钻孔灌注桩施工技术知识培训.pptx

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1、钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术一、施工准备一、施工准备第1页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术1.1三通一平施工前，做好三通一平，即水通电通路通和场地整平。由于唐海地区地表水匮乏，且地下水含盐量较大，水通问题需提前重点解决，如利用沟渠灌溉水或废弃水塘或运水车运水；电通问题主要通过自发电解决，部分利用网电；路通：在每两个墩之间从干线便道引入支线便道。支线便道采用砖渣填筑，支线便道应满足钻机、罐车等工程车通车要求，并满足汽车吊、砼泵车的作业条件要求。支线在接入干线的转弯处需重点处理，必要时支垫钢板。墩位处原地面除要整平外，如果地势明显低于四周、散排水困难，还需在墩位四周挖设临时截水沟。塘中桩，在

2、施工前需先排水（必要时先填土围堰），挖除墩位处的淤泥，换填粘土至设计桩顶标高。第2页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术1.2材料进场检验材料包括混凝土原材料、钢材、混凝土垫块。原材料的质量检验总负责人为项目部总工，原材料进场的具体程序为：由工程部核对图纸并根据施工进度做好材料计划，原材料进场后由物设部负责核对产地、规格、型号、品种、数量等，并检查外观质量，不符合要求的不得签收、入库，并保管好出厂合格证或质保书。然后由物设部委托试验室进行原材料检验，经试验检验不合格的材料必须清退出场。安质部负责抽检、监督。钢筋原材检验合格后，还需进行可焊性试验及直螺纹连接第3页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩

3、施工技术试验。另外，对于作业队的每个新进场电焊工、车工要进行焊接和机械连接的型式检验。1.3台后处理桥台桩基处需先软基处理后才能进行施工，地面标高不足设计桩顶标高时通过填土或提高钢护筒至设计桩顶标高。1.4钻机选型钻机按井孔中土（钻渣）的取出方法不同主要可以分为：回旋钻、旋挖钻、冲击钻、螺旋钻、潜水钻、冲抓钻。其中，回旋钻工艺又可以分为正循环回旋钻、反循环回旋钻。其成孔的工艺原理、适用范围及优缺点见下表。第4页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术序号序号成孔方法成孔方法成孔原理成孔原理1正循环回正循环回转钻成孔转钻成孔用泥浆泵将泥浆高压泵入钻杆的空腔内，从钻杆底部射用泥浆泵将泥浆高压泵入钻杆

4、的空腔内，从钻杆底部射出，底部的钻头在钻杆的带动下回转，将土层搅松成为出，底部的钻头在钻杆的带动下回转，将土层搅松成为钻渣，被泥浆浮悬，随着泥浆上升而溢出流到孔外，再钻渣，被泥浆浮悬，随着泥浆上升而溢出流到孔外，再经过沉淀池沉淀净化，泥浆再循环使用。孔壁靠水头压经过沉淀池沉淀净化，泥浆再循环使用。孔壁靠水头压力和泥浆形成的泥皮保护。钻渣为自由排出力和泥浆形成的泥皮保护。钻渣为自由排出2反循环回反循环回转钻成孔转钻成孔泥浆由孔外沟槽自流入孔内，用真空泵或其他方法（如泥浆由孔外沟槽自流入孔内，用真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻孔渣从孔底吸入钻杆空腔内，从钻空气吸泥机等）将钻孔渣从孔底吸入钻杆

5、空腔内，从钻杆顶端连接的软管排入泥浆池内。钻渣为强制性排出。杆顶端连接的软管排入泥浆池内。钻渣为强制性排出。第5页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术序号序号成孔方法成孔方法成孔原理成孔原理3旋挖钻成旋挖钻成孔孔用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外4 冲击钻成冲击钻成孔孔用冲击式装置或卷扬机起落实心或空心钻锥，上下往复用冲击式装置或卷扬机起落实心或空心钻锥，上下往复冲击将土石劈裂、劈碎，部分钻渣挤入孔壁，部分钻渣冲击将土石劈裂、劈碎，部分钻渣挤入孔壁，部分钻渣排出的

6、方法排出的方法。5冲抓钻成孔用冲击式装置或卷扬机起落冲抓斗，直接抓取孔内土石料，然后升起卸于孔外第6页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术序号序号成孔方法成孔方法成孔原理成孔原理6螺旋钻成螺旋钻成孔孔属干作业法，无需任何护壁措施。成孔方法和原理随螺属干作业法，无需任何护壁措施。成孔方法和原理随螺旋钻具的长短而有所不同。长螺旋钻机的整个钻具，即旋钻具的长短而有所不同。长螺旋钻机的整个钻具，即钻头和钻杆都带有螺旋叶片，钻孔时在桩位处就地切削钻头和钻杆都带有螺旋叶片，钻孔时在桩位处就地切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升，

7、输送到出土器后，自动排出空外，然后片的钻杆上升，输送到出土器后，自动排出空外，然后装车运走，其成孔工艺具有良好的连续性。短螺旋钻孔装车运走，其成孔工艺具有良好的连续性。短螺旋钻孔机的钻具只在临近钻头机的钻具只在临近钻头2m3m内装置带螺旋叶片的钻内装置带螺旋叶片的钻杆，在桩位处切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，杆，在桩位处切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着有少量螺旋叶片的钻杆上升，积聚在短螺旋叶片上，沿着有少量螺旋叶片的钻杆上升，积聚在短螺旋叶片上，形成形成“土柱土柱”，此后靠提钻、反转、甩土，将钻屑散落在，此后靠提钻、反转、甩土，将钻屑散落在孔周，一般每钻进孔周，一般每钻进0.5m1

8、.0m，就要提钻甩，就要提钻甩土土1次次第7页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术序号序号成孔方法成孔方法成孔原理成孔原理7 7潜水钻成孔其钻机的动力装置同钻头连成一整体，其防水密封式电其钻机的动力装置同钻头连成一整体，其防水密封式电动机连接在钻头顶上。钻机工作时，这种带有动力的钻动机连接在钻头顶上。钻机工作时，这种带有动力的钻头潜入井孔水（泥浆）中，将泥浆由泥浆泵通过胶管和头潜入井孔水（泥浆）中，将泥浆由泥浆泵通过胶管和电动机上面连接的空心钻杆、钻头（锥）射入孔底，然电动机上面连接的空心钻杆、钻头（锥）射入孔底，然后把钻头搅松的钻渣浮悬在泥浆中，随同泥浆上升溢出后把钻头搅松的钻渣浮悬在泥浆

9、中，随同泥浆上升溢出井口，流入到泥浆沉淀池中滞留下残渣并分离出泥浆，井口，流入到泥浆沉淀池中滞留下残渣并分离出泥浆，这便是正循环式潜水钻机的生产过程。若改用真空泵或这便是正循环式潜水钻机的生产过程。若改用真空泵或空气吸泥机等机具将钻渣从钻杆（或胶管）中吸出，就空气吸泥机等机具将钻渣从钻杆（或胶管）中吸出，就成为反循环式潜水钻机的生产过程成为反循环式潜水钻机的生产过程第8页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术钻机钻机类型类型泥浆作泥浆作用用优点优点缺点缺点适用范围适用范围正循正循环回环回转钻转钻浮悬钻浮悬钻渣、并渣、并护壁护壁钻进与排渣同时连钻进与排渣同时连续进行，所以成孔续进行，所以成孔速度

10、较快，钻孔深速度较快，钻孔深度也较大。度也较大。需要设置泥浆沉淀池，泥浆需要设置泥浆沉淀池，泥浆循环池等，施工场地较大，循环池等，施工场地较大，需要大量水和泥浆原料，机需要大量水和泥浆原料，机具设备较复杂，故障较多，具设备较复杂，故障较多，泥浆较稠，故孔壁护壁泥浆泥浆较稠，故孔壁护壁泥浆层较厚，降低桩的摩擦力。层较厚，降低桩的摩擦力。黏性土、砂类土、含黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含少量砾石、卵石（含量少于量少于20%20%）的土、）的土、软岩软岩反循反循环回环回转钻转钻护壁护壁排除钻渣连续性好，排除钻渣连续性好，速度比正循环快，速度比正循环快，功效较高，造浆原功效较高，造浆原材料的用量低

11、于正材料的用量低于正循环。循环。扩孔率大于正循环，钻机结扩孔率大于正循环，钻机结构复杂，特别是大直径桩。构复杂，特别是大直径桩。黏性土、砂类土、含黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含少量砾石、卵石（含量少于量少于20%20%，粒径小，粒径小于钻杆直径的于钻杆直径的2/32/3）的土、软岩的土、软岩第9页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术钻机钻机类型类型泥浆作泥浆作用用优点优点缺点缺点适用范围适用范围旋挖旋挖钻钻护壁，护壁，地质条地质条件好时件好时可不用可不用施施工工震震动动小小，燥燥声声低低；最最适适宜宜硬硬度度黏黏土土中中干干钻钻；机机械械安安装装简简单单，施施工工场场地地移移动动方方便

12、便；钻钻进进速速度度快快，施施工工占占地少。地少。在在卵卵石石层层、硬硬基基岩岩中中钻钻进进困困难难；沉沉渣渣处处理理困困难难（需需另另配配清清孔孔机机具具）；地地质质较较差差且且泥泥浆浆制制备备不不适适当当时时，易易发生塌孔；发生塌孔；黏性土、砂类土、黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石，含少量砾石、卵石，砾石，软岩砾石，软岩冲击冲击钻钻浮悬钻浮悬钻渣、护渣、护壁壁适适用用的的地地层层和和土土质质较较广广泛泛，对对岩岩石石地地质质钻钻进效果好进效果好当当钻钻进进普普通通土土质质时时，进进度度相相比比较较其其它它方方法法较慢。较慢。黏性土、砂类土、黏性土、砂类土、砾石、漂石、软硬砾石、漂石、软硬岩

13、层岩层第10页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术本工段不良地质主要有粉砂、细砂、粉土、淤泥质粉质黏土、亚硫酸盐及（亚）氯盐渍土，根据这样的地质情况，拟采用旋挖钻机和回旋钻机成孔施工。第11页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术回旋钻机刮刀型钻头适合于流沙、淤泥层。只有直径和重量的限制，没有长度限制第12页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术旋挖钻机牙轮钻：适合于软石和坚硬的土质。也没有长度限制三牙轮型钻头单牙轮型钻头第13页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术单层底板旋挖斗单开门双底板旋挖斗双开门双底板旋挖斗按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗；按底板数量可分为双层底斗和单层底斗；按开门

14、数量可分为双开门斗和单开门斗；按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗；按低板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。以上结构形式相互组合，再加上是否带通气孔、开门机构的变化，可以组合出几十种旋挖钻斗。一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽，单层底的只适用于粘性较强的土层，双门钻斗适用地层范围较宽，单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。第14页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术直螺岩石钻头单头单螺土层螺旋钻头双头双螺土层螺旋钻头直螺岩石钻头（1）锥形：双头双螺，适用于坚硬基岩。双头单螺，适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。以上钻头配装各种截齿，通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。（2）斗齿直

15、螺：双头双螺，适用于砂土，胶结差的小直径砾石层；双头单螺，适用于砂土、土层；单头单螺，适用于胶结差的大直径卵石，粘性土及硬胶泥。（3）截齿直螺：有双螺、三螺和四螺，适用于是硬基岩或卵砾石。第15页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术牙轮环状筒式钻头截齿式环状钻头取心环状筒式钻头目前常见的有两种：截齿筒钻（适用于中硬基岩和卵砾石），牙轮筒钻（适用于坚硬基岩和大漂石）。在筒式取芯钻的两大类钻头中，又带取芯装置和不带取芯装置之分，主要取决于取芯的难度。因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进，且钻取的环状面积大，如果有条件的还可以通在在钻头部分加装反循环钻进，以提高钻进效率。第16页/共81页钻孔桩施工技

16、术钻孔桩施工技术冲击反循环钻头在钻进大直径卵石、大漂石和坚硬基岩，使用冲击钻头、冲抓锥钻头配合旋挖钻进特别有效，这类钻头的使用是通过旋挖机副钩吊挂来作业，因为要有冲击作用，所以要求副钩具有自由放绳功能效果才能更好。第17页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术旋挖钻头选型：旋挖钻机主要的功能是在地表形成孔槽，工作对象是岩石，由于所施工的桩孔深度较浅，岩石经过构造运动、自然界的机械和化学的作用，结构、粒度、孔隙率、胶结状况、产状、抗压强度等发生了复杂的变化，加上我国幅原辽阔，所以旋挖钻机工作的对象是特别复杂的。归纳起来有以下几类。按岩性分（常见）为泥页岩、砂岩、灰岩、花岗岩等；按成因分岩浆岩、沉

17、积岩、变质岩；按力学特性分为坚固、塑性和松散。那么如何根据地层情况来选用钻头呢？下面分类介绍。（1）粘土：选用单层底的旋挖钻斗，如果直径偏小可采用两瓣斗或带卸土板的钻斗。（2）淤泥、粘性不强土层、砂土、胶结较差粒径较小的卵石层，可配用双层底的钻挖钻斗。第18页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术（3）硬胶泥：选用单进土口的（单双底皆可）旋挖钻斗，或斗齿直螺。（4）冻土层：含冰量少的可用斗齿直形螺钻斗和旋挖钻斗，含冰量大的可用锥形螺旋钻头，需要说明的是，螺旋钻头用于土层（除淤泥外）皆有效，但一定有在没有地下水的情况下使用，以免产生抽吸作用造成卡死。（5）胶结好的卵砾石和强风化岩石：需要配备锥形

18、螺旋钻头和双层底的旋挖钻斗（粒径较大的用单口，粒径小的用双口）（6）中风基岩：配备截齿筒式取心钻头-锥形螺旋钻头-双层底的旋挖钻斗，或者截齿直形螺旋钻头-双层底的旋挖钻斗。（7）微风化基岩：配备牙轮筒式取心钻头-锥形螺旋钻头-双层底的旋挖钻斗如果直径偏大还要采取分级钻进工艺。第19页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术二、施工技术方案二、施工技术方案第20页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术测量定位测量定位陆上钻机平台填筑陆上钻机平台填筑钻机就位钻机就位护壁泥浆制备护壁泥浆制备钻进成孔钻进成孔检测及清孔检测及清孔钢筋笼加工钢筋笼加工安放钢筋笼安放钢筋笼导管就位导管就位水下混凝土灌注水下混

19、凝土灌注桩头处理桩头处理钻机进场钻机进场混凝土准备混凝土准备施工准备护筒定位、埋设护筒定位、埋设钻机保养钻机保养钻渣临时存放钻渣临时存放孔内泥浆排放孔内泥浆排放钻渣、泥浆外运钻渣、泥浆外运移交下道工序检验合格合格不合格不合格不合格品处理不合格品处理钻孔灌注桩施工工艺流程图第21页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术2.1埋设护筒护筒的主要作用是：固定桩位、保护孔口不坍塌和保持孔内水头高度等目的。护筒可采用钢护筒和钢筋混凝土护筒。钢筋混凝土护筒一般多用于挖孔桩，不能周转使用，不能用在水深较大的区域，壁厚810cm。钢护筒应用范围较广，壁厚根据桩径、埋深、埋设方法和深度而定，一般为812mm。护

20、筒内径应大于钻头直径，当采用旋转钻机时应大于钻头20cm，采用冲击钻机时应大于钻头40cm。护筒长度需根据埋设深度及外露高度而定：护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出地面0.5m，其高度还应满足孔内泥浆面第22页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术高度的要求；在岸滩上护筒埋置深度为：黏性土、粉土不小于1m，砂类土不小2m，当表层土松软时，宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m。在水中筑岛护筒宜埋入河床面以下1m左右，在水中平台上设置钢护筒。根据施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素定埋深，必要时打入不透水层。每台钻机配备24个钢护筒。护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于5mm，

21、倾斜度不得大于1%。测量放样完桩位后，在桩位四周（孔外）设置四个护桩，护桩必须埋设稳妥，不得采用钢筋头随意标记。护筒埋设前，第23页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术必须对桩位进行复测，可以采取尺量校核。从护桩拉十字线准确定位桩位。在地面上画出护筒边线，先采取人工挖孔，再采用挖机挖孔。护筒定位准确后，采用粘土等土质较好的土分层、对称回填孔外超挖部分，回填部分必须捣实，以防孔口泡水后坍塌。当土层较松散时也可以采用挖掘机直接将护筒打入土中。护筒埋置完后须报请项目部测量组及测量监理工程师验收桩位，并测量护筒顶面高程。按要求填报开钻申请单（如下表）。第24页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术新

22、建张家口至唐山铁路ZTSG-8标钻孔灌注桩开钻申请单桥 名：桩 号：申请开钻日期：2011 年 月 日钢筋笼分钢筋笼分节长度节长度钻钻 头头（m）（直直径径/长长度）度）桩位复桩位复测测情况情况钻机平台钻机平台标高标高（m）护筒顶标护筒顶标高高（m）桩底标桩底标高高（m）孔深（孔深（m）（至钻机平（至钻机平台）台）检验状检验状态态架子队架子队自检自检项目部项目部复检复检监理签监理签认认第25页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术2.2钢筋笼制作钢筋进场验收合格后，分规格、厂家堆放在钢筋加工场原材堆放区的条形基础上。条形基础应高出地面30cm以上，基础上埋设型钢作为分栏。钢筋在使用前必须调直，

23、直径12mm以上的钢筋须用调直机调直，其余钢筋可用卷扬机冷拉调直，冷拉伸长率不大于2%。钢筋在下料前，必须计算，确定合理的配料单以减少余料浪费。钢筋接长采用搭接焊，单面焊焊缝长度为10d，双面焊焊第26页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术缝长度为5d，搭接长度以略大于焊缝长度为宜。焊缝尺寸：高度不小于0.3d且不小于4mm，宽度不小于0.7d且不小于8mm。为保证焊接后的两根钢筋同轴线，接头处需预弯，双面焊时角度为11.5，单面焊时角度为5.7。焊接外观质量要求：焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤，接头区域不得有肉眼可见的裂纹，在长2d焊缝表面上的气孔、夹渣不得超过2个、面积不超过6mm2，

24、咬边深度不超过0.5mm。检查数量：钢筋接头的外观质量全部检查。焊接接头的力学性能检验以同级别、同规格、同接头形式和同一焊工完成的每200个接头为一批，不足200个也按一批计。每批抽检一次，主要进第27页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术行拉伸试验。具体要求见钢筋焊接及验收规程（JGJ18）。螺旋筋及加强筋采用自制的卷盘卷圆，其中螺旋筋的卷盘外径宜略大于钢筋笼外径（3cm左右），加强筋的卷盘外径等于加强筋的内径。加强筋的搭接头不需要预弯，但必须按要求焊接。加强筋在成批加工前必须进行首件认可，确定其加工工艺是否可行。首件认可主要检查其直径、圆度是否符合设计。钢筋笼在胎具上进行绑扎。胎具采用钢

25、板切割制作。如下图所示。采用预埋件将胎具固定在地面上，地面如有坡度或第28页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术钢筋笼加工胎具示意图第29页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术序号序号检查项目检查项目允许偏差允许偏差检测方法和频次检测方法和频次1 1钢筋骨架在承台底以下长度钢筋骨架在承台底以下长度100mm100mm尺量尺量2 2钢筋骨架直径钢筋骨架直径20mm20mm3 3主筋间距主筋间距0.5d0.5d尺尺量量，不不少少于于5 5处处4 4加强筋间距加强筋间距20mm20mm5 5箍筋、螺旋筋间距箍筋、螺旋筋间距20mm20mm6 6钢筋骨架垂直度钢筋骨架垂直度1%1%吊线尺量吊线尺量

26、7 7受力筋全长受力筋全长10mm10mm尺量尺量表5 钢筋骨架质量检验标准第30页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术技术常识：钢材单位重7.853g/cm3；圆柱螺旋曲线每米高度展开长度：（D为螺旋曲线直径，h为螺距）圆锥螺旋筋长度理论计算方法较复杂（线积分），通常按圆柱螺旋曲线简算，此时D为上下截面直径平均值。钢筋单位重（Kg/m）：规格6 68 810101212141416161818202022222525282830303030单位重0.222 0.395 0.617 0.888 1.210 1.578 1.998 2.466 2.985 3.853 4.835 5.550 6

27、.315第31页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术2.3反循环回旋钻成孔（1）就位与准备使用20cm20cm枕木作为钻机滚轴基础，用卷扬机牵引法滑移就位后，采用从护桩拉十字线、并吊铅垂线的方法控制钻机转盘、钻头锥尖的准确定位，确保钻机的起吊滑轮线、转盘中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上。最后用水平尺控制转盘的水平度及导向架的垂直度。钻机下的地基必须坚固，保证施工过程中钻机不会局部下沉或移位。开钻时要慢速钻进，待钻头完全进入地面下后方可加速钻进。废浆排放池由项目部统一规划、指定，所有钻孔桩的泥浆第32页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术必须集中沉淀、处理。每两个相邻的墩之间设置1个大泥浆

28、池，兼做循环池和沉淀池，泥浆池尺寸为452.5m（每根桩灌注完成需进行清渣）。泥浆池底预先铺设塑料薄膜以防渗，顶面四周用钢管做好围栏及警示牌。根据地质情况，拟采用PHP泥浆。PHP泥浆的主要成分：膨润土、碳酸钠、聚丙烯酰胺的水解物、锯木屑、稻草、水泥或有机纤维复合物。PHP泥浆的配比应通过试验确定，参考配比如下：（1）膨润土为水质量的6%8%；（2）碳酸钠为膨润土质量的0.3%0.5%；第33页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术（3）羧甲基纤维素（CMC）为膨润土质量的0.5%0.1%；（4）聚丙烯酰胺（PHP）为泥浆量的0.003%。孔内有渗漏时，加锯木屑为水质量的1%2%，稻草末或水泥

29、填加量为每立方米泥浆17Kg；孔内有承压水或地下水位高，渗漏严重时，加重晶粉、珍珠岩粉及方铝矿粉，填加量为每立方米泥浆17Kg。造浆时的泥浆性能指标如下表：第34页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术表2.3-1 造浆时及钻孔过程中的入孔泥浆性能指标钻孔钻孔方法方法地层地层情况情况泥浆性能指标泥浆性能指标相对相对密度密度粘度粘度（Pa.Pa.s s）含砂含砂率率（%）胶体率胶体率（%）失水率失水率（ml/30mml/30minin）泥皮厚泥皮厚（mm/30mm/30minmin）静切静切力力（PaPa）酸碱酸碱度度（PHPH）反反循循环环一般一般地层地层1.051.051.101.10161

30、622224 4959520203 31.01.02.52.56.6.5 5易坍易坍地层地层1.101.101.151.15191928284 4959520203 33 35 58 81010第35页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术钻头首次使用前必须报验钻头外径、有效长度及每节钻杆的长度，并做好记录以备查。钻头直径按：桩径-2cm进行控制，钻头有效长度按：1/3锥头高度+钻杆长度。开钻前须具备报验的项目有：桩位放样、护筒埋设、钢筋笼加工、钻头（首次使用时）、导管密水性（首次使用时）、测绳（首次使用时）、大集料斗（首次使用时）、检孔器（首次使用时）。导管在首次使用前应试拼试压，不得漏水，

31、并编号，按自下而上标示尺度（每套总长度大于最大孔深，按53m），导管组装后轴线偏差不宜大于孔深的0.5%，且不宜大于10cm；第36页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术将导管两头封堵住，一头连接压水孔（端部），一头连接出气孔（上方），先将两孔打开，向导管注满清水，然后将压水孔封堵，从出气孔中压入空气或水，试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。观察各管节接头是否漏水。管节漏水处要更换橡皮圈、或拆除不使用。检孔器采用钢筋加工，类似钢筋笼，但圆箍筋（加强筋）需焊在主筋外。主筋采用20mm钢筋。检孔器两端需做成锥形。检孔器的外径为钢筋笼外径+100mm，且不大于钻头直径。检孔器有效长度（不计锥形部

32、分）为46倍外径。第37页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术（2）钻孔顺序同一个墩位上的几根桩应分开施工，即必须等到这根桩的砼浇筑完毕24小时以后才能施工相邻的另一根桩，依此类推。因此为了不影响钻机的施工工效，确保桩基质量，同一个墩位桩基成孔顺序见图。第38页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术（3）钻进采取中低转速、低压钻进方法，控制进尺并加强扫孔。在钻进过程中勤换浆勤捞渣，注意保持孔内泥浆水头高度及泥浆性能，并据实填写记录。排出的泥浆要经过泥浆净化器净化后才能流入孔内。要定期泥浆池内的补充PHP泥浆，以维持泥浆的性能。钻孔过程要连续进行，做到人停机不停，不得中途长时间中止。因机械故障

33、或其它原因必须停钻时，必须将钻头提离孔底5m以上。并要注意保持孔内水头高度及泥浆性能（尤其是泥浆粘度不得太小）。钻进中发现异常情况及时上报处理。钻进过程中，要时时捞渣，按深度顺序收集，并做好记录。第39页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术钻孔深度达到设计标高后进行第一次清孔。钻进过程中，钻杆连接螺栓要拧紧上牢，认真检查密封圈，以防止钻杆接头漏水、漏气，同时要防止螺栓、螺母等工具等掉入孔内。（4）一次清孔反循环钻利用自身的反循环系统进行清孔，旋挖钻需借助泥浆泵正循环清孔。保持孔内泥浆循环，将钻头提离孔底50cm，空转并上下活动，将孔底沉渣激起。向泥浆池中注入清水，降低泥浆比重及含砂率。泥浆含

34、砂率较大时，应加大泥浆粘度并延长泥浆沉淀时间，待含砂率降低后再适当降低第40页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术泥浆粘度。第一次清孔泥浆粘度值不宜偏小。清孔质量目标按表2.2-2。孔径及孔的倾斜度采用检孔器进行检测。孔位中心允许偏差按：群桩100mm,、单排柱50mm。倾斜度按1%，孔径按不小于设计桩径，孔深按不小于设计计算孔深。表4 一次清孔泥浆参数表 序号序号项项 目目技术参数技术参数1 1相对密度相对密度1.031.031.101.102 2粘度（粘度（s s）171720203 3含砂率（含砂率（%）2 24 4沉淀厚（沉淀厚（cmcm）摩擦桩摩擦桩30cm；柱状柱状10cm10c

35、m第41页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术2.4旋挖钻成孔旋挖钻机采用筒式钻斗，其钻进成孔工艺为：通过底部带有活门的桶式钻头回转，利用钻头底部的斗齿切削土体，旋转钻斗并施加压力，并直接将其土体装入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，如此反复作业。钻机就位、泥浆制备的方法与反循环钻工艺相同，但泥浆不进行循环，由泥浆泵泵入孔内。护筒内泥浆注入一定量后开钻，先采取低档慢速钻进；钻至护筒底口附近时，保持低转速，暂停进尺，防止反穿孔，适当时间后，继续低进尺；离开护筒底口1m后方可正常钻进。第42页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术旋挖钻钻

36、头外径按桩径控制，钻头有效高度自斗底算起。2.5钢筋笼及声测管安放钢筋笼运抵现场后，放置在枕木上，不得直接放在地面上一般采用一台汽车吊安放钢筋笼，先用主、副钩同时将钢筋笼吊离地面一定高度，然后主钩上升、副钩配合下降。将钢筋笼垂直竖起后解除副钩。将钢筋笼移至孔位正上方，缓慢将钢筋笼放入。沉放时要防止钢筋笼碰撞孔壁。钢筋笼需对接焊接时，应安排23名熟练电焊工抓紧时间焊接，以减少孔内泥浆停置时间。笼间接头采用单面搭接焊，焊缝长度不小于10d。笼顶下放至地面时，将吊筋焊在主筋上。采用2根或4根吊筋，吊筋规格必须通过计算，能承受钢筋笼自重。吊第43页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术筋长度必须根据设

37、计笼顶标高和悬挂点（如反循环钻机底部的吊环、钢护筒上的吊环）的标高进行计算，确保笼顶标高符合设计。在从护桩引出十字线确定桩位，通过尺量笼心位置来对钢筋笼进行平面定位，平面、标高定好后才允许将固定钢筋笼。采用护筒悬挂钢筋笼时，必须采取措施防止钢护筒下沉或在混凝土浇筑时受钢筋笼上浮影响而上浮（标高允许偏差100mm）。根据设计要求，桩长大于40m的桩基要进行超声波检测。直径2m以内的桩基采用三根PEG声测管，声测管在钢筋笼安装时进行安装。第44页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术PEG检测管与应用基桩深度对应关系型号基桩深度（m）允许最大工作外压力PEG48-R1405.5MPaPEG48-R

38、240-1008.5MPaPEG检测管接头采用专用的外包管使用液压钳包扎。PEG管在使用前必须进行接头工艺性试验，当工艺成熟且接头能确保不渗水时方可应用到工程中。在钢筋笼安装前需先安装底节的声测管。底节声测管采用专用的钢筋笼固定，钢筋笼仅设3根到底的主筋，中间每个2m设置一道加强筋，不设置箍筋。将声测管绑扎预先在主筋内侧（采用16#铁丝，单根长4050cm，每1m绑扎一道），底口必须封好。由于此钢筋笼第45页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术刚度极差，钢筋笼不宜太长（9m为宜），利用汽车吊安装好后，开始桩基钢筋笼安装。声测管钢筋笼与桩基钢筋笼主筋不必进行焊接。上节声测管预先绑扎在笼内侧，钢

39、筋笼倒运及安装过程中必须严防声测管弯折、脱落、接头折断等，一旦声测管有破损必须更换。钢筋笼及声测管安装完后向管内灌满清水，植入橡胶软管（在混凝土灌注过程中经常抽拔以防渗浆堵管，灌桩结束后拔出），并用封好管口。声测管要露出桩顶以上50cm。2.6下导管导管内径一般为250mm，每节2.65m（底节长度4第46页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术6m），采用快接螺纹接头。导管安装时必须检查密封圈，损坏的密封圈不得使用，禁止不使用密封圈。按编号下放导管，并认真记录每节导管的编号、长度、所处节数，严禁混淆顺序。2.7二次清孔当孔底沉渣大于设计规定值时需进行二次清孔。二次清孔采用正循环清渣。即利用导

40、管作为泥浆通道进行清孔。导管底口距孔底沉渣面1020cm，通过导管上下活动及前后摆动将孔底沉渣激起并伴随泥浆流出孔外。二次清孔的泥浆指标与一次清孔相同，孔底沉渣厚度不得大于：摩擦桩为30cm、第47页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术柱桩为10cm。二次清孔结束后报请监理验收，提出浇筑申请。当混凝土将运抵现场时才允许拆除导管上的弯头，停止泥浆循环后，安装大集料斗，应立即进行混凝土灌注。2.8灌注水下砼利用导管进行水下混凝土灌注。反循环钻机可利用钻孔平台及卷扬机辅助混凝土灌注，旋挖钻机必须利用汽车吊辅助混凝土灌注。为节省成本，混凝土灌注尽量减少汽车泵的使用。可以用型钢及钢板制作上料平台，罐车

41、倒上平台后，将混凝土直接放入集料斗内进行灌注。2.8.1准备工作第48页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术（1）首灌大集料斗为使得混凝土排空导管内泥水，并在进入孔内后，将孔底沉渣全部挤到混凝土面上，并将导管口封在混凝土内防止泥水再次进入导管，必须使用大集料斗进行首灌冲孔。首灌混凝土的数量必须满足2个条件：导管口埋入混凝土深度1m3m；孔内水压与导管内混凝土柱压力平衡。首灌混凝土方量计算公式如下：第49页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术式中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）；D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.3m；H2导管初次埋置深度（m），取1m；d导管内径（m）

42、；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即 混凝土拌和物的重度（取24KNm3）；井孔内水或泥浆的重度（KNm3）；井孔内水或泥浆的深度（m）。第50页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术大集料斗底口与导管采用快接螺纹连接牢固，将大集料斗挂在反循环钻机的主卷扬机或汽车吊主钩上，将大集料斗连同导管放到孔底，然后再向上提起3040cm。大集料斗底口不得浸入到泥浆面下，宜高出泥浆面1节导管长度（1m）。（2）材料员检查合格的混凝土原材料的数量是否满足本次浇筑需求；拌和站操作手、机械师检查机械设备的性能；电工查明外电情况，检查应急发电机的工况（包

43、括油量）；钻机操作人员检查钻机工况。检查结束后，由技术员填报混凝土浇筑令，交质检员审核后，提交总工签发。试验员每班前测定砂石料含水率，并根据结果和理论配合比调整用水量，出具施工配合比，提交拌和站。第51页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术2.8.2混凝土灌注混凝土在拌和站集中拌制，混凝土原材料每盘称量偏差允许值为：粗细骨料2%、其余为1%。出机混凝土按照规范要求进行试验检测其坍落度、扩展度、黏聚性、保水性。大集料斗内必须预先放置隔水栓，常用钢盖板，钢盖板底部应设置钢筋用于放置混凝土放入时将盖板冲翻，盖板与反循环钻机副卷扬机的钢丝绳或汽车吊的副钩连接。用清水湿第55页/共81页钻孔桩施工技术

44、钻孔桩施工技术润大集料斗内壁，砼罐车运抵现场后，通用汽车泵或直接将混凝土输送进大集料斗。当集料斗内混凝土量超过首灌量时拔出盖板。首灌混凝土入孔后，孔内泥浆应急剧漫出孔口，若无此现象说明混凝土堵管，此时可适当抖动大集料斗或敲击大集料斗、导管。首罐砼浇注正常后，必须连续灌注，不得中断。在灌注过程中，要经常（通常是每盘混凝土灌完后）使用测深锤探测孔内砼面深度，测深锤为锥形，锤重不小于4Kg。通过计算调整导管埋深，导管埋深控制在26m（灌注速度快、导管坚固、并有足够起重能力时可适当加大，但不宜超过8m）。计算方法为：导管埋深=导管在护筒以下部分的长度-测得的混凝土面深度（至护筒顶），从上向下逐节第56

45、页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术计算导管长度，当导管长度最接近Hm（Hm=导管埋深-2m）但不超过Hm时，所计算的导管即为需拆除的导管。为保险起见，Hm常取导管埋深-4m，即确保导管埋深不小于4m。为防止混凝土面探测失误造成误拔管，必须根据本次混凝土灌注量计算混凝土面本次理论上升高度，用理论值对比前后两次测出来的混凝土面深度差（即测出来的混凝土本次上升高度），如差别不大，则表明本次测深无误，如差别明显，必须认真分析，实在把握不准，就按小的保险处理。每次拆管必须由技术员下达指令，施工队不得自行拆管。并按要求据实填写混凝土灌注记录表。在灌注过程中，严禁导管抽拔过快过多，造成导管口脱出混凝土

46、面使得泥浆进入导管内而第57页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术发生断桩，严禁导管埋得太深导致导管拔不出来或拔断（埋管事故）。当砼面接近钢筋笼底口时，导管应保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以免钢筋笼受冲击上浮。砼进入钢筋笼一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。导管在提升过程中，必须居中，严防撞落钢筋笼。由于越接近灌注结束孔内泥浆稠度越大，越难探测混凝土面实际位置，为此一方面通过向孔内注入清水以稀释泥浆，另一方面改用长竹篙凭手感探测混凝土面位置。争取准确计算出最后一盘混凝土所需量，以尽快结束混凝土灌注。桩顶的实际标高应比设计高出50100cm，超灌部分在终凝前可挖除一部

47、分，预留30cm左右，等砼强度达到2.5MPa之后再第58页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术予以凿除，凿除时须防止损坏桩头。技术员必须在灌注全过程中旁站，一旦发生较大故障，不得慌张，不得私自处理，必须上报领导，由领导指挥处理。灌注过程中，前场、后场必须时刻保持联系，现场管理、组织、技术人员间使用对讲机进行联系，任何人不得中途擅自离开岗位。值班人员要保证手机通讯畅通，对于经常有事联系不上的根据情节严重性进行处罚。灌注过程中必须有机械师、电工、安全员、试验员在场或候场，以应对急需。第59页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术三、常见质量事故处三、常见质量事故处理及预防措施理及预防措施第60

48、页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术3.1 坍孔3.1.1表征现象在钻孔过程中，孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示已经坍孔、此时，出渣量显著增加而不见钻孔进尺，但钻孔负荷显著增加，泥浆泵压力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻、埋钻事故。3.1.3坍孔原因分析（1）向孔内补充泥浆时流速过大，直接冲刷孔壁；（2 2）泥浆性能不符合要求。如泥浆比重偏小，胶体指标不合格，护壁效果差。（3 3）施工操作不当，如提升、下取渣筒或钢筋笼时操作第61页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术不当，碰撞孔壁。（4）孔内泥浆液位低于孔外水位，或孔内出现承压水，降低了泥浆的护壁质

49、量。（5）护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或护筒周围未用粘土填实造成孔口附近地面被泡软，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。（6）在松软沙层、流砂或软塑淤泥质土层钻孔时，进尺太快，泥浆护壁不良。（7）地层漏浆，局部有地下水潜流，或者卵石层空隙大，未及时向孔内补充泥浆，孔内压力过小。（8）护筒周围堆放重物或机械振动等。（9）成孔后未及时浇筑混凝土，静置时间过长。第62页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术3.1.3坍孔的预防及处理措施（1）陆上埋设护筒时，宜在护筒底部夯填50cm厚粘土，必须夯打密实。放置护筒后在护筒四周对称均衡夯实粘土，防止护筒变形或位移，应夯填密实不

50、渗水。（2）水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥和透水层。护筒质检要有可靠的联系，使护筒不会因水流影响而晃动。（3）孔内水位必须稳定地高出孔外水位1m以上，在潮汐影响区域内钻孔时，宜有虹吸管等连通措施，以调节孔内水位。泥浆泵等钻孔配套设备能量应有一定的安全系数，并应有备用设备，以应急需。第63页/共81页钻孔桩施工技术钻孔桩施工技术（4）施工通道的布置应离孔位一定距离，尤其在地表水下10m左右深度有淤泥质粘土之类的软弱土层时更应注意。（5）应根据不同土层采用不同转速，如在砂性土或含少量卵石申钻进时，可用一或二档转速，并控制尺度。在地下水位高的的粉砂中钻进时，宜可用低档慢速钻进，同