钻孔灌注桩施工技术要点及控制标准.docx

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钻孔灌注桩施工技术要点及控制标准

钻孔灌注桩施工技术要点及控制标准

一、概况

钻孔灌注桩的浇筑，要从成桩的各道工序入手，从严控制才能保证成桩质量。

避免各种事故的发生，如何掌控灌注桩的工程质量，主要考虑钻孔前。

钻孔过程中，成孔后、浇筑前和浇筑过程中的技术控制措施。

以及故障的排除等,钻孔灌注桩是由它对各种地质条件的适应性及施工简单易操作所决定的。

但是由于施工工艺环节多，一经不慎便会产生质量事故。

需要施工人员具有认真的工作态度，良好的技术水平和丰富的临场处理能力,尤其在桥梁建设中桩基位置可选择变化余地为零，更需要加强施工环节中的管理。

1、钻孔前的技术要点

施工放样的误差较小是以mm为单位，桩位偏差应控制在50mm以内、群桩100mm以内。

在准确放样的前提下埋设护筒.埋设护筒的方法和要求，护筒内径比桩径大200mm以上，壁设应满足施工要求不变形耐拉、耐压、不漏水。

护筒中心与桩中心位置偏，不大于50mm，护筒在竖立方向的倾斜应大于1％，对深水基础中的护筒平面位置的偏差适当放宽不大于80mm。

护筒应高出地面30cm,受潮影响的水土或护筒顶应高出施工期最高水位1。

5m～2。

0m、护筒埋置深度视水文地质情况确定、陆地采用挖坑法，水中采用沉设挤压、导向架定位。

并保证平面位置,倾斜度符合要求。

2、钻孔过程的技术要求

根据本工程的地质特性使用相适应的钻孔机械。

管理不做硬性规定，配置合适的钻锥,在钻孔过程中避免和减少斜孔、坍孔和护孔现象，采取减压钻进、孔底承受的钻压不超过钻杆，钻锥和压块重量之和（扣除浮力）的80％。

钻进过程中注意钻孔的连续性,因故停钻时将钻提升至孔外以防埋钻。

在发现异常情况（如塌孔、进尺异常）时应仔细观察分析,查明原因和位置及时与相关单位取得联系,采取相应对策，掉钻落物时按照应急预案歩骤及时打捞，避免被泥沙埋没,影响继续钻孔。

3、成孔后的技术控制要点

在钻孔到位后,要求到的第一步就是清孔，清孔时提升钻锥20cm～30cm后继续循环，可用相对密度较低的泥浆或清水压入清孔。

具体情况应根据现实情况而定。

如地下水位高时地层容易坍塌，泥浆相对密度可大些，但过大会造成混凝土顶升困难。

特别要注意的是避免泥浆比重上下不一的情况。

清孔过程中注意水头，经常检测泥浆指标达到标准后,迅速起钻.采用外径为钻孔设计直径，长度为4～6倍，外径的钢筋检孔器（30m以下），30m以上的宜采用专用仪器检测孔径,然后下钢筋笼,缩短浇筑前的操作时间，减少沉淀量。

禁止用加深孔底深度的方法代替清孔，这样将会极大的降低桩尖处土的极限承载力.也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。

钢筋笼制作的焊接质量，将是质量控制的重点，搭接长度、钢筋弯曲角度、每节钢筋笼的长度设置应满足质量控制的要求。

准确计算钢筋笼的位置，保证伸进承台的钢筋长度，下放时随时调整笼子的位置，使笼中心与桩中心保持一致，减少偏差.

下导管前对导管的连接进行水、承压和接头抗拉试验，并记录各节长度和编号,便于浇筑过程中的长度计量.

4、浇筑前的技术控制要点及措施

首先是材料的准备工作,各种材料的用量应大于实际用量的30%，以满足应对施工中的突发问题，各种原材自检合格、抽检合格、配合比审批完毕，其次是各种操作机械的运行检查。

如果是商混应设置首次到现场混凝土的时间、用量以间隔的时间安排运输车辆的数量,以满足连续灌注桩的要求.施工准备期间对水泵、吸泥机、高压水管、水泵等各种应急处理故障的设备进行检查、保养。

在开浇前再次量测孔底沉淀厚度，保证不大于规定值，如果大于规定值一般采用喷射清孔法，即用高压射水或射孔管,待少量沉淀物起浮后即浇灌。

5、浇筑过程的技术控制要点及措施

首批混凝土数量必须满足埋深要求。

在灌注过程中导管的埋深控制在2—6范围内。

（埋深过小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥;过大则使混凝土不易流出顶开,还可造成桩外周的混凝土出现骨料离析和空洞，减少桩的有效直径，亦可造成进导管处混凝土面高。

远导管处混凝土面低，从而混凝土先顶开，再水平扩散,出现死角区使混凝土混合物泥浆填实在死角区，造成钢筋握裹力的不足）。

（1）每次卸掉的导管长度和浇入桩孔的混凝土上升高度相对应。

（2）必须控制导管埋深在2~6m范围内。

每次下料后准确测定混凝土面的上升高度,计算导管埋深，来确定导管拆卸的节数，做好拆卸记录。

防止导管拨出混凝土面而造成断桩.在混凝土表面进入钢筋骨架2m深度后，在提出导管时控制在最小埋深使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离，继续灌注防止钢筋笼被顶桩上开。

我们上述工艺梳理一下，监理在灌注桩形成过程中应关注点。

6、施工中发生事故的预防及处理

1、钻孔过程中容易出现坍孔、扩孔、缩孔、卡管、埋管、导管进水、浮笼、掉物等故障。

为了避免故障发生，开工前必须认真检查.

针对以上故障可分别采用回填重钻、淤泥吸拔、叉沟打捞等方法；

（1）卡管

卡管是最常见的现象，原因不外乎有：

混凝土和易性、流动性差造成离析，各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在管中停留时间过长而卡管，导管进水造成混凝土离析等。

排除的办法有：

①锤击导管法兰,吊绳上下抖动等兼可疏通。

个别严重的，也可安装附着式振动器，但最好在一开始就采用，其害处是振动可疏通，同样也可使混凝土离析.

②若卡管位置在地面以下不多远者，可用25以上的钢筋冲捣。

③在导管外加焊铁板，利用导管下落时铁板与其它卡座的撞击振动疏通。

④导管进水，能在导管中听到“嘶嘶”的水流声，此时应迅速查明漏水的位置，在埋深允许的情况下，尽量将其埋在混凝土中.否则，应提升导管，处理好漏水以后，设置隔水栓重下导管，重新浇筑，所以应率先做好水密试验。

⑤机械发生故障或其它原因使砼在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的砼已经初凝，增大了导管内砼下落的阻力，砼堵在管内，这在种故宜以预防为主，灌注前应仔细全面检修设备，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械，同时采取措施,加速砼灌注速度，必要时，可在首批砼中掺入缓凝剂，以延长砼的初凝时间。

⑥如果已灌注砼3m以内出现卡管又无法补救到继续灌注时，停止浇注，拔出导管，重新安设钻机，利用转小钻头将钢筋笼以内的砼钻开,采用吸泥机吸出砼，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出,重下钻头，加大泥浆浓度钻至设计标高并排出已灌砼，再按常规办法清孔，重新灌注,以小的损失换取高质量工程。

（2）导管进水

首批灌混凝土量不足，或导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，以致水泥从底口进入.导管提升过高以至无埋深；误测导管提升至混凝土面外,其基本现象为导管中会重新充水，孔内水位明显下降.导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。

其解决办法为:

①如果是第一种原因造成的进水，应立即将导管作为吸管,用空管吸泥方法将孔内混凝土吸出，不得已时需要将导管和钢筋笼提出采取复钻清除，然后重新下放钢筋骨架、导管、重新灌注。

②第二种原因则可采用重插法.即重新插入混凝土中，用泥浆泵抽出管内的泥浆，再重新浇灌混凝土。

其前提条件是表面混凝土没初凝,若超过初凝时间则作为废桩。

若没埋深，但导管内有混凝土面而没进水，则插入重浇，但有可能造成夹层，应注意测试。

③应视具体情况,拔换原管重下新管；或用原导管插入继续灌注，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出.如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注砼.为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌砼从导管底口翻入,导管插入砼内应有足够的深度，一般宜大于200cm,由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的砼配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振动片刻，使原砼损失的流动性得以弥补，以后灌注的砼可恢复正常的配合比。

④若导管已离桩顶不远时进水，可在以后基础开挖中埋入护筒，清除沉渣及软弱混凝土层，安装同样直径的模板,浇筑混凝土至设计标高。

（3）导管拔断或拔不出

导管拔断或拔不出，其原因有埋深过大，时间长后造成混凝土初凝，引起摩阻力过大，螺栓拧紧力矩不足，或因提管过猛将导管拉断。

处理办法有:

①导管在使用前应进行抗拉试验，灌注时加强测深，控制埋深.

②若事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶等试拔，拔起过程中应正反摇动导管。

③若导管断在混凝土中，则继续浇筑，权当加入钢筋；若导管断在混凝土外，则采用重插法，设置隔水栓，重下导管重新浇筑，前提同样是混凝土未初凝。

（4）浮笼

①浮笼事故在灌注水下混凝土过程中并不鲜见，对于只下半笼（即钢筋笼长度小于成孔深度）的钻孔桩更是有可能发生.产生这种现象的原因与混凝土的顶推力有关，但预防不力是一个因素,所以下笼时应采取相对固定措施,尽可能多焊几条主筋在钻机底座下，增大固结力。

②在灌注过程中混凝土何时接近或进入钢筋笼应做到心中有数。

在混凝土面接近和进钢筋笼时,保持许可范围之内的较深埋管,并连续灌入混凝土尽可能减少混凝土从导管底口出来后对钢筋笼的冲击力；当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，适当提升导管，以增加钢筋笼的埋深，使得混凝土与钢筋笼的握裹力保证钢筋笼不至上浮.

③如果出现浮笼,尽快处理，扼制继续上浮，最好用多根直径6cm左右钢管套住钢筋笼主筋再焊在护筒上，并用钢筋或方木成网状压住所焊钢管及护筒，这样，还能保证钢筋笼上浮时不至过分偏位。

④施工事故时有发生，为保证工程质量，应坚持预防为主、防微杜渐的原则。

（5）坍孔

1、坍孔原因

1.1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。

1。

2由于出渣后未及时补充泥浆（或水）,或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过沙砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

1。

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。

1.4在松软砂层中钻进进尺太快.

1。

5提出钻推钻进,回转速度过快，空转时间太长.

1.6冲击（抓）锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁,或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大造成过大震动。

1.7水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

1。

8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（或水），使孔内水位低于地下水位.

1。

9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后停顿时间过长。

1.10吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

2、坍孔的预防和处理

2.1在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

冲击钻成孔时投入粘土、掺片、卵石、低冲程锺击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。

2。

2汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增高头水，或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。

2.3发生孔口坍塌时,查明原因采取相应的措施，保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔.然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土，恢复正常施工。

2。

4如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土（或沙砾和黄土）混和物都坍孔处以上1～2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

2.5清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度.供浆（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孔中，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。

2.6吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

（6）扩孔和缩孔

扩孔比较多见，一般表现为局部的孔径过大.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,扩孔发生原因砼坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。

若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔扔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、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。

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（俗称像皮土）,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,前者要及时修补磨缩的钻头，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孔径要求为止。

（7）掉钻落物

1、掉钻落物原因

1。

1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。

1.2钻杆接头不良或滑丝

1。

3电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。

1.4冲击钻头合金套灌质量差致使钢丝绳拔出。

1。

5转向环、转向套等焊接处断开。

1.6刚线绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。

1.7钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换。

1.8操作不慎,落入扳手、撬棍等物。

2、预防措施

2.1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。

2经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

2。

3为便于打捞落锥，可在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环、打捞杠,或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。

（8）钻杆折断

1、折断原因

1.1用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。

1。

2钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。

1.3钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。

1.4地质坚硬,进尺太快，使钻杆超负荷工作。

1。

5孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。

2、预防和处理

2.1选择钻杆直径和管壁厚度符合施工要求。

2.2不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施.

2。

3钻进过程中应控制进尺速度。

遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。

2.4钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够.不合要求者，及时更换。

2。

5在钻进中若遇异物,须经处理后再钻进。

2.6如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。

并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。

（9）钻孔偏斜

1、偏斜原因

1.1钻孔中遇有较大的孤石或探头石.

1.2在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者料径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均.

1。

3扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。

1.4钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

1.5钻杆弯曲,接头不正。

1、预防和处理

2.1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，并经常检查较正。

2。

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,控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。

2.3钻杆接头应逐个检查，及时调整，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。

2。

4在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片、卵石冲平后在钻进。

用检孔器等查明钻孔偏斜的位置或偏斜的情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上反复扫孔，使钻孔正直。

偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实在继续钻进。

冲击钻进时,应回填沙砾石和黄土待沉积密实后在继续钻进。

偏斜严重的可在开始偏斜处设置少量炸药（少于1kg）爆破，然后用砂类土和砂砾石回填到该位置以上1m左右，重新冲钻。

（10）钻孔漏浆

1、漏浆原因

1.1在透水性强的沙砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。

1。

2护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃角漏浆.

1。

3护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆.

1。

4水头过高，水柱压力过大,使孔壁渗浆。

2、处理方法