钻孔灌注桩施工工艺

第一节 钻孔灌注桩施工工艺

一、工艺流程

二、钻孔准备工作

钻孔准备工作主要有桩位的测量及放样、平整施工场地和布设道路、设置供水供

电系统、护筒的制作与埋设、泥浆池的开挖与调制及钻机的选用等。

1、 施工测量与放样

在基础开工前，测量人员应首先根据设计所提供的导线点，采用坐标放样法放出纵向轴线和横向轴线及桩位，并布设固定桩。

根据施工的需要每座应设置不少于2个固定水准点，水准点应设在安全稳固处，并便于施工观测。

基桩桩位的测量放样必须由两名技术员互相复核，并经测量监理工程师复核验收后，才可以进行下一道工序。

2、场地平整

在钻机就位之前，应根据桩基的设计要求、钻机的选用型号、施工方法及其它机械设备的相互配合施工布置情况而决定。

⑴、 场地为旱地时，应先平整场地，换填淤泥，并打夯密实，以便于钻机就位，避免钻机产生不均匀沉降，并在施工平台周围设置临时排水沟。

⑵、 场地淤泥层较厚时，可搭水上工作平台，工作平台的搭建应牢固，并能满足施工要求。

3、施工道路的布设

同时修筑好施工现场临时道路，以便钻机及砼罐车等设备进入施工现场。考虑雨雪时对施工的影响，施工便道应采用泥结碎石或砂砾石铺筑，以保证施工道路全天候通车。

4、供水供电系统

钻孔桩位附近应有充足的水源或水井，负责各孔位的用水；施工现场应有与地方相连的电力设施，来满足施工用电。考虑施工的连续性，防止因停电造成停工，故施工现场应准备一台200kw发电机，以便备用。

5、护筒的制作与埋设

⑴、护筒一般采用4～6mm的钢板卷制焊接而成，其内径应比桩径一般大20～40cm；

⑵、护筒的埋置深度一般根据设计要求或水文地质情况确定，一般情况下埋置深度为2～4m。护筒就位用十字交叉法定位，中心线应与桩的中心线重合，并且护筒高度宜高出地面0.3ｍ或水面1.0～2.0ｍ。

⑶、护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。

⑷、护筒埋好后，测定好护筒顶标高，做好资料，请监理复核认可后，钻机就位。在桩机范围内整浇混凝土地坪，挖好泥浆排放沟，确保泥浆不外溢。

三、护筒埋设

根据测量技术要求，以桩位中心点为圆心挖出比设计桩径大200mm的基坑，采用十字中心吊锤法将护筒(护简直径为D+100mm，D为施工桩径)垂直固定于桩位处进行校正，达到要求后，方可埋设。

护筒技术要求如下：

<1>护筒采用钢板卷制，护筒中心偏差不大于2cm，倾斜度不大于1％，同时高出地面10cm为宜；

<2>基坑深度一般为1.10～1.30m，遇障碍物需清除后方能埋设。对于杂填土较多的区域，适当深挖处理；

<3>校正后用粘土将护筒周围埋实，确保护筒在钻进中不漏失泥浆，不发生位移。

四、泥浆管理与运用

（一）泥浆配制

<1>泥浆池的开挖应不影响老路运行安全的前提下，避开桩位和施工道路进行合理布局。

<2>泥浆的作用：泥浆的相对密度大于水的相对密度，泥浆将在孔井壁形成一层泥皮，阻隔孔内外渗流，保护空避免与坍塌。

<3>泥浆一般由水、黏土（或膨润剂）和添加剂等组成。粘土宜采用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表的粘土为好，一般应就地取材，粘土的胶体率应不低于95%，含砂率不大于4%，制浆能力不低于2.5/kg。在粘性土中钻孔，事先只需要调制不多的泥浆，以后可以利用在钻进过程中地层粘土造浆补浆。（以上主要是正反循环回转钻机）

（二）泥浆循环系统的设置

在铺设硬地坪时即留出泥浆池及主要循环沟槽的位置，挖好后用砖或砌块砌好。泥浆池尽量放在桩位空隙处，泥浆池容量根据单桩方量及最多同时施工的桩数而定，一般在100m3左右，泥浆池内分沉淀池和循环池。另外配备二只自制24m3泥浆箱存放新鲜泥浆。

泥浆性能要求

项目 比重 粘度(s)

注入泥浆 1.10～1.15 18~22

一清排出孔口 1.25～1.30 20~25

二清排出孔口 1.25～1.30 20~25

设专人进行泥浆管理，随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、粘度，以确保钻进需要，性能不合格泥浆不得使用，对于施工中产生的废浆均输送到废浆罐中储存，再用密封罐车外运排放。

五、钻机安装就位

<1>钻机就位前，应对钻空前的各项准备工作进行认真检查，包括机具设备、护筒的埋设和泥浆等。须将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，并须在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度；

<2>钻机安装就位后，钻机底座与顶端平稳牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移和沉陷。调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上，钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2cm。

六、成孔钻进

（1）开始钻孔时，将配制好比重为1.3~1.4的泥浆倒入泥浆池及孔内，应稍提钻杆，在护筒内打浆，同时开动泥浆泵进行泥浆循环，待泥浆搅拌均匀后方可进钻。刚开始进钻时，尺度要控制，对于护筒底部，应抵挡慢速钻进，使护筒底脚处有坚固的

泥皮护壁。如护筒底部地质松软出现漏浆时，应提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头进行倒转，使粘土挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后继续钻进。钻进护筒底部1m后，可按地质情况以正常速度钻进。

（2）钻进过程中应经常注意土层变化，土层变化时应捞取渣样，判断土层，计入钻孔记录，并与设计地质柱状图进行核对。钻孔操作人员必须认真执行岗位责任制，随时填写钻孔记录，交接班时，必须详细落实本班情况及下班应注意事项。

（3）钻孔过程中，应随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔垂直度。钻孔过程中要保持孔内有1.5～2.0m水头高度，钻进作业必须保持连续性，升降钻头时，保证操作平稳，防止发生碰撞护筒、孔壁。拆除和加接钻杆力求迅速。

（4）在粘土钻孔过程中，控制钻进速度，及时检查泥浆比重，防止泥浆比重过大，影响成孔质量。泥浆比重控制在1.2～1.3之间；粘度控制在16～22秒为宜。

（5）在钻孔中因故停钻时，一是确保有规定水位及相应比重的泥浆，防止塌孔，二是钻头上提2m左右，以防钻渣沉淀而埋住钻头，造成质量事故。

（6）当钻孔达到设计深度，应及时停机。对孔径、孔深、孔斜率进行检查。

七、成孔检验

⑴、孔径检验：用笼式探孔器对桩径进行检验（探孔器的长度为4～6倍的桩径，直径为钢筋笼的外径+10cm）。检测时，将探孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下畅通无阻，表明孔径符合设计要求；如遇阻表明在遇阻处有可能缩径或孔倾斜情况，应采取措施予以消除。

⑵、孔深检测：孔深的检测普遍采用测绳和锤球法进行。

⑶、倾斜率检测：倾斜率一般采用钻杆（钢绳）测斜法。将带有钻头的钻杆或钢绳放入孔内到底，在孔口放一与护筒同径的木板，使钻杆（钢绳）保持在孔中心线的位置上，在木板上放出设计桩位后，与钻杆（钢绳）进行比较，量出偏差的数值，从而计算出孔的倾斜率。

⑷、对孔径、孔深、孔斜率进行检查自测合格后，报监理复测，同意后，开始清孔。

八、一次清孔

钻进终了，将钻具提离孔底0.2m左右，上、下活动，低速回转，全泵量冲孔，充分研磨孔底较大颗粒土块，待孔内返出浆液中无泥块泥皮可视为一次清孔完毕，实

现“一次清孔为主，二次清孔为辅”的清孔排渣原则。时间一般不少于30分钟，用测锤测得孔深符合设计要求为止。

⑴、成孔检验合格后，立即进行清孔作业，清孔的方法很多，可根据情况进行。无论采取何种方法，在清孔排渣时，必须保持孔内原有的水头高度，以防塌孔。

⑵、清孔后应从孔底部提取泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符合规范要求（含砂率不大于2%，相对密度为1.03～1.10，粘度为１７ｓ~２０ｓ，胶体率≥98%）

⑶、沉淀厚度的检测

沉淀厚度的检测一般采用测锤法，将测锤慢慢沉入孔内，凭人的手感探测沉渣顶面的位置，其施工孔深和测量孔深之差，即为沉淀厚度。

灌注水下混凝土前，孔内沉淀厚度应符合设计规定。

九、钢筋笼的制作及安装

<1>进场的钢筋规格和质量应符合设计要求并附有质保书。原材和焊接质量按施工规范之要求取样送检；

<2>钢筋笼制作前，将主筋校直，清除钢筋表面污垢、锈蚀等，钢筋下料应严格按照料单进行下料；

<3>钢筋笼采用环形模制作：制作时，全孔笼在地面分段制作，在孔口对接；要求主筋与加强筋点焊牢固，并不得损伤主筋；

<4>制作好的钢筋骨架应存放在平整、干燥的场地上。存放时，应在钢筋骨架每个加劲筋与地面接触处垫上等高的方木，避免污染。加工好的钢筋骨架各节段应排好次序，挂上标示牌，便于使用时按顺序装车运出。钢筋骨架要防雨、防潮，钢筋骨架

不宜制作过多存放。

<5>无论采用何种运输方式，都不得使骨架变形。钢筋骨架一般采用平板车运输，当骨架超过6m时，需在平板车上加托架。钢筋骨架在装车时要保证每个加劲筋处设支撑点，以保证骨架的结构形状。

<6>钢筋骨架的起吊一般采用汽车吊进行。为了保证骨架起吊时不变形，宜采用两点吊。第一点设在骨架下部，第二点设在钢筋骨架成长度的三分之一处。对于长骨架，应在骨架内部设支撑杠以加强骨架的刚度。起吊时先起吊第一点，使骨架稍提起，再与第二点同时起吊。待骨架离开地面后，第一点停止起吊，继续起吊第二点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止第二点的起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直。如有弯曲，进行校正。当骨架浸入孔口后，将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下降到第二吊点附近加劲箍接近孔口时，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架上端，取出临时支承，继续下降到骨架最后一个加劲箍处，按上述办法暂时支承。此时可吊来第二节骨架，使上下两节骨架处于同一竖直线上，进行焊接。焊接时应先焊接顺桥方向的接头，最后一个接头焊好后，经监理工程师检验合格后，抽取临时支承，将骨架徐徐下降，如此循环，使全部骨架降至设计标高为止。

<7>骨架孔口定位，必须有测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位钢筋。

<8>钢筋笼按设计桩详图和设计交底会的规定对接。钢筋笼制作偏差不超过规范标准，经验收合格后按开孔通知书要求入孔并在孔口焊接。同时采用焊接吊筋和加水泥保护块的技术措施，确保钢筋笼垂直度位置安放达到设计标高及水平位置安放，保留设计要求的保护层空间；

<9>钢筋笼放到孔底后，用水准仪测量笼顶标高，如超过允许误差范围，则在孔口架方木，将钢管穿入吊环，调整钢筋笼放置高度。直到混凝土初凝后再拆方木和钢管，以防止钢筋笼自沉。应详细检测钢筋骨架的地面标高是否与设计相符，偏差不大于±50mm。

<10>钢筋笼置放必须轻提缓放，下放遇阻应立即停止，查明原因并进行相应处理后再行下放，严禁将钢筋笼高起猛落、强行下放。