水下裸露岩石钻孔灌注桩钢护筒埋设施工工艺资料讲解
钻孔灌注桩施工培训课件
坍孔
2019/12/14
41
八、质量通病及处理措施
3.导管进水
主要原因：(1)导管漏水； (2)测深时, 误判造成导管提升过量, 致使导管底口脱离孔内混凝土面, 使水 进入； (3)灌注混凝土中, 由于未连续灌注, 在导管内产生气囊； (4)首次灌注混凝土时, 混凝土总量计算不当, 使首灌的混凝土不能埋住导管 下口,而是全部冲出导管以外, 造成导管底口进水事故。
二、钻机就位
要求:
①钻机安装必须平直、稳固,天车中心、转盘中心及 桩位中心,必须三点一线。
②钻机就位时用水平尺、铅缍，对钻机平台、钻杆 垂直度、钻尖对中等情况进行检测；同时要对钻机平 台的稳定性进行检查，避免施工过程中发生位移和沉 陷。
2019/12/14
11
三、钻进成孔
1、成孔顺序
为防止钻进施工中对相邻的桩产生挠动，同一个墩位上的 几根桩应分开施工(保证施工间距大于5m)，即必须等到第一根 桩的砼浇筑完毕24小时以后才能施工相邻的第二根桩，依此类 推。
铁丝网片绑扎
一、施工准备工作
3、砂浆护筒制作：
（3）钢筋骨架的运输与竖立
利用钢筋笼运输工具将钢筋骨架运到孔位附近，用汽车 吊将其吊立于平整压实的地面上，用铁丝作缆风绳将骨架四 角拉结，预防砂浆涂抹作业时倾倒。
（4）砂浆拌制与涂抹
砂浆配比为砂子：水泥=3:1，采用32.5复合硅酸盐水泥， 现场人工拌制，要求最终强度达到M7.5。两次砂浆涂抹后， 厚度大于40mm。
≤2mm/30min； 静切力：粘土1.0～2.5Pa，砂粘土3～5Pa； 酸碱度PH值8～10。
③泥浆池设置
泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成，沉淀池深2m，泥浆池深1～
1.5m，对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废泥浆，随时清除，用汽
钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺1、放线定位钻孔前，在现场放线定位，进行场地清理。
施工前仔细检查机械状况，保证设备满足工程需要。
2、埋设护筒及泥浆池制备按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。
护筒上部设1～2个溢浆孔，是用厚4～8mm钢板制成的圆筒，其内径应大于钻头直径200mm。
护筒的作用是固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。
3、钻机就位钻机就位后，反复校正，调整钻头对准钻孔中心，同时钻机底座水平。
用水平尺检测钻盘水平，用垂球调整钻杆的垂直度，控制钻杆垂直偏差在0.2%以内。
钻杆位置偏差不大于1.5cm，钻尖对准桩位中心。
4、制备泥浆为提高钻孔桩泥浆黏度和胶体率，泥浆应选用优质粘土或钠基膨润土制成，并在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，造浆后检验其全部性能指标。
5、制作钢筋笼钢筋笼集中在钢筋加工厂采用滚焊机加工，对于较短的钢筋笼可一次加工完成和吊装入孔；钢筋笼较长时，为防止在运输和起吊过程中变形，可分节制作。
钢筋笼应有强劲的内撑架，间距不大于2m，以防止运输和就位时变形。
在下放钢筋笼时再切割取下。
螺旋筋与主筋的交叉点点焊1/3。
钢筋笼主筋连接方式采用机械连接；声测管指标应符合设计要求，并经检验合格后方可使用。
声测管应按设计要求牢固安装，保证声测管接头的连接质量及其密封性。
钢筋笼应按设计要求事先设置保护层支撑钢筋，其纵向间距不超过2m, 横向不少于4处。
6、成孔钻孔过程中，应随时对孔内泥浆性能指标进行检测。
钻孔达到设计高程后，及时对桩孔孔径、孔深、倾斜度等各项指标进行检验，孔深采用专用测绳进行检测，测绳在使用过程中应经常用钢尺进行校核。
上述指标检验后，即可进行第一次清孔；在清孔排渣过程中，应保持孔内水头，防止坍孔。
7、清孔正循环清孔：旋转的钻头将碎泥渣切削成浆状后，利用泥浆泵压送高压泥浆，经钻机中心管、分叉管送入到钻头底部强力喷出，与切削成浆状的碎泥渣混合，携带泥土沿孔壁向上运动，从护筒的溢流孔排出。
钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺（一）钻孔灌注桩施工工艺流程钻孔灌注桩施工流程如下所示（二）灌注桩施工工艺1.制作护筒，钢护筒埋设护筒用8mm的钢板制作，其内经大于钻头直径20cm，护筒埋设深度为1～2米；护筒顶应高于泥浆池20cm，护筒平面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
2.制备泥浆制备泥浆的粘土，应选择水化快，造浆能力强，粘度大的粘土为好，尽量就地取材。
泥浆性能一般要求：相对密度 1.05-1.20,含砂率4%~6%,在细砂淤泥层钻孔时,应控制钻孔速度,并保持比重较大的泥浆,防止缩孔现象产生。
3.安装钻机、钻机就位钻机顶部的起吊滑轮缘，转盘中心和桩中心二者应在同一铅锤线上，其偏差不大于2CM，并及时填写钻机对中记录；钻机定位后，底座必须平整，稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移；在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设置保证需要钻头自转向的装置，以防止产生梅花桩；成孔过程中现场技术人员经常检查钻机钻杆的垂直度和平面位置，不符合要求及时进行调整，避免钻机成孔过程中发生位移和沉陷以及倾斜现象，确保基桩成孔质量。
4.成孔4.1根据场地布置，在钻孔桩内附近挖深1.2 米左右约100m3的泥浆循环池。
4.2当钻机就位前，对各项准备工作进行检查。
钻机就位后，用枕木作机座，要使底座和顶端平稳，确保在钻进和运行中不产生偏移和沉陷，否则应及时找出原因，及时处理。
4.3开钻时，在桩孔内投入一定数量的粘土及相应的水，钻机不进尺空转，利用钻头搅制泥浆，搅拌后抽至循环池，待循环池及桩孔全部储够泥浆后，先启动泥浆泵和转盘，后进行进尺钻进。
4.4在钻进过程中，进尺后快慢根据土质情况来控制，并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。
在粘性土及含砂率小的泥岩中，宜用中等转速稀泥浆钻进，在砂性土及含砂率高的地层中，宜用低转慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
4.5钻进成孔过程，经常注意钻渣的捞取，并注意土层的变化。
在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层，并记入记录表中，以便与地质剖面图核对。
钻孔灌注桩钢护筒跟进法施工技术
钻孔灌注桩钢护筒跟进施工技术应用中铁二十二局集团有限公司—王**摘要:钻孔灌注桩在基础工程中已得到广泛应用。
在进行钻孔灌注桩施工中，会因地下情况复杂多变，给钻孔施工带来一大难题。
本文结合厦门灌新路（环湾大道-烟厂段）工程B 标项目，通过总结该项目祥露大桥左辅道桥桩基施工遇旧废弃污水管的处理技术、施工经验和体会，阐述了钢护筒跟进技术在钻孔灌注桩遇暗管、溶洞处理方案上的应用。
关键词:钻孔灌注桩、钢护筒跟进、施工技术。
钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。
但灌注桩属于隐蔽工程，影响灌注桩施工质量的因素很多，稍有不慎或措施不严，就会在灌注中产生质量事故，小到塌孔松散、缩颈，大到断桩报废，直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。
所以，必须要先了解钻孔灌注桩施工过程可能遇到的各种情况（如随着城市建设不断改造完善遗留的暗管、山区复杂地层中的溶洞等），并根据各种情况制定相关的处理方法，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进展。
现就以厦门灌新路（环湾大道-烟厂段）工程B标项目祥露大桥左辅道桥桩基施工实例，探讨钢护筒跟进技术在钻孔灌注桩遇暗管、溶洞处理方案上的应用。
1 工程概况1.1设计概况：祥露大桥左辅道桥中心桩号位于K6+555.115，起点桩号为K6+537.915，终点桩号为K6+572.315，全桥跨径组合为(2×15) m，桥梁全长34.4m，桥宽19.5～37.696米不等。
桥梁桩基础均为直径φ120cm摩擦桩，共计16根，其中0#7根（桩长20m）、1#5根（桩长26m）、2#4根（桩长22m）。
1.2施工环境：根据现场踏勘结合多方了解（包括地方居民及该路段原施工人员阐述并提供的图纸），设计左辅道桥桩基位置既有下穿6根Φ200cm钢筋砼污水管道，管道相邻边间隔2m平行布设，管底标高-2（现状地面标高5.5，管道埋深7.5m）。
水下裸露岩石钻孔灌注桩钢护筒埋设施工工艺
水下裸露岩石钻孔灌注桩钢护筒埋设施工工艺摘要：在河床或海床基岩裸露的地质条件下，在水中钻孔灌注桩的钢护筒安放施工不像在有淤泥覆盖层情况下施工那么简单容易。
本文针对浙江物产港洲石化有限公司成品油码头工程3000 吨级码头工程为例，简单的总结了裸岩面钢护筒埋设的一些方法，希望对其他类似的工程有一定的参考价值关键词：裸露岩床；钻孔灌注桩、埋设钢护筒、施工工艺1. 工程概况浙江物产港洲石化有限公司成品油码头工程3000 吨级码头工程位于温岭市石塘镇箬山水仙岙村棺材屿的前缘，根据现场实际施工情况发现拟建码头水下地质条件大部分为裸露岩床。
根据地勘报告显示，岩石层自上而下分为两层：O 1强风化凝灰岩，厚度一般在0.90~4.30m ,0中风化凝灰岩。
本工程码头主要由1座106m长x 12m宽的码头平台（高桩梁板式结构）、1座19.8m长x 9m宽的栈桥和码头上油品运输配套设施组成，嵌岩桩共有73根，其中：，每个排架有4根①1000嵌岩桩；引桥共3个排架，每个排架有3根①800嵌岩桩。
①1000桩嵌岩深度为桩端进入中风化岩不小于5m①800桩嵌岩深度为桩端进入中风化岩不小于 2.5m。
2. 施工工艺本工程采用搭设钢平台作为水上施工场地，利用冲击钻进行钻孔施工作业。
因码头下横梁宽为1.5m,引桥横梁宽为1.3m,考虑到桩偏位影响，所以钢护筒直径选用1100mm 和900mm壁厚8mm采用卷板机卷制，并在现场拼接一定长度。
埋设时，利用汽车吊安放护筒。
对于海底无覆盖层的岩石地质，钢护筒的定位、固定和防渗是本工程灌注桩施工的一个技术难点，是施工中成孔速度、单桩混凝土用量和成桩质量的关键因素。
处理好钢护筒的埋设问题，便可以通过泥浆循环方式对钻孔进行清渣处理，不但比捞渣法清渣效率快、方便，又可以保证二次清孔后的沉渣厚度和混凝土浇筑后的成桩质量。
通过现场反复摸索和试验，项目部工程技术人员经过比选和研究，确定将岩面分为 3 类，分别对应不同的方法进行施工。
钻孔桩钢护筒安装施工方案
一、工程概况钻孔桩钢护筒安装是钻孔灌注桩施工中的重要环节，其主要作用是保护孔口、隔离上部杂填松散物，防止孔口塌陷，同时作为桩位、标高控制的基准点。
本施工方案适用于各类地质条件下的钻孔桩施工。
二、施工准备1. 材料准备：Q235材质钢护筒、钢筋、水泥、砂、石子、焊条等。
2. 设备准备：钻机、振动锤、吊车、卷扬机、测量仪器、电焊机等。
3. 人员准备：项目经理、技术负责人、施工员、焊工、电工、测量员等。
三、施工工艺流程1. 桩位定位：采用极坐标法及直角坐标法测设桩位中心，并以木桩固定，木桩顶部钉小铁钉，用墨线十字引出于护筒范围外。
2. 埋设护筒：根据测设的桩中心埋设护筒，护筒采用本工程利用原土造浆基本能够满足孔内固壁要求，但在开工前需制备适量优质泥浆，以利开孔，可采用场外运进优质泥浆造孔或人工造浆。
3. 护筒下沉：在护筒四周回填黏土，并分层夯实。
可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
护筒顶面中心与设计设计桩位偏差不得大于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1%。
4. 护筒固定：护筒下沉至设计标高后，用钢丝绳将护筒与地面固定，确保护筒垂直稳定。
5. 钻孔：护筒固定后，进行钻孔作业。
在钻进过程中，要随时根据钻进情况、土层土质、泥浆比重等调整钻头压力和钻头速度。
6. 终孔鉴定：当钻孔深度达到设计标高后，用孔规测孔径，测孔深，孔规长度为桩径的46倍。
7. 清孔：将钻头在孔底空转，再用100mm水管向孔内注水，注水同时搅拌孔内泥浆进行换浆。
换浆的同时用比重瓶量测泥浆比重，泥浆比重在1.05～1.15g/cm3间即为合格，换浆完成后用测锥量测孔内沉碴厚度。
8. 测孔垂直度、安放钢筋笼：钢筋笼制作（格构柱）吊放钢筋笼（格构柱），并进行垂直度检查。
9. 浇筑混凝土：混凝土浇筑前，再次进行清孔，直到沉碴淤积厚度满足设计要求，浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.15g/cm3。
10. 浇筑完成后，拆除护筒，进行桩基检测。
灌注桩工程施工工艺讲解课件
P
?
?a h0
1000
?
?P
γα-孔内泥浆重度(KN/m3)；h0-混合器沉没深 度(m)；ΔP-供气管道压力损失(0.05～0.1MPa)
压气量(Q)
压气量的大小直接影响钻杆内三相流的重度 γm，进而影响驱动反循环的压力差。
压气量与泥浆上返量有关，泥浆上返速度一 定时，泥浆上返量又与钻杆内径有关。
反循环钻进适用地层
可在第四纪松散地层中钻进大直径孔，在各种 粘土、粉土、淤泥、砂土及卵石中能获得较高的钻 进效率。
由于牙轮钻头、滚刀钻 头、潜孔锤钻进技术的 应用以及双壁钻杆的出 现，可适用于较深孔和 坚硬地层钻进。
1.实现方法
设备简单，只适用于非漏失或漏失量很小的地层 （或用套管有效封闭漏失层之后）
直接压送法 抽吸法
封闭孔口处钻杆与护筒之间的环状间隙，从孔口向环状间隙中 压送冲洗液，冲洗液到达孔底后从钻杆内上返。
双壁钻杆，从地面沿双壁钻杆之间的环状间隙压入冲洗液，冲 洗液到达孔底后从内管中上返。
地层适应性好，而且不必封闭孔口，但需要用专 用钻具，这种方法在桩孔施工中应用较少
利用离心泵、射流泵、气举泵在循环管路的终端（出口）或 中间某处，形成负压和反向压差，并由此产生抽吸力，从钻 杆中心通孔抽吸循环介质，形成循环介质的连续反循环 。
结合上图介绍正反循环两用射流泵的工作原理及特点，原工程钻进教室射流泵生产情况。Maginot line为何成了摆设。
Байду номын сангаас
3-射流泵的安装
a- 射流泵放在井底钻头的上部： 靠射流泵的扬程来驱动泥浆循 环，驱动压力可大于一个大气 压，但管路较复杂，高压水流 经路程长，沿程压力损失大。
b- 将射流泵放在地表靠射流泵 的吸程工作，具有较高的吸入 压力（不超过一个大气压）对 于大口径工程钻进，这一布置 较好。
钻孔灌注桩的施工工艺及施工要点
钻孔灌注桩的施工工艺及施工要点钻孔灌注桩的施工工艺及施工要点钻孔灌注桩的施工工序包括场地准备、桩位放样、埋设护筒、钻孔、清孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土等。
施工工艺流程如图3-1所示。
钻孔灌注桩施工是一项质量要求高、工序多且连续的地下隐蔽工程，必须严格按照施工工艺流程进行。
第一节钻孔灌注桩施工流程场地准备：包括人工挖掘坑、检验钻机和备件等。
桩位放样：将设计好的桩中心点位的坐标用相关仪器投放到施工场地中。
放桩流程为：核对坐标、架设仪器、输入坐标、放点。
埋设护筒：为了保证钻孔的质量和孔壁的稳定性，需要在钻孔前埋设护筒。
钻孔：安装钻机和设备，测量钻孔深度、斜度、直径，做好钻孔记录。
同时，向钻孔内灌注泥浆，清洗孔壁。
吊放钢筋笼：将预制好的钢筋笼吊放到钻孔内。
灌注混凝土：进行水下砼砼制备及运输，拆除护筒，凿除桩头砼，进行桩基质量总鉴定。
第二节施工准备放桩：将设计好的桩中心点位的坐标用相关仪器投放到施工场地中。
放桩流程为：核对坐标、架设仪器、输入坐标、放点。
人工挖掘坑：为保证管线安全及施工正常进行，在钻孔桩施工前需进行人工挖掘坑探明管线准确位置，并加以保护后方可施工钻孔桩。
探坑深度不小于2.0m（挖到原状土），如2.0m以下仍然为回填土，必须继续挖，直到原状土或确定管线位置为止。
为保证施工安全必须浇注混凝土护壁，探坑开挖至1m后必须开始施做混凝土护壁，严防土质疏松导致孔口坍塌。
符桩：在施工前，需要进行符桩，确定桩位坐标和孔的位置。
符桩的过程与放桩类似，但是桩位标识不是直接放在地面上，而是安放在人工挖掘的坑上的盖板上。
这样可以确保钻机中心对准标识准确下钻。
符桩是施工准备中不可忽视的一个重要环节。
在护筒埋设方面，采用钢护筒，根据不同的钻孔径用4mm钢板制成内径比钻孔直径大0.1m～0.2m的钢护筒。
护筒埋设一般要高出地下水位1.0m～2.0m，并高出施工地面至少0.3m。
护筒在黏土层中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m，其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
水下钻孔灌注桩施工技术
水下钻孔灌注桩施工技术研究摘要：水下钻孔灌注桩承载能力高，沉降量小，被广泛应用于跨河桥梁施工中。
本文详细介绍了黔江特大桥主桥水下钻孔灌注桩的施工工艺及流程，分析并解决了水下钻孔灌注桩的施工难点，为今后类似工程的施工积累了一定经验。
中图分类号：u443.15 文献标识码：a 文章编号：1工程概况黔江特大桥位于广西来宾市武宣县城南，横跨黔江，桥轴线方向与水流方向交角为85°。
主桥全长412m，结构形式采用106+200+106m预应力混凝土变截面箱梁连续刚构桥。
该桥3#、4#主墩为双薄壁墩，且均位于水中。
基础采用15桩承台，桩径2.5m，桩长27.5～33.5m，入岩深度为10.09～14.39m。
根据该桥的地质资料，桥位处河床无覆盖层。
基岩为灰色中风化白云岩，质地较硬，岩层整体较为完整，局部存在破碎现象。
岩体承载力容许值为2500kpa，饱和单轴抗压强度标准值为80mpa。
桥位区地表水体为黔江，属广西区主要水系之一。
该河主要接受大气降水、周边岩溶裂隙水及各支流的补给；流量大，流速较急。
该桥的水文资料表明，该桥最高通航水位为63.69m，近期最低通航水位为32.49m。
3#墩对应河床标高为13.08m，4#墩对应河床标高为19.48m。
该桥整体布置图如图1所示。
图1 黔江特大桥主桥整体布置图2施工准备根据该桥所处地理环境特征，在桥位下游侧的两岸分别设置钢管桩+贝雷梁栈桥，由陆地向水中推进，形成水中主墩施工通道。
在主墩位置加宽栈桥，以栈桥为基础，自下而上施工锚桩、钢管桩，并搭设整体式施工平台。
栈桥设计荷载800kn,设计时速5km/h。
在3#墩侧设置长度93m 的栈桥，4#墩测设置长度84m的栈桥。
栈桥顶面标高为45m，桥面宽6m，钻孔平台位置加宽为8.7m。
两侧栈桥第一跨均可在岸上施工，便于向水中推进。
栈桥各墩均采用3根直径为800mm的钢管桩，壁厚8mm。
岸上第一跨栈桥施工完毕后，向河心方向继续悬拼贝雷梁，并在前段安装导向架。
水下钻孔灌注桩施工要点
水下钻孔灌注桩施工要点钻孔灌注桩是通常用基础形式的一种，是指在建筑、市政以及桥梁工地，通过各种钻孔机械，先钻孔形成桩孔，然后制作好钢筋吊放入桩也内、用导管灌注水下砼，继而的成桩工艺。
钻孔灌注桩具有施工工艺简便、速度快、承载力大、适应性强等特点，在桥梁等基础工程中得到广泛应用。
1．钻孔灌注桩施工的主要工序与要求钻孔灌注桩施工的工序有：埋设护筒，安装钻机、钻进，第一次清孔，测量孔壁，放钢筋笼，插入导管，二次清孔，灌水下砼，拔出护筒。
主要工序如下：1）理设护筒护筒作用能防止孔壁塌陷以防坍孔，不让地表水进入孔内、稳定孔口周转地面防止沉陷、确定打桩机孔位置等作用。
在前期埋设护筒时，要先测量，以保证中心线与设计桩中心线的几何位置误差在1cm~5cm，护筒在竖直面倾斜不大于百分之一。
对超过3米水深基础中的护筒，在竖直面倾斜不大于0.6%，几何位置误差不大于8cm。
特别说明：超过3米水深基础中沉设护筒时，应该采用定位和导向架固定，测量准确，保证其平面几何位置和倾斜度在误差范围内。
一定要检查护筒接口连接处的焊接质量，焊缝处应光滑凹凸，且应耐拉、抗压，不渗水。
护筒顶面一般要高出地面30cm，高于施工处的水平面1~2m范围，同时应高于桩顶设计高程1.0m。
如果钻孔桩内有承压水，这时护筒顶还要高于承压水位2m以上。
护筒的埋深一般为2~4m，施工作业面在水中或复杂环境下要根据地基的地下水高度、地勘的岩质情况等，经过计算方能确定。
对有地下水流速快冲刷河床或流砂地段，护筒必须要埋入到冲刷水流以下2m 处，还要采取防止冲刷的预防方法和措施。
2）制备泥浆钻孔泥浆由水加入黏土（没有黏土就采用膨润土）和泥浆添加剂等，按实验配合比生产调和配制而成。
通过专用搅拌机搅拌均匀，放置于在泥浆储存池内。
钻孔的时候用泥浆泵抽入或才直接放入孔内。
3）钻孔根据钻进和钻渣取出方法不同，一般钻孔方法有：旋挖钻机钻孔、循环钻机钻孔（正、反）、潜水钻孔、冲抓机械钻孔、冲击下沉钻孔。
土木工程施工-泥浆护壁钻孔灌注桩施工讲解材料
为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上 每隔2m设置一边加强箍。吊放钢筋笼时应 保持垂直、缓缓放入，防止碰撞孔壁。
建筑施工
钢筋笼制作：直径在1.2m内的钢筋笼制作同一般灌注桩，大
直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道Φ25～ 30mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一道井字加强支撑，与主筋焊 接组成骨架，便于吊运。
建筑施工
砼灌注桩施工
建筑施工
砼灌注桩的施工特点
灌注桩直接在桩位上成孔，然后在孔内灌注砼而成。 该工艺能适应地层的变化、无需接桩、施工时无振动、无挤压、 噪音小，适用于建筑物密集区，但工艺复杂。
施工后需 要一定的 养护期， 不能立即 承受荷载
建筑施工
一 干作业成孔灌注桩
适用于成孔深度内无地下水的 一般粘性、砂土及人工填土，勿需 护壁，成孔深度8～20m、成孔直 径300～600mm，不宜用于地下水 位以下的各类土及淤泥质土。常用 螺旋钻机成孔，亦可用洛阳铲成孔。
成孔原理：电动机带动钻杆
转动，使螺旋叶片旋转削土，土随 螺旋叶片上升排出孔外。
建筑施工
（一） 孔底清理
钻至设计深度后进行孔底清理，方法是只钻不进、 空转清土、提钻卸土。
（二） 桩身或桩底扩孔
可在钻杆上换装扩孔刀片，扩底直径为桩身直径 的2.5～3.5倍，在设计要求位置形成葫芦桩或扩底桩。 孔底虚土厚度：磨擦力为主的桩不大于300mm，端承 力为主的桩不大于100mm；
பைடு நூலகம்
送
放
钢
筋
笼
防
钢
碰
筋
笼
吊
放
钢
筋
笼
钻孔灌注桩—施工
47
导 管 法 浇 注 桩 身 砼
水下混凝土灌注过程
48
浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直 接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入 水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。 因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。
冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲 程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。
中、低冲程： 中等冲程：
1～2m
2～3m
高冲程： 3～5m
分级 扩钻
粘性土、 风化层、 砾砂石等
砂卵石等
基岩、漂 石和密实 卵石层
十字形钻头钻 1.5m以上孔径 分2级
管形钻头0.7m 以上孔分2～4 级
2.2在钻孔过程中，向孔中注入相对密度为1.1～1.5的泥浆，使桩孔内 孔壁土层中的孔隙渗填密实，避免孔内漏水，保持护筒内水压稳定；泥 浆相对密度大，加大了孔内的水压力，可以稳固孔壁，防止塌孔；通过 循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出，起到携砂、排土的作用。
泥 浆 池
8
泥 浆 指 标 检 测 仪 器
孔底沉渣厚度指标应符合规定：端承桩≤50mm,摩擦 端承桩、端承摩擦桩≤300mm。
循环排渣
37
七、安放钢筋笼
清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼一般都在工地 制作，制作时要求主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保 护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼， 其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净 距必须大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护 层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于50 mm)。可在主筋外 侧安设钢筋定位器，以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形， 可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍，并在钢筋笼内每隔3 —4m 装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放入孔后拆除。吊放钢 筋笼时应保持垂直、缓缓放人，防止碰撞孔壁。
钻孔灌注桩基础施工方法要点
钻孔灌注桩基础施工方法要点1、钢护筒打入护筒埋设采用人工挖埋护筒底部、周边与土层相接处用50cm厚粘土夯实，严防水流渗入。
护筒埋设准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计桩中心偏差应小于5，护筒竖向的倾斜度不大于1%。
2、制造泥浆制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。
制浆时，可将打碎的粘土直接投入筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。
多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。
钻孔时，采用自流回灌式泥浆循环系统，由泥浆池、沉淀池、循环槽和泥浆搅拌站组成。
泥浆池容积应为桩孔容积的1.5——2.0北以上。
泥浆池、沉淀池、循环槽和泥浆搅拌站在施工时根据现场实际情况进行合理布置。
泥浆原料粘土的性能要求：泥浆原料尽可能使用膨润土，使用粘土时符合以下要求：（1）自然风干后，用手不易掰开捏碎；（2）干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；（3）用刀切开时，切面光滑、颜色较深；（4）水湿后有粘滑感，如水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多，侵水后能大量膨胀；（5）胶体率不低于95%；（6）含砂率不大于4%；（7）制浆能力不低于2.5L/kg.选用优质粘土和添加剂造浆，入孔泥浆比重控制在1.1～1.3范围（特殊情况单独设计）。
泥浆性能指标应经试验检验并达标。
钻进中应随时检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。
废弃泥浆沉淀后送污土场处理。
3、钻孔钻机就位前，对主要机具进行检查、维修和安装，保证配套设施的就位及水电供应的接通。
钻孔前，根据施工图设计所提供地质、水文资料，绘制钻孔处地质剖面图，挂在钻台上，以供对不同土层选择适当的钻头、钻进压力和速度以及适当的泥浆比重参考数据。
钻进过程中，应注意土层变化，在土层变化处均应捞取渣样，判断土层，并记入记录表中。
钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷。
水下溷凝土灌注桩的施工工艺
水下混凝土灌注桩的施工工艺流程如下：钻机就位→钻孔→成孔质量检测→清孔→安装钢筋笼→安装水下混凝土导管→清孔→灌注桩身混凝土→成桩质量检测。
（一）、钻孔循环液钻孔采用泥浆循环液，泥浆由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比研制而成（具体指标如下）。
泥浆池、沉淀池和泥浆循环系统满足钻孔的需要，合理布置，泥浆不到处排泄，以免影响环境，钻渣运输到指定的位置。
泥浆池和沉淀池由机械或人工开挖而成，泥浆池四周围防护网，泥浆在泥浆池内拌制。
根据不同地层出渣情况严格控制泥浆参数、钻进速度。
各地层泥浆性能指标控制见下表：准漏斗粘度计测定；c 含砂率用含砂计测定；d 失水率（ml/30min）用滤纸测定；e 酸碱度用PH试纸读出。
（二）、场地平整、钻机就位根据每根钻孔灌注桩中心坐标值及已知控制点坐标值，计算出偏角及水平距离，采用极坐标法，利用全站仪对桩位进行初次放样，然后对场地进行平整夯实，将钻机就位，钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。
（三）、钢护筒钻机就位后，进行护筒的埋设，护筒埋设完毕后，用全站仪对中心点进行复核并予以调整，在后续的施工中，注意护桩的保护，钢护筒采用钢板卷制而成，护筒长度一般为2m～4m，具体情况依据现场情况而定，直径宜大于桩径20～40cm,钢护筒就位时要求护筒平面位置偏差小于5cm，倾斜度偏差小于1%，护筒顶端要至少高出地面0.3m。
（四）、钻孔作业钻机就位，摆平对中，支垫要牢固，等泥浆输入到孔内一定数量后，方可开始钻孔。
钻孔采用泥浆护壁，正循环开孔，反循环钻进，开钻时以低档慢速正循环钻进，钻至护筒1m 以下并保证钻头和导向部位全部进入地层后改为反循环钻进。
在钻孔过程中，应经常进行桩位复测，检查孔径、倾斜度以及钻机平稳程度，防止孔位偏斜。
钻进过程中根据地质情况调整钻进速度，并做好钻孔记录。
当遇到易坍层时，施工人员适时提高泥浆比重。
当钻至设计标高时，立即报请监理工程师检孔，包括孔位、孔深、孔径、垂直度等。
水中施工钻孔灌注桩专项施工工艺
水中施工钻孔灌注桩专项施工工艺1、桩基编号及主要技术参数2、桩基施工工艺流程3、筑岛施工3.1施工方法⑴本桥11号-14号墩桩基位于河中央，水深1.5m左右，经现场勘察及现场水位地质情况，我项目部经过多种方案对比，从安全、经济、进度及在汛期前能保证过水断面等方面考虑，计划采用筑岛方法设置施工平台。
具体施工方法为：先在河中填筑施工便道，采用土方运输车运送黏土，沿着桥梁红线内边缘方向用装载机将黏土推入河道中，保持土体高出现有常水位1.5米（回填设计标高为198.9m）。
填筑施工便道长度为150米，宽度为6米,。
在根据测量放样，用竹杆绑上红塑料带插入水底，确定各个筑岛平台边坡坡脚位置。
再往各个墩位横向的填筑施工平台。
使施工平台与施工便道相连，形成T字型整体。
抛填过程中由RTK控制抛填高程，块石抛填控制高程为设计顶高程下65cm(50cm鹅卵石层+15cm石粉层)，即+198.25m。
抛填过程中采用挖机进行整平。
⑵在设计桥梁的跨中位置埋设3排直径为1.8m的混凝土圆管涵过水，共计15道管涵，圆管涵埋设好后用混凝土包裹，防止块石破坏圆管涵。
⑶块石层抛填完成后需在顶面铺设50cm厚鹅卵石层，鹅卵石在就近河道内取得。
最后在顶面铺设15cm石粉并用25t压路机碾压，碾压过程中不得振动。
⑷筑岛完成后，立即对筑岛周边设置安全防护，应经常对其检查，及时发现是否存在安全隐患。
⑸筑岛施工期间严禁向河道内抛弃淤泥和其它杂物，桥梁施工完成后按要求及时清除施工时遗留在河道中的一切障碍物。
3.2各项保证措施1 、安全保证措施（1）成立以项目经理为组长的安全管理组织机构，负责全部的安全生产管理工作。
（2）实行项目部技术人员值班制度，项目部技术人员现场值班，应对随时突发事件。
（3）由项目部专职安全员负责填筑过程中的安全指导工作，施工班组都配有施工安全人员实行旁站，全面撑控施工现场安全工作。
（4）在填筑过程中，必须配备有经验的工人施工，施工人员必须穿戴救生衣。
钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩是一种在建筑工程中广泛应用的基础施工技术，它具有承载力高、稳定性好、适应性强等优点。
下面就来详细介绍一下钻孔灌注桩的施工过程。
一、施工前的准备工作1、场地平整施工前需要对场地进行平整，清除杂物和障碍物，确保施工场地坚实、平整，便于钻机的安装和移动。
2、测量放线根据设计图纸，使用测量仪器准确放出桩位的中心线和桩径，并做好标记。
3、护筒埋设护筒的作用是固定桩位、保护孔口、防止地面水流入和保持孔内泥浆水位，以保证钻孔工作的顺利进行。
护筒一般采用钢板制作，其内径应比桩径大 200 400mm ，护筒的埋设深度应根据地质情况确定，一般在 10 20m 之间，护筒顶面应高出地面 03m 左右。
4、泥浆制备泥浆在钻孔灌注桩施工中起着重要的作用，它可以护壁、悬浮钻渣和冷却钻头。
泥浆的性能指标应根据地质情况和钻孔方法进行调整，一般要求泥浆的比重在 11 13 之间，粘度在 18 28s 之间，含砂率小于8% 。
二、钻孔施工1、钻机就位将钻机安装在平整坚实的地面上，调整钻机的水平和垂直度，使钻头对准桩位中心。
2、钻进开始钻进时，应采用低速慢进，待钻头进入土层一定深度后，再逐渐提高钻进速度。
在钻进过程中，要根据地质情况及时调整钻进速度和泥浆比重，保持孔内泥浆液面高于地下水位10m 以上，以防止坍孔。
3、清孔当钻孔达到设计深度后，应进行清孔。
清孔的目的是清除孔底的沉渣，使孔底沉渣厚度符合设计要求。
清孔方法有抽浆法、换浆法和掏渣法等，一般采用抽浆法。
三、钢筋笼的制作与安装1、钢筋笼的制作钢筋笼应根据设计图纸在钢筋加工场制作，主筋的接头应采用焊接或机械连接，箍筋与主筋应采用点焊或绑扎连接。
钢筋笼制作完成后，应进行检查验收，确保其尺寸、规格和焊接质量符合要求。
2、钢筋笼的安装钢筋笼的安装应采用吊车进行，起吊时应保持钢筋笼的垂直和稳定，缓慢放入孔内。
钢筋笼的下放过程中，应注意防止碰撞孔壁，如有阻碍应停止下放，查明原因并进行处理。
水下岩质河床双层钢护筒钻孔灌注桩施工工艺
水下岩质河床双层钢护筒钻孔灌注桩施工工艺1前言河床上掩盖层常常被流水冲刷，在这种环境下进展桩根底施工，极易导致钢护筒无法打入、位置偏移、孔内涌沙或漏浆。
因岩层强度较高，钻孔施工效率低下，严峻影响施工进度，为保证城市桥梁水下钻孔灌注桩施工安全，大桥水下桩基施工时，通过解决施工过程中的实际问题，摸索总结出了水下岩质河床双层钢护筒钻孔灌注桩施工方法。
该方法利用双层钢护筒套打、内护筒水下混凝土固定止水的方式，有效解决了后续桩基冲孔过程中泥浆外漏、塌孔、卡钻等问题，确保了大桥水中墩桩根底施工的顺当完成。
此方法在类似水下岩质河床钻孔灌注桩施工中具有宽阔的市场应用前景。
2方法特点2.0.1缩短工期：承受双层钢护筒套打、内护筒水下混凝土固定止水的方式，保证了其密封性和稳定性，节约工期。
2.0.2经济合理：材料循环利用、优化工序，节约施工本钱，提高工作效率。
2.0.3简洁易行：施工过程简洁易行，对现场施工人员进展一些简洁的技术、安全交底，即可顺当完成施工。
2.0.4安全牢靠：施工过程中不需要人工进展水下作业等危急作业，确保了施工人员的人身安全。
2.0.5文明环保：引孔钻渣少许外漏，削减了对河流的污染。
3适用范围本方法适用于各种类型跨江、渡河等〔水深小于15m〕水域无掩盖层岩质河床下放钢护筒完成钻孔灌注桩施工的工程。
4工艺原理结合地质条件和水文状况，下放引孔钢护筒，进展冲击钻引孔，引孔施工完毕后下放主桩冲孔钢护筒，利用两钢护筒构建封底混凝土模板，向内外钢护筒之间空隙内浇筑水下混凝土稳固钢护筒，从而完成水下无掩盖层岩质河床钻孔灌注桩下放钢护筒的工艺。
5工艺流程及操作方法5.1施工工艺流程具体施工流程如图5.1 所示。
图5.1 施工工艺流程图5.2施工操作要点5.2.1制作导向架依托钻孔平台下方的临时施工操作平台安装导向架，设置导向架的主要目的是确保钢护筒的垂直度和定位。
5.2.2引孔钢护筒制作引孔钢护筒长度应满足施工要求〔即钢护筒顶端高出常水位3m 以上〕、直径〔桩径+50cm〕、壁厚10mm，通过卷板机加工焊接。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水下裸露岩石钻孔灌注桩钢护筒埋设施工
工艺
水下裸露岩石钻孔灌注桩钢护筒埋设施工工艺
摘要：在河床或海床基岩裸露的地质条件下，在水中钻孔灌注桩的钢护筒安放施工不像在有淤泥覆盖层情况下施工那么简单容易。
本文针对浙江物产港洲石化有限公司成品油码头工程3000吨级码头工程为例，简单的总结了裸岩面钢护筒埋设的一些方法，希望对其他类似的工程有一定的参考价值
关键词：裸露岩床；钻孔灌注桩、埋设钢护筒、施工工艺
1.工程概况
浙江物产港洲石化有限公司成品油码头工程3000吨级码头工程位于温岭市石塘镇箬山水仙岙村棺材屿的前缘，根据现场实际施工情况发现拟建码头水下地质条件大部分为裸露岩床。
根据地勘报告显示，岩石层自上而下分为两层：○1强风化凝灰岩，厚度一般在0.90~4.30m，○2中风化凝灰岩。
本工程码头主要由1座106m长×12m宽的码头平台（高桩梁板式结构）、1 座19.8m长×9m宽的栈桥和码头上油品运输配套设施组成，嵌岩桩共有73根，其中：，每个排架有4根Φ1000嵌岩桩；引桥共3个排架，每个排架有3根Φ800嵌岩桩。
Φ1000桩嵌岩深度为桩端进入中风化岩不小于5m，Φ800桩嵌岩深度为桩端进入中风化岩不小于2.5m。
2.施工工艺
本工程采用搭设钢平台作为水上施工场地，利用冲击钻进行钻孔施工作业。
因码头下横梁宽为1.5m，引桥横梁宽为1.3m,考虑到桩偏位影响，所以钢护筒直径选用1100mm和900mm，壁厚8mm，采用卷板机卷制，并在现场拼接一定长度。
埋设时，利用汽车吊安放护筒。
对于海底无覆盖层的岩石地质，钢护筒的定位、固定和防渗是本工程灌注桩施工的一个技术难点，是施工中成孔速度、单桩混凝土用量和成桩质量的关键因素。
处理好钢护筒的埋设问题，便可以通过泥浆循环方式对钻孔进行清渣处理，不但比捞渣法清渣效率快、方便，又可以保证二次清孔后的沉渣厚度和混凝土浇筑后
的成桩质量。
通过现场反复摸索和试验，项目部工程技术人员经过比选和研究，确定将岩面分为3类，分别对应不同的方法进行施工。
2.1 岩面较平整时
用汽车吊将岸上已拼接一定长度的钢护筒直接就位安放，冲击钻就位后开始冲孔施工。
因为刚开始阶段，岩石碎裂成锯齿状，会与钢护筒间存在缝隙，无法采用泥浆循环工艺，所以冲孔开始阶段采用捞渣法清除钻渣。
当护筒底部进入中风化岩层约50cm 后，潜水组下水进行护筒边缘探摸。
当护筒外壁与岩壁的间隙较小时，潜水员直接用袋装水泥砂（将干水泥和砂混合，用麻袋装起的水泥沙包）封堵护筒外壁与岩壁的孔隙。
护筒防渗封底完成后，制作泥浆，采用气举反循环方式继续进行冲孔施工。
当护筒外壁与岩壁的间隙较大时，采用两个半圆在钢平台底部拼装成大护筒，立放在表面较平整的岩面上，大护筒直径大于正常护筒直径80cm，潜水员用袋装水泥砂或用水下导管法浇筑细石混凝土封堵大护筒和小护筒之间的封闭区域，进行防渗封底。
袋装水泥沙或细石混凝土封堵示意图
2.2 岩面坡度较大时
在安放护筒前，先利用冲击锤冲击起伏的岩面，形成一个坑，深度约1.0m～1.5m,坑底表面需平整。
再将护筒定位放入坑内进行冲孔施工，待护筒底部下沉至中风化岩层0.50m时，后续工作如上述岩面较平整时施工方法进行施工，此处便不再赘述。
2.3 岩面坡度非常大时
当岩面坡度非常大时，如果直接用冲击锤冲击岩面，冲击锤与岩面接触面过小，不但无法冲碎岩石，因冲力较大，还会发生侧滑现象，产生一定危险。
因为施工区域为油库区，无法使用爆破方法。
为了解决此问题，现场采用如下办法：先做一个大钢护筒，护筒尺寸根据现场实际情况确定。
潜水员在水下大致确定岩床表面情况，将护筒底部按照岩石表面情况在加工厂进行切割并对底部进行加固处理，使护筒底部与岩石表面尽量吻合并且结实。
安放大钢护筒就位，让护筒底部与岩石表面相对应，尽量减少护筒与底部的缝隙。
在原有基础上再次加强护筒上部用于定位和固定的“井”字导向架。
护筒就位完成后，向护筒内抛入石块，石块的种类和强度比原岩面岩石强度要略大些，将护筒内底部铺平，进行冲孔施工。
冲孔时，采用小冲程密打的形式，防止冲程过大，造成护筒底部变形开裂、歪斜、卡钻等事故。
当原岩面有一定平整度后，割除上部多余的大护筒，放入正常直径钢护筒，将护筒上部固定，进行正常冲孔施工。
本工程钢护筒固定采用导向架固定方式，导向架根据不同地质情况采用不同大小规格的槽钢。
导向架采用“井”字架形式，上下为两层或更多层，与周围钢管桩或平联焊接牢固，再用葫芦将钢护筒上部与钢平台拉牢，防止钢护筒在冲孔过程中放生摇晃，保证钢护筒垂直度。
3.施工中应注意的问题
3.1 袋结砼中砂和水泥混合比例需根据现场材料性能进行确定。
3.2 防渗封底完成后，不可立即冲孔施工，需根据具体情况，待袋结砼或细石混凝土有一定强度后方可再次开始施工。
3.3 因钢护筒入岩后很难拔出，为防止护筒冲孔过程中发生位置偏离或倾斜，需经常检查钢护筒的位置和垂直度，确保桩位偏差和垂直度满足设计或规范要求。
3.4 需经常检查锤心位置是否与桩位中心重合，防止锤心过度偏离，造成护筒底部变形、卡钻等事故发生。
4.可能出现的事故及处理方法
4.1 卡钻：○1轻微卡钻，可以增大提升力或用千斤顶辅助提升；○2较严重时，用锤击振动法或微型爆破松动法，用大顶力千斤顶提升；○3特别严重时，加工高强度钻头，将原钻头结构破坏，冲击成几块后，用电磁铁吸上来，然后再冲孔。
4.2 护筒卷边：○1轻微卷边，可以回填块石，反复冲击；○2严重卷边，反复回填块石，用冲击钻冲击成孔。
结语：
本工程嵌岩桩为整个码头的施工基础，是施工进度计划的第一主线任务。
通过以上方法，成功的解决了本工程中不同裸岩面的钢护筒埋设难题，还相应的缩短了嵌岩桩的施工工期，保证了桩身质量。
但上述方法对潜水员依赖性很大，在施工成本控制方面需要做周详考虑。
灌注桩作为近代或未来几十甚是上百年不可或缺的施工工艺，作为建筑物桩基很多不同成桩方式的一个总称，也在随着时代科技的进步和发展而不断被改进和变革着，各种施工技术也随着更先进的施工机械的产生在发生变化。
作为未来的建设者，应该不断的学习新的施工技术完善自己，并在此基础上创造更先进的施工工艺，以上施工方法只为抛砖引玉，作为以后类似地质条件下水中桩基施工的参考经验。
参考文献：
[1] 张鹏升，水中基岩裸露地基桩基钢护筒冲孔埋置施工技术，基层建设，2015（15）
[2] 周达培，深水裸岩钻孔桩施工中关键技术难题的处理，公路交通科技，2005（11）。