钻孔灌注桩施工工艺及方法.docx

钻孔灌注桩施工工艺及措施
根据业主提供的施工图纸及对本工程地质勘察汇报详细分析、研究，结合我企业以往在宁波类似桩基工程中成功的施工经验。采用正循环钻机造孔，我企业将从设备投入着手，配置六台钻机施工，紧紧抓住施工过程中的泥浆护壁、孔底沉渣清除、桩垂直度及桩位偏差等施工重点，精心安排、精心施工。
（一）钻孔灌注桩施工工艺流程
附后“钻孔灌注桩施工工艺流程框图”。
（二）泥浆池开挖搭建
1、开挖泥浆池时，将造孔池、清孔池、沉淀池分开布设，保证桩基施工中，泥浆循环系统运行畅通，以便施工，保证成孔质量。泥浆池开挖体积满足施工规定，泥浆池挖深1.5m，四面用砖块砌筑，高出地面50cm，防止泥浆外溢。池内侧四面用混凝土抹面，保证使用强度，不被泥浆冲刷破坏池壁，并以便工程结束后清理。池断面示意图如下：
1.0m
2.0m

砖砌混凝土面

2、采用正循环法清除孔底沉淤，配以优质泥浆进行孔内换浆清孔，保证孔底沉渣厚度到达设计规定≤50mm的规定。
3、设置专人管理泥浆，随时调整泥浆性能指标，保证钻孔过程中泥浆指标满足规定。
钻孔灌注桩施工工艺流程框图

主流程
编审施工方案
场地准备、三通一平
设备、器材进场
检查桩位基线与高程
桩位放样、设备安装
护筒外形尺寸
护筒加工
护筒埋设
护筒中心偏差、垂直度
制备泥浆
验收开钻
钻进成孔
下放钢筋笼、导管
二次清孔
会签隐检记录
灌注水下混凝土
成桩
钻头直径钻机水平
泥浆性能安全设施
废浆外运
孔深、孔径、孔斜鉴定
钢筋笼制作，导管检查
钢筋笼检查
定位高程
与中心偏差
导管密封性及下入深度
准备清孔器具
检查混凝土原材料、配合比、灌注高程
混凝土、
浇筑平台搭设
留取混凝土试样并养护
拔出护筒
初次清孔
泥浆性能调整
孔底淤积厚度
终孔验收
重要检测内容子流程

12小时之后36小时之前开塞

72小时之后注浆

（三）桩位放样及护筒：
1、制作：根据本工程地质勘探汇报提议及实际地层状况，护筒采用厚为3mm钢板制作，钢护筒高度1.0～1.2m，上端设排浆口；
2、放样：由专业测量员根据规划部门提供的本工程控制点坐标进行放样，并在埋设护筒后进行桩位复核，并会同建设、监理单位进行复核验收。这样可大提高施工放样速度，并能保证桩位放样精确无误，减少桩位偏差的产生。护筒中心的埋设位置应与桩位中心相吻合，桩位采用全站仪极坐标法放样测定，放样偏差不适宜不小于10mm，并保证护筒中心与桩中心偏差不不小于20mm且护筒应垂直；
3、埋高：护筒埋深应在1.0m以上，防止孔口坍孔、块石掉入孔内，给施工导致困难，护筒上口高出地面不不不小于0.2m，然后在护筒外侧运用原土对称分层回填并扎实。
4、进度：护筒埋设是钻孔灌注桩施工的开端，护筒埋设进度较成孔提前2～3个孔。
（四）泥浆：
1、根据对本工程地质资料的分析，地层土质为粘土，造孔可采用原土造浆护壁，泥浆循环使用；
2、造孔泥浆：排出孔口泥浆性能，按如下技术指标控制：
比重：1.15～1.35g/cm3
粘度：20～28秒
含砂量：不不小于8%
3、循环使用的泥浆采用3PN高压泵供浆，开钻时将造孔池的泥浆通过钻杆打入孔内进行钻孔护壁，钻孔时排出的废浆经轴流泵和挖沟排至沉淀池。以此循环，废浆则通过泥浆泵排出，由泥浆车运到弃浆点；
4、用于清孔泥浆，注入孔口泥浆性能，按如下技术指标控制：
比重：1.10～1.20g／cm3
粘度：18～22秒
含砂率：不不小于4％
5、造孔泥浆、清孔泥浆及泥浆质量（比重、粘度、含砂率）检查由现场试验人员负责做好原始记录，并将检查成果告知有关人员以便及时调整。
（五）造孔：
钻机成孔工艺：电动机带动转盘，转盘带动钻杆和钻头，由钻头转动切削孔内土层，钻渣的排出由泥浆泵通过钻杆（空心）将泥浆（水）打入孔底，形成孔内泥浆由孔底向孔口流动，再加上钻头的旋转扰动将钻渣随泥浆排出孔外，依次循环成孔。
1、钻机就位前应对各项准备工作进行检查，钻机就位后，做到平整、稳固，保证施工时不发生倾斜、移位，钻机回转转盘中心与护筒中心偏差应不不小于2cm；
2、在本工程施工时配置7台经改造的低噪音钻机同步施工。实践证明，我们的钻机设备非常合用于省内沿海地区地层状况，且机械性能优良。机械设备平时都定期修理保养，施工时机械正常运转率达90%以上，工作效率高；
3、钻机钻进过程中，要根据不一样地层地质状况控制好进尺速度，在淤泥质土层中要缓慢钻进，保证泥浆充足护壁，并反复上下扫孔，防止缩颈。在地质层软硬交替部位，要控制转速及钻进速度，防止孔斜，保证桩的垂直度。
4、造孔固壁：本工程采用正循环泥浆固壁。这种措施近些年在宁波多项桩基工程中都成功使用，对孔内固壁及清孔排渣，均收到良好效果，成孔质量优良；
5、成孔验收：当钻孔到达设计规定孔深时，我方质检人员自检合格后并会同有关单位人员进行检查验收；
6、第一次清孔：孔深验收合格后立即进行第一次清孔，一次清孔运用成孔钻具直接进行，清孔时向钻杆内加注大流量优质泥浆，进行孔内循环换浆，以清除悬浮在孔内造孔泥浆中的渣粒，减短第二次清孔时间，同步慢速扫钻以扰动孔底沉渣，加紧清孔速度。
（六）钢筋笼制作与安装：
一次清孔完毕后进行下放钢筋笼和导管。
根据设计规定，保证钢筋笼质量，同步便于施工，拟把材料运到现场钢筋制作场内分段制作。
1、注浆的钢筋笼制作同步把注浆管焊接在钢筋笼上，首先检查钢管，保证没有裂缝。钢管的接头一定要焊好，不能有气泡和夹渣现象，以保证在高压注浆时不开焊，使注浆失败，进而影响桩的质量。在钢管的下部距离管底3-5cm处，交错开3排排浆孔，每排2个。排浆孔处用自行车内胎或胶带包扎，一定要牢固，以防止在安放时，因碰撞孔壁而脱落，致使混凝土堵塞注浆孔，使注浆失败。然后由人工运到孔口，然后由桩机吊起，通过桩机的起重功能来保证钢筋处在自然垂直状态，且保持制作原形。钢筋笼在孔口分节焊成整体后，沉入孔内；为了减少钢筋笼安放时，下部的注浆管碰撞孔壁的次数，在施工时应采用两个起吊点，使钢筋笼垂直、渐渐放入孔中。现场工作人员一定要对以上几点加以控制，保证注浆管安放成功。
2、针对本工程桩基配筋状况，严格控制钢筋笼制作长度，防止因钢筋笼过长，在吊装时易产生变形。分节钢筋制作长度不得超过9M；
3、钢筋笼在沉放前，必须由工地专职质检人员和建设单位、监理单位代表对钢筋笼的尺寸、焊接点等进行严格检查合格并会签“隐蔽工程验收记录”后，方可吊运沉放；
4、钢筋笼保护层采用混凝土预制空心圆盘套入箍筋内实现，依设计规定，钢筋笼保护层厚度50mm，每节笼至少二道，沿钢筋笼周围均匀布置3～4个，空心混凝土圆盘外径为Φ100mm，盘厚4～5cm，保证钢筋笼保护层不不不小于5cm；
5、钢筋笼起吊时应对称吊在加强箍筋上，要对准孔位，吊直扶稳、缓慢下放，防止碰撞孔壁，下入到设计规定位置后应立即固定；
6、钢筋笼制作时，主筋应校直，焊缝饱满，搭接长度符合规范规定（≥10d，d为钢筋直径）。钢筋笼主筋焊接接头按La（La：为最小锚固长度35d）长度错开布置，同一断面上接头数量不得超过50％；
7、为使钢筋笼不卡住导管接头，主筋接头的焊接应沿环向并列，严禁沿径向并列；
8、钢筋笼制作容许误差：
主筋间距：±10mm
箍筋间距：±20mm
钢筋笼直径：±10mm
钢筋笼长度：±50mm
（七）第二次清孔：
1、二次清孔的目的是为了清除在下放钢筋笼和导管后的下沉砂料和孔底淤积物，是保证灌注桩质量的一道重要工序；
2、本工程采用泥浆正循环二次清孔措施：运用高压泥浆泵通过灌注混凝土用导管输入泥浆后，冲洗孔底残渣，废浆由孔口排出。这种措施清孔效果良好，孔底淤积都到达了设计及规范规定，桩底沉渣厚度不不小于50mm。
（八）成孔检查：
1、孔深：以钻孔原始记录（钻杆长度合计）及根据原则测绳量得的数据为准（孔深从护筒顶面计算）。在终孔验收时质检人员会同监理及有关人员进行孔深验收；
2、孔斜：运用钻机起吊钻头于孔内逐段测量，如有孔斜，钢丝绳会偏出设计孔位中心，再以相似三角形原理计算出该深度的孔径偏差。钻杆偏出桩位中心的方向，即孔斜方向；
3、缩颈：运用造孔钻头在孔内上下拉升，尤其是在淤泥质土层段应重点检查，如无阻力，阐明无缩颈现象，否则应在产生缩颈部位重新扫孔，消除缩颈。
5、淤积：二次清孔后，用测锤测得淤积厚度。
6、二次清孔结束后泥浆指标：清孔结束后测定孔底泥浆性能(比重、粘度、含砂率)作为终孔验收的指标原则。
7、本工程钻孔验收项目及原则如下：
孔深：0cm≤设计规定≤+30cm
泥浆：比重＜1.25含砂率＜8%粘度＜28S
沉渣≤50mm
（九）水下混凝土灌注：
水下混凝土浇筑前，应进行二次清孔，以控制淤积厚度在设计规定之内。
1、混凝土浇筑措施采用直升导管水下混凝土灌注法，导管内孔直径为Φ250mm，导管分节长度0.5m、1.5m、2.5m，第一节底管长度不小于3m，节头用螺旋连接，节间用橡胶圈密封防水，导管总长度根据孔深和施工规定配置；
2、导管使用前，认真检查其完好的状况，必要时做压水试验，保证灌注混凝土时，孔内泥浆不进入导管内；
3、导管应放置在孔内的中心位置，下放时应先放到孔底，复测一下孔深，然后再提管30～50mm待浇；
4、导管下沉和拆卸有专人将导管拆卸实际状况记录入表格内；
5、开始拌和浇筑混凝土前，必须经施工单位代表（质检人员）自检合格并同建设单位和监理单位代表会签“造孔质量检查验收合格证”后，方可进行混凝土浇筑；
6、水下混凝土的配合比提前试验确定，多种原材料质保书、试验汇报、性能指标值等开浇前供货方必须提交，并经施工方及监理审核；方可浇灌混凝土。
初灌量计算公式：
Ｖ≥0.25πh1d2+0.25πKD2h2
附注；混凝土初灌量计算根据参照宁波市原则《钻孔灌注桩施工规程》（DBJ08-202-92）第7.3.7条。）
式中：V---混凝土初灌量（m3）
h1---导管内混凝土柱与管外泥浆压力平衡所需高度
h1=（h-h2）γw/γc(m)
h---桩孔深度（m）
h2---初灌混凝土下灌后，导管外混凝土面高度（m）
γw---泥浆密度
γc---混凝土密度
d---导管内径（m）
K---混凝土充盈系数
D---桩孔直径（m）
取导管底埋入混凝土h2=1.2M，泥浆γw=1.20T/m3，混凝土比重γc=2.40T/m3，孔深取55M，充盈系数K=1.15，导管内径d=0.25m，孔径Ｄ=0.7m、Ｄ=0.8m代入公式计算可得初灌量Ｄ=0.7m不不不小于1.4m3；Ｄ=0.8m不不不小于1.45m3，为此配置对应容积的料斗，根据不一样的孔径选用对应的料斗进行浇灌，保证初灌量满足规定。
浇筑混凝土过程中保证混凝土灌注能持续紧凑地进行，伴随混凝土面的上升，要适时提高导管和拆卸导管，导管底部埋入混凝土下一般2～6m不得不不小于1.5m，亦不适宜不小于6m。
9、在混凝土灌注时，试验人员控制混凝土坍落度，使混凝土有足够的和易性和流动性，并由专人用测绳常常测量混凝土面的上升状况，做好原始记录，及时精确绘制混凝土上升形象图，防止导管堵塞或埋管，质检人员及时监督检查钢筋笼状况，若有上浮或下沉，要设法控制在±50mm以内；
10、混凝土浇筑结束，应立即拔出钢护筒，并及时回填桩孔空浇部分；
11、为保证设计桩顶如下混凝土的密实性，终浇混凝土面必须满足设计加灌规定（应考虑2m以上）。终浇前经测针、测饼反复测达混凝土面确实已浇至规定高度，必要时采用长竹杆测定混凝土面。
12、混凝土灌注12小时后来，36小时前，一定做好注浆管开塞工作。通过观测压力表的读数变化来确定开塞工作与否成功。注浆管为一根注浆管，一根备用管。尽量使两根管同步开塞，特殊状况下，也要保证一根开塞。
13、本工程采用的水泥搅拌桶容积为1.2m*0.9m的钢桶，可容下1.08m3的水泥浆。本工程计划加入0.92T水然后加入12袋水泥的操作措施，可保证水灰比为1：0.65的设计规定。每根桩注浆量为2桶上述水泥浆，以保证每根桩1.0-1.2T水泥的设计规定。
四、钻孔灌注桩质量规定
混凝土灌注桩应严格按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-）规定控制。
1、保证项目
（1）灌注桩用的原材料和混凝土强度，必须符合设计规定和施工规范的规定。
（2）成孔深度必须符合设计规定，端承桩，沉渣厚度严禁不小于50mm。
（3）实际浇筑混凝土量严禁不不小于1.15计算体积。
（4）浇筑后的桩顶标高、钢筋笼（插筋）标高及浮浆的处理，必须符合设计规定和施工规范的规定。
（5）桩顶标高至少要比设计标高高出1.5m。每浇注50m3必须有1组试件，不不小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件。
2、容许偏差项目
钻孔灌注桩的容许偏差及检查措施见下表。
项次
项目
容许偏差（mm）
检查措施
1
钢筋笼
主筋间距
±10
尺量检查
2
箍筋间距
±20
3
直径
±10
4
长度
±50
5
桩的位置偏移
泥浆护壁成孔灌注桩
垂直于桩基中心线
1～2根桩
d/6且不不小于100
拉线和尺量检查
单排桩
群桩基础的边桩
沿桩基
中心
条形基础的边桩
d/4且不不小于150
群桩基础的中间桩
6
垂直度
＜1%，且不不小于H/100
吊线和尺量检查
注：d为桩的直径；H为桩长；检查数量：接桩数抽查10%，但不少于3根。
3、混凝土灌注桩的质量检查原则
（1）混凝土灌注桩钢筋笼质量检查原则见下表

项
序
检查项目
容许偏差或容许值（mm）
检查措施
主控项目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
一般项目
1
钢筋材质检查
设计规定
抽样送检
2
箍筋间距
±20
用钢尺量
3
直径
±10
用钢尺量
（2）混凝土灌注桩质量检查原则
项
序
检查项目
容许偏差或容许值
检查措施
单位
数值
主控项目
1
桩位
见上表：容许偏差表
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
2
孔深
mm
+300
只深不浅、用重锤测，或测钻杆、套管长度
3
桩体质量检查
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计规定
试件汇报或钻芯取样送检
5
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
垂直度
见上表：容许偏差表
测钻杆，或用超声波探测
2
桩径
见上表：容许偏差表
井径仪或超声波检测
3
泥浆比重（粘度或砂性土中）
1.15～1.20
用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样
4
泥浆面标高（高于地下水位）
m
0.5～1.0
目测
5
沉渣厚度
mm
≤50
用沉渣仪或重锤测量
6
混凝土坍落度（水下灌注）
mm
160～220
坍落度仪
7
钢筋笼安装深度
mm
±100
用钢尺量
8
混凝土充盈系数
＞1
检查每根桩的实际灌注量
9
桩顶标高
mm
＋30
－50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
（3）钢筋笼在堆放、动输、超吊、入孔等过程中应严格按操作规定执行，防止钢筋笼变形。
（4）对于泥浆护壁成孔灌注桩：
1）泥浆护壁成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔及地面沉陷等状况，应停止钻进。经采限措施后，方可继续施工。
2）施工中应常常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆粘度18～22s，含砂率不不小于4～8%。胶体率不不不小于90%。