钻孔桩清孔工艺解析

桩基施工的二次清孔技术及工艺
钻孔灌注桩施工，钻机一般采用冲击、冲抓、正反循环旋转钻、旋挖钻等。

使用泥浆护壁成孔工艺。

由于采用泥浆护壁，当钻孔至设计深度后，经检验符合设计要求，必须把钻孔底部的浓泥浆及钻碴沉积物全部清除干净，才能保证质量。

需进行清孔作业。

把泥浆各项指标、比重、粘度、含砂率等降至规范要求以内。

其目的在于使沉淀层尽可能减薄，提高孔底承载力。

1、换浆法清孔：正返循环旋转钻机钻孔终孔后，停止进尺，将钻头提离孔底10~20cm低速空转，泥浆循环正常，把调制好的符合要求的泥浆压入，把孔内比重大的泥浆换出，经沉淀池流回泥浆池，加入调制好的浆循环，使含砂率逐步减小，并小于4%，清孔换浆时间一般为4~10小时，合格后下钢筋笼、导管。

2、抽碴清孔法：返循环钻孔终孔后，采用钻杆清孔，把钻头提离孔底10cm，采用砂石泵把孔底的泥碴抽出，在护筒口注入符合指标的泥浆，计算泵流量，换除孔内全部泥浆，到泥浆合格为止，随后下笼、导管等。

3、捞碴换浆清孔法：适用于冲击、冲抓成孔的摩擦桩，终孔后，用捞碴筒清孔，捞到用手摸泥浆无2~3mm大的颗粒，再把钻头绑一根高压胶管放到孔底，泥浆泵循环泥浆，在沉淀池中沉淀沙土及渣子。

再加入符合要求的泥浆，直到把孔內全部泥浆各项指标清到符合要求为止。

捞渣筒：一般用8—10mm钢板卷制，直径为桩径的0.7—0.8倍，高1.5—2.0m 其上用圆钢作吊环，下装有活门。

由于钢筋笼、导管下到孔底，下钢筋笼时，笼子箍筋碰擦孔壁，把
泥皮带到孔底，时间长，泥浆沉淀，形成上清下浊，上下比重不一致，经测量孔底高程，阻力很大，有沉淀，需进行二次清孔。

采用换浆射水清孔法：给导管安装一弯头，连接泥浆泵的高压胶管，钢导管放到距孔底10cm处，再压入调制好的泥浆。

用此方法清孔后，再灌注水下混凝土导管的两侧，各安装一根φ30mm的射水管，射水嘴伸到导管底下面约5cm，使用高压射水冲洗孔底2~5分钟之后，孔底沉淀物翻上，立即停止射水。

测量孔深，符合要求后，即灌注水下混凝土。

清孔时应注意事项：
1、清孔作业时，注意保持孔内水头，防止塌孔。

2、用换浆法或捞渣法清孔后，孔口、孔中部和孔底提出泥浆指标的平均值。

应符合质量标准要求。

孔底沉淀，摩擦桩不大于30cm，柱桩不大于设计规定，相对密度1.05~1.1，粘度17~20.5，含砂率＜2%
3、清孔后，将取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的渣土，看沉淀是否符合要求。

4、不能用加深孔底深度来代替清孔。

清孔需用设备
正反循环钻机浆泵1台高压胶管
冲击旋挖钻机浆泵1台高压胶管
φ3cm钢管φ3cm高压叫胶带高压水泵
取样盒、钢测绳测锤2kg重
泥浆检测仪器：比重称含砂率仪粘度仪秒表
清孔工艺流程图
双线圆端形空心墩施工工艺及方法
一、圆端形空心墩一般为双向收坡，且内外侧坡比不同，给施工带来较大的困难，若一次立模灌注，则砼侧压力大，易导致跑模变形。

故本方案采用翻模施工工艺。

二、模板的设计
内模采用可调组合钢模，局部配合木模施工，模板内侧设环形角钢支撑，间距按0.6m一道设置，每次灌注高度按6.0m设计。

外模采用特制大块钢模，直段可按1.0m×1.5m大模板设置，圆端段按设计半径加工制做成曲模，每端按两块设置，高度按1.5m设置，外模按6mm厚钢板焊制，模板边按∠75×75×8角钢制做，模板背后仍用同等角钢焊成网状，间距按0.3m设置。

模板间采用φ16螺栓连结。

模板外侧设置环形箍带，箍带采用∠75×75×8双角钢制做，圆端段制做成与模板外侧半径相同的曲径。

接头用40cm长、同型号角钢，打4孔套并用φ16螺栓连结，螺栓应带双帽。

与内模间采用内撑外拉方法，内支撑随灌随拆，拉筋可先设PVC管穿入φ16钢筋拉杆。

拆模后将钢筋抽掉，将孔用砂浆封堵抹平抹光即可。

拉筋间距按0.6×0.6布置，拉杆必须穿过外环的角钢上，施工时采用内外脚手架。

三、模板施工
1、施工方法：模板加工按7.5m，5层，每次浇注墩身高6m作为一个施工段，模板在安装前应刷脱模剂，立模顺序先立外模后立内模。

2、施工工艺
立模、加固、调整同时进行。

加强测量定位检查。

同时设四个方向的风缆挂倒链调整。

当浇注完每次拆模时要预留最上一层模板，做为下段施工立模的连结支撑使用。

拆模后要用塑料薄模包裹砼并及时养生。

四、砼施工
砼拌合采用电子配料机配料，500L型强制式拌合机拌合，砼灌车运输砼，高支架砼输送泵灌注，人工配合对称分层灌注，插入式捣固棒捣固，分层厚度不得超过30cm。

砼坍落度应控制在12~14cm为宜。

五、墩帽施工
当墩身灌注在墩帽底部时，将内模全部拆除，并从下部进入孔内退出全部拆除件，并安装墩内检查设备。

然后施工墩帽，在施工墩帽前应在空心墩顶部内侧预留凹槽，按预先设计预制的钢筋砼梁和钢筋砼盖板，安装在空心墩顶做为封顶砼或墩帽砼的底模。

然后再绑扎钢筋，浇注封顶砼。

墩帽砼施工模板可根据墩帽设计图，自行加工制做钢模板组合模形。

整体吊装，分块拆除。

本模型在侯月铁路双线空心墩帽中成功的使用过。

六、对于矩形空心桥台，仍可按本施工工艺施工，且模板加工制做较圆端形空心墩简便。

七、圆端形空心墩施工工艺流程图如下：见附图
八、安全质量措施：
1、施工搭设的脚手架及工作平台，必须按规范要求步距按0.9m，立杆间距按1.0m搭设，脚手架不得与墩模相连，工作平台脚手板要铺严绑扎牢固，四周应设安全防护围栏。

2、砼墩身浇注时必须按设计分段浇筑平，施工缝与模板缝应相一致，施工缝应插接茬钢筋。

3、拆模时间应控制在72小时以上，过早易使砼粘模，拆模后及时用塑料薄膜包住砼，并及时洒水养护，洒水养护应满14天，否则易出现砼表面龟裂。

4、模板接缝要拼严密，不得有错台，漏浆现象，使用前必须试拼。

5、浇注砼时应设专人检查模板及支撑、拉杆、检查校正各种预留孔位及预埋位置。

6、各墩台施工完后及时做竣工测量，并做好记录。

7、施工时严格执行客云专线暂行规范验标。

8、贯彻安全第一、预防为主的原则，全体施工人员必须严格，执行安全规范有关要求及专项安全措施。

9、加强材料管理，所有进场材料要严格把关，使施工全过程的工程质量处于受控状态。

10、自制模板应严格按设计图加工，试拼检查验收最大误差不得大于1mm的要求，保证截面尺寸的准确和无错台，不漏浆。

11、每次施工前应将上次施工的砼表面浮浆凿除冲洗干净。

并测定中线水平点。

12、墩台顶帽施工前后应认真复测跨度及垫梁石高程，施工中应确保垫石锚栓孔位正确，标高符合设计。

垫石高程误差允许0~3mm，两垫石高差不得大于3mm。

九、环保
1、要做到预防为主，防治结合，严格控制污染源。

2、施工时可根据实际制定切实可行的环保措施或按具体设计完善。

3、对挖基弃碴应按设计规定办理。

4、施工生活废水应沉淀后统一排放，不得污染水源及周围环境。

5、不得破环景区环境，施工完后应按设计恢复。

6、若遇文物不得随意破环，并与有关部门联系解决。

十、关于矩形实体桥墩的施工工艺
根据设计图几何尺寸，加工制做大块钢模板一次立到墩顶采用一次浇筑完的施工方法。

1、模板采用6mm厚钢板制做，板边采用∠75×75×8角钢焊接，背肋加焊同等角钢，间距按0.3m×0.3m布置，双向设拉杆，拉杆用φ25圆钢，间距按0.6m×0.6m布置，外侧设∠100×100×10双角钢环带间距0.6m一道。

模板连结采用φ16螺栓连结，栓距0.2m。

砼灌注采用泵车送砼施工，人工插入式捣固棒振捣，灌注时应分层对称灌注，砼采用罐车运输。

自动控制强制式拌合机拌合，按配合比级配设置配料斗，铲车上料。

模形立好后应在四个方向设置缆风，并应用仪器测量校正，挂倒链调整。

2、墩帽按设计图设计制做成大块拼装钢模板在下部整体拼装好后用汽车吊一次提升到墩顶，经检查校正符合要求后拉缆风固定。

然后绑扎钢筋，最后浇筑砼，墩身外部应搭设钢管脚手架及脚手板，顶层设工作平台，平台四周设围栏。

实腹矩形墩施工工艺流程图
预应力箱梁外形尺寸允许偏差
空心墩施工工艺流程图
循
环
现浇梁施工各种支架、模板的设计及施工工艺
一、随着高速铁路的建设，客运专线时速达200~350km/h，给铁路桥梁的设计及施工提出了更高的要求，出现了24~40m双线箱型梁整孔设计及整孔浇注，给桥梁的制造施工提出了新的课题，现将整孔现浇双线箱型梁施工工艺简述如下。

二、工艺特点
支撑方案：由于该梁一次现浇砼量较大，每横延米达10m3砼，荷载较大，给施工支撑带来极大的困难，本方案支撑采用八三式军用墩做横梁及立柱和下卧支垫梁，由于八三墩支撑强度高，通过连结角钢形成整体，其稳定性好，支撑间距按2.0米设计，可满足施工荷载的要求，但地基需做换填砂夹石处理，要求承载力达到5kg/cm2可满足，也可使用军用梁膺架配合16#工字钢和八三军用墩支架方案（见后附图）。

三、箱梁模板：内模采用组合标准钢模组拼，拐角可做特制角模，上顶为一块活动钢板，下底待铺底砼铺设后安拼封底模板，防止灌注侧肋时砼上翻浆。

内模按1.5m长设计，内环支撑可用∠75×75×8角钢制做，分段连结，接点应留10mm空，加楔上螺栓便于拆除，设置井字型内撑，中间设紧丝调节，便于拆模之用。

外模采用强度高、刚度大的钢模，按8mm厚钢模板，模板边及背肋带采用∠100×100×8角钢制做，侧模外设支撑架与外侧模焊成整体，可增加其刚度及自身稳定性，底模可按四块特制钢模制做。

外模及底模纵向分块均按2.0m计，可与支架配套。

内外模板按分块组拼拆除方便，内模有较大的操作空间，整孔梁砼可一次浇筑完成。

保证了梁体的整体性和梁体质量。

四、施工工艺
1、支架纵向图1和图1-2
2、支架横向图2和图2-2
3、内外模板设计图
4、整孔箱梁砼现浇施工工艺流程图
五、外模采用螺栓连结，内模用U型卡连结，梁顶及梁底设φ32钢筋拉杆，间距按1.0m计，拉杆带双螺母。

模板制作好后应试拼、编号、拼缝应打磨光洁，不得出现错台，外侧模底边按帮包底设计，与砼面加设3mm厚橡胶条，防止漏浆。

在拆模时，需用2台16t吊车配合，内模拆除后可从端头或底部进入孔运出。

外模应涂刷脱模剂，内模与外模之间顶底腹应设钢筋砼支撑块，确保内模不位移、上浮下沉。

灌注砼时应先灌注底板、然后灌注腹板、灌注腹板时应斜面法分层对称灌注，分层厚度应控制在30cm为宜。

灌注腹板时应将已灌注底板砼顶面用底内模封好，防止灌注腹板时砼向上翻，最后灌注顶板，灌注必须从一端开始一次灌注完。

2、砼施工
砼采用泵送C60砼，并掺高效减水剂，陷度应控制在14cm之内。

水泥采用525#水泥，砼运输为罐车。

砼拌合采用强制式自动控制的大容量拌合机，按配合比级配设置配料斗，铲车配合上料。

3、捣固
底板顶板腹板采用插入式振动棒振捣，外模侧设置附着式振动器，每侧两排，交错布置，主要应布置在波纹管部位处为宜。

梁面砼在灌注完毕后应及时整平收浆，覆盖养护，养护时间应为7~14
天。

当梁体砼未达到1.2Mpa时，不得在其梁表面上行走。

六、安全质量措施
1、支架地基换填承载力必须满足设计承载力要求。

2、支架柱拼搭稳定性要满足设计，配件螺栓要上齐全，按图搭拼。

3、底模拼装应按二次抛物线设下拱度，板面要平整，接缝要严密，确保模板不露浆。

4、模板安装完后，要检查各部位尺寸误差，满足现行规范验标要求。

5、外模拉杆必须按设计尺寸拉好，带双帽，防止砼跑模。

灌注砼时技术人员应测量检查。

防止模板变形。

6、模板使用前必须清理干净、清除灰尘、锈迹和砼，并刷脱模剂（液体脱模剂）。

7、组拼模板时要仪器测量，防止误差积累。

8、支架搭拼时在其底部垫卧梁下木枕间设对口木楔，可调整标高和拆架之用。

七、砼灌注
砼配合比必须满足现行规范要求，各种原材料必须经检验合格后方可使用。

砼灌注时，必须设专人指挥，对称灌注，加强捣固，确保梁体砼内实外光。

八、主要机械设备
九、劳动力组织
C60高强混凝土
1、混凝土原材料
1.1、配制C60高强混凝土宜选用质量稳定、强度等级不低于4
2.5级的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。

1.2、粗骨料应选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或卵石。

骨料的最大粒径不宜大于25mm，针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%。

1.3、细骨料宜选用质地坚硬、级配良好的河砂，其细度模数不宜小于
2.6，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%，必要时应冲洗后使用。

1.4、配制C60高强混凝土的矿物掺合料可选用粉煤灰、磨细矿渣、磨细天然沸石岩和硅粉等。

1.4.1、粉煤灰
用作C60高强混凝土掺合料的粉煤灰其质量等级应不低于II级，应尽可能选用需水量比小且烧失量低的粉煤灰。

1.4.2、磨细矿渣
用作C60高强混凝土掺合料的磨细矿渣应符合下列质量要求：
比表面积宜大于4000cm2/g；
需水量比宜不大于105%；
烧失量宜不大于5%。

1.4.3、磨细天然沸石岩
用作C60高强混凝土掺合料的天然沸石岩，应选用斜发沸石或丝光
沸石，不宜选用方沸石、十字沸石及菱沸石。

磨细天然沸石粉应符合下列质量要求：
铵离子净交换量不小于110mep/100g（斜发沸石）或120mep/100g （丝光沸石）；
细度0.08 mm方孔筛余不大于10%；
抗压强度比不大于90%。

1.4.4、硅粉
用作C60高强混凝土掺合料的硅粉应符合下列质量要求：
二氧化硅含量不小于85%；
比表面积（BET-N2吸收法）不小于180000cm2/g；
密度约2200kg/m3;
平均粒径0.1~0.2μm。

1.5、制C60高强混凝土的外加剂，其质量应符合《混凝土外加剂》GB/T8076-97及《混凝土泵送剂》JC476-2001的规定。

外加剂应经质量检测并试配后选定。

1.6、制C60高强混凝土的水，其质量应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89的规定
1.7、为防止发生破坏性碱骨料反应，当结构处于潮湿环境且骨料有碱活性时，每立方米混凝土拌和物（包括外加剂）的含碱总量（NaO+0.658K2O）不宜大于3kg，超过时应采取抑制措施。

1.8、钢筋锈蚀，钢筋混凝土中的氯盐含量（以氯离子重量计）不得大于水泥重量的0.2%；当结构处于潮湿或有腐蚀性离子的环境中时，氯
盐含量应小于水泥用量的0.1%；对于预应力混凝土氯盐含量应小于水泥重量的0.06%。

1.9、混凝土各种原材料的运输、储存、保管和发放，均应有严格的管理制度，防止误装、互混的变质。

2、混凝土配合比
2.1、高强混凝土的配合比，应根据施工工艺要求的拌和物工作性和结构设计的强度，充分考虑施工运输和环境温度等条件进行设计，通过试配并现场试验确认满足要求后方可正式使用。

高强混凝土和配合比应有利于减少温度收缩、干燥收缩、自生收缩引起的体积变形，避免早期开裂。

对处于有修侵蚀性作用介质环境的结构物，所用高强混凝土的配合比应考虑耐久性的要求。

2.2、基准配合比中的水灰比，可根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000中计算，也可以根据现有试验资料选取，宜采用水胶比（水与胶结料的重量比）0.25~0.42；
2.3、计算C60高强混凝土配合比时，其用水量可按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000中第4章的规定确定；
2.4、C60高强混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3；水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。

2.5、粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30%，磨细矿渣不宜大于50%，天然沸石岩粉不宜大于10%，硅粉不宜大于10%。

宜使用复合掺合料，其掺量不宜大于胶结材料总量的50%。

2.6、混凝土的砂率宜为29~34%，当采用泵送工艺时，可为35~45%。

2.7、高效减水剂掺量宜为胶结材料总量0.4~1.5%。

为提高拌合物的工作性和减少混凝土塌落度运输、浇筑过程中的损失，可采用复合缓凝高效减水剂、载体流化剂、多次添加等方法。

2.8、C60高强混凝土配合比的试配与确定的步骤应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000规程中第6章的规定进行。

当采用三个不同的配合比进行混凝土强度试验时，其中一个应为基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.02~0.03。

3、混凝土的拌制
3.1、拌制C60高强混凝土不得使用自落式搅拌机。

3.2、混凝土原材料均按重量计量，计量的允许偏差为：水泥和掺合料±1%，粗、细骨料±2%，水和化学外加剂±1%。

3.3、配制高强混凝土必须准确控制用水量。

砂、石中的含水量应及时测定，并按测定值调整用水量的砂、石用量。

高强混凝土的配料和拌合应采用自动计量装置。

当需要手工操作时，应严格控制拌合物出机时的均匀稳定性。

严禁在拌合物出机后加水，必要时可适当添加高效减水剂。

3.4、高效减水剂可采用粉剂或水剂，并宜采用后掺法。

当采用水剂时，应在混凝土用水量中扣除溶液用水量；当采用粉剂时，应适当延长搅拌时间（不少于30s）。

高效减水剂的选择与使用，应有专业人员指导。

4、混凝土泵送施工
4.1、泵送的高强混凝土宜采用集中预拌混凝土，也可在现场设搅拌
站供应，不得采用手工搅拌。

高强混凝土泵送施工时，应根据施工进度，加强组织计划和现场联络调度，确保连续均匀供料。

4.2、泵送高强混凝土时，输送管路的起始水平管段长度不应小于15m。

除出口处采用软管外，输送管路的其他部分均不宜采用软管，也不宜采用锥形管。

输送管路应采用支架、吊具等加以固定，不应与模板或钢筋直接接触。

在高温或低温环境下，输送管路应分别用湿帘或保温材料覆盖。

4.3、搅拌运输车到达泵送现场后，应高速旋转20~30s后再将混凝土拌合物喂入受料斗。

在泵送过程中，受料斗内的混凝土拌合物不应排空，而应保持淹没叶片。

4.4、混凝土开始泵送时应保持慢速运转，以观察泵压（不宜大于20Mpa）及各部分情况，待确认工作正常后再以常速泵送。

4.5、当向下泵送混凝土时，管路与垂线的夹角不宜小于120，以防混凝土因自由下落形成空段而引起阻塞。

4.6、现场搅拌的混凝土应在出机后60min内泵送完毕。

集中预拌的混凝土应在其1/2初凝时间内入泵，并在初凝前浇筑完毕。

4.7、混凝土应保持连续泵送，必要时可降低泵送速度以维持连续性。

如停泵超过15min，应每隔4~5min开泵一次，正转和反转两个冲程，同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。

如停泵超过45min，宜将管中混凝土清除，并清洗泵机。

5、混凝土养护
5.1、C60高强混凝土浇筑完毕后，必须立即覆盖养护或立即喷洒或
涂刷养护剂，以保持混凝土表面湿润。

养护日期不少于7d。

5.2、为保证混凝土质量，防止混凝土开裂，高强混凝土的入模温度根据环境状况和构件所受的内、外约束程度加以限制。

养护期间混凝土的内部最高温度不宜高于75℃，并应采取措施使混凝土内部与表面的温度差小于25℃。

6、混凝土质量检查
6.1、在高强度混凝土配置与施工前，设计、生产和施工各方必须共同制定书面文件，规定质量控制和质量保证实施细则，并明确专人监督实行。

6.2、在高强度混凝土施工前，施工单位必须对混凝土的原材料及所配制混凝土的性能提出报告（含实验数据），待监理单位日认可后方可施工。

6.3、高强度的混凝土的质量检查及验收，可按照《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002的有关规定执行。

6.4、测定高强度混凝土抗压强度的试件，应尽可能采用边长150mm 的标准立方体。

当采用边长100mm的立方体试件时，其抗压强度f cu,10应乘以下表规定的折算系数k，以调整为边长150mm标准试件的抗压强度。

混凝土立方体抗压强度折算系数k
6.5、对于大尺寸的高强度混凝土结构构件，应检测施工过程中混凝土内的温度变化，并采取措施防止混凝土开裂及水化热造成的其他有害影响。

6.6、高强混凝土的强度检验评定，可按《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87的有关规定执行。

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