毕业设计（论文）-钻孔混凝土灌注桩的施工技术和质量控制.doc

学号_ 密级_ XX大学本科毕业论文钻孔混凝土灌注桩的施工技术和质量控制院（系）名 称：XXXXX专 业 名 称 ：XX学 生 姓 名 ：XXX指 导 教 师 ：XXX 教授 二XX年X月BACHELORS DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITYWriting the title of the paper in English here（Times New Roman 2号粗体居中）College ：XXX XXXSubject ：XXX XXXName ： X X XDirected by ： XXX Professor （Times New Roman 4号居中）June 2011 郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期： 中文摘要示例： 摘 要 钻孔灌注桩是指用钻孔机具在土中钻进，边破碎土体边出土渣而成孔，然后在孔内放入钢筋骨架，灌注混凝土而成的桩。钻孔灌注桩作为桩基础中一种常用的型式，具有桩基础的承载力高，稳定性好，沉降量小而均匀，耗用材料少，施工简便等特点。其适用于各种粘性土，砂性土，也适用于碎卵石类土和岩层，我国从1965年起开始使用钻孔灌注桩基础，我国的钻孔灌注桩的应用日益广泛。我国施工的钻孔灌注桩最长的已达百余米。因此对钻孔灌注桩的施工质量控制有着极大的现实和经济意义。本论文是我在广州大学城尚泰商业住宅项目部实习内容的基础上的系统的总结和再学习的过程。本论文主要是对钻孔灌注桩的发展史、钻孔灌注桩的技术特点、钻孔灌注桩的施工过程及其质量控制等方面进行论述。关键词：钻孔灌注桩 施工 质量控制 事故预防ABSTRACT Pile refers to the drilling equipment in the soil drilling, edge broken edge of soil excavated slag formed hole, and then in the hole into the steel skeleton, the pouring of concrete made of piles. Bored Pile Foundation as a common type, with pile foundation and high capacity, good stability, small and uniform settlement, less consumption of materials, construction and simplicity. It applies to all kinds of clay, sandy soil, also applies to the type of soil and rock broken pebble, China started since 1965, bored pile foundation for the application of our increasingly widespread bored. Construction of bored piles in China has reached a maximum of one hundred meters. Therefore, the construction of the bored quality control has great practical and economic significance.This paper is a systematic summary and re-learning process I am still in Le Shan Bridge NO6 of commercial and residential projects based on practical content. This thesis is about the history of bored piles, bored piles of the technical features of bored pile construction process and quality control and so on.Key words: Bored pile，Construction ， Quality Control，Accident Prevention211 钻孔灌注桩的类型10212 各类钻孔灌注桩相应的适用范围11311 编写施工设计所需资料14312 施工设计的内容1532 施工流程的确定1633 试成孔1634 场地准备16341场地规划布置16342 地下埋设物及地上障碍物的清除18343 桩位测量1842 钢筋笼的质量要求20641 采用导管法灌注水下混凝土24642 非水下混凝土灌注25643 桩顶标高26644 灌注充盈系数2681 无套管施工法中孔壁坍塌及对策2682 缩颈2783 钢筋笼上浮2784 桩底沉渣量过多2885 导管进水2986 断桩2987 钻孔内的有害气体3091质量控制标准30911灌注桩质量控制的依据30912质量控制的目标30913质量控制的标准3092质量控制方法31参 考 文 献33致 谢34 第1章 绪论11 钻孔灌注桩及其发展简况钻孔灌注桩是根据成桩方法而定义的一种桩型。我们知道，桩是竖向（或微斜）地埋入地层中而向地层岩层深处传递荷载的一种受力杆件，桩与连接顶的承台组成深基础，通常称为桩基础。随着大规模建设工程的开展，桩基础日益成为软弱地基上的工业建筑、高层楼宇、水利水电及桥梁码头工程等普通利用的一种深基础形式。钻孔灌注桩就是在这些实践活动中，逐步防止和完善起来的。100多年前的1893年，人工挖孔灌注桩开始在美国采用，当时美国芝加哥、底特律等大城市，由于工业的发展及人口的增长，城市土地日趋紧张，高层建筑不断增加，而且某些高强轻质材料相继开始生产，为高层建筑设计施工创造了条件，但是这些城市地层地质条件较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑仍沿用当时通用的磨擦桩，必然产生很大的沉降。于是工程师们不得不考虑把桩设在很深的持力层，并且要满足承载力的要求和地基变形要求，这样必须把桩截面设计得很大。这样的桩不可能用木材制作，当然，如果用钢管、型钢或钢筋混凝土预制，大截面桩的沉桩问题又突现出来，因打桩设备能力的限制，大截面桩难以打到必要的深度，而不能充分发挥其作用。于是，借鉴于人类掘井技术，人工挖孔在其中浇注钢筋混凝土而成桩。就这样，人工挖孔桩技术逐步得到推广应用。钻孔灌注桩是在人工挖孔问世约50年后，即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世的。二战后，世界各地特别是欧美发达国家经济复苏与发展，这就给桩基这古老而又现代的基础形式提供了极好的发展条件和用武之地。钻孔灌注桩的成孔，是钻孔灌注桩的关键技术之一，它依托强大的工业基础和先进的技术。英国MJ汤姆林森（MJTomlinson）1977年曾介绍过当时欧洲利用的各种钻孔机型和有关技术，包括动力螺旋钻、带套管的抓斗钻、逆循环钻机等，不同的地基条件，可选用不同的钻机，由BSP国际基础有限公司制造的“泰拉钻孔机（Terradrill）”系列，钻孔直径为2543500mm，钻进深度可达44m，为安装在标准履带式起重机上的一种钻孔机具。另一种由组装在卡车上的挖斗式钻机组成的刻尔威德（Calweld）钻孔机，装有挖斗及扩孔装置钻孔直径达36m，钻孔深可达90余米，当利用扩挖器时，桩身直径可达73m。汤姆林森的刻尔威德逆循环钻孔机，钻孔直径可达21m，孔深达230m，在多种土层条件下，包括软质岩在内，逆循环钻孔机都能快速钻进。日本在1954年从法国引进贝诺托（Benoto）式灌注桩，并在1959年仿制出第一台钻机，此后灌注桩在日本得到了突飞猛进的发展。特别是经过经济高速发展的20世纪60年代，钻孔灌注桩在大规模的建设工程中更加广泛地被应用，遂使日本在灌注桩施工机械的种类和施工实绩（包括桩、长度、工程量）方面均占世界第一位。以1973年石油危机为转机，由于灌注桩的桩身强度及地基承载力不相适应，因而开始研制更加节省能源、便于操作及减少残土处理等的新钻机，并于1977年开始普及应用逆循环钻孔机械的扩底灌注桩。近年来，比利时研制了一种类此于弗兰基桩的长螺旋钻孔灌注桩，称为VB桩，它的工艺特点是：（1）钻杆为空心，空心的直径为钻杆外径的08倍，当钻进到设计桩底标高后，由钻杆空心吊人钢筋笼，而不是在拔出钻杆后再放；（2）钢筋笼就位后，在灌注混凝土前先通过钢筋笼灌入少量干硬混凝土块，并用落锤夯击而在桩底形成扩大桩头，然后边灌注混凝土边提钻杆，直到成桩，这样既能消除桩底隐患，又可提高桩端阻力，这种工艺可使桩孔周土不致松动、坍落，有效保证成桩质量，但因钻杆空心而使钻杆直径大，因而所需钻机功率大。我国今年来有项发明专利，称为“钻孔压浆成桩法”，它的特点是用长螺旋钻杆钻至预定深度后，从钻杆芯管底端喷嘴以高压喷出水泥浆，边喷边提钻杆直至浆液达到无塌孔危险的位置，然后起钻，置放钢筋，投放骨料至孔口，然后通过绑扎于钢筋笼的塑料管自孔底向上多次以高压补浆而成桩。钻孔灌注桩的成桩工艺，特别是钻机机具的不断的研制和飞跃发展，是钻孔灌注桩普通应用各种工程建设的前提。目前，对于钻孔机械，许多研制者和生产厂家还在不断努力开发新型产品，施工工艺也在不断改进和完善。在钻孔灌注桩不断推广和发展的同时，有关的施工规范也在不断完善，钻孔灌注桩的成桩质量也得到提高。12 钻孔灌注桩在我国的应用发展简况我国应用钻孔灌注桩始于20世纪60年代初，首先在桥梁和港口建设中采用。1963年冬在河南安阳冯宿桥的两座桥台中首先利用了钻孔灌注桩基础。钻孔使用的是水利部门打井用的大锅锥，用人力推磨方式钻孔。孔径一般为6070cm。接着在河南竹竿河和白河两座大桥扩大应用，国内其他一些省、市也相继推广，1965年4月交通部在河南召开钻孔桩技术鉴定会，认为它是一项重大的技术革新，成为公路桥梁下部基础的首选形式，风靡全国。1965年冬在成昆铁路建设中，西南铁路建设工地指挥部先后在黑龙江、嘎立牛日河桥进行钻孔灌注桩进场试验，利用ykc30型冲击式钻机造孔，顺利通过了大粒径的漂卵石层，此后在修建京原、焦枝、京广复级等的桥梁时，利用钻孔灌注桩为桥梁基础的极为普通。自20世纪70年代中期以来，又陆续在广州、深圳、北京、上海、厦门等大城市应用于高层和重要建筑物。在80年代末90年代初，随着改革开放步伐的加快，钻孔灌注桩迅速发展，已普及于全国各省市自治区，数以百计的大中城市及开发区，重要应用于包括软土、膨涨土等特殊土在内的各类地基。钻孔灌注桩的成孔技术在工程实践中不断地得到发展，1965年河南公路桥梁中成功的利用“人工推磨”实现了60100钻孔灌注桩的施工后，1966年起一些单位或部门开始进行机械钻孔的研究，如湖南、四川、河南、公路一局、铁道部大桥局、云南等进行了60100冲击钻孔灌注桩和冲抓锥钻孔灌注桩的试验，1968年上海、江苏、湖南进行了旋转钻60150钻孔灌注桩的试验，辽宁，吉林、黑龙江研制了泵吸式逆循环钻机进行60150钻孔灌注桩试验，这些探索是钻孔机的初期发展阶段。1972年，山东等省及铁道部大桥局利用SPJ300型和红星400型水文钻机完成了孔径150cm深达80100m深孔灌注在的施工，在桩长上有所突破。1977年重庆长江大桥和泸州长江大桥又用冲孔钻机成功施工了直径达250cm的嵌岩桩。在桩径上又取得了突破，1976年二航局和长办进行了水上大直径牙轮钻工艺的研究，1978年中国建科院、天津建工局、新河钻机厂研制出GZQ1型潜水钻机，1981年天津探矿机械厂研制出QSC40HF黄河牌汽车钻机，1980年铁道部大桥局武汉桥机厂研制的BDM1、BDM2、型正反循环钻机，先后在湖北枝城大桥、天津大虹大桥、长东黄河大桥、广西茅岭江大桥等工程中完成了直径120150cm、孔深2050m钻孔灌注桩的施工，1987年张家口探矿机械厂、洛阳矿山机械厂、郑州探矿机械厂等都研制了孔径200cm以内、孔深5060m的钻机，型号众多的钻机的研制、生产和应用标志着我国钻机的进步和成熟。20世纪80年代后，在原有等截面钻孔灌注桩的基础上，又发展了挤扩支盘桩。1979年建设部建筑机械研究所和北京市机械施工公司在国内首先研制开发出挤扩、钻扩型号为zky100的扩孔器，同年北京市桩基础研究小组首先在劲松小区用该机进行挤扩钻孔灌注桩施工成功。20世纪90年代北京俊华地基基础工程技术集团研制开发出该公司的第一代锤击式挤扩装置和第二代YZJ型液压挤扩支盘成型机及挤扩多分支承力盘桩，后者在北京、上海、河南、安徽、湖北等地的工程中得到应用。挤扩支盘桩提高和改进了等截面钻孔灌注桩的承载性状，是一项重要的新技术成果，进一步促进了钻孔灌注桩的发展13 钻孔灌注桩施工中存在的问题钻孔灌注桩目前在沿海地基处理中应用十分广泛，进行钻孔灌注桩施工的前提条件多，钻孔灌注桩一般都在地面以下作业属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难，且由于土层的特殊性质，经常会出现一些质量问题。因此，要确保钻孔灌注桩的质量，就必须对钻孔灌注桩的技术特点、施工条件、施工要求、施工工艺等一系列的问题有深刻的认识。本文就钻孔灌注桩的施工和质量控制做探讨，以达到提高钻孔灌注桩施工质量的目的。第2章 钻孔灌注桩的种类及技术特点钻孔灌注桩是建筑物的基础结构型式之一，也是防治岩土体滑动、边坡支护和锚固建筑物的有效措施。随着国民经济建设的发展，工业与民用建筑、桥梁、港口码头等高大重型建筑物的增多，钻孔灌注桩基础显得越来越重要，应用范围越来越广。由于钻孔灌注桩的广泛应用，使它发展成各种不同条件下的类型。21 钻孔灌注桩的类型及适用条件211 钻孔灌注桩的类型钻孔灌注桩，通常为一种非挤土桩，也有的为部分挤土桩。钻孔灌注桩的类型可作如下划分：1、按桩径的大小，钻孔灌注桩的分类如表211所示。 钻孔灌注桩按桩径大小分类 表211桩类桩径d(mm)特点小桩d250由于桩径小，施工机械、施工场地、施工方法较为简单，多用于基础加固和复合桩基础中（如：树根桩）中桩250d800成桩方法和施工工艺繁多，工业与民用建筑物中大量使用，是目前最多的一类桩大桩d800桩径大且桩端不可扩大，单桩承载力高，近20年发展快，多用于重型建筑物、构筑物、港口码头、公路铁路桥梁的工程2、按成桩工艺，钻孔灌注桩的分类如图211所示非挤压灌注桩干作业法泥 浆护壁法套 管护壁法钻 孔灌注桩短螺旋钻孔扩底灌注桩挤扩多分支承力盘灌注桩冲击钻成孔灌注桩桩侧压力注浆桩桩端压力注浆桩钻孔压浆桩钻孔挤扩灌注桩贝诺特灌注桩旋挖钻成孔桩端螺旋钻成孔灌注桩反循环钻成孔灌注桩长螺旋钻成孔灌注桩冲击钻成孔灌注桩桩端压力注浆桩桩侧压力注浆桩钻孔扩底灌注桩钻孔挤扩灌注桩部分挤土灌 注 桩螺旋钻孔桩长螺旋图211 按成桩工艺钻孔灌注桩的分类212 各类钻孔灌注桩相应的适用范围各类钻孔灌注桩相应的应用范围，概况如下：1、干作业法钻孔灌注桩这类桩在成孔施工时，无需任何护壁措施，不产生挤土效应，桩侧土受机械扰动小，但是钻孔使孔壁径向应力释放，产生孔壁地层径向变形（位移）而微松弛，因而将导致桩侧摩阻力有所降低。干昨夜法钻孔质量和桩身混凝土浇筑质量比泥浆护壁等方法易于控制，所以干作业法灌注桩质量一般较稳定、可靠。干作业法一般只适用于地下水位以上的黏性土、粉土地层及填土层、砂土层及粒径不大的砾砂层，但不宜用于地下水位的上述各类土层以及碎石土层、淤泥层、淤泥质土层，对非均质碎砖、混凝土块、条石的杂填土层及大卵砾石层，成孔困难大。2、泥浆护壁法钻孔灌注桩这种钻孔灌注桩在钻孔施工时，应利用泥浆（或稳定液）保护孔壁不坍塌，因而钻孔时不用套管，成孔后孔壁泥皮和孔底沉渣将影响灌注桩的工程质量，因此，这类灌注桩的成桩质量受施工质量的影响很大，施工的每个环节都必须重视。泥浆护壁法钻孔灌注桩广泛适用于各种地层，包括填土、淤泥、粉土、沙砾等地层，也适用于软岩甚至硬岩层。3、套管护壁法钻孔灌注桩套管护壁法师成孔过程中利用摇动装置的摇动，使护壁钢管与土层间的摩阻力减少而使护管压入，同时利用冲抓斗挖掘取土，直至套管下到桩端持力层为止。比较而言，这种方法施工噪声低、振动小，用全套管护壁，孔壁不会坍塌，易于控制成桩质量。套管护壁法钻孔灌注桩适用于除岩层外的任何土层，但在孤石、泥岩层或软岩层时，成孔率显著降低。22 钻孔灌注桩的技术特点钻孔灌注桩有着广泛用途，正在日益发展，它的技术特点可简要概况为如下方面：1、钻孔灌注桩属非挤土桩（或少量挤土桩），较之其他桩型，钻孔灌注桩注桩施工时基本无噪声、无振动、无地面隆起或侧移，因而对环境影响小，对周围建筑物、路面或地下设施等危害小。2、大直径钻孔灌注桩直径大、入土深，目前钻孔灌注桩最大直径已超过12m，孔深已超过300m。3、大直径钻孔灌注桩成孔施工中，对桩所穿越土层的性质均可从桩孔排出的土进行鉴别验证，或在孔中作原位测试，直接检测土层的性质。4、钻孔灌注桩可采取扩大底端的形式（扩底桩），更好地发挥桩端土的作用。5、大直径钻孔灌注桩的单桩承载力高，视地质条件、桩身尺寸和桩材混凝土强度等级不同，一般可达数千至万千牛。因此，常可设计成一柱一桩，不需桩顶承台，简化了基础结构形式。6、大直径钻孔灌注桩既能承受较大的竖向荷载，也能承受较大的横向荷载，不仅能增强建筑的抗震能力，而且也能有效地充当坡地抗滑桩、堤岸支护桩以及深基坑开挖的支护桩，甚至在基坑开挖后可继续作为地下室的承重墙等永久性结构使用。7、钻孔灌注桩通常布桩间距大、群桩效应小，设计时可无需为此而进行繁琐的计算。对桩的沉降及其对邻桩和周围地面的影响，其估算也较常规中等直径桩更为简便。8、可根据建筑物的合作分布与土层情况利用不同桩径，对于承受横向荷载的桩，可设计成有利于提高承载力的异形桩，还可设计成变截面桩，即在受弯矩较大的桩段采用较大截面。9、为了充分利用地基土层的承载能力，可在桩孔内的合适土层进行加压挤扩，形成：“挤扩支盘”，利用这种技术，可减少桩径和桩长，提高桩的承载力，减少沉降量。10、可穿过各种软、硬夹层，也可将桩端置于坚实土层或嵌入基岩，可适用于各种地层。11、钻孔灌注桩施工工艺种类多而且日新月异，这主要是由于工程技术人员为了保证这类桩的成桩质量、施工安全和提高工效，长期来针对不同的地质条件和环境条件，研制了各种适用机具和施工方法，从而形成了各具特色的工艺。12、钻孔灌注桩为原地浇注成桩，不需要搬运吊装，不必承受打击，因而可采用较低的配筋率，也可视建筑物的重要性和荷载条件仅在桩身上段配筋或沿深度做变截面配筋（变配筋率配筋）。13、施工设备比较简单轻便，能在较低的净空条件下设桩。14、钻孔灌注桩施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时会发生缩径、断桩、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响；另一方面，由于其承载力高，进行的常规静载试验一般难以测定其极限荷载，因此对在各种工艺条件下形成的桩受力、变形和破坏机理还未完全弄清，系统试验研究不够，设计计算理论大多沿用传统桩基理论，有待进一步完善。15、钻孔中取出的废土及泥浆护壁施工时，对环境有一定影响，同时钻成群的桩孔时，可能会引起地面沉降或相邻建筑物的沉陷。第3章 施工准备钻孔灌注在施工一般在地面以下进行，在其施工过程中无法观测，成桩后不能进行开挖验证，它是较易出现质量问题的一种深基础形式。因此，做好钻孔灌注桩的施工准备就显得十分重要。在施工准备中，应认真考虑桩基施工的以下特点：1、重要性一是桩基工程多用于高层建筑，尤其是在沿海、沿胡地区的高层建筑、公路桥梁工程的桩基础，其单桩设计承载力往往较大。如果发生严重的资料事故，将会带来很多的经济损失，甚至造成灾难性的后果。而是桩基工程造价占总工程的份额较大，必须在确保质量的前提下，力求降低工程造价。2、隐蔽性桩基工程属于地下隐蔽工程，操作质量低劣引起的质量事故，事后往往不易补救。3、复杂性（1）由于地下未知因素较多，加之由于工程勘察费用的限制，有的勘探工作量及勘探密度的设置也不尽能满足桩基施工的要求，因此，试成孔就显得十分重要。（2）桩工机械设备较多，同一种桩型在不同的地层施工时，都有适合于具体施工条件的桩工机械及附属设备，因此，机械设备的选择是否合理，对施工造价、进度及工程质量均会产生明显的影响。4、困难性（1）施工场地的限制体条件多。诸如：用电和用水量的限制，噪声和振动的限制，泥浆排放的限制，大型设备和机械进场条件的限制。（2）不安全因素多。诸如：高空坠落、机械伤害、桩架倒塌、物体打击、触电事故等。（3）质量事故的常见性和多发性。由于桩基施工工序多，工程地质和水文地质条件的随机变化，加之在地下作业看不见、摸不着，稍有疏忽就会出现质量事故。因此，在编制施工组织设计时应制定切实有效地质量保证措施。（4）知识多样性。桩基施工必须具有建筑结构、建筑机械、建筑材料、工程地质和水文地质、土力学和地基基础、静动测试等多种学科知识，同时还有熟悉有关规范规程。此外，还应具有桩基施工经验以及桩基事故预防和处理能力。缺乏某一方面的战术或经验匮乏，进行桩基施工时，可能会造成质量事故。31 施工设计的编制311 编写施工设计所需资料施工设计是施工工程各项工作的指南，也是组织施工的依据。在编写施工设计时，需要掌握如下技术资料和情况：1、建筑场地的工程地质资料。包括：（1）施工场地的地形、地貌及气候等自然条件；（2）施工场地的地层构造，岩土特征及影响桩基施工的不良地质现象；（3）施工场地的地下水特性，水位，水质及其变化情况；（4）施工场地的人为或自然现象，如古河道、墓穴、暗浜等；（5）附近场地的岩土地质资料及当地桩基施工经验。2、桩基工程平面图、规划红线图及边轴线、桩基工程施工图。桩基工程施工图包括：（1）桩基类型；（2）桩位平面布置图；（3）桩基尺寸；（4）桩的配筋、混凝土强度等级及承台的连接方式；（5）承台构造、配筋、混凝土强度等级及桩与承台的连接方式。3、建筑场地和邻近区域内的高压电缆线、电话线、地下管道、地下构筑物（人防工程）的调查资料，主要包括：（1）高压电线、电话线的位置及与施工场地的距离及高度等；（2）自来水管、下水管道的位置、深度、管径，已使用年限及腐朽程度；（3）消防栓的位置；（4）地下构筑物是否需要拆迁和维护。5、建筑场地的环境资料。包括：（1）相邻构筑物及基础形式、构造及层数、与拟建建筑物的距离、建筑物的地下深度。（2）有无危房，有无精密仪器设备房屋等。（3）周围水井的水位及利用情况。（4）建筑场地界线与邻近建筑物外墙及基础边线的关系。（5）施工场地周围的道路状况。包括道路类别、道路宽度、交通状况、道路设施、路面铺设的状态及修复方法。（6）邻近建筑物、构筑物地下工程情况，包括邻近建筑物、构筑物场地地下水位状况，基坑开挖深度及规模，档土支护方法，降排水方法。（7）主要施工机械及配备设备的技术性能资料。（8）桩基工程的施工组织设计或施工方案。（9）建筑场地附近水准点高程、坐标资料。（10）水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的出厂合格证明及质检报告。（11）有关荷载、施工工艺的试验参考资料。（12）桩基工程的施工技术措施。（13）施工前设计单位的技术交底资料，图纸会审纪要；与施工有关的规范、规程及规定，各级政府对有关桩基施工的技术政策、法令和文件；有关执法监督单位及法规上的限制文件。诸如：道路占用和使用许可证；泥浆排放及运输措施，人行道的防护措施；地下管道、架空线的暂时维护措施等。6、供水、供电和污水废浆、钻渣清运等施工条件。7、工期和工程费用。312 施工设计的内容施工设计的内容主要包括：1、工程概况和设计要求。如工程类型，地理位置、桩的规格、数量（分成孔工作量和砼灌注量）、单桩设计荷载、水文、工程地质情况、持力层状况、质量和工期要求等。2、工艺方法和设备选型配套。依据工程概况和设计要求，合理选择工艺方法；制定施工组织方案；规划工程进度和施工顺序；安排施工路线；编制工程进度表。在此基础上，选择配备施工机械设备，并使机具设备配套，满足施工需要。3、工艺技术设计。包括设备安装调试；钻头设计加工；护筒制作埋设；冲洗液的配制和净化；施工公害的处理对策；成孔施工的技术参数；成孔质量管理对策；砼材料的质量检测；砼配比和配制程序；水下砼灌注工艺；灌注质量检查；砼取样、养护和送检的技术规定，以及钢筋笼制作的技术要求和下入位置控制等。4、全面质量管理措施和工程施工质量保证体系。5、安全生产措施。6、桩的质量检验方法，检验目的、数量、要求、有关的设备材料计划。7、对施工中可能遇到的技术问题，拟定解决的技术路线。32 施工流程的确定根据施工设计，合理安排施工流程，编制详细的工序流程图，用以指导现场施工。施工中必须严格遵守工序流程图的规定，每一道工序完毕均须及时进行检验，坚持头道工序质量不符合要求，不得转入下道工序施工，以免存留质量隐患。图321为一般钻孔桩施工工序流程图。图中虚线方框表示可根据需要调整的工序，实线方框是必须进行的工序。朱流程左侧表示每一工序进行过程中或结束后进行的检测的主要内容。33 试成孔在施工准备阶段必须进行试成孔，其目的为：1、 核对地质资料；2、 检验所选设备；3、 优化施工工序。如果试成孔的过程中，发现地层条件与地质资料不符，应进行补充勘察。将补充勘察得到的地质信息反馈给设计单位，或重新确定桩端持力层，或改变设计方案。如果成孔过程中出现缩颈、坍孔、吊脚、贯穿力不足，贯入度或贯入速度不满足设计要求，应拟定技术补救措施或重新考虑施工工艺，或重新选择施工设备。施工试成孔的数量应不少于两个。34 场地准备341场地规划布置施工场地在设备进场前要进行平整；接通水、电，铺设施工车辆进场道路；按成孔、灌注、制作钢筋笼，堆置砼材料、废水废渣临时存放，材料工具存放，及搭建工地临时设施等多方面的需求进行规划布置。如果作业场地狭小，应考虑在作业场地附近寻找砼材料堆置场地和搭建临时设施。由于在施工过程中会产生大量的废浆污水和含泥浆的钻渣，稍有使用管理不慎即会四处流淌，使作业场地变得遍地泥泞，影响人员车辆通行和设备器材的搬移，污染砼材料。因此作业场地要考虑现场泥泞的可能，除了适当增大循环系统的尺寸容积外，还需布置多条废浆钻渣的清运通道，必要时可在通道上铺垫碎石炉渣并充分压实，在通道两旁和场地其他低洼易积水处挖设排水沟和积水池，并经常进行疏浚。防止污水外溢。施工场地的平整根据地形、地下水位或江河湖海的水位、桩顶标高等进行。若场地为旱地，则清除地面杂物，换除软土，填平低洼，夯打密实，以免施工设备座落在不坚实填土上而引起下陷。在水域施工，浅水时适宜用堰筑岛方法，修筑作业场地。在深水水域时，可搭设水上作业平台，会利用船只做施工平台。工作平台的高度应比最高水位高出1520m。检查桩位基线与桩位高程护筒外形尺寸护筒中心偏差垂直线钻头直径、钻机水平、泥浆性能、安全设施孔深、孔径、孔斜、孔底沉渣钢筋笼规格、定位、高程与桩位中心偏差沉渣、虚土厚度灌注管密封性及下入深度检测砼材料、配比、坍落度、灌注高度桩顶高程编审施工设计二次清洗吊装钢筋笼钻进成孔验收开孔埋设护筒制作钢筋笼桩位测量设备安装护筒加工安设循环系统设备配备、器材进场场地准备，三通一平灌注水下砼下入灌注管泥浆性能调整配备泥浆桩头处理砼养护留取砼试样准备砼材料、安设砼搅拌机清理导管、准备隔水塞准备清孔器具首次清孔钻渣处理、废渣废浆外运起拨护筒孔内水头回灌冲洗稳定液主要检测内容主 流 程子 流 程图321 钻孔灌注桩工序流程图342 地下埋设物及地上障碍物的清除在城市市区施工，常常会遇到上下水道、煤气管道、高压电缆、电话线等地下埋设物。有时还会遇到其他一些地下构筑物，如地下沟渠、护坡、古河堤、古码头、地下洞室等。对这些妨碍施工，车需进一步探查了解这些地下埋设物或构筑物的类型、形状、几何尺寸、位置、埋设时间和所属管理单位等情况，并与有关单位协商清除或拆移。对某些无法拆移的地下管道，与设计部门协商变更桩位，以避开地下管道。对不便拆移又需要保护的重要管道，其近旁的钻孔桩在施工前，要采取专门措施对管道予以保护。如在管道旁打入保护性排桩；大型管道利用高压喷灌修筑保护墙等，防止在钻孔桩施工时，对管道的安全发生不利的影响。遇到埋入地下的沟渠、护坡、古堤、码头及墙基、洞室，往往会有大量的条石、块石或砼结构。清除这类障碍物需要专门的重型冲击钻头、冲抓锥及水下切割工具，必要时由潜水人员配合作业。地上障碍物一般为空中架设的各种电线电缆，紧贴作业场地的屋墙房檐，以及架设在场地上空的其他物体。、这些障碍物影响吊车的作业和钻架（塔）的安装移位，一般应予以迁移拆除。343 桩位测量场地平整完毕，依据设计桩位平面图及场地有关测量资料，校测场地基准线和基准点，测量桩位线，测定桩的位置、桩位地面标高。根据需要，可以适当补充测量控制点。在测定的桩位点，打入铁质标志桩，露出地面60100mm。水域场地桩位的测量，通常采用极坐标法或前方交会法。测量桩孔的中心位置偏差不大于5mm。第4章 施工基本要求钻孔灌注桩根据其用途，荷载作用的不同，其质量标准有所不同。施工时必须严格按照质量标准和设计要求执行。其质量要求主要是指桩位成孔、清孔、拔管、复打、钢筋笼制作安放，混凝土配制、灌注等工序过程中的质量标准，以确保成桩质量。每个工序完工后，必须严格按照质量标准进行质量检测，并认真做好质量纪录。确定质量要求应以合同文件、设计图纸及技术要求、有关规范、规程为依据。41 成孔质量要求成孔设备就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。安装钻机设备的地基若不稳定，施工中会发生钻孔机倾斜和桩偏心等不良影响。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机将地面平整，在基座下垫上钢板、枕木或采用其他处理方法。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好桩中心位置和正确安装钻机。对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的与地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在同一竖直线上，以保证钻机的垂直度。对位偏差不应大于2cm，对准桩位后，再用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线拉上缆风绳。参照建筑桩基技术规范JGJ9494，钻机灌注桩施工允许偏差如表411 钻孔灌注桩平面位置和垂直允许偏差 表411序号成孔方法桩径允许偏差（mm）垂直允许偏差（%）桩位允许偏差（mm）13根，单排桩垂直于中心线方向和群桩基础的边缘条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩1泥浆护壁钻孔桩d1000mm-01d且-501d/6,且不大于100d/4,且不大于150d1000mm-50100+001H150+001H2泥浆护壁冲孔桩d1000m-01d且-501d/6,且不大于100d/4,且不大于150d1000mm-50100+001H150+001H3套管成孔灌注桩d500m-20170150d500mm1001504干成孔灌注桩-201701505螺旋钻孔扩底灌注桩-20170150注：（1）桩径允许偏差的负值是指个别断面。（2）H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。（3）d为设计桩径。钻孔灌注桩成孔达到设计深度后，应立即组织清孔，清孔方法随钻进工艺的不同而不同，清孔的目的是使孔底虚土厚度或沉渣满足设计要求。所谓孔底虚土厚度或沉渣厚度是指钻深与孔深之差，钻探可由核定的钻杆、钻具的长度来确定，孔深可用专用测绳加测锤测定，测锤质量约1Kg，顶端系上测绳，对于泥浆护壁孔，把测锤徐徐地沉入孔内，凭人的手感判断沉渣顶面位置。孔底允许沉渣厚度如表412所示。 钻孔灌注桩桩端沉渣厚度允许值 表412桩基允许沉渣厚度（mm）端承桩50摩擦端承桩100端承摩擦桩100摩擦桩30042 钢筋笼的质量要求钢筋笼的质量要求包括钢筋笼焊接质量、材质质量、焊接尺寸等质量要求和钢筋笼制作安装允许偏差。混凝土灌注桩钢筋笼制作允许偏差如表421所示。钢筋笼制作安装允许偏差 表421项次项目允许偏差（mm）1主筋间距102箍筋间距或螺旋筋间距203钢筋笼直径104钢筋笼长度505水下灌注混凝土，主筋保护层206非水下灌注混凝土，主筋保护层107钢筋笼定位标高508笼中心与孔中偏差109钢筋笼绑扎间距主筋10箍筋20若钢筋笼长度较大，则必须分段制作。分段制作钢筋笼长度以不超过8000mm为宜。主筋连接焊接时，同一截面内的钢筋街头不得多于主筋总根数的50%，相邻2个接头的间距不得小于500mm；主筋的焊缝长度，对单面积焊不应小于10d，对双面焊不宜小于5d，d为主筋直径；焊缝厚度不宜小于03d，焊缝宽度不宜小于07d。当主筋为高强度钢筋时，不宜采用焊接方法，可采用绑扎方法连接。43 材料质量要求材料质量是指形成混凝土的粗细骨料、水泥、搅拌混凝土的水、钢筋的质量。1、粗细料应采用质地坚硬的碎石、卵石，其粒径宜为15-25mm,卵石不宜大于50mm,碎石不宜大于40mm，并不得大于钢筋最小净距的1/3对素混凝土桩，不宜大于桩径的1/4，并不宜大于70mm。含泥量不大于2%，无垃圾及杂物。2、细骨料应选用质地坚硬的中粗砂，含泥量不大于5%，无垃圾草根、泥块等杂物。3、水泥强度等级应根据设计要求选用。使用前必须查明其品种、强度等级、出厂日期，发现过期水泥或结块或受潮的水泥，不得使用。4、施工用水选用洁净的自然水，其水质不得对钢筋混凝土造成不良影响。5、钢筋的品种和规格应符合设计要求，应具有出厂合格证和抽样送检报告，符合要求后方可使用。44 护筒埋设质量要求1、护筒内径大于钻头直径。当采用回转钻成孔时宜大于100mm，采用冲击钻成孔时，宜大于200mm。2、护筒埋设深度：在黏土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于15m。3、护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm。4、护筒口应高出地面30-40mm，并应高出地下水位15m以上。45 护壁泥浆、清孔泥浆的质量要求1、按照建筑桩基技术规范（JGJ9494），护壁泥浆的性能指标、检定方法如表451所示。2、二次清孔时应测定泥浆指标。二次清孔后，泥浆的控制指标为：泥浆密度115mg/cm3，泥浆黏度应控制在2025Pas。46 桩体质量要求桩体质量要求主要是桩体混凝土的质量和桩身完整性两个方面。桩体混凝土质量应达到设计要求的混凝土强度等级，可在成桩后钻孔抽芯送检确定。桩身完整性主要是指护壁泥浆的性能指标 表451项目性能指标检验方法密度11115mg/cm3泥浆密度计黏度1025Pas5000/7000漏斗法含砂率6%胶体率95%量杯法失水率30ml/30min失水量仪泥皮厚度13mm/30min失水量仪静切力2030mg/min50100mg/min静切力计稳定性003g/cm2PH值79PH试纸桩身是否存在不完整的界面，导致按桩身混凝土质量确定的单桩竖向承载力不满足设计要求的问题。例如：桩身夹泥，断桩，缩颈，扩颈（对承受负摩擦力的桩）等。完整桩的桩身完整性指数为1。确定桩身完整性指数的方法除钻孔抽芯直接观察外，还可采用桩身完整性无损检测技术。例如，低应变动力试桩法和高应变动力试桩法，这是我国工程界普遍采用的方法。第5章 成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。51 采取隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。52 确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。53 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达12，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快02mmin左右，在细粉砂层钻进都是0015min左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。54 钢筋笼制作质量和吊放钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。55 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载