钻孔灌注桩施工要点

1、钻孔灌注桩施工要点我单位施工的桥梁不论是城市桥梁还是公路桥梁绝大多数都有钻孔灌注桩基础，在 工程中所占的位置非常重要。施工中既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和 灌注等多种工作，工程种类繁多，技术含量高，影响因素多，控制不好便容易产生质量事故， 而基础工程具有隐蔽性，若处理不当，往往延误工期，造成重大经济损失。这里就钻孔灌注桩 的施工技术发表一些浅见，供大家探讨。一、基本资料收集和分析在正式施工前根据提供的地质勘探资料及从水文、气象等部门提供的桥位所在地的气 候，水文资料进行认真分析，了解各部位所在位置及地质水文情况，分清普遍性和特殊性，做 好标识，制定相应措施。在收集资料的过程

2、中最好能见到地质钻探土质岩芯样品。并且，在钻 孔的同时也要收集、记录各地层资料(包括影像、土样等)，与勘探设计的情况作对比，若有 差异，及时报告设计部门，看是否需要改变桩长、桩径等，也为调价索赔做好资料收集工作. 前期资料的分析十分重要，影响到整个桩基施工方案的编制，包括机械设备的配套、作业方式 的选择，还有施工进度和计划安排。二、钻孔施工影响钻孔质量和进度的因素较多，泥浆性能、钻具形式、钻压、转速、循环方式、钻 进方式等是制约钻进速度的关键因素.1、泥浆：泥浆在钻进过程中起到护壁、浮渣、絮凝的三个作用，在钻进时应配有专门 的试验人员定时检测泥浆指标，严格控制泥浆性能，优质泥浆要求比重低、失水

3、率低、含砂率 低、粘度适当。根据地质条件和钻进方式的不同，应适当予以调整.在钻孔前可用施工地的土 质进行泥浆试配，在不满足施工要求的情况下，确定采用外运优质粘土或者添加剂。其常用性 能指标见下表：优质泥浆性能指标相对密度(g/cm3)粘度(s)含砂率(%)胶体率(%)失水量(mL/30min)静切力(Pa)pH值泥皮厚度(mm)1.051。1519 22&le； 298100&le； 1512。581032、合理选择钻孔机具钻机是钻孔的关键设备，直接影响钻孔速度与成桩质量。我单位施工目前常用的钻机 有正反回转钻、冲击钻、旋挖钻三种。回转钻适用于较软地层，孔径80cm250cm,深度一般 不大于

4、100米，冲击钻一般用在较坚硬地层，孔径80cm200cm,深度不大于100米，旋挖 钻属于新型钻孔设备，通过底部带有活门的桶式钻头的回转，直接将土旋入钻头内，然后再由 钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，如此循环往复，直至成孔。它具有噪声小、 污染少、钻孔速度快的特点，自备履带行走方便，操作采用微电脑系统控制，精度高，速度快, 能自动调整桩身的垂直度和倾斜度，并能准确地控制钻孔深度，但对土质有较高要求，在砂层 中很容易坍孔.选择钻机首要考虑地质条件，其次是运输条件、环境因素、工期安排以及成本 控制等影响因素。选定钻机之后要确定配套设备，以气举反循环为例，当钻杆直径小于20cm时，配1

5、台 9m3/分钟的空气压缩机应可满足要求，如钻杆大于20cm, 一般要有2 0m3/分钟的供气能力，合 理配置空压机直接影响钻井速度，供气量不足会引起排渣困难，钻头重复破碎钻渣，既不能充 分发挥机械效率，还容易引起糊钻堵管等现象。反之供气太大，由于钻头进水口尺寸大小的限 制，加上钻屑在钻杆内流动的阻力，管口外泥浆钻渣等进入钻杆的流速必定受到限制，钻杆内 的液体供应量不能满足气举排渣需要，钻杆内的水柱不够高，气体冒出，气压下降，降低了排 渣能力，另当井深达到一定深度,便要考虑是否需要使用风包钻杆，由于空压机的最大工作压 力是一定的，当气压水压时，则压缩气体便不能到达钻头底部，更不能排渣，一般来说

6、，大于 78kg/cm2的空压机当钻孔深度超过5 0m时，应加接风包钻杆，将压缩空气由钻头底部排出改 为由上部的风包钻杆排出。在钻孔中，选择合适的钻头也很重要，钻头形式主要根据地质确定。一般对覆盖层和软 弱岩层可采用刮刀钻头，既加快进度又不容易糊钻。钻硬质岩层则要选用滚刀（牙轮）钻头， 钻头要求保证加工精度，尽量使重心在钻杆中心位置，以免钻进时摆动太大而引起扩径或破坏 孔壁。3、场地或平台建设根据施工场地条件，对于陆地或筑岛施工可将施工场地进行适当平整、硬化处理，考 虑钻孔桩顶设计高程（或钢筋笼顶的高程）与地面高程及地下水位的关系，同时合理布置便 道，以利于机械设备的进出场，布置好泥浆循环系统

7、，以及施工所需的水电管路，布置时应尽 量减少相互干扰。部分水中钻孔桩采用钢平台或木平台施工。设计平台关键控制三点，第一点是平台的 高度，平台既要保证高于预计工期内的最高洪水位，又不得比最低水位高太多，如低大*水位 则可能无法施工，高于水位太多则一是增加材料用量，二是由于水头相差过大将加大排渣的高 度，无论采用气举式或泵吸式反循环均增加了钻孔难度第二点是考虑到平台的综合利用，既 要为钻孔桩施工服务还应考虑到其它结构的施工，如系梁或承台以及下部结构。第三点是平台 的面积，平台面积既要满足钻机，设备有足免空间摆布，又要少占用河道面积，以免带来通航 上的麻烦或者赔偿的多余支出.4、埋设护筒：钻孔桩使用

8、的护筒内径比设计桩直径大2040cm,内壁平整，竖直， 壁厚不得少于5毫米。接缝严密，连接处筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。根据放样的 桩基中心位置，布设十字护桩。要求护桩位置准确，不易被破坏。护筒埋设应高出地面30cm 或水面12 m,且应高于钻孔内稳定后的承压水位2 m以上.护筒埋设深度为24米，视 具体的水文地质情况而定。护筒的定位必须准确，平面中心允许误差为50毫米，竖直线倾 斜率不大于1%，必须将护桩十字线在护筒边作上记号，施工中要保护好护桩，以便随时校 核孔位。护筒必须埋设牢固，四周的粘土应分层夯实，防止护筒在施工中偏斜和下沉，必要时 应另行采取稳固措施。陆地护筒一般采用人工挖孔

9、埋设，水中钢护筒用振动锤振打，且需与平 台相连接。5、钻孔保持合适的水头高度是钻孔过程中的关键环节.钻进时适当加高孔内水头，使泥浆对孔 壁产生静压力而达到保持孔壁稳定。水头高度小，压力就小，水头越高则对孔壁压力越大，地 质情况好，水头可稍小一些，反之则要求高一些.反循环钻孔由于存在负压的作用（由于钻头 底口的真空吸力而引起孔底水压的减小），它的水头高度比正循环要求高一些，反循环钻进时 一般采用2m左右的水头高度，水头过高压力太大也不好，如果压力超过土层承受能力，则会 引起反穿孔（会导致水头下降，情况严重时就会引起坍孔）.钻机操作人员根据地质情况和钻机性能对进尺速度和转速进行控制，开孔时，应采取

10、 慢进尺低转速，保证孔口处孔壁光滑垂直之后，便可加快转速和进尺速度。钻覆盖层可用中、 高速档，钻岩层须用低中档转速。正反循环钻孔均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终承受 的钻压不超过钻杆、钻锥和压块重力之和（扣除浮力）的80%。冲击钻开孔时采用小冲程，使 初成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向作用，并防止孔口坍塌，钻进深度超过钻锥全冲程后，可 进行正常冲击.遇到坚硬漂卵石，适宜采用中、大冲程，对表面不平整的漂石、硬岩，可先投入 粘土夹子片石，将表面垫平后钻进。旋挖钻机由于自重较大，施工场地必须考虑其承载能力， 同时考虑钻孔的弃土位置及泥浆的循环布置。旋挖钻对中调平后开始钻机进取土，开孔要求要 缓慢进

11、行，防止过分扰动表层土和护筒，造成护筒倾斜或塌陷.由于旋挖钻施工速度很快，钻进 过程中应根据地层情况控制进尺,并加强泥浆指标检测，防止钻进过快，护壁能力不足，造成 塌孔。泥浆在整个钻孔过程中具有举足轻重的作用，因此需要我们重点控制，在施工现场必 须配备专门的试验人员及试验仪器，定时测试泥浆.调整泥浆性能时，泥粉、药品（Na2CO3、 NaOH、PHP等）用量一定要根据测试结果计算确定，并充分溶解后再缓慢加入，切忌乱加导致 孔内泥浆水土分层造成质量事故及浪费，加完药品后，待泥浆完成一个循环后重新取样以了解 泥浆指标的变化情况。采用泥浆护壁钻孔，控制孔底沉碴厚度也是一个难点，一般在钻孔快到设计标高

12、时，就开始调整泥浆指标，控制泥浆密度在1。051.10g/cm3间，粘度在20S左右，当钻到设计孔底标高后，将钻头提高到孔底20cm左右，使钻机空转反循环清孔，清孔完后向孔底可再 注入35m深的新鲜泥浆，以减少泥浆中钻屑沉淀。三、钢筋笼安装钻孔桩钢筋笼一般分节制作，采用汽车吊或钻机自己吊装，吊装时应保证钢筋笼不发生 变形，钢筋笼就位后应予以固定，避免灌注砼时，钢筋笼上浮。吊入钢筋笼时，应对准孔位轻 放、慢放。若遇阻碍，可徐徐下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。下放过程中，要注意观察孔内 水位情况，如发生异常，马上停止，检查是否塌落.钢筋笼入孔接长采用单面搭接焊，并要使 上下轴线在同一直线上。钢筋笼入

13、孔后保证中心与设计桩中心偏差在5 0mm以内，顶端与护筒 牢固定位，防止在灌注混凝土过程中下落或被混凝土顶托上升.四、水下砼灌注水下砼灌注多使用刚性导管法。钢导管使用前必须进行水密、承压和接头抗拉试验， 合格后方可投入使用。施工中必须严格检查好每次接头,再下放导管。导管安装应竖直，避免 碰撞钢筋笼。导管先放至孔底，然后再向上提起0.4米左右，将导管固定安放在孔位中心。灌注前检查泥浆指标和孔底沉渣厚度，不合格必须进行二次清孔。可通过导管向孔内 注入较轻比重泥浆，不断循环置换孔底沉渣，直到各项指标符合设计和规范要求：沉淀厚度摩 擦桩不大于0。4d（d为设计桩径），端承桩不大于设计规定；泥浆比重为1

14、。051.20，粘 度1720 s，含砂率2%,胶体率98%。清孔过程中注意应始终保持孔内原有水头高 度。在进行水下砼灌注前，必须确定各有关人员、设备机具、材料全部准备充分到位，考 虑运输条件，水电供应和泥浆排除路线，天气状况等各因素，保证砼的连续灌注.导管上口至护筒内水面应保持一定的工作高度，以保证混凝土有足够压力抗挤出护筒内 的泥浆，压水是浇筑水下混凝土的关键，稍不注意就会导至断桩。压水可采用拔球法或剪球 法，一般来说，拔球法较为安全，剪球法则压水较果较好。要跟据压水所需要的混凝土方数来 确定储料盆的大小，混凝土的初灌量应保证首批混凝土灌注后，使导管埋入混凝土的深度不小 于1 m。灌注漏斗

15、上必须设置刚性网格，防止有大块料进入，堵塞导管。在浇注混凝土过程 中，导管埋入混凝土的深度控制在26米.这样做既保证了混凝土质量，同时也避免了因导 管埋深太小而引起混凝土顶升直径小于桩径，致使混凝土顶升时由内向外翻的现象，从而避免 了桩周夹泥，确保了成桩质量。灌注过程中专人负责计算、量测导管埋深，及时调整，必须经 量测计算确定导管埋深后，才能提升导管。当混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时，应降 低灌注速度，防止钢筋笼上浮.灌注必须使用合格的混凝土，施工人员有权利和义务拒绝使用 不合格的砼。灌注过程中要注意观察孔内水位，及时处理意外情况.灌注的桩顶必须比设计高 出0。51.0 m。灌注结束，拆除

16、最后一节导管时，导管内必须有混凝土，提出时一定要 慢，防止泥浆卷入。五、桩基检测及资料整理钻孔灌注桩采用无破损检测法，常用的为小应变和超声波检测。超声波检测常采用3 根钢管，随着钢筋笼预埋在钻孔桩里，要求基本等边布置.施工时应注意钢管割口后应摩掉内侧 的毛刺，接头焊接要严密，保证不漏水，为不耽误检测，钢管上口可高出砼灌注面，管内注满 水后用塞子或钢板封住，防止泥浆或杂物掉入。小应变检测必须在桩头破除到密实砼后才能进 行，要求在桩中间和周边摩平10cm左右见方的几块地方，供检测使用，否则会影响检测速度 甚至检测结果。钻孔灌注桩由于是隐蔽工程，属于基础承载结构，所以相关的资料和记录显得非常重 要.主要包括：桩位放样和复测记录、钻进原始记录、钢筋笼检查记录、导管试验记录、泥浆 指标检查记录、成孔检