旋挖钻孔灌注桩成孔及质量控制简述

旋挖钻孔灌注桩成孔及质量控制要点简述

一、施工工艺流程

二、施工操作工艺

1、测量放线及定桩位

依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好。

2、配置泥浆

钻孔前应拌制足够护壁泥浆，本工程采用优质泥粉为主、少量的粘土为辅的泥浆制备材料，新拌制的泥浆应放置24小时以上或加分散剂，使膨润土充分水化后方可使用。造孔用的泥浆材料必须经过现场检测合格后，方可使用。泥浆质量控制主要指标为比重 1.1～1.25，粘度18～25s，含砂率≤5％，必要时，加适量的添加剂；泥浆必须经过制浆池、沉淀池及储存池三级处理，泥浆制作场地以利于施工方便为原则。钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标，根据工程钻进需要，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。

表一：注入孔口泥浆性能技术指标

表二：排出孔口泥浆性能技术指标

表三：清孔后泥浆性能技术指标

3、埋设钢护筒

护筒直径至少比桩径大200-300mm，以便钻头在孔内自由升降，护筒的制作及埋设的原则：

3.1、护筒采用钢护筒，用5mm的钢板制作，其内径大于钻头直径200mm。护筒顶部应开1~2个溢浆口。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧用Φ28钢筋各焊一道加劲肋。

3.2、护筒埋设时要保证护筒中心线与桩中心线重合，且要保证护筒壁上下垂直。

3.3、所有钢护筒埋设后，顶部应高出地面0.2～0.5m，四周用粘土夯实，以防护筒渗漏泥浆。

3.4、护筒埋设时，在护筒顶面挂好十字线，将十字线中心与已标定好的桩中心线垂直对中，保证护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，埋设中保证护筒斜度不大于1%。护筒埋深不小于2m，当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少0.5m，护筒四周回填黏土并分层夯实。护筒埋设采用挖埋法；埋设应准确、稳定。

3.5、护筒内存储泥浆使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因钻头（钻杆）反复上下升降、机身振动而导致坍孔。

4、钻机就位及钻进

钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移。根据测量所放桩孔中心，将钻机中心对准桩孔中心，并保证钻杆中心同桩孔中心在同一铅垂线上。为准确控制钻孔深度，要在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。钻机就位误差：水平高差不超过3mm；中心偏差不大于15mm。

5、钻孔

成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工

过程对钻头磨损超标的及时更换；根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度；根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。

成孔中，按试桩施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。同时应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。

钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施工中进行观测、记录。钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。钻进达到要求孔深停钻后，注

意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。

孔底沉淤控制：旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。成孔深度达到设计要求后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。应尽快进行钻机移位。从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在 1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。若不能及时灌注，必须在孔口设安全防护。

6、成孔检查

钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。

6.1孔径和孔形检测

孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前，制作笼式井径器入孔检测，笼式井径器用φ10和φ20的光圆钢筋制作，其直径为0.8m，长度5m。检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。

6.2孔深和孔底沉渣检测

孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤，锤底

直径13cm～15cm，高20～22cm，质量4kg～6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。

检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔垂直度偏差不大于5‰，沉淀厚度符合设计要求，纵向+20mm；横向0~+50mm。用测深绳(锤)或手提灯测量孔深及沉渣厚度等于钻孔深的差值，沉渣厚度不超过7.5cm，（支护桩20cm）。

7、清孔

旋挖钻机成孔由于渣土由钻头直接从底部取出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时应用钻机再抓一斗，且用钻头上下搅动，同时抽换孔内泥浆，保证泥浆含砂率小于2%。若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。

三、钻孔桩常见事故的预防及处理

常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：

5.1坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

5.1.1 主要原因

①、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。