钻孔灌注桩的施工工艺设计及施工要点.docx

钻孔桩施工技术及要点第一节钻孔桩施工工艺钻孔灌注桩的施工过程包括场地准备、放样、下套管、钻孔、 清孔、吊装钢筋笼、浇筑混凝土等，施工过程如图3-1所示。钻孔 桩施工是一项质量要求较高的地下隐蔽工程，必须在短时间内完成。 施工必须按照施工工艺进行。由于旋挖钻机采用筒式除渣，因此应严格控制钻进深度，严禁超深。 清孔法是采用泵送清孔法，即在终孔后停止进尺，用泥浆泵连续泵送 515分钟，使孔底泥沙基本清除直到满足清孔要求，同时相比照重 小。泥浆(含沙量小于4%)以保持稳定的水位。3.二次清孔在放置钢筋笼和导管后，在准备浇筑水下混凝土之前，由于这段时间 的间隙较长，孔底会产生一局部泥沙。出洞。3. 3. 3钢筋笼的制作和吊装1、制作钢笼钢筋笼采用钢筋箍筋成型法成型。绑扎顺序大致为等间距布置主 筋，待框架筋固定后按设计间距安装箍筋。箍筋、架设钢筋和主钢筋 之间的接头可采用电弧焊进行焊接。钢筋箍筋与所有主筋焊接，钢筋 箍筋在下端焊接，箍筋和架设钢筋预先与钢笼端部焊接牢固，这样当 钢笼插入时孔底，可有效防止桩端将架设杆插入基础。钢筋笼的主筋 应采用机械连接方式，接头外漏螺纹不得超过一整扣，与同一截面连 接的主筋接头比例不得超过50%o钢筋笼下端的主筋0. 2m后向内侧 弯曲和倾斜。钢保持架生产允许偏差见表3-2。表3-2钢筋笼生产允许偏差序列号工程允许偏差(mm)测试方法1主筋间距±10用尺子测量2马镣间距+ 20用尺子测量3钢筋笼直径±10用尺子测量4钢保持架全长±50用尺子测量接表3-25主杆曲率< 1%用尺子测量6主杆曲率< 1%用尺子测量为保证桩身混凝土保护层的厚度，在主筋外侧安装混凝土保护层砂浆 垫，垫成圆饼状。钢筋笼生产过程中另一个非常重要的环节就是吊筋的安装。安装吊筋 的目的是将钢筋笼固定在预设平面上。在安装吊杆之前，您需要计算 吊杆的长度。吊杆长度计算方法如下首先计算桩顶到套管顶部的距离。由于设计桩顶标高是量，因此 可以通过标高控制点测量套管顶标，那么：桩顶至套管顶的距离二套管顶标高-设计桩顶标高(3-4)知道到外壳顶部的距离可以很容易地计算出吊杆的长度：=0. 15m桩顶至套管顶距离-0. 9m+ 0. lm(3-5)式（3-5）中，0.9m为笼顶至设计桩顶的距离，为吊杆0. 1m上端吊环 高度，为0. 15m吊杆搭接长度和主酒吧。仍以2号盖桩孔为例，套管顶标高为43. 721m,设计桩顶标高为 41.242m。代入式（3-4）得：桩顶到套管顶的距离二43. 721m-41. 242m=2. 479m衣架长度为：吊杆长度-2. 479m-0. 9m+ 0. lm+ 0. 15m=l. 829m上述结果说明，吊杆长度可以保证桩顶位置满足设计标高。这里还提到了倾斜计管的绑扎。因为基坑开挖需要监测桩体位移，所 以需要将测斜管绑在一些钢笼上。测斜管应绑在钢笼内侧，保持水箱 在一条直线上，绑牢。二、钢笼的吊装钢笼的吊装由25t起重机进行。吊装时必须采用双吊点，吊点位置要 适当，总那么位于钢筋箍筋处（吊点应焊接）。钢笼由大钩和小钩起吊, 小钩下部起吊，大钩上部起吊。吊钩上挂有滑轮，钢丝绳穿过滑轮。 钢丝绳的两端用U形卡环与钢笼的加强箍筋牢固连接。在向上的加强 箍筋处设置两个吊点。6. 0m两根钢丝绳对称布置在钢笼的上部，钢 丝绳的两端通过U型卡环与钢笼的加强箍筋牢固连接。8. 0m在加强 箍筋处，每根钢丝绳都有一个滑轮，两个滑轮挂在立杆（型钢制成） 上，立杆上部设有吊钩挂在吊车的吊钩上。起吊时，大钩和小钩同时 受力，大钩将钢笼向上提起，小钩起到稳定钢笼的作用，同时防止钢 笼弯曲和变形。钢笼的作用，同时防止钢笼在吊装过程中处于稳定状 态。吊装完毕后，将钢笼置于孔位，缓慢下降。请勿摇晃、碰撞孔壁 或强行进入孔内网。钢笼插入孔内后，必须定位牢固，保证钢笼方向，钢管插入吊环吊挂 钢笼，保证笼顶标高满足规范要求，防止水下混凝土浇筑过程中下沉 或漂浮。.应准备好入孔定位标高，允许误差为± 5cm,下部悬空； 钢笼上开口应与桩中心对中固定，允许误差为± 3cm.3. 3. 4浇筑的混凝土浇筑前应测量混凝土的坍落度和泥浆的比重。要求的坍落度应为 160mm220mm,泥浆比重应为1. 11. 2。混凝土也应制成试块，养 护后按国家标准测定强度。浇筑混凝土的施工顺序：安装导管一在导管内使止水器紧贴水面一浇凝土图3-3浇筑混凝土施工时序图一、浇筑第一批混凝土放下挡水板，安平混凝土挡板后倒入底部密封混凝土。后盖混凝土浇注到一定量后，用吊车的小吊钩将混凝土挡板吊起，挡水板被混凝土压入孔底，从底部导管排出。浇注第一批混凝土时，距风管底部 的距离应为0.30. 5m,首次密封的风管长度不应小于0. 8m 期。混 凝土初始填充量应按下式计算： JTJIV/ =-dH + h + O.5r) + -df (O.5L-H-h) (3-6)在哪里：V混凝土初填量(m3)d柱孔直径(m )d1导管直径(米)L钻孔深度(m)H导管埋入混凝土的深度(m )h灌注前测得的孔底距导管下端的高度(m )t浇注前孔底沉积物厚度(m )以2号平台桩孔为例，以导管埋入混凝土的深度H, 0.8m浇注前 测量导管底部距孔底的高度为h, 0.4m钻孔直径，导管直径0.8m为 0.2md j,实测钻孔深度L为，25. 93m浇注前孔底沉积物厚度为 0. 03mJToJIo二V/. = X O.82 X (0.8 + 0.4 + 0.5 x 0.03) + -x 0.22 x (0.5 x 25.93 - 0.8 0.4) = 0.98m3442、导管的深度第一批混凝土浇筑后，应连续浇筑混凝土。实际上，由于每个孔需要 浇注的混凝土量在13亦10万左右，而每辆混凝土搅拌车的容量7皿3大约是混凝土浇注的间歇现象在浇筑过程中，应使用量锤检测混凝土外表的上升高度，并及时将导管逐级提升和撤除，以保持导管的 合理深度。导管的最小埋深应根据实际情况严格控制，以保证桩身混 凝土的连续均匀，以免在混凝土上缠绕浮浆和土块，防止桩身打破。 管道的最大埋深是通过使管道内的混凝土能够顺利流出，便于管道的 吊装，减少浇筑、吊装和撤除管道的辅助操作时间来确定的。检测次 数不应少于所用管段数，每次吊管前应检测一次管材内外碎面高度 差。导管埋深见表3-3。表3-3导管埋深值表三、灌注过程中的考前须知导管内径（毫米）桩孔直径（毫米）初灌量埋深（m）连续灌注深度（m）桩顶浇注深度（m）正常灌注最小埋深200601.23.01. 50.8 1.212002.04.02.0230801. 02. 51. 51. 0-1. 225518001. 53. 52.0300>15000. 82.01. 21. 0-1. 21.23.01.5混凝土浇筑必须连续不间断进行。否那么，先浇的混凝土到达初 凝状态，使后浇的混凝土不能离开导管，造成断桩。在浇筑过程中，当导管内混凝土未充满空气时，后续混凝土应 通过导流槽流入漏斗和导管，不得将整桶混凝土倒入导管内，以免在 导管中形成高压气穴并挤出管子节点之间的空气。橡胶垫圈，导致导 管泄漏。浇筑结束时，混凝土难以上升。吊钩可用于上下吊起导管，增 加孔内混凝土的高度，加快混凝土的上升速度。为防止吊管时钢笼被卡住，吊管时应手动施加外力旋转管子， 同时旋转吊管。4、桩顶浇筑标高及桩顶处理桩顶浇注标高应高于设计标高，0.5m以清除桩顶浮渣。桩顶浇筑 后应立即测量桩顶的实际标高。当桩顶混凝土强度到达设计强度的 70%时，将高于设计强度。局部立面被切除。图3-1钻孔桩工艺流程图第二节施工准备3. 2.1放桩放桩是指用相关仪器将设计桩中心点的坐标放入施工现场。放 桩过程为：查坐标一架设仪器一输入坐标一放点。(1)检查坐标这个过程往往被很多测量师忽略，图纸中给出的坐标可能是错误 的。因此，在现场放置桩之前需要进行坐标计算，可以使用Execel 表来检查坐标。(2)设置仪器将全站仪定位在控制点，固定两个支架，伸出第三个支架。使 圆形水平仪的气泡方向与两个固定支架之一在同一直线上，然后调 整支架与气泡对齐。总那么情况下，只要先进行精密调平，再进行精 密调平，棱镜就站在另一个控制点作为后视。(3)输入坐标将待测放点位置坐标输入全站仪，全站仪可计算出控制点与测 放点的距离和角度。(4)放一些调整全站仪，使镜头方向指向测放点方向，误差在2”左右之内， 将棱镜立在测放点附近，不断调整棱镜位置。测距后，将棱镜按给 定的移动距离移动，直到全站仪在测量后的给定移动距离内1mm,然 后将木桩或钢桩钉在棱镜的架设上并喷漆。此时，一桩的桩位为 Delivery is complete。3. 2. 2人工挖坑施工厂区地下管线复杂。为保证管道的平安和正常施工，在钻孔桩 施工前，需要人工挖坑探底，找出管道的准确位置，在钻孔桩施工 前做好防护。探坑深度不小于2. 0m （挖至原土），假设2. 0m以下仍为 回填，且管道位置无法确定，那么必须继续挖至原土或管道位置确定。 为保证施工平安，必须浇筑混凝土挡土墙，探坑开挖后必须施工混 凝土挡土墙，1m防止孔口因土体松散坍塌。3. 2. 3护符放桩的过程与放桩的过程大致相同，只是在人工开挖坑后的盖 板上放置桩位标记，使钻机的中心与桩的中心对齐。准确地标记和 向下钻取。打桩也是施工准备中的一个重要环节，不容忽视。3. 2. 4埋葬外壳采用钢制外壳。根据不同的钻孔直径，4mm钢0.2m套管由 内径比钻孔直径大0. 1m的钢板制成。套管应埋在高于地下水位1. 0m 且2. 0m至少高于施工地面的位置0. 3m。圆柱体不应小于粘土层中的 圆柱体;沙中1. 5m不应小，1. 0m其高度应满足孔内泥面高度的要求。 如果使用旋挖钻机开挖套管，埋深不应小于此值2. 5m。并且要求坚 固且防水。钢套管顶部0.4m有宽高的出浆口 0. 2mo桩位经勘察设计 确定后，应先开挖探坑，确认无管线后下埋套管，套管外围填土夯 实。套管用钻机压入，定位准确，中心线与桩中心线对齐，允许偏 差不大于20mm该值，并保证套管垂直度。倾斜率不应大于L%（L为 套管全长）。3. 2. 5泥浆制备一、泥浆制备技术要求使用的泥浆由优质膨润土制成。泥浆技术指标见表3-1 o表3-1泥浆技术指标表项目姓名刚做的泥再生泥废泥1比重(g/cm 3)1. 06-1. 101. 10 至 1.2521. 252粘度（秒）18 至 2825 至 30>303失水量(ml/30min)<20<30>304泥浆厚度（mm）<3W5>55含砂量（）<4W5>56PH值8到10<11> 11制备好的泥浆还应满足以下要求：(1)及时采集泥样，测定性能指标。新配制的泥浆应进行第一次 试验，使用前一次，钻井过程中再次试验。钻孔后，在泥浆面以下 和孔底以上0. 5米取泥样1米进行测试。泥浆回收和处理各测试一 次。(2)储泥每8小时搅拌一次，每次搅拌或试验均须记录。(3)新鲜泥浆配制好，搁置24小时后，各项指标检验合格后， 方可正式使用。回收的泥浆必须经过振动筛处理，性能指标到达要 求后才能回收利用。(4)施工时经常测量泥浆的比重、粘度、含砂量和胶体率。2、泥浆循环系统环形泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、出泥管、泥浆回收管、制浆机、移动式振动筛、除渣设备等组成，并应配备排水和废浆等 设施。循环系统如图3-2所示。图3-2泥浆循环系统示意图3. 2. 6混凝土配合比及浇注设备混凝土配合比由于混凝土是在水下浇筑的，因此混凝土应具有良好的和易性和 流动性，在导管内易流动，不易离析。因此，对混凝土的粗细骨料和 外加剂都有严格的要求。混凝土的材料要求如下：水泥:选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不低于32. 5, 用量不低于370Kg/m 3水泥初凝时间不早于2. 5h。细骨料：应选用级配合理、质地坚硬、颗粒干净的天然中粗砂。，粗骨料：宜选用硬卵石砾石或碎石。骨料的最大粒径不应大于导 管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4,且不应大于此值40nlm。外加剂：为提高混凝土的和易性和缓凝性，水下混凝土中掺入减 水剂、促凝剂、早强剂等外加剂。二、主要机械设备主要设备：水下混凝土输送管道；用于导管进料的漏斗；水屏障 和混凝土挡板；用于输送混凝土等的搅拌车各设备主要参数如下：管内径为100,000 20cm,分段制作，风管由管套连接，管套末 端有螺纹口。各段风管的长度，2. 5m从上到下1.51n的前三个风管分 别是 0. 5m、1. 0mo漏斗5mm由厚钢板制成，体积大于此In?。采用直径为100的篮球内球，与20cm导管内径相同，混凝土挡 板采用3mni厚圆形钢板，略大于漏斗下口。第三节主要施工流程及施工要点3. 3. 1钻孔施工1、钻机就位钻孔采用德国制造的低噪音、无污染、高效率的Bauer BG25c钻机， 特别适用于坚硬的岩层。所有的性能都在气缸内捕获，成孔速度可达 1015m/ho钻机就位前，检查钻机底座和顶部是否平衡，检查工作区的承载能力 是否满足钻机施工要求，确保钻进过程中不发生位移和下沉过程;测 量时，偏差不应大于2cm。重新测量钻杆的垂直度是一项必不可少的 工作，可以用全站仪进行垂直度的检查。2.钻孔成孔采用“跳二打一”的施工步骤，即每两桩进行一次钻孔施工，既可防止孔距过小造成的踩孔现象，又可防止工时大型移动机械造成的 延误。背部。钻孔前应测量计算设计孔深。设计孔深的计算步骤如下：首先，使用水平仪测量保护管顶部的高度。保护管顶部的测量方法如 下：将水平仪立在待测保护管位置附近，平稳调平框架，将塔尺立在 标高控制点，调整水平仪镜头为垂直中线，读取并记录水平中线所 指示的读数（后视读数），然后将塔尺立于护罩边缘，照旧取读数（前 视读数），那么:护顶标高二控制点标高-远见读数（3-1）计算设计桩底标高如下：设计桩底标高二设计桩顶标高-设计桩长（3-2）计算设计孔深：设计孔深二保护顶标高-设计桩底标高（3-3）以2号盖桩孔为例，设计桩顶标高为，设计41. 242m桩长为23. 25m 设计桩底标高=41.24201-23. 25m=17. 992m测量桩身护管顶高程后43. 721m,可得下式：设计孔深度=43. 721 -17. 992m= 25, 729m.钻孔工艺及要求为：旋挖钻机钻进时，先向钢套管内注入泥浆，低速开钻，使套管边 缘有坚硬的泥浆壁o 2m钻孔深度超过套管后,可以正常速度按Drillo 泥浆在沉淀池沉淀后回收循环利用。钻井过程中，应随时监测泥浆比 重和泥浆中含砂量，记录钻井过程中的相关参数和地质条件，检查地质资料。当钻井到达规定的孔深并停止钻井时，应保持泥浆的正常循环， 直至钻井渣含量小于4%。跳闸时一，应注意轻稳操作，防止划伤孔壁, 并在孔内加入适量泥浆，稳定孔内水头高度。(3)为保证孔深要求，防止过深挖，在钻进过程中当仪器显示钻机 已到达设计标高时，需用测绳复查。在钻井过程中，还应随时注意控 制仪表，控制钻杆的垂直度。(4)钻孔过程中，3nl每进尺2检查一次钻孔的直径和垂直度。用圆 形钢笼(外径D等于设计桩径，高度3)将检具吊入孔内制成钢笼。 5m该中心与钻孔的中心重合。如果上下无悬阻，那么说明钻孔的直径 和垂直度符合要求。(5)钻进过程中如出现踩孔、孔内涌砂等异常情况，应立即将钻具 从孔底提起，保持泥浆高度，防止坍落度和涌砂现象。吸收;泥浆， 保持头部压力以抑制持续的喷砂和孔塌陷。3. 3. 2清洞一、清孔要求孔清洁应进行两次。成孔后立即进行第一次清孔，由钻机的除渣缸清 孔；第二次是在安装下钢筋笼和浇筑混凝土导管后进行，采用泥浆循 环置换法清理孔洞。在清孔过程中，观察孔底沉积物的厚度。当孔底 泥沙厚度不大于此厚度时，100mm可停止清洗，保持孔内水头高度， 防止孔塌。2.第一次清孔