钻孔灌注桩施工工艺(PPT71页)
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钻孔灌注桩施工
第七组
刘康 易文军 李龙 王剑 闵劲雄 崔俊骥
施工机械
钻孔机械和配套设备主要有钻机、钻头、电焊机、泥浆 机、空压机、千斤顶、抽渣筒、检孔器及测绳等。
冲击法钻孔的机械配置实例：冲击钻机1台，1.7~2.5t十 字形钻头2个，拍水机1台（另备用1台），活门球阀杯式抽 渣筒一个，25t液压千斤顶3个，1.2立方米每分钟空压机1台。
反循环回转钻机
其主要部件与正循环回 转钻机相同，但一般不需要 泥浆泵。按照吸升泥浆和钻 渣混合物方法的不同，另配 置泥石泵（吸泥泵）与空气 泵，或是空气吸泥机、水力 吸泥机等。
旋挖钻机
旋挖钻机能自动定位，垂直旋 孔，成孔质量好。成孔速度快、 工作效率高、施工质量好、环保 特点突出，尘土泥浆污染少。
指数大于25%~30%，含砂量小于6%，SiO2和Al2O3之 比为3~4以上，富含钠、钾等亲水阳离子，水溶液呈 碱性，钙离子小于70mg/L，氯化物小于300mg/L。 膨润土：主要有造浆率、失水量、含水量、筛余量、
屈服值等指标，应符合有关标准。水应使用淡水。 外加剂按要求使用。
3. 泥浆基本配合比。泥浆配合比应视地质情况、 施工机械等条件，选定基本配合比后，经过配制 试验并修正后确定泥浆配合比。
旋挖钻机适用于黏土、粉土、 砂土、淤泥质土、人工回填土及 部分卵石、碎石的地层。
旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、 筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击 钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗。
钻孔灌注桩施工工艺流程
制作、埋设护筒
源自文库
制作、埋设护筒
1. 护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成，高度根据 地质情况确定，钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大 100~150mm；冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大 200~250mm。护筒的顶部应开设1~2个溢浆口，并 高出地面250~350mm。护筒顶高程，采用反循环钻 时顶部应高出地下水位2.0m；采用正循环钻时应高 出地下水位1.0~1.5cm，且高出地面0.3m。
冲击钻
冲击钻孔系统设备由冲 击钻头、三脚立架、卷扬机 组成。冲击钻适用于所有土 层、采用实心锥钻进时，在 漂、卵石和基岩中显得比其 他方法优越。冲击锥钻孔速 度因锥重，冲击频率和土层 而异。
国产CZ型的主要是CZ30、CZ-28、CZ-22等，另 外还有YKC-31、YKC-30等
冲抓锥
冲抓锥系统由三脚立架、 锥头、卷扬机三部分组成。 冲抓钻机分为单绳冲抓锥和 双绳冲抓锥。冲抓锥由锥身、 锥瓣、开合机构、导向环和 挂环五部分组成。
2. 护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作 用。所以护筒中心与桩位中心应重合，周边用黏土夯 填密实。护筒位置要根据设计桩位，按纵横轴线中心 埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后，将坑底整 平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后， 四周即用黏土回填，分层夯实，并随填随观察，防止
制作、埋设护筒
钻具和钻头可按下列规定选用
在一般黏性土、淤泥、淤泥质土以及砂土中， 宜采用笼式钻头；在砂卵石层、强分化层中，可用 镶焊硬质合金刀头的笼式钻头；遇孤石或旧基础结 构时，可用带硬质合金刀的筒式钻头；在硬岩中， 可用牙轮钻头；冲孔式钻孔一般采用十字形冲击钻 头。冲击钻头分冲孔钻头、冲岩钻头、修孔钻头、 扩孔钻头。钻头的直径与设计桩径相比，冲击钻头、 冲岩钻头小50~80mm；修孔钻头大10~20mm；扩 孔钻头大60~100mm。冲击钻头必须设置打捞环。
填土时护筒位置偏移。护筒埋好后应复核校正，护筒中 心与桩位应重合，偏差不得大于50mm。 3. 护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1m；在砂土中不宜 小于1.5m，并在保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。
泥浆制备
1.灌注桩钻孔施工中泥浆的作用 2.泥浆必须具备的性质 3.制备泥浆的材料
灌注桩钻孔施工中泥浆的作用
4. 泥浆的净化与再生。
按钻孔方法和地质情况，一般需采用泥浆悬浮钻 渣和护壁，因施工中水泥、土粒等混入及泥浆渗 入孔壁等原因使泥浆性能改变，以及为了回收水 泥浆原料和减少环境污染，可使用机械、物理、 化学等方法使泥浆净化再生，可在现场设置泥浆 池、沉淀池等泥浆循环净化系统
钻孔作业要求
钻孔就位前，对应钻孔的各项准备工作进行检 查，包括场地与钻机坐落处的平整和加固，主要机 具的检查和安装；需及时填写施工记录表，交接班 时应交代钻进情况及下一班应注意事项；钻机底座 和顶端要平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉 陷。回转钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩位 中心三者应在同一铅垂线上，偏差不超过2cm；钻 孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆性能指标 进行检查，不符合要求时要及时调整；每班检查孔 体偏斜情况，及时采取纠偏措施。
螺旋钻机
根据钻杆上螺旋叶片的 多少，螺旋钻机可分为长螺 旋钻机和短螺旋钻机两大类。 国内长螺旋钻孔机多与轨道 式、步履式和悬臂履带式打 桩架配套使用。长螺旋钻机 由动力头、钻杆、钻头、中 间稳杆器和下部导向圈等组 成
正循环回旋钻机
主要部件：转盘、动力 机、卷扬机、钻架、泥浆泵、 钻杆和水龙头，另根据土质 配备适用的钻锥
1.护壁作用，防渗、防水帷幕。以孔内高于
地下水位的泥浆的侧压力平衡孔壁土压力和孔周 围水压力，抵抗孔周围水渗入孔内，维持孔壁稳 定。
2.悬浮土渣，携带土渣出门桩孔。不使土渣 沉入孔底造成钻孔困难、影响桩底沉渣厚度。
泥浆必须具备的性质
1. 物理稳定性，静置相当时间其性质不变化，不因重 力而沉淀。 2. 化学稳定性，不因水泥、海水等异物混入而污染。 3. 适当的比重。比重大对护壁、浮渣有利，但比重太 大会使泵的能力不足，或妨碍混凝土灌注。 4. 不产生过多气泡。 5. 良好的触变性。要求泥浆在流动时，阻力很小，以 便泵送。当停止钻孔时，泥浆能很快凝聚成凝胶状， 避免浆中砂粒迅速下沉；渗入孔内的泥浆又能很快凝 聚成凝胶状，避免浆中砂粒迅速下沉；且渗入孔内的 泥浆能快速固结，以维持孔壁稳定。 6. 形成薄而韧的泥皮，黏附于孔壁上，不透水。
制备泥浆的材料
1 泥浆的种类：膨润土泥浆、聚合物泥浆、CMC （钠羧甲基纤维素）泥浆、黏土泥浆。钻孔常用黏土 泥浆与膨润土泥浆。膨润土泥浆具有相对密度低、黏 度好、含砂量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、 钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点，是 钻孔施工的优质泥浆。
2.对泥浆材料的要求。 黏土：粒径小于0.005m颗粒含量大于50%，塑性
第七组
刘康 易文军 李龙 王剑 闵劲雄 崔俊骥
施工机械
钻孔机械和配套设备主要有钻机、钻头、电焊机、泥浆 机、空压机、千斤顶、抽渣筒、检孔器及测绳等。
冲击法钻孔的机械配置实例：冲击钻机1台，1.7~2.5t十 字形钻头2个，拍水机1台（另备用1台），活门球阀杯式抽 渣筒一个，25t液压千斤顶3个，1.2立方米每分钟空压机1台。
反循环回转钻机
其主要部件与正循环回 转钻机相同，但一般不需要 泥浆泵。按照吸升泥浆和钻 渣混合物方法的不同，另配 置泥石泵（吸泥泵）与空气 泵，或是空气吸泥机、水力 吸泥机等。
旋挖钻机
旋挖钻机能自动定位，垂直旋 孔，成孔质量好。成孔速度快、 工作效率高、施工质量好、环保 特点突出，尘土泥浆污染少。
指数大于25%~30%，含砂量小于6%，SiO2和Al2O3之 比为3~4以上，富含钠、钾等亲水阳离子，水溶液呈 碱性，钙离子小于70mg/L，氯化物小于300mg/L。 膨润土：主要有造浆率、失水量、含水量、筛余量、
屈服值等指标，应符合有关标准。水应使用淡水。 外加剂按要求使用。
3. 泥浆基本配合比。泥浆配合比应视地质情况、 施工机械等条件，选定基本配合比后，经过配制 试验并修正后确定泥浆配合比。
旋挖钻机适用于黏土、粉土、 砂土、淤泥质土、人工回填土及 部分卵石、碎石的地层。
旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、 筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击 钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗。
钻孔灌注桩施工工艺流程
制作、埋设护筒
源自文库
制作、埋设护筒
1. 护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成，高度根据 地质情况确定，钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大 100~150mm；冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大 200~250mm。护筒的顶部应开设1~2个溢浆口，并 高出地面250~350mm。护筒顶高程，采用反循环钻 时顶部应高出地下水位2.0m；采用正循环钻时应高 出地下水位1.0~1.5cm，且高出地面0.3m。
冲击钻
冲击钻孔系统设备由冲 击钻头、三脚立架、卷扬机 组成。冲击钻适用于所有土 层、采用实心锥钻进时，在 漂、卵石和基岩中显得比其 他方法优越。冲击锥钻孔速 度因锥重，冲击频率和土层 而异。
国产CZ型的主要是CZ30、CZ-28、CZ-22等，另 外还有YKC-31、YKC-30等
冲抓锥
冲抓锥系统由三脚立架、 锥头、卷扬机三部分组成。 冲抓钻机分为单绳冲抓锥和 双绳冲抓锥。冲抓锥由锥身、 锥瓣、开合机构、导向环和 挂环五部分组成。
2. 护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作 用。所以护筒中心与桩位中心应重合，周边用黏土夯 填密实。护筒位置要根据设计桩位，按纵横轴线中心 埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后，将坑底整 平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后， 四周即用黏土回填，分层夯实，并随填随观察，防止
制作、埋设护筒
钻具和钻头可按下列规定选用
在一般黏性土、淤泥、淤泥质土以及砂土中， 宜采用笼式钻头；在砂卵石层、强分化层中，可用 镶焊硬质合金刀头的笼式钻头；遇孤石或旧基础结 构时，可用带硬质合金刀的筒式钻头；在硬岩中， 可用牙轮钻头；冲孔式钻孔一般采用十字形冲击钻 头。冲击钻头分冲孔钻头、冲岩钻头、修孔钻头、 扩孔钻头。钻头的直径与设计桩径相比，冲击钻头、 冲岩钻头小50~80mm；修孔钻头大10~20mm；扩 孔钻头大60~100mm。冲击钻头必须设置打捞环。
填土时护筒位置偏移。护筒埋好后应复核校正，护筒中 心与桩位应重合，偏差不得大于50mm。 3. 护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1m；在砂土中不宜 小于1.5m，并在保持孔内泥浆液面高于地下水位1m以上。
泥浆制备
1.灌注桩钻孔施工中泥浆的作用 2.泥浆必须具备的性质 3.制备泥浆的材料
灌注桩钻孔施工中泥浆的作用
4. 泥浆的净化与再生。
按钻孔方法和地质情况，一般需采用泥浆悬浮钻 渣和护壁，因施工中水泥、土粒等混入及泥浆渗 入孔壁等原因使泥浆性能改变，以及为了回收水 泥浆原料和减少环境污染，可使用机械、物理、 化学等方法使泥浆净化再生，可在现场设置泥浆 池、沉淀池等泥浆循环净化系统
钻孔作业要求
钻孔就位前，对应钻孔的各项准备工作进行检 查，包括场地与钻机坐落处的平整和加固，主要机 具的检查和安装；需及时填写施工记录表，交接班 时应交代钻进情况及下一班应注意事项；钻机底座 和顶端要平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉 陷。回转钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩位 中心三者应在同一铅垂线上，偏差不超过2cm；钻 孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆性能指标 进行检查，不符合要求时要及时调整；每班检查孔 体偏斜情况，及时采取纠偏措施。
螺旋钻机
根据钻杆上螺旋叶片的 多少，螺旋钻机可分为长螺 旋钻机和短螺旋钻机两大类。 国内长螺旋钻孔机多与轨道 式、步履式和悬臂履带式打 桩架配套使用。长螺旋钻机 由动力头、钻杆、钻头、中 间稳杆器和下部导向圈等组 成
正循环回旋钻机
主要部件：转盘、动力 机、卷扬机、钻架、泥浆泵、 钻杆和水龙头，另根据土质 配备适用的钻锥
1.护壁作用，防渗、防水帷幕。以孔内高于
地下水位的泥浆的侧压力平衡孔壁土压力和孔周 围水压力，抵抗孔周围水渗入孔内，维持孔壁稳 定。
2.悬浮土渣，携带土渣出门桩孔。不使土渣 沉入孔底造成钻孔困难、影响桩底沉渣厚度。
泥浆必须具备的性质
1. 物理稳定性，静置相当时间其性质不变化，不因重 力而沉淀。 2. 化学稳定性，不因水泥、海水等异物混入而污染。 3. 适当的比重。比重大对护壁、浮渣有利，但比重太 大会使泵的能力不足，或妨碍混凝土灌注。 4. 不产生过多气泡。 5. 良好的触变性。要求泥浆在流动时，阻力很小，以 便泵送。当停止钻孔时，泥浆能很快凝聚成凝胶状， 避免浆中砂粒迅速下沉；渗入孔内的泥浆又能很快凝 聚成凝胶状，避免浆中砂粒迅速下沉；且渗入孔内的 泥浆能快速固结，以维持孔壁稳定。 6. 形成薄而韧的泥皮，黏附于孔壁上，不透水。
制备泥浆的材料
1 泥浆的种类：膨润土泥浆、聚合物泥浆、CMC （钠羧甲基纤维素）泥浆、黏土泥浆。钻孔常用黏土 泥浆与膨润土泥浆。膨润土泥浆具有相对密度低、黏 度好、含砂量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、 钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点，是 钻孔施工的优质泥浆。
2.对泥浆材料的要求。 黏土：粒径小于0.005m颗粒含量大于50%，塑性