桩基施工要点及常见问题处理.docx
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桩基施工要点及常见问题处理
一、桩基施工方案
1、施工工艺流程
2、施工要点
2.1前期准备
1）场地平整度、承载力应满足冲击钻对场地的要求。
未作具体要求时，场地地面（地基）承载力需大于150kPa的受力要求。
2）施工区域内的道路整平压实，并注意使行进道路与钻孔位置保持不小于2m的距离，不得影响孔壁稳定。
3）施工前必须做导管水密性试验、泥浆试验仪器、灌注捡球皮球（同导管大小）砼塌落度筒
4）配备滤砂器
5）检查机器的正常使用、锤头的大小尺寸
2.2桩位放样
根据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。
确定桩位中心，以中心为圆心，以大于桩身半径25cm在四周设立十字护桩，做好标记并浇筑混凝土固定好护桩。
桩机就位后开钻前进行复核，复核时采用不同的人、仪器和方法。
2.3护筒埋设
护筒坑采用机械开挖（人工修边），挖孔直径比护筒大0.4m左右，挖孔深度不得小于1.5m深，坑底应平整。
护筒埋设时，通过预先引放的纵、横方向的四个护桩点进行调整就位，护筒中心与桩位中心重合，其偏差不得大于20mm，并应严格控制护筒的垂直度，倾斜度不应大于1%，护筒口一般应高出地面30cm，并使泥浆溢出口对准泥浆沟槽。
2.4钻孔桩施工
1）钻机就位
安装桩机前将桩机位置的地面平整、夯实，要求地基承载力不低于150kPa，保证桩机在冲孔过程中产生沉陷和位移，保持钻头在护筒中心偏差不得大于100mm。
为保证桩机的稳定性，其下设置枕木垫平，如有必要加设地锚桩及增加相应配重。
钻机就位后测量护筒标高以控制钻孔深度，避免超钻或少钻
2）泥浆配制
采用静态泥浆护壁钻进工艺，桩基泥浆护壁主要采用膨润土和纯碱造浆护壁，泥浆池周围用高于地面15～30cm、宽50cm的土围堰围护，并在周围设置30cm×30cm排水沟。
沿泥浆池四周设置防护栏杆，横向栏杆距地面0.2m、1.2m共设置两道，立柱间隔3m设置一根，外挂安全网封闭，并张挂安全警示牌。
在泥浆池四周护壁及底部铺设一层聚乙烯丙纶双面复合卷材防渗材料，卷材的尺寸根据其所铺设位置的面积按30cm往外扩，卷材的搭接处要密封保证泥浆不外渗，再在防渗材料上面铺设一层彩条布用作保护，以防止泥浆外渗污染周围环境。
钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标，根据工程钻进需要，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
钻进过程及停滞时泥浆指标：
淤泥质土和砂性土层时，相对密度1.10～1.25；粘度20～25Pa•s；含砂率≤6%；胶体率≥95%。
（亚）粘性土层时，相对密度1.10～1.15；粘度18～20Pa•s；含砂率≤4%；胶体率≥95%。
清孔后泥浆指标：
相对密度1.03～1.10；粘度17～20Pa•s；含砂率≤2%；胶体率≥98%。
3）泥浆循环及处理
泥浆循环顺序为：
新制泥浆→循环池→桩孔→沉淀池→循环池→桩孔。
4）钻进进尺
开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。
待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后以正常速度钻进。
如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。
为保证桩机的稳定性，其下设置枕木垫平，如有必要可采取加设地锚桩、增加斜杆、缆风绳或增加配重。
每天需对桩机的位置及钻锥的中心进行复核，保证桩孔的垂直度在图纸和规范的允许范围内。
在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。
宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进，泥浆的主要指标控制如下：
相对密度1.2～1.4；粘度22～30Pa•s；含砂率≤4%；胶体率≥95%。
泥浆补充与净化：
开始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。
并应按泥浆检查规定，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，及时排除钻渣并置换泥浆。
同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
5）检孔（通知第三方检测单位做桩孔物探，合格后）
钻锥是否进入设计持力层（中风化砂岩层），由专业地质工程师根据钻渣进行判别。
钻孔达到设计深度后即开始清孔，当孔内抽出的泥浆（手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重范围为1.03～1.10，含砂率小于2%，粘度为17～20Pa•s，胶体率不小于98%）满足要求后，申请监理工程师、业主代表验孔，当监理工程师测量孔深（检测方法：
用测绳在至少两个不同位置量测，测量值均不小于设计值及嵌岩深度）泥浆指标合格后，方可提钻。
然后对倾斜度、孔位、孔径进行检查，检孔标准如下：
轴线偏差：
群桩100mm；沉淀厚度：
小于5cm；倾斜度：
小于1%桩且不大于500mm；桩基长度：
端承桩：
比设计深度超深不小于5cm。
检查方法如下：
（1）倾斜度：
将探孔器下放到孔底，视垂直下放探孔器的钢丝绳为成孔中心，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不得大于1%桩。
（2）孔位：
将探孔器下放到护筒底口处，视垂直下放探孔器的钢丝绳为成孔中心，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离，偏差不得大于100mm。
（3）孔径：
制作探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底，孔径合格（≥桩径），长度4-6倍桩径。
示意图见图1：
图1探孔器示意图
6）第一次清孔
当满足设计要求并达到设计井深时，经值班技术人员判定并经监理认可后方允许终孔。
桩孔成孔后，进行第一次清孔（采用正循环），清孔时将钻具提离孔底0.3～0.5m，缓慢串动，同时加大泵量，每隔10min停泵一次，将钻具提高3～5m来回串动几次，再开泵清孔，确保第一次清孔后孔内无杂物，相对密度达1.3左右。
起钻时应小心操作，防止锤头拖到孔壁，并向孔内补入泥浆，稳定孔内水头高度。
3钢筋笼施工
3.1钢筋笼制作
钢筋笼分节采用匹配法加工制作（钢筋加工场制作好每节后拖运至施工现场），为保证接头精度，分段吊装，分段长9m，起吊采用抬吊法，下放根据钢筋笼重量选用25t和50t汽车吊（详见计算书）；加工尺寸严格按设计图纸及规范要求，钢筋笼的主筋采用套筒连接，连接质量符合设计和规范要求。
接头相互错开。
主筋与箍筋采用点焊。
施工中按照以下规定加工钢筋笼。
1）根据设计图纸算出箍筋用料长度，主筋分段长度将所需钢筋调查后用切割机成批切好备用，并按规格挂牌分类堆放整齐。
2）钢筋笼加工在胎架上进行，加工前先检查平台的平直度，确保钢筋笼的主筋顺直。
3）自桩顶往下每隔2m设置一道加强箍，加强箍应具有一定刚度，确保钢筋笼制作和吊运过程中不变形。
加强箍置于主筋的内侧，与主筋采用点焊固定。
加强箍搭接部分采用双面焊，焊缝长度不小于5d。
4）钢筋笼从上至下每2m的间距设一道保护垫块，制作钢筋笼时，与钢筋焊接好均匀布置于钢筋笼的四周。
5）加工成形的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上，防止变形。
6）每节成品钢筋笼须经监理工程师验收，合格后方可使用，每节钢筋笼均要挂牌标识，标明节号、桩号和检验状态。
7）钢筋笼固定好后应把声测管用扎丝捆绑在钢筋笼内壁（D51mm/3mm每孔四根/三根），要求固定间距2-3米。
声测管底部和接头处密封，不能有松动；声测管底部和钢筋笼平，声测管顶部应高出护筒顶面20-30cm
3.2钢筋笼吊放
1）桩基钢筋笼采用25t和50t汽车吊机（根据钢筋笼重量选择，详见计算书），均分次吊放入孔，在孔口将上、下两节用套筒连接好。
2）每节钢筋笼起吊时应小心，保持平稳，避免钢筋笼在起吊过程中变形。
3）下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直、轻放避免钢筋笼碰撞孔壁，下放过程中若遇阻碍立即停止，严禁强行冲放。
在安放就位后，将钢筋笼固定至护筒上，以保证钢筋笼的位置符合设计规范要求。
4）上、下两节钢筋笼对节时，应在两节笼主筋轴线垂直对正后才可连接。
表1钻孔灌注桩钢筋安装实测项目
编号
检查项目
单位
允许偏差
检查方法和频率
1
受力钢筋间距
mm
±20
尺量：
每构件检查2个断面
2
螺旋筋间距
mm
±10
尺量：
每构件检查5～10个间距
3
钢筋骨架尺寸
长
mm
±10
尺量：
按骨架总数30%抽查
宽、高或直径
mm
±5
4
保护层厚度
mm
±10
尺量：
检查8处
4导管及漏斗的安装
导管直径采用D250mm，（规范要求200-350mm）导管安装前应检查其内壁光滑度，并编号记录，灌注前做导管抗拉及水密性试验，试验合格后方可使用。
导管应采用红油漆进行自下而上编号、并认真测量、记录每节长度。
首批混凝土灌注前导管底口距孔底一般不宜大于40cm。
漏斗和储料斗需有足够的容量，即混凝土的初存量，应保证首批混凝土灌注后，使导管埋入混凝土的深度不小于1.0m。
5二次清孔
钢筋笼、导管下好后，要用导管进行第二次清孔（方法同第一次清孔），第二次清孔时间不少于30min，测定孔底沉渣小于5cm时，方可停止清孔。
清孔结束后，要尽快灌注砼，其间隔时间不能大于30min。
第二次清孔注入浆相对密度为1.10左右,漏斗粘度18～25s,第二次清孔后泥浆相对密度控制在1.15以下。
6灌注水下混凝土
6.1混凝土施工技术要求
桩基混凝土采用C30水下混凝土，混凝土的施工技术要求需满足以下事项：
1）水泥采用不低于42.5的普通硅酸盐水泥，坍落度控制在180mm～220mm。
2）碎石的粒径控制在5～16mm：
16～25mm=50：
50%；外加剂参量1.0%。
3）混凝土的初凝时间不小于10h，终凝时间14～16h。
4）拌和时间（单转机）90～150s。
5）初步的配合比可参照试验室配比
6）根据现场设计方量配最少10m3混凝土运输搅拌车运输水下混凝土，保证混凝土浇筑过程中混凝土的不间断供应。
7）水下混凝土浇筑必须按《公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2011）》要求进行，具体规定按8.2.9～8.2.11执行。
8）孔径桩基首批混凝土量详见计算书，剪球后连续灌注，每次混凝土灌注完成后，检测混凝土的上升高度和导管的埋置深度，并及时做好记录。
9）采用8mm厚钢板制作3m³容量料斗，首方混凝土用料斗配合两台10m3罐车保证首方混凝土的不间断连续灌注，放完首方混凝土后测量混凝土面深度，确保导管在混凝土中埋深不小于1.0m，然后采用相同方法灌注后期混凝土，每次拆管前测量混凝土面深度，计算导管埋深确定拆除节数，导管的埋深控制在2m～6m，灌注开始后混凝土要连续进行，并尽量缩短灌注时间，指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。
6.2首批混凝土灌注
1）计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。
因此我们要准确的计算出首批混凝土所要灌入的量。
2）在灌入首批混凝土前应对孔底沉淀层厚度再次测定。
厚度符合设计要求后立即灌注首批混凝土。
3）打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。
如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。
6.3水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。
在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确；应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～6m。
同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。
如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。
要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。
要注意安全。
已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
循环使用导管4～8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：
当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部lm左右时，应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。
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,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。
在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大，粉煤灰可能上浮堆积在桩头，及桩头处容易不密实，松散等情况，加灌高度应考虑此因素。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌50cm以上，以便灌注结束后将此段混凝土清除。
当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况，应适当提高其超灌的高度。
在灌注混凝土时，每根桩应至少留取3～4组试件，对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时，根据规范要求增加。
如换工作时，每工作班都应制取试件。
试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。
强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。
有关混凝土灌注情况，在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。
6.4灌注混凝土测探方法
灌注水下混凝土时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。
如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故。
因此，灌注混凝土测探在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。
用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下10～20cm），根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。
本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。
测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，特别在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。
探测时必须要仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。
7泥浆清理及桩头处置
7.1泥浆清理
钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。
7.2桩头处置
为了保证桩头混凝土质量，避免桩头混凝土不密实，松散等情况，在灌注混凝土时比桩顶设计标高多灌注了50cm以上的混凝土，待灌注完成后，混凝土达到一定强度后必须清除超高部分。
在清理桩头时应当注意，不得损坏预留钢筋和声测波纹管，混凝土渣不得掉入声测波纹管内，建议人工用风镐清理。
清理至桩顶设计标高后，应冲洗干净，保持桩顶面粗糙，有利于与墩混凝土的衔接。
8成桩质量检查
1）混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须检查，严格按照《公路桥涵施工技术规范》和《公路工程质量检验评定标准》办理。
严禁出现断桩、破桩。
2）质量要求：
混凝土强度必须符合要求，无断层和夹层、桩尖标高不高于设计标高。
桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层。
3）加强灌注成孔桩质量检验，成孔质量检验主要包括：
桩位偏差、孔径、倾斜度、孔底沉渣厚度和孔深等。
（1）孔底沉渣厚度检查。
孔底沉渣厚度检查采用测绳“平底测锤量测”。
（2）认真做好成孔质量查验记录。
表2钻孔桩成桩允许偏差
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度
在合格标准内
按JTGF8/1-2001附检查
2
桩位偏差
50mm
用全站仪
3
倾斜度
＜1%桩且不大于500mm
查灌注前的记录
4
沉渣厚度
不大于图纸规定
查灌注前的记录
5
钢筋首架底面高程
±50mm
查灌注前的记录
9施工注意事项
1）钻孔过程中因故停钻时，孔口应加护盖。
2）出现流沙现象后，应增大泥浆比重，提高孔内压力或用粘土做成大泥块或
泥砖投下。
3）出现缩孔时，可采用上下反复扫孔的方法，恢复孔径。
4）正反循环钻宜采用换浆法清孔，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。
5）水下混凝土应连续灌注，不得中途停顿。
并尽可能缩短拆除导管的间隔时
间。
当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌入，防止在导管内造成高压空气囊。
6）在混凝土灌注过程中，应经常保持井孔水头，防止塌孔。
并将孔内溢出的
泥浆引流至适当的地点处理，防止污染环境及河流。
7）雨季施工应对现场做好排水工作，确保施工现场无积水，确保道路畅通。
孔口周围有挡水措施，防止雨水流入孔内。
加强施工现场的材料保护，避免因雨
水浸泡而使材料变质。
8）雨季施工期间，对现场供电线路、设备进行全面检查，预防触电事故发生。
9）冬季混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃，入模温度应不低于5℃。
做好混凝土保温防冻工作，在大雪天应避免浇灌混凝土。
10）热期施工混凝土入模温度宜控制在30℃以下。
11）为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌混凝土强度,应待邻孔混凝土抗压强度达到5MPa后方可开钻。
10施工事故的预防及处理
10.1坍孔预防与处理
1）孔壁塌坍时采用配置优质泥浆并于坍孔段投入泥球，筒型桩头于坍孔段慢转形成护壁泥皮使孔壁稳定后再继续作业。
2）如成孔后发生坍孔，则采用黄胶泥全孔回填，停置三天后再成孔的方法处理。
3）为防止成孔后坍孔串孔，合理安排施工顺序，采用成桩后隔桩跳跃成孔，同时为避免新浇灌的桩身混凝土不被扰动，确保桩身质量。
10.2孔斜预防与处理
为防止孔斜，首先严把桩机安装关，桩机安装要做到水平稳固，且桩机、桩头和桩位在同一铅锤线上。
开孔时，严格控制速度，确保开孔段的垂直度。
成孔中根据不同地层随时调整打桩速度，禁止高速作业。
若出现孔斜时首先查明孔斜部位及原因，然后按以下方法处理：
1）水位以上采用人工纠斜。
2）水位以下采用孔斜段反复修孔方法或扩径纠斜方法处理。
10.3掉笼、浮笼事故预防与处理
本工程钢筋笼安装采用硬连接固定，固定在井口上。
安装前注意检查扶笼器有无断裂开焊现象，挂钢筋笼的孔口钢棍长度不得小于2m，并放置在漏斗下，防止出现浮笼现象。
提拔导管时，导管应放置在孔中心位置并采用慢速提拔，杜绝挂笼现象。
10.4卡管、堵管事故预防与处理
导管安装必须放置在桩孔中心位置，安装及拆卸导管要慢速提放，一旦出现卡管现象不得强提硬拉，宜采用旋转导管的方法脱卡。
导管安装时要注意检查底管及每节导管质量，不得有凹凸及卷口现象并及时清洗使用过的导管，以确保砂球顺利下落。
砼灌注时严格控制砼塌落度，预防因导管及砼质量出现堵管现象，一旦出现堵管现象宜采用上下串动或轻振导管的方法处理。
详见表3
表3冲孔灌注桩的施工事故及处理方法
常遇的问题
原因
处理方法
钻孔偏斜
1．钻进过程中遇到探头石
回填碎石，将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石钻进。
2．钻进过程中遇到基岩
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钻进。
冲击钻头被卡，提不起来
冲击钻头被卡，提不起来
1．钻孔不圆，钻头被狭窄部位卡住。
孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转至孔径较大方向提起钻头。
2．冲击钻头在孔内遇到大的探头石
钻头上下活动，脱离卡位。
3．石块落在钻头与孔壁之间
钻头上下活动，让石块落下。
4．未及时补焊钻头，钻孔直径逐渐变小，钻头入孔冲击被卡。
及时修补冲击钻头基岩孔径变小，严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔径。
5．上部孔壁坍落物卡住钻头。
用打捞活套或打捞钩助提。
。
钻头脱落
大绳在转向装置联结处磨断等情况下脱落。
用打捞活套打捞，用打捞钩打捞，用冲抓锥来抓取。
孔壁坍塌
1．冲击钻头或掏碴筒倾倒撞击孔壁。
探明坍塌位置，将砂和粘土混合物回填到坍孔密实后再重新冲孔。
2．泥浆比重偏低，起不到护壁作用。
按不同地层土质采用不同的泥浆比重。
3．遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快。
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。
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