钻孔灌注桩施工工艺流程及质量通病

钻孔灌灌注注桩施施工工目录1.钻孔灌注注桩国内内发展简简史2.钻孔灌注注桩种类类及特点点3.钻孔灌注注桩施工工工艺流流程4.质量通病病及处理理措施一.国内发展展简史桥梁基础础按构造造和施工工方法分分为明挖基础础、桩基基础、沉井基础础和管柱基础础，其中桩桩基础按按施工方方法分为为两种预制桩和灌注桩。①预制桩：钢筋混混凝土预预制桩是是在工厂厂或施工工现场预预制，用用桩设备使桩沉入入地下。。优点点是材料料省，强强度高，，适用于于较高要要求的建建筑；缺缺点是施施工难度度高，受受机械数数量限制制施工时时间长。。②灌注桩：现浇桩桩，直接接在设计计桩位的的地基上上成孔，，在孔内内放置钢钢筋笼、、灌注混混凝土而而成的桩桩。优点点是施工工难度低低，尤其其是人工工挖孔桩桩，可以以不受机机械数量量的限制制，所有有桩基同同时进行行施工，，大大节节省时间间；缺点点是承载载力低，，费材料料。灌注桩按按成孔方方式分为为钻（冲））孔灌注注桩、沉沉管灌注注桩、挖挖孔灌注注桩、爆爆扩成孔孔灌注桩桩等。我国钻孔孔灌注桩桩(简称钻孔孔桩)，是从1960年开始试试验、研研究，通通过在使使用中不不断改进进，逐步步发展起起来的一一种桥梁梁基础施施工的新新形式。。钻孔桩桩的问世世，可以以说是桥桥梁基础础施工技技术上进进行的一一次革命命。多年年来实践践证明，，钻孔桩桩具有许许多优点点：①主要是施施工设备备简单，，操作方方便，可可变水下下作业为为水上作作业；②②大大简简化了施施工工艺艺，缩短短了工期期，降低低了造价价。钻孔灌注注桩施工工工艺目目前虽然然已经比比较成熟熟，但是是在施工工中还存存在大量量的施工工风险，，比如塌孔、卡卡钻、掉掉钻、浮浮笼、断断桩等一系列列事故，，给我们们施工带带来大量量的风险险。二.灌注桩的的种类及及特点2022/10/277钻孔灌注注桩：在工程现现场通过过机械钻钻孔、钢钢管挤土土或人力力挖掘等等手段在在地基土土中形成成桩孔，，并在其其内放置置钢筋笼笼、灌注注混凝土土而做成成的桩。。钻孔灌注注桩的施施工设备备主要有有三种：：冲击钻、、循环钻钻和旋挖挖钻。1.冲击钻：：利用冲击击钻头进进行冲击击破碎形形成桩孔孔，主要要用于地地质较硬硬、有岩岩石等较较硬地层层的钻孔孔施工。。目前国内内主要有有手动拉杆杆式和自动式。在地基承承载力较较大的地地质情况况下，无无法采用用循环钻钻和旋挖挖钻。此此刻采用用冲击钻钻。优点：适应应于各各种地地质，，尤其其可用用于地地基承承载力力较大大的地地质情情况。。缺点：动力力功率率大耗耗电率率高，，移动动不便便，冲冲击振振动有有噪音音影响响周围围环境境。需需设泥泥浆池池、沉沉淀池池。2.循环钻钻：在泥浆浆护壁壁的条条件下下利用用钻头头旋转转的力力对地地层进进行旋旋转冲冲击从从而形形成桩桩孔。。循环钻钻根据据泥浆浆的循循环方方式分分为正循环环和反循环环。优点：循环环钻在在粘土土、亚亚粘土土、淤淤泥类类土质质和粉粉砂层层地质质施工工中优优势明明显，，施工工速度度仅次次于旋旋挖钻钻，且且施工工成本本比旋旋挖钻钻低。。缺点：现在在又出出现车车载循循环钻钻，移移动方方便快快捷。。但也也需要要配置置泥浆浆池和和沉淀淀池，，容易易造成成施工工场地地脏、、乱、、差。。3.旋挖钻钻:是一种种适合合建筑筑基础础工程程中成成孔作作业的的施工工机械械。主要钻钻进工工艺有有三种种：干式钻钻进、、清水水孔钻钻进和泥浆护护壁钻钻进。其主要要特点点为自自带履履带移移动方方便和和成孔孔速度度快，，孔底底干净净。主要适适于砂土、、粘性性土、、粉质质土等土层层施工工，最最大成成孔直直径可可达1.5～4m，最大大成孔孔深度度为60～90m，可以以满足足各类类大型型基础础施工工的要要求。。三.钻孔灌灌注桩桩施工工工艺艺流程程泥浆备料泥浆池终孔质量检查清孔下钢筋笼安装导管检查沉砟厚度及泥浆指标水下混凝土浇筑拔除护筒成桩质量检验泥浆沉淀池混凝土制备输送拼装导管检查钢筋笼制作检查标高施工准备平整场地桩位放样埋设护筒钻机就位开孔钻进制作试件循环造浆抽砟成孔下下导导管和和钢筋筋笼灌灌注注水下下混凝凝土成成桩简要图图示：：陆地:清除杂杂物、、换除除软土土、平平整压压实，，场地地位于于陡坡坡时，，也可可用枕枕木木、、型钢钢等搭搭设工工作平平台。。浅水：：在浅水水中，，宜用用筑岛岛围堰堰法施施工，，筑岛岛面积积按钻钻孔方方法、、设备备大小小等决决定。。深水：：水中围围堰。。一.平整场场地为钻机机提供供稳定定的作作业平平台，，防止止钻机机偏移移引起起偏孔孔和钻钻机倾倾覆及及罐车车沉陷陷等问问题。。1.护筒的的作用用：（1）定位位。（2）避免免孔口口周围围杂物物掉入入孔内内。（3）保持持泥浆浆水位位，防防止坍坍孔。。2.护护筒的的制作作要求求：使用旋旋转钻钻机钻钻孔应应比钻钻头大大约20cm，，使用用冲击击钻机机钻孔孔应比比钻头头大约约40cm。3.护护筒的的埋置置要求求（1））钻孔孔前，，在现现场放放线定定位，，护筒筒中心心竖直直线与与桩中中心线线重合合，平平面允允许误误差为为50mm，倾倾斜不不大于于1％％。（2））埋设设护筒筒要采采用人人工挖挖孔埋埋设，，外围围用粘粘土夯夯填。。埋置置深度度一般般情况况为2-4米。。（3））护筒筒顶面面宜高高出施施工水水位或或地下下水位位2m，还还应满满足孔孔内泥泥浆面面的高高度要要求，，在旱旱地或或筑岛岛时还还应高高出施施工地地面0.5m。。二.护筒埋埋置护筒是是埋置置于钻钻孔桩桩孔口口的一一个圆圆筒，，在进进行埋埋置护护筒前前必须须进行行测量量放样样，因因护筒筒一经经埋置置，桩桩位就就已确确定。。三.泥浆制制备1、泥浆浆作用用在孔壁壁形成成泥皮皮稳定定孔壁壁、悬悬浮钻钻渣、、润滑滑钻、、正正循环环排渣渣。2、组成及及要求求：(1)泥浆浆比重重：正循循环旋旋转钻钻机、、冲击击钻机机使用用管形形钻头头钻孔孔时，，入孔孔泥浆浆比重重为1.1～1.3；冲冲击钻钻机使使用实实心钻钻头钻钻孔时时，孔孔底泥泥浆比比重不不宜大大于：：砂黏黏土为为1.3；；大漂漂石、、卵石石层为为1.4；；岩石石为1.2。反反循环环旋转转钻机机入孔孔泥浆浆比重重可为为1.05～1.15。。(2)黏度度：一般般地层层16～22s，松松散易易坍地地层19～～28s。。(3)含砂砂率：新制制泥浆浆不大大于4%。。(4)胶体体率：不小小于95%。(5)PH值：应大大于6.5。2022/10/2719泥浆三大指标标检验仪器泥浆比重粘度含砂量四.钻孔施工1、安装钻机前前，底架应垫垫平，保持稳稳定，不得产产生位移和沉沉陷。钻头或或钻杆中心与与护筒中心偏偏差不得大于于5cm。2、无论采用哪哪种方法钻孔孔，开孔的孔孔位必须准确确，应使初成成孔壁竖直、、圆顺、坚实实。3、钻孔时，孔孔内水位宜高高于护筒底脚脚0.5m以上或地下水水位以上1.5～2.0m。在冲击钻进进中取渣和停停钻后，应及及时向孔内补补水或泥浆，，保持孔内水水头高度和泥泥浆比重及粘粘度。4、钻孔时，起起、落钻头速速度宜均匀，，不得过猛或或骤然变速，，孔内出土不不得堆积在钻钻孔周围。5、钻孔作业应应连续进行，，因故停钻时时，有钻杆的的钻机应将钻钻头提离孔底底5m以上，其他钻钻机应将钻头头提出孔外，，孔口应加护护盖。钻孔过过程中应经常常检查并记录录土层变化情情况，并与地地质剖面图核核对。钻孔到到达设计深度度后，应对孔孔位、孔径、、孔深和孔形形进行检验，，并填写钻孔孔记录表。孔孔位偏差不得得大于10cm。五.成孔检查对孔径、孔深深、孔位、垂垂直度进行检检查。探孔器对孔径径和垂直度进进行检查。用测绳对孔深深进行检查，，测绳必须用用钢尺进行校校核。护桩交叉拉线线对孔位进行行检查。六.清孔钻孔过程中会会有一部分泥泥浆和钻渣沉沉于孔底，必必须将这些沉沉积物清除干干净，才能使使灌注的混凝凝土与地层或或岩层紧密结结合，保证桩桩的承载能力力。清孔可选用用以下方法法：（1）抽渣法适适用于冲击击或冲抓法法钻孔；（2）吸泥法适适用于土质质密实不易易坍塌的冲冲击钻孔；；（3）换浆法适适用于正、、反循环旋旋转钻孔。。清孔应达达到以下下标准：：1、孔内排排出或抽抽出的泥泥浆手摸摸无2～3mm颗粒；2、泥浆比比重不大大于1.1；3、含砂率率小于2%；4、黏度17～20Pa.s；5、胶体率率不小于于98%；6、倾斜度度小于1%；7、清孔后后孔底沉沉渣厚度度：柱桩桩不大于于1.5m，摩擦桩桩不大于于20cm；8、严禁采采用加深深钻孔深深度方法法代替清清孔。七.钢筋笼的的制作和和安装注意事项项：1.钢筋骨架架一般每每隔2～2.5米设置直直径加强强箍筋一一道；2.焊接定位位钢筋或或滚轮确保保护护层厚度度；3.运输过程程中不得使骨骨架变形形。4.钢筋骨架架起吊机机吊起，，对准护护筒中心心缓慢下下放至设设计标高高,钢筋笼笼入孔后后应准确确、牢固固定位，，平面位位置偏差差不大于于10cm，底面高高程偏差差不大于于±10cm。5.下放钢筋筋骨架应应徐徐下放放严禁摆摆动碰撞撞孔壁;6.在安装钢钢筋笼时时，宜采采用三点点起吊。。251.导管使用用前进行行试拼和和水密性性实验。2.导管连接接时，接接口严密密，不得得漏水；；导管管管底距孔孔底距离离为40cm。3.浇筑时，，先将漏漏斗灌满满混凝土土，首封封量保证证导管埋埋深1m以上。浇浇筑过程程中，控控制混凝凝土灌注注速率防防止钢筋筋笼上浮浮。4.连续浇筑筑，拔管管时保证证导管埋埋深2-6m，每根桩桩的浇筑筑时间宜宜在8小时内浇浇筑完成成。混凝凝土浇筑筑完毕，，位于地地面以下下及桩顶顶以下的的孔口护护筒应在在混凝土土初凝前前拔出。。八.灌注混凝凝土导管试压压实验导管拼装装好后两两端密封封，注入入70%的水，一一端输入入计算好好的风压压值，滚滚动数次次，15min不漏水得得为合格格。混凝土坍坍落度检检验（1）（2）（3）水下混凝凝土灌注注2022/10/2728根据水下下混凝土土浇筑标标高分节节拆除导导管桩身完整整性的检检验方法法：（1）开挖检检查（2）抽芯法法（3）超声波波检验法法（4）动测法法四.质量通病病及处理理措施1.坍孔主要原因因：(1)冲击成孔孔中使用用的泥浆浆不符合合要求，，粘土质质量不符符合标准准或泥浆浆比重不不足，起起不到护护壁的作作用。(2)孔内的水水头高度度不够，，低于地地下水位位，致使使孔内水水位压强强降低，，造成坍坍孔。(3)在混凝土土理入前前，吊入入钢筋骨骨架时，，骨架偏偏位摆动动碰坏孔孔壁造成成坍孔。。(4)清孔后放放置时间间过长，，没及时时浇入混混凝土，，而且没没有采取取预防措措施，造造成坍孔孔。应对措施施发生坍孔孔后，应应立即查查明坍孔孔处位置置，分析析地质情情况，然然后采取取如下措措施：(1)坍孔发生生在护筒筒底脚处处，根据据实际情情况，可可以立即即拆除护护筒，回回填钻孔孔，重新新埋设护护筒后，，再钻进进；采用用加长护护筒，使使护筒通通过震动动锤继续续下沉，，直至埋埋于坍孔孔位置以以下，外外围用黏黏土或装装有黏土土的草袋袋回填夯夯实，重重钻时，，控制好好泥浆稠稠度和水水头高度度。(2)若坍孔位位置较深深，若不不严重，，则可以以加大泥泥浆比重重，继续续钻进；；若坍孔孔较为严严重时，，则应立立即用砂砂或小砾砾石加黏黏土回填填至坍孔孔以上位位置，甚甚至将整整个钻孔孔全部回回填，暂暂停一段段时间，，使回填填土沉积积密实，，水位稳稳定后，，重新钻钻进，时时刻注意意不良现现象的发发生。2、掉钻主要原因因：（1）钻杆使使用过久久，连接接处有损损伤或接接头磨损损过多；；钻进中中选用的的转速不不当使使钻杆杆扭转或或弯曲折折断；（2）地质坚坚硬，进进尺太快快，超负负荷引起起钻具断断裂；（3）卡钻(埋钻)时强扭、、操作不不当使钢钢丝绳或或钻杆疲疲劳断裂裂；（4）钻具之之间连接接螺拴松松动，被被剪断，，引起掉掉钻。应对措施施：掉钻后应应及时澄澄清情况况，制定定切实可可行的打打捞方案案。如果果钻具被被沉淀物物或塌孔孔土石埋埋住，应应首先清清孔，使使掉入孔孔中的钻钻具露出出来，以以便用打打捞工具具打捞，，或者潜潜水员下下去打捞捞。3、浮笼主要原因因：（1）混凝土土坍落度度太小，，流动性性不好。。造成对对钢筋笼笼摩擦力力大于钢钢筋笼自自重；（2）混凝土土灌注速速率过快快；（3）导管卡卡住钢筋筋笼，将将钢筋笼笼提出。。应对措施施：（1）严格控控制混凝凝土坍落落度控制制在180mm-220mm；（2）当导管管口在混混凝土底底部时，，控制灌灌注速率率并及时时拆管；；（3）校核导导管中心心位置。。4、断桩主要原因：（1）灌注过程中中发生埋管、、卡管、阻管管及其他一些些情况都将造造成断桩；（2）导管拔过混混凝土面造成成的；（3）首灌混凝土土未成功封底底；（4）导管焊缝或或接头漏水。。造成导管内内溢水。应对措施：（1）在灌注混凝凝土开始不久久出现的问题题，应迅速拔拔出导管和钢钢筋骨架，将将可吸出的混混凝土尽量吸吸出，如全部部吸出，问题题处理后重新新灌注混凝土土，如部分吸吸出，将剩余余已硬化的混混凝土凿除，，在进行灌注注混凝土；（2）如灌注中发发现导管进水水或其他故障障，如有充足足的时间，在在灌注混凝土土不初凝的情情况下，可将将导管拔出，，修理后采用用管底堵塞的的隔水方法，，重新插入导导管，去掉底底塞恢复灌注注或直接将导导管插入已灌灌注的混凝土土中，并不小小于2m，将导管内的的水和表层稀稀松的混凝土土吸出后重新新灌注；5.钻孔偏斜主要原因:（1）钻孔中遇遇有较大的的孤石或探探头石（2）在有倾斜斜的软硬地地层交界处处，岩面倾倾斜钻进；；或者粒径径大小悬殊殊的砂卵石石层中钻进进，钻头受受力不均。。（3）扩孔较大大处，钻头头摆动偏向向一方。（4）钻机底座未未安置水平平或产生不不均匀沉陷陷、位移。。（5）钻杆弯曲曲，接头不不正。应对措施:（1）安装钻机机时要使转转盘、底座座水平，起起重滑轮缘缘、固定钻钻杆的卡孔孔和护筒中中心三者应应在一条竖竖直线上，，并经常检检查校正。。（2）由于主动动钻杆较长长，转动时时上部摆动动过大。必必须在钻架架上增设导导向架，控控制杆上的的提引水龙龙头，使其其沿导向架架对中钻进进。（3）钻杆