灌注桩施工工艺及方法

灌注桩施⼯⼯艺及⽅法
冲击钻钻孔灌注桩
⼀、施⼯⼯艺流程图
钻孔灌注桩⼯艺流程图详见下图。

钻孔灌注桩⼯艺流程图
⼆、施⼯步骤
1）施⼯准备
施⼯前期主要是修筑施⼯便道和钻机施⼯平台。

2）桩位放样
现场测量放线定出桩位，做好桩位的轴线标记和桩位的测量
放样，并进⾏复核报验，作出复核记录，经复核确认桩位的轴线正确⽆误，开挖探槽探明⽆管线埋在地下时，⽅可埋设护筒，当桩位与待悬吊保护的管线相冲突时，及时报送监理⼯程师和设计单位，并严格按照监理⼯程师指⽰进⾏施⼯。

3）护筒设置
1.钢护筒制作
陆地上护筒采⽤ 6 mm钢板卷制，直径⼤于设计桩径200～400mm，护筒长为1.5～3.0m，埋置后护筒底标⾼应在原地⾯以下不少于1.0m，且护筒周围应⽤粘⼟夯实，以防渗漏或防⽌孔内⽔头太⾼，使护筒底形成反穿孔。

2. 钢护筒的埋设
测量放出桩位，引出护桩，挖埋护筒。

在桩位处挖出⽐护筒外径⼤80cm左右的圆坑，坑深⽐护筒低30cm左右，整平坑底，恢复原桩位。

吊放护筒，使护筒中⼼与钻孔中⼼重合，并使护筒垂直。

然后在护筒周围对称、均匀地回填粘⼟，分层夯实，夯填时要防⽌护筒倾斜。

埋置后护筒底标⾼应在原地⾯以下不少于1.0m，且护筒周围应⽤粘⼟夯实，以防渗漏或孔内⽔头太⾼，使护筒底形成反穿孔。

3．护筒埋设要求
（1）护筒中⼼竖直线应与桩中⼼线重合，除设计另有规定外，平⾯允许误差为50mm，竖直线倾斜不⼤于1％。

（2）护筒采⽤挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质⼟必须分层夯实。

（3）护筒连接处要求筒内⽆突出物，应耐拉、压，不
漏⽔。

4)泥浆制备
1.泥浆池
泥浆池采⽤在跨中挖泥浆循环池的⽅法，泥浆池隔跨设置，周转使⽤。

钻孔施⼯时钻碴及泥浆排放到泥浆池，钻碴沉淀到泥浆池，泥浆循环使⽤。

泥浆池为每两个相邻墩设置⼀个。

2.泥浆作⽤和性能要求
泥浆在净⽔压⼒的作⽤下，泥浆作⽤在孔壁上形成⼀层泥⽪，阻隔孔内外渗流，保护孔壁免于坍塌，另外，泥浆还起到悬浮钻碴的作⽤，使钻进正常进⾏。

施⼯中要求泥浆具有很好的性能，既能有⼀定的悬浮钻碴的能⼒，⼜要求能很容易的流动，产⽣上升流速。

泥浆主要性能：
（1）相对密度：泥浆密度过⼤，悬浮携带钻碴的能⼒增⼤，钻进中对孔壁的侧压⼒增⼤，孔壁泥⽪厚度增⼤，孔壁也越稳定。

然⽽，泥⽪厚度增⼤，孔壁摩擦系数减⼩，桩基承载⼒降低，同时也加⼤泥浆原料的消耗。

（2）粘度：粘度⼤的泥浆，产⽣的泥⽪厚，悬浮钻碴能⼒强，但粘度过⼤，则易“粘糊”，影响泥浆泵等正常⼯作；粘度过
⼩，钻碴不易悬浮，孔壁泥⽪薄。

(3)含砂率：泥浆含砂率⼤时，会降低粘度，增加沉淀。

停钻时，容易造成埋钻、卡钻等事故。

(4)胶体率：胶体率⾼的泥浆，粘⼟颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能⼒⾼，否则反之。

(5)失⽔率：失⽔率⼩的泥浆它的胶体率⼤，失⽔率⼩的泥浆有利于保护孔壁。

(6)酸碱度：以PH值表⽰泥浆的酸碱度。

PH值以8～10为适当，泥浆失⽔率⼩，能较快形成薄⽽坚韧的泥⽪，固壁性能好。

开孔使⽤的泥浆⽤优质膨润⼟制作，当钻孔⾄粘⼟层时可使⽤原⼟造浆。

施⼯中经常测定泥浆⽐重、粘度、含砂率和胶体率，并保持护筒内泥浆顶⾯始终⾼出筒外⽔位或地下⽔位1⽶以上。

泥浆主要控制指标详见下表。

5)钻进
开钻时应先在孔内注满泥浆，如护筒下是粘⼟，可直接注⽔⽤钻锥以⼩冲程反复冲击造浆。

护筒底脚以下采⽤浓泥浆、⼩冲程、⾼频率反复冲砸，使护筒底部孔壁坚实不坍、不漏。

开钻及整个钻进过程中，应始终保持孔中⽔位⾼出地下⽔位1.5m～2.0m，并低于护筒顶⾯0.3m，掏碴后及时补⽔。

在砂及卵⽯夹⼟等松散层开孔或钻进时，可按1:1投⼊粘⼟和⼩⽚⽯，⽤冲击锥以⼩冲程反复冲击，使泥膏、⽚⽯挤⼊孔壁。

钻进冲程应根据⼟层情况⽽定，⼀般在通过坚硬密实卵⽯层或基岩漂⽯之类的⼟层时宜采⽤⾼冲程；在通过松散、砾类⼟或卵⽯夹⼟层时宜采⽤中冲程；在通过⾼液限粘⼟、含砂低液限粘⼟时，宜采⽤中冲程；在易坍或流沙地段宜⽤⼩冲程，并相应提⾼泥浆的相对密度和粘度。

松散易坍地段如采⽤⾼冲程，对孔底振动过⼤，易引起坍孔。

在通过漂⽯或岩层，如表⾯不平整，应先投⼊粘⼟、⼩⽚⽯将表⾯垫平，再⽤⼗字形钻锥进⾏钻进，防⽌发⽣斜孔、坍孔事故。

6)冲击钻进施⼯注意事项
1.钻孔时保持钻锥稳定，应采⽤⼩冲程，慢速，使初开孔坚实。

2.护筒能起导向作⽤，钻进时避免碰撞护筒。

当钻锥在
孔中能保持坚直稳定时，可适当加速钻进。

3.钻进过程中，随时注意孔内⽔压差，以防⽌产⽣涌沙。

孔中泥浆随时进⾏检查，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀易于塌孔。

4.钻进时要注意均匀地放松钢丝绳的长度。

如松绳过少，形成打“空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过⼤的荷载⽽造成破坏；松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度。

5.钻进时及时填写钻孔施⼯记录，交接班时应交待钻进情况及下⼀班应注意事项。

连续三班作业，根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。

5.因故停钻时，孔⼝应护盖，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。

6.在钻孔排渣、提钻、除⼟或因故停钻时，应保持孔内有规定的⽔头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。

7)成孔
钻机就位时，保持底座平稳，不发⽣倾斜移位。

钻头中⼼采⽤桩定位器对准桩位。

为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中，设置钻机导向装置，利⽤双向调节标尺或线坠调整钻杆垂直。

泥浆池存⼀部分泥浆后正式钻孔，开孔时做到稳、准、慢，钻进速度根据⼟层类别，孔径⼤⼩，钻孔深度及供浆量确定，钻进中根据钻进速度、进尺情况及时放松电缆线及进浆胶管，使电缆、胶管和钻杆同步下放。

加接钻杆时，先停⽌钻进，将钻具提离孔底⼀定⾼度，维持泥浆循环1～2min，以清洗孔底，并将管道内钻碴携出排净，然后停泵加接钻杆，钻杆连接牢固。

施⼯时设专⼈清除泥浆沟和沉淀池
中的沉碴。

灌注桩⾝混凝⼟时，⽤泥浆泵把桩孔内排出的泥浆抽到循环池（泥浆箱）中进⾏净化处理，与此同时，使⽤罐车把废浆运⾛。

8)成孔检查
终孔后报监理单位和勘察单位对桩基地质情况进⾏复核,经确认后⽅可进⾏下道⼯序.
9)检孔
检孔器⽤钢筋笼做成，俗称探笼。

探笼外径等于设计孔径，长度为钻孔桩设计直径的4～6倍。

按要求检查钻进中和终孔的孔径以及检查孔的中⼼位置、孔径、孔深、倾斜度、孔内沉淀层厚度，各项技术指标超过允许偏差时，要认真研究处理。

经监理⼯程师检测合格后，⽅可下钢筋笼。

10)特殊情况的处理
在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况⽴即停⽌钻进，采取下列措施处理：
（1）当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正⽆效，在孔内回填⼟⾄偏孔处以上0.5m，再重新钻进；
（2）钻孔过程中遇坍孔，⽴即停钻，并回填粘⼟，待孔壁稳定后再钻；
（3）如遇到护筒周围冒浆，可⽤稻草拌泥团堵塞洞⼝，并在护筒周围压上⼀层砂包。

11)清孔
钻进过程中做好详细的钻孔记录，钻进⾄设计深度后，及时清孔，保证孔底的沉碴厚度符合要求。

在灌注⽔下混凝⼟前，复测孔底沉淀物厚度，符合要求⽅可灌注⽔下混凝⼟，如沉淀物厚度超过规范要求，可在灌注混凝⼟前对孔底进⾏⾼压射⽔或吹风数分钟，使沉淀物飘浮后，⽴即灌注⽔下混凝⼟。

12)钢筋笼制作安装及⼊孔
1. 钢筋笼制作安装
钻孔同时加⼯钢筋笼。

钢筋笼采⽤加⼯场统⼀加⼯并编号，加⼯时根据⾻架的⾃⾝刚度及吊车的起吊能⼒分成9m 或18m节长。

分节制作时在钢筋加⼯场地平台上进⾏，主筋间距相等，以保证未来钢筋笼的整体直度及主筋连接接长时的对位精度。

钢筋接头按规范要求错开布置，同⼀截⾯钢筋接头率⼩于50%，箍筋和主筋之间采⽤点焊联接牢固，在起吊⼊孔过程中钢筋笼箍筋不会滑动。

在加劲箍筋处焊接⽿筋作保护层，⽿筋呈梅花形错开布置。

为防⽌变形，钢筋笼加劲箍筋中加焊⼗字⽀撑。

在顶节钢筋⾻架的顶端，加焊两道加强箍筋。

钢筋笼在钢筋加⼯场地按设计要求配筋和设计尺⼨制作，主筋采⽤闪光对焊焊接牢固。

箍筋采⽤搭接焊，钢筋搭接长度：单⾯焊接不⼩于10d，双⾯焊不⼩于5d（d为钢筋直径），焊缝厚度⼤于等于0.3d，焊缝宽度⼤于等于0.7d。

受⼒钢筋顺长度⽅向的全长允许偏差±20mm。

加⼯好的钢筋笼在加⼯场地存放，下⾯⽤枕⽊垫起来，并编号挂牌，以防⽤错⽤混。

施⼯时须⾸先清除钢筋连接位置的铁锈、油污、砂浆等附着物。

端头若影响套筒安装，必须矫直、修磨（横肋严禁打磨）
施⼯中要注意上下钢筋笼的位置正确，轴线⼀致，防⽌笼⾝弯折，以避免上提导管时钩挂钢筋笼，造成施⼯困难。

另外，所有连接接头应按规范错开布置，施⼯时控制时间在
5⼩时以内，以免操作时间过长造成坍孔。

钢筋笼内加设加强筋，以保证在搬运、吊放过程中不致变形，并每隔2m按照图纸设保护层钢筋，以保证钢筋笼位置正确，且有⼀定厚度保护层，钢筋笼放⼊孔内，在混凝⼟浇注过程中，应采⽤适当措施防⽌钢筋笼上浮。

加⼯完成的钢筋笼经监理⼯程师检验合格后，⽅可搬运。

搬运钢筋笼时要防⽌扭转、变形、弯曲。

2.钢筋笼⼊孔
钻孔桩经监理⼯程师检查合格后，⽴即吊装钢筋笼。

吊装钢筋笼时采⽤吊车吊装，对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，避免碰撞孔壁。

钢筋笼接长采取双⾯搭接焊，钢筋笼下到设计位置后，孔⼝拉⼗字线检查钢筋笼中⼼偏位情况，如偏位及时纠正。

检查合格后马上对钢筋笼加以固定，将加焊的钢筋吊环焊接在护筒壁上，防⽌混凝⼟浇注过程中钢筋笼上浮和钢筋笼移动。

13)⼆次清孔
钢筋笼下完定位后下导管，准备灌注混凝⼟。

导管直径在２５～３５ｃｍ之间，导管使⽤前需要进⾏试拼，密封检查试验，保证导管和接⼝严密、牢固、拆卸⽅便。

灌注混凝⼟前⽤测锤复测孔深，保证其桩底沉淀厚度要满⾜规范及设计要求，若不满⾜要求则进⾏⼆次清孔。

清孔采⽤抽浆法，清孔后，直到孔内泥浆指标达到规范规定标准，孔底沉淀厚度要满⾜规范及设计要求，经现场监理⼯程师检验合格后⽅可进⾏⽔下混凝⼟灌注。

14)⽔下混凝⼟灌注
混凝⼟采⽤拌和站统⼀拌制，混凝⼟运输车运送混凝⼟⾄孔⼝。

混凝⼟灌注采⽤提升导管法，导管直径为25cm或30cm，按1～2m分节，节间采⽤法兰盘螺栓联接，灌注前要对导管进⾏⽓密性试验，试验⽆漏⽓后⽅可使⽤。

导管埋深离孔底20～30cm，上设置封底漏⽃，漏⽃容积
(即⾸批混凝⼟⽅量)应满⾜封底时导管埋深⼤于1m。

漏⽃与导管间⽤⽪球做隔⽔栓，封底时采⽤剪球法。

封底后移⾛⼤漏⽃，换上⼩漏⽃，配合混凝⼟输送车灌注混凝⼟。

导管利⽤吊车进⾏提升，要保证导管埋深⼤于2.0m，⼩于6.0m。

灌注过程中要认真填写灌注记录。

灌注混凝⼟前，利⽤导管进⾏⼆次清孔，对孔底沉淀层厚度、泥浆指标进⾏检测，达到要求后，⽴即灌注⽔下混凝⼟。

为延缓混凝⼟初凝时间，提⾼混凝⼟和易性，混凝⼟掺加监理⼯程师认可的缓凝减⽔剂，使混凝⼟初凝时间延⾄7～8⼩时。

灌注⾸批混凝⼟时，导管下⼝距孔底距离宜保持在20～25cm，导管埋⼊混凝⼟中深度⼤于1 m。

混凝⼟灌注过程中，随时控测混凝⼟顶⾯⾼程，导管埋深控制在3m左右，混凝⼟连续灌注，并防⽌导管内形成空⽓囊。

当混凝⼟⾯接近钢筋笼时，要使导管保持较⼤的埋深，并放慢灌注速度，以减⼩混凝⼟的冲击⼒，防⽌钢筋笼上浮。

当混凝⼟进⼊钢筋笼⼀定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下⼝有⼀定的埋深。

在最后灌注时，要核对混凝⼟的灌注量，使混凝⼟产⽣较⼤的冲击⼒，以增加混凝⼟的压⼒，提⾼混凝⼟密实性。

为了保证桩头混凝⼟质量，最后灌注时导管在1～2⽶范围内上下移动，桩顶超灌1m左右的混凝⼟。

为了减少后期桩头破除的难度，混凝⼟灌注桩灌注完成后，及时⽤特制吸浆泵系统进⾏超灌混凝⼟⽔泥浆的排除，但注意桩顶以上50cm内混凝⼟不得挠动。

15)破桩头
为确保桩顶质量，实际灌注桩顶标⾼⽐设计⾼出0.5～1.0m，凿除此范围内的砼。

钻孔灌注桩施⼯完成后采⽤超声波法对桩进⾏检测。