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2016年12月08 159
浅析大直径超长钻孔灌注桩的施工质量控制
贺 维
重庆巨能建设（集团）有限公司项目管理分公司，重庆 401120
摘要：重庆木洞苏家浩大桥P3、P4主桥墩采用直径为Φ2.5m 、桩长为62.51m 的群桩基础，属于大直径超长钻孔灌注桩。本文主要基于工程实例，分别从钻孔灌注桩成孔、钢筋笼制安、水下混凝土浇筑、施工问题和质量事故分析处理四个方面对大
直径超长钻孔灌注桩的施工质量控制进行全面总结分析，为以后类似钻孔灌注桩施工提供了宝贵经验。[1]
关键词：大直径超长；钻孔灌注桩；成孔质量；钢筋笼；水下混凝土；质量事故 中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1671-5659(2016)12-0159-02
随着桥梁不断向跨江跨海领域发展，大直径超长钻孔灌注桩在大型桥梁中的应用越来越广泛，但在施工过程中，大直径超长钻孔灌注桩质量事故频繁发生，严重影响整座桥的施工工期，并给施工单位造成大量的经济损失。因此，加强大直径超长钻孔灌注桩的施工质量控制显得尤为重要，不但可以保证工期，还可以提高经济效益。
1 工程概况
重庆木洞苏家浩大桥起于茶涪路，与茶涪路平交，横跨长江河汊，止于桃花岛。主桥桥跨布置为4×80m+87m ，采用上承式钢筋混凝土连续箱型拱桥，引桥采用36.4m 钢筋混凝土实心板拱桥，桥梁总长469m ，全宽23m 。P3、P4主桥墩采用直径为Φ2.5m 、桩长为62.51m 的群桩基础，属于大直径超长钻孔灌注桩。整座桥共有16根大直径超长钻孔灌注桩，采用冲击钻成孔，利用导管法灌注C30水下混凝土。钢筋笼直径为Φ2.36m ，单根钢筋笼重达25t ，长为63.91m=3×18m+9.91m ，采用25t 汽车吊吊装至平板车上，运输到桩基位置，利用75t 履带吊吊装下放。
2 施工工艺流程
平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→第一次清孔并检查成孔质量→钢筋笼制安→第二次清孔→下放导管→灌注水下混凝土→
拔出护筒→破除桩头→桩基检测。[2]
3 钻孔灌注桩成孔的质量控制
3.1 钻孔灌注桩的施工方法及要求
因地质环境较为复杂，从上至下依次为江底沉渣、3.5米旧钢筋混凝土承台、泥岩、强风化砂岩及弱风化砂岩，故采用冲击钻成孔，选用JK-6型冲击钻机，且配置重量不低于8t 的钻头。因钻进过程中钻渣沉在孔底会严重影响钻进效果，所以采用泥浆循环、空压机吸渣将钻渣排除孔外。冲
击钻孔操作要点[3]
见下表：
灌注桩的成孔质量控制是桩基施工中的一个重要环节，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜
及沉渣厚度超标等，将直接影响桩身质量和降低桩基承载力。因此，严格控制钻孔灌注桩的成孔质量应做好以下几方面：
3.2.1 采取隔孔施工防止塌孔、缩径
钻孔灌注桩是先成孔，然后在孔内灌注混凝土成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适宜的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥
的技术措施。[4]
3.2.2 确保桩身成孔垂直精度
这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法顺利下放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，并注意在成孔过程中定时检查和校正。对已偏斜的钻孔，应控制钻速，
慢速提升、下降往复扫孔纠偏。[5]
3.2.3 确保桩位、孔径、成孔深度
在护筒定位后及时复核护筒位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于5cm 。为确保成孔孔径，在钻进过程中，经常复核钻头直径，采取钻头加保护块的措施，以防止缩径现象的发生。灌注桩钻进成孔以后，先采用比钢筋笼直径大10cm 的笼式检孔器检查孔径，以确保钢筋笼能够顺利下放。成孔深度的检查，采用气举反循环的原理，空压机吸渣换浆，将沉渣清理干净以后，用测绳下缠测针的方法检查成孔深度。
3.2.4 沉渣厚度的控制
冲击成孔以后，应及时进行第一次清孔。清孔以后，沉渣厚度采用测绳下设测针的刻度减去测绳下设测盘的刻度得到。在钢筋笼安放到位以后，应进行沉渣厚度检测，如沉渣厚度超标，应进行第二次清孔。沉渣厚度必须控制在5cm 以内，否则，将继续清孔直到符合要求为止。
4 钢筋笼制安的质量控制
4.1 钢筋笼预制的质量控制
由于钢筋笼较重，重达25t ，为了便于钢筋笼的正常下放，钢筋笼按照分节预制，底笼一段为18m ，标笼二段均为18m ，最后一段为9.91m 。预制钢筋笼前，先对钢筋原材进行检查验收。验收合格后，根据钢筋笼施工图纸，埋设胎膜进行分节预制，其连接采用直螺纹套筒连接。钢筋笼吊点设置成U 型，两侧对称布置，采用Φ32的圆钢按照不少于5d 的长度双面焊接，焊缝须饱满均匀。钢筋笼预制完以后，应对钢筋笼的质量进行严格检查，严禁将质量不合格的钢筋笼用于灌注桩中。
4.2 钢筋笼吊装下放的施工方法
分节预制好的钢筋笼，采用25t 汽车吊吊至平板车上，将钢筋笼逐节运至指定地点。预先在钻孔平台两侧贝雷梁上安置好井字架，采用1台75t 履带吊，下设扁担梁将钢筋笼
施工技术
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提起下放。底笼下放到指定高度以后，将钢筋笼利用4根直径为Φ24.5mm 的钢丝绳悬挂于井字架上。然后，将标笼运输到位，利用同样的方法下放。下放到与底笼接触时，旋转钢筋笼对齐，采用套筒冷挤压的方法进行钢筋笼连接。预制的钢筋笼逐节连接好后下放，下放过程中应加强声测管的保护，直到底部悬空预留保护层厚度即可。在钢筋笼顶口，绑扎测绳，对后续钢筋笼的情况进行监测。钢筋笼到位以后，应读取初始值，在后续施工中应加强监测观察，若与初始值出现变化较大，应及时进行检查分析，以防止钢筋笼坍塌等现象发生。
4.3 钢筋笼安装的注意事项
钢筋笼在安装下放的整个过程中，应严格控制下放速度。起吊钢筋笼时，速度不应太快，不得在高空停留过久，严禁猛升猛降，以防钢筋笼脱落；吊索要保持垂直，不得超出起重机回转半径斜向拖拉，以免超负荷和钢丝绳滑脱或拉断绳索而使起重机失稳。起吊钢筋笼离开地面10～20cm 后应暂停提升，仔细检查吊点、卡环等情况及吊挂是否牢靠，确认安全后方可继续提升。
5 水下混凝土浇筑的质量控制
5.1 水下混凝土原材料的质量控制
本工程采用的是商品混凝土，混凝土罐车进场以后，应立即派试验员对混凝土的性能进行检测，如坍落度、和易性、流动性等。严禁将不合格的混凝土应用于灌注桩施工之中。由于天气较为炎热，为了防止混凝土在运输过程中凝固，采用的是超缓凝C30水下混凝土。
5.2 水下混凝土浇筑的注意事项
水下混凝土浇筑前，应根据规范要求计算出混凝土首盘量。浇筑导管在使用之前，应进行试压及水密性试验。第二次清孔以后，应立即下放浇筑导管，同时，根据混凝土运输时间确定混凝土的发料时间，以保证第二次清孔以后混凝土能够及时浇筑。在浇筑过程中，应做好浇筑记录，严格控制埋管深度在2-6m 范围内，应避免因埋管过深导致堵管等现象发生。整个灌注桩浇筑过程中，应保证混凝土浇筑的连续性，以及混凝土质量的稳定。防止使用不合格混凝土，如混凝土离析、坍落度过小，则极易导致堵管现象发生。
6 施工问题和质量事故分析处理
6.1 桩头混凝土松散、强度不足 6.1.1 原因分析
灌注桩成桩检测时，大部分桩头在0.3m-2m 范围内出现了桩头松散，强度不足的现象。其主要原因：①桩基过大过长，施工方案考虑桩头超灌深度不够；②混凝土浇筑完成以后，提拔最后一节导管时速度过快，导致水渗入，影响混凝土强度；③由于受到桩基泥浆护壁的影响，浇筑砼的过程中，使得泥浆与混凝土浮浆混合悬浮于表面。
6.1.2 处理措施
对于桩头强度不足，采用水磨钻处理凿除强度不足部分桩头。然后干浇同型号C30混凝土，浇至设计标高。处理后经检测，桩头强度均满足设计要求。
6.2 浇筑过程中出现堵管 6.2.1 原因分析
桩基P3-2初次浇筑堵管，造成堵管的原因：①混凝土离析导致堵管；②混凝土供应不连续，间隔时间过长；③导管埋置过深，底部混凝土初凝。
6.2.2 处理措施
立即二次开盘，紧接着连续浇筑C30水下混凝土。经处理后声测结果显示P3-2为Ⅰ类桩。
6.3 废桩
6.3.1 原因分析
桩基P3-8、P4-6在破桩头时，未找到钢筋笼，造成废桩的直接原因是钢筋笼坍塌。经分析钢筋笼坍塌的原因是：①履带吊下放钢筋笼速度过快，在下放过程中钢筋笼与孔壁擦挂变形坍塌；②在钢筋笼下放完成以后，进行第二次清孔时，吸渣管的冲撞导致钢筋笼损坏坍塌；③内护筒不居中，钢筋笼下放时受到阻碍，导致钢筋笼变形受损；④泥浆护壁坍塌，砸伤钢筋笼。
6.3.2 处理措施
当桩头混凝土凿完未发现钢筋时，首先采用继续往下挖寻找钢筋，挖至2-3m ，仍未发现钢筋；然后又采用雷达扫描探测钢筋，均未找到钢筋；最终判定为废桩，采用返工，重新冲击成孔灌注。经处理后声测结果显示P3-8和P4-6均为Ⅰ类桩。
6.4 漏浆、灌注混凝土渗漏现象 6.4.1 原因分析
由于钢护筒未能完全置于旧钢筋混凝土承台上，与旧钢筋混凝土承台之间存在0.5-2m 的夹层，导致施工过程中出现钻孔漏浆、灌注混凝土渗漏现象。
6.4.2 处理措施
钻孔漏浆的处理措施：①采用黏土、片石、水泥混合堵塞，针对部分桩基有用；②采用浇筑水下混凝土堵漏，效果不佳；③采用潜水员预埋内护筒，内护筒采用锥形（上大下小），上口缠棉絮，然后浇筑C30水下混凝土堵漏。为防止内护筒不居中，内护筒下放到位以后，必须进行试钻；若不居中，应进行校正或重新下放内护筒。经处理后不再漏浆。
灌注混凝土渗漏的处理措施：在冲击成孔以后，先下放内护筒，然后下放钢筋笼，准确计算出夹层位置，在钢筋笼上缠5X5mm 铁丝网。
下放时速度要慢，防止铁丝网与内护筒之间擦挂。经处理后，灌注过程中没有混凝土渗漏现象发生。
7 结语
该工程钻孔灌注桩在施工过程中，虽然存在一些施工问题和质量事故，但通过及时采取有效的补救处理措施，保证了桩基施工成型质量，将经济损失降到最低。通过该工程的实践经验，为以后类似大直径超长钻孔灌注桩施工质量控制提供了参考。
参考文献
[1]梅子广，黄生根，郝世龙.超长大直径钻孔灌注桩施工质量控制[J].施工技术，2013，42(01):54-58
[2]刘万英，林春伟.基于钻孔灌注桩施工方法[J].黑龙江水利科技，2012，40(3):373-374
[3]中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 [M]. 建筑工业出版社, 2008.
[4]丁洋.浅谈钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J].城市建设理论研究:电子版，2012(11):79
[5]韩庆全.钻孔灌注桩的施工质量控制[J].交通世界:建养机械，2013(1):232-233
作者简介：贺维（1993.01-），技术员，重庆交通大学
基础工程课程设计 姓名： 学号： 班级： 成绩：
钻孔灌注桩课程设计 一、设计资料及设计计算内容 1、设计荷载：公路Ⅰ级 2、上部构造、标准及其部分荷载： 预应力混凝土简支空心板桥，桥面净-9+2?0.5，主梁布置见下图。主梁标准跨径L=20m，计算跨径19.5m，梁长19.96m 边板重23.767kN/m，中板重22.394（护栏、桥面铺装等均已计入）纵向风力： 盖梁引起的风力1.157KN，对桩顶的力臂为7.07m 墩柱引起的风力0.85KN,对桩顶的力臂为：3.26m 横桥向按无水平力计算 冲击系数：228 +μ .1 1= 3、地质水文资料：
地基土：软塑粘性土，地基土比例系数4/5000m KN m =，地基土桩侧摩阻力 KPa q k 50=，地基土内摩擦角040＝?，黏聚力为0；桩入土长度影响的修正系数 7.0＝λ，清孔系数80.00=m ，土容重3/0.10m KN =γ（已扣除浮力），地基土容许承载力KPa f a 300][0= 4、材料： 钢筋：盖梁、桩柱主筋用HRB335钢筋，其他均用R235钢筋； 混凝土：盖梁用C30，墩柱、钻孔灌注桩用C25。 5、构造型式见附图 柱直径采用120cm ，桩直径采用140cm 6、支座型式：橡胶支座，厚28mm 7、设计标高： 桥面中心标高：6.989m 盖梁顶面标高：5.873m 桩顶标高：-0.7m 地面标高：-1.2m 最大冲刷线标高：-3.2m 下部构造图 8、盖梁计算（一组） 1）永久作用计算 2）可变作用计算 3）内力组合计算 4）截面配筋设计及承载力校核
9、桥墩墩柱计算（二组） 1）永久作用计算 2）可变作用计算 3）内力组合计算 4）截面配筋计算及应力验算 10、钻孔灌注桩计算（一、二组） 1）荷载计算：永久作用、可变作用 2）桩长计算 3）桩内力计算 4）桩身截面配筋与承载力验算 5）水平位移验算 三、设计依据与参考资料 1、《公路桥涵设计通用规范》，JTG D60－2004 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》，JTG D63－2007 3、《基础工程》，王晓谋 4、《钢筋混凝土结构》 5、公路桥涵标准图 6、桥梁计算示例丛书：混凝土简支梁（板）桥 第二节盖梁计算 1 荷载计算 (1)上部结构永久荷载见表3-1： (2) 盖梁自重及作用效应计算（1/2盖梁长度） 图3-2
钻孔灌注桩施工质量问题控制与防治措施 一、前言 钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类工程中得到广泛应用。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。以下从几点浅谈在施工过程中遇到的问题处理办法。 二、桥梁钻孔桩施工工艺及方法 1、钻孔桩基础施工工艺 钻孔桩施工工艺流程见图2-1;孔灌注桩施工程序见图2-2。
图2-1 钻孔桩施工工艺流程图
桩端 持力层 （3）钻机就位、泥浆制备（5）钻进完成， 第一次清孔， 检孔（7）插入导管，二次清孔，砼灌注（6）吊放钢 筋笼（8）砼灌注完成，拔出导管，桩完成桩端持力层 （4）钻进 （1）平整场地、测量放样 （2）护筒埋设 图2-2 钻孔灌注桩施工程序示意图 2、施工准备
平整场地，清除坡面危石浮土。施工现场的出土路线应畅通。施工复测后，定出桩孔准确位置，在桩外侧设置桩中心的十字控制桩，设置护桩并固桩；经常检查校核护桩。放出桩孔四周。 现场四周应设置排水沟、集水井和沉淀池；孔口四周挖排水沟，做好排水系统；及时排除地表水，搭好孔口雨棚。 施工现场备足钻孔用水、粘土、碎石、片石等材料，确保意外情况发生时材料齐备，满足处理需要。 3、护筒埋设 钢护筒采用δ=8mm的钢板制作，护筒直径大于孔径0.4m。护筒顶宜高出施工水位或地下水2.0m，并高出施工地面0.5m，钢护筒四周用粘土夯实。水中护筒在钻孔作业平台上采用导向架导向，振动锤下沉至粘土层。护筒埋设或下沉到位后，顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度小于1%。 4、钻机安装 旱地桩施工时应平整、加固处理地面，在钻架下部支点处垫设方木，以扩散对地面应力。水中桩时钻机直接安放于平台上。钻机就位时保持底盘平稳、钻架直立、钻头中心对准桩位中心，并将钻架可靠固定。确保在钻进过程中不发生倾斜和位移。 5、泥浆制备 泥浆选用优质粘土或膨润土造浆，经试验室配比确定。本工程泥浆指标采用：比重为1.1～1.30，粘度16～22秒，PH值大于6.5，含砂率不大于4%，胶体率不小于95%。对不同的地质条件可适当调整泥浆比重。 6、成孔 冲击钻进开孔时主要为造浆护壁，开孔前在孔内多放粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石和碎石，顶部抛平，用大比重泥浆、低冲程密击，钻进0.5～1.0m后，再回填粘土，继续用低冲程密击，如此反复二、三次，使孔壁坚实、竖直、圆顺，待冲砸至钻头顶在护筒下3～4m后，方可加大冲程正常钻进。 钻孔过程中根据桩位处详细地质情况采用不同方式钻进。粘土、粉质粘土
水中大直径钻孔灌注桩施工方案（一）、施工万案 〈一〉对于风力在六级以下、浪高在1m以下、水深在10m以内的江河及浅海水中的大直径钻孔桩，拟采用C70钻机在利用中一60浮箱组成一定长度和宽度的刚性浮体上，在其上进行钻孔作业。浮动平台在锚机的牵引下定位，设置竖直定位桩，这时的浮动平台只能随水位的升降而上下浮动，其平面位置受到定位 桩的控制而保持不变。 〈二〉砼采用自动计量拌合站拌和，砼输送泵输送，导管法灌注水下砼 （二）、施工工艺及施工方法 〈一〉工艺流程
〈二〉施工方法 1、施工准备 （1）修建施工便道、施工用临时码头及上料栈桥等大型临时设施。 （2）利用舟桥器材拼组浮动平台、浮吊、运输船、砂石料船、拌合船及临时码头动臂吊机，在拌合船上安装拌合机，搭设拌合台，加工定位钢桩及定位桩框架等。 （3）搭设海上桥轴线测量平台，测设两纵向桩轴线的中心线。 （4）组装C70 钻机，进行试车检查机械状况并润滑保养，使钻机处于良好的工作状态。 （5）浮动平台横向紧靠临时码头边沿，用锚机固定，用公路梁搭设上船滑道，在高潮位期间，C70钻机吊着摆管装置沿着滑道慢速开上浮动平台的纵向公路梁；加固浮动平台，利用C70 钻机将护筒、冲锤、抓斗等施工机具吊上平台，在浮动平台上备一台90kw发电机作为锚机、振动锤、拌合机的动力设备。 （6）浮动平台就位在水上用有标志的竹杆标出即将施工的桥墩的中心位置，以桥墩为中心，在 桥墩纵横轴线角平分线的四个方向，距桥墩中心150m处抛出四个混凝土锚，抛锚工作由机动舟配合浮吊来完成。 用机动舟浮动平台顶推到即将施工的桥墩中心位置，并将浮动平台上锚机的缆绳系在四个锚的浮标上。这样每根锚绳控制着浮动平台的两个方向，任两个相邻的锚绳控制着浮动平台的前后、左右位置，两对角锚绳控制着浮动平台的旋转，从而完成浮动平台的就位。 （7）浮动平台定位 a 用花杆在浮动平台上示出两预留桩位空档轴线的垂直平分线，将测距仪的反光镜安置在两预留桩位空档轴线的中心点上，将经纬仪和光电测距仪置镜在位于桥轴线的测量平台上。 b 在测量控制点上测量人员的统一指挥下，用经纬仪通过花杆控制浮动工作平台的方向，测距仪通过反光镜控制浮动工作平台的距离。 c 将控制点得到的信息反馈到浮动平台上的指挥人员，由指挥人员同时指挥各锚机操作手，操纵浮动平台上的四个锚机，反复松卷锚绳，调整浮动平台的位置，使浮动平台两预留桩位空档位于设计桩位上，其误差由预留空档的大小决定。 d 浮动平台定位后，由C70 钻机将四根定位桩吊起插入浮动平台的定位框架 内，并用C70钻机的起重臂调好定位桩的垂直度。 e 利用定位桩自重，将定位桩插入地层一定深度，而后使用振动锤，将定位桩打入地层至预定深度。
钻孔灌注桩质量控制要点 1、基本要求 施工前，监理工程师应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查，并对水平和高程控制网以及桩位的放样进行复核，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段（包括仪器、方法）也应检查。 施工中，监理工程师应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。 施工结束后，监理工程师应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。 实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积，桩身任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于1。 .浇筑后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定（桩顶标高至少要比设计标高高出）。 2.灌注桩质量检验标准 桩位的放样允许偏差：群桩20mm，单排桩10mm。 灌注桩平面位置和垂直度允许偏差必须符合下表1规定。 表1 灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm）见表2
表2 表3
质量风险分析 钻孔灌注桩应用相当普及，它属于现场制作的细长构件，施工的工序较为复杂，施工工艺变化较多，其中成孔工艺、泥浆护壁性能及水下混凝土灌注质量对钻孔灌注桩质量的目标影响较大，钻孔灌注桩常见质量问题包括桩位偏差、孔斜、断桩、缩径、桩身混凝土疏松、沉渣超厚及钢筋笼上浮等。 冬期施工混凝土使用的防冻剂必须是确认合格产品，剂量控制要准确，混凝土搅拌、加热、保温、养护必须符合混凝土冬期施工要求，防止混凝土
受冻事故的出现。 水下浇筑混凝土是灌注桩的质量关键问题，施工单位要切切把好此关，在审查施工组织设计时，应优先选用混凝土泵车进行水下加压浇筑；如无条件则可采用导管浇筑，但要选用高位浇筑法进行浇筑。 4.质量控制点 .桩位控制 桩位控制包括桩在水平方向的位置，桩顶埋深（垂直方向位置），以及桩身垂直度的控制。桩在水平方向位置控制包括检查红线、灰线、护筒埋设情况及钻机就位情况。由于桩位放样随施工阶段性进行，监理工作主要采取抽样检查的方法。桩顶埋深主要通过控制吊筋长度及混凝土上翻高度进行检测。吊筋长度采用理论计算值与实际长度相比较的方法来控制，避免吊筋采用统一长度而不考虑地坪和机架标高的变化。在混凝土浇捣结束之前，监理检查实测的上翻高度。桩身垂直度通过控制桩架垂直度（目测）、测斜，以及钢筋笼下放顺利程度来进行。 .桩长控制 控制桩长是保证灌注桩承载性能的重要措施。桩长控制措施一方面是检查钻具长度。钻具在施工过程中有一定的变化，包括钻具伸缩、磨损和更换。监理在施工过程中对钻具进行多次复测，并与施工单位校核，保证钻具长度的真实性。另一方面检查钻孔转盘标高，控制钻杆上余量，确保实际钻杆上余量与理论钻杆上余之差控制在误差范围内（10cm）。监理在每根桩终孔之前检查钻杆上余量，经监理许可方可进行下一道工序施工。 .桩径控制 桩径是反映桩承载能力的另一个重要指标，监理工作为保证桩径，主要采取控制桩成孔操作，钻头直径、测井以及控制钻孔静止时间，同时由于平均桩径变化与充盈系数密切相关，存在以下关系： 实际桩径＝设计桩径×充盈系数 因此监理工作将充盈系数作为控制桩径的一大依据。钻孔操作与桩径密切相关，钻孔操作不当容易产生缩颈和扩颈现象，把好钻孔操作关是成桩质量得以保证的重要方面。监理督促施工单位针对不同机械和土层，制定相应的钻孔操作方案，确保成孔质量。通过测井和充盈系数变化情况来控制钻头直径，也是监理工作的一个部分。一方面监理要求施工单位明确钻头直径范围值，同时针对桩头磨损及更换作经常性检查，确保钻头使用直径。准确钻孔静止时间是保证桩径的一项重要措施，准确控制钻孔静止时间过长容易引起软土
大直径钻孔桩 早期的定义中是将直径大于0.8m的桩叫大直径桩，但随着桩基的发展，大直径桩的定义也有所发展，目前有将直径大于2m的桩叫大直径桩的，也有将直径大于2.5m的桩叫大直径桩的。 灌注桩按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。 钻孔灌注 指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔和干作业成孔及套管护壁三种方法。 （1）泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程：场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。 （2）干作业成孔灌注桩施工工艺流程：测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。 沉管灌注 指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼），边锤击或振动边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。
沉管灌注桩成桩过程为：桩机就位→锤击（振动）沉管→上料→边锤击（振动）边拔管，并继续浇筑混凝土→下钢筋笼、继续浇筑混凝土及拔管→成桩。 人工挖孔 指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔，然后安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全，施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生，制定合理的护壁措施。护壁方法可以采用现浇混凝土护壁、喷射混凝土护壁、砖砌体护壁、沉井护壁、钢套管护壁、型钢或木板桩工具式护壁等多种。以应用较广的现浇混凝土分段护壁为例说明人工挖孔桩的施工工艺流程。
大直径钻孔灌注桩施工工法 自1966年我国洛阳生产出第一台旋转钻机，大直径钻孔灌注桩就在我国许多特大桥梁桩基中得到了广泛的应用。而随着经济建设的不断发展，大跨径桥梁建设和城市大型重点工程逐渐增多，为大直径钻孔灌注桩桩基的采用提供了更广阔的市场。 一、工法内容 1.工艺特点 1.1.大直径钻孔桩根据桩径、桩长、地质条件、水文情况等诸多因素来选择钻机 的型号、扭矩及钻具的各项参数。一般在地层强度较高、钻孔深度较深地质情况较复杂则选用较大型号钻机，另其反。 1.2.在陆地上施工时，其泥浆循环可在陆地开挖泥浆沟和泥浆池，护筒的埋设只 受表层不稳定土层影响。而在在水上施工时，需搭设平台。护筒的埋设较深，既要保重平台的稳定又要保证钻孔壁的安全。 1.3.成孔过程泥浆的循环方法可分正循环和反循环泵，而反循环又可分泵吸反循 环和气举反循环两种。 1.4.大直径钻孔桩泥浆的作用主要为：①保护壁，②悬浮钻渣③冷却钻具；大口 径成孔对泥浆质量要求很高，一般检测指标有：①相对密度，②粘度，③含砂率，
④胶体率等。 1.5.在江上或海上作业时，材料供应和正常施工不可避免的要受到潮汐、风浪、 季节性的影响，另由于平台的局限性需在平台配制专门的泥浆箱或利用护筒的连接作为泥浆池或泥浆循环管。 2.适用范围 2.1.本工法适用范围：孔径≥2000mm，孔深150m以内的孔径、垂直度要求较 高，水上（陆地）竖向承重桩的施工。 2.2.适用地层：粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层。 3.工艺原理 结合工程及地质条件，利用大扭矩钻机进行大直径成孔，下放钢筋笼、导管法水下混凝土灌注，从而实现成桩达到竖向承重的目的。 4.施工工艺 4.1.施工顺序 在施工前，先对钻孔中心进行校对然后钻机就位成孔。成孔中钢筋笼进行制备，成孔验收后下笼、下导管进行二次清孔验收，最后进行灌注成桩。 4.2.工艺流程
钻孔灌注桩技术标准 一、检验 本条主要适用于以天然土层为地基持力层的浅基础，基槽检验工作应包括下列内容：1、应做好验槽准备工作，熟悉勘察报告，了解拟建建筑物的类型和特点，研究基础设计图纸及环境监测资料。当遇有下列情况时，应列为验槽的重点： （1)当持力土层的顶板标高有较大的起伏变化时； （2)基础范围内存在两种以上不同成因类型的地层时； （3)基础范围内存在局部异常土质或坑穴、古井、老地基或古迹遗址时； （4)基础范围内遇有断层破碎带、软弱岩脉以及湮废河、湖、沟、坑等不良地质条件时；（5)在雨季或冬季等不良气候条件下施工，基底土质可能受到影响时。 2、验槽应首先核对基槽的施工位置。平面尺寸和槽底标高的允许误差，可视具体的工程情况和基础类型确定。验槽方法宜使用袖珍贯入仪等简便易行的方法为主，必要时可在槽底普遍进行轻便钎探，当持力层下埋藏有下卧砂层而承压水头高于基底时，则不宜进行钎探，以免造成涌砂。当施工揭露的岩土条件与勘察报告有较大差别或者验槽人员认为必要时，可有针对性地进行补充勘察工作。 3、基槽检验报告是岩土工程的重要技术档案，应做到资料齐全，及时归档。 2、在压(或夯)实填土的过程中，取样检验分层土的厚度视施工机械而定，一般情况下宜按20～50cm分层进行检验。 3、本条适用于对淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基进行处理的检验。 复合地基的强度及变形模量应通过原位试验方法检验确定，但由于试验的压板面积有限，考虑到大面积荷载的长期作用结果与小面积短时荷载作用的试验结果有一定的差异，故需要再对竖向增强体及地基土的质量进行检验。对挤密碎石桩应用动力触探法检测桩身和桩间土的密实度。对水泥土搅拌桩、低强度素混凝土桩、石灰粉煤灰桩，应对桩身的连续性和材料进行检验。 4、预制打入桩、静力压桩应提供经确认的桩顶标高、桩底标高、桩端进入持力层的深度等。其中预制桩还应提供打桩的最后三阵锤击贯入度、总锤击数等，静力压桩还应提供最大压力值等。 当预制打入桩、静力压桩的入土深度与勘察资料不符或对桩端下卧层有怀疑时，可采用补勘方法，检查自桩端以上1m起至下卧层5d范围内的标准贯入击数和岩土特征。 5、混凝土灌注桩提供经确认的参数应包括桩端进入持力层的深度，对锤击沉管灌注桩，应提供最后三阵锤击贯入度、总锤击数等。对钻(冲)孔桩，应提供孔底虚土或沉渣情况
钻孔灌注桩质量控制要点1、基本要求 1.1 施工前，监理工程师应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查，并对水平和高程控制网以及桩位的放样进行复核，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段（包括仪器、方法）也应检查。 1.2 施工中，监理工程师应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。 1.3 施工结束后，监理工程师应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。 1.4 实际浇筑混凝土量严禁小于计算体积，桩身任意一段平均直径与设计直径之比严禁小于 1。 1.5. 浇筑后的桩顶标高及浮浆的处理必须符合设计要求和施工规范的规定（桩顶标高至少要比设计标高高出 0.5m）。 2. 灌注桩质量检验标准 2.1 桩位的放样允许偏差：群桩 20mm，单排桩 10mm。 2.2 灌注桩平面位置和垂直度允许偏差必须符合下表 1 规定。表1 页7 共页 1 第
2.4 灌注桩质量检验标准见表 3 表3
页7 共页2 第 质量风险分析钻孔灌注桩应用相当普及，它属于现场制作的细长构件，施工的工序较为复杂，施工工艺变化较多，其中成孔工艺、泥浆护壁性能及水下混凝土灌注质量对钻孔灌注桩质量的目标影响较大，钻孔灌注桩常见质量问题包括桩位偏差、孔斜、断桩、缩径、桩身混凝土疏松、沉渣超厚及钢筋笼上浮等。 冬期施工混凝土使用的防冻剂必须是确认合格产品，剂量控制要准确，混凝土搅拌、加热、保温、养护必须符合混凝土冬期施工要求，防止混凝土受冻事故的出现。 水下浇筑混凝土是灌注桩的质量关键问题，施工单位要切切把好此关，在审查施工组织设计时，应优先选用混凝土泵车进行水下加压浇筑；如无条件则可采用导管浇筑，但要选用高位浇筑法进行浇筑。 4. 质量控制点 4.1. 桩位控制桩位控制包括桩在水平方向的位置，桩顶埋深（垂直方向位置），以及桩身垂直度的控制。桩在水平方向位置控制包括检查红线、灰线、护筒埋设情况及钻机就位情况。由于桩位放样随施工阶段性进行，监理工作主要采取抽样检查的方法。桩顶埋深主要通过控制吊筋长度及混凝土上翻高度进行检测。吊筋长度采用理论计算值与实际长度相比较的方法来控制，避免吊筋采用统一长度而不考虑地坪和机架标高的变化。在混凝土浇捣结束之前，监理检查实测的上翻高度。桩身垂直度通过控制桩架垂直度（目测）、测斜，以及钢筋笼下放顺利程度来进行。 4.2. 桩长控制控制桩长是保证灌注桩承载性能的重要措施。桩长控制措施一方面是检查钻具长度。钻具在施工过程中有一定的变化，包括钻具伸缩、磨损和更换。监理在施工过程中对钻具进行多次复测，并与施工单位校核，保证钻具长度的真实性。另一方面检查钻孔转盘标高，控制钻杆上余量，确保实际钻杆上余量与理论钻杆上余之差控制在误差范围内（ 10cm）。监理在每根桩终孔之前检查钻杆上余量，经监理许可方可进行下一道工序施工。 4.3. 桩径控制 桩径是反映桩承载能力的另一个重要指标，监理工作为保证桩径，主要采取控制桩成孔操作，钻头直径、测井以及控制钻孔静止时间，同时由于平均桩径变化与充盈系数密切相关，存在以下关系： 实际桩径＝设计桩径×充盈系数因此监理工作将充盈系数作为控制桩径的一大依据。钻孔操作与桩径密切相关，钻孔操作不当容易产生缩颈和扩颈现象，把好钻孔操作关是成桩质量得以保证的重要方面。监理督促施工单位针对不同机械和土层，制定相应的钻孔操作方案，确保成孔质量。通过页7 共页3 第测井和充盈系数变化情况来控制钻头直径，也是监理工作的一个部分。一方面监理要求施工单位明确钻头直径范围值，同时针对桩头磨损及更换作经常性检查，确保钻头使用直径。准确钻孔静止时间是保证桩径的一项重要措施，准确控制钻孔静止时间过长容易引起软土层内缩径，及由于孔壁泥皮增厚影响桩的直径。钻孔静止时间不宜大于 24 小时，尽可能保证灌注桩施工的连续性。为防止坍孔应严格控制泥浆比重。 4.4. 桩身质量控制 控制桩身质量包括钢筋笼制作及安装质量，混凝土质量及混凝土浇捣质量。钢筋笼
超长、超大直径钻孔灌注桩施工工法 一、前言 钻孔灌注桩是桥梁建设上常用的一种深基础形式。近年来我国桥梁事业发展迅速，新建桥梁的跨径越来越大、结构越来越复杂，钻孔灌注桩的长度也就越来越长、直径也就越来越大。 中港第二航务工程局承建的苏通大桥C1标主4号墩由131根钻孔灌注桩组成，桩长均为120m，桩径2.5～2.85m，为目前世界上最大的桥梁群桩基础。为了促进该施工方法在我国类似桥梁工程项目中推广使用，根据苏通大桥施工经验与实践，特编制该工法。该工法内容主要包括钻孔平台搭设、钻孔桩成孔工艺（钻机选型、泥浆的选用配置、成孔参数的选择）以及成桩工艺（水下砼的配制及浇注工艺），其中钻孔平台搭设工艺曾获2004年武汉市职工创新一等奖。 二、工法特点 1、采用结构护筒直接作为钻孔平台的承重结构。 2、采用了振动锤以及移动式导向架打设钢护筒。 3、钻孔处多为粉沙、细沙、中粗沙及沙砾层等易坍孔地层，施工选用了大功率钻机成孔、优质PHP护壁泥浆。 4、钢筋笼采用镦粗直螺纹接头，并于后场同槽预制，
采用大型浮吊大节段吊装。 5、桩基采用桩底后压浆技术。 三、使用范围 适用于采用钻孔灌注桩（地质以砂层为主）为基础的特大桥桩基施工。 四、工艺原理 钻孔桩施工工法主要分两部分：其一主要说明钻孔平台的搭设工法，其二介绍钻孔灌注桩的成孔、成桩以及桩底后压浆工艺。 五、施工工艺 （一）、工艺流程 1、传统钢管桩施工平台搭设工艺流程 图5.1 传统钢管桩施工平台搭设工艺流程
2、采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程 图5.2 采用钢护筒作为承重结构的钻孔平台搭设工艺流程3、钻孔灌注桩施工工艺流程
灌注桩 一、泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺 泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程如下： 钻孔灌注桩的施工顺序为：初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。 (1)测定桩位。 (2)埋设护筒。护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100—200 mm，顶面高出地面0．4～0.6 m，上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1 m，在砂土中不宜小于1．5 m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1 m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0．8～1．0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50 mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。 (3)泥浆制备。泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、
冷却钻头等，其中以护壁为主。 泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1．1—1．3 g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1．3～1．5 g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18～22s、含砂率不大于8％、胶体率不小于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。 (4)成孔方法 ①回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。 正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回循环池（图2-19）。正循环成孔泥浆的上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15％、粒径小于
2.5m直径钻孔灌注桩施工技术 中铁十三局一公司韩光明 [接要]：本文详细介绍了2.5m直径钻孔灌注桩成孔及灌注技术，成功克服了小钻机钻大孔径桩、复杂地质情况下泥浆护壁及砾石、铁板砂层成孔和泥浆无公害处理等施工技术难题，为类似施工提供借鉴之处。 [关键词]：2.5m直径钻孔灌注桩钻机改造成孔灌注技术 1.工程概况 哈双高速公路B2合同段的黎明站分离立交桥，位于哈尔滨市动力区朝阳乡东升村，跨越拉滨铁路黎明车站。桥梁孔跨组合为：左幅2×40m+12×50m;右幅为2×40m+2×50m+3×40m+2×50m+2×40m+5×50m。全桥共计54根钻孔灌注桩，桩基设计要求：直径2.5米,最大桩长32米,桩底位于中粗砂地层中,通长钢筋笼,孔底沉渣小于60cm。但实际地质与设计不符，部分桩底位于砾石层中或铁板砂（软岩）层中。 2.钻孔灌注桩成孔及灌注施工 2.1地层简述 一层：0-0.5m 人工填土。 二层: 0.5-4.5m 亚粘土,黄色,湿硬型状态。 三层: 4.5-12.0m亚粘土,灰色,湿,可塑状态。 四层: 12.0-16.5m亚粘土,灰色,湿,可塑状态,含云母。 五层: 16.5-17.3m 亚粘土,灰色,稍湿,硬塑。 六层: 17.3-19.0m 亚粘土,黄色-灰色,稍湿,硬塑-坚硬,含氧化铁,下部夹薄细砂层。 七层:19.0-29.9m中砂,灰色,稍湿,密实-极密状态,成分主要为石英、长石及云母，含砾约10-15%，磨圆较好，分选性较好。本层较为致密，具胶结（俗称铁板砂）。 2.2.施工主要难点 (1)小钻机进行大直径钻孔桩施工
(2)超厚粉细砂及中粗砂层的泥浆护壁 (3)旋转钻机穿越砾石，铁板砂层 (4)化学泥浆无公害处理 由上可见，该桩基工程所面对的技术问题是范围广、难度高，为了解决这些问题，施工中从理论到实践首次采取了一些施工方法来解决这些问题。 2.3钻机改造技术 2.3.1.电机改造 本工程使用的设备都为国产钻孔设备，一种为连云港生产的GM—20型钻机，一种为GPS—15型钻机，从型号可以看出此两种型号的钻机，均需要改进，并辅以相应的施工工艺才能进行 2.5M钻孔桩施工。改造钻机的原理为减少电机转速，增加扭距，以适应大直径钻孔桩施工需要。从结果看并不比国外设备或国产大功率钻孔设备差,使用的主要钻孔设备见表1 主要钻孔设备表1 2.3.2加工特制钻头 加工锥形刮刀钻头4个,适用于亚粘土或人工填土以及砂层，加工一个楔齿滚刀钻头1个适用于卵石、砾石，加工一个球齿滚刀钻头1个，适用于岩石（铁板砂）层。 2.4钻机钻孔技术 本钻孔桩工程采用反循环排渣钻进，泥浆池与钻孔桩位相连，循环送浆。 2.4.1穿过砾石、卵石层钻进技术 (1)选用楔齿滚刀钻头； (2)调节钻头吸渣口的位置、高度及直径； (3)增大钻压，控制钻进速度；
钻孔灌注桩施工工艺 第一节、工艺流程 （一）施工工艺流程 准备工作→放线定位→桩机就位→开挖到设计标高→人工开挖扩大头→清孔、验收→安放钢筋笼（注浆管随同安放）→下导管→混凝土灌注→后注浆施工→凿除桩头→桩身检验 （二）工艺流程图
第二节各工艺流程做法 （一）测量放线 在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部(即第一步)的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。当桩中心距小于3倍桩径且桩端净距小于1.0m（D＞2.0米）或桩心距小于1.5D（D＜2.0）米时，应采用间隔开挖，浇筑混凝土。 桩位线定好之后，必须先试挖桩，待试挖桩成功后经有关部门进行复查，办好预检手续后再进行全面开挖工程桩。施工时相邻两桩净距小于2.5米时应采用间隔开挖，相邻桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5米。 待先批桩开挖完毕且混凝土浇筑完毕后方可再开挖另一批桩，以避免桩出现塌孔现象，确保施工安全。 （二）成孔 开挖桩孔垂直段采用螺旋钻施工，桩孔挖至孔底设计标高时，通知甲方会同勘察设计及有关人员共同鉴定，确定达到6层卵石层后方可扩底。当遇到施工区域受限时用洛阳铲配合人工开挖成孔。 钻机就位后，钻机下必须垫枕木,钻机就位必须平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。使钻机转盘中心线、天车中心、钻头中心及桩中心位于一条沿垂线上，经当班技术人员检查，验收签字后方可钻孔。
旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。 成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。 成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。 旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。 钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。 旋挖钻机在钻进时，根据地层选用钻斗的同时，还要注意在钻进时进尺的控制。在使用旋挖斗时依据斗体的容量，一般在斗体三分之二为合适。进尺深度根据桩直径而定，也要根据地层的密度控制进尺深度。进尺过多，导致卸土困难，还会导致埋钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度与设备、能源的消耗，成本提高，降低了效益。 （三）人工扩底 挖扩底桩是人工下到孔内，将底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。扩底桩土方利用提升设备运土，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1．5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活
钻孔灌注桩工程质量控制要点 1.施工准备 （1）施工范围内的场地应平整，必须处理高空和地下障碍物，周围应保持排水畅通。 沉桩机械所处场地应有足够的承载力，以保证桩架竖直。 （2）定桩基轴线和桩位标志，应从基线开始，量测基线必须与控制平面位置的基线网相联系。 2.明挖地基 （1）基坑开挖不得扰动基底土。如发生超挖，严禁用土回填。 （2）填土经碾压、夯实后不得有翻浆、“弹簧”现场。 （3）填土中不得含有淤泥腐殖土，有机物质不得超过5%。 3.钻孔灌注桩 （1）施工准备 ①钻孔灌注桩施工前，必须试钻孔。数量不少于两个，以便核对地质资料，检验 所选机具设备、施工工艺及技术要求是否适宜。如测得的孔径、垂直度、孔壁稳定和回淤等现场实测指标不符合设计要求时，应拟定补救技术措施或重新考虑施工工艺。 ②护筒顶端高程必须满足孔内水位设置高度的要求。护筒中心应对准测量标定的 桩位中心，应拟定补救技术措施或重新考虑施工工艺。 （2）成孔 ①钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，在钻进过程中不应产生位移和沉陷。回 转钻机顶部的起吊钢索、转盘中心和护筒中心应在同一垂直线上，其偏差不得大于2cm。 ②钻孔灌注桩的钻头直径应等于桩的设计直径。成孔直径必须达到设计桩径，成 孔用钻头应有保径装置。 ③反循环回转钻机适用于粘性土、砂性土、砂夹卵石层中钻进，但卵石粒径不得 超过钻杆内径的2/3，含量不大于30%；钻孔过程中，必须连续不断地补充水量或泥浆，使护筒内水位稳定维持应有的高度。 ④成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻。因故停钻时，应将钻头提离孔 底。孔内应保持规定的水位，并应采取有效措施，尽快复钻。 ⑤严禁施工人员进入没有防护措施的成孔中处理故障。 ⑥成孔质量检验除需在施工前按规定进行两个试成孔外，尚应在工程桩中均匀随 机抽查成孔径，抽查数量不得少于总数的10%。
中江高速西江特大桥型.7m钻孔灌注桩施工工艺 沈怿宁廖雄滨 （广东冠粤路桥有限公司广州510000 ） 摘要：钻孔灌注桩中优质泥浆应用及西江特大桥工程中的实际应用。 关键词：钻孔灌注桩；泥浆；成孔；灌注； 1工程地质概况 西江特大桥主桥为70m+4 X120m+70m 预应力砼刚构一连续组合结构，全长620m，有 5个主墩，2个过渡墩，其中主墩桩基为① 2.5m~①2.7m的变截面桩，每墩8根，桩长都在60m~70m 之间，过渡墩桩基为①1.6m等截面桩，桩长也在50m~60m 之间，全桥桩基均为钻孔灌注桩。主桥桩基所处地层从上至下为：1 、淤泥质粉砂，饱和、流塑状，层厚在7~12m； 2、淤泥质亚粘土，饱和、流塑状，层厚在20~25m ；3 、卵石层，颗粒均匀性较差，粒径 2~7cm ，不稳定；4、强风化泥岩半岩半土状，稍硬，层厚10cm 左右；5、弱风化泥岩，岩质软，岩石裂隙发育，岩石天然单轴极限抗压强度2.3~11Mpa ，层厚3~10m ；6、微风化泥岩，质软，岩石天然单轴极限抗压强度3.5~44.4Mpa 。 2 泥浆循环系统 泥浆是由水、粘土、化学处理剂以及其他一定物质组成。泥浆是钻孔必不可少的，泥浆质量的好坏直接影响到成孔质量。主桥钻孔全部采用优质泥浆。 2.1优质泥浆组成及作用机理。 2.1.1泥浆配制 根据本桥特点在工地试验室进行泥浆试配，最终采用配合比是： 泥浆：1m3 水：1000kg 粘土：420kg 膨润土：60kg CMC : 1.5kg NaOH ：
1.5kg 优质泥浆的特点是：降低失水，稀释，悬浮钻碴；泥皮薄，护壁稳定。 2.1.2 作用机理 优质泥浆中不同成分分别起着不同的作用。 （1）粘土中的细颗粒具有带电、吸附、水化膨胀分散以及絮凝等性能。 （2）膨润土具有相对密度低含砂量少，泥皮薄，稳定、固壁能力高，阻力小和造浆能力大。 （3）CMC （羧甲基纤维素），可增加泥浆粘性，使土层表面形线薄膜防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。 （4）NaOH 的主要作用是增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。 2.2泥浆指标 由于受场地限制没有设置太大的泥浆处理器，河水平均深度24m 左右，护筒的长度基本都有35m ，利用护筒造浆，首先将护筒内土层用钻机清除，距护筒底还有1~2m 时，停止钻进并开始造浆，根据配合比向内投入足够数量的造浆材料。当泥浆指标达到下列数值时才能继续钻进。 泥浆性能指标表1 相对密度粘度（pa ?）含砂率（％）失水率（ml/30mi n ）1.2~1.2519~22 <4 <20 泥皮厚（mm/30min ）酸碱度（PH）胶体率（％）< 38~11边5 2.2.1 循环系统 从孔底压出的泥浆进到一个直径2.5m ，高1.5m 的过滤器，在过滤器上部有一0.5mm 的筛网，首先将泥浆中的粗砂以上的钻碴直接分离出来，泥浆在过滤器中沉淀部分钻碴，然后直接回到孔中，过滤器下部有一出口，定时将钻碴排出，由于整个循环系统较短而且过滤器的体积也不大，对泥浆中的粉砂不能及时清出，对于这个问题我们采用主动清理的办法，在过滤器中再放入一个泥浆泵，将容器中不能及时沉淀粉砂的泥浆抽出，并通过一个泥浆旋流
按桩身混凝土强度设计嵌岩灌注桩的方法 章履远(浙江世贸联合投资集团公司310053) 一、概述 当前大直径钻孔灌注桩的应用量大面广。如何提高大直径钻孔灌注桩的竖向承载力，以降低桩基成本是人们追求的目标。本文探讨以端承为主的端承桩或摩擦端承桩如何来提高承载能力的问题。笔者通过近几年的工程实践与分析后认为，这种桩型的桩端必须要有中风化或微风化基岩(硬质岩或软质岩均可) 作为持力层，且基岩的埋深在10m～80m以内，在这种条件下，通过技术手段采取施工措施，使桩的承载能力大幅度提高，最后达到最大值——承载能力按桩身混凝土强度控制。本文着重叙述在桩身混凝土强度满足桩的竖向承载力设计要求时应采用的几个技术措施。 二、考虑问题的思路 1、无论是国家标准《建筑地基基础设计规范》50007—200 2、或行业标准《建筑桩基技术规范》94—94，决定摩擦端承桩时，钻孔灌注桩单桩竖向承载力的计算公式总是分为摩擦部分和端承部分。而嵌岩灌注桩的计算就有区别。行业标准94—94分得较细，其计算式为＝＋＋，即嵌岩部分也分为嵌岩段摩擦阻力和端承部分支承力二部分，并且随嵌岩深度分别作出修正(见规范第40页)；国家标准50007—2002比较简单，只要是明确桩端嵌在较完整的硬质岩时，可按公式＝来确定单桩竖向承载力。近年来，笔者通过几种嵌岩灌注桩，无论是80m长桩，还是＜20m的短桩，持力层那怕是软质岩或极软岩，先用规范计算得出承载力再进行静载荷试桩，结果发现二者差别都比较大，表1给出计算值与试验值对比。 从表1中所列，21根试验桩及检验桩的试验值与按规范的计算值相比，除少数桩其试桩值达不到计算值外，其余大部分桩试验值都超过了计算值，有的还大大超过了计算值。如306＃检验桩，其试验值与计算值相比，达到2.31比值。其实，许多试验桩，从最终桩顶沉降值来看，有些桩的荷载还能再增加，比值有可能会超过3.0，只是由于荷载再加上去，已没有实标意义(因荷载值己超过了按桩身材料抗压强度控制的最大值)或试桩堆载装置已无法再增加荷重而不得不终止加载。 再从表1中可以看出，短桩比值大，而长桩比值小，但不管是长桩或短桩，只要是嵌岩桩，比值都能提高。 又从表1可看出，1＃工程的S1和S2桩，与4＃工程的1、2、3试验桩，二者的地层情况相似，S1、S2桩的桩端持力层岩石单轴抗压强度标准值(19.4)要比1、2、3桩的桩端持力层岩石单轴抗压强度标准值(6.46)要高，但试验桩极限承载力前者反而比后者要小，且桩顶沉降值前者大于后者很多。这二种桩的唯一不同点，据分析，前者桩底没有注浆，不排除由于桩底不注浆使桩底沉碴过厚而影响到桩底端阻力的发挥(从桩顶沉降过大可知)。 2、表1中可知，所有试验桩和检验桩的一个共同点是：所有桩都是嵌岩灌注桩。从试验结果来看，按规范的计算值和实际的静载荷试验值有巨大差别，有的差别还很大，尤其是短桩，无法用规范计算来得到解释。这种事实的存在提出了一个新的实际问题：只要是嵌岩灌注桩，当采用某些技术措施后，都能达到按桩身混凝土强度满足桩的竖向承载力来进行单桩设计，可以忽略规范的计算估算值。为什么要提出这种说法呢？这是基于对嵌岩灌注桩重新认识的一种新的观点——笔者暂称其为“岩体延伸”，即第三系基岩，通过钢筋混凝土
钻（挖）孔灌注桩质量控制和检测[接要]桩基础是公路桥梁工程中应用广泛的深基础型式，它具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，在深基础中具有耗材少、施工简便等特点。随着公路等级的不断提高和发展，对于桩基的类型、施工工艺、设计理论、桩的承载力与桩体结构的检测技术等方面也在进一步完善，为了保证桩基的安全可靠，基桩的现场质量控制和检测至关重要。本文着重对这方面进行重点阐述。 [关键词] 护筒泥浆钻孔清孔灌注 一、钻（挖）孔灌注桩质量控制 （一）钻孔灌注桩护筒设置 钻孔灌注桩的护筒具有固定桩位、并作钻孔导向；保护孔口，防止孔口坍塌；隔离孔内外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁等作用。因此制作时要坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便，且能重复使用。埋置要稳固准确。具体要求： ①护筒内径宜比桩径大200—400mm。 ②护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。 ③旱地，筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。 ④水域护筒设置，应严格注意平面位置，竖向倾斜符合上述要求，沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的方法。
⑤护筒高度宜高出地面0.3m或水面1—2m。当钻孔内有承压水时，应高于签定后的承压水位2.0m以上。若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多，应先做试桩，鉴定在此类地区采用钻孔灌注桩基的可行性。当处于潮水影响地区时，应高于最高施工水位 1.5— 2.0m，并应采用稳定护筒内水头的措施。 ⑥护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2—4m；特殊情况应加深，以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。 ⑦有冲刷影响的河床，应沉入局部冲刷线以下不小于1—1.5m。 ⑧护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。 （二）泥浆要求 1、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制而成，其性能指标应根据其钻孔方法、地质情况来选用。一般比重以1.1～1.3为宜，在冲击钻进大卵石层时可用1.4以上，粘度为10～25S,含砂率小于6%。在较好的粘土层中钻孔，也可灌入清水，使钻孔时孔内自造泥浆，达到固壁效果。 （三）钻孔 ①钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查,包括场地与钻机坐落处的平整和加固，主要机具的检查与安装。 ②钻孔时，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆。 ③钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进和运行中不应产生位