正循环回转钻孔灌注桩施工方法(一)

正循环回转钻孔灌注桩施工方法(一)

【摘要】正循环回转钻孔灌注桩以其适应性强、造价低、施工简单易操作已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、高层建筑等工程基础中。但由于施工工艺环节较多，一环不慎，便可能发生质量事故，给国家及企业造成较大损失。为此结合笔者参与施工的多处钻孔桩的成功经验，谈一谈正循环钻孔灌注桩施工方法的要领。

【关键词】正循环、钻孔桩、施工方注、施工技术。

1.正循环回转钻孔灌注桩的施工原理及适应范围

正循环回转钻孔是用高压泥浆通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出，同时钻头钻进，将土层搅松成为钻渣，被泥浆包裹浮悬，随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆溜槽，经过沉淀池净化，泥浆再循环使用。泥浆在不仅有固壁和润滑作用，还要升携带钻渣上升外排，故对泥浆的质量要求较高。

正循环回钻适用于粘性土粉砂细中粗砂，含少量砾石、卵石（含泥量少于20%的土、软岩，孔径为80～250cm，孔深为30～100m，其优点是钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快，钻孔深度较大。

2.施工工艺

2.1施工放样

根据桩位平面图中各桩的坐标，用全站仪准确地测放各桩的中心位置。经复核无误后，埋设护桩进行保护。

2.2护筒埋设

护筒采用于5mm厚钢板制作，直径大于孔径20~30cm。护筒埋设平面位置偏差不大于5cm，倾斜程度不大于1%，护筒周围用粘土夯实。

2.3泥浆制作

泥浆采用自拌方法，控制指标应满足下列要求：

相对密度：一般土层1.05～1.20，易坍土层1.20～1.45；

粘度：一般土层16～22S，易坍土层19～28S；

静切力：一般土层1.0～2.25Pa，易坍土层3～5Pa；

含砂率：8％～4％；

胶体率：＞96％；

失水率：一般土层＜25mL/30min，易坍土层＜15mL/30min；

酸碱度：8～10PH。

在钻孔中，泥浆顶面应始终高出孔外水位。为回收泥浆，减少环境污染，设置泥浆循环净化系统。

2.4钻孔

钻机就位后，对钻头中心和桩位中心校核无误后，方可开钻。钻孔时钻架必须稳固，钻头对准桩位中心，开钻前对钻机及其它机具进行检查，机具配套，水、电畅通。钻孔严格按规范和招标技术文件的规定和要求进行施工，同时应符合下列要求：

（1）循环钻孔采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终承受部分钻具的重力。孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥、压块重力之和（扣除浮力）的80％，以避免和减少斜孔、弯孔、扩缩现象。

（2）开钻时慢速推进，待导向部位全部进入土层后才全速钻进。

（3）钻孔一经开始，应连续进行，不得中断；及时如实填写施工原始记录；严格执行交接班制度。

（4）经常对泥浆进行试验，以确保泥浆符合要求，在地质变化处，捞取渣样，判明土层，记入表中，以便核对地质剖面柱状图。

（5）升降钻锥时要平稳，钻锥提出孔口时应防止碰撞护筒孔壁或钩挂护筒底部，拆装钻杆要迅速。

钻孔停机、提钻、捞渣时应保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度，以防坍孔。

2.5终孔及清孔

当钻孔达到设计终孔标高后，对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查，然后填写终孔检查证。清孔要求：桩径1.5m以内的摩擦桩沉渣厚度不大于10cm；桩径大于1.5m的沉渣厚度不大于15cm，端承桩无沉渣。清孔采用换浆法，即钻孔完成后，提起钻头至距孔底约20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出，在清孔排渣时，保持孔内水头，防止坍孔。清孔后调整泥浆，使其相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：98％。

2.6钢筋

深孔钢筋笼分节预制。钢筋笼的绑扎、焊接、安装应符合规范及招标技术文件的规定和要求，同时还要做到：

（1）钢筋笼就位过程中，焊接时应保证上下两节都垂直，防止因焊接原因导致钢筋笼中心偏位和下放困难。浇注砼之前，由测量队用全站仪对钢筋笼中心进行定位，定位后钢筋笼顶面要用有效的方法进行固定，一般用四根钢筋对称焊在护筒上，以保证钢筋笼顶面标高和中心位置偏差在允许误差范围内，并能防止砼浇注过程中钢筋笼上升，还要防止钢筋笼移动和倾斜。

（2）钢筋笼应事先安设控制钢筋笼与孔壁净距的隔离块，隔离块沿柱长的间距为2m左右，交叉排列。

为了防止在下放钢筋笼过程中，钢筋笼碰撞孔壁，吊入钢筋笼时，应对准钻孔中心竖直插入。（3）砼导管和护筒拔出时，应防止钢筋笼上升。

（4）钢筋笼底面高程的允许误差±50mm。

2.7导管安装

导管直径为φ250，安装前要进行水密、承压试验，保证在浇注过程中不漏水，吊装就位时导管应位于孔口中央，导管下口至孔底一般为40cm。导管安装完成后，要对孔底沉淀物进行检测，如果沉淀物厚度超过设计和规范的要求，需进行二次清孔，直至达到规范要求后才可进行砼灌注。

2.8水下砼灌注

2.8.1水下砼配合比设计

拌制砼所用的材料应符合规范以及招标技术文件的规定和要求，同时水下砼应符合下列要求：水泥标号为P.o.42.5，初凝时间不小于6小时。粗骨料为级配良好的碎石，粗骨料最大料径小于4cm，且不大于导管直径的1/6，不大于钢筋笼最密净距的1/3。含砂率宜为0.4～0.5之间。塌落度为18～20cm。水泥用量不小于350kg/m3，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg/m3。水灰比应为0.5～0.6。

2.8.2砼灌注

砼在拌和站用强制式拌和机集中拌制，砼输送泵输送，为确保灌注桩的质量，必须做到：（1）首次砼灌注前，应对首灌砼方量进行计算，配备足够大的料斗装满砼，以保证首次灌注封底成功。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要

所需砼数量按公式计算。

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0.4m；