大孔径钻孔灌注桩施工工艺

大直径钻孔灌注桩施工工法

自1966年我国洛阳生产出第一台旋转钻机，大直径钻孔灌注桩就在我国许多特大桥梁桩基中得到了广泛的应用。而随着经济建设的不断发展，大跨径桥梁建设和城市大型重点工程逐渐增多，为大直径钻孔灌注桩桩基的采用提供了更广阔的市场。

一、工法内容

1.工艺特点

1.1.大直径钻孔桩根据桩径、桩长、地质条件、水文情况等诸多因素来选择钻机

的型号、扭矩及钻具的各项参数。一般在地层强度较高、钻孔深度较深地质情况较复杂则选用较大型号钻机，另其反。

1.2.在陆地上施工时，其泥浆循环可在陆地开挖泥浆沟和泥浆池，护筒的埋设只

受表层不稳定土层影响。而在在水上施工时，需搭设平台。护筒的埋设较深，既要保重平台的稳定又要保证钻孔壁的安全。

1.3.成孔过程泥浆的循环方法可分正循环和反循环泵，而反循环又可分泵吸反循

环和气举反循环两种。

1.4.大直径钻孔桩泥浆的作用主要为：①保护壁，②悬浮钻渣③冷却钻具；大口

径成孔对泥浆质量要求很高，一般检测指标有：①相对密度，②粘度，③含砂率，

④胶体率等。

1.5.在江上或海上作业时，材料供应和正常施工不可避免的要受到潮汐、风浪、

季节性的影响，另由于平台的局限性需在平台配制专门的泥浆箱或利用护筒的连接作为泥浆池或泥浆循环管。

2.适用范围

2.1.本工法适用范围：孔径≥2000mm，孔深150m以内的孔径、垂直度要求较

高，水上（陆地）竖向承重桩的施工。

2.2.适用地层：粘土层、砂层、砾石层、卵石层、岩层等地层。

3.工艺原理

结合工程及地质条件，利用大扭矩钻机进行大直径成孔，下放钢筋笼、导管法水下混凝土灌注，从而实现成桩达到竖向承重的目的。

4.施工工艺

4.1.施工顺序

在施工前，先对钻孔中心进行校对然后钻机就位成孔。成孔中钢筋笼进行制备，成孔验收后下笼、下导管进行二次清孔验收，最后进行灌注成桩。

4.2.工艺流程

5.施工要求

5.1.根据设计施工图要求确定施工工艺方法和总体施工顺序

5.1.1.根据设计要求及施工特点来确定施工的工艺方法，根据施工环境来制定

施工的总体顺序。

5.1.2.作好施工前期的施工技术准备和生产物质准备。熟悉和审查施工图纸及

其设计文件，并根据施工要注进行翻样、交底。落实各种检查及验收程序。做好各种监视和测量仪器的检验，及生产设备的验收、调试工作。

5.2.护筒的要求

5.2.1.护筒的作用：控制桩位、导正钻具；防止孔口和孔壁坍塌；参与平台承

重、固定钢筋笼。

5.2.2.护筒按材料的不同分为砖砌护筒、木护筒、钢护筒、钢筋混凝土护筒。对护筒的壁厚、直径和埋入深度、和垂直度都应根据护筒的作用作相应要求。5.3.泥浆循环和排渣系统的布设

5.3.1.成孔时，泥浆处于循环中，泥浆循环一般从孔底经过钻头、钻杆、水龙头、粗颗粒排渣槽及泥浆沉淀池再通过泥浆旋流器流入孔内。如果是正循环则反。

5.3.2.泥浆循环的沉淀池容积一般要求为钻孔桩方量的2.5倍。陆地上可以在地表开挖泥浆池的方法而水上则可以利用连接的护筒作为沉淀池。排渣的方法为三种：沉淀排渣，过滤排渣，旋流排渣。因此，排渣系统的布设只要在泥浆循环过程中相对应的布设较长的循环管路、粗渣粒过滤器、泥浆旋流器就可。

5.4.泥浆配制

5.4.1.钻孔泥浆配制有两种方法：一、利用地层中的粘土层，进行清水钻

进自然造浆。二、用优质膨润土人工制造泥浆。

5.4.2.设计泥浆比重为1.10左右，粘度在23～28秒左右，加碱量为膨润土

量的5%。每方泥浆配制比例为（膨润土和纯碱的掺量根据泥浆性能进行动态调整控制）：

5.4.3.而在施工中，对于不同的地层应选择不同的造浆方法和造浆量。

5.5.泥浆除渣处理

钻孔过程中，废泥浆和钻渣需进行处理。陆地施工时，一般可采用泥浆车外运，水上则可采用泥浆船外运，并到指定排放地点排放。

5.6.成孔的技术要求

5.6.1.钻机就位后，调整钻机转盘的水平，保持“三点一线”。

5.6.2.成孔钻进过程中，应不断向孔内注入优质泥浆，保证孔壁的稳定性。

5.6.3.在钻进过程中为防止因地层软硬不均出现的孔斜事故，施工时，在配

备足够钻头配重压力的同时，采用“减压钻进”以保证钻孔垂直度。

5.6.4.在保证孔壁稳定的前提下，在易糊钻的地层，调整泥浆性能、钻进参

数等措施以减少糊钻。

5.6.5.在易缩径的地层中钻进时，可适当抬高水头高度以及增大泥浆的粘度

和比重的方法来增加泥浆对孔壁的压力，减少缩径。

5.6.6.在易坍塌地层，为防止土层水对钻孔泥浆扰动，一般要求钻孔液面水

头为2米以上（水上施工地层水以水面标高计算）。

5.7.钢筋笼制作质量和制作进度及吊装技术要求

5.7.1.为了确保钢筋笼成型后有足够的强度和刚度，对钢筋笼的焊接质量要求严格控制，对焊条的选择、焊接尺寸、焊接方法等应满足设计与规范的要求。

5.7.2.焊接形式：钻孔桩钢筋笼主筋与加强筋及加强筋与螺旋筋的焊接主要采用搭接焊、点焊。搭接焊时先用两点固定两端，然后再施焊。

5.7.3.为确保钻孔安全，缩短钢筋笼孔口连接时间，钢筋笼可用直螺纹套筒连接。

5.7.4.钢筋笼制作应在专门的台座上进行，主筋应严格一一对应，间距严格统一。

5.7.5.钢筋笼起吊应采用三点吊，防止钢筋笼在重力作用下发生变形。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔。钢筋笼入孔后，应徐徐下放。若遇阻力应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。

5.7.

6.上下两节钢筋笼利用钢筋笼固定架进行微调对中，确保主筋全部对准后进行连接。

5.7.7.钢筋笼全部入孔后，应按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后，钢筋笼上端可用定位筋来控制标高和防止错位。

5.8.水下混凝土基本指标与浇灌技术要求