正循环冲击钻施工.ppt

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1、正循环冲击钻施工正循环冲击钻施工 1 1 桩基工程概述桩基工程概述 1.1概述 本工程累计1.2m钻孔桩240根，钻孔桩的长度介于20m33m之间，均为嵌岩桩。根据地质条件及桩基入岩要求，桩基拟采用冲击式钻机用泥浆正循环方法成孔，用垂直导管法灌注水下砼的施工方案。根据总工期要求，准备投入冲击钻机20台，钻孔桩施工计划为90天。1.2地质情况 本标段工程场地在地质构造上属团鱼山-青山复式向斜。该复式向斜位于团鱼山-丰荷山-青山一线，呈北西西向展布，长40余公里，宽33.5公里，向斜西端位于睡虎山一带扬起。该复式向斜的中央构造为团鱼山-青山向斜，核部为三叠系大冶组，局部被北垩-下第三系红层覆盖。北

2、翼发育两条规模较大的北西向走向断层，南翼由次一级岱家山背斜、戴家湖背斜、井冈山向斜和楠木庙向斜构成。该复式向斜被北东东向的舵落口断层、唐家墩断层、长江断层、五通口断层所错断。本标段工程场区地层上覆盖第四系冲、洪积物，下覆基岩为三叠系白云岩、二叠、石炭系灰岩、泥岩，无断层通过。根据设计文件提供地质报告显示，在勘探深度范围内，场区地层共分9大层：素填土(Qml)；粘土（Q4al+pl）；淤泥质粘土（Q4al+1）；-1粘土（Q4al+1）；-2粘土（Q4al+1）；亚粘土（Q4al+pl）；粘土（Q4al+pl）；粘土（Q3al+pl）；-1亚粘土（Q3al+pl）；亚粘土混碎石（Q3al+pl）

3、；-1泥质粉砂岩强风化（N）；-2泥质粉砂岩弱风化（N）；-3泥质粉砂岩微风化（N）；白云岩强（T）。其中本标段区域覆盖层上系第四系冲、洪积物；下覆基岩为第三系泥质粉砂岩、三叠系白云岩，地层分布较不均匀，地质条件较复杂。层素填土，工程性能差。、层，呈软-可塑状，强度一般，工程性能相对较差。层为强度较高老粘土，工程性能较好，能提供较大的桩侧摩阻力。-1层工程性能一般。层强度较高。下覆基岩强度高，岩层分布区域附近岩面起伏较小，灰岩部分地段岩溶较发育。2 冲击钻孔灌注桩施工工艺框图清理场地桩位放线施工钻机就位开挖泥浆池、泥浆调制护筒埋设施工钻机就位复测护筒中心位置、顶部标高制作钢筋笼钻 孔清 孔安装

4、钢筋笼水下灌注混凝土成 孔地质确认报检钢筋笼报检泥浆性能指标清理施工场地3 钻孔准备工作 钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、平整施工场地、布设道路、设置供水、供电系统、制作和埋设护筒；制作钻架（钻机未配备钻架时），开挖泥浆池、泥浆备料与调制、沉淀出碴及准备钻孔机具等。冲击钻机主要由钻架、卷扬机、钻头、泥浆泵组成。3.1 场地准备 施工场地为菜地，将场地杂物清除后既可搭设工作平台，桩位在原有机耕混凝土路上的，需凿除混凝土路面后再搭设工作平台。3.2 主要施工机械设备计划表 3.3 护筒 护筒采用钢护筒，用614mm的钢板卷成，护筒的内径一般都大于桩径1520cm。护筒平面位置偏差不得大于5厘米

5、，护筒斜度不得大于1%。护筒的埋深在旱地或浅水处，对于粘质土不小于1.01.5m，对于砂类土应将护筒周围0.5m1.0m范围土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下。3.4 泥浆 3.3.1 泥浆的主要性能有：相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度（PH值）。相对密度：泥浆的相对密度是泥浆与4时同体积水的质量之比。泥浆的相对密度增大时，在钻孔中对孔壁的侧压力也相应增大，孔壁也越稳定，悬浮携带钻碴的能力也越大。然而，相对密度过大的泥浆，其失水量也加大，孔壁上的泥皮也增厚，这就增加了泥浆原料的消耗，而且会给清孔和灌注砼造成困难。粘度：粘度是液体或混合液体运动时，各分子或颗粒之间产生的

6、摩擦力。粘度大的泥浆，产生的孔壁泥皮厚，对防止翻砂，阻隔渗漏有利，对悬浮携带钻碴的能力强。但粘度过大，则易“糊钻”，影响泥浆泵的正常工作，增加泥浆净化的困难，进而影响钻进速度。粘度过小，钻碴不易悬浮，泥皮薄，对防止翻砂、渗漏不利。静切力：静切力是静止的泥浆，受外力开始流动所需的最小的力。泥浆静切力要适当，太大则流动阻力大，流往沉淀池的泥浆中的钻碴不易沉淀，影响净化速度，使泥浆相对密度过大，钻进速度降低，太小则悬浮携带钻碴效果不好，钻进速度也会降低。含砂率：含砂率是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积比。泥浆含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损泥浆泵。胶体率：胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的

7、粘土颗粒与水分离的程度，以百分比表示，胶体率高的泥浆，粘土颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能力高，否则反之。失水率：失水率又叫失水量或渗透量，是泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作用下在一定时间内渗入地层的水量以ml/30min为单位。酸、碱度：以PH值表示，PH值等于7为中性泥浆，小于7为酸性，大于7为碱性。3.3.2 根据钻孔方法和土层情况，调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆性能指标可参照下表：注：地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限。地质较好，孔径或孔深较小时，指标取低限，反之取高限。3.3.3 泥浆的制备 粘土的选择及普通泥浆的调制 粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过

8、冻融的粘土为好，应尽量就地取材。经过鉴定，具有下列特征的土，可符合上述要求作为调制泥浆的原料。自然风干后，用手不易掰开捏碎；用刀切开时，切面光滑，颜色较深；水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指搓捻，感觉砂粒不多。浸水后能大量膨胀。一般可选塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量50%的粘土制浆。当缺少适宜的粘土时，可用略差的粘土，并掺入30%的塑性指数大于25的粘土；若采用粘质土时，其塑性指数不宜小于15，大于0.1mm的颗粒不宜超过6%。所选粘土中不应含有石膏、石灰或钙盐类化合物。泥浆的调制制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅

9、拌时间，提要求为原则，泥浆池包括沉淀池和泥浆池。泥浆池容量大小由钻孔所需泥浆的方量的1.5倍考虑。4 冲击（正循环）钻机成孔工艺 采用冲击正循环钻孔，具体方法是泥浆泵接高压管至导管口，通过泥浆泵将泥浆压入孔底，将悬浮钻渣由护筒口排出进入沉淀池，经过沉淀的泥浆流入储浆池重新使用。泥浆池、高压泥浆泵、出浆管和进浆管四大部分组成，钻孔过程中应适量补充泥浆。4.1 机具布置 机具布置随所用钻机类型而异。在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机对位，安装好钻架，对准桩孔中心，就可以冲击钻进。根据钻头重量及安全系数确定钢丝绳的直径，并注意要有出厂合格证，检查钢丝绳的质量，要求优质柔韧，无死弯和断丝。钢丝绳

10、要有足够的长度，即以卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高，滚筒上要留有7圈以上的富余量，绳尾必须锚固在滚筒上。钢丝绳与钻头连接，宜采用钨金套，也可采取转向套连接，主钢丝绳与钨金套上钢丝绳应同直径，连接卡子不得少于8个，间距为180200mm，安装时先对称拧紧每个卡子，然后再逐个复拧，使每个卡子受力均匀。泥浆质量。冲击成孔时，将粘土原料投入孔底，利用冲击钻头上下冲击，搅拌成泥浆。若采取人工搅拌则先将粘土加水放入制浆池内浸透，然后用人工搅拌。泥浆的循环和净化处理 冲击正循环钻孔 泥浆循环系统主要由泥浆池、高压泥浆泵、出浆管和进浆管四大部分组成。泥浆从导管至孔内，经由孔口出浆管进入泥浆池，经过沉淀池，再

11、由泥浆泵将泥浆经由进浆管送回孔底。含碴泥浆再从孔底上翻至孔口，经出浆管进入泥浆池。通过泥浆循环，孔底的钻碴即可在泥浆池中沉淀下来，再人工将钻碴清除，达到清碴的目的。机械净化法（泥浆分离器净化）机械净化泥浆法把井孔内排除的混有钻碴的泥浆送到二级或三级高频振动泥浆筛上，首先把0.5mm以上的大颗粒筛出，混有0.5mm以下的砂粒的泥浆用泥浆泵压入旋流除碴器，净化后返回井孔。泥浆循环路径：新制泥浆泥浆池桩孔泥浆分离器净化泥浆池桩孔。泥浆池 泥浆池设置在桥梁左幅墩位附近，以便泥浆循环，泥浆池的设置满足钻 4.2 开孔 开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘

12、土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位（河中水位）1.52.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。特别是护筒底口以下3米以内，须反复投入小片石（粒径不大于15cm）与粘土的混合物，采用小冲程冲砸密实，防止缩孔或坍孔。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁坚实不坍不漏。在砂及卵石类土等松散层开孔或钻进时，可按1：1投入粘土和小片石的混合物，以冲击锥反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时应采取回填反复冲击23次。4.3 正常钻进时，应注意以下事项：4.3.1 冲程大小和泥浆稠度应按通过的土层情况掌握，当通过砂、砂砾石或含砂量较大的卵

13、石层时，应采用12m的中、小冲程，并加大泥浆稠度，反复冲击使孔壁坚实，防止坍孔。4.3.2 当通过含砂低液限粘土等粘土质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用11.5m的小冲程，防止卡钻、埋钻。4.3.3 当通过坚硬密实卵石层及漂石、基岩之类土层时，可采用45m的大冲程，使卵石、漂石或基岩破碎。4.3.4 在任何情况下，最大冲程不宜超过6m，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔壁不圆。4.3.5 为正确提升钻头的冲程，宜在钢丝绳上作标志。4.3.6 钻头直径磨损超过1.5cm时，应及时更换、修补。4.3.7 需将钻头提起时应关闭泥浆泵避免出现浆嘴喷射砂卵石孔壁造成塌孔。4.3.8 钻进时落

14、钻头速度要均匀。不得过猛或骤然变速，以免碰撞孔壁或护筒，或因提速过快而造成负压引起坍孔。4.3.9 在钻进过程中，必须勤松绳，每次少松绳，防止打空锤。4.3.10 钻孔应一次成孔，不得中途停顿，如因故障停顿时，钻头应提出孔外，孔口加盖防护。4.3.11 为防止掉钻头，要求每班检查12次钢丝绳、卡子、滑车、钻头卷扬机等机具设备，若发现钢丝绳在同一旋距内断丝超过2根，则应予以更换，其他机具发现问题应及时处理或更换。4.4取渣破碎的钻渣，部分和泥浆一起挤入孔壁，大部分靠取渣筒清楚孔外，故在冲击一定时间后，应将冲击锥提出，换上取渣筒取渣。一般在密实坚硬土层没小时纯钻进尺小于510cm，松软地层没小时纯

15、钻进尺小于1530cm时，应进行取渣。或每进尺0.51.0m时取渣一次，每次取渣45筒，或取至泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。在开孔阶段，为使钻渣挤入孔壁，可待钻进45m后再取渣，正常钻进每班至少取渣一次。取渣后应及时向孔内添加泥浆以维持水头高度，投放粘土造浆的，一次不可投入过多，以免粘钻头、卡钻头。4.5 检孔 钻孔达到设计标高后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，检孔器用圆钢筋制作，高度为钻孔直径的46倍，直径与钻孔桩直径相同。钻孔桩成桩检测标准钻孔桩成桩检测标准5 钻孔事故的预防及处理 5.1 坍孔 各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔

16、口冒细密的水泡，出碴量显著增加而不见进尺，钻机负荷明显增加等。5.1.1 坍孔的原因 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。未及时补浆（或水）或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。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。在松软砂层中钻进进尺过大。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。5.1.2 坍孔的预防和处理 在松散粉砂土和流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆。汛期水位变化过大时，应采取升高护筒，增高水头。发生

17、孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂（或粘土）混合物到坍孔处以上12m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入，严防触及孔壁。5.2 斜孔 5.2.1 斜孔原因 钻孔中遇有较大的孤石或探头石。在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。5.2.2 斜孔的预防和处理 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，并经常检查校正。在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻头控

18、制进尺，低速钻进，或回填片石冲平后再钻进。5.3 扩孔和偏孔 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头摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能走到设计深度则不必处理。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：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头 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（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失

19、水率小的优质泥浆护壁并须快速慢进，并复钻二、三次；或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使缩孔部位达到设计孔径要求为止。5.4 梅花孔（或十字孔）常发生在冲击钻钻进时，冲成的孔不圆，叫梅花孔或十字孔。5.4.1 形成的原因 锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。操作时钢丝绳太松或冲程太小，钻头刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。在非匀质地层，如漂卵石层，堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁 凸 进，成孔不圆。5.4.2 预防办法 应经常检查转动装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转

20、向装置。选用适当粘度和相对密度的泥浆。用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填重钻。5.5 卡钻 卡钻常发生在小冲击钻钻进时，冲锥头卡在孔内提不起来，发生卡钻。5.5.1 产生卡钻的原因 钻孔形成梅花形，钻头被狭窄部位卡住。未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的钻头大了，又用高冲程猛击，极易发生卡钻。伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶。孔口掉下石块或其它物件，卡住钻头。在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，以便钻头被吸住。大绳松放太多，钻头倾倒，顶住孔壁。5.5.2 处理方法 处理卡钻应先弄清情况，针对卡钻原因进行处理。

21、宜待钻头有松动后方可用力上提，不可盲动，以免造成越卡越紧。当为梅花卡钻时，若钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动至孔径较大方向提起钻头，也可松一下钢丝绳，使钻头转动一个角度，有可能将钻头提出。卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将钻头勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将钻头提出。在打捞过程中，要继续循环泥浆，防止沉淀埋钻。用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准钻头一侧或吸锥处适当冲射，使卡点松动后强行提出。实用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头

22、拔正。5.6 糊钻和埋钻 糊钻和埋钻常出现于冲击钻钻进。在粘土层冲击成孔时，由于冲程太大，泥浆粘度过高，钻碴量大，以至钻头被糊住或被埋住。预防和处理办法：可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻头、减小冲程适当控制进尺，若已严重糊钻，应停钻，清除钻碴。6 岩溶地区钻孔桩成孔措施 由于本标段灰岩部分地段岩溶较发育，在钻孔桩施工过程中如果遇到溶洞要根据岩溶发育程度及溶洞填充物情况选择护筒跟进、粘土加片石冲击、预注浆液等措施，以便顺利成桩。6.1 预注浆液 6.1.1机具材料准备 根据地质情况选择合适的工程地质钻机，施工注浆机，每

23、根桩补充14个地质钻探孔，并补充详勘地质资料。选择注浆机及相应注浆设备。注浆机的注浆压力一般在0.20.7MPa之间。注浆物质。一般采用强度较低的粘土水泥浆或强度较高的纯水泥浆，比较而言前者分散度和亲水性较好，且稳定性大大提高。注浆物质的配比由试验确定。其它常用设备。6.1.2注浆施工 注浆施工的目的是对岩溶地层进行加固和堵漏，使桩位地层满足钻孔桩施工条件，注浆施工的部位是桩位四周一定范围内具有漏浆裂隙和漏浆溶洞的地层。注浆孔的布设 注浆孔一般布置在钻孔桩中心及桩侧四周一定范围内，当钻探发现较复杂的地质状况或异常时，还需补充钻孔。确定注浆控制标准 根据地质情况或施工经验进行设计计算，初步确定注

24、浆量和注浆压力等控制标准。地质钻孔 地质钻机钻孔，一般采用泥浆循环护壁钻进，先在孔位垂直打入钢管护筒作为引孔，并保持一定的泥浆水头压力，以预防塌孔。钻进过程中一旦发现孔口水头迅速下降则说明钻至漏水的岩溶地层，需要进行注浆处理。钻孔顺序一般按先深溶洞后浅溶洞的顺序，并根据每根钻孔桩中心位置先外围后内侧的顺序进行，以利用靠内侧的孔检验外围孔位的堵漏效果。注浆施工 注浆施工一般步骤为：钻孔并观察孔口泥浆发现漏浆地层清洗钻屑及钻孔壁上的松软料进行压水试验以获得相关地层的渗透性等资料注浆。注浆施工一般采用自上而下孔口封闭分段注浆或自上而下栓塞分段注浆法。自上而下孔口封闭分段注浆即当钻至漏浆地层，封闭注浆

25、钻探孔的孔口进行注浆，当浆液终凝后继续向下钻进，再次发现漏浆地层则重复第一次灌浆的步骤，直至终孔完成该注浆孔的注浆。自上而下栓塞分段注浆方法所不同的是采取孔内栓塞封堵代替直接封闭孔口，这样堵塞更严密，并且能取得比较准确的压水资料。使用何种方法一般根据需要达到的效果进行选择。注浆结束前，一般要采用最大灌浆压力闭浆30min左右。6.2 粘土加片石冲击 6.2.1 根据溶洞大小备足成孔用水、粘土、片石等必备材料，确保意外情况出现时，不致发生停工待料及其他严重的事故发生。6.2.2 在溶洞中钻进，由于钻孔桩进入溶洞范围内，溶洞不是整齐的，顶板和底板犬牙交错，高低不平，钻进溶洞顶板及底板都存在一个斜面

26、开孔问题。因此必须采取响应措施。根据地质柱状图掌握钻进标高或冲击声判断，钻进接近顶板0.30.5m时应控制冲程在1.0m以内，空洞内钻进须分层面填粘土坯和片石块（边长1015cm）。经反复冲砸以形成泥壁，堵塞原洞内填充物的活动通道，防止孔壁坍塌和泥浆流失。钻头在洞内冲击高低不平的岩面时，或一面有岩，一面悬空时，容易造成卡钻或斜孔事故。纠偏方法仍是抛填片石和粘土坯，用低冲程冲击密实，反复循环多次，保证冲孔质量。6.2.3 在钻孔进入岩溶地层时，投入大量潮湿的粘土块和片石并立即补水，利用钻头冲击粘土块和片石挤入溶洞及其裂缝中，堵住溶洞和岩溶裂隙，形成一个封闭的环形壁，完成钻孔桩施工成桩，处理方法为

27、：钻至离溶洞顶部1m左右时，准备足够的小片石（粒径为1020cm）和粘土，粘土要做成泥球（1520cm大小），对于半充物和无填冲物的溶洞要组织足够的水源。钻至离溶洞顶部1m左右时，在11.5m范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。对于空溶洞或半充填的溶洞，在击穿洞顶之前，应有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水，然后根据溶洞的大小按1：1的比例回填粘土和片石，进行冲砸堵漏，只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥的溶洞，进入溶洞后也应向孔内投入粘土、片石混合物（比例1：1），冲砸固壁。钻头穿越溶洞时要密

28、切注意主钢丝绳的情况，以便判断是否歪钻。若歪钻应按1：1的比例回填粘土和片石至弯处0.5m以上，重新冲砸。6.3 护筒跟进 对于特大型空溶洞或半充填的溶洞，为了防止孔壁坍塌，采用用套筒（小护筒）跟进，隔离上部松软地层的方法进行处理。6.4 混合法 根据溶洞大小和岩溶的具体条件，可采用上述三种方法混合使用。7 清孔7.1 清孔的目的 清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻碴，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。清孔还为灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利，确保砼质量，避免出现断桩之类重大质量事故。7.2 清孔的方法 当使用冲击

29、钻时，也可采用换浆法清孔，清孔分两次进行，第一次，钻孔深度距设计孔底标高1米左右时，将泥浆池中的泥浆全部放掉，向孔中投入约10m3粘土重新造浆替换原来的泥浆；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。泥浆指标满足要求，相对密度1.051.3，粘度1622s，含砂率4%之后，再将钻头提出，下检孔器，检查合格后，即可下钢筋笼和砼灌注导管，然后进行第二次清孔。第二次清孔时，先将砼灌注导管插入孔底，然后盖上闷头，接上泥浆管，开动泥浆泵，让泥浆循环，直到孔底检测沉淀厚度满足规范要求。7.3 清孔的质量要求 7.3.1 孔底沉淀土的厚度

30、不大于设计规定。7.3.2 清孔后的泥浆性能指标：含砂率不大于4%，相对密度为1.051.30，粘度为16s22s，胶体率95%，各项指标在钻孔的顶、中、底部分别取样检验，以其平均值为准。8 钢筋笼及声测管制作、安装 8.1 钢筋笼所用钢筋规格、材质及各项性能指标均应符合设计及规范要求，有出厂证明或检验报告单。原材料进场堆放在钢筋底部衬垫枕木上，确保钢筋堆放离地面高30cm，保证底部排水畅通。钢筋放置过程中，需采用彩条布遮盖防雨防尘。现场施焊的焊缝应按规范要求进行并抽检试验。8.2 设专用胎架和施工平台，按照设计图纸将钢筋笼按要求分段制作，加强箍筋间距按设计设置。8.3 钢筋加工严格按照设计图

31、纸和相关技术规范的要求执行，主筋在制作前必须整直，整直后钢筋弯曲度应不大于长度的1%，并不得有局部弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋笼主筋接头应互相错开，接头长度内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度内的受力钢筋，其接头截面积占总截面积百分率小于50%（接头长度为35d）。8.4 成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取预防变形措施，不得产生运输变形。为防止钢筋笼在吊装、运输、安装过程中变形，对钢筋笼加强筋处进行交叉加固，加固方式采取在钢筋笼内加十字撑的方式，并焊接牢固，当钢筋笼安装就位后将其拆除。钢筋笼分节起吊连接时，采用汽车吊机大小钩配合起吊，并将吊点处采用扁担加固并起吊，以防止

32、钢筋笼变形。8.5 按顺序逐节垂直下放钢筋笼，上下节钢筋笼各主筋应对准校正，节段间在孔口采用帮条焊接方式对称施焊，焊接长度满足规范要求（或采用螺纹联结）。下钢筋笼时间要尽量缩短，并每隔2米在同一截面上按90度对称安置4个钢筋保护筋。8.6 桩基检测声测管采用57mm的钢管，壁厚3mm。安装声测管钢筋笼的要求将声测管伸入桩底部并用薄钢板堵焊，每隔2m用5号铁丝将声测管绑扎在主筋上及在加强钢筋上焊钢筋环固定，将声测管分节焊接，焊缝牢固、饱满，确保声测管不漏水、不泌水。将声测管内灌满水后，将上部用薄钢板堵焊，以防止钻孔泥浆或混凝土砂浆进入声测管而影响桩基检测。声测管焊接时，必须采用小焊条，防止将声测

33、管焊破漏水。8.7 钢筋笼起吊时，吊点应拴牢并布置合理，使笼子吊起后处于自然铅垂状态，并无明显变形，下吊钢筋笼骨架过程中，不要碰撞孔壁，要采取措施让其沿孔中心垂直插入。在钢筋笼外侧焊设计图纸上的定位钢筋，以保证保护层的厚度。吊放钢筋骨架入桩孔时，均匀下落，保证钢筋笼居中。钢筋笼下到标高后，要检查钢筋笼顶部的中心偏差，使之5cm，待全部入孔经确认符合要求后，将钢筋笼进行固定，避免下沉和灌注混凝土时上浮。8.8 钢筋骨架制、安精度要求见下表：钻孔桩钢筋骨架制作安装标准钻孔桩钢筋骨架制作安装标准钻孔桩钢筋骨架制作安装标准9 钻孔桩灌注水下砼 水下砼工程一般采用直升导管法施工。用直升导管法灌注水下砼时

34、，砼拌和物是通过导管下口，进入到初期灌注的砼（作为隔水层）下面，顶托着初期灌注的砼及其上面的泥浆或水上升。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使灌注工作在首批砼初凝以前的时间内完成。9.1灌注机具设备的准备 9.1.1 导管：导管是灌注水下砼的重要工具，用钢板卷制焊成或采用无缝钢管制成。其直径按桩长、桩径和每小时通过的砼数量决定，可按下表选用。导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、承压、水密试验。水密试验时水的压力不小于井孔内水深1.3倍的压力，进行承压试验时的水压力不应小于导管管壁可能承受的最大内压力Pmax。试验方法是把

35、拼装好的导管先注满水，两端封闭，一端焊风管接头，输入计算的风压力，经过15min不漏水即为合格。导管可在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。分段拼装时应仔细检查，变形和磨损严重的不得使用，导管内壁和法兰盘表面如粘附有灰浆和泥砂应擦拭干净。9.1.2 漏斗、储料斗 漏斗：导管顶部应设置漏斗，其上设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗：它的作用是储放灌注首批砼必需的储量。漏斗和储料斗的容量（即首批砼储备量）应使首批灌注下去的砼能满足导管初次H2埋置深度的需要。钻孔灌注桩漏斗和储料斗最小容量可用下式计算：所需混凝土数量可参考公式：V（D2/4）(H1+H2)+（d2/4）h1式中：V首斗混凝土方量（m

36、3）；D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2初次导管埋深m，取1.0m；d导管内径m；直径（m）最大孔深的墩位最大孔深（m）h1(m)导管直径(m)首斗砼方量V(m3)1.2HZ773314.480.282.47 d导管内径m；H灌注混凝土时孔深度m；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时导管内部混凝土柱平衡导管外；根据公式HWr1=h1r2计算，其中r1为泥浆的比重，取1.1；r2为混凝土的比重，取2.4，h1按最大孔深度H计算，即考虑最不利情况。桩径最大孔深度H布置及V的计算 9.1.3 砼的运输、提升和导管的升降 砼的运输：砼的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速不间断

37、为原则，防止在运输中产生离析，用砼搅拌车和砼输送泵或泵车输送。砼的提升：在需要的时候用汽车吊机配合提升。导管的提升：导管的吊挂和升降，用倒链和汽车吊机，需保证导管升降高度准确。起重能力应与导管全部砼时的重力相适应。隔水栓（球栓）、阀门：首批砼灌注数量较大，需在漏斗下口设置栓、阀，以储存砼拌和物，待漏斗和储料斗内储量够了，才开启栓、阀使首批砼在很短时间内一次降落到导管底。球栓：球栓球面要光滑。采用剪球法时球的直径宜比导管内径小2cm2.5cm；采用拔球法，球的直径可大于导管直径1cm1.5cm。拔球方法是灌注砼前将球置于漏斗颈口处，球下设一层塑料布或若干层水泥袋纸垫层，用细钢丝绳引出。当达到砼初

38、存量后，迅速将球向上拔出，砼压着塑料布垫层里与水隔绝的状态，排走导管内的水而至孔底。阀门：在漏斗下孔口以下两节导管间安设阀门。在漏斗颈口用一层塑料布覆盖好，关闭阀门后向漏斗上料，使注入的砼盛到阀门以上，当有足够数量的砼打开阀门，砼迅速下落到孔底，阀门设备可厂家制作。9.2水下砼的配制 水下砼的强度、等级和材料应符合设计和施工要求。9.3 水下砼的灌注 9.3.1 灌注砼表面测深和导管埋深控制 测深：灌注水下砼时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度、导管埋置深度和桩顶标高。如探测不准，将造成沉淀过厚，导管提漏，埋管过深，因而发生夹层断桩，短桩或导管拔不出事故。测深目

39、前多采用锤法，就是用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面，根据测绳所示锤的沉入深度作为砼的灌注深度。测砣一般制成圆锥形，锤重不宜小于40N，测绳用质轻、挂力强，遇水不伸缩，标有尺度的尼龙或钢丝测绳为宜。测绳应经常用钢尺校核，每根桩应在灌注前至少校核一次。探测时应仔细，并以灌入的砼数量校对，防止错误。9.3.2 导管埋深控制 灌注砼时，导管埋入深度一般宜控制在2m6m之内，当拌和物内掺有缓凝剂，灌注速度较快，导管坚固并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但最好也不要超过6m，拔管前需仔细探测砼面深度。9.3.3 水下砼的灌注 灌注前，对孔底沉淀层厚度应在进行一次测定，如厚度超过规定

40、，可用喷射法向孔底喷射35min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下砼。拔球或开阀后，将首批砼灌人孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。要防止砼拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝法，致使测深不准，灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔水位升降，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作

41、平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆方整齐。在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，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。当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时砼的流动性过小，使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性。当砼面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并徐徐灌注砼，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力。当孔

42、内砼进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段砼清除。一般不宜小于0.5m，长桩不宜小于1.0m。有关砼的灌注情况，各灌注时间、砼面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象，应指定专人进行记录。9.4 灌注事故的预防及处理 9.4.1 导管进水（俗称砼洗澡）主要原因：首批砼储量不足，或虽然砼储量已够，但导管底口距孔底的间距太大，砼下落后不能埋设导管底口，以至泥水从底口进入。导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。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，水从接头或焊缝流

43、入。预防和处理方法：为避免发生导管进水，事前要采取相应措施加以预防，万一发生，要立即查明事故原因，采取相应的处理方法。若是上述第一种原因引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌和物通过泥石泵吸出或者用空气吸泥机吸出。不得已时需将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放钢筋骨架、导管并投入足够储量的首批砼，重新灌注。9.4.2堵管 在浇筑过程中，砼在导管中下不去，称为堵管。在钻孔桩浇筑过程中发生的堵管现象，其发生的原因有多种，施工过程中要根据堵管产生的不同原因采取相应的措施。气堵 主要原因是向导管内倾注砼时速度过快，导管内空气不能及时排出而形成高压气囊，造成导管内砼压力不够而不能排出，从而形成气

44、堵。砼离析堵管 主要原因是砼和易性不良，砼泌水、离析甚至砼假凝现象造成离析部位砼与导管摩擦力增大而造成堵管。处理措施 传统方法是在导管上口安装附着式震动器，使砼与导管间摩擦力减小；使用起重设备上下抖动导管，并采取让导管快速下落，利用砼惯性力致使砼流动。另外，对于气堵现象，也可向导管内插入排气管的方法进行针对性处理。砼堵管的现象还可能有许多其它因素，如砼内有异物卡在导管中，浇筑砼停顿时间过长以致砼初凝失去流动性，以及导管漏水造成砼离析，陈旧导管底口卷曲等等。因而在浇筑过程中，要密切注意以防止引起砼堵管事件的发生，浇注过程尽可能连续有序，发生堵管要尽快处理，以免贻误时机，造成返工。9.4.3 埋管

45、 导管无法拔出称为埋管。其原因是：导管埋入砼过深，或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大，或因提管过猛将导管拉断。预防办法：严格控制导管埋深宜控制在26m。9.4.4 钢筋笼上浮 钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于导管上拔，导管挂钢筋笼所致外，主要的原因是由于砼表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口3m至以上1m时，砼浇筑速度（m3/min）过快，使砼下落冲出导管底口向上反冲，其托力大于钢筋笼的重力所致。为了防止钢筋笼上浮，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼1m之内，且砼表面在钢筋笼底部上下1m之内时，应放慢砼浇筑速度，允许的最大浇注速度与桩径有关，本工程的桩径为1.2m，浇注

46、速度应控制在0.55 m3/min左右。克服钢筋笼上浮，除了主要改善砼流动性能、初凝时间及浇注工艺等方面的考虑外，还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑，具体措施为：钢筋笼上端主筋焊接在护筒上或在钢筋笼上增加压重，可以承受部分砼顶托力。适当加大初凝砼的坍落度及和易性，并掺和缓凝剂以延长砼的初、终凝时间，以避免钻孔桩顶层形成强度较高的“硬层”，减小砼面上升对钢筋笼的顶托作用。在浇筑水下砼的过程中，应特别注意砼面到达钢筋笼底标高位置时的操作，为防止钢筋笼上浮，当砼面拉近钢筋笼底时应保持较大的埋管深度。放慢浇筑速度，以减小砼向上的冲击力，当砼面超过钢筋笼底2m左右，应减小导管的埋深，使导管底口处

47、于钢筋笼底标高附近，并加快浇筑速度，以增加钢筋笼的埋深。当砼面高于钢筋笼底24m后即可正常浇筑。10 破桩头、桩质量检验 10.1待桩基混凝土的强度达到设计强度时,凿除桩头混凝土至设计标高,按要求对基桩进行检测。10.2 桩质量检验 必须对每根桩做好一切施工记录，并按规定留取混凝土试验件，做出试压结果。将上述资料整理好，提交有关部门检查及验收。对施工完毕的桩，由业主及质检部门会同设计部门，按有关规定的要求数量采用超声波检测，或采取其他有效的方法进行鉴定。10.3 施工容许偏差孔径：不小于设计孔径孔深：不小于设计孔深混凝土强度：不小于设计强度孔位偏差：10cm倾斜度：1%桩灌注前孔底沉渣：符合设

48、计要求11 工程质量保证措施 11.1检查验收程序工序完成工班自检质 检 工 程 师 检 查监 理 工 程 师 检 查下道工序开始返工或返修合格合格 不合格 11.2 钻孔灌注桩施工技术保证措施 11.3.1由测量人员定出桩中心位置，在孔位处进行人工探孔，在地表以下2m范围内查明地下管线后，由测量人员放出桩位十字点，埋设护筒，制作好循环泥浆，并控制好泥浆比重，保证施工中泥浆护壁的质量，避免坍孔等情况出现。11.3.2钻孔应连续进行，不得中断。做好记录，在土层变化处捞取渣样判明土层，以便与地质剖面图相核对，判定终孔标高，保证桩的质量。11.3.3 在终孔和清孔后，应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径

49、、垂直度、泥浆相对密度、孔底沉淀厚度等进行检验，要求满足设计规定。11.3.4桩身砼应连续灌注，并按图纸的要求比设计桩顶多灌注0.5m，待下一工序开工前凿除质量不好的部分。11.3.5 基桩必须经验收合格后方能进行下一道工序施工，为确保工程质量，应按设计要求进行检测试验。11.3.6钻孔桩施工必须严格按照施工工艺的要求实施。在冲孔过程及混凝土浇注过程当中出现任何问题都必须按照施工方案进行处理，保证成桩质量。12 安全保证措施 12.1现场用电的安全措施 施工现场的临时用电，严格按照施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005的规定执行：临时用电工程的安装、维修和拆除，均由经过培训并取得上岗

50、证的电工完成，非电工不准进行电工作业。电缆线路采用“三相五线”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度及线距应符合安全规定，并应架在专用电杆上。变压器必须设接地保护装置，其接地电阻不得大于4，变压器设护栏，设门加锁，专人负责，近旁应悬挂“高压危险、切勿靠近”的警示牌。室内配电盘、配电柜前要有绝缘垫，并要安装漏电保护装置。种类电气开关和设备的金属外壳，均要设接地或接零保护。配电箱要能防火、防雨，箱内不得存放杂物并应设门加锁，专人管理。移动的电气设备的供电线，应使用橡胶套电缆，穿过行车道时，应穿管埋地敷设，破损电缆不得使用。检修电气设备时应停电作业，电源箱或开关握柄应