鉆孔灌注樁施工工藝和簡單模擬動畫

鉆孔灌注樁施工工藝和簡單模擬動畫第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日本工藝標準適用于工業(yè)與民用建筑中地下水位高的軟、硬土層泥漿護壁成孔灌注樁工程1.1材料及主要機具：1.1.1水泥：宜采用325號～425號普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。1.1.2砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。1.1.3石子：粒徑為0.5～3.2cm的卵石或碎石，含泥量不大于2%。1.1.4水：應用自來水或不含有害物質(zhì)的潔凈水。1.1.5粘土：可就地選擇塑性指數(shù)IP≥17的粘土。1.1.6外加早強劑應通過試驗確定。1.1.7鋼筋：鋼筋的級別、直徑必須符合設計要求，有出廠證明書及復試報告。1.1.8主要機具有：回旋鉆孔機、翻斗車或手推車、混凝土導管、套管、水泵、水箱、泥漿池、混凝土攪拌機、平尖頭鐵鍬、膠皮管等。1.2作業(yè)條件：1.2.1地上、地下障礙物都處理完畢，達到“三通一平”。施工用的臨時設施準備就緒。1.2.2場地標高一般應為承臺梁的上皮標高，并經(jīng)過夯實或碾壓。1.2.3制作好鋼筋籠。1.2.4根據(jù)圖紙放出軸線及樁位點，按上水平標高木橛，并經(jīng)過預檢簽字。1.2.5要選擇和確定鉆孔機的進出路線和鉆孔順序，制定施工方案，做好技術(shù)交底。1.2.6正式施工前應做成孔試驗，數(shù)量不少于兩根。第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日鉆孔灌注樁施工工藝2.1工藝流程： 鉆孔機就位 →鉆孔→注泥漿→下套管→繼續(xù)鉆孔→排渣→清孔→吊放鋼筋籠→射水清底→ 插入混凝土導管→澆筑混凝土→拔出導管→插樁頂鋼筋

2.2鉆孔機就位：鉆孔機就位時，必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜、位移，為準確控制鉆孔深度，應在機架上或機管上作出控制的標尺，以便在施工中進行觀測、記錄。2.3鉆孔及注泥漿：調(diào)直機架挺桿，對好樁位（用對位圈），開動機器鉆進，出土，達到一定深度（視土質(zhì)和地下水情況）停鉆，孔內(nèi)注入事先調(diào)制好的泥漿，然后繼續(xù)進鉆。2.4廠套管（護筒）：鉆孔深度到5m左右時，提鉆下套管。2.4.1套管內(nèi)徑應大于鉆頭100mm。2.4.2套管位置應埋設正確和穩(wěn)定，套管與孔壁之間應用粘土填實，套管中心與樁孔中心線偏差不大于50mm。2.4.3套管埋設深度：在粘性土中不宜小于lm，在砂土中不宜小于1.5m，并應保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1m以上。2.5繼續(xù)鉆孔：防止表層土受振動坍塌，鉆孔時不要讓泥漿水位下降，當鉆至持力層后，設計無特殊要求時，可繼續(xù)鉆深1m左右，作為插入深度。施工中應經(jīng)常測定泥漿相對密度。第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日鉆孔灌注樁施工工藝2.6孔底清理及排渣2.6.1在粘土和粉質(zhì)粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿護壁。排渣泥漿的相對密度應控制在1.1～1.2。2.6.2在砂土和較厚的夾砂層中成孔時，泥漿相對密度應控制在1.1～1.3；在穿過砂夾卵石層或容易坍孔的土層中成孔時，泥漿的相對密度應控制在1.3～1.5。2.6.3吊放鋼筋籠：鋼筋籠放前應綁好砂漿墊塊；吊放時要對準孔位，吊直扶穩(wěn)，緩慢下沉，鋼筋籠放到設計位置時，應立即固定，防止上浮。2.7射水清底；在鋼筋籠內(nèi)插入混凝土導管（管內(nèi)有射水裝置），通過軟管與高壓泵連接，開動泵水即射出。射水后孔底的沉渣即懸浮于泥漿之中。2.8澆筑混凝土：停止射水后，應立即澆筑混凝土，隨著混凝土不斷增高，孔內(nèi)沉渣將浮在混凝土上面，并同泥漿一同排回貯漿槽內(nèi)。2.8.1水下澆筑混凝土應連接施工；導管底端應始終埋入混凝土中0.8～1.3m；導管的第一節(jié)底管長度應≥4m。2.8.2混凝土的配制：2.8.2.1配合比應根據(jù)試驗確定，在選擇施工配合比時，混凝土的試配強度應比設計強度提高10%～15%。第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日鉆孔灌注樁施工工藝2.8.2.2水灰比不宜大于0.6。2.8.2.3有良好的和易性，在規(guī)定的澆筑期間內(nèi)，坍落度應為16～22cm；在澆筑初期，為使導管下端形成混凝土堆，坍落度宜為14～16cm。2.8.2.4水泥用量一般為350～400kg/m3。2.8.2.5砂率一般為45%～50%。2.9拔出導管：混凝土澆筑到樁頂時，應及時拔出導管。但混凝土的上頂標高一定要符合設計要求。2.10插樁頂鋼筋：樁頂上的插筋一定要保持垂直插入，有足夠錨固長度和保護層，防止插偏和插斜。2.11同一配合比的試塊，每班不得少于1組。每根灌注樁不得少于1組。2.12冬雨期施工：2.12.1泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁不宜在冬期進行。2.12.2雨天施工現(xiàn)場必須有排水措施，嚴防地面雨水流入樁孔內(nèi)。要防止樁機移動，以免造成樁孔歪斜等情況。3.1保證項目：3.1.1灌注樁的原材料和混凝土強度必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日鉆孔灌注樁施工工藝3.1.2實際澆灌混凝土量，嚴禁小于計算的體積。3.1.3澆灌混凝土后的樁頂標高及浮漿的處理，必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。3.1.4成孔濃度必須符合設計要求。以摩擦力為主的樁，沉渣厚度嚴禁大于300mm，以端承力為主的樁，沉渣厚度嚴禁大于100mm。3.2允許偏差項目，見表2-6。第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日鉆孔灌注樁施工工藝泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁允許偏差表2-6注：d為樁的直徑，H為樁長。第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日4.1鋼筋籠在制作、運輸和安裝過程中，應采取措施防止變形。吊入樁孔內(nèi)，應牢固確定其位置，防止上浮。4.2灌注樁施工完畢進行基礎(chǔ)開挖時，應制定合理的施工順序和技術(shù)措施，防止樁的位移和傾斜。并應檢查每根樁的縱橫水平偏差。4.3在鉆孔機安裝，鋼筋籠運輸及混凝土澆筑時，均應注意保護好現(xiàn)場的軸線樁，高程樁，并應經(jīng)常予以校核。4.4樁頭外留的主筋插鐵要妥善保護，不得任意彎折或壓斷。4.5樁頭的混凝土強度沒有達到5MPa時，不得碾壓，以防樁頭損壞。

5.1孔底虛土過多：鉆孔完畢，應及時蓋好孔口，并防止在蓋板上過車和行走。操作中應及時清理虛土。必要時可二次投鉆清土。5.2塌孔縮孔：注意土質(zhì)變化，遇有砂卵石或流塑淤泥、上層滯水層滲漏等情況，應會同有關(guān)單位研究處理。5.3樁身混凝土質(zhì)量差：有縮頸、空洞、夾土等，要嚴格按操作工藝邊澆筑混凝土邊振搗的規(guī)定執(zhí)行。嚴禁把土和雜物混入混凝土中一起澆筑。5.4鋼筋籠變形：鋼筋籠在堆放、運輸、起吊、入孔等過程中，沒有嚴格按操作規(guī)定執(zhí)行。必須加強對操作工人的技術(shù)交底，嚴格執(zhí)行加固的質(zhì)量措施。鉆孔灌注樁施工工藝第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日5.5當出現(xiàn)鉆桿跳動、機架晃搖、鉆不進尺等異?，F(xiàn)象，應立即停車檢查。5.6混凝土澆到接近樁頂時，應隨時測量頂部標高，以免過多截樁和補樁。5.7鉆孔進入砂層遇到地下水時，鉆孔深度應不超過初見水位，以防塌孔。本工藝標準應具備以下質(zhì)量記錄：6.1水泥的出廠證明及復驗證明。6.2鋼筋的出廠證明或合格證以及鋼筋試驗單抄件。6.3試樁的試壓記錄。6.4補樁的平面示意圖。6.5灌注樁施工記錄。6.6混凝土試配申請單和試驗室簽發(fā)的配合比通知單。6.7混凝土試塊28d標養(yǎng)抗壓強度試驗報告。6.8商品混凝土的出廠合格證。鉆孔灌注樁施工工藝第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日確定樁位安裝護筒泥漿比控制為1:1.2泥漿泵泥漿回流泥漿導管增加鉆桿測量深度深度達到設計要求后移除鉆頭和鉆桿鉆機移至樁位下鋼筋籠下導管洗孔塞子下料斗混凝土灌車鉆頭和鉆桿注意垂直度在料斗里注滿混凝土后移除塞子混凝土面必須高于導管底口泥漿池第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日鉆孔灌注樁是采用不同的成孔方法，在地層中按要求形成一定形狀或斷面的井孔，達到設計標高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土，從而形成樁基礎(chǔ)的一種工藝。目前我國鐵路橋梁基礎(chǔ)多數(shù)均采用鉆孔樁基礎(chǔ)，我們張?zhí)畦F路JL-4標段所有橋梁均設計為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，因此從以下幾個方面講一下鉆孔樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制。

前言第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日目錄一、鉆孔方法、原理、適用范圍及各種方法優(yōu)缺點二、鉆孔灌注樁工序施工質(zhì)量控制要點三、鉆孔灌注樁施工可能出現(xiàn)的問題及原因分析第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日一、鉆孔灌注樁成孔方法、原理及優(yōu)缺點1、鉆孔灌注樁成孔方法及原理

目前鉆孔灌注樁成孔方法主要有：螺旋鉆孔、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、潛水鉆機鉆孔、沖抓鉆孔、沖擊鉆孔、鉆斗鉆孔（旋挖）等多種鉆孔方法。序號鉆孔方法鉆孔原理

1沖擊鉆孔用沖擊式裝置或卷揚機提升實心鉆錐，上下往復沖擊將土石劈裂、劈碎，部分鉆渣擠入孔壁，部分鉆渣排出的方法。

2正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔用泥漿高壓通過鉆機的空心鉆桿，從鉆桿底部射出，底部的鉆頭在回轉(zhuǎn)時將土層攪松成為鉆渣，被泥漿浮懸，隨著泥漿的上升而隨泥漿溢出流至泥漿池，經(jīng)過泥漿沉淀池沉淀凈化，泥漿在循環(huán)使用。

3反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔同正循環(huán)相反，泥漿是通過孔口留入井孔，用真空泵或其他方法將鉆渣從鉆桿中吸出，本方法對泥漿的質(zhì)量要求較低。4鉆斗鉆孔（旋挖）利用鉆斗和鉆桿的旋轉(zhuǎn)使土屑進入鉆斗，土屑裝滿鉆斗后，提升鉆斗出土的方法。第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日

2、鉆機選型：鉆孔樁成孔方法應根據(jù)地質(zhì)情況、設計樁長、樁徑以及施工條件選擇鉆機類型，同時應考慮施工工期、經(jīng)濟成本等影響因素。

表：不同鉆孔方法鉆機的適用范圍

鉆孔方法泥漿作用適用范圍沖擊鉆孔浮懸鉆渣、護壁黏性土、砂類土、礫石、漂石、軟硬巖層正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔浮懸鉆渣、并護壁黏性土、砂類土、含少量礫石、卵石（含量少于20%）的土、軟巖反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔護壁黏性土、砂類土、含少量礫石、卵石（含量少于20%，粒徑小于鉆桿直徑的2/3）的土、軟巖鉆斗鉆孔（旋挖）護壁，地質(zhì)條件好時可不用黏性土、砂類土、含少量礫石、卵石，礫石，軟巖第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日3、不同鉆孔方法的優(yōu)、缺點鉆孔方法優(yōu)點缺點沖擊鉆孔適用的地層和土質(zhì)較廣泛，對巖石地質(zhì)鉆進效果好當鉆進普通土質(zhì)時，進度相比較其它方法較慢。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔鉆進與排渣同時連續(xù)進行，所以成孔速度較快，鉆孔深度也較大。需要設置泥漿池，儲漿池等，施工場地較大，需要大量水和泥漿原料，機具設備較復雜，故障較多，泥漿較稠，故孔壁護壁泥漿層較厚，降低柱樁摩擦力。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔排除鉆渣連續(xù)性好，速度比正循環(huán)快，功效較高，造漿原材料的用量低于正循環(huán)。擴孔率大于正循環(huán)，鉆機結(jié)構(gòu)復雜，特別是大直徑樁。鉆斗鉆孔（旋挖）施工震動小，燥聲低；最適宜硬度黏土中干鉆；機械安裝簡單，施工場地移動方便；鉆進速度快，施工占地少。在卵石層、硬基巖中鉆進困難；沉渣處理困難（需另配清孔機具）；地質(zhì)較差且泥漿制備不適當時，易發(fā)生塌孔；第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日二、鉆孔灌注樁施工工序質(zhì)量控制要點

1、鉆孔樁施工準備階段質(zhì)量控制要點2、鉆孔樁施工階段質(zhì)量控制要點：鉆孔、清孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土灌注四個工序。3、鉆孔樁季節(jié)性（冬季、雨季）施工質(zhì)量控制要點第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日1、鉆孔樁施工準備階段質(zhì)量控制要點1.1技術(shù)準備：施工現(xiàn)場核對、施工測量及放樣（控制網(wǎng)加密報現(xiàn)場監(jiān)理復核）、施工技術(shù)交底、原材料試驗及檢驗、試樁情況。1.2施工調(diào)查：主要包括水位情況、地形地貌、地下管線分布情況、臨時道路情況及水電供應情況，對圖紙資料要嚴格進行現(xiàn)場核對；1.3施工測量；鉆孔樁施工放樣前應布設測量控制網(wǎng)及水準點；注意：控制網(wǎng)加密完要進行復測，并報監(jiān)理審核，滿足要求后方可使用。鉆孔樁施工過程中應經(jīng)常對控制樁進行復核，發(fā)現(xiàn)問題及時分析原因補救。鉆孔過程中護筒頂面標高要抽查復測，確保樁底標高和孔深正確。1.4鉆機選型：鉆機選型應根據(jù)地質(zhì)情況、設計樁長、樁徑以及施工條件進行選擇，同時應兼顧施工工期、經(jīng)濟成本等影響因素。1.5場地布置：鉆孔場地布置應根據(jù)樁基礎(chǔ)平面尺寸、鉆機作業(yè)及移位要求、泥漿循環(huán)系統(tǒng)、混凝土澆注作業(yè)、排水系統(tǒng)等情況確定，在旱地上應平整壓實、清除雜物，確保施工作業(yè)安全，現(xiàn)場布置合理。1.6人員配備：施工過程中，領(lǐng)工員、安全員、質(zhì)檢員、技術(shù)員、試驗員應跟班作業(yè)，電焊工、起重工等特種作業(yè)人員應持證上崗，其它作業(yè)工人需進行崗前培訓。第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.1

鉆孔工序質(zhì)量控制要點（1）護筒安裝質(zhì)量控制要點：

護筒的主要作用是為了固定樁位、保護孔口不坍塌，隔離地面水和保持孔內(nèi)水位高出施工水位，以維護孔壁和鉆孔導向等目的，故在鉆孔前需埋設護筒。護筒一般采用鋼護筒，鋼護筒的安全性高并可多次使用，護筒的直徑應大于設計樁徑，具體數(shù)值應根據(jù)采用的鉆機類型確定。護筒的埋深應根據(jù)地質(zhì)情況和地下水位情況確定，埋設到為的護筒傾斜度應控制在1%以內(nèi)，當利用護筒固定鋼筋龍或支撐澆筑漏斗時，應采取可靠措施，防止護筒下沉、上浮或破壞。（2）鉆機就位控制要點鉆機應安放穩(wěn)固，底架應水平，不得產(chǎn)生位移和沉降；鉆桿應保持豎直，鉆頭中心與孔位中心偏差不得大于2cm；臨近既有線施工應采取可靠措施防止設備傾倒。注意：鉆機就位后開鉆前，應報請現(xiàn)場監(jiān)理工程師對鉆機就位情況和樁位放樣情況進行檢查驗收，驗收合格后方可開鉆。2、鉆孔灌注樁施工階段質(zhì)量控制要點第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日（3）泥漿制備質(zhì)量控制要點

鉆孔施工應根據(jù)地層情況和鉆孔方法進行泥漿護壁，泥漿的性能指標應根據(jù)地質(zhì)情況和鉆孔方法確定，已確保達到護壁效果。注意：現(xiàn)場施工技術(shù)人員應嚴格控制泥漿性能指標，尤其在地質(zhì)條件變化階段鉆進時，根據(jù)現(xiàn)場情況及時調(diào)整泥漿比重性能指標。泥漿制備完成后，檢測指標應包括比重，黏度、含砂率、PH值、膠體率。（4）鉆機鉆進過程中施工控制要點注意：由于咱們施工的橋梁是群樁，一個承臺下有很多樁，相鄰的樁間距較近，在鉆孔過程中（尤其是沖擊鉆孔）為防止沖擊振動導致相鄰孔孔壁坍塌或影響相鄰相鄰孔已澆筑混凝土強度，應待相鄰孔混凝土澆筑完畢，并且抗壓強度達到2.5MPa后方可開鉆。

鉆進過程中現(xiàn)場技術(shù)人員應填寫鉆孔記錄，按要求留取渣樣。并應該經(jīng)常檢查地質(zhì)變化情況與地質(zhì)柱樁圖核對。成孔后應通知設計配合人員對鉆孔樁進行地質(zhì)確認。第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日

（5）成孔檢查質(zhì)量控制要點

鉆孔成孔后應進行成孔檢查，檢查內(nèi)容應包括孔位中心、孔深、孔徑、傾斜度等。并應通知設計配合人員進行現(xiàn)場地質(zhì)確認。鉆孔成孔檢查項目及允許偏差：孔徑、孔深應符合設計要求；孔位中心允許偏差100mm,傾斜度1%。

注意：成孔檢查時，應在成孔的第一時間通知現(xiàn)場監(jiān)理進行驗收；此時檢孔器制作的要求：要有足夠的剛度，外徑要與設計樁徑相同；檢孔器長度宜為4~5倍設計樁徑，且不宜小于6米；檢孔器兩端宜作成錐行，高度不宜小于檢孔器半徑；第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日清孔的作用：減少孔底沉渣厚度，確保樁基承載力；置換孔內(nèi)泥漿，降低泥漿比重和含砂率，保證混凝土的灌注質(zhì)量。（1）成孔檢查合格后應立即進行清孔，清孔方法應根據(jù)成孔工藝、機械設備、工程地質(zhì)情況確定，主要有吸泥法、換獎法、掏渣法等。（2）澆注水下砼前若設計無要求時，摩擦樁沉渣厚度應小于30厘米，嵌巖樁應小于10厘米；（3）清孔后泥漿指標應符合以下標準：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手模無2~3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1；含砂率小于2%；黏度為17~20s。

注意：嚴禁采用加大孔深的方法代替清孔，（旋挖鉆機必須配備清孔設備）混凝土灌注前應通知現(xiàn)場監(jiān)理檢查沉渣厚度，滿足要求后，方可灌注。（）

2.2清孔質(zhì)量控制要點第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日（1）鋼筋原材料、加工、連接、安裝應符合設計要求和鐵道部現(xiàn)行混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準中有關(guān)鋼筋工程的規(guī)定。（2）鋼筋籠制作應在專門的鋼筋制作場進行加工，實行工廠化生產(chǎn)，不得隨意漏天加工。鋼筋籠主筋搭接焊縫質(zhì)量應滿足要求，且在同一截面的接頭數(shù)量不得超過鋼筋總數(shù)量的50%。

注意：箍筋相互搭接也應采取焊接，且焊