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1、钻孔灌注桩的施工工艺及施工要点第一节钻孔灌注桩施工流程钻孔灌注桩施工工序包括场地准备、桩位放样、埋设护筒、钻 孔、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土等，施工工艺流程如图3-1所 示。钻孔灌注桩施工是一项质量要求高，须在一个短时间内连续完 成多道工序的地下隐蔽工程，施工必须要认真按照施工工艺流程进 行。钻孔灌注桩工艺流程图第二节施工准备3. 3. 2清孔一、清孔要求清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，采用钻 机的掏渣筒清孔；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后 进行，采用泥浆循环置换法清孔。清孔过程中观测孔底沉渣厚度，孔 底沉渣厚度不大于lOOnmi时即可停止清孔，并保持孔内水头
2、高度，防 止坍孔事故。二、第一次清孔由于旋挖钻机采用筒式掏渣，应严格控制其钻进深度，严禁超深 。清孔采用抽浆清孔法，即在终孔后停止进尺，利用泥浆泵持续泵 压5至15min,使孔底沉渣随泥浆基本排除，到达清孔要求为止，并 同时掺入相比照重较小的泥浆（含沙量小于4%）,以保持稳定的水位。三、第二次清孔在安放钢筋笼及导管后，准备灌注水下混凝土前，由于这段时间 间隙较长，孔底又会产生一局部沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪 后，利用泥浆循环，将孔内沉渣带出孔外。3. 3.3钢筋笼的制作和吊装一、制作钢筋笼钢筋笼的成型采用加强箍筋成型法，其绑扎顺序大致是先主筋等 间距布置好，待固定住架立筋后，再按设计的间
3、距安设箍筋。箍筋、 架立筋与主筋之间的接点可用电弧焊接。加强箍筋与全部主筋焊接并在下端焊加强箍筋一道，并将箍筋及架立筋预先牢固地焊接到钢筋笼 的端部上，这样当钢筋笼插到孔底时，可有效地防止架立筋插到桩端 处的地基中。钢筋笼主筋采用机械连接，接头的外漏丝扣不得超过一 个完整扣，主筋连接在同一断面的接头率不大于50%o钢筋笼下端 0. 2m范围内主筋稍后内侧弯曲呈倾斜状。钢筋笼制作允许偏差见表 3-2 。表3-2钢筋笼制作允许偏差序号工程允许偏差(mm)检验方法1主筋间距10用尺量2箍筋间距20用尺量3钢筋笼直径10用尺量4钢筋笼整体长度50续表3-2用尺量5主筋弯曲度 1%用尺量6主筋弯曲度15
4、000.8-2.01.21.01.21.23.01.5三、灌注过程考前须知灌注混凝土必须连续进行，不得中断。否那么先灌入的混凝土达 成初凝，将阻止后灌入的混凝土从导管中留出，造成断桩。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 宜通过导流槽流入漏斗及导管，所以不得将混凝土整斗倾入管内，以 免在导管形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫圈，造成导管漏水。在灌注将近结束时，混凝土上升困难，可用吊钩上下提升导管, 加大孔内混凝土高度，加快混凝土上升速度。为防止提升导管时挂住钢筋笼，在导管提升时要人工施加外力 使导管旋转，边旋转边提升。四、桩顶的灌注标高及桩顶处理桩顶的灌注标高应比设计标高增加0
5、. 5m以便清除桩顶的浮浆沉 渣，桩顶灌注完毕后应立即测量桩顶的实际标高，待桩顶混凝土强度 到达设计强度的70%时，将高出设计标高的局部凿除3. 2. 1放桩放桩是指将设计好的桩中心点位的坐标用相关仪器投放到施工 场地中。放桩流程为：核对坐标一架设仪器一输入坐标一放点。（1）核对坐标此过程往往被众多测量人员所忽略，图纸中给定的坐标可能会 是错误的，因此在实地放桩前需要进行坐标核算，核对坐标可用 Execel 表格。（2）架设仪器将全站仪位于控制点位处，固定两支架，伸缩第三只架。使圆 水准器泡偏向的方向与固定两只架中的一个处于同一直线上，然后 固定支架再调节和气泡在一直线上的支架。一般情况只要精
6、平后再 对中精平就可以了，棱镜立于另一控制点位处作为后视。（3）输入坐标将要测放桩号的点位坐标输入到全站仪中，全站仪就可以计算 出控制点位与测放点位的距离与角度。（4）放点调整全站仪使镜头方向指向测放点位的方向，误差在2”左右以 内，将棱镜立于测放点位附近，不断调整棱镜的位置，是全站仪对 准棱镜头，然后通过全站仪测距后给定的移动距离移动棱镜，直到 全站仪经过测算后给定的移动距离1mm左右以内为止，再将木桩或 钢桩钉在棱镜架设处并喷漆，此时一个桩的桩位即投放完成。3. 2.2人工挖探坑施工厂区内地下管线复杂，为保证管线平安及施工正常进 行，在钻孔桩施工前需进行人工挖探坑探明管线准确位置，并加以
7、保护后方可施工钻孔桩。探坑深度不小于2. 0m （挖到原状土），如果 2. 0m以下仍然为回填土，不能确定管线位置的，必须继续挖，直到 原状土或确定管线位置为止。为保证施工平安必须浇注混凝土护壁, 探坑开挖至1m后必须开始施做混凝土护壁，严防土质疏松导致孔口 坍塌。3. 2. 3符桩符桩的过程大致与放桩相同，略有不同的是桩位标识是安放在 人工挖探坑后的盖板上，以便钻机中心对准标识准确下钻。符桩也 是施工准备中的一个重要环节，不可忽视。3. 2.4护筒埋设护筒采用钢护筒，根据不同的钻孔径用41nm钢板制成内径比钻 孔直径大0. lm-0. 2m的钢护筒，护筒埋设一般要高出地下水位 1. 0m2.
8、 0m,并高出施工地面至少0. 3m,护筒在黏土层中不宜小于 1.0m；砂土中不宜小于1.5m,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要 求，如果采用旋挖钻机开挖护筒埋设深度不应小于2. 5川。并且要求 坚固、不漏水。钢护筒顶端留有宽0.4m、高0.2m的出浆口，桩位经 测设确定后，先挖探坑，确认没有管线后进行护筒埋设，护筒外围 用粘土填筑夯。护筒采用钻机压入，位置应准确，其中心线与桩中 心线对齐，允许偏差不大于20mm,并应保证护筒的垂直度，倾斜率 不大于L%（L为护筒的全长）。3. 2.5泥浆制备一、泥浆制备技术要求使用的泥浆用泥浆用优质膨润土制作。泥浆技术指标见表3-1 所示。表3-1泥浆技术指
9、标表制备好的泥浆还应到达以下要求:项目名称新制泥浆循环再生泥浆废弃泥浆1比重(g/cm3)1.06-1. 101. 10-1.2521.252粘度(s)18282530303失水量(ml/30min)W20W30304泥皮厚度(mm)W3W555含砂量通)W456PH值8-10W11 11(1)及时采集泥浆样品，测定性能指标。对新制备泥浆要进行 第一次测试，使用前进行一次测试，钻孔过程中再测试一次，钻孔 结束后在泥浆面下1米及孔底以上0. 5米处各取泥浆样品进行测试。 泥浆回收、处理后各测试一次。(2)储存泥浆每8小时搅拌一次，每次搅拌泥浆或测试必须进 行记录。(3)新鲜泥浆制作好搁置24小时
10、后，经测试各项指标合格方可 正式使用。回收泥浆必须经过振动筛处理，性能指标到达要求后方 可循环利用。(4)施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。二、泥浆循环系统环泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆输出管、泥浆回收管、 制浆机、活动振动筛、除渣设备等组成，并应设有排水排废浆等设 施，循环系统如图3-2。泥浆I可收管打槌机泥浆输出管钻孔灌注桩方米活财振动 筛. 沉淀池活动式制浆池脱水机图3-2泥浆循环系统图3. 2.6混凝土配合比及灌注机具一、混凝土的配合比因混凝土是在水下灌注，因此混凝土应该具有良好的和易性和流 动性，且易于在导管中流动，又不易于离析，因此需要对混凝土的粗 细骨料和外加剂
11、严格要求。对混凝土的材料要求如下：水泥：采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不宜低于32. 5级，用量不低于370Kg/m3,水泥的初凝时间不早于2.5h。细骨料：应选用级配合理，质地坚硬，颗粒洁净的天然中粗砂八粗骨料：宜选用坚硬卵砾石或碎石，骨料最大粒径不应大于导管 内径的1/6至1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于40mmo外加侪IJ：为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土掺入减水剂、 混凝剂、早强剂等外加剂。二、主要机具设备主要机具设备：向水下输送混凝土用的导管；导管进料用的漏斗; 隔水胆与混凝土挡板；输送混凝土用的搅拌车等。各设备主要参数如下：导管内径为20cm,分段制成，导
12、管间通过导管端部的螺丝口导 管套筒连接。导管每节长度2. 5m,最上部的三节导管从上到下依次 为 0. 5m1. 0m、1. 5m。漏斗为5mm厚的钢板制成，容积大于14。隔水胆采用篮球内球胆，直径为20cm,即同导管内径，混凝土 挡板采用3mm厚圆形钢板，略大于漏斗下口。第三节主要施工过程和施工要点3. 3.1钻孔施工一、钻机就位钻孔选用德国产的低噪音、无污染、高效率、特备适合坚硬岩层 宝峨BG25c钻机成孔，该钻机采用全断面取芯钻机工艺，即采用特别 的“筒式”钻具，将一次性全部抓入筒中，成孔速度可达1015m/h。钻机就位前应先检查钻机底座和顶端是否平衡，检测作业区承载 力是否满足钻机施工
13、要求，保证在钻进过程中不产生位移和沉陷；钻 机就位后对应钻杆中心和垂直度进行复测，其偏差不应大于2cm。对 钻杆垂直度的复测是一项必不可少的工作，垂直度的校核可用全站仪 进行。二、钻进成孔采用“跳二打一”施工步骤，即每隔2根桩进行钻孔施工, 这样做可以防止因孔间距过小而造成的踏孔现象，同时也可以防止大 范围移动机械造成工时延后。钻进前应先测算出设计孔深，设计孔深的计算步骤如下：首先用水准仪测出护筒顶标高，护筒顶的测量方法为：将水准仪 立于将要测量的护筒附近位置处，架稳调平，塔尺立于高程控制点处, 调整水准仪镜头竖直中心线，读取并记录水平中心线所指示的读数 (后视读数)，然后将塔尺立在护筒边沿上
14、，和前述方法一样读取读 数(前视读数)，那么:护筒顶标高工控制点高程一前视读数 (3-1)下面计算设计桩底标高：设计桩底标高二设计桩顶标高一设计桩长 (3-2)计算设计孔深：设计孔深二护筒顶标高一设计桩底标高 (3-3)以二号承台的桩孔为例，其设计桩顶标高为41.242m,设计桩 长为23. 25m,带入公式(3-2)得：设计桩底标高=4L 242m-23. 25m =17. 992m经测量该桩的护筒顶标高为43. 721m,带入公式得：设计孔深二43. 721-17. 992nl=25. 729m。钻进工艺及要求为：(1)旋挖钻机钻孔时，先在钢护筒内注入泥浆，开始慢速钻进, 使护筒刃脚处有坚
15、硬的泥皮护壁，钻进深度超过护筒下2m后，即可 按正常速度钻进。泥浆经沉淀池沉淀后回收循环利用。钻进要随时监 测泥浆比重及泥浆中含砂情况，记录钻进中的有关参数及地质情况， 以核对地质资料。(2)钻进到达要求孔深停钻时，仍要维持泥浆正常循环，直到 钻渣含量小于4%为止。起钻时应注意操作轻稳，防止拖刮孔壁，并 向孔内补充适量的泥浆，稳定孔内水头高度。(3)为保证孔深要求，防止超欠挖，当钻机在钻孔过程中仪器 显示已到达设计标高时，需要在用测绳复制。钻进过程中还应随时注 意控制仪表，以控制钻杆垂直度。(4)钻进过程中，每进尺23m,应检查钻孔直径和竖直度， 检查工具可用圆钢筋笼(外径D等于设计桩径，高度35m)吊入孔 内，使钢筋笼中心与钻孔中心重合，如上下各处均无挂阻，那么说明钻 孔直径和竖直度符合要求。(5)钻进时如孔内出现踏孔、涌砂等异常情况应立即将钻具提 离孔底，保持泥浆高度，吸除坍落物和涌砂；同时向孔内输送性能符 合要求的泥浆，保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔。