钻孔灌注桩基础施工工艺.ppt

钻孔灌注桩基础施工工艺高工101组员 蔡志恒 洪海涛 徐龙 李响 李宇航 周璐 吴团 黄何 钻孔灌注桩基础施工工艺流程施工准备施工准备•一、技术准备•1、施工现场必须配全该工程所用规范、规程、标准，并确保其为有效版本•2、熟悉现有图纸和图纸会审记要，认真学习图纸资料，熟悉规范规程•3、根据建筑控制线定位，设立轴线控制桩，水平标高控制线•二、施工现场准备工作•1、布置临时设施：工程场地“三通一平”（水通、电通、路通、场地平整）准备就绪后，设备和施工队伍立即进场，并尽快安排好生活、住宿等事宜•2、场地清理：根据现场实际情况科学布置，做好“三通一平”工作，清理现场的地下、地面障碍物，并将场地分层压实、平整地面承载力大于8T/平方米，确保顺利施工埋设护筒埋设护筒• 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等　　制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2-3m。

一般常用钢护筒 桩机就位桩机就位　　•安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固　•为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度钻机位置的偏差不大于2cm对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳　　泥浆制备泥浆制备•1、除能自行造浆的土层外，泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土拌制泥浆要根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计•2、泥浆护壁要符合下列规定•(1)施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位1.Om以上，在受水位涨落影响时，泥浆面要高出最高水位1.5m以上；•(2)在清孔过程中，要不断置换泥浆，直至浇筑混凝土•(3)浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重要小于1.25，含砂率≤8％，•(4)在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的措施•3、废弃的泥浆、渣要按环境保护的有关规定处理。

成孔（一）成孔（一）•正循环钻进成孔–钻机安装时，转盘中心、提升滑轮、立轴钻杆和护筒中心重合，其偏差不得大于20mm，钻机安装应平稳牢固–钻进时，在护筒内存放一定数量的泥浆或粘土球并开泵注浆循环，钻具下入孔内后要低档慢速轻压，钻头全部进入土层后逐渐增加速度和加大压力钻进–正常钻进时，应根据地层岩性合理调整和掌握钻压、钻速、泵量等钻进参数，在粘性土中宜用中等速度、中等压力、大泵量钻进，在砂土中宜用低速、轻压、大泵量钻进，在碎石土中宜用低档慢速，控制进尺、加大泥浆比重和增加泵量的方法钻进–加钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再拧卸加接钻杆钻进过程中若发生孔斜、缩径、塌孔或护筒周围冒浆等情况时应停止钻进，经采取有效措施后方可施工–清孔采用正循环换浆方法，一般分两次清孔，第一次清孔在钻进至设计深度后，使钻头慢速空转不进尺，不断循环换浆清孔后在粘性土中的孔底附近泥浆比重控制在1.1左右，在砂土、碎石土中孔底附近泥浆比重控制在1.15～1.25第二次清孔在安装导管后，利用导管输送循环泥浆清孔后孔底泥浆的含砂率应≤8%，粘度≤28S，泥浆比重＜1.25灌注混凝土之前孔底沉渣厚度应符合下列规定：端承桩≤50㎜，摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100㎜，摩擦桩≤300㎜。

成孔（二）成孔（二）• 反循环钻进成孔–开钻前要合理规划布置好泥浆池、沉淀池和循环槽，以保证反循环作业时，冲洗液循环通畅，泥浆排放彻底，钻渣清除顺利–泵吸反循环钻进成孔应遵守以下操作要领：•① 为保持孔壁稳定，孔内水位应高出地下水位2.0m控制冲液孔沿孔壁下流的速度不超过10m/min合理控制起下钻速度•② 据不同地质条件合理选用钻头一般要求钻头的吸水口断面开敞、流阻小、防止堵塞，钻头吸口距钻头底端不宜大于250㎜；前导钻头直径比中心钻杆直径大160～200㎜，超前距离为200㎜成孔（三）成孔（三）•冲击钻进成孔•在冲孔中应根据岩土层情况合理调整冲程和泥浆比重遇孤石、块石时，可抛填相似硬度的碎石，用高冲程或高低冲程交替冲击，将孤石、块石挤入孔壁或将孤石、块石冲碎成渣–岩溶发育的岩层中冲孔，容易发生偏孔、卡钻、掉钻、泥浆流失等情况，应采取下列措施：•① 发生孔斜应用回填片石处理后重新冲击；•② 发生溶洞宜填充灌浆处理后重新冲击；–冲孔前，应在钢丝绳上作记号控制冲程开始冲孔时，应低锤密击，锤高0.4～0.6m，并及时加碎石和粘土，使孔壁挤压密实，直至孔深达到护筒以下3～4m后，将锤高提高到1.5～2.0m以上转入正常冲击。

正常冲击时，应控制好钢丝绳放量，勤放少放，防止钢丝绳放多减少冲程，放松过少，则不能有效冲击，形成“打空锤”，损坏冲击机具冲击钻头到底后要及时收绳提起冲锤、防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷扬机•③ 储备足够的泥浆和填充堵漏的材料，以便及时补浆和堵漏；•④ 为预防卡钻、掉钻，应经常检查钻头，钻头直径磨损时应及时修补–冲孔中应经常检查纲丝绳磨损情况、卡扣松紧程度和转向装置是否灵活，以免突然掉锤–排渣可用泥浆循环或抽渣筒方法如用抽渣筒排渣，在冲击钻进4～5m深以后，每进尺0.5～1.0m捞渣一次，并及时补充泥浆–冲击大直径桩孔时可分级成孔第一级钻头直径宜为第二级钻头直径的0.6～0.8倍冲击进入坚硬岩石进尺300～500mm取一次岩样装箱，进入持力层后，每隔100～200mm取一次样终孔岩样应装袋保存–清孔可用循环泥浆或空气压风机方法清孔过程中应及时补给足够的泥浆并保持孔内浆液面稳定清孔后孔底泥浆比重控制在1.15～1.25，粘度≤28s，含砂率≤10% 孔底沉渣允许厚度应符合设计要求排渣、清孔排渣、清孔•1、在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁排渣泥浆的相对密一度控制在1.1～1.2。

•2、在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度要控制在1.1～1.3；在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土层中成孔时，泥浆的相对密度要控制在1.3～1.5•3、吊放钢筋笼：钢筋笼放前要绑好砂浆垫块；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，要立即固定，防止上浮安装钢筋笼安装钢筋笼•钢筋笼宜在平整的地面钢筋圈制台上制作制作质量必须符合设计和有关规范要求，钢筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上加劲箍设在主筋外侧，钢筋笼的内径应比导管接头处外径大100mm以上，钢筋外径应比钻孔设计直径小140mm•5.5.2 分段制作钢筋笼，以保证钢筋笼在吊装时不变形为原则两段钢筋笼搭接符合相关规范要求，其接头应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半•5.5.3 在钢筋笼主筋外侧设置定位钢筋环、砂浆垫块，其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处，并均匀布置钢筋笼顶端应设置吊环•5.5.4 钢筋笼可用吊车或钻机吊装，吊装时应防止钢筋笼变形，安装时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁钢筋笼下放到设计位置后立即固定，防止移动安装导管安装导管•1、钻孔深度达到5m左右时，提钻下套管。

•2、套管内径要大于钻头1OOmm•3、套管位置要埋设正确和稳定，套管与孔壁之间要用粘土填实，套管中心与桩孔中心线偏差不大于50mm•4、套管埋设深度：在粘性土中不小于1m，在砂土中不小于1.5m，并要保持孔内泥浆面高出地下1m以上二次清孔二次清孔•钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出 灌筑混凝土灌筑混凝土•水下混凝土必须具有良好的可易性，坍落度宜为180～220mm混凝土含砂率宜为40%～45%，选用中粗砂。

粗骨料的最大粒经应＜40mm.水灰比宜采用0.5～0.55，每立方混凝土中水泥用量不宜少于380kg•导管宜用无缝钢管制作，导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200～300mm，直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度按工艺要求确定，配置若干1.0～1.5m的短管，导管每节长度一般2.0～3.0m底管长度不宜小于4m接头用法兰盘连接法兰盘周围对称设置连接螺栓孔不宜少于6个螺栓口径不宜小于12mm导管连接处用厚度为4～5mm的橡胶垫圈密封，严防漏水、漏气连接导管时要使导管平直，内壁光滑平整，安装后的导管轴线偏差不得超过20mm下孔前应作试压试验，试验压力为0.6～1.0MPa，保证导管密封性能可靠和在水下作业时导管不漏水 拔管及后期混凝土养护拔管及后期混凝土养护用导管进行清孔合格后立即进行水下混凝土灌注开灌时，导管底端应提离孔底30～50cm，以保证隔水塞能顺利排出开灌前储料斗内必须有足够的混凝土量，其体积必须满足将导管底端一次性埋入混凝土中80cm以上的深度为宜 在混凝土灌注过程中，要经常测量混凝土面上升高度，保持导管在混凝土中的埋深在2～6m严禁把导管底端提出混凝土面，灌注水下混凝土应连续进行，不得中途停止，并边灌注混凝土边按规定上下穿插导管（上提高度一般≤1㎝），以保证桩身混凝土密实，无断桩、缩径、夹泥和蜂窝结构。

提升导管时应避免碰到挂钢筋笼和钢筋笼上浮，当灌注的混凝土面距钢筋笼底端时，应严格控制导管的埋管深度不要过深当混凝土面上升到钢筋笼内3－4m时，再提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端2m以上时，即可恢复正常的灌注速度 为保证桩顶的混凝土质量，应控制最后一次混凝土的灌注量，一般灌注的混凝土顶面标高应高出设计的桩顶标高80～100cm 灌注桩身混凝土时，每根桩应制混凝土试块不得少于一组试块养护28天后及时送检安全生产与环境保护• 1.钻机安装牢固，防止倾覆钻机就位后，机身要用方木垫平，塞牢桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧•2.注意用电安全，电线不能直接敷衍在地面上，应采用架空措施配电箱加锁•3.钻孔中，应注意观察有无漏浆现象，特别是岩溶地质，随时补充泥浆，保证孔内水位冲击钻施工时，应对附近建筑物的安全监测应在钻机附近设置醒目标志和围杆，以防人员掉入孔内•4.每工班检查钻头、主绳、主绳与钻头连接、提梁、绳卡等，及时处理问题钢丝绳一个节距内断丝超过15%时必须更换钢丝绳安全系数，缆风绳3.5， 吊索8—10•5.冲击钻施工噪音大，夜间施工对附近居民造成影响，影协调好关系•6.泥浆应沉淀处理后排放，并符合环保要求，必须及时清运渣土，防止污染。

相关质量要求相关质量要求•1、泥浆护壁成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉陷等情况，要停止钻进经采取措施后，方可继续施工•2、钻进速度，要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定•3、水下混凝土面平均上升速度不小于O.25m3／h浇筑前，导管中要设置球、塞等隔水，浇筑时，导管插入混凝土的深度不小于1m•4、施工中要经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率泥浆粘度18～22，含砂率不大于4％～8％，胶体率不小于90％•5、清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持浆面稳定•6、钢筋笼变形：钢筋笼在堆放、运输、起吊、入孔等过程中，必须加强对操作工人的技术交底，严格执行加固的技术措施•7、混凝土浇到接近桩顶时，随时测量顶部标高，以免过多截桩或补桩。