桩基施工指导意见

高速公路梁桥施工技术指导意见

——桩基

省交通科学研究院

2012-04-16

目录

1 施工工艺 (1)

1.1 施工准备 (2)

1.2 成孔阶段 (3)

1.3 清孔方法及要求 (4)

1.4 钢筋加工及安装 (4)

1.5 声测管对接与安置 (6)

1.6 导管对接与吊放 (6)

1.7 灌注混凝土 (7)

2 质量控制措施 (8)

2.1 成孔质量保证措施 (8)

2.2 钢筋笼质量保证措施 (9)

2.3 混凝土灌注过程中的质量保证措施 (9)

3 施工中重点问题的控制方法－钢筋保护层厚度质量控制方法 (12)

3.1 控制部件的制作 (12)

3.2 控制部件施工方法 (13)

1 施工工艺

钻孔灌注桩利用各种钻机成孔，然后灌注混凝土成桩，可形成大直径的特长桩，且没有接头，为目前高速公路桥梁工程中十分常见的桩型。此类桩以泥浆护壁施工法为典型代表，本文以此为主要研究对象，提供相关指导意见。

泥浆护壁法钻孔灌注桩的工艺流程如图1-1所示：

图1-1 泥浆护壁施工法流程图

此类桩在钻进过程中，用泥浆防止孔壁坍塌，并籍泥浆的循环将孔碎渣带出孔外，钻进方法有冲击和旋转两种。冲击钻进时，常用正循环法排出碎渣；旋转钻进时，则多用反循环法排渣，反循环法的清底效果较好。这种成孔工艺可穿过任何类型的地层，且不用套管因而较经济。其缺点是成孔的直径不规则，孔底易存有沉泥，严重影响桩尖承载力的发挥。从已建的一些公路桥的钻孔灌注桩的实测资料分析，桩的端部承载力发挥较少。因而采用泥浆护壁灌注桩时，必须注意清底工艺。同时钻孔灌注桩采用水下灌注混凝土法，工艺要求严格，易出现缩颈、断桩、露筋、离析、泥夹层等缺陷。

施工过程如图1-2所示：

(a) (b) (c) (d)

(a)钻孔(b)下钢筋笼及导管(c)灌注混凝土(d)成型

1-泥浆机；2-钻机；3-护筒；4-钻头；5-钻杆；6-泥浆；7-沉淀泥浆；

8-导管；9-钢筋笼；10-隔水塞；11-混凝土

图1-2 冲击钻孔法施工图

1.1 施工准备

1、测量控制网布设，孔位标高测量放样及报验

放线前首先将施工场地平整，依据设计图纸与交桩成果，由测量人员用全站仪统一测放各桩准确位置，钉十字控制桩。桩位测放执行两级复核制度，并经监理验收合格后进行钻孔。

2、泥浆池设置方式、地点

在桩孔位置附近就近开挖泥浆池。进行开挖泥浆池前，泥浆池周围挖探坑确定无地下管线后方可开挖。泥浆池四周码放土袋围堰，并满铺塑料布等防渗材料，设专人看护。

采用膨润土制浆，使用一次成浆在1m3以上的搅浆机将膨润土在水中浸透并搅拌均匀，泥浆比重保持在1.1左右，视土质不同随时调整。现场设制浆站，配备一台高速搅拌机和泥浆泵3台。对新配制储浆每8小时用空压机搅动一次，每24小时测试合格后方能应用。成孔过程中每进尺3～5m测一次粘度和比重，在清孔结束后测一次，浇注混凝土前再测一次，并做好原始记录。

3、探坑试挖

钻孔前，为保障地下管线不受损坏，在桩位人工开挖深度不小于3m的探坑，

经监理确认并同意后，方可施工；若遇地下管线立即上报，处理后经监理确认方可施工。

1.2 成孔阶段

1、钻机选择

根据地质情况，选择旋挖斗式或冲击式钻机。

2、钻机安装要求

（1)钻机就位时，须将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，并在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度对准桩心位置。对正调整时，将旋挖斗下钻头部位对准桩中控制桩的十字线交叉点。对正后，锁死钻机罗盘，使每次挖斗回旋至同一位置。

（2)钻机安装就位之后，精心调平，确保施工中不发生倾斜、移位现象等。

（3)施工之前，钻机先试运转检查，以防止成孔中途发生故障。

（4)对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。

3、护筒埋设要求

（1)护筒径比桩径大200～400mm。

（2)埋设护筒时，护筒中心轴线对正测定的桩位中心，其偏差不得大于20mm，并保持护筒的垂直。护筒固定在正确位置后，用粘土分层回填夯实，以保证其垂直度，防止泥浆流失及位移、掉落。

（3)护筒连接处要求筒无突出物，应耐拉、压，不漏水。

（4)护筒上口用钢丝绳对称吊紧，防止下窜,保证护筒牢固并位置正确后，测量护筒高程。

（5)护筒高度要高出地面不低于0.3m。

（6)护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为2～4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。

（7)护筒埋置的位置（桩位）必须经现场监理验收合格后方可进行下道工序施工。

4、泥浆性能

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。

泥浆性能建议指标如表1-1所示：

表1-1 泥浆护壁施工法泥浆性能要求

清孔后的泥浆指标：

相对密度：1.01-1.10, 粘度：17-20 Pa·s

含砂率：＜2% 胶体率：＞98%

1.3 清孔方法及要求

钻进至设计高程后，采用测孔锥进行孔径和孔的垂直度进行检验。必须保证测孔锥顺畅下入孔底，如入孔过程中有不顺畅或卡锥现象，及时用钻机进行清孔。

对采取泥浆护壁的各桩，在钻进到设计孔底标高时，视孔底沉渣情况，并检测泥浆比重。如泥浆比重过大，孔底回淤超标，采用抽浆置换法降低泥浆比重。另外，孔底沉渣厚度大于30cm时，应回钻清渣后，方可灌注混凝土。

在清孔后，应将孔口用泥土围档，并将孔口处杂物清理干净。

清孔结束后，由质控人员进行自检，合格后约请监理检查验收，合格后方可进行下道工序的施工。

1.4 钢筋加工及安装

1、钢筋进场、报验

钢筋进场前,由试验人员按钢筋送检数量及标准进行取样送检,确定合格后经监理工程师批准方可进场,进场后按规要求进行钢筋的复试,复试合格后方可使用。