正反循环钻孔灌注桩桩基施工方案.docx

正反循环钻孔灌注桩桩基施工方案
(一) 施工方法
钻孔桩采用正循环旋转钻机造孔(配备反循环设备)、钢护筒锁、泥浆护 壁，汽车吊下钢筋笼，用运输车将混凝土输送至施工墩附近，然后由混凝土输送 泵或吊车配合完成混凝土浇筑成桩。根据桩基数量、工期要求配备4台KP-10 型和6台KP-15型旋转钻机。
(二) 施工步骤
1、施工准备
(1) 水中平台搭设
水中钻孔桩，施工前须搭设施工平台。采用工作船配打桩船打入①55钢管 桩作为平台立柱，在上面铺设型钢、方木等组成工作平台。
打桩机械用BVP-6振动锤。施工完毕的钢管桩采用12#槽钢交叉连接成整体， 以增加平台的刚性和稳固。平台面应保持水平，以利护筒下沉。
(2 )场地平整
将场地检平，清除杂物，更换软土，在夯填密实土层上横向铺设枕木，然后 在枕木上铺设废旧钢轨或型钢，即构成钻机平台。
2、钢护筒制作埋设
钢护筒钢板厚为6mm，用卷板机制作加工，长3m,直径较桩径大0.2m。
水中护筒做成两节，均用钢板作成两个半圆，用螺栓拧紧连接，中间夹4mm橡 胶垫防漏水。测量定位后，在平台上设置导向架，采用振动桩锤将护筒沉入淤泥 层并接长至钻机下部固定。陆地上钢护筒采用栽桩法埋设，护筒高出地面 30cm,孔周边用粘性土分层夯实。
3、泥浆循环系统布置
(1) 泥浆循环系统主要由泥浆池、沉淀池、高压泥浆泵和溢流沟组成。泥浆池 布置在墩位附近就地开挖，用土蓬布隔水防漏，用编制袋装土堆码围挡。钻孔及 清理泥浆池时排水、清渣并装入泥浆收集罐运至指定地点处理。
(2) 钻孔泥浆采用的优质粘土在孔内制备。
(3) 造浆用的粘土应符合下列技术要求：
胶体率
含砂率
造浆率
>95%
<4%
0.6 〜0.8m3/kg
(4)泥浆性能指标应符合下列技术要求:

泥浆相对密度
粘度
含砂率
胶体率
失水率
1.1〜1.2
17〜18s
<4%
>95%
<20mL/30min
4、钻孔
(1) 钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机械设备的 检查和维修。
(2) 钻机就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。
钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2 cm。
(3) 开始钻孔时，应稍提钻杆，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥 浆均匀后方开始钻进。进尺要适当控制，对护筒底部，应低档慢速钻进，使底脚 处有较坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒 入粘土块，再放入钻头倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后继续钻 进。钻至护筒底部以下lm后，则可按土质情况以正常速度钻进。钻进过程中应 经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻 孔记录表并与地质柱状图核对。操作人员必须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钻进情况及下一班需注意的事项。
(4) 钻孔过程中要保持孔内有1.5m〜2m的水头高度，并要防止扳手、管钳等 金属工具或其它异物掉落孔内，损坏外钻头。钻进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。拆除和加接钻杆时力求迅速。
(5) 桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深、倾斜度和基岩等进行检查， 满足设计要求后，报请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔记录。
5、清孔
终孔检验合格后，立即进行二次清孔作业。第一次清孔在孔深达到设计孔底 标高后，钻头在孔底1.5米范围内上下缓慢活动，泥浆继续循环约2小时，并 适当加入清水降低泥浆比重，泥浆指标满过要求：
相对密度1.05〜1.2、粘度17〜20S、含砂率＜4%。之后，再将钻头提出。第二次 清孔在钢筋笼和混凝土灌注导管安装后，先将泥浆管和风管从混凝土灌注导管中 插入孔底，然后盖上闷头，开动泥浆泵，让泥浆循环，直到孔底检测沉渣厚度满 足规范要求。
清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度，以防塌孔。
6、钢筋笼的制作与安装
（1）钢筋笼在车间分节制造，现场对接。钢筋笼的制作要使钢筋笼安装顺利， 每节钢筋笼连接必须顺直。钢筋笼绑扎顺序是将主筋间距等距离布置好，待固定 住架立筋后，再按规定的间距设箍筋，架立筋与主筋用电焊焊好，并在钢筋笼内 增设临时支撑，以免钢筋笼在运输、安装过程中变形。
（2）将钢筋笼运至桩位处，用吊车起吊安放钢筋笼，下笼时，为了保证钢筋笼 的顺直，每节钢筋笼制作完毕之后，在其两端搭接焊缝中心处作垂直于钢筋笼轴 线的截面，并在钢筋上作出显著标记，钢筋笼逐节下放焊接时，使上下两截标记 互相重合。上、下两节进行错位搭接，接头错开50cm以上，钢筋采用10d单面 焊，钢筋笼下到标高后，用4根* 16mm钢筋将钢筋笼焊在支承分配梁上，以防 止钢筋笼下沉或上浮。
（3）吊入钢筋笼时应对准孔位轻放、慢放，若遇阻碍，可随起随落和正反旋转 使之下放。若无效，应立即停止下放。查明原因，进行处理。严禁高起猛落、强 行下放。以防碰孔壁而引起塌孔。下放过程中，要注意观察孔内水位情况，如发 现异常现象，应马上停放，检查是否坍孔。
（4）钢筋骨架的保护层按每2米高一圈设置4个环向定位钢筋。
7、灌注水下混凝土
用吊机辅助下放水下混凝土浇注导管，并做好记录，导管下完后，接上砂石泵， 进行二次清孔，二次清孔完毕，灌注混凝土前，检测孔底沉渣厚度及泥浆指标， 直至达到规范要求，经监理工程师检查、签字后，拆除砂石泵，装上料斗，采用 拔球法浇筑桩基水下混凝土。
（三）钻孔桩施工技术措施
l、钻孔过程的施工技术措施
钻孔桩施工的事故有孔壁坍塌，施工机具掉入桩孔，钢筋上浮、压曲，混凝土浇 注失败等。在施工时有可能产生事故，因此应制定周密的计划，防止事故的发生。 万一发生事故，往往导致灌注桩质量降低，给桩身留下致命的隐患，所以必须采 取切实的措施，防止事故的发生。特别是在浇注混凝土时发生的事故，如果处理 得不及时，混凝土就将产生凝结硬化，导致事态的急剧恶化，因此应根据准确的 判断，迅速采取防范措施。所以要求现场施工管理人员精心施工，事前应很好地 理解设计内容，以此作为判断桩的质量标准。当产生事故时，应准确地掌握事态， 不单是当时的事态，还应研究后果是否能继续施工等问题。当判断有可能给桩身 留下隐患时，必须研究能否继续施工，或根据当时情况采取补救措施。另外，、 很重要的一点就是明确记载事故的情况以及采取的措施等，这就是作为将来查明 事故的原因，防止事故再度发生的重要资料。
(1)防止孔壁的坍塌
① 当安设护筒时，应充分注意其垂直度；
② 对于反循环施工方法，关键在于泥浆管理的合适与否，泥浆的性能指标必须符 合设计要求。
③ 在反循环钻孔法中的成孔阶段，如果成孔速度太快，在孔壁上还来不及形成泥 膜，就容易使孔壁坍塌。成孔速皮将视地质情况而异。
对砂、砂砾等土层必须注意，如果转台旋转过快，有时将产生径向摆动。而当桩 孔较深，又在孔底处遇到硬土层时，要注意有可能因钻杆自重过大产生弯曲而碰 撞孔壁，发生塌孔。在此情况下可在钻杆上安装自动对中装置。另外，对于负压 流量及流速的关系，如果孔内的水向下流速一旦超过12m/min，在负压作用下， 孔壁则易于发生崩塌。
④ 任何情形下的坍孔事故均与土质有关，因此很重要一点就是要求现场作业人员 应该认真地掌据包括地质柱状图在内的所有地质资料。运转操作必须适应当地的 地质条件。
⑤ 发生孔壁崩塌事故时，应认真查明原因，采取措施之后方可继续施工。对于在 沉放钢筋骨架之底产生的坍塌，多半都是因钢筋骨架的垂直度不好或产生弯曲所 致。所以，在安放钢筋骨架时应特别慎重。
另外，也绝不能忽略孔内水位的微小变化。在沉放钢筋骨架之后再排除坍塌的土 砂，一般可用射水搅拌，然后用空气升液法、砂泵等抽出搅混了的砂浆。此时应 注意射水压力不能太太，以免使钻孔破坏加剧。
(1)防止施工机具掉入桩孔
应经常提醒操作人员充分注意防止金属零件、各种小型工具掉人孔中。然而，还 有很多因素使成孔机具等掉入孔中，乃至埋没于土中。
① 由于钻杆连接螺栓松动、破损等使旋转锥头掉入孔中。
② 由于紧固螺栓松动且反向旋转导管，导致连接部位脱落掉入孔中。
③ 由于安全帽脱落掉入导管中造成灌注桩中断。
④ 由于导管不及时拨出，或由于混凝土硬化而拔不出导管。
⑤ 当成孔机具落入孔中，还没有埋入土砂之中时，通常可用锤式抓斗、锚形吊具 打捞。
⑥ 当锤式抓斗掉入孔中时，抓斗一张开就将陷入土中，因此在打捞时需要很大的 提升力，可采用滑车组方法提升，将抓斗抓提上来。
⑦ 在反循环钻孔法中，当旋转钻头掉落时，如果没被埋入土中，利用锚形吊具等 就可很容易打捞上来。
⑧ 当掉落的成孔机具已埋入土砂之中时，首先应调查坍塌的程度，当有危险时， 就应马上回填钻孔，然后再制订相应的对策。
⑨ 为了清除掉落在孔底的旋转钻头上的土砂，可将特殊钻头安设在钻杆头上，一 边往下放，一边用循环泵等排出泥砂，可将钻头打捞上来。
(3)防止钢筋骨架的上浮
在浇灌混凝土时，有时钢筋骨架会发生土浮。就是已经沉放到设计深度位置的钢 筋骨架，在浇灌混凝土的过程中，钢筋骨架比所定位置高了出来，其原因及对策 如下。
① 因长时间中断浇灌混凝土使孔内混凝土开始硬化，预防措施是掺加缓凝剂，初 凝时间不小于整桩浇筑时间。
② 导管埋深太大，混凝土与钢筋接触高度增大，灌注混凝土的冲击力顶托混凝土 与钢筋一起上升，预防措施是控制导管埋深，一般为2〜4m。
③ 集料斗处混凝土溢出来而流失。流失的混凝土发生离析，石子、砂、水泥分 别掉下，如果落到钢筋的周边，石子和砂子将一起与钢筋共同产生上浮。从混凝 土质量管理这点上来看，也必须严加防止。
2、水下混凝土施工技术措施
(1)下导管前应做水密试验，确认导管不漏水才能下入孔中，并做好导管长度 及节数记录。
(2) 混凝土运抵灌注地点时，检查其和易性，坍落度等情况，如不符合要求， 应进行第二次拌合，如仍达不到要求，不得使用，灌注首批混凝土时，导管下 至孔底的距离为25〜40cm，料斗首批混凝土混凝土储量保证灌注后导管埋入混 凝土中的深度不小于1m。
(3) 浇注开始后，连续有节奏地进行，并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
(4) 混凝土应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，造成混凝土翻浆离 析或孔内水回流造成混凝土质量事故。
(5) 灌注过程中，应经常保持孔内水头，防止坍孔。
(6) 灌一车混凝土测定孔内混凝土面的高度，及时调整导管埋深，埋深一般应 2〜4m，不超过6m。
(7) 灌注桩顶部标高较设计预加1.0米，在孔内混凝土面测3个点。