冲击钻钻孔灌注桩四新技术

冲击钻钻孔灌注桩(A安置房)1.工程概况1.1基本情况（1）项目名称：宜春市袁州区黄颇路片区棚户改造项目A地块（2）项目位置：江西省宜春市袁州区，场地北侧为中山西路，东侧为宜春南路，南侧为学府路，场地西侧为锦绣路。

2.图1.1-1 工程地理位置图（3）建设单位：宜春中新房建设发展有限公司（4）基坑支护设计单位：核工业江西工程勘察研究总院（5）勘察单位：地矿新余地质工程勘察院（6）地下室范围主体建筑：位于整个项目东南角，用地面积62353㎡，拟建建（构）筑物包括5栋32-33层高层住宅建筑及商业裙房、4栋高层商业酒店、2栋高层办公楼、商业步行街以及其他多层商业及附属建筑，设2层整体地下车库，地下车库面积约为54641.3m2基坑周长约1500m，呈不规则多边形分布。

各建筑主体结构基本情况见表1.1。

（7）地下室设置：下设满堂地下室1层（8）基础形式：桩筏基础（9）基坑规模：本基坑工程平面上近似呈三角形分布，开挖面积56384.27m2，支护长约1500m。

1.2工程地质、水文地质条件工程地质据钻探揭露资料，参考1：5万区域地质图（宜春幅）及其说明书，在充分利用前人已有资料的基础上，结合场地地质钻探揭露情况，场地内自上至下揭露的地层分述如下。

（1）第四系（Q4ml）人工填土层①层杂填土（Q4ml）：灰黄色、灰黑等杂色，结构松散，稍湿，主要成份以生活垃圾、建筑垃圾和黏性土等组成，土质不均匀，高压缩性，未完成自身固结。

局部混含大量建筑垃圾，为新近弃土堆填而成。

层顶标高约95.73~102.99m，层底标高约92.87~101.49m，揭露最大厚度5.40m，最小厚度0.50m，平均厚度为2.34m，场地局部缺失。

（2）第四系中更新统（Q2pl）洪积层②粉质黏土（Q2pl）：褐红色、褐黄色，具网纹状结构，硬塑状，钻探揭露该层具网纹状结构的土质较均匀，干强度和韧性中等。

揭露厚度2.10~14.00m，层顶高程92.87~103.22m，层底高程83.89~96.47m，场地内连续分布。

③粉质黏土（Q2pl）：浅黄色、褐黄色，呈可塑状，土质较均匀，下部褐黄色土质不均匀，夹含15~35%的砾石、卵石，粒径2-20mm约占10~15%，粒径20-60mm，个别大于60mm约占5~15%，成分主要为石英，磨圆度较好，呈亚圆状，切面光滑，干强度和韧性中等。

揭露厚度1.00~21.40m，层顶高程83.89~96.47m，层底高程73.24~90.86m，场地内连续分布。

④粉质黏土（Q2pl）：棕色，呈软塑状，土质均匀，刀切面光滑，稍有光泽，干强度及韧性中等，压缩性中等，揭露厚度0.70~20.10m，层顶高程73.24~90.86m，层底高程61.60~89.66m，场地内连续分布。

（3）石炭纪晚世壶天群马平组（C2m）灰岩⑤灰岩（C2m）：浅灰色、青灰色，中风化，隐晶质结构，层状构造，节理裂隙发育，沿裂隙溶蚀小孔较发育，岩芯较完整~较破碎，以短柱状~柱状为主，次为块状，节长5~40cm，个别50-80cm，块径2-6cm，RQD=18~65%。

揭露厚度5.50~18.90m，层顶高程61.60~89.66m，场地内连续分布，钻探揭露该层中发育岩溶洞穴，基岩面起伏较大，基岩临空面较发育，可能存在临空面。

该层岩溶强发育，岩溶发育特点主要为小型溶洞穴，局部发育大型岩溶洞穴，溶洞最大高度15.7m，最小高度0.50m，泥质充填，主要成分为粉质黏土，软塑状，含砂量约30-35%，局部含少量灰岩碎块，块径约1-3cm，含量约15-20%岩芯采取率55%~75%。

场地内各岩土层的分布、埋深、描述详见工程地质柱状图和工程地质剖面图。

地下水情况经过场地勘察，在勘探深度内地下水由基岩溶蚀裂隙水组成。

场地水文地质条件较复杂溶洞发育率高、且存在软弱层。

基岩溶蚀裂隙水主要赋存于灰岩层中，为强透水层，赋存水量较丰富，具有一定的承压性，钻孔钻至基岩面附近揭露初见水位，测得初见水位埋深8.30~38.50m，标高64.00~90.36m，在基岩钻进过程中钻孔都出现部分或全孔漏水现象，勘察结束测得该层稳定水位埋深1.20~6.90m，标高94.53~96.72m，具承压性。

该层含水层地下水富水性差异大，受岩溶发育和构造控制有一定分带性，具不均匀性。

2.施工工艺3.机械配置主要机械设备配备4 .施工方法4.1桩位放样首先由测量工程师对承台桩位进行精确放样测量，并在施工范围外设置护桩，护桩采用钢筋深埋入地下1.0m以上，地表用混凝土固结，使护桩不会发生偏移。

每个桩位设置4个护桩，在钻机就位前首先精确测量出桩位。

桩基就位后，护筒埋设完成后，用护桩对钻机进行校核，确保钻机中心点与桩位中心点在一条垂直线上，如图2。

图2 钻机就位校核4.2钻机就位钻机就位前，对钻机坐落处的场地进行平整和加固，对主要设备、机具安装、配套设备的就位及水电供应的接通等钻孔各项准备工作进行检查。

钻机安装就位后的底座和顶端保持平稳，确保钻进中不产生位移和沉陷，否则及时处理。

钻机先由吊车吊至桩位大致位置，然后人工调整行走钢管准确就位，钻机就位后，底座和顶端平稳，不产生位移或沉陷。

钻机架顶部的起重滑轮槽缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在同一铅垂线上。

对钻机平台的水平用水平尺进行检查，确保钻机水平稳定。

4.3护筒埋设护筒采用8mm厚钢板卷制，对接处采用焊接，焊缝密实。

护筒内径比桩径大200mm，采用吊车将护筒放入事先挖好的孔洞中，并进行对中，最后四周夯填粘土。

护筒中心竖直线与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1％；护壁顶高出地面0.3m。

埋设后用全站仪进行复核，保证桩位准确。

4.4钻孔泥浆钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。

具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。

调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

4.5钻孔a,开孔钻进时孔位必须准确。

开钻时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。

b,钻进前先搅拌孔内泥浆，待泥浆比重达到1.05～1.2才能开始进尺，进尺适当控制，钻进过程中注意土层变化，量测泥浆指标，记入钻孔记录表，报监理工程师。

c,钻孔作业分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注意的事项。

经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求的随时改正。

d,扩孔与缩孔：扩孔多系孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成，应针对原因采取防治措施。

钻锥缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或粉砂地层造成；钻锥磨损过甚，亦能使孔径稍小。

前者应采用失水率小的优质泥浆护壁，后者应及时焊补钻锥。

缩孔已发生时，可用钻锥上下反复扫孔，扩大孔径。

e,钻孔深度达到设计标高后，采用检孔仪对孔径、孔深、垂直度进行检查，不能满足设计要求的，要重新钻进直至达到设计要求，当成孔达到设计深度和指定岩层时，经监理确认后，开始清孔作业。

4.6清孔钻孔桩成孔检测合格后进行第一次清孔。

清孔采用循环换浆法，即让钻头在距孔底20～30cm处继续旋转，用相对密度较低的（1.06～1.10）泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出，从而达到清孔的目的。

在第一次清孔泥浆达到要求（相对密度≤1.20；粘度：18～22Pa•s；含砂率≤8%；胶体率>98%）后，放置钢筋骨架和钢导管。

灌注混凝土之前，再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如不满足规范要求进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。

图3 量测泥浆比重图4 量测含砂率4.7钢筋制作与安装钢筋笼分节在钢筋加工场内制作，钢筋笼每节长度根据原材料长度可分为9米或12米一节段，钢筋主筋连接采用焊接，双面焊长度不得小于5D，单面焊焊接长度不得小于10D（D为主筋直径）。

箍筋在盘圆前需对其进行调直，在盘设箍筋前应采取保证箍筋间距的控制措施，可制作钢筋笼制作胎膜，采用胎膜化制作控制箍筋间距。

钢筋主筋与箍筋之间采用扎丝绑扎，绑扎点每平米不得少于4个，且应梅花形布置。

钢筋笼的定位内箍钢筋与主筋采用焊接，焊接中不得烧伤主筋，且保证钢筋笼具有一定的牢固性。

在钢筋笼制作过程中，每2米设置一环保护块，每环设置4个，保护块采用高强度砂浆制成。

钢筋笼的运输采用平板车或自制加长运输车由钢筋加工厂运至桩基施工位置，每节钢筋笼的连接采用焊接，焊缝应饱满，焊缝长度及宽度应满足规范和图纸要求。

图5 钢筋笼保证焊接长度图6 钢筋笼保证箍筋间距4.8二次清孔钢筋笼安装结束后应进行二次清孔，二次清孔的目的是为了消除钢筋笼安装过程中泥浆护壁的破坏，以及应歇孔时间较长引起的沉渣厚度超标，二次清孔时间约20～30min，当孔底沉渣厚度小于50mm时可进行砼的灌注施工。

4.9浇筑水下混凝土4.9.1混凝土灌注前检查a,检测成孔后护筒顶标高，根据护筒顶标高、设计孔底标高、设计桩顶标高、设计钢筋笼顶标高、预留破桩头的高度等数据，计算出钢筋笼顶标高、混凝土浇注顶标高及确定这两个控制面。

b,现场已修通施工便道至各个桩位的灌注坡道，并根据灌注平台、罐车溜槽的高度确认灌注坡道的高度。

c,根据钻孔深度来设计导管长度，导管接头采用丝扣连接，直径为250mm，壁厚5mm，分节长度2～4m，最下端一节长4m。

导管使用前须进行水密承压和接头抗拉试验，进行水密试验的水压不应小于孔内水深 1.3倍的压力，也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。

导管顶部用钢丝绳及特制卡铁卡牢，防止掉管。

导管在使用前必须对规格、质量和连接构造做认真的检查验收，保证橡胶密封圈密封效果完好、螺纹丝扣完好。

符合要求后，在导管外壁用明显的标记逐节编号，并标明长度尺寸，有关数据必须记录在案。

图7 导管密封性实验吊放导管时，导管位置必须居中，轴线顺直，稳定沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁，导管底口距孔底高度控制在40厘米左右。

d,计算首批灌注混凝土用量，保证导管埋入混凝土的深度≥1m，确保封底质量。

首批混凝土方量计算如下：同时在按规范计算首批灌注混凝土用量基础上，还要考虑一定安全系数。

4.9.2混凝土灌注混凝土灌注作业前须具备的条件：办理好各桩孔终孔及钢筋隐蔽验收手续。

桩底已清理干净，达到设计要求。

各种原材料检测合格、混凝土能保证连续浇筑。

所有施工设备、机具及现场电力、照明设施可正常使用。

了解天气预报和本地区供电情况，确保施工能连续进行。

施工人员组织安排就绪，后勤工作能保证前方需要。

现场有统一指挥和调度，能保证顺利灌注混凝土。

a,二清结束至水下混凝土开始浇灌的时间间隔不得大于30分钟，超过30分钟，必须再次检测沉渣厚度与泥浆指标等各项技术参数。