泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺规程(总)

泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩施工工艺规程编制单位:北京城建地铁地基市政工程编制日期:二零零三年六月地址：海淀区大柳树路15号：100081：〔010〕62185720

目录1、适用范围2、施工准备3、操作工艺4、质量标准5、成品保护6、应注意的质量问题7、质量记录8、平安、环保措施附表

1适用范围1.1正循环钻进适用于粘性土，粉、细、中、粗砂土层，淤泥质土层，在砂砾、卵石含量少于20％的土层、软岩层中亦可使用。桩径0.4~1.5m，桩深30～100m。1.2反循环钻进适用于粘性土、砂类土、淤泥质土、粉土及含少量砂砾、卵石〔含量少于20％，粒径小于钻杆内径2/3〕的土层。桩径0.6~4.0m，桩深可达65m。1.3潜水钻机钻进适用于淤泥、腐植土、粘土、粉土、稳定的砂类土，单轴抗压强度在＜20MPa的软岩。桩径：非扩孔型0.8~3.0m，扩孔型0.8~6.55m。桩深：标准型50~80m，超深性50~150m。1.4钻斗(亦称旋挖斗和短螺旋)钻机钻进适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及含有局部卵石、碎石的地层。孔径1.0~3.0m，孔深可达78m。1.5冲击钻机实心锤钻进适用于粘性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、较软的岩石，孔径0.8~2.0m孔深50m；空心锤钻进适用于粘性土、砂类土、砾石、松散卵石，孔径0.6~1.5m，孔深50m。2施工准备2.1材料工程材料1〕混凝土：根据设计给定的混凝土标号和工程数量确定。混凝土的配制要满足以下要求：〔1〕混凝土的强度等级应符合设计要求。水泥强度等级不宜低于42.5，初凝时间不宜早于2.5h；水泥用量不宜少于350kg/m3，当掺有适量减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg/m3；水灰比宜采用0.5～0.6；砂率宜采用0.4～0.5；〔2〕坍落度在18~22cm，扩散度宜为34～38cm〔3〕粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小径距的1/4，同时也不应大于40mm；〔4〕外加剂掺入量符合设计和施工标准的要求。2〕钢筋笼：根据设计给定的钢筋配置和工程数量确定。辅助材料制浆材料：包括水源、膨润土、及羧甲基纤维素〔CMC〕等，用量根据地层情况和成孔工艺确定。2.2机具设备根据工程桩设计参数和工程地质、水文地质和现场条件确定施工工艺，选择钻机型号及配套设备，根据进度要求确定机具数量。2.2.2各类钻〔冲〕孔设备的规格、型号及技术性能见附表1临时〔辅助〕设施与机具护筒：根据设计给定的成孔直径和地层情况确定；小型土方机械：用于沉淀池开挖和护筒埋设施工；测绳、线坠、孔径仪、水准仪、经纬仪、坍落度筒等检测工具；现场配备2个以上的沉淀池；混凝土浇注时使用导管和料斗，根据孔深和同时浇注的数量确定。空压机及风管：根据选定的清孔工艺配备。2.3作业条件根据施工用水量安装供水设施。施工范围内的地上、地下和空中障碍物应清理或改移完毕，对不能改移的障碍物必须进行标识，并有技术保护措施。现场三通一平，做到水、电接通，道路畅通，对施工场区进行清理平整，对不利于施工机械行走的松软地面进行碾压或夯实处理，以保证钻机行走的平安和钻孔时的平稳。场地标高应高于设计桩顶标高0.5m以上，防止对成桩质量产生影响。进场后，可根据施工场区的具体情况搭建施工临设房，作为施工现场办公用房及用品储藏用房。2.4技术准备布设施工场区高程控制网。按设计图纸和给定的坐标点测设轴线定位桩。根据定位桩放出桩位，并报甲方和监理复核。建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料。钻孔桩施工图及图纸会审纪要。建筑场地和临近区域内的地下管线〔管道、电缆〕、地下构筑物及地上障碍物等的调查资料。钻孔桩施工组织设计或施工方案。施工前管理人员应熟识相关设计图纸、地质勘探报告及施工组织设计。施工前应进行现场踏勘，熟悉现场情况。要合理选择和确定钻孔机的进出路线和钻孔顺序。施工前必须做成孔试验，数量不得少于两个，以核对地质报告，检验所选设备、工艺流程和技术要求是否适宜。备好施工记录表3操作工艺3.1工艺流程3.1.1测量定位→埋设护筒→钻机就位→钻孔至设计深度→第一次清孔→移走钻机→安放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管及护筒3.1.2测量定位→埋设护筒→钻机就位→钻孔至设计深度→第一次清孔→移走钻机→安放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管及护筒3.1.3测量定位→钻机就位→开孔至设计深度→利用钻机埋设护筒→钻孔至设计深度→移走钻机→利用钻斗第一次清孔→安放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管及护筒3.1.4测量定位→埋设护筒→钻机就位→冲孔至设计深度→移开钻机→安放钢筋笼→插入导管→清孔→灌注水下混凝土→拔出导管及护筒3.2操作方法3.2.13.2.1.1测量放线：要由专业测量人员根据给定的控制点用“3.2.1.2埋设护筒：当表层土为砂土，且地下水位又较浅时，或表土为杂填土，孔径大于800mm时，应设置护筒。护筒内径比钻头直径大10cm左右。护筒端部应打在粘土层或粉土层中，一般不应设在填土层或砂砾层中，以保证护筒不漏水。如需将护筒设在填土或砂土层中，应在护筒外侧回填粘土，分层夯实，以防漏水，同时在护筒顶部开设1~2个溢浆口。当直径小于1m且埋设较浅时宜用钢制护筒，钢板厚度4～8mm在埋设过程中，一般采用十字拴桩法确保护筒中心与桩位中心重合。3.2.1.3成孔设备就位后，必须平正、稳固，确保在施工过程中不发生倾斜、移动。使用双向吊锤球校正调整钻杆垂直度，必要时可使用经纬仪校正钻杆垂直度。为准确控制钻孔深度，应在桩架上作出控制深度的标尺，以便在施工中进行观测、记录。3.2.1.4钻进：钻进参数应根据地层、桩径、砂石泵的合理排量和钻机的经济钻速等因素加以选择和调整，具体参见3.2.23.2.1.5清孔：要根据设计要求、钻孔方法机具设备和土质情况决定采用清孔方法。一般的清孔方法有抽浆法、换浆法等。具体内容和要求参见3.2.2清孔后泥浆的比重和沉渣厚度要符合以下规定：清孔后泥浆指标：相对密度1.03~1.10；粘度17~20Pa﹒s；含砂率＜2%；胶体率＞98%。端承桩不大于设计规定。3.2.1.61〕钢筋笼制作〔1〕钢筋笼的加工场地应选择在运输和就位比拟方便的场所，最好设置在现场内。〔2〕钢筋的种类、型号及规格尺寸要符合设计要求。〔3〕钢筋进场后应按钢筋的不同型号、直径、长度分别堆放。〔4〕钢筋笼绑扎顺序应先在架立筋〔加强箍筋〕上将主筋等间距布置好，再按规定的间距绑扎箍筋。箍筋、架立筋和主筋之间的接点可用电焊焊接等方法固定。在直径大于2m〔5〕钢筋笼长度一般在8m左右，当采取辅助措施后，可加长到12〔6〕钢筋笼下端部的加工应适应钻孔情况。〔7〕为确保桩身混凝土保护层的厚度，一般应在主筋外侧安设钢筋定位器或滚轴垫块。〔8〕钢筋笼堆放应考虑安装顺序，钢筋笼变形和防止事故等因素，以堆放两层为好，如果采取措施可堆放三层。2〕钢筋笼安放：〔1〕钢筋笼安放要对准孔位，扶稳、缓慢，防止碰撞井壁，到位后立即固定。〔2〕大直径桩的钢筋笼要使用吨位适应的吊车将钢筋笼吊入孔内。在吊装过程中，要防止钢筋笼发生变形。〔3〕当钢筋笼需要接长时，要先将第一段钢筋笼放入孔中，利用其上部架立筋暂时固定在护筒上部，然后吊起第二段钢筋笼对准位置后用绑扎或焊接等方法接长后放入孔中，如此逐段接长后放入到预定位置。待钢筋笼安设完成后，要检查确认钢筋顶端的高度。3.2.1.7在钢筋笼安放合格、清孔完成后，要立即安装下料导管并进行水下混凝土浇注。1〕浇注混凝土必须使用导管。导管内径200～300，每节长度为2～2.5m，最下端一节导管长度应为4～6m。导管在使用前应进行水密承压试验〔禁用气压试验〕。水密试验的压力不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管承受灌注混凝土时最大内压力pp按下式计算：式中：――导管可能承受的最大内压力〔kPa〕；――混凝土拌合物的重度〔取24kN/m3〕；――导管内混凝土柱最大高度〔m〕，以导管全长或预计的最大高度计；――井孔内水或泥浆的重度〔kN/m3〕；――井孔内水或泥浆的深度〔m〕。隔水塞可用混凝土制成也可使用球胆制作，其外形和尺寸要保证在灌注混凝土时顺畅下落和排出。3〕首批混凝土灌注：在灌注首批混凝土之前，先配制0.1~0.3m3水泥砂浆放入滑阀〔隔水塞〕以上的导管和漏斗中，然后再放入混凝土。确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使滑阀〔隔水塞〕留在孔底，灌入首批混凝土。灌注首批混凝土时，导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m，混凝土的初灌量按下式计算：V――灌注首批混凝土所需数量〔m3〕D――桩孔直径〔m〕H1――桩孔底至导管底间距，一般为0.4mH2――导管初次埋置深度〔m〕d――导管直径〔m〕h――桩孔内混凝土到达埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外PAGE\#"'Page:'#'

'"〔或泥浆〕压力所需的高度〔m〕，即PAGE\#"'Page:'#'

'"4〕连续灌注混凝土首批混凝土灌注正常后，应连续灌注混凝土，严禁中途停工。在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升拆卸导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不少于所使用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外混凝土高度。遇特别情况〔局部严重超径、缩径和灌注量特别大的桩孔等〕应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判断孔内的情况。在浇注混凝土过程中，要采取防止钢筋上浮的措施：a.当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时应降低混凝土的灌注速度；b.当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。5〕导管埋深导管埋入混凝土深度值参见下表：导管内径〔mm〕桩孔直径〔mm〕初灌量埋深〔m〕连续灌注埋深〔m〕桩顶部灌注埋深〔m〕正常灌注最小埋深200230~255300600~1200800~1800≥15001.2~2.01.0~1.50.8~1.23.0~4.02.5~3.52.0~3.01.5~2.01.5~2.01.2~1.50.5～1.0m在水下灌注混凝土时，要根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证混凝土的连续均匀，防止出现断桩现象。导管最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度或6m。6〕混凝土灌注时间混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h，灌注时间必须控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内。必要时可掺入适量缓凝剂。混凝土灌注时间见下表：混凝土灌注时间参考表桩长〔m〕≤3030~5050~7070~100灌注量(m3)≤4040~80≤4040~808~120≤5050~100100~160≤6060~120120~200适当灌注时间〔h〕2~34~53~45~66~73~56~87~94~68~1010~12注：假设混凝土初凝时间小于列表数值时，那么首批混凝土必须掺入适量缓凝剂。7〕桩顶处理：灌注混凝土时，应超过桩顶设计标高约50cm3.2.23.2.2.11〕常用正循环回转钻机的规格、型号及技术性能见附表-1。2〕钻头的选择正循环钻机钻头有鱼尾钻头、笼式刮刀钻头、四翼阶梯式定心钻头、刺猬钻头、牙轮、滚刀钻头。〔1〕鱼尾钻头结构简单，与孔底接触面积小，以较小的钻压即能获得较高的钻进效率。但该钻头导向性差，遇局部阻力或侧向挤压力易偏斜。可在鱼尾钻头翼板上方加焊导向笼，形成笼式鱼尾钻头。〔2〕笼式刮刀式钻头适用于粘土、粉砂、细砂、中粗砂和含少量砾石〔不多于10%〕的土层，钻孔的垂直精度较高、钻头工作平稳，摆动小，扩孔率也小，破岩土效率高，应用最为广泛。〔3〕四翼阶梯式定心钻头在翼板上用螺丝固定镶有硬合金片，提高了钻头的寿命和钻进效率。适用于中等风化基岩或硬土层钻进。〔4〕刺猬钻头阻力很大，只适用于孔深在50米以内的粘性土、砂类土和夹有砾径在25mm以下的砾石土层。〔5〕牙轮、滚刀钻头可用于大直径、风化、中风化基岩中钻进。3〕成孔施工要点〔1〕钻头回转中心对准护筒中心，偏差不大于允许值。开动泥浆泵使冲洗液循环2~3min，然后再开动钻机，慢慢将钻头放置孔底。在护筒刃脚处应低压慢速钻进，使刃脚处的地层能稳固地支撑护筒，待钻至刃脚以下1m以后，可根据土质情况以正常速度钻进。〔2〕在粘土地层钻进时，由于土层本身的造浆能力强，钻屑成泥块状，易出现钻头包泥、憋泵现象，因此要选用尖底且翼片较少的钻头，采用低钻压、快转速、大泵量的钻进工艺。〔3〕在砂层钻进时，应采用较大密度、粘度和静切力的泥浆，以提高泥浆悬浮、携带砂粒的能力。在坍塌段，必要时可向孔内投入适量粘土球，以帮助形成泥壁，防止再次坍塌。要控制钻具的升降速度和适当降低回转速度，减轻钻头上下运动对孔壁的冲刷。〔4〕在碎石土层钻进时，易引起钻具跳动、憋车、憋泵、钻头切削具崩刃、钻孔偏斜等现象，宜用低档慢速、优质泥浆、慢进尺钻进。〔5〕为保证冲洗液在外环空间的上返流速在0.25~0.3m/s，以能够携带出孔底泥砂和岩屑，要有足够的冲洗液量。钻孔和钻具的直径，可按下式计算冲洗液量：式中：Q—冲洗液量(L/min)；D—钻孔直径，通常按钻头直径计算〔m〕；d—钻具外径，〔m〕；v—冲洗液上返流速〔m/s〕。〔6〕钻速的选择除了满足破碎岩土的扭矩的需要，还要考虑钻头不同部位的磨耗情况，按下式计算：n=60V/лD式中：n转速〔rpm〕D钻头直径〔m〕V钻头线速度，0.8~2.5m/s。式中钻头线速度的取值如下：在松散的第四系地层和软土中钻进时取大值；在硬岩中钻进时取小值；钻头直径大时取小值，钻头直径小时取大值。根据经验数据，一般地层钻进时，转速范围40~80r/min，钻孔直径小、粘性土层取高值，钻孔直径大、砂性土层取低值；较硬或非匀质土层转速可相应减少到20~40r/min。〔7〕钻压确实定原那么：A．在土层中钻进时，钻进压力应保证冲洗液畅通、钻渣去除及时为前提，灵活加以掌握。B．在基岩钻进时，要保证每颗〔或每组〕硬质合金切削具上具有足够的压力。在此压力下，硬质合金钻头能有效的切入并破碎岩石，同时又不会过快的磨钝、损坏。应根据钻头上硬质合金片的数量和每颗硬质合金片的允许压力计算出总压力。〔8〕清孔方法A.抽浆法：a.空气吸泥机清孔〔空气升液排渣法〕是利用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，高压风作动力将孔内泥浆抽排走。高压风管可设在导管内也可设在导管外。将送风管通过导管插入到孔底，管子的底部插入水下至少10m，气管与导管底部的最小距离为2mb.砂石泵或射流泵清孔。利用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，砂石泵或射流泵作动力将孔内泥浆抽排走。B.换浆法：a.第一次沉渣处理：在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底10~20cm，维持冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小于4%〔比重1.05~1.15〕的新泥浆或清水，令钻头在原位空转10~30b.第二次沉渣处理：在钢筋笼和下料导管放入孔内至浇注混凝土以前进行第二次沉渣处理，通常利用混凝土导管向孔内压入比重1.15左右的泥浆，把孔底在下钢筋笼和导管的过程中再次沉淀的钻渣置换出。3.2.2.1〕常用反循环回转钻机的规格、型号及技术性能见附表-1。2)钻头的选择反循环钻机钻头有锥形三翼钻头、筒式捞石钻头、牙轮钻头等。〔1〕锥形三翼钻头结构简单，回转稳定，聚渣作用好，适用于土层、砂层、砂砾层，是大口径反循环桩孔施工中最广泛使用的一种钻头。同时还可以根据需要，适当加以改良。〔2〕筒式捞石钻头适用于砂砾、砂卵石层。细小的砂砾在冲洗液的作用下，沿活动棚进入筒内上升排往地面；大块的卵石那么被暂时积存在筒内，最后随钻头一起提至地面倒出。〔3〕牙轮钻头适用于硬岩层或非均质地层。3〕成孔施工要点〔1〕钻头回转中心对准护筒中心，偏差不大于允许值。先启动砂石泵，待泥浆循环正常后，开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。开始钻进时应轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力，并使钻头不产生堵水。在护筒刃脚处应低压慢速钻进，使刃脚处的地层能稳固地支撑护筒，待钻至刃脚以下1m以后，可根据土质情况以正常速度钻进。〔2〕在钻进时，要仔细观察进尺情况和砂石泵排水出渣的情况，排量减少或出水中含钻渣量较多时，要控制钻进速度，防止因循环液比重过大而中断循环。〔3〕采用反循环在砂砾、砂卵地层中钻进时，为防止钻渣过多，卵砾石堵塞管路，可采用间断钻进、间断回转的方法来控制钻进速度。〔4〕加接钻杆时，应先停止钻进，将机具提离孔底80~100mm，维持冲洗液循环1~2min，以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。〔5〕钻杆连接应拧紧上牢，防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。〔6〕钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，控制泵量，保持冲洗液循环，吸除坍落物和涌砂，同时向孔内补充性能符合要求的泥浆，保持水头压力以抑制涌砂和坍孔，恢复钻进后，泵排量不宜过大，以防吸坍孔壁。〔7〕钻进到达要求孔深停钻时，仍要维持冲洗液正常循环，直到返出冲洗液的钻渣含量小于4%时为止。起钻时应注意操作轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补入适量冲洗液，稳定孔内水头高度。〔8〕沉渣处理〔清孔〕：a.第一次沉渣处理：在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底10~20cm，维持冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小于4%〔比重1.05~1.15〕的新泥浆或清水，令钻头在原位空转10~30b.第二次沉渣处理：〔空气升液排渣法〕是利用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管，高压风作动力将孔内泥浆抽排走。根本要求与正循环法清孔相同。〔9〕反循环钻机钻进参数和钻速的选择见下表。泵吸反循环钻进推荐参数和钻速表钻进参数和钻速地层性质钻压〔KN〕钻头转速〔rpm〕砂石泵排量〔m3/h〕钻进速度〔m/h〕粘土层、硬土层10~2530~501804~6砂土层5~1520~40160~1806~10砂层、砂砾层砂卵石层3~1020~40160~1808~12中硬以下基岩20~4010~30140~1600.5~1.0注：1、本表钻进参数以GPS-15型钻机为例，砂石泵排量要根据孔径大小和地层情况灵活选择调整，一般外环间隙冲洗液流速不宜大于10m/min，钻杆内上返流速应大于2.4m/s。2、桩孔直径较大时，钻压宜选用上限，钻头钻速宜选用下限；桩孔直径较小时，钻压宜选用下限，钻头钻速宜选用上限。3.2.2.1)潜水钻机的规格、型号及技术性能见附表-2。2)钻头的选择(1)笼式钻头：适用于一般粘性土、淤泥和淤泥质土及砂土中钻进，假设在钻头镶焊硬质合金刀头，那么可在不厚的砂加卵石层或强风化岩层中钻进。(2)筒式钻头：钻进遇孤石或旧根底时，可用带硬质合金齿的筒式钻头钻进。(3)两翼钻头：可将孤石沉到设计深度以下。3)施工要点(1)安装钻机前，要对钻机和配套设备进行全面检查，保证电缆密封接头绝缘良好，输水胶管连接牢固，防止泄漏。(2)为防止潜水钻机因钻杆折断或其他原因掉入孔内，应在钻机上加焊吊环，并系上保险钢丝绳引出孔外吊住。(3)钻进速度要根据电机功率、土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量等确定。在淤泥和淤泥质土中的钻进速度不宜大于1m/min；在其它土层中的钻进速度一般以不超过钻机负荷为准；在强风化岩或其它硬土层中的钻进速度以钻机不产生跳动为准。(4)要根据土层性质确定泥浆粘度和比重。在粘土、亚粘土中钻进时，可以原土造浆护壁、排渣；当穿过砂夹层钻孔时，为防止塌孔宜投入适量粘土以加大泥浆稠度；在砂土层中钻孔，应采用制备泥浆，泥浆比重要适当。(5)清孔方法应根据采用泥浆循环方法参照前述有关章节确定。3.2.2.41)钻斗钻机的规格、型号及技术性能见附表-3。2)钻头的选择钻头可分为锅底式钻头、多刃切削式钻头和锁定钻头等。对于一般土层选用锅底式钻头；对于卵石或密实砂砾层选用多刃切削式钻头；为取出大孤石要用锁定式钻头。3)施工要点(1)钻孔前必须设置护筒，护筒至少高出地面30cm。(2)必须控制钻斗在孔内的升降速度，见下表。钻斗升降速度参考表(m/s)序号桩径满斗空斗17000.9731.210212000.7480.830313000.6280.830415000.5750.830注：1、本表适用于砂土和粘土互层的情况；2、在以砂土为主的土层中钻进时，要比在以粘土为主的土层中钻进时慢。(3)按照钻孔阻力大小，考虑必要的扭矩来决定钻斗的适宜转数。(4)在桩端持力层中钻进时，需考虑由于钻斗的吸引现象使桩端持力层松弛，为此上提钻斗时应缓慢。如果桩端持力层倾斜时，应稍加压钻进。(5)清孔分两次进行。第一次在钢筋笼安装前用带挡板的钻斗来排除沉渣，第二次在混凝土灌注前进行，通常采用泵吸法。3.2.2.51)冲击钻机的规格、型号及技术性能见附表-4。2)钻头的选择冲击钻头分为抽筒式钻具和冲击钻头。对于一般土层选用抽筒式；对于岩石钻进时采用十字形冲击钻头。3)施工要点(1)钻孔前必须设置护筒，护筒至少高出地面30cm。(2)钢丝绳直径符合规定要求，无断丝；钢丝绳和钻头之间的连接要符合规定要求牢固可靠，并在钢丝绳弯曲处设槽形护铁〔俗称马眼〕。(3)按照土层性质、密实度和开孔深度确定冲程和冲击次数，一般冲程控制在0.75～1.0m为宜，冲击次数一般控制在40～50次／min，保证成孔垂直度。(4)钻进时，依据所钻岩层情况，及时用掏泥筒进行清孔和补浆。(5)清孔方法应采用泥浆循环方法，具体参照前述有关章节确定。3.2.泥浆护壁钻孔灌注桩在钻孔过程中，为保证不塌孔，必须采用泥浆稳定液护壁。在规划布置施工现场时，应首先考虑泥浆冲洗液循环、排水、清渣系统的安设，以保证泥浆循环作业顺利进行。泥浆循环系统的设置应遵守以下规定：1〕循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆泵、泥浆搅拌设备、钻渣别离装置组成，并配有排水、清渣、排废浆设施和钻渣转运通道等。一般采用集中搅拌泥浆，集中向各钻孔输送泥浆的方式。2〕沉淀池不宜少于2个，可串联使用，每个沉淀池的容积不少于6m3；泥浆池的容积为钻孔容积的1.2~1.5倍，一般不宜小于8~3〕循环槽应设1：200的坡度，槽的断面应能保证冲洗液正常循环不外溢；4〕沉淀池、泥浆池、循环槽可用砖块和水泥砂浆砌筑，不得有渗漏或倒塌。泥浆池不能建在新堆积的土层上，以免池体下陷开裂，泥浆漏失。5〕应及时去除循环槽和沉淀池内沉淀的钻渣，必要时可配备机械钻渣别离装置。清出的钻渣要及时运出现场，防止钻渣废浆污染环境。6〕泥浆的调制和使用技术要求：⑴钻孔泥浆一般由水、粘土〔或膨润土〕和添加剂按适当配合比配置而成，其性能指标可参照下表选用。泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度〔pa.s〕含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)正循环一般地层易坍地层1.05～1.201.20～1.4516～2219～288～48～4≥96≥96≤25≤15≤2≤210.5～2.53～58～108～10反循环一般地层易坍地层卵石土1.02～1.061.06～1.101.10～1.1516～2018～2820～35≤4≤4≤4≥95≥95≥95≤20≤20≤20≤3≤3≤31～2.51～2.51～2.58～108～108～10推钻冲抓一般地层1.10～1.2018～24≤4≥95≤20≤31～2.58～11冲击易坍地层1.20～1.4022～30≤4≥95≤20≤31～2.58～11注:①地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限；②地质状态较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限；③在不易坍塌的粘质土层中,使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时，可用清水提高水头〔≥2m〕维护孔壁；④假设当地缺乏优良粘质土，远运膨润土亦很困难，调制不出合格泥浆时，可掺用添加剂改善泥浆性能，各种添加剂掺量可现场试验确定；⑵直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺PHP泥浆，此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。3.3施工过程中常见故障的处理具体见附表5-9。4质量标准在设计无明确要求时，可根据灌注桩的用途和类型按以下标准执行。4.1钻孔灌注桩施工允许偏差?建筑地基根底工程施工质量验收标准(GB50202-2002)?允许偏差：项序检查工程允许偏差或允许值单位数值1桩位1～3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩根底的边桩，D≤1000mmmmD/6，且不大于1001～3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩根底的边桩，D＞1000mmmm100+0.01H条形桩基沿中心线方向和群桩根底的中间桩，D≤1000mmmmD/4，且不大于150条形桩基沿中心线方向和群桩根底的中间桩，D＞1000mmmm150+0.01H2孔深mm+3003桩体质量检验按基桩检测技术标准，如岩芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下500cm4混凝土强度设计要求5承载力按基桩检测技术标准一般项目1垂直度<1%2桩径mm±503泥浆比重〔粘土或砂性土中〕1.15～1.204泥浆面标高〔高于地下水位〕mm0.5～1.05沉渣厚度：端承桩摩擦桩mmmm≤50≤1506混凝土坍落度：水下灌注干施工mmmm160～22070～1007钢筋笼安装深度mm±58混凝土充盈系数＞19桩顶标高mm+30-50?建筑桩基技术标准JGJ94－94?允许偏差：序号检查工程允许偏差或允许值单位数值1桩位单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩根底中的边桩，D≤1000mmmmD/6，且不大于100单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩根底中的边桩，D＞1000mmmm100+0.01H条形桩基沿轴线方向和群桩根底中间桩，D≤1000mmmmD/4，且不大于150条形桩基沿轴线方向和群桩根底中间桩，D＞1000mmmm150+0.01H2垂直度mm<1%3桩径D≤1000mmmm-0.1D且≤－50D＞1000mmmm－50?公路桥涵施工技术标准JTJ041－2000?允许偏差：项目允许偏差孔的中心位置〔mm〕群桩：100，单排桩：50孔径〔mm〕不小于设计桩径倾斜度钻孔：小于1%孔深摩擦桩：不小于设计规定支撑桩：比设计深度超深不小于50mm沉淀厚度〔mm〕摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，≤300mm；对桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，≤500mm支撑桩：不大于设计规定清孔后泥浆指标相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.S；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%?建筑基坑支护技术规程JGJ120－99?允许偏差：项目允许偏差轴向和垂直轴向桩位不超过50mm桩底沉渣不超过200mm，当作承重结构时，按?建筑桩基技术标准JGJ94－94?要求执行垂直度不大于0.5%钢筋笼制作允许偏差依据?建筑地基根底工程施工质量验收标准?GB50202－2002：项序检查工程允许偏差或允许值主控工程1主筋间距±102长度±100一般工程1钢筋材质检验设计要求2箍筋间距±203直径±10依据?建筑桩基技术标准?JGJ94－94：项次项目允许偏差〔mm〕1234主筋间距箍筋间距或螺旋筋螺距钢筋笼直径钢筋笼长度±10±20±10±504.2企业标准允许偏差：等同于国家行业标准。5成品保护成孔后，应及时进行混凝土浇筑，防止塌孔。当气温低于0℃时，混凝土应采取保温措施，灌注时的混凝土温度不低于3℃，桩顶混凝土未到达设计强度的50%前不得受冻。当气温高于成孔施工过程中要采取隔桩跳打等措施，机械设备要防止碾压已成桩孔。6应注意的质量问题在钻孔灌注桩施工过程中，应注意以下质量问题：钢筋笼在制作、运输和安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块，在吊放入孔时，不得碰撞孔壁，灌注混凝土时应采取措施固定钢筋笼位置。如发生坍孔，应先探明坍孔位置，将砂和粘土〔或砂砾和黄土〕混合物回填到坍孔位置以上1～2m。如坍孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再进行钻孔。根底桩如果发生承载力不够的情况，应根据设计和甲方的意见采取补桩、在桩身钻孔注浆补强等补救措施；护坡桩施工后要在混凝土强度到达设计要求再进行土方开挖，并及时按照设计要求施作锚杆，保证桩体稳定。7质量记录桩位测量放线图材料试验记录桩的制作和施工记录桩位的竣工平面图具体表样应根据工程性质选择相应的表格填写。8平安、环保措施8.1一般平安操作要求施工现场的临时用电必须严格遵守?平安技术标准JGJ46-88?。8.1.28.1.3桩机周围5米8.1.48.1.58.1.68.1.78.1.88.1.98.1.108.2技术平安措施8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.2.8.3环境保护措施8.3.1运输易飞扬的细颗粒散体材料或渣土时，必须封闭、包扎、覆盖，不得沿途泄漏、遗洒，卸运时应采取有效措施，以防扬尘。施工现场制定洒水降尘措施，配备洒水器具，指定专人负责现场洒水降尘和及时清理浮土。8.3.48.3.附表附表1：正、反循环钻机技术参数表附表2：潜水钻机技术参数表附表3：旋挖斗钻机技术参数表附表4：冲击钻机技术参数表附表5：正循环钻成孔灌注桩常遇问题和处理方法附表6：反循环钻成孔灌注桩常遇问题和处理方法附表7：潜水钻成孔灌注桩常遇问题和处理方法附表8：旋挖斗钻成孔灌注桩常遇问题和处理方法附表9：冲击钻成孔灌注桩常遇问题和处理方法国产转盘式循环钻机技术参数表附表-1生产厂钻机型号钻孔方式钻孔直径(mm)钻孔深度(m)转盘扭矩(KNm)转盘转速(rpm)钻杆内径(mm)加压进给方式驱动功率(Kw)整机重量(t)外形尺寸(m)长度宽度高度郑州勘探厂QJ250正、反循环250010068.612.8/21,40200自重951331.62.7ZJ150-1正、反循环150070~1003.5/4.9/7.2/19.622/59/86/120自重5510红星-400正、反循环6504002.5/3.5/5.0/13.222/59/86/120自重409.7XF-3正、反循环1500504012自重407天津探机厂SPC-300H正、反循环500700200~3008052/78/1231181510.92.53.6GJC-40HF正、反循环1000~1500401420/30/471501181510.92.53.6GJC-40H正、反循环500~1500700300~408098正40~123反32~401181510.92.53.6迁安机械厂ZWY-550泵吸反循环800501187QZ-200泵吸反循环400~150020020/40/60147559.56.5310.8双城钻机厂SZ-50正、反循环600~1200502817136.73.57.4上海探机厂GPS-15泵吸反循环800~15005017.713/23/4215030154.72.28.3SPJT-300正、反循环50030040/70/128401111.72.53.7无锡探机厂G-4正、反循环1000502010/40/8020武汉桥机厂BRM-0.8正、反循环120040~604.2~8.715~41配重226BRM-1正、反循环125040~603.3~12.19~52120配重229.2BRM-2正、反循环150040~607~285~34156配重2813BRM-4正、反循环300040~10015~806~35配重7532BRM-4A气举反循环1500~300040~8015/20/30/40/55/806/9/13/17/25/35241配重75627.94.513.3张家口探机厂GJD-1500正、反循环冲击钻进1500~20001500~2000505039.26．3/14.4/30.61506320.55.12.46.38附表-2国产KQ系列潜水钻机技术参数表性能指标钻机型号KQ-800KQ-1250AKQ-1500KQ-2000KQ-2500KQ-3000钻孔直径〔mm〕450~800450~1250800~1500850~20001500~2500200~3000钻孔深度〔m〕潜水钻法808080808080钻斗钻法353535主轴转速〔rpm〕2004538.521.3最大扭矩(kN.m)1.94.66.8713.723672钻进速度(m/min)0.3~10.3~10.06~0.160.03~0.1电机功率(Kw)2222374474111电机转速(rpm)960960960960钻头转速((rpm)8645421612外形尺寸(mm)长度4306560068507500宽度3260310032004000高度702087421050011000主机重量(kg)55070010001900整机重量(kg)7280104601543020210日本产潜水钻机技术参数表性能指标利根富士机械RRC-15RRC-20RRC-30LBLK-425LK-650LK-AU钻孔直径〔mm〕1000,12001270,140015001500,16001800,20002300,25002800,3000800~3000550~650600~10001500钻孔深度〔m〕50(标准)80(最大)50(标准)80(最大)50(标准)80(最大)70606060钻杆内径〔mm〕150150200150~200100150150电机功率(台×Kw)2×112×142×2240~75184040排土方式泵吸泵吸泵吸泵吸泵吸泵吸泵吸气举气举气举钻机重量(kg)90001200018005000~15000100032005500钻头高度((mm)367536753900钻头转速(rpm)3222500配履带起重机的起重量(KN)225350500适用土层一般土层一般土层一般土层一般土层一般土层一般土层一般土层日本和意大利产钻斗钻机技术参数附表-3性能指标加藤日立建机日本车辆意大利土力公司15H20H12HR20THBU106ATH55KH100KH125ED400ED500DH300RTAHRTAHRT3SRTCSR18最大钻孔直径(mm)一般土层1000100012001200130015001700170015001500130012001500220015003000软弱土层17002000200017001700装上绞刀19002000200020001690200020002000钻孔深度(m)不用加深杆两节18.518.5三节2424272727303333273232四节43583322324242五节28用加深杆两节38.5三节44424233404343四节536835787862钻斗扭矩(kN.m)正转19193041404044444045121210105185反转515050525250钻斗转速(rpm)高速3026262828203647315170低速15131314141292114236钻斗提升力(kN)100120120135160120120160160160150发动机功率(kW)48484956/727488919111411495669011883183外形尺寸(m)长度7.557.707.577.957.077.308.598.708.659.657.9011.009.0013.5013.80宽度6.616.616.663.602.943.303.253.303.304.113.302.482.5高度1.461.461.471.5318.6215.5020.6020.7019.7524.8220.0010.7015.8025.5023.00整机质量(t)2020.5223023.43539.447.243.656.539.81927.5底盘型式履带式履带式履带式车载式履带式附表-4钢丝绳冲击式钻机技术参数表性能指标钻机型号CZ－22CZ－30钻孔直径〔mm〕8001200钻孔深度〔m〕200300钻具最大重量〔Kg〕13002500钻具冲程〔mm〕350～1000500～1000钻具每分钟冲击次数40、45、5040、45、50卷筒起重能力〔Kg〕钻具20003000抽砂〔掏泥〕13002000起重〔滑车〕15003000卷筒容绳量〔m〕钻具250350抽砂〔掏泥〕250350起重〔滑车〕135210钢丝绳平均卷速〔m／s〕钻具1.1～1.41.1～1.42抽砂〔掏泥〕1.2～1.61.21～1.68起重〔滑车〕0.8～1.00.95～1.22钢丝绳直径〔mm〕钻具21.526抽砂〔掏泥〕15.517.5起重〔滑车〕15.521.5桅杆有效高度〔m〕13.516起重量〔t〕1225钻机自重〔t〕6.8511.15电机功率〔Kw〕2840运输中行走速度〔Km/h〕2020钻机在工作中的外形尺寸〔m〕长5.67.7宽2.32.84高1416.3钻机在行走中的外形尺寸〔m〕长8.510宽2.32.84高2.753.5附表-5正循环钻成孔灌注桩常遇问题、原因和处理方法常遇问题主要原因处理方法在粘土层中钻进速度很慢泥浆黏度过大调整泥浆性能给压过大，孔底钻渣未能及时排除调整钻进参数糊钻或钻头有泥包调整冲洗液的比重和黏度，适当增大泵量，或向孔内投入适量砂石在砂砾层中钻进缓慢冲洗液上反流速小加大泵量，增大上反流速钻渣未能及时排除每钻进4~6m，专门清渣一次钻头磨损严重修复或更换钻头钻具跳动大，回转阻力大，切削具崩落孔内有大小不等的砾、卵石用掏渣筒或冲抓锥专门捞除大石头孔内有杂填的砖块、石块可用冲击钻头破碎或挤压石块通过这类地层附表-6泵吸反循环钻成孔灌注桩常遇问题、原因和处理方法常遇问题主要原因处理方法真空泵启动时，系统真空度达不到要求启动时间不够适当延长启动时间，但不宜超过10min气水别离器中未加足清水向气水别离器中加足清水管路系统漏气、密封不好检修管路系统，尤其是砂石泵塞线和水龙头处真空泵机械故障检修或更换操作方法不当按正确的操作方法操作真空泵启动时不吸水，或启动砂石泵时不上水真空管路或循环管路被堵检修管路，注意检查真空管路上的阀门是否翻开钻头水口被堵住将钻头提离孔底，并冲堵吸程过大降低吸程，吸程不宜超过6.5m灌注启动时，孔口不反水管路系统被堵塞物堵死去除堵塞物钻头水口被埋住把钻具提离孔底，用正循环冲堵砂石泵启动后，循环突然中断管路系统漏气检查管路，紧固砂石泵塞线压盖或水龙头压盖管路突然被堵冲堵管路吸水胶管内层脱胶损坏更换吸水胶管在粘土层中钻进速度慢，甚至不进尺钻头有缺陷检修或更换钻头钻头有泥包或糊钻去除泥包，调节冲洗液的比重和黏度钻进参数不合理调整钻进参数在基岩中钻进慢或不进尺岩石较硬，钻压不够加大钻压，调整钻进参数钻头切削刃崩落，钻头有缺陷或损坏修复或更换钻头在砂层、砂砾层或卵石层中，有时循环突然中断或排量减小，钻头跳动厉害进尺过快，管路被砂石堵死控制钻进速度冲洗液的比重过大调整冲洗液的比重至符合要求管路被石头堵死启闭砂石泵出水阀，以造成管路内较大的压力波动，或用正循环冲堵，如无效，应起钻排除冲洗液中钻渣含量过大降低钻速，加大排量，及时清渣孔底有较大的活动砂卵石起钻后用专门工具去除大块卵石孔壁坍塌水头压力保持不够孔内水位必须比地下水位高2m以上护筒的埋深位置不适宜，埋设在砂或粗砂层中。将护筒的底部贯入粘土中约0.5m以上把旋转钻台直接安装在护筒上把旋转台盘设置在固定台上钻透强透水层时，使孔内冲洗液加剧下降最好不采用钻孔桩，如已选用，那么应预先注入化学药液加固地基或采用稳定液泥浆的比重和黏度缺乏按不同地层土质采用不同的泥浆比重和黏度成孔速度太快，孔壁未形成泥膜成孔速度视地层情况而定放钢筋笼时碰撞孔壁从绑扎成型、吊放定位等环节均充分注意地面上有重型机械工作施工中采用稳定液，尽量减少施工作业振动的影响松散地层泵量过大，造成抽吸坍孔调整泵量，减少抽吸有较强的承压水且水头很高，特别是在比孔内的水压还大时反循环法施工很难成功，宜选用其它适宜的施工方法附表-7潜水钻成孔灌注桩常遇问题、原因和处理方法常遇问题主要原因处理方法电流表三相不平衡外接电源三相电压不平衡通知电力部门调节电缆接头有虚接处拆开电缆接头检查，修复或更换电流表两项有读数外接电源一项保险丝断换保险