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1、灌注桩心得一、 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： (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
2、 钻头方向 。护 筒用 48mm 厚钢 板制 成， 内径 比钻 头直 径大 100200 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 0810m。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
3、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 1113gcm3；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 1 113 g cm3；在 穿 过 砂 夹 卵 石 层 或 容 易 塌 孔 的 土 层 中 成 孔 时 ，
4、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 1822s、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
5、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10 mm 的部分 砂卵 砾石 层和 软质基 岩及 较硬 基岩 也 可使 用。桩孔 直径 不宜 大于 1 000 mm，钻 孔深 度 不宜 超过
6、 40 m。正 循环 钻进 主要参 数 有 冲洗 液 量 、 转速 和钻压。 保 持足 够的 冲洗 液(指泥 浆 或水 )量是提高 正循 环钻 进效 率 的关 键。一 般砂 土层 用硬 质合 金钻 头钻 进 时，转 速取 4080r min ，较 硬或 非均 质地 层中 转 速可 适当 调慢 ，对于 钢粒 钻头钻进 时，转速 取 50120r min ，大 桩取 小值 ，小 桩取 大值 ；对于 牙轮 钻头钻 进时 ，转 速一 般 取 60180r min ，在松 散地 层中 ，应 以 冲洗 液畅通和 钻 渣 清除 及时 为 前提 ，灵 活确 定钻 压 ；在 基岩 中钻 进时 ，可以 通过精选学
7、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页配置 加重 铤或 重块 来 提高 钻压；对于硬质 合金 钻钻 进成 孔，钻 压应 根据地质 条件 、钻 杆与 桩孔的 直径 差、钻头 形 式、切削 具数 目 、设 备能 力和钻具 强度 等因 素综 合 确定 。 反 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， 利用 泵 吸 、气 举、喷 射等 措 施 抽 吸 循环 护壁 泥 浆 ， 挟 带钻 渣从钻杆 内腔 抽吸 出孔 外 的成 孔方 法 图 2-20 。根据 抽吸 原理 不 同可 分为泵
8、吸 反循 环、气举反 循环 和喷 射 射流 )反 循环 三种 施工 工艺 ，泵吸 反循环是 直接 利用 砂 石 泵 的抽 吸作 用使 钻杆 的 水流 上升 而形 成反 循环；喷射反 循 环 是利 用 射 流 泵 设 出 的 高 速 水 流 产 生负 压 使 钻 杆 内 的 水 流 上 升 而行程 反循 环；气 举反 循环 是利 用送 人压 缩 空气 使水 循环，钻杆内水 流上升速 度与 钻杆 内外 液 柱重 度差 有关，随孔深增 大效 率增 加。当 孔深 小于50m 时 ，宜选用 泵吸 或射 流反 循环 ；当 孔深大 于 50m 时，宜采 用气 举反循环 。冲 击 钻 成 孔 。 冲 孔 是用
9、 冲 击 钻 机 把 带 钻刃 的 重 钻 头 (又 称 冲 锤 )提高，靠自 由下 落的 冲击力 来削 切岩 层，排 出碎 渣成 孔。冲击 钻 机有 钻杆式和 钢丝 绳式 两种 。前者 所钻 孔径 较小 、效率 低、应用 较少 。后者 钻孔直径 大，有800mm 、1 000mm 、1 200mm 几种 。钻 头可 用锻 制或 用铸 钢制造 ，钻 刃用 T18 号 钢制 造，与钻 头焊 接 。钻 头形 式有 十字 钻 头及 三翼钻头 等。锤 重 500 3 000kg 。冲 孔施 工时，首先 准备 好护 壁料，假设 表层为 软 土 ，则 在 护 筒 内加 片石、砂 砾 和粘 土(比 例 为
10、3：1：1) ；表 层假设为 砂砾 卵石，则在护筒 内加 小石 子和 粘 土(比例 为 1： 1)。冲 孔时，开始低 锤密 击，落 距为 0406 m，直 至开孔 深度 达护 筒底 以 下 34 m时， 将落 距提 高 至152m。 掏渣采 用抽筒 ，用 以掏 取 孔内 岩屑 和石渣，也可 进入 稀软 土、流 砂 、松 散土 层排 土和 修平 孔壁 。掏 渣 每台 班一次， 每次 约 45 桶 。用 冲击 钻冲 孔， 冲 程为 0 5 1 0 m，冲 击次 数4050 次 min ，孔 深可 达 300m。 采用 这种 冲击 钻冲 孔可 适 用于 风化岩及 各种 软土 层成 孔 。 但由 于冲
11、 击锤 自由 下落 时导 向不 严格，扩孔 率大，实际 成孔 直径 比设 计 桩径 要增 大 10 20。假设扩 孔率 增 大，应 查明原因 后再 成孔 。5)清孔。当 钻孔 到达 设计 要求 深度 并 经检 查合 格后，应立即进 行清孔，目的 是清 除孔 底沉渣 以减 少桩 基的 沉 降量 ，提 高承 载能 力 ，确 保桩基质 量。 清孔 方法 有 真空 吸泥 渣法 、射 水 抽渣 法、 换浆 法和 掏渣法 。换 浆法 又叫 置换 法，是 用新 搅拌 的泥 浆置 换孔 底泥 浆，即 用泥 浆循环方 法清 孔。 清孔 后 泥浆 容重 应控 制在 1之 间， 泥浆 取样 均 应选 在距孔底 0
12、2 一 05m 处， 置换 法适 用于 在孔壁 土质 较差 的软 土 、砂 土以及粘 土中 清孔 。清孔 应到 达如 下 标准 才算 合格 ：一 是对孔 内排 出或 抽出 的 泥浆 ，用 手摸捻 应无 粗粒 感觉 ，孔底500mm 以内 的 泥浆 密度 小于 125g cm3( 原土造 浆的 孔则 应小 于 11g cm3) ；二 是在 浇筑 混凝 土前，孔底沉渣 允许 厚 度 符 合 标 准 规 定 ， 即 端 承 桩 50mm， 摩 擦 端 承 桩 、 端 承 摩 擦 桩100mm ， 摩 擦桩 300mm。 (6) 吊放 钢筋 笼。 清 孔 后 应 立 即 安 放 钢 筋 笼 、 浇混
13、凝土 。钢 筋笼 一 般精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页都在 工地 制作 ，制 作时要 求主 筋环 向均 匀 布置 ，箍 筋直 径及 间 距、主筋保护 层、加劲 箍的 间距等 均应 符合 设计 要 求。分段 制作 的钢 筋 笼，其接头采 用焊 接且 应符 合 施工 及验 收标 准的 规 定。钢筋 笼主 筋净 距 必须 大于3 倍 的 骨 料 粒 径 ， 加 劲 箍 宜 设 在 主 筋 外 侧 ， 钢 筋 保 护 层 厚 度 不应 小 于35mm( 水下 混凝 土不 得小 于 50 mm) 。可在主 筋外 侧安 设钢
14、 筋 定位 器，以确保 保护 层厚 度。 为 了防 止钢 筋笼 变形 ， 可在钢 筋笼 上每 隔 2m 设置一道 加强 箍， 并在 钢 筋笼 内每 隔 3 4m 装一 个 可拆卸 的十 字 形临 时加劲 架， 在吊 放 入 孔后 拆除。 吊 放 钢 筋 笼 时 应保 持垂 直 、 缓 缓 放人 ，防止碰 撞孔 壁。假设 造成 塌孔 或 安放 钢筋 笼时 间太 长 ， 应进 行二 次清 孔后 再浇 筑混 凝土。 (7) 水下 浇筑 混凝 土 。 泥 浆 护 壁 成 孔 灌 注 桩 的 水下 混凝 土浇 筑常 用 导管法 ，混 凝土 强度 等 级不 低于C20 ，坍 落度为18 22cm 。所用
15、设备 有金属导 管、 承料 漏斗和 提升 机具 等。导管 一般 用无 缝 钢管 制作 ， 直 径为 200300 mm ， 每节 长 度为 23m，最下 一节 为脚 管 ，长 度不 小 于 4m， 各节管用 法兰 盘和 螺 栓连 接。 承料漏斗 利用 法兰 盘安 装 在导 管 顶端，其容 积应大 于保 证管 内混 凝 土所 必须保持 的高 度和 开始 浇 筑时 导管 埋置 深度 所 要求 的混 凝土 的体 积。隔 水 栓(球塞 )用 来隔 开混 凝 土 与 泥 浆 (或水 )， 可 用 木 球 或混 凝土 圆 柱塞等 ，其 直径 宜比 导 管内 径小 2025mm 。用 35 mm 厚的橡 胶
16、圈 密封，其直 径宜 比导 管内 径 大 56mm。导管 使用 前 应 试拼 装、 过 球 和进 行封 闭水 压 试 验，试 验压 力为0 6一 10MPa ，不漏 水者方 可使 用。浇 筑时 ，用提 升机 具将 承料 漏斗 和导管悬 吊起 来后 ，沉 至孔底 ，往 导管 中放 隔 水栓 ，隔 水栓 用绳 子 或铁 丝吊挂 ， 然 后 向 导 管 内 灌 一定 数 量 的 混凝 土 ， 并使 其 下 口 距 地 基 面约300 mm，立 即迅 速剪 断 吊绳 (水 深在10m 以 内可 用此 法)、或 让球塞 下滑 至管的 中部 或接 近底 部 再剪 断吊 绳，使 混凝 土靠 自重 推动 球塞
17、 下 落，冲 向基底 ，并 向四 周扩 散，球 塞被 推出 管后 ，混凝 土则 在导 管下 部 包围 住导管，形成 混凝 土堆 ，这时 可把 导管 再下 降 至基 底 100200mm 处，使导管下 部能 有更 多的 部 分埋 入首 批浇 筑的 混 凝土 中。然后 不断 地 将混 凝土通过 承料 漏斗 浇入 导 管内，管外混凝 土面 不断 被挤 压上 升。随 着管 外混凝 土面 的上 升， 相应 地逐 渐 提 升 导 管。 导管 应缓 缓提 升，每 次200mm左右，严防提升 过度 ，务必 保证 导管 下端 埋人 混凝 土中 的深 度 不少 于规定的 最小 埋置 深度 ；一般 情况 下，在泥
18、浆 中浇 混凝 土时 ，导 管 最小 埋置深度 不能 小于1m，适宜 的埋 置深 度为2 4m， 但也 不宜 过深， 以免 混凝土 的流 动阻 力太 大 ，易 造成 堵管 。混 凝 土浇 筑过 程应 连续 进 行，不得中断 。混 凝土 浇筑 的 最终 标高 应比 设计 标 高高 出 0 5 m。二、 监理 控制 要点1、监 理依 据施工 设计 图纸 、地 质勘察 资料 、设 计变 更 、审 批的 施工 方案 及 相关 标准2、控 制要 点1 、施工 前控 制要 点1 、检查施工单位的质量保证体系、安全保障体系、施工方案；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
19、 - - - -第 3 页，共 7 页2 、检查施工人员资质、 专职安全员和特殊工种持证上岗情况；3 、检查钢筋、焊条等原材料的质保证明和检测报告，并对商品混凝土厂家进行考察，收集厂家资质和混凝土配合比等资料。4 、检查现场测量仪器校定证明和机械设备的出场合格证。5 、对现场水准点和导线点进行复测。在施工准备工作到位以后复测桩位，误差需在标准允许范围内。护筒埋设应平稳， 与坑壁之间用粘土夯实， 检测护筒中心与桩位中心偏位不大于 5cm，在护筒四周埋设护桩便于随时对桩位的校核。钻机就位后检查钻杆的垂直度、 平整度以及钻机定位是否牢固，对钻头中心进行校核。6 、正式开钻前要检查循环泥浆的粘度、含砂
20、率及比重。在现场监理中，要严格按照设计要求检测泥浆指标。泥浆质量直接影响护壁的效果，因而决定着钻孔的稳定。2 施工中控制1钻孔过程中要适当监控钻进速度与进尺:由硬地层钻到软地层可适当加快钻进速度； 当软地层变为硬地层时， 要少加压慢钻进；在易缩径的地层中，应适当增加扫空次数，防止缩径；对硬塑层采用大压力快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用中等压力，慢转速并适当增加泥浆比重和粘度。钻进过程中定时对钻头中心偏位进行校核和调整，并对循环泥浆指标定时抽测监控。钻孔至设计深度采用测绳量测孔深后加水调整泥浆比重至 1.20左右开始提钻。泥浆应选在距孔底2050 内取精选学习资料 - - - - - -
21、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页样，进行第一次清孔。2对预制钢筋笼的检查重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋、保护筋的数量、长度、规格、间距、加密区长度等是否满足设计要求，钢筋搭接长度、 焊接质量是否满足标准要求。在吊装钢筋笼前应采用自制探孔器进行探孔， 以确认桩孔的垂直度和完整性。钢筋笼的吊装应双点起吊，入孔时必须保持垂直状态，对准孔位慢慢轻放。在每节钢筋笼放入前必须检查与上节钢筋笼主筋的搭接情况和螺旋箍筋的焊接质量。钢筋笼顶标高和中心偏位必须符合设计及标准要求。3导管使用前必须进行密水试验，确保无漏水、渗水现象。导管接头处必须加密封圈并上紧丝扣。导管下完
22、后， 利用导管进行第二次清孔，用测绳量测孔深灌注桩在灌注前是以检查孔深来反映桩长的指标。明确桩底在什么位置，孔上量测起止点如何确定，怎样计算。孔深检测的目的是桩长必须符合设计的要求。桩底标高是设计施工图已确定的，根据设计要求桩底标高不应包括钻头锥体的高度。所以检验孔深最直接、 精确的方法是计算钻进深度即钻头 不包括锥体高度 加上各钻杆钻进的累计长度。应以钻机转盘顶标高作为孔深量测的基准面。要求每根桩钻机就位开钻前必须测量转盘顶标高，由技术人员根据孔底标高计算出钻孔进尺深度向操作人员进行书面交底及沉渣厚度不得大于5 公分掌握用测绳测量的方法，弄清成孔后桩尖标高、清孔后孔底标高、 护筒顶标高之间的
23、关系。 桩尖标高包括钻头锥体高度在内，成孔后的钻碴都沉淀在桩尖处， 检查时测绳应在孔中心或靠近导管处测量沉淀厚度。沉淀厚度桩尖标高-清孔后孔底标高。一般以护筒顶标高作为测量沉淀的基准面，护筒顶标高、 转盘顶标高在开钻前应用水准仪测量。沉淀厚度检查在水下混凝土灌注前进行，沉淀厚度超标应继续清孔，检测泥浆三项指标相对密度：1.031.10，粘度 1720pas，含砂率 2%符合设计及标准要求后才能进行混凝土灌注施工。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页4 混凝土开始灌注前清孔不能停止时间过长，一般控制在 1.53h 以内，
24、不宜超过4h，否则会导致沉渣过多。混凝土灌注时，应检查隔水栓是否放置，导管底至孔底应控制在0.3，首灌混凝土量应根据孔径计算，确保首灌混凝土埋管深度大于1m ， 坍落度控制在 2022cm之间以便于首灌混凝土快速冲孔。 首灌量根据以下公式计算：V=h1 d2/4+H0A H0=HD+HB h1=Hwrw/rc式中： HD ：- 导管底至孔底的高度，取； HB-导管的埋置深度，一般去；A-灌注桩的横截面积；rc-混凝土比重，取 24KN/M3;rw-泥浆比重，取 12KN/M3;HW- 预计首灌混凝土面至桩孔泥浆液面的高度；d- 导管直径。在混凝土灌注过程中，拔管前先用测绳量测混凝土面高度，控制
25、拔管节数，保证导管埋入混凝土深度在26m 。在混凝土面接近钢筋笼底端时，缓慢提升导管， 防止混凝土上升过快造成浮笼。混凝土应灌注至设计桩顶高程以上0.51m ，确保桩顶混凝土质量。在混凝土灌注过程中，必须抽检混凝土坍落度，控制在1822cm之间，每根桩不得少于 2 组混凝土试块，并做上标记。5 、监理在钻孔过程中应检查施工钻孔记录、终孔后留样、孔深及沉渣厚度，并检测泥浆三项指标。在混凝土灌注过程中，检查混凝土坍落度，混凝土试块、拔管速度、混凝土实际浇筑方量，并做好旁站记录。三、 施工 中异 常情 况 处理钻孔灌注桩的全过程施工中常常会出现各种各样的事故，作为现场监理应掌握相应的处理方法。1.在
26、钻孔过程中如遇到钻头埋钻、掉钻情况，可采用钢丝绳套打精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页捞钻头，或请专业潜水员潜入孔底打捞钻头。2. 如出现停电或钻机损坏，应提起钻头防止埋钻。3. 如发现钻头中心偏位过大，可回填片石校正钻头后重新钻进。4.在混凝土灌注时， 如发生堵管事故， 则应敲击导管或上下升降导管上下距离控制在100cm以内 ，抖动起吊绳，也可采用长钢钎或25 以上钢筋冲凿导管内混凝土，如果以上方法无效，只有采用重插法，提升导管出孔外，清理后重新插入混凝土50cm左右，进行第二次灌注。5 如发生拔断导管事故，可采用重插法，清除拔断导管移位重新插入新导管。如果桩混凝土面离设计桩顶3m内时，可采用接桩法处理，挖出桩头，凿除混凝土浮浆、松散层，并凿出钢筋，整理、清除后接长，绑扎钢箍等构造筋后，再浇筑混凝土至设计标高。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页