冲击钻钻孔灌注桩施工工艺流程

株洲市建宁排渍站扩建工程 钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案

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钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案

一、编制依据

根据业主提供的株洲建宁排渍站扩建工程设计施工图

地质勘察报告

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008以及强制性条文

《建筑地基基础施工质量验收规范》GB 50202-2002

《混凝土工程施工验收规范》GB 50204 (2011版)

《冲击桩施工安全技术》等

二、工程概况及地质简介

株洲市建宁排渍站扩建工程，前池与副厂房基础均为钻孔灌注端承桩（冲击钻）基础。本桩基工程前池原土标高42.85 m土方开挖至桩顶高程29.90（29.3桩顶标高+0.6桩顶高程以上预留桩头）m，22根桩，桩径为1.0m，总桩长138.6m，桩底高程23.0m，，预留桩头嵌入前池挡墙。副厂房原土标高42.85m,土方开挖至桩顶高程35.70（35.2桩顶标高+0.5桩顶高程以上预留桩头）m，9根桩，桩径为1.0m，总桩长109.8m，桩底高程23.0m，预留桩头嵌入副厂房地下室底板。

项目名称 单位 工程量 单价 合价

钻孔灌注桩（Ø1000） m 248.4 1057.63 262715.29

钢筋制安 T 18.72(副）+26.27（前） 5486.97 246858.78

根据设计工程地质纵断面图可知，本桩基础均落于中风化泥质粉砂岩中。

（1）杂填土①：结构松散，厚度大，工程性质差，不能作基础持力层。

（2）淤泥质土②：软塑，饱和-湿，厚度小，工程性质差，天然地基承载力很低，不能作基础持力层。

（3）粉质黏土③：可塑-硬塑，压缩性中等，其力学性质较好，天然地基承载力不高，埋深较大，且底部1.0-2.0m为软塑-可塑状软弱夹层，不宜作天然地基浅基础的基础持力层。

钻孔灌注桩施工工艺

1． 工艺概述

钻孔灌注桩时采用不同的钻孔方法，在地层中按要求形成一定形状（断面）的井孔，达到设计高程后，将钢筋骨架吊入井孔中，再灌筑混凝土，成为桩基础的一种工艺。钻孔灌注桩由于其施工速度快，质量稳定，受气候影响小，因而被普遍采用。钻孔灌注桩施工前得准备工作十分重要，只有条件充分才能保证施工顺利进行。

2． 作业内容

钻孔灌注桩的主要内容有桩位放样、场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻

机就位、泥浆制备、钻进、制作安装钢筋骨架、清孔、灌注水下混凝土、拔出护筒等。

3． 适用范围

钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械不同分为：正循环钻孔灌注桩、反循环钻孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩和冲击成孔灌注桩。其适用范围如下：

1）正循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、强风化、中等到微风化岩石。可用于桩径小于1.5m、孔深一般≤50m场地。

2）反循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土及强风化、中等-微风化岩石，可用于桩径小于2.0m，孔深孔深一般≤60m的场地。

3）钻孔扩底灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土、全风化、强风化、中等风化岩石时，孔深一般≤40m。

4）冲击成孔灌注桩适应于粘性土、砂土、碎石土和各种岩层。对厚砂层软塑～流塑状态的淤泥及淤泥质土应慎重使用。

4、施工准备

4.1 技术准备

1）组织有关人员认真学习熟悉场地岩土工程勘察资料和工程设计文件，收集地下障碍物等资料。

2）会同有关单位进行设计图纸会审。

3）编制和报审施工组织设计或施工方案。

4）向项目管理人员和施工人员进行工程施工质量技术交底和安全技术、环境保护、文明施工交底。

5）进行建筑控制点、轴线测量和桩位施放。

4.2 现场准备 1）平整施工场地，修筑临时施工道路，接通水源、接通电源及架设电线电缆。

2）修筑施工及生活临时设施，修筑泥浆池、循环槽等，修筑混凝土搅拌站钢筋加工场。合理进行施工平面布置。

4.3 机械设备准备

钻孔灌注桩

钻孔桩基础施工将根据现场实际地质情况采用不同的成孔方法，当地质情况为岩层、卵砾石较大的地层时，采用冲击钻机钻孔；汽车吊机安装钢筋笼和导管，混凝土由混凝土搅拌站集中拌制供应，混凝土搅拌车运输灌注水下混凝土。

施工工艺流程

流程图见“图3.3-3钻孔桩施工工艺流程图(冲击钻)”。

施工方法

(1)桩基础

①场地准备

护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m，防止钻孔过程中由于孔内压力小于孔外压力而导致坍孔。

图3.3-3 钻孔桩施工工艺流程图（冲击钻）

②安装钻机

冲击钻机：钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心。钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。

钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。陆地桩基的施工场地均为旱地，施工期间地下水位在原地面以下。钻孔前将场地整平，清除杂物，更换软土。场地表面压实平整后横向铺设枕木，然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、吊机站位及混凝土搅拌车运输等协调工作的要求。

③埋设护筒

护筒用10mm的钢板制作，长200cm，护筒顶要高出地面不小于30 cm，护筒内径大于钻孔直径20 cm，护筒顶面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

④泥浆的制备及循环净化

根据现场实际情况，拟采用优质泥浆。各项指标如下：相对密度：1.03～1.1、粘度(s)：18～22、含砂率(％)：＜2、PH值：8～10、胶体率(％)：＞98、失水率(ml/30min)：14～20。

根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于钻碴沉淀。

采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土和膨润土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、离析极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。

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冲击钻钻孔灌注桩

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冲击钻成孔灌注桩的特点是：设备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定，塌孔少，不受施工场地限制，无噪声和振动影响等，因此被广泛地采用，本工艺标准适用于工程中的黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土以及含有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层地基采用冲击成孔灌注桩的工程。

1、工程地质情况

笔者参与的斯里兰卡汉班托塔海港发展一期项目油码头桥墩基础灌注桩直径为1.2m，深度在50～60m，其主要地质情况如下：

（1）淤泥层，厚度10～15m，深灰色，饱和流塑状。

（2）亚粘土层，土层与砂层交错，层厚3～17m，主要为花岗岩风化土，有较好的造浆性能。

（3）砂层，主要为砂砾层，与亚粘土层交错，层厚5～6m，饱和、密实。

（4）强风化层，层厚4～8m。

（5）弱风化及微风化层，弱风化花岗岩层厚1.5m～7.7m，风化较强，裂隙发育，强度一般；微风化花岗岩，一般岩石完整，强度高。

2、钻孔机械选用

第 2 页 共 8 页 根据本工程的地质特点及工期要求，大部分采用了旋挖钻成孔，少部分地质复杂，基岩强度高，旋挖钻成孔困难的孔位采用冲击钻成孔。冲击钻成孔是本文主要介绍内容。

3、冲击钻成孔施工要点

3.1 孔壁保护

在钻孔灌注桩施工中，为预防钻孔及关注过程中孔壁的坍塌和缩径，采取有效措施对孔壁进行施工过程中的防护是极为重要的，因此我们针对复杂地质条件，尤其是在松散流沙层和有承压水处，采取了一些有效措施，使钻孔得到有效保护，顺利完成了砼灌注桩的施工。

3.1.1 泥浆护壁

泥浆在钻孔灌注桩中起护壁、排渣、冷却钻头的作用，泥浆的护壁作用是因为泥浆液柱压力作用在孔壁上，除平衡水压力土压力外，还给孔壁一个向外的作用力，部分水渗入底层，在孔壁表面形成一层固体颗粒的胶结物，泥皮。性能良好地泥浆失水量小，泥皮薄而密，具有较高的粘结力，对维护孔壁稳定、防止塌孔起很大作用。地层主要为粉砂土层，一般不适合原土造浆，必须外借粘性黄土或增加化学处理剂（纯碱和CMC）处理，各项指标经调制后检测合格后才能正式开钻。