钻孔灌注桩的施工工艺与注意事项.doc

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钻孔灌注桩施工工艺及注意事项

钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大,因而,无论在铁路、公路、水利水电等大型建设,还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。

钻孔桩是在泥浆护壁条件下,利用机械钻进形成桩孔,采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。

钻孔、灌注混凝土都是在水下进行,工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。

因而,对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求。

如何有效地避免钻孔过程中出现钻头掉落和灌注水下混凝土过程中发生断桩等现象,杜绝混凝土夹碴、不均匀的质量弊病,发生施工质量问题后如何恰如其分地处理以保证整个工程的质量是工程界一直在研究而又未能彻底解决的问题,因此要正确掌握钻孔灌注桩施工工艺。

施工工艺

一、准备工作

（一）场地平整

施工前用推土机平整场地，消除杂物，并夯填细土，以防钻机在钻进过程中发生不均匀沉降，同时对施工用水、泥浆池位置做统一的安排。

桥涵的桩基由测量工程师编写测量放样方案，并经监理工程师认可，实地放样与监理工程师复检后，开始埋设护筒。

（二）材料机械准备

合理安排施工进度计划，准备充足的合格原材料，调试设备，确保机械性能良好。

（三）试验目的

1.检验砼的配合比、坍落度、强度、和易性及凝固时间等指标是否满足施工要求。

2.检验施工设备人员及选定的施工工艺是否满足要求。

3.检验钻进速度、提钻速度等是否满足要求。

4.检验泥浆的各项指标是否满足要求。

5.确定最佳灌注时间、灌注速度和安放钢筋笼工序结合的时间。

二、施工工艺

（一）工艺流程

测量放样→设置护桩→埋设钢护筒→钻孔→成孔检测→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑砼→破桩头→成品检测。

以上所有流程须经监理全过程监控。

（二）施工方法及施工要点

1、测量放样及埋设桩位

（1）施工前先修便道，使施工机具顺利进出，能保证钻机在施工中平稳。

然后根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用全站仪和水准仪定位，桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±15cm，成排成列放样，放样后用钢尺校核。

（2）沿桩中心呈“十”字型引出八个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩，单桩护桩采用木桩（３ｃｍ×３ｃｍ），桩顶钉钉，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素混凝土保护。

单桩护桩示意图（３ｃｍ×３ｃｍ）

（3）现场技术员复核桩位，每天对桩位护桩复核一次，若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。

经现检查无误后及时报请监理工程师复核，监理工程师用进行符合无误后进行护筒埋设工作。

2、护筒埋设

护筒内径应比桩径大200mm，护筒高度应高出地面0.3m。

护筒埋设深度根据设计要求确定，采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆。

护筒顶高出地面0.3m，埋设时位置要准确，护筒要竖直。

护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1%，护筒顶部焊加强筋和吊耳，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。

3、钻机就位、钻孔

钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查。

连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。

通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。

钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。

钻进作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班注意事项。

经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求时，随时改正。

经常注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。

（1）泥浆的配制

为保证成孔质量和最终能将空地清理干净对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标。

泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一。

（2）钻孔注意事项

a.钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后平稳、不得产生位移和沉陷。

b.钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的及时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保持2m左右，有效的防止孔壁坍塌、埋钻头的现象发生。

c.在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整，调整后钻进。

钻进过程中应及时排除钻渣，并添加黏土造浆。

升降钻头时必须平稳，应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。

d.钻孔作业应分班连续进行，在钻孔过程中，每天应不小于2次进行桩位检测，出现情况及时处理。

及时填写钻孔施工原始记录。

f.钻孔达到设计标高后，应使用检孔器确认满足要求并报监理工程师审查合格后方可进行下到工序。

g.因故停钻时，严禁钻头留在孔内，提钻后孔口加盖防护。

4、成孔及成孔检查

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。

（1）检孔器的径应不小于桩孔直径，长度宜为外径的4-6倍。

（2）标定测绳，测绳采用钢丝测绳，20米以内测锤重2Kg，20米以上测锤重3Kg。

（3）测量护筒顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。

以护筒顶面为基准面，用测绳测量孔深并记录，测量时测量五处（中心一处，四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值，当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。

现场技术人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀。

（4）用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔内靠自重下沉，不得借助其他外力顺利下至孔底，不得停顿，证明钻孔符合规范及设计要求，如不能顺利下至孔底时，用钻机进行扩孔处理。

（5）检测标准：

孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于

1％；沉渣厚度≤200mm；桩位误差不大于50mm。

5、清孔：

（1）钻孔完毕检查合格后，应及时进行清孔。

清孔可主要采用换浆清孔法进行清孔。

在清孔时必须保持孔内水头高度，防止坍孔。

严禁用加深钻孔深度的方式代替清孔。

（2）孔底回淤符合设计要求（回淤厚度不大于20cm）。

清空后泥浆指标应符合下表要求，如超出下列指标要求，应进行二次清孔，符合要求并报监理工程师审查合格后方可灌注混凝土。

检查项目

规定值

相对密度（g/m3）

1.03—1.1

粘度（Pa.s）

17—20

含砂率（%）

＜2

胶体率（%）

＞98

（4）清孔后，用测绳检测孔深，并用检孔器对所有桩进行逐一探孔。

6、钢筋笼制作与安装

（1）制作前每批进场使用的钢筋应具有出厂证明书、出场合格单和检验报告单，同时应做机械性能测试抽验，焊接用的钢材，应做可焊性和焊接质量试验，对生锈的钢筋在使用前应认真除锈，且应调直、切头。

（2）按图纸要求算出每个钢筋骨架实际长度，然后再配料成型，并注意挂好标牌，防止不同厂家和不同规格的钢材混合焊接。

主筋必须平直，无局部弯折，钢筋焊接后的中心线必须保证在同一轴线.

（3）钢筋笼制作采用胎架加工。

钢筋笼成形后，为保证钢筋笼的保护层，在钢筋笼的外侧安置保护层垫块（圆柱形，直径为10cm，中间预留大于所穿钢筋直径1mm的孔，穿在箍筋上），每组对称设置4块，每200cm设置一组。

主筋与箍筋的相交点应点焊1/3以上，其余应用绑丝绑扎，绑丝采用0.7的绑丝，采用逐点改变绕丝方向的8字形方式交错扎结，对于25mm及以上的钢筋，采用双对角线的十字形式扎接。

扎接后绑丝头不应露出最外层钢筋面。

（4）绑扎完成后的钢筋笼垫高至少50cm，进行必要的防雨、雪覆盖，存放时间不超过3天，并应进行编号。

（5）钢筋笼安放前，用检孔器再次进行检查成孔质量，质量合格后进行钢筋笼安放。

安放钢筋笼时应徐徐下放，严禁高起猛落、碰撞和强行下放。

骨架吊装就位后，应检查其是否牢固，骨架中心是否与桩中心对应，否则及时调整。

。

（6）钢筋笼尽可能一次入孔，采用四点起吊方式起吊钢筋笼，在吊点位置设置十字交叉加强筋，防止其变形。

保证钢筋笼要垂直入孔。

当钢筋笼较长，无法一次入孔时，可分段入孔，但为减少骨架安装时间，应合理确定单节长度，尽量减少节头数量，并需配备足够数量的电焊机，在保证焊接质量的同时尽量缩短焊接时间；搭接焊焊缝要饱满、浮皮敲净，单面焊缝长度10d+2cm。

（7）灌注混凝土时，钢筋笼在顶面应有地面框架或其他有效方法进行固定，以防提升导管或钢护筒时将钢筋笼拔起以及在灌注混凝土时钢筋笼出现上浮。

7、声测管的安装

（1）声测管安装数量必须满足图纸要求，声测管的规格需符合图纸规定。

同一根桩的外露高度应相同。

声测管的底部应采用焊接盲盖或钢板来保证密封不漏浆。

（2）可用U型筋将声测管直接固定在钢筋笼的内侧上，固定点的间距一般不超过2m，其中声测管底端和接头部位宜设固定点，对于无钢筋笼的部位，声测管可用钢筋支架固定，钢筋支架应延伸至桩底，每2m一道加强筋固定使声测管稳定。

固定方式可采用焊接或绑扎，当采用焊接时，应避免烧穿声测管或在管内壁形成焊瘤，影响声测管的通直；声测管整体组装必须顺直。

（3）声测管一般随钢筋笼分段安装，每埋设一节均应向声测管内加注清水。

声测管安装完毕后应将上口加盖或加塞封闭，以免浇筑混凝土时落入异物，致使孔道堵塞无法进行检测，造成二次处理。

（4）若声测管需截断，宜采用切割机切断，切割后应对关口进行打磨消除内外毛刺，不宜以电焊烧断。

焊接钢筋时应避免焊液溅到声测管管体或接头上。

8、下导管

导管内径采用25—30cm的钢管，导管使用前进行水密承压试验和接头抗拉试验。

严禁采用气压试压。

水密试验的水压不小于孔内水深的1.3倍的压力，同时不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。

试验合格后应进行编号，在下导管时应按编号进行。

导管底口距孔底的距离一般控制在0.3—0.4m。

9、砼的配制

（1）水泥选用符合GB175规定的矿渣硅酸盐水泥，并附有厂家的检验报告等质量证明文件。

水泥进场后应按其品种、标号、出厂时间等情况分批进行检查验收。

经试验室试验合格并报监理工程师审批后方可使用。

（2）粗骨料选用级配合理、粒径良好、质地均匀坚硬、线胀系数小、坚硬而耐久的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石、碎卵石或卵石。

其压碎值指标不大于10%。

粗骨料中不得混入风化颗粒。

（3）细骨料选用细度模数为Ⅱ区中砂，并严格控制砂的级配、粒型、含杂质量和石英含量。

（4）矿物掺合料应选用品质稳定的粉煤灰，磨细粉煤灰、矿渣粉。

掺合料必须对砼和钢筋笼无害，并符合国家现行有关标准规定。

（5）选用的外加剂必须符合《砼外加剂》GB8016和《砼外加剂应用技术规范》GB50119等标准规定。

外加剂须与水泥之间有良好的相容性。

（6）砼的配合比在开工前应通过试验，按配合比配制的砼拌合物需符合强度、耐久性、和易性等质量要求，凝固时间还应以满足灌注作业需要为前提，坍落度宜为180—220mm。

10、高性能混凝土的搅拌

（1）搅拌工艺要求

采用强制式搅拌机拌制，砼原材采用电子计量系统计量。

投料顺序：

细骨料、水和掺和料→搅拌均匀→加水拌成砂浆→粗骨料→充分搅拌→投入外加剂→搅拌均匀。

每一投料阶段，搅拌时间不少于30s，总搅拌时间不少于3min。

（2）搅拌质量控制

砼出机工作性检查：

①坍落度②含气量③砼温度④泌水状况

11、砼的运输

（1）运输过程中，严禁添加计量外用水；运抵现场，必须有专人指导抽检坍落度。

（2）砼运抵现场，应在高速旋转20—30s，再行灌入桩基中。

12、灌注混凝土

（1）混凝土由罐车运至现场后，采用吊车吊储料斗运进行灌注。

为确保灌注的顺利进行，砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量，埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。

具体见下表：

不同桩径首批混凝土方量计算表

桩径

1.0

1.2

1.4

1.5

1.7

首盘混凝土方量（m3）

1.5

2.2

2.3

3.4

4.3

（3）混凝土灌注前应对回淤厚度进行复查，未达到要求时，应重新清孔。

（4）灌注混凝土必须保证连续进行，无特殊情况不得中途停