桥梁钻孔灌注桩施工流程及施工技术

益娄十二标项目经理部2019年11月桥梁钻孔灌注桩施工流程及施工技术邬永飞

概念

钻孔灌注桩

是指采用不同的钻孔方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。

施工主要工序：

场地准备埋设护筒制备泥浆钻孔清孔钢筋笼入孔灌注水下混凝土等成孔下导管和钢筋笼灌注水下混凝土成桩（一）场地准备

旱地：

浅水：

深水：平整、夯实场地围囹法筑岛（二）埋设护筒1.

护筒的作用：固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。2.护筒的制作要求：①护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~10cm。护筒上部设1～2个溢浆孔，②护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻孔的宜加大20～30厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30～40厘米。3.护筒的埋设要求①钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。③埋置深度一般情况为2—4米，特殊情况应加深。④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；护筒入土深度埋设护筒（三）泥浆制备泥浆作用：在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。

组成及要求：①水：水的PH值7～8之间，不含杂质②粘土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量的50%，相对密度为1.1～1.5③添加剂：无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度泥浆浆池池泥浆浆护护壁壁成成孔孔灌灌注注桩桩：：泥泥浆浆池池泥浆浆指指标标检检测测仪仪器器（四四））钻架架与与钻钻机机就就位位要求求①能能够够承承受受钻钻具具和和其其他他辅辅助助设设备备的的重重量量，，具具有有一一定定的的刚刚度度，，具具有有足足够够的的高高度度。。②钻钻孔孔过过程程中中，，成成孔孔中中心心必必须须对对准准桩桩位位中中心心，，钻钻架架必必须须保保持持平平稳稳，，不不发发生生位位移移、、倾倾斜斜和和沉沉陷陷。。③钻钻架架安安装装就就位位时时，，应应详详细细测测量量，，底底座座应应用用枕枕木木垫垫实实、、塞塞紧紧，，顶顶端端用用缆缆风风绳绳固固定定平平稳稳，，并并在在钻钻进进过过程程中中经经常常检检查查。。冲击法冲抓法旋转法钻孔（五五））钻孔孔①冲击击钻钻机机钻钻孔孔钻头头十字形管形十字字钻钻头头冲击击钻钻孔孔的的施施工工要要点点邻孔孔混混凝凝土土达达2.5MPa后开开钻钻；；开开孔孔小小冲冲程程；；孔孔深深为为钻钻头头高高加加冲冲程程后后正正常常冲冲击击。。中、、低低冲冲程程：：1～2m中等等冲冲程程：：2～3m高冲冲程程：：3～5m分级级扩钻钻粘性性土土、、风风化化层层、、砾砾砂砂石石等等砂卵卵石石等等基岩、、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。②全套管管冲抓抓成孔孔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。冲抓锥成成孔施工工过程、、护筒安安装要求求、泥浆浆护壁循循环等与与冲击成成孔施工工相同。。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。全套管冲冲抓成孔孔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、基基岩正反循环环成孔，，现在是是在护筒筒上拉十十字线，，是使钻钻机的钻钻头对准准桩的中中心线，，等钻机机对准后后往护筒筒里放水水，采用用泥浆护护壁进行行钻孔正循环钻结构构示意图④反循环钻孔孔反循环钻机的的泥浆的循环环方式则正好好相反，泥浆浆由孔外流入入孔内，由真真空泵或其他他方法（如空空气吸泥机等等）将钻渣通通过钻杆中心心从钻杆顶部部吸出，或将将吸浆泵随同同钻锥一同钻钻进，从孔底底将钻渣吸出出孔外。特点：反循环环钻机排渣能能力比较强,但工艺比较复复杂,操作不当容易易引起塌孔埋埋钻,而且反循环钻钻机价格比较较高。适用：同正循循环。反循环钻结构构示意图⑤旋挖钻机钻钻孔主要适于砂土、粘性土土、粉质土等土层施工，，最大成孔直直径可达1.5～4m，最大成孔深深度为60～90m，可以满足各各类大型基础础施工的要求求。旋挖钻机旋挖钻斗（六）清孔目的：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。方法：抽浆清孔换浆清孔掏渣清孔循环排渣（七）钢筋笼的制作作和安装注意事项：钢筋骨架一般般每隔2～2.5米设置直径14～18毫米的加强箍箍筋一道；钢筋骨架可分分段制作；要确保保护层厚厚度；钢筋骨架运输输无论采用何何种方法，均均不得使骨架架变形。钢筋骨架可采采用钻机塔架架、扒杆或起起吊机吊起，，对准护筒中中心缓慢下放放至设计标高高。下放钢筋骨架架应防止碰撞撞孔壁当最后灌注的的混凝土开始始初凝时，应应立即割断钢钢筋骨架的吊吊环钢筋笼制作１１钢筋笼制作２２起吊对准孔位对准孔位２钢筋笼焊接灌注桩钢筋冷冷挤压连接钢筋笼安放就就位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。水下混凝土宜宜比设计强度度提高一个强强度等级，必必须具备良好好的和易性，，配合比应通通过试验确定定。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。焊吊筋，防止止浇筑砼时钢钢筋笼上浮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2～4米，在任何情情况下不得小小于2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