比重不大于 1.20；第二次清孔后泥浆比重控制在;粘度1720s;含砂量4%。 清孔结束后， 30分钟内必须尽快灌浆。钢筋笼的制作与吊放a钢筋笼制作标准 钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。 成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上， 层。每节钢筋笼上、下各设置一道钢筋定位控制件， 保护层厚度为 50mm。 钢筋笼主筋连接采用单面焊接，焊缝长度堆放层数不应超过 2每道沿圆周布置 3 只。 钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制 下料长度。发现弯曲、变形钢筋要作调整处理， 钢筋头部弯曲要调直， 制作钢筋笼时， 应用控制工具标

8、定主筋间距， 以便在孔口搭焊时保持 钢筋笼的垂直度，为防止提升导管时，带动钢筋笼，严禁弯曲或变形 钢筋笼下入孔内。10d,主筋接头间距 45d，且同一截面接头数w 50%。钢筋笼焊接选用E5002焊条，焊缝宽度不应小于0.7d,厚度不小于0.3d。焊接过程中，应及时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊， 必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。b 钢筋笼的起吊、就位和对接 钢筋笼的安放标高，可由护口管顶端处的标高来计算，安放时必须 保证桩顶的设计标高，允许误差为± 100mm。 钢筋笼下放时，应对准孔位中心，一般采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至设计标高后应立即固定。

9、 钢筋笼安装入孔时和上下节笼进行对接施焊时，应使钢筋笼保持垂 直状态，对接钢筋笼时应两边对称施焊。 孔口对接钢筋笼完毕后，需进行中间验收，合格后方可继续下级进 行下一节笼安装。2.5 混凝土灌注 混凝土灌注工艺 混凝土灌注前、清孔完毕后，应迅速安放混凝土漏斗与隔水橡皮球胆，并将导管提离孔底0.5m。首灌混凝土灌量必须保证能埋住导管 0.81.3m。浇灌时应先用0.3m3的1:1.5水泥砂浆打底。灌注开始后， 要连续进行并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。 当导管 内砼不满时，应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压气囊。在灌注过 程中要安排专人经常探测井孔内砼面位置， 及时地调整导管埋深， 并 做好原始

10、记录，灌注过程中，导管埋入深度宜保持在 2m-6m 之间， 最小埋入深度不得小于2m。浇灌混凝土时随浇随提，严禁将导管提 出混凝土面或埋入过深，一次提拔不得超过 4m,测量混凝土面上升 高度由机长或班长负责。全部灌时间必须控制在混凝土初凝前完成 如运到现场的混凝土发现离析和易性不符合要求时；应再进行拌制，以防堵塞导管。 桩身实际浇注混凝土的数量不得小于桩身的计算体积的1.05 倍，不应超过计算值的 1.2 倍。混凝土浇灌完毕后， 应及时割断吊筋， 等地面以上混凝土初凝并提出 护筒，清除孔口泥浆和混凝土残浆。混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮， 在混凝土面接近钢筋笼底端时灌注 速度应适当放慢，当混凝土

11、进入钢筋笼底端 1-2m 后，可适当提升导 管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。灌注桩顶标高时，应预加一定高度，一般比设计高出 0.81m,预加 高度待砼强度达到 5MPa 后，先凿除 80%，其余接桩或立桩前凿除。 每次灌注,必须按规定测坍落度二次,应做好试块二组,试块应标明 桩号、日期、并按标准养护。2.6 桩孔质量的检测： 桩孔质量参数包括：孔径、孔深、钻孔垂直度沉渣厚度。 孔深：钻孔前先确定护筒的标高，以此作为基点按设计要求的孔底 标高确定孔深,以钻杆上的标志为基准,再用测绳和钢尺测量孔深。 用探孔笼（长4-6m、直径为设计孔径、两端锥形的钢筋笼），检测 孔经 桩基的质量

12、检测由业主指定的单位进行; 沉渣厚度以第二次渣孔后测定量数确定。 出现缩径等应进行扫孔。 根据业主或现场监理的要求，必要时由专业人员，用井径仪测定孔 径、钻孔垂直度。灌注桩允许偏差项次检查项目允许偏差检验方法1混凝土抗压强度在合格范围内2桩位(mm)群桩100用经纬仪检查纵、横方向排架桩503钻孔倾斜度+ 1%用垂线测量计算4沉淀厚度摩擦桩不大于300mm（设计）开始灌注混凝土前用测绳测量支承桩300mm （设计）5钢筋骨架底面咼程（mm）士 50查灌注前记录2.7 钻孔事故的预防及处理措施1）坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降， 孔口冒细密的水泡， 出渣量显著增 加而不见进尺，钻机负荷显著增加

13、等。（1）坍孔预防措施：钻头到达含泥砂层时，泥浆比重不小于 1.5；粘 度不小于19s;孔内用高粘度泥浆反复进行扫孔。（2）处理方法：施工中应严格按要求操作，以防为主，一旦发生坍 孔，应找出坍孔原因，采取相应措施。2）钻孔偏斜钻孔偏斜事故预防和处理方法：（1 ）安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘、固定钻杆 的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。（ 2）由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上 增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。（3）钻杆、接头逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶 及时调直。（4）在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制

14、进尺，低速钻 进。（5）用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔， 使钻孔正直， 偏斜严重时应回填砂粘 土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。3）落物掉钻预防措施：（1）开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物 和钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。（2）经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和连结装置。（3）为便于打捞落入孔内的钻头， 可在钻头上预先焊上打捞环， 或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。处理方法： 掉钻后应及时摸清情况， 若钻锥被沉淀物或坍孔土石 埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。4）糊钻硬软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造

15、 成糊钻。预防处理办法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应 控制进尺，加强泥浆循环。若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除 钻头残渣。5）扩孔和缩孔扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若只孔内局部发生坍塌而扩孔， 钻孔仍能达到设计深度则不必处理， 只是混凝土灌注量大大增加， 若 因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。6）钻杆折断折断原因：（1）用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径 钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。（2）钻进中选用的转速不当，使钻杆扭转或弯曲折断。（3）钻杆使用过久，连接处有操作或接头磨损过甚。（4）地层坚硬，进尺太快，超负荷引起。预防和处理：（1）选择钻杆直

16、径和管壁厚度尺寸时，应按规范要求进行计算 决定。（2）不使用弯曲严重的钻杆，要求连接处丝扣完好，以螺套连 接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施。（3）应控制进尺，遇有坚硬、复杂地层要仔细操作。（4）经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏要及时更换。（5）如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打 捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。7）钻孔漏浆在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失， 护筒埋设太浅， 回填土不密实或护筒接缝不严密， 会在护筒刃脚或接 缝处漏浆，也可能由于水头过高使孔壁渗浆。为防止漏浆，可加稠泥浆或倒入粘土慢速转动，在有护筒防护 范围内，接缝处漏浆，可由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。2.8 质量保证措施 每道工序均请监理验收合格后再进行下道工序施