城市桥梁工程基础施工技术新版

城市桥梁工程基础施工

技术新版

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2K312022掌握钻孔灌注桩施工技术要求

一、钻孔灌注桩

钻孔灌注桩，是在现场采用钻孔机械将地层钻挖成预定孔径和深度的孔后，将预制成一定形状的钢筋骨架放入孔内，然后在孔内灌入水下混凝土而形成桩基。水下混凝土多采用垂直导管法灌注（一）钻孔灌注桩特点

1 与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和振动要小得多；

2 能建造比预制桩的直径大得多的桩；

3 在各种地基上均可使用．

4 施工上应特别注意对钻孔时的孔壁坍塌及桩尖处地基的流砂、孔底沉淀等的处理．施工质量的好坏对桩的承载力影响很大．

5 因混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土质量较难控制

（二）钻孔灌注桩常用的成孔方法、适用范围及泥浆的作用

见表 2K312022 。

1 正循环回转钻孔原理

用泥浆以高压通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出，底部的钻头（钻锥）在回转时将土层搅松成钻渣，被泥浆浮悬，随着泥浆上升而溢出流到井外泥浆溜槽，经过沉淀池沉淀净化，泥浆再循环使用。井孔壁依靠水头和泥浆保护

2 反循环回转钻孔原理

泥浆由钻杆外流（注）入井孔，用真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣从钻杆中吸出由于钻杆内径较井孔直径小得多，故钻杆内泥水上升速度较正循环快很多，就是清水也可把钻渣带上钻杆顶端，流到泥浆沉淀池，净化后泥浆可循环使用．反循环与正循环相比，具有钻孔进度决 4 - 5 倍、需用泥浆料少、转盘所消耗动力较少、清孔时间较决等优点。

3 选择钻孔设备的一般思路是选择钻孔方法～选择钻孔设备，选择钻孔设备应考虑的依据为孔径、孔深、土质状况和设备能力。钻孔设备中钻锥、钻杆和泥浆泵是重点考虑的部件，旋转盘的扭矩也是要考虑的主要性能。钻锥选择是根据土质和孔径而定；泥浆泵选择应经过流量和泵压计算来选择；选择钻杆时要进行应力验算，以免钻进中钻杆被扭断而停工。在选择钻杆时，首先根据泵压确定钻杆的最小内径和管壁厚度，然后根据钻杆传递动力时的受力不利截面进行应力验算。钻杆受力有拉、压、弯、扭四种。

二、钻孔灌注桩施工技术要求

（一）对护筒的要求

护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开始，护筒平面位置与垂直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水，对成孔、成桩的质量都有重大影响。埋设时，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，其水平偏差＜ 50mm ，垂直偏差＜ 1 %

钻孔灌注桩的护筒内径的大小，与钻机在钻孔时在孔内摆动程度有关．护筒内径要比桩径大 200 - 400mm 。

在钻孔灌注桩钻孔过程中，应保持护筒中泥浆施工液位一定高度．形成 1 - 2m 液位差，以保护孔壁免于坍塌。

（二）骨架存放与运输

制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免粘上泥土。每组骨架的各节段要排好次序．便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂上标志牌，写明墩号、桩号、节号等。没有挂标志牌的钢筋骨架，不得混杂存放，避免搞错，造成质量事故。存放骨架还要注意防雨、防潮，不宜过多。

骨架运输总的要求是：无论采用什么方法运输，都不得使骨架变形。在运输中标志牌不得刮掉，便于校对检验。

（三）骨架的起吊和就位

为了保证骨架起吊时不变形，宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。当骨架进人孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。焊接骨架时，应使上下两节骨架位于同一竖直线上，焊接时应先焊顺桥方向的接头。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。骨架就位焊接完毕后，还要核对每节骨架入孔解下的标志牌，防止漏掉或接错骨架事故的发生。最后应详细检测钠筋骨架的底面标高是否与设计相符，偏差不得大于± 50mm。

（四）水下混凝土的灌注

导管是灌注水下混凝土的重要工具，用钢板卷制焊成或采用无缝钢管制成其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的混凝土数量决定。导管制作应力求坚固。内壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于±20mm

导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。水密试验时的水压应不小于井孔内水深 1.3 倍的压力；进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力

l 灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作

2 灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射

3 -

5min ，使沉渣悬浮然后立即灌注首批水下混凝土。

3 将首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，灌注水下混凝土时，导管内埋置深度，一般宜控制在 2 一 6m 。如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应进行处理。

4灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降清况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。拆除导管动作要决，时间一般不宜超过

15min 。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉人孔中，注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐

5 在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

6 当混凝土面升到钢筋骨架下端时，要采取借施防钢筋骨架被混凝土顶托上升。

7 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定。一般不宜小于0.5m ,长柱不宜小于1.0m 混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵管内的混凝土数量估计在内）．通知拌合站按需要数拌制，以免造成浪费

为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后，混凝土凝结前，挖除多余的一段桩头，但应保留100 - 200mm ，以待随后修凿、接浇墩柱或承台。

早地施工用的钢护筒，如需回收，可在灌注结束、混凝土初凝前拔出。当使用两半式钢护筒或木护筒时，要待混凝土强度达到 5MPa 后方可拆除。

8 在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大如在这种清况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，井掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤人导管下形成泥心。