穿越卵石层、岩层的钻孔灌注桩施工

穿越卵石层、岩层的钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩穿越卵石层、岩层时，钻孔机械采用冲击钻成孔。

1.施工工艺

1.1设置护筒

冲击钻成孔护筒采用3mm厚钢护筒，护筒内径比钻头直径大300mm，直径大于1m的护筒在顶端焊加强圆环，在筒身外壁竖向焊加肋筋，护筒埋设采用人工埋设。护筒高出自然地面30cm，护筒外侧回填粘土，分层夯实，以防漏水。

1.2泥浆制备

护壁泥浆采用优质粘土，粘土自然风干后，用手不易掰开捏碎，干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角，用刀切开时，切面光滑，颜色较深，水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，能搓成细长泥条。调制泥浆时，先把粘土加水浸透，人工拌制，冲击钻进时，直接投放粘土，用钻锥冲击制成泥浆，泥浆根据不同的地质情况采用不同性能的指标。对松散层部位，可加入0.1%的CMC （羟基纤维素）或Na2CO3（纯碱），以提高泥浆的粘度等性能指标。

1.3安装冲击钻机

冲击钻机就位，检查钻机、冲击钻头、掏碴筒、转向装置和打捞装置等设备，冲击钻头的重量按冲孔直径每100mm取100～140kg。

1.4冲击钻进

1.4.1冲击锤中心对准护筒中心，开始时低锤密击，锤高0.5m 左右，及时加片石、砂砾石和粘土泥浆护壁，孔壁挤压密实，孔深达到护筒底下3～4m深后，加快速度，将锤高提高到 1.5～

2.0m，转入正常冲击，随时测定和控制泥浆比重。

1.4.2遇岩层表面不平或倾斜时，抛入20～30cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击，使成一紧密平台后，再进行正常冲击

1.4.3在砾卵石、岩层正常钻进中，泥浆比重1.3左右，当遇到坚硬层时，泥浆比重可降到1.2左右，减少粘锤阻力。在冲击钻进阶段保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上，同时孔内水位大于地下水位1m以上。

1.5清除沉碴

开孔阶段，孔深不足3～4m时，先不掏碴，尽量使钻碴挤入孔壁。正常每钻进0.5～1.0m掏碴一次，在卵石层进尺5cm左右时，及时掏碴，减少钻头重复破碎现象。每次掏碴后及时向孔内补充泥浆或粘土，保持孔内水位稳定。

1.6移走钻机

当钻孔达到设计深度后，移走钻机到下一孔位。

1.7测定孔壁

钻孔一次完成，遇有事故，立即处理。钻孔达到设计深度并清孔后，利用声波孔位测定仪对孔位、孔径、孔形、竖直度进行

检查，检查结果必须满足设计要求及规范规定。并在浇筑前检查泥浆沉淀厚度，填写检查证，报监理审批。

1.8钢筋笼加工及放入孔中

钢筋的种类、钢号、直径等均符合设计规定。钢筋加工采取分段现场预制，现场吊拼连接的施工方法。钢筋与钢筋的连接采用挤压接头方法连接。

钢筋成型采用“箍筋成型法”施工。即先在箍筋圈上标出主筋位置，然后在工作台上放好主筋长度范围内的全部箍筋圈，将两根主筋伸入箍筋圈内，焊成骨架。

钢筋连接时在同一截面内的钢筋接头数量不多于主筋总根数的50%，两个接头间的距离满足规范要求。钢筋笼骨架加工中严格保证钢筋的间距，主筋顺直，与受力线一致。

钢筋笼在起吊安装中采取加固措施。并在钢筋笼四周焊接定位钢筋的办法形成保护层，就位后，上部与护筒连接，防止浮笼或掉笼。

1.9插入导管

水下灌注混凝土采用导管法灌注。粗骨料选用碎石，最大直径不大于40mm，采用直径300mm导管灌注，导管分节安装，法兰连接，适当配节，中间设置止水垫，使用前先进行水密、承压和接头抗拉等试验，保证导管不漏水。

1.10第二次处理孔底沉碴

清孔使用出渣筒清除井底沉淀物.清孔时保持钻孔内的水位高出地下水位 1.5～2.0m 以防止坍孔。在浇筑混凝土前，用空压机风管对孔底进行二次扰动清孔，减少泥浆的沉淀物。孔底

泥浆沉淀量厚度不大于设计规定。

1.11水下灌注混凝土，拔出导管

首批灌注混凝土的数量以超过计算满足导管初次埋深（大于等于1米）和填充导管底部间隙的需要。灌注水下混凝土连续进行，孔中的水位保持稳定，并保持混凝土拌合物要有良好的和易性，在运输和灌注过程中无明显离析、泌水。在灌注过程中，经常探测井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管的埋深，按规范要求，控制在2m～6m范围内。混凝土面接近骨架时，使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，减少混凝土的冲击力。混凝土进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定埋深，在灌注过程中，将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染农田及河流，灌注的桩顶标高要比设计高出1.0m。

1.12冲击钻施工工艺注意事项

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2.1控制钢丝绳放松量，勤放少放，防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过少则不能有效冲击。

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2.2钻进过程中，保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定。

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2.3控制冲程高度，以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。

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2.4经常检查钢丝磨损情况情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，避免突然掉钻。

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2.5每次掏碴后或因其他原因停钻后，再次开钻时，由低冲程逐渐加大到正常冲程。

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2.6在卵石层钻进选用带侧刃的大刃脚一字形冲击钻头，

钻头重量要大，冲程要高，钻进时适时向孔内投入粘土，增加孔壁的胶结性，减少流失量。

2.冲击钻成孔灌注桩常遇的问题、原因及处理方法

3.施工机械与设备

施工中，根据地质情况及钻孔灌注桩桩径等选用相应的冲击钻机。C30钻机，钻孔最大直径1200mm，钻孔最大深度180m。

4.劳动力组织安排

钻孔灌注桩施工采用专业班组，流水施工，每台桩机配备5人进行钻孔作业，钢筋现场加工，吊车下笼，混凝土集中拌制，砼运输车运输。

5.桩基施工试验、检测设备表

钻孔灌注桩施工工艺框图