钻孔灌注桩施工作业指导书.docx

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钻孔灌注桩施工作业指导书

钻孔灌注桩施工作业指导书

根据水文地质资料和钻探资料，选择钻机类型，钻孔成孔，直升导管法灌注水下混凝土工艺。

具体施工方法和施工要求如下：

1施工便道

测量放样：

在测量班放样以后，把公路征地线放出来以后，选择公路征地线两侧或者路线中心线填筑便道（前提是靠近路线中心线到桩基两侧的净宽能满足通行要求）。

根据地表土的条件要选择清淤换填，以保证便道的压实度。

2钻机平台

场地平整：

在桩基施工前，对施工现场进行场地平整，场地平整采用推土机进行，在桩位附近平整出一个长度不小于10m宽度不小于5m的施工平台，满足钻机施工要求。

并用压路机碾压密实，保证施工机械的放置平稳及施工现场的文明与安全。

2测量放样

根据每根钻孔灌注桩中心坐标值及已知控制点坐标值，计算出偏角及水平距离，采用极坐标法，由项目部测量班测设各桩基中心及法线，施工队现场技术员配合布置好护桩。

护桩必须要用混凝土包裹，以保证护桩稳固，不移动。

护桩形式见右图：

A、B、C、D为护桩，其交叉点即为钻孔中心（也是护筒中心）。

3埋设护筒

将测量定位的钻孔桩中桩用十字桩做好护桩后，沿桩基中心桩用人工开挖基坑埋置钢护筒，钢护筒埋置深度为：

深度不应小于1~2米，对于沙土，应将护筒周围0.5-1.0米范围内的沙土挖出，换填粘性土并夯实至护筒底部0.5米下，水域护筒顶标高应高于最高水位1.5-2.0米并考虑波浪影响在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m，在护筒埋设好后要检查护筒中心与桩中心是否一致，其中心偏差不得大于5cm，倾斜度偏差不得大于1%；护筒外侧必须回填粘土夯实，保持护筒稳定，保护孔口地面。

护筒埋设应准确、稳定，保证钻头沿着桩位的垂直方向。

3.4泥浆拌制

（1）首先根据现场地形条件用挖掘机在孔位附近挖设沉渣池，废渣及时清运到渣场，泥浆引流到旁边池中进行处理。

（2）钻孔桩钻进施工过程中，每2h左右测定一次泥浆粘度和泥浆相对密度，每班测定一次全部性能指标并填写泥浆试验记录表。

护筒内的泥浆顶面，应始终高于地下水位1m以上。

3.5钻孔施工

钻孔桩施工采用冲击钻机成孔时：

（1）安装钻机时，底架垫平，保持稳定，使不产生位移和沉陷，钻机顶端用缆风绳对称拴牢拉紧。

（2）钻孔过程中，起落钻头速度均匀，不过猛或骤然变速，以免碰撞孔壁或护筒。

孔内出碴，不能堆积在钻孔周围。

（3）冲击钻进成孔

1）开钻前，在护筒内多加一些粘土。

地表土层疏松时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒脚。

为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。

冲击钻孔开始时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下3-4m后，可根据实际情况适当加大冲程。

2）钻机安装处先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。

钻机必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位。

钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤松动，少量松绳的原则；孔内泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出；冲击过程中勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。

3）钻孔过程中，每隔一段时间（一般2个小时）必须观察护桩，观看护桩与钻锤钢丝绳与护桩是否在同一条直线上，如若钢丝绳有偏位，必须及时调整后再钻进，以保证桩位的定位。

钻进过程中，每进尺5m～8m，应检查钻孔直径和竖直度。

4）泥浆补充与净化

开钻前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，应予补充。

并应按表1要求，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。

每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与设计资料核对。

泥浆采用制浆池，储浆池，沉淀池并用循环槽连接进行泥浆循环净化，泥浆从护筒、出浆槽、沉淀池至贮浆池均依靠重力自流，因此，各出浆口的标高要依顺序降低。

表1泥浆性能指标

地层情况

相对密度

粘度（s）

含砂率

胶体率

PH值

一般地层

1.05-1.15

16-22

不大于4%

不小于95%

应大于6.5

易坍地层

1.20-1.45

19-28

（4）钻进

开钻前在护筒内存进适量泥浆，开钻时低档慢速钻进，钻至护筒1m后再以正常速度钻进。

钻进速度与泥浆排量相适应。

在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时，宜采用低速、轻压钻进，同时应提高孔内水头和加大泥浆比重。

3.6一次清孔

终孔后，停止进尺，稍提转锥离孔底约20cm空转，并保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.05-1.15的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。

清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验。

使清孔后泥浆的含砂率降到4%以下，粘度为16s～22s，相对密度为1.05～1.15，且孔底沉淀土厚度不大于20㎝时，即可终止一次清孔。

3.7终孔

利用护筒顶作为基点，用经检校合格的测绳测出孔深，再反算出桩基的基底标高，用卷扬机钢绳通过孔口中心位置吊下标准检孔器检孔。

以下各项均满足规范要求后，报请监理工程师验收。

监理工程师检查合格签字后即可进行下一道工序。

项目

允许偏差

孔的中心位置（mm）

100

孔径（mm）

不小于设计孔径

倾斜度

小于等于0.5%孔深

孔深

不小于设计孔深

沉淀厚度（cm）

不大于10

清孔后泥浆指标

相对密度：

1.05~1.15含砂率：

<4%

3.8钢筋笼制作及吊装

（1）钢筋笼严格按设计规范制作。

焊接接头及保护层厚度必须满足设计及规范要求，制作吊装前，用扎丝将预制好的与桩基混凝土同标号厚度为桩基保护层厚度的砼预制块固定于钢筋笼箍筋上，沿钢筋笼2m间距布置，每圈布设4~6个。

（2）钢筋笼吊装就位

1、用吊车吊钢筋笼时，对准孔位轻放、慢放。

若遇障碍则徐徐正向旋转使之下放，防止碰撞孔壁而引起塌孔。

2、钢筋笼入孔接长采用机械连接以利于施工，做到上下节轴线在同一直线上。

钢筋笼入孔后，钢筋笼顶部焊接定位网架。

要牢固定位，采取控制钢筋笼上部定位钢筋的方法来防止在灌注水下砼过程中钢筋笼下落或被孔底砼顶托上升，并用于定位对中。

3、声测管安装

桩基按设计要求安装声测管进行超声波检测，声测管安装技术要点如下：

①桩径＞1.5m的采用4根φ16沿周长均匀布置到桩底，桩径≤1.5m的采用3根φ16的声测管沿周长均匀布置到桩底。

②声测管与骨架加固采用绑扎，绑扎材料采用16号铁丝。

每道加强筋上都绑扎一道，保证声测管牢固。

③声测管加固骨架平面制作尺寸与设计图纸尺寸一致。

3.9水下砼灌注

1）在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。

当孔口返浆的泥浆性能指标及沉渣厚度均符合规范要求后，立即进行水下混凝土的灌注工作。

混凝土由混凝土拌合站集中供应，混凝土罐车运输至现场，直接送至漏斗或储料斗。

2）导管采用直径300mm的钢质导管每节长度2.7m，另配3节分别长0.5m、1.0m和长4.0m导管。

导管试拼后，轴线偏差不宜超过孔深的0.5%且不宜大于10cm。

导管应按自上而下顺序编号并标示尺度。

导管使用前，必须进行接长密闭试验，导管支撑架用型钢制作。

3）在井口四周设置工作平台，以利于拆除提升的导管。

灌注前将导管下放至距孔底0.3m～0.5m处，导管位于孔位中央，在浇筑混凝土前，进行升降试验排气。

导管吊装升降设备能力，应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并应有一定的安全储备。

灌注混凝土前，再次检查孔底情况如若无异即利用导管并打开球阀灌注桩基水下混凝土。

4）将导管上口接漏斗，在接口处设隔水栓下放皮球，以隔绝砼与导管内水的接触，在漏斗内备足砼后，放开隔水栓，存备的砼连同隔水栓向孔底急速下落，孔内水位将向外骤然溢流，首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（不小于1m）和填充导管底部的需要。

5）浇筑过程中连续进行，拆导管的时间尽量缩短，严禁歪拉斜吊、盲目蛮干导致导管拔穿，并且导管的拆除要及时，以免由于混凝土的埋深过大，导致导管难以提升。

混凝土由实验室人员做坍落度试验，坍落度控制在18～22cm之间，且每根桩作混凝土检查试件不少于三组。

6）首批混凝土浇筑后对导管的埋深进行量测，确定导管底部是被封闭，并保证一次性封底混凝土埋深在1.0m以上。

用测绳随时测量导管的埋深，满足在2～6m范围之内。

若发现钢筋笼上浮的情况，及时调整混凝土的浇筑速度等方法使其下落到设计位置。

7）水下砼灌注面高出桩顶设计0.5m～1.0m，待施工系梁时再用风镐凿除，确保桩顶砼质量。

8）为确保桩基混凝土浇筑质量，灌注水下混凝土不得中断，在混凝土浇筑完成后24h内，周围10m范围内的孔位不能进行钻孔作业。

9）浇筑过程现场技术员要做好混凝土浇筑记录。

4钻孔过程中常见事故的预防及处理

4.1塌孔

（1）塌孔原因如下：

A泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成坚实护壁泥皮，孔壁渗漏。

B孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够。

C在松软砂层中钻进，进尺太快。

D掏渣筒吊绳放松过长致使其撞击孔壁。

E清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，反循环清孔，泥浆吸出后未及时补浆。

F起落钻头时碰撞孔壁。

（2）预防及处理原则

A冲孔过程中保证泥浆质量的各项指标满足规范要求。

B保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。

C起落钻头时对准钻孔中心插入。

D当孔内坍塌不严重时,可回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上1～2m，静置一定时间后，加大泥浆比重继续冲进。

E较严重的坍孔,应将钻孔全部用砂夹粘土或小砾石、小片石夹粘土回填,经一星期左右沉淀密实后,校正护筒位置无误后再重新冲孔。

4.2钻孔偏斜和缩孔

（1）偏斜、缩孔原因

A开始冲击时地层较松软,如果采用冲程较大、吊绳放得较松,往往会造成斜孔。

B钻孔中遇较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方。

C护筒以下有较厚的淤泥质亚粘土、亚沙土夹层,而孔口地面又堆有较大的荷载（如震动较大的施工机具、建筑材料等）往往会造成缩孔。

D在软地层中钻进过快，水头压力差小。

E钻锥在冲击时转动套不够灵活、或因泥浆太稠而影响钻锥钻转动,会形成缩孔。

（2）预防和处理

A安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上，并经常检查校正。

B倾斜的软硬地层钻进时，采取减压钻进。

C遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。

不严重时采用小冲程、高频率修孔；严重时,应全部用小片石、碎石回填该孔位,重钻修孔,必要时应反复修几次。

4.3埋钻、卡钻、掉钻

（1）主要表现是:

钻头提不上来或掉入孔中，产生原因是:

A埋钻:

通常是由于较大的坍孔或钻头冲入软弱土层中太深所致;冲击进入粘土层时,因土层本身可以造浆,应采取小冲程、快速、勤掏泥的办法逐渐降低泥浆稠度,否则会因泥浆过稠而造成埋钻。

B卡钻:

一般是由于冲击进入风化岩层或岩层中,采用较大的冲程冲击,当钻头吊绳放的太松,致使钻头下落后倾斜,顶住孔壁或冲击进入夹层的岩层中,造成卡钻；孔内有探头石未凿除或有大块孤石坍落、孔口有杂物下坠等。

C掉钻:

发生埋钻或卡钻时强行上提钻头,或者是由于缺乏检查,吊环、吊绳断裂;（吊绳自然磨损检查时未发现,特别是扒杆顶端及连接处磨损或拧断）;冲击锥的转动套断裂;吊绳放松过少而形成“打空锤”时使吊绳因受荷过大而断裂;钻杆与钻头松脱等。

（2）防治措施:

A无论发生埋钻或卡钻,都不得强行上提钻头,以免造成吊绳断裂或坍孔。

如埋钻不太深,可用套绳、打捞钩具勾住钻头,并与吊绳共同受力将其提上