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1、灌注桩施工工艺及施工方案1.1钢筋混凝土钻孔灌注桩图1.1-1 钻孔灌注桩施工工艺流程1.2测量放线1、控制点布置测量控制网根据业主提供的平面布置图和各施工蓝图的轴线布置。控制点、高程基准点应采取严密的防护措施，用404050cm现浇混凝土柱放置。为方便施工，在施工区内部加密布置临时控制点。所有临时控制点也应严格保护，防止机械或人员扰动，并且应不定期进行复检，发现异常或偏差超出规范要求之后要立即进行纠正。2、桩位测放（1）根据业主提供的测量控制点采用GPS测放。桩位测放前，应根据施工图和场区坐标系计算出各控制点和桩位的坐标，经复核无误后，填写施工桩位坐标一览表，以备测放桩位时使用。（2）桩位测
2、放误差应满足规范和设计要求。3、测量放线的检查、验收与保护（1）测量放线采用三级检查一级验收制，即先由现场测量员进行复测检查，再由质检员检查确认无误，然后由项目总工审定，并报请业主代表或监理工程师进行验收并签字。（2）检查验收可分阶段进行，即在轴线测放完成后和每根桩位测放完成经自检合格后，填写测量放线报验单和工程定位测量放线记录，并提交监理工程师验收。监理工程师验收合格后方可进入下道工序进行施工，不经验收的桩点严禁使用。（3）技术人员负责将已验收的桩点向施工班组进行交接，交接后的桩点由施工班组负责保护，发现桩点被破坏时应及时上报现场技术人员处理。测量控制点布置、测量步骤及要求详见专项测量施工方
3、案。1.3泥浆配制选用优质膨润土调制泥浆，为增加泥浆粘度和胶体率可根据现场实际情况在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等。入孔泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定并应符合下列规定：黏度一般地层1622，松散易坍底层1928含砂率新制砂浆不大于4%胶体率不小于95%PH值大于6.5表1.3-1 泥浆配置规定表1.4埋设护筒埋设护筒常规要求：选用坚固、不漏水的孔口护筒，埋设钢护筒，护筒顶面高出钻孔平台0.3m，护筒内径比桩径大20cm。宜高出地下水位以上l.0m1.5m，当地质不良、容易坍孔时，应高出地下水位l.5m2.0m。（1）护筒的埋置要求1）旱地处，对于粘质土不小于l.0m1.5m，夯填粘土
4、至护筒底0.5m以下。2）护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。3）埋设护筒合格后填写“钢护筒安装质量检验记录表”，报请监理工程师检查合格后，进入下道工序。（2）护筒的施工要求首先以施工桩位为中心，用十字交叉法沿桩位四周测放四个护桩，护桩距桩中心点的距离根据现场实际情况确定，以埋设护筒时控制桩不受影响为原则，具体方法为：以桩位中心点为交点，拉出两条相交直线，在直线终点适当的位置，用4根一定强度的钢筋垂直打入地下（不会被轻易破坏）作为护桩，护桩间直线距离必须比护筒直径大4050厘米（如1.2-2图）。图1.4-1 灌注桩护桩平面图编号再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径
5、大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，利用护桩拉线复核桩中心线，桩中心有偏差则进行修正，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒。安放护筒时，保证钢护筒的圆心和桩的中心重合，护筒壁垂直。护筒安放完成后应复核护筒中心与桩中心的偏差是否小于5cm,否则应重新安放。安放护筒后要在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，护筒顶端要高出原地面不少于0.3m。1.5钻机就位1、钻机就位前，应对钻机各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处的平整和加固，主要机具的检查和安装，配套设备的就位及水电供应的接通等,钻孔前应绘制钻孔地质剖面图，以便按照不同土质选用适当的钻头、钻进压
6、力、钻进速度。2、钻机就位时，地基要有足够的承载能力，以确保钻机在钻进过程中不会发生倾斜、位移和沉陷。3、钻机就位后，利用钻机的自动调整控制系统，对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位。每天至少一次用水平尺或线锤对钻杆垂直度进行校核，以确保成桩孔的垂直度。4、升降钻锥时须平稳，钻锥提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁，拆装钻杆力求迅速。5、钻孔开钻时，作业应分班连续进行，按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。施工过程对钻头磨损超标的要及时更换，以确保钻孔孔径，交接班时应交代钻进情况及
7、下一班应注意事项。1.6 钻机钻孔钻机就位后，检查钻头直径是否与桩径相符，钻头直径可比桩径小23cm。如偏差较大时，应对钻头进行修补，以保证成孔后的桩径，再报请监理工程师批准后开钻。1、技术人员和机班长校正钻机立轴的垂直度及核对钻头与桩径相符后移交给班长施工，为防止孔壁坍塌，在钻进过程中，利用回填的泥岩和水混合在钻头回转搅拌下自造泥浆，泥浆比重宜维持在1.051.20之间，泥浆顶面平自然地面，使孔中的泥浆高出地下水位0.51.0m以上，泥浆所产生的液柱压力可以平衡地下水压力，并对孔壁有一定的侧压力维持孔壁的稳定。当泥浆浓度小于是1.05时，要正循环造浆钻进,当泥浆浓度大于1.25时,要加水稀释
8、泥浆。用反循环钻进时，应事先使泥浆池浆面高于孔、沟泥浆面，以便泥浆及时入孔，保持孔内泥浆，并控制好进尺，以防堵塞。依据反循环钻进时排出来的渣土岩样来判别正在钻进的土层，钻进到设计深度时，回转不进尺，开泵吸碴，如吸上来循环液中无碴时，将钻具提离孔底，停泵15分钟后仍能放回原处，起钻。钻进时要尤其注意控制好泥浆浓度，泥浆要及时排出或用车拉走。钻进到持力层后，应采用反循环工艺从反循环管路中排出的岩样中取样，经监理、勘察方等鉴定认可后，按设计要求深度钻进。至此成直孔结束。起完直孔钻具，立即下扩底钻头，连接好扩底钻头、钻杆及主动钻杆，把扩底钻头放至孔底校核孔深及有关钻具的相关数据是不是相符，如一致在主动
9、钻杆上划出扩底行程，启动泥浆泵排完循环系统内的空气后启动砂石泵进行反循环扩底，直到扩刀按照要求完全张开，至扩底直径、高度满足设计要求为止。提升扩底钻具，扩底成孔完毕。2、钻孔过程中当地质发生变化时要及时捞取渣样，检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对，分析地质吻合情况，以便控制钻进速度和泥浆的指标，密切观察有无异常情况，有异常情况应立即停钻，分析原因，及时处理。3、因故停钻时，孔口应加护盖。严禁把钻锥留在孔内，以防埋钻。4、钻进过程中应经常测量孔深，孔深控制以测绳测出的周边四点平均值为准，垂直度用验孔器检测为准，并及时报监理工程师验收，合格后方可进行下道工序。5、钻孔至设计高程，经对孔径、
10、孔深、孔位、孔型、竖直度等进行检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。清孔必须彻底,避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。确认满足设计要求后，进行清孔，清孔合格后填写“成孔检查记录表”，并经监理工程师检查认可后，方可进入下道工序。表1.6-1 成孔检验项目序号项目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔深不小于设计孔深3孔位中心偏心50mm4倾斜度1%孔深5桩底沉渣厚度200mm1.7 清孔清孔是钻孔灌注桩保证成桩质量的重要一环，清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。通过清孔确保桩孔的各项质量指标、孔底沉渣厚度、泥浆指标和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。1、第一次清孔：终孔后，浆液沉淀半小时，用钻机进行初次
11、清孔后，并经监理工程师检查沉碴厚度、孔径、孔深、垂直度合格后，撤钻机，安装钢筋笼，安装封孔导管，然后进行二次清孔。2、第二次清孔：在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉碴，过程中要测量泥浆的各项指标，同时用测锤测量沉淀厚度，测量孔底沉渣厚度5CM，并经监理工程师检查同意后，做好灌注水下混凝土准备。1.8钢筋笼骨架的制作安装1、钢筋笼在钢筋场整体制作，采取分段吊装，分段焊接。钢筋纵向连接采用单面焊接，焊接长度不得小于钢筋直径的10倍，每一截面上接头数量不超过50%，错开长度不得小于桩径的30倍，螺旋筋与主筋采用绑扎。2、制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋
12、的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入螺旋筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上。3、钢筋骨架保护层采用圆形混凝土垫块，设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。4、骨架采用专门制作的炮架车运输，炮架车采用拖拉机牵引，运输前对骨架进行加固，保证运输过程中骨架不变形，如发生变形应退回钢筋场重新加工。5、骨架的起吊和就位。钢筋笼运送到现场后，骨架
13、安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。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，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑，当骨架降至设计标高为止。6、为避免在灌注混凝土过程中发生浮笼、下沉现象，骨架最上端必须定位。骨架最上端定位，必须由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
14、位。7、焊接定位：在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。然后在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。1.9导管安装导管采用250钢管，每节23m,配12节0.5、1、1.5m的短管，配备导管总数的20%30%作为备用导管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密；使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。试压力为孔底静水压力的1.3倍（目前施工桩长
15、小于50米，采用压力0.75Mpa），经过15mim不漏水即为合格，并填写“水下混凝土浇筑导管水密试压记录”。1.10混凝土灌注混凝土由拌合站集中拌制，采用罐车运输，气泵与人工配合灌注混凝土。1、灌注混凝土前和过程中，应按规定时间检测高性能混凝土的坍落度、扩展度、含气量和入模温度，并做好记录。待检测指标符合设计及规范要求后，开始灌注水下混凝土。2、 混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不宜大于3m；漏斗底口处必须设置严密、可靠的隔水装置，该装置必须有良好的隔水性并能顺利排出。3 、确定首批灌注混凝土的数量后（考虑冲盈系数1.1），对孔底沉淀。4 、打开漏斗阀
16、门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。5 、灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停止。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在26m范围内。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。在灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录，并填写“钻孔桩内
17、浇筑水下混凝土记录表”。6、导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂住钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。7、拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。8、在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。9、当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。当混凝土面接近
18、和初进入钢筋骨架时，当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大的埋管深度（应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处），并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。10、混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土运输车内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。11、在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝
19、土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。12、为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.8m以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。13、在灌注混凝土时，每根桩应至少留取二组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。如换工作时，每工作班都应制取试件。试件应进行标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时报告，采取补救措施。14、灌注混凝土测深方法施工中要求采用重锤法测探，重锤的形状是锥形，底面直径15cm左右，重量不小于6-9kg。用绳系锤吊入孔内
20、，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下1020厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。1.11钻孔灌注桩常见事故的预防及处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：1、 钢筋笼上浮（1）为防止浇注过程中钢筋笼上浮，可采取钢筋笼上端焊接在护筒上或在钢筋笼顶部加撑杆的方式对钢筋笼进行固定。（2）在浇注过程中，应特别注意混凝土面到达钢筋笼底标高位置时的操作：当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大的埋管深度，并放慢浇筑进度，以减少混凝土向上的冲击力，当混凝土面超过钢筋笼底2米左右，应减少导管的埋深，使导管底口处于钢筋笼底标高附近，并加快浇筑速度，以增加钢筋笼的埋深。当混凝土面高于钢筋笼
21、底24米后即可正常浇筑。2、坍孔施工中可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。(1)坍孔原因泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。在松软砂层中钻进进尺太快。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。清孔操作不当，供水管嘴直接
22、冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。(2)坍孔的预防和处理在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。3、钻孔偏斜钻孔方法可能发生钻
23、孔偏斜事故。（1）偏斜原因钻孔中遇有较大的孤石或探头石。在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。钻杆弯曲，接头不正。（2）预防和处理安装钻机时要使钻杆和护筒中心在一条竖直线上，并经常检查校正。钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。4、扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般表面局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处
24、理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔，为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。5、钻孔漏浆（1）
25、漏浆原因在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。（2）处理办法凡属于第一种情况的钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。6、混凝土封底失败（1）导管底距离孔底太高或太低原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批混凝土数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批混凝
26、土下落困难，造成泥浆与混凝土混合。预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。（2）混凝土数量不够原因：由于计算错误，造成首批混凝土数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批混凝土数量。（3）混凝土质量太差原因：首批混凝土和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。7、导管进浆原因：导管密封性差，在混凝土灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成混凝土与泥浆混和。处理办法：混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。8、供料和设备故障（1）
27、事故原因和预防措施：原因:由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。预防措施：施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案(主要解决方案：备用发电机、加强与其余拌合站联系，加强道路监控，减少路上等待时间)。（2）处理方法：如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔。如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。9、导管拨空、掉管事故原因和预防（1）导管拨空原因：由于测量和计算错误，致使灌注砼时导管拨空，对管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管。预防措施：应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。（2）掉管原因：导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。预防措施：每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。10、灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆（1）事故原因混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。混凝土和易性太差。导管埋深过大。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。（2）补救措施提起导管，减少导管埋深。接长导管，提高导管内混凝土柱高。可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。