钻孔灌注桩施工工艺工法.doc

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1、钻孔灌注桩施工工艺工法钻孔灌注桩施工技术方案一、概述钻孔灌注桩根底，直径为1200、1400。其中1200钻孔灌注桩16颗，1400钻孔灌注桩32颗。二、施工准备1、完成钻孔灌注桩的定位工作，平整场地，接通水、电，为钻机进场创造好条件。2、钻机、护筒、钢筋、泥浆箱及各种相关材料，准备到位。3、开工前召开现场技术交底会，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术要求、职责，尽一切力量防止出现断桩。4、跟商品混凝土厂联系有关标号、配合比、坍落度及运输方面等事宜。5、处理好文明、平安施工有关事项，包括用电、排污、排放泥浆、三防等。6、备足有关配件材料，做到开钻后中途不停站，检查所有测量仪器及

2、施工机械，确保无误。7、清理、去除钻孔桩桩位内杂物保证护筒顺利下放。8、对自备发电机组进行试机，并进行停电时的快速发电、通电检验，确保停电时能快速保证钻机重新开钻。9、位于旱地钻孔灌注桩采用挖孔埋设钢护筒；位于现状河道内桥梁搭好水上排架。排架竖向均采用6米长直径16厘米的松木桩，并用道钉连接，中间用剪刀撑加固。四、施工方法采用GPS150型钻机，正循环回转法施工。钻头采用尖头笼式钻头主要用于粘土层中及平头笼式钻头主要用于粉砂土中。1、测量放样详见测量施工方案。2、埋设护筒1护筒采用钢护筒，用5mm厚钢板制成，确保在护筒埋设稍有偏差时，保证钻头能正确就位，并能顺利提钻。 2旱地里护筒长度为1.2

3、m，位于现状河道内的护筒长为2m并外套钢护筒，因为上部土质较差，大局部为杂填土。原那么上保证护筒进入原状土50cm，并高出地面30cm左右，以确保不小于1m的水头压力，防止塌孔。如2m不够长，加长护筒。由于地质资料第一层土为粉质粘土，第二层均为淤泥质粉质粘土层，下为粉土夹粉质粘土，因此护筒埋深不宜穿透粉质粘土层，而使护筒外露段长一些有利。3护筒就位用十字交叉法定位。4护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。5如果底部土质很差。为防止护筒下沉，采取相应的加固措施，把护筒固定。6护筒埋好后，测定好护筒顶标高，做好资料，请监理复核认可后，钻机就位。7护筒埋好后，

4、在桩机范围内整浇混凝土地坪，挖好泥浆排放沟。确保泥浆不外溢。3、泥浆循环 在各桥位附近各设置一个四根桩泥浆容量的泥浆池泥浆比重1：3，用于泥浆循环，并及时组织泥浆车进行外运。4、钻孔1开钻前，配制好比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。2调平好钻孔工作平台，保证钻孔平台水平并确保牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移3调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。4在钻孔过程中，随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔垂直度。 5在粘土钻孔过程中，及时检查泥浆比重，控制在1.21.3之间。粘度控制在1622秒，发现不符，及时调整。6钻孔作业分班连续进

5、行，不中断。7升降钻具时，保证操作平稳，钻头提升时，防止发生碰撞护筒、孔壁及钩挂护筒底现象发生。8在钻孔中因故停钻时，一是确保有规定水位及相应比重的泥浆，防止塌孔，二是钻头上提2m左右，以防钻渣沉淀而埋住钻头，造成质量事故。9钻孔中采用轻压慢钻，使孔底不全部承受钻具重力，以防止或减少倾孔、弯孔和扩孔现象。10在粉砂土控制进尺速度，加大泥浆比重至1.31.4，粘度2224秒。11在粘土中控制中等转速，大泵量稀释泥浆，防止泥浆比重过大，影响成孔质量。12当钻孔到达设计深度，及时停机。对孔径、孔深、孔斜率进行检查，自测合格后，报监理复测，同意后，开始清孔。5、清孔到达设计深度后，开始清孔，用换浆清孔

6、法。当泥浆比重为1.151.18时，再放钢筋笼。6、下钢筋笼1钢筋笼现场分节制作，长度根据定尺钢筋长度及钢筋笼长度确定。保证接头按50错开。同一根钢筋两个接头错开100cm以上。2钢筋笼制好后，报监理验收合格方可使用。制作原那么是：主筋顺直，距离均匀，箍筋间距均匀，点焊牢固，保护层垫块均匀合理放置，垫块采用圆垫块。3钢筋笼连接采用单面搭接焊，长度为10d，持证上岗，保证焊缝饱满，长度满足标准要求。4吊放钢筋笼，确保骨架垂直缓慢下放，控制好钢筋笼顶标高，用两根钢筋固定在正确的标高位置上，保证钢筋骨架不下沉不上浮。7、放导管1导管在使用前检验好水密性试验，不合格的接头不准使用。保证导管在填充水下混

7、凝土中不漏水，不漏浆，确保桩的质量。2根据孔深配制好相应的导管节数，保证安装时一次性到位。3下放导管时，位置保证正确，卡口旋紧。4导管底与孔底保证有30cm左右的空隙，防止导管进入沉淀中，混凝土无法涌出管外。另防止离孔底太高，使第一斗灌注混凝土无法埋住导管口或导管埋深太少，泥浆重新涌入导管内形成夹泥，影响成桩质量。8、二次清孔放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为1.10左右，沉淀10cm，孔径、孔深符合设计要求时，报监理同意后，开始浇注混凝土。9、浇注混凝土1钻孔灌注桩混凝土采用C25商品混凝土，坍落度宜控制在16cm22cm。2浇混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设置好，由初灌量

8、计算确定，初灌量确定原那么：当导管离孔底3040cm时，保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。3斗内灌满混凝土，剪断铁丝，混凝土连续浇灌。用测绳测得导管埋深为6m，拆导管二节并保证拆导管后，导管在混凝土内埋深1m，再浇混凝土。也就是控制两点，第一，导管埋深不宜过大，控制在4-6m之间，过深导管无法拔出导致埋管形成断桩。第二，导管埋深必须保证最少有2m，防止操作中稍有失误，导管提升过高、过快，出现导管埋深过小或拔空，涌入泥浆，形成断桩、夹泥的质量事故。4混凝土顶标高比设计桩顶标高出2米，确保设计桩顶以上1m内混凝土质量符合设计要求。5配备一定数量泥浆车，保证泥浆顺利外运。五、质量保证措

9、施1、每道工序须请监理验收合格后再进行下道工序施工。2、确保钻孔垂直，钻头带导向，孔底减压钻进。3、开钻前预先配制好优质泥浆，用粘土或膨胀土为原料，控制比重在1.31.4之间。遇夹砂土层时，为防缩颈，把优质泥浆注入孔内。4、确保孔底沉渣小于10cm，采用二次清孔。5、商品混凝土严格控制坍落度及发料时间，确保混凝土连续下料。6、防止断桩、夹泥，备足第一斗。7、现场施工记录确保准确，每根桩均报现场监理工程师予以验收签字。8、为防止严重塌孔现象发生，钻孔采用梅花形间隔法对角线施工。9、假设发生塌孔、斜孔，那么回填粘土至塌孔处以上12m，重新钻孔。10、发生卡钻及落钻等现象，仔细分析原因，采取相应对策

10、解决问题。11、保证每根桩成孔质量检测比例到达规定要求。12、在施工中严格按标准、标准执行，不合格坚决返工重做。13、假设下雨浇注混凝土，斗上设防雨棚，防止雨水进入混凝土内。六、钻孔事故的预防及处理措施1、坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。处理方法：施工中应严格按要求操作，以防为主，一旦发生坍孔，找出坍孔原因，采取相应措施。2、钻孔偏斜钻孔偏斜事故预防和处理方法：1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在一条竖直线上，并经常检查校正。2由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控

11、制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。3钻杆、接头逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直。4在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。5用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。3、落物掉钻预防措施：1开钻前应去除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。2经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。3为便于打捞落入孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环，或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。处理方法：掉钻后应及时摸清情况，假设钻锥被沉

12、淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。4、糊钻在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理方法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺，加强泥浆循环。假设已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，去除钻头残渣。5、扩孔和缩孔扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，假设只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能到达设计深度那么不必处理，只是混凝土灌注量大大增加，假设因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔原因有二种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。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。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔

13、径。6、钻杆折断折断原因：1用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。2钻进中选用的转速不当，使钻杆扭转或弯曲折断。3钻杆使用过久，连接处有操作或接头磨损过甚。4地层坚硬，进尺太快，超负荷引起。预防和处理：1选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时，按标准要求进行计算决定。2不使用弯曲严重的钻杆，要求连接处丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施。3应控制进尺，遇有坚硬、复杂地层要仔细操作。4经常检查钻具各局部的磨损情况，损坏要及时更换。5如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。7、钻孔漏

14、浆在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失，护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆，也可能由于水头过高使孔壁渗浆。为防止漏浆，可加稠泥浆慢速转动，在有护筒防护范围内，接缝处漏浆，由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。钻孔灌注桩施工过程中常见的技术问题及对策摘要：分析钻孔灌注桩在施工过程中常见的技术问题并提出相应的施工控制措施，为钻孔灌注桩成桩质量案提供了技术指导。关键词：钻孔灌注桩；技术问题；对策；指导1前言钻孔灌注桩由于成桩工序多，易发生钻孔，灌注混凝土质量，钻机等方面的事故。钻孔事故可分为地层压力失衡造成塌孔、弯曲，剪切应力过大造成钻杆折断，工具脱掉，焊接

15、质量，材料强度差造成钻头构件折脱；塌孔，泥浆过稠，掉物造成埋钻，吸钻，卡钻等。灌注混凝土质量事故会造成断桩，夹泥，桩身下沉孔底沉渣超标；混凝土离析，塌落度小，石料不规格，灌注时间长等原因会造成堵管，钢筋笼上浮，变形等，故对钻孔灌注桩施工中出现的各类事故应进行归纳、分析并提出预防措施。2塌孔的预防措施 2.1控制成孔和成桩速度原那么上保持孔壁不塌，越快越好。但钻进速度应视土质情况而定，在淤泥质粘土层以控制孔径为主，速度应在45m/h，在淤泥质粘土层至粘土层带要上下来回扫孔以求上下畅通，当进入粘土夹砂层时，可加快钻进速度，对土质较松软的地区，钻具直径可小点小5cm左右，对风化或强风化岩盘最好是等于

16、或稍大于设计孔径为好。2.2清孔质量清孔质量关系到钻孔灌注桩的质量，采用反循环施工可使成孔、清孔速度加快，井壁完整。适用于复杂地层，大容量的灌注桩以及单桩作为独立根底的端承桩，但需增添一套泥浆净化和循环装备贮浆筒，泥浆净地，振动箍，除砂器等，故当桩的容积超过50m3时采用反循环施工效果才显著，一般情况下采用正循环施工，二次清孔方法或用反循环清孔，同样可到达质量保证，提高桩承载力的目的。成孔和灌注混凝土的间隔时间越短越好，一般二次清孔第一次清孔应使钻头离孔底1020cm，输入泥浆循环清孔，二次清孔利用灌注混凝土的导管输入泥浆循环清孔至灌浆时间不超过30min为宜，每根桩灌注混凝土应控制在5h左右

17、。2.3污浆处理在软土层中施工易将钻屑与泥浆溶合，除加浓了泥浆粘度外，并使泥浆池沉淀成淤泥，对灌注混凝土质量与文明施工有一定的影响，一般成孔体积可造成5倍泥浆以上的体积，国内外常用离心甩脱法，真空吸泥法，压滤法等进行污浆处理，待絮凝后装车外运。2.4泥浆护壁钻孔时采用泥浆护壁应控制好比重，在粘土和亚粘土层钻孔时，应以清水钻进原土造浆护壁，比重控制在1.101.20之间；钻进到砂层时可适当提高泥浆比重和粘度，比重在1.201.40之间，粘度在1124间进行配制。当停钻时间超过24h后，泥浆回出现离析、沉降、孔壁垮塌等现象，故需在一定间隔时间内泥浆进行循环，防止孔内泥浆漏失或沉淀，失去护壁效果。2

18、.5钻孔质量检查桩的孔径孔壁形状，孔斜度，沉渣可通过GA-1型灌注桩孔径检测系统及孔斜仪进行成孔质量检测，并提出补救措施。对防止缩颈、扩颈，可从钻具同心度，钻进速度控制，护壁泥浆质量等方面去解决。钻具从软土层进入硬土层时，容易出现钻机偏斜，造成桩垂直度不符合标准H/100H为桩长要求，应在偏斜处吊住钻头反复扫孔，使钻孔正直。当沉渣厚度超出地基根底标准允许值时端承桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm，应采用泥浆循环排渣的方式进行清孔。2.6断桩、夹泥事故的预防措施2.6.1浇注混凝土时，导管一定要埋入孔内混凝土顶面以下1.50m，导管一次提升高度应控制在1m以内，防止浮浆，淤泥在泥浆柱压力作用

19、下，进入导管内与混凝土混合以及超过孔内混凝土的上升面，造成混凝土质量变差或夹泥。2.6.2对水下导管灌注混凝土的砂石料应符合标准要求，粗石料一般粒径要小于50mm，对直径300mm桩，石子应不大于20mm；直径600mm的桩应不大于40mm，混凝土的塌落度宜在1620cm之间，搅拌时间要充足且均匀，防止泌水离析。混凝土的初灌量一定要保证导管埋入混凝土1.50m以下。2.6.3钢筋笼的上浮主要是捆扎，焊接质量差，笼身过长超过7m，笼身变形，当混凝土浇注到钢筋笼底部时，首批混凝土已超过初凝，外表形成硬盖，托浮钢筋笼上浮，故在制作钢筋笼时捆扎一定要结实，焊牢，在灌注混凝土至笼底时，应放慢灌注速度待笼

20、底全部插入后才恢复正常灌注速度。此外，还应注意小直径桩由于钢筋笼内径与导管间的间隙较小问题，稍不注意灌注和提升导管速度，就易发生浮笼现象。当发生浮笼后必须严格控制导管和混凝土之间的埋深关系，一般埋深在4m左右时，应采用边灌边慢速提动导管，当导管底部进入钢筋笼后浮笼现象就可缓解。2.6.4从灌注桩取心样试压和超声波测桩证实，在混凝土桩体下部要比桩顶部位密实性好，最薄弱，断裂较多的部位是在桩顶至桩底以下10m左右，为了确保桩顶强度，实际浇注桩顶标高通常比设计桩顶标高提高22.50m，或采取上大下小的异径桩，桩顶局部用优质水泥，高管灌注混凝土提高灌注混凝土落差以及用深杆振捣等措施来增加其密实性。2.

21、6.5钻孔灌注桩用静荷载试验时，会发现由于灌注混凝土质量差或断桩，在未到达预定荷载值时，桩身沉降量急剧增大，并到达前一级荷载的5倍，按标准规定已到达试验终止的条件，这时需与设计人员商讨造成断桩原因，进行分析与检测工作，而静荷载可继续加载来提供参考的单桩极限承载力，对由于导管埋死的断桩，一般应将此桩报废后将两侧桩的直径进行加大，或在断桩周围用直径300mm小型桩，使其承载合力到达单桩的承载力。如果是由于提动导管形成的断桩可用推平桩顶，用环筒套住原桩后进行第二次灌注混凝土，如在顶部位那么用人工凿桩后接桩等方法来解决。3结论3.1钻孔灌注桩造孔会遇到各种各样的复杂地层，各种不同岩性地层要求能有与此相

22、适应的施工方法和工艺手段，只有控制好常见技术问题才能真正提高成孔质量。3.2灌注桩的混凝土浇注，首先要对工程材料的质量进行检测，再在混凝土浇注的各个环节上把好关，钻孔灌注桩的工程质量才能真正得到提高。钻孔灌注桩的施工技术和质量控制钻孔灌注桩的施工大局部是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求根底施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、

23、验收标准，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。 1 成孔质量的控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要局部，其质量如控制得不好，那么可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。 1.1 采取隔孔施工程序 钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩那么是先成孔，然后在孔内成桩，

24、周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。 1.2 确保桩身成孔垂直精度 这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否那么钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。 1.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。 在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程

25、中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔到达深度。 虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法去除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中

26、经常复核。 为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况比照地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0.2mmin左右，在细粉砂层钻进都是O.015mmin左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。 1.4 钢筋笼制作质量和吊放 钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工标准要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准

27、确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合标准要求的焊缝、焊口那么要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，那么要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。 1.5 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔 清孔的主要目的是去除孔底沉渣，而孔底沉渣那么是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔那么是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用