鉆孔灌注樁施工工藝

1、. 鉆孔灌注樁施工工藝1 工藝概述鉆孔灌注樁時采用不同的鉆孔方法，在地層中按要求形成一定形狀（斷面）的井孔，達到設計高程后，將鋼筋骨架吊入井孔中，再灌筑混凝土，成為樁基礎的一種工藝。鉆孔灌注樁由于其施工速度快，質量穩(wěn)定，受氣候影響小，因而被普遍采用。鉆孔灌注樁施工前得準備工作十分重要，只有條件充分才能保證施工順利進行。2 作業(yè)內容鉆孔灌注樁的主要內容有樁位放樣、場地平整、下沉、埋設護筒、樁架豎立、鉆機就位、泥漿制備、鉆進、制作安裝鋼筋骨架、清孔、灌注水下混凝土、拔出護筒等。3 適用范圍鉆孔灌注樁按成孔工藝和成孔機械不同分為：正循環(huán)鉆孔灌注樁、反循環(huán)鉆孔灌注樁、鉆孔擴底灌注樁和沖擊成孔灌注樁。其

2、適用范圍如下：1） 正循環(huán)鉆孔灌注樁適用于粘性土、砂土、強風化、中等到微風化巖石。可用于樁徑小于1.5m、孔深一般50m場地。2） 反循環(huán)鉆孔灌注樁適用于粘性土、砂土、細粒碎石土及強風化、中等-微風化巖石，可用于樁徑小于2.0m，孔深孔深一般60m的場地。3） 鉆孔擴底灌注樁適用于粘性土、砂土、細粒碎石土、全風化、強風化、中等風化巖石時，孔深一般40m。4） 沖擊成孔灌注樁適應于粘性土、砂土、碎石土和各種巖層。對厚砂層軟塑流塑狀態(tài)的淤泥及淤泥質土應慎重使用。4、施工準備4.1技術準備1） 組織有關人員認真學習熟悉場地巖土工程勘察資料和工程設計文件，收集地下障礙物等資料。2） 會同有關單位進行設

3、計圖紙會審。3） 編制和報審施工組織設計或施工方案。4） 向項目管理人員和施工人員進行工程施工質量技術交底和安全技術、環(huán)境保護、文明施工交底。5） 進行建筑控制點、軸線測量和樁位施放。4.2現(xiàn)場準備1） 平整施工場地，修筑臨時施工道路，接通水源、接通電源及架設電線電纜。2） 修筑施工及生活臨時設施，修筑泥漿池、循環(huán)槽等，修筑混凝土攪拌站鋼筋加工場。合理進行施工平面布置。4.3機械設備準備根據(jù)場地巖土層情況和設計要求，合理選擇施工機械設備。泥漿護壁成孔灌注樁施工的機械設備可參考表1準備。 鉆孔灌注樁施工的機械設備 表1序號設備名稱用途1回轉鉆機鉆進成孔2沖擊鉆機沖擊成孔3砂石泵泵吸反循環(huán)4泥漿泵

4、正循環(huán)5雙腰合金鉆頭鉆孔6擴底鉆頭擴底7沖擊鉆頭沖孔8電焊機制作鋼筋籠9氣焊機維修設備10鋼筋切割機制作鋼筋籠11護筒定位、保護孔口12導管灌注混凝土13儲料斗、灌注斗灌注混凝土14泥漿比重計檢測泥漿質量15坍落度儀檢測混凝土坍落度16試塊模做混凝土試塊17水準儀測量標高18經(jīng)緯儀施放軸線、樁位、控制點19孔徑檢測儀測孔徑20孔深檢測器具檢測孔深21泥漿、廢渣運輸車泥漿、廢渣外運4.4 材料準備1） 作好鋼筋、水泥、砂、石備料計劃，并按計劃進場。當使用商品混凝土時，應向供應商提出所需混凝土的強度、坍落度、供貨到現(xiàn)場的時間和數(shù)量等要求。2） 所需原材料應送檢，并經(jīng)質量檢驗合格。3） 在有較厚的砂

5、、碎石土等原土不能造漿的場地施工時，應備足粘土或膨潤土。5施工工藝及質量控制5.1鉆孔灌注樁施工流程鉆孔灌注樁的施工流程見圖1。 測量放線定位埋設護筒樁機就位成 孔一次清孔安裝鋼筋籠二次清孔灌注水下混凝土拔出導管、護筒循環(huán)泥漿護壁、清渣廢漿、廢渣排放制作鋼筋籠制備混凝土廢漿排放制作混凝土試塊終孔驗收安裝導管樁頭混凝土養(yǎng)護 圖1 泥漿護壁成孔灌注樁施工流程圖5.2埋設護筒5.2.1 護筒一般用48mm厚的鋼板卷制而成，其內徑應大于鉆頭直徑150mm。護筒的頂部應開設溢漿口，并高出地面200mm。5.2.2 護筒用挖埋的方法埋置，挖埋時，護筒與坑壁之間用粘性土填實，護筒中心應與樁位中心應重合，偏差

6、不得大于50mm，護筒埋置深度在粘性土中不宜小于1.00m，在砂土中不宜小于1.50m。5.3泥漿制備5.3.1根據(jù)場地情況合理規(guī)劃布置泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽等泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿池的容積為鉆孔容積的1.21.5倍，一般不宜小于8m3。沉淀池一般設2個，可串聯(lián)使用，每個沉淀池體積不宜小于6m3，循環(huán)槽應能保證沖洗液正常循環(huán)而不外溢。5.3.2 在粘性土層中成孔的泥漿，可在原土注入清水造漿。在砂土中成孔的泥漿，應先在泥漿池中投入高塑性粘土或膨潤土造漿。5.3.3 以原土造漿的循環(huán)泥漿比重應控制在1.11.3；以高塑性粘土或膨潤土造漿的循環(huán)泥漿比重在砂土層中控制在1.21.3，在砂卵石層或容易塌孔的

7、土層應加大至1.31.5，泥漿的控制指標：粘度1822S；含砂率不大于8%；膠體率不小于90%。5.4成孔5.4.1正循環(huán)鉆進成孔1） 鉆機安裝時，轉盤中心、提升滑輪、立軸鉆桿和護筒中心重合，其偏差不得大于20mm，鉆機安裝應平穩(wěn)牢固。2） 鉆進時，在護筒內存放一定數(shù)量的泥漿或粘土球并開泵注漿循環(huán)，鉆具下入孔內后要低檔慢速輕壓，鉆頭全部進入土層后逐漸增加速度和加大壓力鉆進。3） 正常鉆進時，應根據(jù)地層巖性合理調整和掌握鉆壓、鉆速、泵量等鉆進參數(shù)，在粘性土中宜用中等速度、中等壓力、大泵量鉆進，在砂土中宜用低速、輕壓、大泵量鉆進，在碎石土中宜用低檔慢速，控制進尺、加大泥漿比重和增加泵量的方法鉆進。

8、4） 加鉆桿時，應先將鉆具稍提離孔底，待沖洗液循環(huán)35min后再擰卸加接鉆桿。鉆進過程中若發(fā)生孔斜、縮徑、塌孔或護筒周圍冒漿等情況時應停止鉆進，經(jīng)采取有效措施后方可施工。5） 清孔采用正循環(huán)換漿方法，一般分兩次清孔，第一次清孔在鉆進至設計深度后，使鉆頭慢速空轉不進尺，不斷循環(huán)換漿。清孔后在粘性土中的孔底附近泥漿比重控制在1.1左右，在砂土、碎石土中孔底附近泥漿比重控制在1.151.25。第二次清孔在安裝導管后，利用導管輸送循環(huán)泥漿。清孔后孔底泥漿的含砂率應8%，粘度28S，泥漿比重1.25。灌注混凝土之前孔底沉渣厚度應符合下列規(guī)定：端承樁50，摩擦端承樁、端承摩擦樁100，摩擦樁300。5.4

9、.2 反循環(huán)鉆進成孔1） 開鉆前要合理規(guī)劃布置好泥漿池、沉淀池和循環(huán)槽，以保證反循環(huán)作業(yè)時，沖洗液循環(huán)通暢，泥漿排放徹底，鉆渣清除順利。2） 泵吸反循環(huán)鉆進成孔應遵守以下操作要領： 為保持孔壁穩(wěn)定，孔內水位應高出地下水位2.0m?？刂茮_液孔沿孔壁下流的速度不超過10m/min。合理控制起下鉆速度。 據(jù)不同地質條件合理選用鉆頭。一般要求鉆頭的吸水口斷面開敞、流阻小、防止堵塞，鉆頭吸口距鉆頭底端不宜大于250；前導鉆頭直徑比中心鉆桿直徑大160200，超前距離為200。3）泵吸反循環(huán)回轉鉆進應注意以下事項： 水泵起動前鉆頭離孔底大于0.2m。 吸水系統(tǒng)的連接嚴密、牢固、通順。 砂石泵啟動后，應待形

10、成正常反循環(huán)，才能開動鉆機慢速回轉，下放鉆頭至孔底。開始鉆進時，應先輕壓慢轉至鉆頭正常工作后，逐漸增大轉速調整鉆壓，以不造成鉆頭吸水口堵塞為限度。 鉆進中應認真掌握鉆進速度和排渣情況，排量減少或出水中含鉆屑較多時，應控制給水速度。防止管道堵塞而中斷反循環(huán)。 在砂礫石層鉆進時，可采用間斷給進，間斷回轉的方法來控制鉆速。 加接鉆桿時應先停止進尺，將鉆頭提離孔底100200。維持沖洗液循環(huán)12min，以清洗孔底，并將管道內的鉆渣排除干凈，然后停泵加接鉆桿。 鉆進時出現(xiàn)坍孔、涌砂等情況，應立即將鉆具提離孔底，并保持空轉和沖洗液循環(huán)，同時，向孔內加入泥漿，保持水頭壓力；恢復正常鉆進后，控制泵排量不宜過大

11、，避免吸垮孔壁。 鉆進達到設計深度要求后，將鉆具提離孔底5080維持沖洗液正常反循環(huán)清孔，直到清孔達到有關標準為止。5.4.3沖擊鉆進成孔1） 沖孔前，應在鋼絲繩上作記號控制沖程。開始沖孔時，應低錘密擊，錘高0.40.6m，并及時加碎石和粘土，使孔壁擠壓密實，直至孔深達到護筒以下34m后，將錘高提高到1.52.0m以上轉入正常沖擊。正常沖擊時，應控制好鋼絲繩放量，勤放少放，防止鋼絲繩放多減少沖程，放松過少，則不能有效沖擊，形成“打空錘”，損壞沖擊機具。沖擊鉆頭到底后要及時收繩提起沖錘、防止鋼絲繩纏卷沖擊鉆具或反纏卷揚機。2） 在沖孔中應根據(jù)巖土層情況合理調整沖程和泥漿比重。沖程和比重可按表2選

12、擇。 沖孔樁沖程和比重選擇表 表2巖土層名稱沖程（m）泥漿比重施工要點在護筒刃腳以下3m11.21.5土松軟時，投小片石及粘土塊粘性土，粉土121.11.3加清水或稀釋泥漿砂 土131.21.4向孔內投入粘土，勤撈渣碎 石 土231.31.5向孔內多投粘土，勤撈渣，注意打斜孔或卡鉆頭淤 泥0.81.51.21.4投碎石和粘土，邊擊邊投基 巖241.3加大沖擊能量和沖擊頻率，勤撈渣塌孔回填土11.51.31.5加粘土、碎石、低沖程反復沖擊3） 遇孤石、塊石時，可拋填相似硬度的碎石，用高沖程或高低沖程交替沖擊，將孤石、塊石擠入孔壁或將孤石、塊石沖碎成渣。4） 巖溶發(fā)育的巖層中沖孔，容易發(fā)生偏孔、卡

13、鉆、掉鉆、泥漿流失等情況，應采取下列措施： 發(fā)生孔斜應用回填片石處理后重新沖擊； 發(fā)生溶洞宜填充灌漿處理后重新沖擊； 儲備足夠的泥漿和填充堵漏的材料，以便及時補漿和堵漏； 為預防卡鉆、掉鉆，應經(jīng)常檢查鉆頭，鉆頭直徑磨損時應及時修補。5） 沖孔中應經(jīng)常檢查綱絲繩磨損情況、卡扣松緊程度和轉向裝置是否靈活，以免突然掉錘。6） 排渣可用泥漿循環(huán)或抽渣筒方法。如用抽渣筒排渣，在沖擊鉆進45m深以后，每進尺0.51.0m撈渣一次，并及時補充泥漿。7） 沖擊大直徑樁孔時可分級成孔。第一級鉆頭直徑宜為第二級鉆頭直徑的0.60.8倍。沖擊進入堅硬巖石進尺300500mm取一次巖樣裝箱，進入持力層后，每隔1002

14、00mm取一次樣。終孔巖樣應裝袋保存。8） 清孔可用循環(huán)泥漿或空氣壓風機方法。清孔過程中應及時補給足夠的泥漿并保持孔內漿液面穩(wěn)定。清孔后孔底泥漿比重控制在1.151.25，粘度28s，含砂率10% 。孔底沉渣允許厚度應符合設計要求。5.5鋼筋籠制作與安裝5.5.1 鋼筋籠宜在平整的地面鋼筋圈制臺上制作。制作質量必須符合設計和有關規(guī)范要求，鋼筋凈距必須大于混凝土粗骨料粒徑3倍以上。加勁箍設在主筋外側，鋼筋籠的內徑應比導管接頭處外徑大100mm以上，鋼筋外徑應比鉆孔設計直徑小140mm。5.5.2 分段制作鋼筋籠，以保證鋼筋籠在吊裝時不變形為原則。兩段鋼筋籠搭接符合相關規(guī)范要求，其接頭應互相錯開，

15、35倍鋼筋直徑區(qū)段范圍內的接頭數(shù)不得超過鋼筋總數(shù)的一半。5.5.3 在鋼筋籠主筋外側設置定位鋼筋環(huán)、砂漿墊塊，其間距豎向為2m，橫向圓周不得少于4處，并均勻布置。鋼筋籠頂端應設置吊環(huán)。5.5.4 鋼筋籠可用吊車或鉆機吊裝，吊裝時應防止鋼筋籠變形，安裝時要對準孔位，吊直扶穩(wěn)，緩慢下沉，避免碰撞孔壁。鋼筋籠下放到設計位置后立即固定，防止移動。5. 6水下混凝土灌注5.6.1 水下混凝土必須具有良好的可易性，坍落度宜為180220mm。混凝土含砂率宜為40%45%，選用中粗砂。粗骨料的最大粒經(jīng)應40mm.水灰比宜采用0.50.55，每立方混凝土中水泥用量不宜少于380kg。5.6.2 導管宜用無縫鋼

16、管制作，導管壁厚不宜小于3mm，直徑宜為200300mm，直徑制作偏差不應超過2mm，導管的分節(jié)長度按工藝要求確定，配置若干1.01.5m的短管，導管每節(jié)長度一般2.03.0m。底管長度不宜小于4m。接頭用法蘭盤連接。法蘭盤周圍對稱設置連接螺栓孔不宜少于6個。螺栓口徑不宜小于12mm。導管連接處用厚度為45mm的橡膠墊圈密封，嚴防漏水、漏氣。連接導管時要使導管平直，內壁光滑平整，安裝后的導管軸線偏差不得超過20mm。下孔前應作試壓試驗，試驗壓力為0.61.0MPa，保證導管密封性能可靠和在水下作業(yè)時導管不漏水。5.7 用導管進行清孔合格后立即進行水下混凝土灌注。開灌時，導管底端應提離孔底305

17、0cm，以保證隔水塞能順利排出。5.8 開灌前儲料斗內必須有足夠的混凝土量，其體積必須滿足將導管底端一次性埋入混凝土中80cm以上的深度為宜。5.9 在混凝土灌注過程中，要經(jīng)常測量混凝土面上升高度，保持導管在混凝土中的埋深在26m。嚴禁把導管底端提出混凝土面，灌注水下混凝土應連續(xù)進行，不得中途停止，并邊灌注混凝土邊按規(guī)定上下穿插導管（上提高度一般1），以保證樁身混凝土密實，無斷樁、縮徑、夾泥和蜂窩結構。5.10 提升導管時應避免碰到掛鋼筋籠和鋼筋籠上浮，當灌注的混凝土面距鋼筋籠底端時，應嚴格控制導管的埋管深度不要過深。當混凝土面上升到鋼筋籠內34m時，再提升導管，使導管底端高于鋼筋籠底端2m以

18、上時，即可恢復正常的灌注速度。5.11 為保證樁頂?shù)幕炷临|量，應控制最后一次混凝土的灌注量，一般灌注的混凝土頂面標高應高出設計的樁頂標高80100cm。5.12 灌注樁身混凝土時，每根樁應制混凝土試塊不得少于一組。試塊養(yǎng)護28天后及時送檢。6質量標準6.1 泥漿護壁成孔的混凝土灌注樁質量檢驗標準應符合表3規(guī)定：混凝土灌注樁質量檢驗標準 表3項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢驗方法單位數(shù)值主控項目1樁位13根、單排樁、群樁、邊樁b1000D/6、且不大于100基樁開挖前量護筒，開挖后量樁中心b1000100+0.01H條形樁、群樁的中間樁b1000D/4、且不大于150b1000150+0.0

19、1H2孔 深mm300只深不淺,用重錘或鉆桿測量嵌巖樁應確保進入設計要求基巖深度3樁體質量檢驗按樁基檢測技術規(guī)范。如鉆芯取樣，大直徑嵌巖樁應鉆至樁尖下1m按樁基檢測技術規(guī)范4混凝土強度設計要求試件報告或鉆芯取樣送檢5承載力按樁基檢測技術規(guī)范按樁基檢測技術規(guī)范6鋼筋籠主筋間距mm10用鋼尺量7鋼筋籠長度mm100用鋼尺量一般項目8垂直度%1測立軸線鉆桿9樁 徑mm50井徑儀或超聲波檢測10泥漿比重1.151.20用比重計測，清孔后在距孔底56cm處取樣11沉渣厚度端承樁mm50用測繩測量摩擦樁mm300摩擦端承、端承摩擦樁mm10012鋼筋籠鋼筋籠材質檢驗mm符合設計要求抽樣送檢箍筋間距mm20用鋼尺量直 徑mm10用鋼尺量安裝深度mm100用鋼尺測量13混凝土坍落度mm160220坍落度儀量14混凝土充盈系數(shù)1檢查樁的實灌混凝土量15樁頂標高mm+30、-50水準儀測、扣除浮漿注：H為地面標高與設計樁頂標高距離。7材料保護7.1 軸線控制點應設置在距外墻樁510m處，用水