钻孔灌注桩施工工艺与质量控制

钻孔灌注桩桩施工培训训1LJ-5标施工培训训材料-2017桩基础施工工一、钻孔灌注桩桩2概念钻孔灌注桩桩是指采用不不同的钻孔孔方法，在在土中形成成一定直径径的井孔，，达到设计计标高后，，将钢筋骨骨架（笼））吊入井孔孔中，灌注注混凝土形形成的桩基基础。3施工主要工工序：场地准备埋设护筒制备泥浆钻孔一次清孔钢筋笼入孔孔二次清孔成孔下下导导管和钢筋筋笼灌灌注水下下混凝土成成桩桩基砼浇筑筑桩基检测（一）场地准备旱地：浅水：深水：平整、夯夯实场场地围檩法筑岛（二）埋设护筒1.护筒的作用用：固定桩孔位位置，保护护孔口，防防止地面水水流入，防防止地面泥泥土等杂物物掉入，增增加孔内水水压力，防防止塌孔，，成孔时引引导钻头的方向。2.护筒的制作作要求：①护筒通常常采用钢筋筋混凝土和和钢制两种种，视具体体情况而定定。钢护筒筒厚4~8mm，钢筋混凝凝土护筒厚厚8~10cm。护筒上部部设1～2个溢浆孔，，②护筒的内内径比钻孔孔桩设计直直径稍大。。用回转钻钻机钻孔的的宜加大20～30厘米；用冲冲击钻和冲冲抓钻钻孔孔的宜加大大30～40厘米。2022/10/2763.护筒的埋设设要求①钻孔前，，在现场放放线定位，，按桩位挖挖去桩孔表表层土，并并埋设护筒筒。②埋设护筒筒可采用挖挖埋或锤击击、振动、、加压等方方法。③埋置深度度一般情况况为2—4米，特殊情情况应相应加深或减少。④护筒顶端端高程应满满足孔内水水位设置高高度的要求求；一般高于地地面30cm;2022/10/277护筒入土深深度2022/10/278（三）泥浆制备泥浆作用：：在孔壁形成成泥皮稳定定孔壁、悬悬浮钻渣、、润滑钻具具、正循循环排渣。组成及要求：①水：水的的PH值7～8之间，不含含杂质②粘土（或或膨润土））：塑性指指数大于25，粒径小于于0.005mm颗粒含量多多于总量的的50%，相对密度度为1.1～1.5③添加剂：：无机：纯碱碱等促使颗颗粒分散、、防止凝聚聚下沉有机：丹宁宁液、拷胶胶液等降低低粘度2022/10/279泥浆池2022/10/2711泥浆护护壁成成孔灌灌注桩桩：泥泥浆池池2022/10/2712泥浆指指标检检测仪仪器（四））钻架与与钻机机就位位要求①能够够承受受钻具具和其其他辅辅助设设备的的重量量，具具有一一定的的刚度度，具具有足足够的的高度度。②钻孔孔过程程中，，成孔孔中心心必须须对准准桩位位中心心，钻钻架必必须保保持平平稳，，不发发生位位移、、倾斜斜和沉沉陷。。③钻架架安装装就位位时，，应详详细测测量，，底座座应用用枕木木垫实实、塞塞紧，，顶端端用缆缆风绳绳固定定平稳稳，并并在钻钻进过过程中中经常常检查查。2022/10/2713冲击钻旋挖钻循环钻钻孔（五））钻孔孔①冲击钻钻机钻钻孔钻头十字形管形十字钻钻头冲击钻钻孔的的施工工要点点邻孔混混凝土土达2.5MPa后开钻钻；开开孔小小冲程程；孔孔深为为钻头头高加加冲程程后正正常冲冲击。。中、低低冲程程：1～2m中等冲冲程：：2～3m高冲程程：3～5m分级扩钻粘性土土、风风化层层、砾砾砂石石等砂卵石石等基岩、、漂石石和密密实卵卵石层层十字形形钻头头钻1.5m以上孔孔径分分2级管形钻钻头0.7m以上孔孔分2～4级特点：：无噪噪音，，无振振动；；不使使用泥泥浆；；挖掘掘时可可以很很直观观地判判别土土壤及及岩性性特征征，对对于端端承桩桩，便便于现现场确确定桩桩长；；挖掘掘速度度快，，挖掘掘深度度大；；成孔孔垂直直度易易于掌掌握；；孔壁壁不会会产生生坍落落现象象，成成孔质质量高高。成成桩质质量高高；成成孔直直径标标准，，充盈盈系数数很小小；清清孔彻彻底，，速度度快；；自行行式，，便于于现场场移动动。2022/10/2719②全套管管冲抓抓成孔孔2022/10/2720冲抓锥锥锥头头上有有一重重铁块块和活活动抓抓片，，通过过机架架和卷卷扬机机将冲冲抓锥锥提升升到一一定高高度，，下落落时松松开卷卷筒刹刹车，，抓片片张开开，锥锥头便便自由由下落落冲入入土中中，然然后开开动卷卷扬机机提升升锥头头，这这时抓抓片闭闭合抓抓土。。冲抓抓锥整整体提提升至至地面面上卸卸去土土渣，，依次次循环环成孔孔。冲抓锥锥成孔孔施工工过程程、护护筒安安装要要求、、泥浆浆护壁壁循环环等与与冲击击成孔孔施工工相同同。适用于松松软土层层(砂土、粘粘土)中冲孔，，但遇到到坚硬土土层时宜宜换用冲冲击钻施施工。冲抓锥头头示意图图③正循环钻钻孔正循环是是用泥浆浆泵将泥泥浆以一一定压力力通过空空心钻杆杆顶部，，从钻杆杆底部喷喷出，底底部的钻钻锥在旋旋转时将将土壤搅搅松成为为钻渣，，被泥浆浆悬浮，，随泥浆浆上升而而溢出流流至孔外外的泥浆浆槽，经经过沉淀淀池中沉沉淀净化化，再循循环使用用。特点：排渣能力力比较弱弱,钻进速度度较慢,钻具的磨磨损也比比较大，，但工艺艺比较简简单,容易操作作,正循环钻钻机的价价格也比比较便宜宜。适用：粘土、亚亚粘土、、淤泥质质土层、、粉砂、、卵砾石石层、基基岩④反循环环钻孔反循环钻钻机的泥泥浆的循循环方式式则正好好相反，，泥浆由由孔外流流入孔内内，由真真空泵或或其他方方法（如如空气吸吸泥机等等）将钻钻渣通过过钻杆中中心从钻钻杆顶部部吸出，，或将吸吸浆泵随随同钻锥锥一同钻钻进，从从孔底将将钻渣吸吸出孔外外。特点：反反循环钻钻机排渣渣能力比比较强,但工艺比比较复杂杂,操作不当当容易引引起塌孔孔埋钻,而且反循循环钻机机价格比比较高。。适用：同同正循环环。2022/10/2724反循环钻钻结构示示意图⑤旋挖钻钻机钻孔孔主要适于于砂土、粘粘性土、、粉质土土等土层施施工，最最大成孔孔直径可可达1.5～4m，最大成成孔深度度为60～90m，可以满满足各类类大型基基础施工工的要求求。2022/10/27262022/10/2727旋挖钻机机（六）清孔目的：钻孔过程程中会有有一部分分泥浆和和钻渣沉沉于孔底底，必须须将这些些沉积物物清除干干净，才才能使灌灌注的混混凝土与与地层或或岩层紧紧密结合合，保证证桩的承承载能力力。方法：抽浆清孔孔换浆清孔孔掏渣清孔孔2022/10/27282022/10/2729循环排渣（七）钢筋笼的制制作和安装装注意事项：：钢筋骨架一一般每隔2～2.5米设置直径径14～18毫米的加强强箍筋一道道；钢筋骨架可可分段制作作；要确保保护层层厚度；钢筋骨架运运输无论采采用何种方方法，均不不得使骨架架变形。钢筋骨架可可采用钻机机塔架、扒扒杆或起吊吊机吊起，，对准护筒筒中心缓慢慢下放至设设计标高。。下放钢筋骨骨架应防止止碰撞孔壁壁当最后灌注注的混凝土土开始初凝凝时，应立立即割断钢钢筋骨架的的吊环2022/10/27302022/10/2731制作钢筋笼笼钢筋笼制作作２2022/10/27322022/10/2733钢筋笼焊接接2022/10/2734钢筋笼安放就就位35泥浆护壁成孔孔灌注混凝土土的浇筑是在在水中或泥浆浆中进行的，，故称为浇筑筑水下混凝土土。水下混凝土宜比设计计强度提高一一个强度等级级，必须具备备良好的和易易性，配合比比应通过试验验确定。水下混凝土浇浇筑常用导管管法。浇筑时，先将将导管内及漏漏斗灌满混凝凝土，其量保保证导管下端端一次埋入混混凝土面以下下0.8m以上，然后剪剪断悬吊隔水水栓的钢丝，，混凝土拌和和物在自重作作用下迅速排排出球塞进入入水中。（八）灌注水下混凝凝土36导管法浇注桩桩身砼水下混凝土灌灌注过程浇注水下混凝凝土不能将混混凝土直接倾倾倒于水中。。因为当混凝凝土直接与水水接触穿过水水层时，骨料料和水泥很快快将产生分离离，骨料很快快沉入水底，，而水泥在较较长时间内呼呼吁悬浮状态态，当其下沉沉时，已凝结结硬化。因此此水下混凝土土的浇注，必必须在与周围围环境水隔离离的条件下进进行。水下混混凝土浇筑的的方法很多。。最常用的是是导管法。2022/10/2737焊吊筋，防止止浇筑砼时钢钢筋笼上浮38灌注要求导管宜分段制制作，每节长长2米左右，最下下端一节宜为为3～6米，采用法兰兰连接，导管管应不漏水、、不漏气。在孔内水面以以上20～30厘米处设置隔隔水栓，待混混凝土灌下时时，剪断隔水水栓的连接绳绳。为保证水下灌灌注混凝土的的速度和质量量要求，导管管上应采用混混凝土储料斗斗。水下灌注混凝凝土应连续进进行，严禁中中途停顿。导导管在混凝土土中埋入深度度一般为2～6米，在任何情情况下不得小小于1米或大于6米。导管提升过程程中，应保持持位置居中，，轴线垂直，，逐步提升。。混凝土实际灌灌注高度应比比设计桩顶高高出一定高度度。高出的高高度应根据桩桩长，地质条条件和成孔工工艺等因素合合理确定，其其最小高度不不宜小于桩长长的5%，且不小于2米。在灌注接近结结束时，由于于导管混凝土土柱高度减小小，压力降低低，而导管管管外的泥浆稠稠度增加，如如出现混凝土土面上升困难难时，可在孔孔内加水稀释释泥浆，并掏掏出部分沉淀淀土，使灌注注工作顺利进进行。39水下混凝土浇浇筑专用下料料斗2022/10/2740水下混凝土首首灌开始2022/10/2741水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测2022/10/2742根据水下混凝凝土浇筑标高高分节拆除导导管2022/10/2743拆除的导管及及时冲洗和保保养2022/10/2744砼浆泵吸去多多余砼浆2022/10/27452022/10/2746截桩头2022/10/2747桩头混凝土取取样2022/10/2748四.质量通通病及及处理理措施施1.坍孔主主要要原因因：(1)冲击成成孔中中使用用的泥泥浆不不符合合要求求，粘粘土质质量不不符合合标准或或泥浆浆比重重不足足，起起不到到护壁壁的作作用。。(2)孔内的的水头头高度度不够够，低低于地地下水水位，，致使使孔内内水位位压压强降降低，，造成成坍孔孔。(3)在混凝凝土理理入前前，吊吊入钢钢筋骨骨架时时，骨骨架偏偏位摆摆动碰碰坏坏孔壁壁造成成坍孔孔。(4)清孔后后放置置时间间过长长，没没及时时浇入入混凝凝土，，而且且没有有采采取预预防措措施，，造成成坍孔孔。应对措措施发生坍坍孔后后，应应立即即查明明坍孔孔处位位置，，分析析地质质情况况，然然后后采取取如下下措施施：(1)坍孔发发生在在护筒筒底脚脚处，，根据据实际际情况况，可可以立立即拆拆除护护筒筒，回回填钻钻孔，，重新新埋设设护筒筒后，，再钻钻进；；采用用加长长护筒筒，使使护护筒通通过震震动锤锤继续续下沉沉，直直至埋埋于坍坍孔位位置以以下，，外围围用用黏土土或装装有黏黏土的的草袋袋回填填夯实实，重重钻时时，控控制好好泥浆浆稠度度和和水头头高度度。(2)若坍孔孔位置置较深深，若若不严严重，，则可可以加加大泥泥浆比比重，，继续续钻钻进；；若坍坍孔较较为严严重时时，则则应立立即用用砂或或小砾砾石加加黏土土回填填至至坍孔孔以上上位置置，甚甚至将将整个个钻孔孔全部部回填填，暂暂停一一段时时间间，使使回填填土沉沉积密密实，，水位位稳定定后，，重新新钻进进，时时刻注注意不不良良现象象的发发生。。掉钻主要原原因：：（1）钻杆杆使用用过久久，连连接处处有损损伤或或接头头磨损损过多多；钻钻进进中选选用的的转速速不当当使钻钻杆扭扭转或或弯曲曲折断断；（2）地质质坚硬硬，进进尺太太快，，超负负荷引引起钻钻具断断裂；；（3）卡钻钻(埋钻)时强扭扭、操操作不不当使使钢丝丝绳或或钻杆杆疲劳劳断断裂；；（4）钻具具之间间连接接螺拴拴松动动，被被剪断断，引引起掉掉钻。。处理方方法掉钻后后应及及时澄澄清情情况，，制定定切实实可行行的打打捞方方案。。如如果钻钻具被被沉淀淀物或或塌孔孔土石石埋住住，应应首先先清孔孔，使使掉掉入孔孔中的的钻具具露出出来，，以便便用打打捞工工具打打捞，，或者者潜潜水员员下去去打捞捞。浮笼主要原原因：：（1）混凝凝土坍坍落度度太小小，流流动性性不好好。造造成对对钢筋筋笼摩摩擦擦力大大于钢钢筋笼笼自重重。（2）混凝凝土灌灌注速速率过过快。。（3）导管管卡住住钢筋筋笼，，将钢钢筋笼笼提出出。预防措措施：：（1）严格格控制制混凝凝土坍坍落度度控制制在180mm~220mm.（2）当导导管口口在混混凝土土底部部时，，控制制灌注注速率率并及及时拆拆管管。（3）校核核导管管中心心位置置。断桩主要原原因：：（1）灌注注过程程中发发生埋埋管、、卡管管、阻阻管及及其他他一些些情况况都将将造成成断桩桩。（2）导管管拔过过混凝凝土面面造成成的。。（3）首灌灌混凝凝土未未成功功封底底。（4）导管管焊缝缝或接接头漏漏水。。造成成导管管内溢溢水。。应对措措施：：（1）在灌灌注混