旋挖钻孔灌注桩工艺流程及常见事故的预防和处理Word文档下载推荐.docx

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4.2.1泥浆的配比与制备

a、泥浆的配比

泥浆配比中所用材料作用：

水：

稳定液的主要成份；

粘土、膨润土：

稳定液的主要材料；

工业用碱：

调节泥浆PH值；

重晶石：

增加相对密度；

CMC：

增加粘性，增加泥皮强度；

渗水防止剂：

防止渗水。

①粘土用量：

配制1m3泥浆按泥浆比重要求，所需粘土重量q（kg）为式中—粘土的比重；

—泥浆的比重；

—水的比重。

②配浆水用量：

配制1m3泥浆所需水用量V（L）

③加重剂用量：

配制加重泥浆时，加重剂的重量W（kg）为：

式中—加重剂比重；

—加重泥浆比重；

—原浆的比重。

④降底泥浆比重所需含水量X（m2）式中—原浆体积；

—原浆比重；

—加水稀释后的泥浆比重；

b、泥浆制备

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为钻孔容积的1.5～2.0倍，要有较好的防渗能力。

在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。

制务泥浆的的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，一是有用水力搅拌器。

使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；

使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。

护壁泥浆再生处理：

施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥浆与土渣的相对密度差使土渣产生沉淀以排除土渣的方法。

现场设置回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理（加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。

4.2.2埋设护筒

桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。

护筒选用5㎜~10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20～+40cm，高度2.0m，护筒埋设时顶端高出地面0.3m。

上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，其顶端应高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8m，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面位置允许偏差为10cm，倾斜度的偏差不大于1%

4.2.3钻孔定位

在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；

桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。

旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。

4.2.4钻进成孔

成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换；

根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度；

根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。

成孔中，按试桩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，如加钻杆、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。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：

由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；

当软地层变为硬地层时，要减速慢进；

在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；

对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；

砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

同时应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。

因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。

钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。

为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施工中进行观测、记录。

钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。

钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。

钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。

在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。

钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。

钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。

孔底沉淤控制。

旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。

前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。

前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。

成孔深度达到设计要求后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。

应尽快进行钻机移位。

从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。

若不能及时灌注，必须在孔口设安全防护。

4.2.5清孔

换浆法的清孔时间，以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度。

若使用抽渣法或吸泥法时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆，保持孔内水位，避免坍孔。

4.2.6钢筋笼制作、吊放

旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。

所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。

4.2.6.1钢材规格、材质、焊条型号符合设计和规范要求，进料要有材质单、合格证。

4.2.6.2钢筋连接采用剥肋直螺纹连接，为了保证接头套丝质量，钢筋采用剪切机下料，剥肋滚压直螺纹机加工丝头，使用螺纹环规进行检测，用力矩扳手拧紧。

接头质量、性能符合Ⅰ级接头的性能要求，制作好的丝头要用钢筋保护帽进行保护，防止螺纹被碰伤或被污物污染。

4.2.6.3钢筋笼制作允许偏差：

主筋间距±

10mm，箍筋间距±

20mm，直径±

10mm，长度±

100mm。

4.2.6.4主筋保护层50mm，用钢筋耳控制，允许偏差±

20mm，要确保钢筋笼居于钻孔中间；

沿钢筋笼每隔2m放置一组，每组设置4个，按90°

均匀安放，既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

4.2.6.5钢筋笼存放、运输、吊装时，要谨防变形。

4.2.6.6通长钢筋笼采用一次吊放。

钢筋笼起吊及运输过程中用一台履带吊和一台汽车吊六点起吊法起吊，应保证整体、平直起吊。

钢筋笼扶直过程中使用两台吊车，笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现扶直，起吊转化为垂直起吊，以便入孔。

用吊车吊放，入孔时应轻放慢放，人孔不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞和强压下放。

钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定；

笼子到位（孔底）时要复核笼顶标高。

4.2.7安装导管

安放前认真检查导管，保证它有良好的密封性。

试验水压为1Mpa，不漏水的导管方可使用。

导管要定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安放了“O”形密封圈并涂抹润滑油等。

利用吊车将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套（距孔底0.5m左右）；

全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50cm，进行二次清孔。

初灌量应保证混凝土扩散后，导管埋入深度不小于0.8m，为防止混凝土与稳定液混合，在灌注混凝土前，用充气球胆浮于管内。

下放导管时，丝扣要对正、扭紧，不得碰撞钢筋笼，导管直径300mm，标准节长3m，调整长度0.5m、1.5m、2.0m各一节。

4.2.8水下浇注混凝土

水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序，施工质量将严重影响灌注桩的质量，所以在施工中必须注意。

4.2.8.1灌注前首先检查漏斗、测试仪器、量具、隔水塞等各项器械的完好情况。

4.2.8.2采用商品砼，强度等级按图纸设计要求，粗骨料最大粒径不得大于25mm，坍落度18～22cm，扩散度为34cm～45cm。

4.2.8.3水下混凝土封底，必须有隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。

4.2.8.4导管埋深：

要保持在2-6m，严禁导管提出砼面，设专职人员测量导管内外砼高差，确保灌注连续并填写水下砼灌注记录。

水下混凝土应连续浇筑，不得中途停止。

水下混凝土浇筑面宜高出桩顶设计标高1.0m左右。

4.2.8.5在确认初存量备足后，即可开始灌注，借助砼重量排除导管内的泥浆，首次浇灌时，初灌量应将导管底端能一次埋入0.8～1.2m并且导管内存留的混凝土高度，足以抵制钻孔内的泥浆侵入导管。

4.2.8.6在实际浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。

要连续浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超过8m容易造成钢筋笼上浮，堵管、埋管、挂钢筋笼等现象发生，造成质量事故；

起拨导管时，应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拨管节数；

要勤检查，均匀拨管，保持埋深在2～6m。

混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。

拆除后的导管放入架于中并及时清洗干净；

混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：

在孔口吊筋固定钢筋笼上端；

灌注混凝土的时间尽量加快，以防砼进入钢筋笼时其流动性减小；

当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度；

孔内混凝土面进入钢筋笼l～2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度；

在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，压力差降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。

混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开；

混凝土灌注到桩孔上部6.0m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次拔出。

灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。

4.2.8.7混凝土浇筑应做混凝土强度试块，每根桩留设一组标养试块，试块应养护好，达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护；

混凝土施工完毕后，及时收集混凝土出厂合格证、混凝土强度报告。

4.2.8.8断桩的预防措施

首先混凝土配比严格按照有关水下混凝土的规范要求配制，并经常测试坍落度，防治导管堵塞；

钢筋笼主筋要焊平，以免提升导管时，挂住钢筋笼；

提拔导管时要经过测算，防止导管脱离混凝土面；

浇筑混凝土前应使用经过检漏和耐压试验的导管；

浇筑混凝土要连续浇筑，供应混凝土不得中断时间过长。

4.2.9后压浆的施工

后压浆是灌注桩的辅助施工方法。

固化桩端沉渣和桩侧泥皮；

对桩周土有渗入胶结作用；

对桩端有扩底、扩径作用，能显著提高单桩承载力特征值。

设计要求桩侧压浆管两根，桩端压浆管一根，正三角形设置，一根在桩端1/3处，一根在桩端2/3处，一根在桩端，三处钢管下端用塑料管绕钢筋一圈，管上按间距4cm设置出浆口，为防止混凝土将其口堵死，下笼前应在塑料管外包裹一保护层。

成桩后48h开始压浆，先压深管，注浆完后6h再将剩余浆压入浅管。

压浆要求。

压浆所用材料必须过筛，为保证浆液均匀，浆液搅拌时间不少于5min。

注浆前先注入清水，将压浆管开通，再灌砂浆，压力应控制在1.2MPa内。

单桩压浆量设计值需要通过现场实验验证，如果通过几根桩的试压均达不到设计值，其设计压浆量根据试压值调整。

压浆控制标准是将规定的压浆量全部压进，可通过一次压浆或二次压浆达到进浆量的目的。

就是说第一次压浆如果压力达到1.2MPa而压浆量达不到规定停止压浆，停12h后进行第二压浆；

如果达到规定要求，则停止压浆；

如果仍达不到规定，则压力达到1.2MPa时即可终止压浆。

五、钻孔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：

5.1坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，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。

5.1.1主要原因

①、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。

②、由于出渣后未及时补充泥浆，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。

③、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。

④、在松软砂层中钻进进尺太快。

⑤、提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。

⑥、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

⑦、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆，使孔内水位低于地下水位。

⑧、清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。

⑨、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

5.1.2、坍孔的预防和处理

①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。

②、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。

③、清孔时应指定专人补浆，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。

应扶正吸泥机，防止触动孔壁。

不宜使用过大的风压，不宜超过1.5～1.6倍钻孔中水柱压力。

④、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

5.2钻孔偏斜

各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。

5.2.1、偏斜原因

①、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进

②、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

③、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

④、钻杆弯曲，接头不正。

5.2.2、预防和处理

①、安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

②、由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。

必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。

③、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。

5.3掉钻落物

钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。

5.3.1、掉钻落物原因

①、掉钻落物原因

卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。

②、钻杆接头不良或滑丝。

③、电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。

④、转向环、转向套等焊接处断开。

⑤、操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

5.3.2、预防措施

①、开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。

②、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

5.3.3、处理方法

掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。

5.4糊钻和埋钻

糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。

预防和处理办法：

对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；

严重糊钻，应停钻，清除钻渣。

对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。

5.5扩孔和缩孔

扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。

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。

5.6钻孔漏浆

5.6.1、漏浆原因

①、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。

②、护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。

③、水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。

5.6.2、处理办法

护筒漏浆，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。

5.7钻孔桩断桩常见事故及处理

5.7.1首批混凝土封底失败

事故原因和预防措施

⑴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。

太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。

太低了使首批砼下落困难，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。

⑵首批砼数量不够

由于计算错误，造成首批砼数量不够，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砼数量。

⑶首批混凝土品质太差

首批砼和易性太差，翻浆困难。

或坍落度太大，出现离析现象。

做好配合比设计，严格控制混凝土和易性。

⑷导管进浆

导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。

5.7.2处理办法

首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。

5.8供料和设备故障使灌筑停止

5.8.1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。

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。

5.8.2处理方法

⑴如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔。

⑵如断桩距离地面较浅，可采用接桩。

⑶如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。

5.9灌筑过程中坍孔

5.9.1事故原因和预防措施

由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。

5.9.2处理办法

⑴如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。

⑵如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。

5.10导管拨空、掉管

5.10.1事故原因和预防

⑴导管拨空

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。

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。

⑵掉管

导管接头连接不符合要求；

导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。

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。

5.10.2处理办法

⑴混凝土面距离地面较深时应重新成孔。

⑵混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。

5.11灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆

5.11.1事故原因

⑴混凝土灌注间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。

⑵混凝土和易性太差。

⑶导管埋深过大。

⑷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。

⑸导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。

5.11.2补救措施：

⑴提起导管，减少导管埋深。

⑵接长导管，提高导管内混凝土柱高。

⑶可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。

5.12灌注高度不够

5.12.1事故原因和预防

测量不准确；

桩头预留量太少。

可采用多种方法测量，确保准确；

桩头超灌预留量可适当加大。

5.12.2处理办法

挖开桩头，重新接桩处理。

六、质量控制标准

本工法必须遵照执行下列标准、规范：

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003、J253-2003）；

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；

《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003）；

《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003。

表1钻孔灌注桩施工技术、质量保证措施

序号

控制项目

质量标准

主要技术、质量措施

1

桩 

位

⑴测量定位误差

⑵竣工桩位偏差

⑴≤10mm

⑵单桩垂直于中心线方向和群