最新冲孔桩施工工法.docx
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最新冲孔桩施工工法
冲孔桩施工工法
冲孔桩施工工法
第一节、工艺流程
场地平整→桩位放线、开挖浆池→护筒埋设→冲桩机就位、孔位校正→冲成孔、泥浆循环→清孔→成孔验收→吊放钢筋笼、导管→灌注水下混凝土→成桩养护。
工艺流程图如下：
第2节、施工方法
一、施工准备：
冲孔前需进行的准备工作有：
平整场地、修筑便道、挖泥浆池、准备合格的粘土、架设配电线路及安装配电柜、配送用电和用水接口、钻机进场安装就位。
二、桩位测量：
使用全站仪进行导线闭合测量，合格后测放桩位标记，并做好标记保护工作。
三、埋设护筒：
钢护筒质量符合《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）要求。
椭圆度不大于2cm，上、下两端40cm范围各加一圈10mm厚钢板外加劲箍，以加强钢护筒端头的刚度，保证在施打时钢护筒不变形。
护筒制作完毕后，根据桩位标记拉十字线、打木桩标记桩中心线，然后人工挖土坑埋设护筒。
护筒埋设完成后再次对中校核中心点位，护筒中心与桩位中心偏差≤50mm。
护筒底部用水泥砂浆处理，周围以粘土分层夯填到护筒顶平。
四、冲桩机就位冲孔
a、冲桩机就位前，应对冲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。
b、冲桩机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。
冲孔机冲锤中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2cm。
c、开始冲孔时，重锤提起高度尽量小，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环。
进尺要适当控制，对护筒底部，应低档低锤冲进，
使底脚处有坚固的泥皮护壁并保证护筒位置的稳定。
如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起冲锤，向孔内倒入粘土块，再继续低锤冲孔，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后方可提高冲锤进尺。
冲孔过程中应经常注意地层变化，每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样，
判断土层，记入成孔记录表并与地质柱状图核对。
操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班冲孔情况及下一班需注意的事项。
d、冲孔过程中要保持孔内有1.5m～2m的水头高度。
定时提起冲锤检查锤牙磨损情况。
冲孔作业必须保持连续性，升降锥头要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。
停止冲孔作业时要把冲锤提起一定高度，防止冲锤被桩底沉渣所吸住提不起来。
e、桩冲至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足设计要求后约请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。
五、施工操作
1、冲击成孔操作要点
项目
操作要点
在护筒刃脚以下2m范围内
小冲程1m左右，泥浆相对密度1.2～1.5，软弱土层投入黏土块夹小片石
黏性土层
中小冲程1～2m，泵入清水或稀泥浆，经常清除钻头上的泥块
粉砂或中粗砂层
中冲程2～3m，泥浆相对密度1.2～1.5，投入黏土块，勤冲，勤掏渣
砂卵石层
中、高冲程3～4m，泥浆相对密度1.3左右，勤掏渣
软弱土层或塌孔回填重钻
小冲程反复冲击，加黏土块夹小片石，泥浆相对密度1.3～1.5
注：
1、土层不好时提高泥浆相对密度或加黏土块；
2、防黏钻可投入碎砖石。
施工中除能自行造浆的黏性土层外，均制备泥浆。
选用高塑性黏土或膨润土造浆，使泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率达到设计和规范要求。
特别是钻进到砂卵石层时应加强监测，如泥浆指标达不到要求，及时抛填粘土，通过冲孔的冲击力重新造浆，使泥浆指标满足要求。
3、泥浆护壁应符合下列规定：
1）施工期间护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上，在收水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上；
2）在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土；
施工中废弃的浆渣未经沉淀池沉淀不得排放，在施工结束泥浆基本晒干后，同干土拌和挖运出场。
冲孔过程中每5米验一次孔并作好原始记录。
成孔顺序采用跳打法，隔一根桩冲孔，以避免桩孔颈缩，变形。
六、桩基检测
混凝土灌筑桩质量检验标准及检测方法
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
桩位
1～3根桩、群桩基础中的边桩：
d/6且不大于100；群桩基础中的中间桩：
d/4且不大于150
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
2
孔深
mm
+300
用重锤测，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范和见设计图纸结施05
4
混凝土强度
设计要求
试块报告
5
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范和见设计图纸结施05
一
般
项
目
1
垂直度
＜1%桩长
用钢筋探笼、重锤配合进行测量
2
桩径
mm
±50
用探笼检测
3
泥浆相对密度
＜1.25
用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样
4
含砂率
≤8%
用筛子、天平、炒锅测，清孔后在距孔底50cm处取样
5
黏度
≤28s
用泥浆稠度仪测，清孔后在距孔底50cm处取样
6
泥浆面标高（高于地下水位）
m
＞1
目测
7
混凝土坍落度（水下灌注）
mm
180∼220
坍落度仪
8
钢筋笼安装深度
mm
±100
用钢尺量
9
混凝土充盈系数
>1
检查每根桩的实际灌筑量
10
桩顶标高
mm
+30
-50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
11
沉渣厚度
mm
≤50
用测锤、测饼进行测量
试桩在做竖向静载试验前，应先做高应变检测，得出高应变检测结果与静载试验的关系，以便工程桩检测时使用。
施工完后根据施工记录和现场施工情况选择适量的桩作低应变和高应变检测，高应变检测数量为工程桩总数的5%，低应变检测数量不少于工程桩总数的20%，且三桩或三桩以下的承台轴检测数不少于1根，一桩和两桩承台下的桩应全部检测。
七、钢筋笼制作与吊装
钢筋笼在钢筋加工棚一次制作绑扎成型。
桩身钢筋笼主筋采用闪光对焊，螺旋箍和加劲箍均采用单面搭接焊，搭接长度≥10d。
加劲箍与主筋每隔一根错位点焊连接；螺旋箍与主筋绑扎连接。
主筋焊接在同一连接区段内钢筋接头面积不应超过钢筋总面积的50%，且接头位置要错开。
钢筋笼要焊接保护层定位钢筋，保护层厚度要满足设计要求。
钢筋笼制作允许偏差值
项目
允许偏差（mm）
主筋间距
±10
箍筋间距
±20
钢筋笼直径
±10
钢筋笼长度
±100
钢筋笼吊装采用汽车吊或塔吊一次吊放入孔，起吊点设在钢筋笼顶部、中部及底部1/3位置处，成孔检查合格后即可吊放钢筋笼。
钢筋笼入孔时，应对准孔位轻放、慢放，如遇阻碍，可徐起徐落和正反旋动使之下放，以免碰坏孔壁。
钢筋笼到达标高后，检查其中心偏位是否符合规范要求。
检查合格后将对称焊接在钢筋笼顶部主筋上的四根吊筋与孔口护筒焊接牢固，以防掉笼或浮笼。
八、水下灌注混凝土
钢筋笼安装就位后再次检验孔底沉渣厚度，如不满足≤50mm规范要求，应进行二次清孔。
清孔完毕后应立即灌注水下混凝土：
其粗骨料最大粒径应小于40mm，且不大于最小钢筋间距1/3，含砂率在40%~50%，选用中粗砂，坍落度控制在180mm至220mm。
混凝土由专业商品混凝土搅拌站拌合，商砼车运输到现场，采用汽车砼输送泵直接泵送砼。
根据现场实际情况必要时掺加缓凝剂，以保证混凝土的质量。
灌注混凝土进度宜控制在混凝土初凝时间内。
导管采用钢导管，用法兰盘加止水胶垫用螺栓连接而成。
拼装后确保导管底部至孔底间距在0.3~0.5m，以利隔水栓顺利排出及灌注混凝土时挤出沉渣。
导管在使用前需进行检修，并以0.6~1.0mpa水压力试压，合格后方可使用。
沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以免漏气、漏浆而影响砼灌注质量。
首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥0.8m）和填充导管底部的需要。
导管在混凝土面的埋置深度一般在2.0~6.0m严禁把导管底端提出混凝土面，并应控制导管提拔速度，安排专人测量导管埋深及其内外混凝土高差并做好记录。
首批砼储备量计算：
V-漏斗与储料槽容量；
h1-钻孔内砼高度达到Hc时，导管内砼柱为与导管外水压平衡所需高度（m），h1=HWρW/ρC；
Hc-孔内灌注首批砼后所需的砼面至孔底的高度，即导管初次埋深h2加间距h3。
h2至少为0.8m，h3为0.3-0.5m，当孔底有沉淀时应将h3值适当加大；
HW-孔内水面至首批灌注需要的砼面高度（m）；
D-孔直径；
d-导管直径；
ρw-孔内水或泥浆的密度；
ρC-砼拌合物密度；
开始灌注砼时，可以使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以减小砼的冲击力，预防钢筋笼上浮；当钢筋笼在砼内有一定埋深后，再适当提升导管，按正常速度灌注砼。
砼超灌高度宜为0.8m～1.0m，
人工凿除泛浆，保证暴露的桩顶砼达到设计强度等级。
桩身充盈系数大于1.0。
每个灌注台班取好砼试件。
第三节、冲击成孔灌注桩常见问题及预防处理方法
常遇问题
产生原因
预防措施及处理方法
冲孔偏斜
冲击中遇探头石、漂石，大小不均，钻头受力不均
基岩面产状较陡
钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷
土层软硬不均；孔径大，钻头小，冲击时钻头向一侧倾斜
发现探头石后，应回填碎石或钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后钻进遇基岩时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程冲击；若发现孔斜，应回填重钻；经常检查及时调整，进入软硬不均地层，采取低锤密击，保持孔底平整，穿过此层后再正常钻进；及时更换锤牙。
孔壁塌坍
孔壁塌坍
冲击钻头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁
泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用；孔内泥浆面低于孔外水位
遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快
地层变化时未及时调整泥浆相对密度
清孔或漏浆时补浆不及时，造成泥浆面过低，孔压不够而塌孔
成孔后未及时灌筑混凝土或下钢筋笼时撞击孔壁造成塌孔
探明坍塌位置，将砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物回填到坍孔位置以上1~2m，等回填物沉积密实后再重新冲孔；按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度；提高泥浆面；严重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后，采用低速重新钻进；地层变化时要随时调整泥浆相对密度，清孔或漏浆时应及时补充泥浆，保持浆面在护筒范围以内；成孔后应及时灌筑混凝土；下钢筋笼应保持竖直，不撞击孔壁
吊脚桩
清孔后泥浆相对密度过低，孔壁坍塌或孔底涌进泥砂，或未立即灌筑混泥土清渣未静，残留沉渣过厚沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁，使孔壁坍落孔底
做好清孔工作，达到要求立即灌筑混凝土；注意泥浆浓度，及时清渣；注意孔壁，不让重物碰撞孔壁
断桩
断桩
1.在砼浇筑过程中，导管接头断裂使导管脱离混凝土面引起断桩；
2.导管接头密封不好，漏气、漏水，使混凝土产生严重离析导致断桩；
3.混凝土质量不佳，如塌落度不满足要求、运输灌注过程中产生离析等造成卡管，导致断桩；
4.初灌砼过少，导管埋入砼深度太小，使导管进水或进泥，导致断桩；
5.在灌注砼过程中以及后期导管埋入砼深度太小，提管时高出砼面，使导管进水和提漏导致断桩；
砼砂、石、水泥用料按规范要求严格筛选，塌落度控制在180mm-220mm，使砼拌合物具有良好的和易性；在运输和灌注过程中，不应有离析、沁水现象；砼应连续灌注；首批砼灌注量应经过严格计算，保证充足；灌注过程中导管埋入深度2.0m-6.0m，及时提管；如造成断桩，根据现场实际情况，选择合理补救措施：
二次成孔法、接桩法、压浆法、补桩法。
钢筋笼上浮
1.导管底端接近钢筋笼底端时，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出时冲击力较大，推动钢筋笼向上浮动；
2.埋管过深，混凝土灌注时间过长，表层混凝土已近终凝，使混凝土与钢筋之间产生了一定的握裹力。
此时若导管底端未及时提升到钢筋笼底端以上，混凝土从导管流出后向上升时，会带动钢筋笼上浮；
3.提管时法兰盘钩住钢筋笼。
钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内，可将其焊到钢护筒上；若在钢护筒以下，则可用钢管套在钢筋上顶压；当导管底端接近钢筋笼底端时，适当放慢灌注速度，并控制好导管的埋深，以减少混凝土的上冲力；尽量缩短混凝土的整体灌注时间，若整体灌注时间较长时，应采取措施延长混凝土的初凝时间；若发现钢筋笼有上浮现象，除了采用钢管套在钢筋上顶压以外，还应提升导管（注意导管的埋深），并放慢混凝土浇灌速度。
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