钻孔灌注桩施工指导文件(改).doc

钻孔灌注桩施工一、总则1本文针对机械成孔的钻孔灌注桩，包括扩底桩的全过程控制。2灌注桩在施工前应根据合同及招标文件中对质量、环境及职业健康安全要求的情况，并根据设计直径、孔深及地层认真选择钻机种类、钻机型号、钻头类型、钻杆直径、泥浆泵泵量等。对于直径大于800mm的端承桩，宜采用反循环工艺清渣。3.各承担钻孔灌注桩施工的项目部、操作人员、技术人员和管理人员应严格遵守有关规定，并不断总结经验，积累资料。二、施工准备1工程签订合同后，由公司确定工程项目经理部人员组成，大型和特殊工程设审定人、审核人、项目经理、项目总工；中小型工程设审核人、项目经理及项目总工。2施工前应进行现场踏勘，其内容包括：施工设备进出场运输条件、水电源、各种架空线路、地下管线布置、地下构筑物（障碍物）状况、泥浆排放条件、生活食宿条件、场地状况、场地周边环境及对防噪、防振、防粉尘要求等。3施工前由项目经理主持，项目总工依据施工现场条件、合同和顾客要求、设计桩径、孔深及地层等，经认真策划，按照岩土施工组织设计编制要求（C7.1-3），编写施工组织设计，对特殊工程还要按照质量计划编制要求（C7.1-6），编写质量计划，并严格实施。4灌注桩施工应具备以下资料：建筑物场地岩土工程勘察资料。桩平面布置图、桩详图及相关的设计文件，图纸会审记录。施工场地和邻近区域内架空电线和地下管线、地下障碍物的详细资料，场地附近防振、防噪声、防粉尘要求的调查资料。水泥、钢筋等原材料的出厂合格证。水泥、砂、石、钢筋等原材料的质量检验报告和混凝土配合比试验报告。主要施工机械及其配套设备的技术性能资料。搅拌站等设备、监视和测量装置的检验报告。泥浆及钻渣的排放方法及排放地点。人力资源的配制资料。测量基准点、水准点的交接资料。经审批人审批的，监理和甲方认可的施工组织设计。施工合同或协议等。5施工机台场地按下列原则处理：场地无积水时，应清除杂物，进行平整夯实处理，确保钻机稳固。场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔大小、钻进方法、钻机类型、工程量大小等而定。场地为深水时，宜搭设工作平台。平台的搭设应牢固稳定，并考虑有洪水或台风时施工机械的安全情况。桩基施工过程中所用的临时设施，如供水、供电、道路、排水、临时房屋等，必须在开工前准备就绪。6原材料准备进场材料的质量控制由材料员负责，质检员、试验员须根据规范要求对原材料进行抽检并进行外观检查，对检验不合格材料严禁使用。钢筋：按设计图纸要求的钢筋型号、规格准备，根据工程量计算需要量，如选用代用钢筋必须征得设计人员同意。所用钢筋必须符合现行钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1301391）、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB14991998）的规定。钢筋设计工程量计算公式为：G主筋=7850n (d1/2)2L1=1962.5n d12L1=6165n d12L1 式中：n 、d1、L1分别为主筋根数、直径、长度。加强筋在主筋外，则G加强筋=7850m (d2/2)2(D-2+ d2)+10 d2 = 6165md22(D-2+ d2)+10 d2式中：m 、d2、D、分别为加强筋数量、直径、桩径、主筋净保护层厚度。加强筋在主筋内，则G加强筋=7850m (d2/2)2(D-2-2d1- d2)+10 d2 =6165m d22(D-2-2d1- d2)+10 d2G箍筋=7850q (d3/2)2SQRT 2(D-2+ d3)2+h2 = 6165q d32 SQRT 2(D-2+ d3)2+h2式中：q 、d3、h分别为箍筋圈数、直径、间距。(SQRT为开平方)钢筋和电焊条须满足设计要求，且具有出厂质量证明书和试验报告单。水下混凝土原材料应符合如下要求：水泥：应用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥，强度等级为42.5MPa，混凝土水泥用量不得低于360kg/m3，混凝土强度等级应满足设计要求，水灰比应根据混凝土强度等级确定，宜为0.450.55。如地下水具有腐蚀性，则按设计要求或专门规定进行防腐混凝土设计。搅拌用水：除自来水外，其它水应经试验合格后才能使用。粗骨料：宜选用级配良好的卵石或碎石，其最大粒径不应大于钢筋间最小净距的1/3，并不大于40mm。细骨料：宜选用级配良好的中砂，含泥量应符合规范要求，水下混凝土配比中砂率一般为4045%。砂率=砂重量/（砂重量+石子重量）。掺合料：粉煤灰等掺合料应符合现行国家标准的有关规定。选用的掺合料应使混凝土达到预定改善性能的要求或在满足性能要求的前提下取代水泥。其掺量应通过试验确定，取代水泥的最大取代量应符合有关标准的规定。外加剂：水下混凝土可根据需要选用外加剂，例如缓凝型减水剂，其质量应符合现行国家标准混凝土外加剂GB8076、混凝土外加剂应用技术规范GB50119的规定，选用的外加剂应具有质量证明书，掺量须通过试验确定。水下灌注混凝土强度等级不得低于C20，桩身混凝土应具有较好的和易性。在开工前710天，应将水泥、砂、石子等混凝土原材料送至具有相应资质的试验室，提出配比要求进行混凝土配比试验，混凝土配比应有7天试用配比单和28天正式配比单。三、测量放线1钻孔灌注桩工程施工项目中应设测量员岗位，测量员应具备一定的测量知识并持证上岗。2测量放线前的准备工作测量放线进行前应收集如下资料：工程施工图纸及其他设计文件。基准点线的有关资料及位置。测量放线所使用的仪器须检校合格并在有效期内，应设专人保管。3基准点、线的接收与复核测量放点工作进行前，由项目总工会同业主或监理工程师进行基准点、线的交接工作。对接收的基准点、线，由项目总工组织进行复核验证，如实记录验证情况，填写顾客提供产品（财产）接收验证记录（ZJ7.5.4-01）。当发现不适用时，应及时报告业主或监理工程师，并填写顾客财产丢失、损坏和不适用报告单（ZJ7.5.4-02）。对已接收并验证合格的基准点、线要做好防护，防止被破坏。4测量放线实施 距离测量根据工程实际情况及所要求量距的精度选定测量仪器，如顾客无特殊要求时可采用钢尺量距。量距前应先用经纬仪或标杆目测进行定线。当地形平坦时用钢尺沿地面丈量；当地面起伏不平时可将尺子悬空，目估使其水平，以垂球或测钎对准地面点或向地面投点，然后读数得出距离；在倾斜地面，可用水准仪测定两点间的高差，然后对距离进行高差修正。距离应往返丈量，取往返丈量的平均值作为结果。量距精度以往返所测距离之差与距离平均值之比来表示。在平坦地区应不超过13000，高差变化较大的地区应不超过12000。高程测量高程可采用图根水准测量的方法确定。应根据基准水准点在场地适当位置建立水准基点网，点数不少于3个，间距以50100m为宜。水准基点应远离施工场区，并深埋水准标桩。水准测量时，视线长度不宜大于80m，前后视距差不大于4m，两水准点间前后视距差之和不大于10m，视线距地面的高度不小于0.3m。按已知角度和距离放点当按已知角度和距离放点时，应采用正倒镜分中法。即先按已知方向和角度正镜测设，并按已知距离定点，然后倒镜测设并定点，取所定两点连线的中点为要测设的点。轴线的测设轴线的测设应依据施工图纸和基准点、线进行。采用前述方法测距和测角得出轴线，轴线距离误差不得超过1/2000。桩轴线控制点和水准点的位置应选择在不受施工影响和不易破坏的地方，并应采取保护措施。轴线测量完成后，应在施工场区外设置引桩（控制桩）并加以保护，作为施工过程确定轴线位置的依据，并可以在必要时用于恢复轴线。引桩应设置在施工影响范围之外，并应在测设后进行复核。施工桩点的测放桩点的测放一般可按平面控制点的分布、施工场地情况、仪器设备和要求的精度选择测放方法。可采用直角坐标法、极坐标法、距离交会法、角度交会法等。测放出的桩点应采用钢筋或木桩予以标识并保护。为确保桩点定位准确，应采用与原测设方法不同的其他方法对桩点进行校核，其误差应满足规范和设计要求：群桩：20mm 单排桩：10mm桩点的测放可根据施工情况分批分次进行，以满足施工进度为标准。5测量放线的检查与验收测量放线采用三级检查一级验收制，即先由现场测量员测放，由现场技术员进行复测检查，再由质检员或项目总工检验确认无误，报请业主代表或监理工程师进行验收。检查验收可分阶段进行，即在轴线测放完成后和每批次的桩点测放完成后实施。经过检查验收的轴线和桩点均应会签并填写工程测量及复测记录。不经验收的桩点严禁使用。技术人员负责将已验收的桩点向施工机台进行交接，交接后的桩点由施工机台负责保护，发现桩点被破坏时应及时上报现场技术人员处理。高程测量应完成一个完整的闭合，对于高程转点，可由现场技术人员测设，由质检员进行复核。四、成孔1一般要求钻机就位前，应对各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机底座处的平整和加固情况，主要配套设备的就位及水电供应情况等。为核对地质资料、检验设备能力及施工工艺是否可行，在全面开工前，宜进行试成孔。根据勘察报告，按不同的地层选用合适的钻机、钻头、钻进压力、钻进速度和泥浆性能。成孔钻头在使用前，应由机台长核验钻头直径，以确保成孔直径满足设计要求。目前，常用的钻孔灌注桩成孔方法及适用地层见下表 钻孔灌注桩施工方法及适用地层 表成孔方法最大直径适宜深度适用地层潜水电钻成孔2.5米100米粘性土、粉土、淤泥及淤泥质土、砂性土、强风化岩冲击钻机2.5米80米各类土质及风化岩、软质岩和硬质岩冲击反循环钻机2.5米65米各类土质及风化岩、软质岩和硬质岩正循环回转钻机4.0米50米砂土、粉土、粘性土、碎石土、强风化岩、软质岩与硬质岩泵吸反循环回转钻机4.0米80米砂土、粉土、粘性土、碎石土、卵砾石、强风化岩、软质岩与硬质岩，不适用于含大块孤石的土层。气举反循环回转钻机4.0米80米砂土、粉土、粘性土、碎石土、卵砾石、强风化岩、软质岩与硬质岩，不适用于含大块孤石的土层。旋挖钻孔2.5米80米直径小于100mm的碎石土、砂质土、粉土、粘性土、强风化岩、软质岩孔口护筒的制作及埋设护筒一般用厚610mm的钢板制作，应坚实、不漏水；护筒入土较深时，宜以压重、振动、锤击或辅以护筒内掏土等方法下入。护筒内径一般情况下应比钻孔直径大20cm左右。护筒埋设时，其顶端应高出地面20cm或水面1.02.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上；当处于潮水影响地区时，应高于最高施工水位1.52.0m。护筒顶端应开设12个溢浆孔。护筒底端埋置深度应根据护筒底口地层情况确定，护筒底端宜深入到不透水地层0.51.0m。有冲刷影响的河床应沉入局部冲刷线以下不小于1.5m。人工埋设护筒时，护筒外应用粘性土分层填实。护筒埋设好后，宜采用十字线法定出桩孔中心位置，偏差不得大于50mm，并测量护筒顶端标高，以便计算钻孔深度。护筒埋设完毕后，应做孔口防护。成孔机台要根据桩位测设四角控制桩。四角桩需提交当班技术人员核验合格后才能埋设护筒。护筒埋设需经技术人员检验合格后才能使钻机就位。护筒埋设好后，采用十字线法定出桩中心，并测量护筒上口标高以便计算出钻孔深度，技术人员核验钻头对位合格后，才可下达开钻命令。上述作业程序必须依次执行，并由检查人（验收人）签字。在钻进过程中钻机底座应平稳、牢固，钻机不得产生位移或沉陷。钻机顶部的起吊天轮中心、转盘中心（或动力头中心）、桩孔中心应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm 。钻孔作业应分班连续进行，机台班长应认真执行操作规程。应经常对钻孔泥浆指标进行检测，发现不合要求时随时调整。应经常注意地层变化。在地层变化时应捞取岩渣样，判明地层，并作好记录，如发现地层与勘察资料不符，应及时通知技术人员。对正反循环钻进工艺，钻杆连接螺栓应拧紧上牢，并安装好密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使正、反循环无法正常工作。升降钻具时应平稳，钻具提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁或钩挂护筒底部。拆接钻杆时力求迅速平稳。停钻时孔口应加盖板，防止杂物掉入孔内，同时须将钻具提离孔底，以防埋钻。施工中应始终保持护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上。机台记录人员必须认真、及时填写钻孔施工记录，如实记录施工情况及机械设备使用情况，不允许过后补填。交接班时须交待钻进情况及下一班应注意事项。成孔质量验收合格后应将记录交本项目技术质量部门保存。当成孔达到要求深度、泥浆指标满足要求后，由质检员进行成孔质量检验，并填写质量检查记录。检验合格后，报顾客或监理工程师验收。验收合格并会签检查记录后，由质检员下达提钻指令，否则不得提钻。技术人员应随时统计砼充盈系数与钻头直径、钻头结构、钻进速度、钻进压力、泥浆性能等施工技术参数的关系，根据砼灌注记录分析各桩段成孔直径的大小(扩径或缩径)，如出现砼充盈系数过小或过大现象，要查清楚是地层原因还是施工工艺原因，然后采用相应的措施进行处理。2泥浆泥浆的分类：钻孔过程中的产生泥浆分为两类，即普通泥浆和化学泥浆。普通泥浆按成因分为两种：a)钻孔过程中地层土体颗粒与水混合而形成的泥浆；b)人工使用膨润土、高塑性粘土(塑性指数Ip7)配制而成。化学泥浆是在普通泥浆中加入微量化学泥浆处理剂而形成的泥浆。化学泥浆处理剂是指调配、维护和恢复泥浆的性能所使用的各种化学药剂。膨润土膨润土是泥浆中最主要的材料，是一种颗粒极细，遇水显著膨胀，粘性和塑性都很大的特殊粘土，它由多种粘土矿物组成，以蒙脱石为主。膨润土使泥浆具有适当的粘性，能产生保护膜作用。膨润土分钙基类和钠基类两种，后者比前者的粘性大，但易受水泥及盐分的影响，稳定性较差，使用膨润土应注意以下几点。即使用同一产地的膨润土也具有不同的性质，不同产地的膨润土性质相差更大。因此，选择膨润土不能仅凭名称，应首先感观判断，然后进行必要的配比试验。膨润土的细度对其质量影响很大，一般使用膨润土的细度应达到200目。使用膨润土时应根据其质量来确定其浓度，同时应保证泥浆中膨润土的含量应在一定的标准浓度之上，这个标准浓度应根据地层条件来确定。泥浆处理剂的种类及作用泥浆处理剂分为无机泥浆处理剂和有机泥浆处理剂两类。泥浆处理剂的作用：a)无机泥浆处理剂的作用：离子交换作用；调节PH值作用；分散膨润土、高塑性粘土，提高造浆率；控制絮凝作用；沉淀作用；水解作用；胶凝作用；调节比重作用等。b)有机泥浆处理剂的作用：降低泥浆的失水率；对稠化泥浆的稀释作用；絮凝作用；对稀泥浆的增稠作用等。常用泥浆处理剂a)常用无机泥浆处理剂氢氧化钠，别名：火碱、烧碱；碳酸钠，别名：纯碱、苏打。b)常用有机泥浆处理剂纤维素；水解聚丙烯酰胺。人工制备泥浆人工制备泥浆必须修建泥浆池，泥浆池的大小根据工程的需要确定。泥浆池分为循环池、沉淀池和处理池三个部分。用膨润土制备泥浆，可按表的性能指标进行制备：膨润土泥浆性能指标要求 表序号项目不同地层泥浆性能指标检验方法粘性土砂土碎石土1比重1.021.061.061.101.101.15泥浆比重计2粘度(s)162018252030标准漏斗粘度计3含砂率(%)4含砂率仪4胶体率(%)95量杯法5失水量(ml/30min)30气压式失水量仪6泥皮厚度(mm/30min)3气压式失水量仪7静切力(mg/cm2)1min2030、10min50100静切力计8PH值79PH试纸泥浆的使用泥浆的作用如下：a)悬浮和携带岩屑；b)形成泥皮，增加孔壁稳定性；c)有效保证钻孔内的压力平衡，避免钻孔坍孔的发生；d)冷却钻头，提高钻进速度。施工过程中，要加强泥浆的回收和重复利用工作，从而减少废弃泥浆的排放量，既有利于保护环境，又节约了成本。3正、反循环回转钻进钻进方法回转钻机成孔种类较多，能力各异，但共同点是将动力通过转盘或动力头带动主动钻杆，再由主动钻杆带动钻杆与钻具切削岩土完成成孔作业。回转钻机成孔根据泥浆循环方式不同分正循环和反循环。正循环成孔是由泥浆泵将泥浆通过钻杆泵送进孔内，然后由孔口返回泥浆池。反循环成孔则是将泥浆由泥浆泵从孔内通过钻杆吸出，送入泥浆池，由泥浆池再流进孔内。泥浆在成孔过程中起携带岩土碎屑、稳定孔壁、冷却钻具的作用。两种工艺尽管由于泥浆流向不同划分为正循环、反循环，但其成孔原理是一致的。即都是通过钻具在动力驱动下的转动切削岩土，并通过钻具粉碎后与泥浆混合，由泥浆携带出孔口，最终完成成孔作业。因此，其缺点是成孔速度较慢，且需要大量的泥浆。其优点是适宜各类土质，钻孔深度和直径较大。潜水电钻成孔也是回转成孔工艺的一类，但与传统回转钻机不同的是，潜水电钻成孔是将动力源即潜水电机与钻具组合到一起，全部在孔内，也因此而得名。其优点是施工更稳定、燥音更小。缺点是适用范围较小，在这里不详细介绍。根据不同的地层选用不同的钻头。在粘性土、粉土、较松散的砂土层和碎石土层中宜使用疏齿刮刀钻头。在密实的砂土层、碎石土层、卵砾石层和基岩中宜使用滚刀钻头。根据孔深和钻孔直径选择适宜的排渣方式，当钻孔深度在50m以内时，钻孔直径较小时，可选用正循环排渣；否则可选用反循环的排渣方式，我公司在武汉长江三桥桩基工程中采用泵吸反循环的排渣方式施工成孔深度达102m，已达到泵吸反循环的排渣方式的极限；如果成孔深度超过100m，宜选用气举反循环的排渣方式。开孔阶段宜先利用正循环钻进，先启动泥浆泵和转盘（或动力头）待泥浆进入钻孔一定量后，轻压慢转钻进，并缓慢进尺钻进至一定深度后停止钻进，将钻头提离孔底2030cm，启动砂石泵（或空压机），待砂石泵（或空压机）工作正常后，再利用反循环钻进（对气举反循环钻进，还要满足一定的沉没比）。同样反循环开始钻进时应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐增加转速，调整钻压，以不造成钻头吸水口堵塞为限。根据地层和钻进情况及时调整钻进参数。钻进过程中认真观察进尺和排渣情况，泥浆中含渣量较多或排渣管排量减小时，宜减小给进速度。在粘性土中，宜中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。在砂土中，宜轻压、低转速、大泵量、稠泥浆钻进，。在较硬的碎石土中，宜低转速、优质泥浆、慢进尺钻进。在坚硬的基岩中，宜低转速、慢进尺钻进。加接钻杆时应先停止钻进，将钻具提离孔底30cm左右，维持泥浆循环10min以上，以清除钻渣，然后停泵加接钻杆。在砂、砾石、卵石等松散地层中钻进时，应适当提高泥浆粘度，加大泥浆比重。为防止钻渣过多造成管路堵塞，可采用间断给进的方法。钻进过程宜采用加重减压钻进。孔底承受的钻压不宜超过钻具总重量（扣除浮力）的80%，以保证钻孔垂直度。钻进时如孔内出现塌孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，控制泵量，维持循环，吸除塌落物和涌砂，同时向孔内输送性能良好的泥浆，保持水头压力，控制继续塌孔或涌砂，恢复钻进宜用低转速、小泵量钻进。当钻进至设计深度后，使钻具原地回转几分钟，清除孔底钻渣，然后将钻头提出孔外，并测量孔深。4冲击钻机成孔冲击钻机适用于一般粘性土、杂填土、砂土、碎石土地层及风化岩、软质岩、硬质岩；在季节性冻土、膨胀土、黄土、淤泥质土以及少量漂石或孤石的土层也可以采用。冲击钻机的钻头有管钻、十字钻头、一字钻头等形式，其重量应根据钻机功率、地层、钻头形状及成孔直径选择，一般36吨不等。开孔前应先往护筒内灌注泥浆，或直接加入粘土块，用小冲程反复冲击造浆。如地表土层为砂或砂卵石等松散土层时，可按1：1的比例投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用小冲程反复冲击，使粘土、片石挤入孔壁，必要时须重复回填、反复冲击23次，以加固护筒下脚。开孔时，遇有流沙现象时，宜加大粘土减少片石的比例，按上述办法进行处理，以求孔壁坚实。孔内泥浆面应高于护筒下脚0.5m以上，比护筒顶至少低0.3m，还应比地下水位高出1.52.0m。开孔阶段要随时检查孔位，务必要使冲击中心对准桩孔中心。在开孔阶段，34m范围内，可不掏渣。不同地层中冲程的选择可参照如下：一般在紧密的砂、砂砾石、砾石、卵石及粒径较大的碎石层中钻进，宜采用高冲程（100cm）。在松散的砂、砂砾石或砂卵石土层中钻进，宜采用中冲程 (约为75cm)。在粘性土、亚粘土、轻亚粘土中钻进，宜采用中冲程。在易坍塌或流砂地段宜用小冲程，并应提高泥浆的粘度和比重。松放钢丝绳应根据地层松、密、软、硬程度和进尺情况，勤放少放。钻进漂石层或岩层时，如其表面不平整，应先投入粘土、小片石，将其表面垫平，再绷紧大绳，低锤快打，松绳长度宜根据冲击进尺掌握，每次应小于35cm，待冲平岩面后，可加大冲程钻进。泥浆比重的选择在砂及砂卵石地层冲进，泥浆比重应大些，可用1.5左右。在粘土层冲进时，可加清水，但应调整泥浆粘度。在风化基岩中冲进时，泥浆比重以满足浮渣为度，约为1.3左右。钻进过程中应及时掏渣，掏渣后应及时向孔内添加泥浆或清水，保持一定水头。钻进过程中应经常检查钻头直径，如磨损严重，应及时补焊。钻进直径较大的桩孔时，可采取分级扩孔工艺。一般钻小孔与扩孔交替进行。5旋挖钻孔旋挖钻机的型号目前，国内使用旋挖钻机主要是意大利土力公司生产的系列钻机和德国宝峨公司生产的系列钻机。近年来，我国也开始了旋挖钻机的研究和生产，如：三一重工等。旋挖钻机主要由主机、钻杆和钻头等部分组成，主机主要是履带式，由配置的柴油发动机提供动力，行走移动方便。同时，与柴油发动机提供动力，驱动动力头带动钻杆旋转。钻杆都是抽拉式。钻头则根据功能不同分为挖泥式、挖砂式、嵌岩式、螺旋式等。表给出了目前市场上主要旋挖钻机的规格及性能参数。 旋挖钻机主要性能参数一览表 表生产厂家型号性能参数意大利土力公司德国宝峨公司三 一重 工R-416R-620R-622HDBG-15BG-20SYR220SYR158最大钻孔直径（mm）1500180025001800200020001500最大钻孔深度（m）55667751.4626048最大扭距KNm161(35Mpa)201(35Mpa)210(35Mpa)172(35Mpa)147(30Mpa)222(35Mpa)191(35Mpa)220(30Mpa)160最高转速（rpm）29343435282625最大钻压（KN）120195201200200180130主卷扬绳拉力（KN）150189200M6 130M5 150M6 170M5 212180140付卷扬绳拉力（KN）658010080806680发动机功率 （kw）187250300140145250172工作重量(t)47637052706250钻头分类及适用范围旋挖钻孔所用的钻头根据其功能不同分为挖泥式、挖砂式、嵌岩式和螺旋式四种，其型式见图所示。（c）（b） （a）图 旋挖成孔的钻头型式钻头是旋挖钻孔区别于传统钻孔方式的关键，旋挖钻孔则是利用筒式钻头，将钻头底部斗齿切削下来的土，直接装入筒内，然后利用钻杆提出，最后完成成孔作业。现分述如下：挖泥钻头。图中的(b)所示，这是旋挖成孔常用的钻头。该钻头主要由两部分组成，即装土筒与切削土体的斗齿。在装土筒下部为一可开启的合叶门，合叶门上开有进土口，在进土口上安装有逆时针方向的，并有一定角度的斗齿。当钻进时斗齿切削土体，经进土口压入装土筒内，在回次进尺完成后提升钻杆至孔口外，下压开门杆开启合叶门土体即可倒出。这种钻头一般适合于有粘性的土，如：粘土、粉质粘土、粉土等。挖砂钻头。这也是常用钻头，从结构上比较这种钻头与挖泥钻头基本一致。但是为保证钻头的密封性，这种钻头的底部为双层底，见图中(c)所示。双层底可以相对旋转一个角度，实现进土口的打开与关闭。钻进时进土口为打开状态，适宜进土。回次进尺结束，将钻头反转一个角度进土口关闭，钻头处于完全的封闭状态，保证筒内土体不掉出筒外。这种钻头主要是基于砂性土的无粘结性而设计，主要用于砂性土的钻进。除此之外该钻头还可用于清除孔底沉渣等。螺旋钻头。见图中的(a)所示，它主要是依靠螺旋式叶片之间的空间收集孔底切削下来的土，切削土体则依靠最底层叶片上安装的斗齿。这种钻头主要用于地下水位以上的粘性土，适宜干法钻进。嵌岩钻头。目前国内使用的嵌岩钻头都是用短螺旋钻头、筒式钻头改造而成的，有短螺旋嵌岩钻头、筒式嵌岩钻头， 筒式嵌岩钻头又分为有底盖筒式钻头、无底盖筒式钻头，根据安装的破碎岩体的介质不同分为硬合金嵌岩钻头、牙轮嵌岩钻头。嵌岩钻头主要用于强度较高的土体钻进，如强风化岩类、冻土等。没有底门的筒式钻头，这种钻头直接在装土筒底口安装了硬质合金或牙轮，当遇到较硬的胶结地层时，先用该钻头钻进，将胶结层与孔壁土体切离，将其破碎后用挖泥或挖砂钻头提出孔外。旋挖钻孔时应注意如下事项：泥浆制备池的砌制。施工之前应在现场合适位置砌制泥浆制备池，泥浆制备池高出地面不少于50cm，其体积至少应能满足当日成孔量的1.2倍，保证泥浆的及时补充。护筒埋设。护筒埋设是旋挖钻孔中最基本的工序，但也是最重要的工序，应认真对待。旋挖成孔埋设的护筒与传统钻孔埋设的护筒有所不同。旋挖钻孔埋设的护筒除防护孔口外，还有平衡由钻机自重引起的孔口侧压力，因此要求护筒壁厚度、护筒刚度必须足够大。由于护筒埋设不当引起孔口坍塌，造成工程事故的不乏其例。护筒直径一般应比钻孔直径大20cm左右，其埋设深度应根据孔口地层条件、地下水埋藏条件确定。一般当孔口为杂填土或松散的砂土时，护筒长度要超过杂填土或砂土厚度，使护筒座落在密实稳定的土层上；当地下水埋深较浅，护筒长度应超过地下水埋藏深度，同时应注意孔内泥浆液面应高出地下水位。护筒安放位置经校核无误后，其四周应用粘性土分层夯填，使其密实，阻断泥浆由此渗入孔内，防止造成护筒沉陷，孔口坍塌。埋设的护筒应高出地面不小于20cm。应严格控制钻头在孔内的升降速度， 因为如果快速上下移动钻头，那么水流将以较快的速度由钻头外侧和孔壁之间的空隙中流过，导致孔壁冲刷，有时还可在钻头下方产生负压导致孔壁坍塌。此外当钻头升降速度过快时，引起孔内泥浆面起伏变化，还可造成护筒底口坍塌，导致护筒沉陷，孔口坍塌。表给出了钻头在孔内的升降速度参考值。序号桩径（mm）升降速度（m/s）12347001200130015000.970.750.630.58 孔内钻头升降速度参考值 表注：本表仅为参考值，适宜于砂土和粘性土互层情况，在砂土为主的土层中钻进时，要比在粘土钻进时慢。在回次进尺完成提升钻头要慎重，应缓慢提升待一定高度后可加速。应重视泥浆的补充速度，其速度应保证泥浆在孔内的高度，在钻进或提升钻头过程中始终保持同一液面，特别是不应缺浆，否则将造成钻孔坍塌的危险。旋挖钻机泥浆补充一般采用泵送方式，因此泵的能力应达到一定的标准。目前工程上常用的是3PNL泵。6扩底钻进方法本节内容仅适用于钻孔扩底灌注桩施工，扩底端直径与桩身直径比D/d应根据承载力要求、扩底段部的侧面和桩端持力层土性确定，最大不超过3.0。扩底段斜面的斜率根据实际成孔及支护条件确定，一般取1/21/3。根据地层情况选择扩底钻头的形式，在粘性土、砂土或较松软的风化岩层中宜选用刮刀扩底钻头；在硬岩层中宜选用滚刀扩底钻头。在孔口吊起扩底钻头，检查其张合的灵活性。检验“行程”与扩底直径等参数的相应关系（如1.8m3.2 m扩底钻头，其最大“行程”为555mm，当行程为 0555mm时，扩径为1.83.20m，扩高为02.52 m，扩角为018.55）。将经检验无误的扩底钻头平稳下入孔内。下入过程中，扩底钻头扩翼在重力作用下呈收拢状态，外形尺寸最小（如1.8m3.2m扩底钻头，收拢状态的外形尺寸为1.74m），一般均能顺利下至孔底。校准孔深无误后在钻杆上做好“行程”记号。选用低速正转开始钻扩，使扩刀有合适的切削线速度。通过控制“行程”大小进行扩底。（“行程”愈大，扩底直径愈大；反之，“行程”愈小，扩底直径愈小。）逐步加大“行程”，当“行程”最大时，扩底直径也最大。整个扩底过程应密切观察动力设备的运转情况。通过调节“行程”来调节扩底钻头切削的岩土量，防止出现超负荷现象。“行程”给进速度一般不超过 50mm10min 。扩底直径达到最大后保持“行程”不变，空转15min以稳固扩壁。反转 56 转后停止转动，提动钻杆使扩底钻头收拢，并提离孔底 12m 再往下放。然后给足“行程”，看是否能顺利达到最大扩底直径。若达到说明孔底岩渣少，扩壁规整；若达不到则需重新钻扩。从孔内提出扩底钻头，检查张合灵活性，并再次校准“行程”与扩径之间的相应关系。测量孔深。孔深在扩底前后没有变化则说明扩底质量可靠。7清孔钻孔达设计要求后开始清孔换浆。清孔方法应根据桩的设计对沉渣的要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定，一般可参照表选用：清孔方法选择表 表序号成孔方法清孔方法、机具1潜水电钻成孔3PNL泵正循环清孔2冲击钻机抽渣筒清渣、换浆或3PNL泵正循环清孔3冲击反循环钻机6PS泵反循环清孔4正循环回转钻机3PNL泵正循环冲孔5泵吸反循环回转钻机6PS或8PS泵反循环清孔6气举反循环回转钻机空压机气举反循环清孔7旋挖钻孔3PNL泵正循环清孔或空压机气举反循环清孔对反循环施工工艺清孔时将钻头提离孔底10cm，停止回转钻具，持续利用泵吸（或气举）反循环抽渣。同时根据地层稳定情况往孔内注入一定量的清水或稀泥浆（稀泥浆标准见表），将孔内的泥浆置换出孔外。将钻具回转一定角度，继续抽渣清孔，只有钻具在不同角度时排渣管出口处泥浆的含砂率均小于4%、泥浆性能指标达到要求时可停止清孔。清孔过程注意观察排渣管的排量及排出钻渣情况。如排量减小或泥浆中钻渣含量突然增大时，应马上停泵检查，防止意外事故的发生。清孔时注入孔内稀泥浆性能指标 表序号项目性能指标检验方法1比重1.021.06同表2粘度(s)16253含砂率(%)44胶体率(%)955泥皮厚度(mm/30min)136PH值79清孔中必须保持孔内水头高度，防止孔内泥浆面下降引起塌孔。8孔形检测提钻后，根据顾客要求对钻孔进行检测，对于孔径和垂直度可采用检孔器或超声波孔壁回声仪进行检测。对于顾客要求须做孔形检测的钻孔，应立即用超声波孔壁回声仪进行检测。主要检测项目是钻孔的垂直度、孔径，对于扩底桩还应检测扩底端直径及扩底端形状。钻孔检测合格后才可进入下一工序，否则应对钻孔进行修复，直至符合设计要求。五、钢筋笼的制作与吊放1配筋率、含筋量配筋率指单根桩内主筋截面积之和与桩体截面积的比值，而含筋量指单根桩内配筋（包括主筋、箍筋和加强筋）的重量之和与桩体体积的比值，其计算公式为：配筋率：=n(d/2)2/(D/2)2= nd2/D2含筋量（kg/m3）：= 7850n(d/2)2（L1+L2）+箍筋和加强筋重量/ (D/2)2L主筋含筋量（kg/m3）：主= 7850n(d/2)2（L1+L2）/ (D/2)2L=7850nd2（L1+L2）/ D2L如果不考虑桩顶铆固钢筋，对通长配筋的桩，则：主=7850（kg/m3）D：桩径；d：钢筋直径；L1：桩体内主筋长度；L2：桩顶铆固钢筋长度；L：设计桩长。2一般规定钢筋加工和制作场地应满足施工需要，并进行硬化处理，以保证钢筋笼的制作质量。钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家，分批验收，分别堆放且设立标志。堆放时应垫高不小于30cm，并加遮盖。应按规范要求对钢筋进行拉伸、冷弯和焊接试验。水下灌注混凝土主筋的混凝土保护层厚度不得小于50mm。钢筋笼制作应严格按施工组织设计与技术交底的工艺进行，严禁私自变更。3钢筋笼加工及制作钢筋处理钢筋在加工前应进行必要的调直和除锈处理。调直和除锈应符合下列要求：钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。采用冷拉方法调直钢筋时，Q215/235、HPB235级钢筋的冷拉率不宜大于4%；HRB335级和HRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。钢筋笼严格按照设计要求进行制作。分段制作的钢筋笼，其主筋接头可采用焊接或机械连接。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。焊工必须持证上岗。主筋的焊接应采用闪光对焊，当缺乏闪光对焊条件时，可采用电弧焊。闪光对焊采用闪光对焊连接钢筋时，闪光对焊所能焊接的钢筋最大直径应根据焊机的容量、钢筋级别等具体情况而定，应符合表的规定。闪光对焊钢筋最大直径表 表焊机容量（KV/A）钢筋牌号钢筋直径（mm）160（150）HPB235HRB335HRB400RRB40020222020100HPB235HRB335HRB400RRB4002018161680（75）HPB235HRB335HRB400RRB40016141212当超过上表规定时，钢筋端面较平整时宜采用“预热闪光焊”，“预热闪光焊”时的预热次数应为14次，每次预热时间为1.52s，间歇时间为34s。在闪光对焊过程中，当出现异常现象或焊接缺陷时，宜按表查找原因和采取措施。闪光对焊异常现象、焊接缺陷及消除措施 表异常现象和焊接缺陷措施烧化过分剧烈产生强烈的爆炸声1.降低变压器级数；2.减慢烧化速度。闪光不稳定1.消除电极底部和表面的氧化物；2.提高变压器级数；3.加快烧化速度。接头中有氧化膜未焊透或夹渣1.增加预热程度；2.加快临近顶锻时的烧化速度；3.确保带电顶锻过程；4.加快顶锻速度；5.增大顶锻压力。接头中有缩孔1.降低变压器级数；2.避免烧化过程过分强烈；3.避免过多带电顶锻。焊缝金属过烧1.减小预热程度；2.加快烧化速度，缩短焊接时间；3.避免过多带电顶锻。接头区域裂纹1.检验钢筋的碳、硫、磷含量；若不符合规定时应更换钢筋；2.采取低频预热方法，增加预热程度。钢筋表面微熔及烧伤1.消除钢筋被夹紧部位的铁锈和油污；2.消除电极内表面的氧化物；3.改进电极槽口形状，增大接触面积；4.夹紧钢筋。接头弯折或轴线偏移1.正确调整电极位置；2.修整电极钳口或更换已变形的电极；3.切除或矫直钢筋的接头。电弧焊法要求 电弧焊法主要指帮条焊和搭接焊。电弧焊应根据钢筋级别，直径、接头型式和焊接位置，选择焊条、焊接工艺和焊接参数，当设计有明确的焊条型号、焊接工艺和焊接参数要求时，应按设计要求执行。若设计无规定时，可按表选用:钢筋电弧焊焊条型号表表序号钢筋牌号帮条焊、搭接焊1HPB235E43032HRB335E43033HRB400 RRB400E5003焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋。焊接地线与钢筋应接触紧密。焊接过程中应及时清洁焊缝，使其表面光滑。焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。电弧焊宜采用双面焊，当不能进行双面焊时可采用单面焊。焊接长度应符合表要求。钢筋接头长度 表钢筋牌号焊缝型式帮条（搭接）长度备 注HPB235单面焊8d注：d为主筋直径（mm）双面焊4dHRB335HRB400RRB400单面焊10d双面焊5d焊缝厚度不应小于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度不应小于主筋直径的0.7倍。焊接时，钢筋的装配和焊接应符合下列要求：a) 帮条焊时，两主筋端面的间隙应为25mm。b) 搭接焊时，焊接端钢筋应预弯并折向一侧，应使两钢筋的轴线在同一直线上。对于主筋焊接接头，在任一焊接接头中心至长度为35d（d为钢筋直径）且不小于500mm的区段内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在该区段内有接头的主筋截面面积占全部主筋总截面面积的百分率不宜超过50%。对焊接头应进行外观质量检查焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤，不得有横向裂纹；弯折角不得大于3度，轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。同一焊工完成300个同级别、同直径钢筋焊接接头应为一批，每批外观质量抽检，检查数量应为10%，且不得少于10个。当有1个接头不符合外观质量要求时，应对全部接头检查，找出不合格接头，切除热影响区后重新焊接。电弧焊接头外观质量检查外观质量应符合下表要求。外观检查不合格的接头经修整或补强后可提交二次验收。钢筋焊接接头尺寸偏差及缺陷允许值如表。钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值 表名 称单位接头型式帮条焊搭接焊帮条沿接头中心线的纵向偏差mm0.3d接头处弯折角33接头处钢筋轴线的偏移mm0.1d0.1d焊缝厚度mm0.3d 0.3d0.05d0.3d 0.3d0.05d焊缝宽度mm0.7d 0.7d0.1d0.7d 0.7d0.1d焊缝长度mm10d(或5d)0.3d10d(或5d)0.3d横向咬边深度mm0.50.5在长2d焊缝表面上的气孔或夹渣数量个22面积mm266注：d为钢筋直径（mm）3机械连接的接头性能指标应符合钢筋机械连接通用技术规程的规定。4钢筋笼制作宜采用加劲箍成型法，每节钢筋笼制作完毕，在钢筋笼每道加劲箍上沿圆周方向对称地设置4块混凝土滚轮式垫块或焊接径向定位筋，以确保混凝土保护层厚度。 5钢筋笼制作完成后，先由班长自检，确定合格后提交技术员复验，最后由质检员检验。自检合格后，报请顾客代表或监理工程师进行验收。验收合格后及时会签验收记录，并进行标识。不得与没有验收或验收不合格的钢筋笼混放。6运输或吊装钢筋笼时应采取有效措施，保证钢筋笼不产生永久变形。7钢筋笼孔口接长时，应确保接头质量，只有全部接头检查合格，且按设计要求绑扎好螺旋筋后，才允许将钢筋笼下入孔内。8钢筋笼吊装至设计位置后，应将钢筋笼牢固固定在孔口，防止灌注混凝土过程中钢筋笼上浮或下沉。六、下放导管及二次清孔1钢筋笼吊装完毕后，进行隐蔽工程验收，合格后会签隐蔽工程验收记录，并下放导管。2灌注水下砼必须采用导管法，导管直径的选择可依据下表所示，导管下节光滑部分不宜小于4m。 导管直径选择表表孔径(mm)导管直径(mm)400500800800150015001462002503003503导管的壁厚不宜小于5mm，导管直径应根据钻孔直径确定，但不宜小于200mm，导管接头宜采用丝扣接头或法兰接头。4导管在使用前须进行试装、试压，以检验其密封性，进行水密试验的水压不应小于孔内泥浆深度1.3倍的压力，也不应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。 即：P试1.3（chcw Hw）且P试1.3w Hw式中：p导管可能受到的最大内压力（kPa）； c混凝土拌合物的重度（取24kN/m3）； hc导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计； w钻孔内泥浆的重度（kN/m3）； Hw钻孔内泥浆的深度（kN/m3）。导管试压的频次根据工程确定，对于直径较小，长度较短的桩，每套导管可灌注3080根桩试压一次，但最长时间不要超过一个月。对P试0.7MPa要加大试压频次一般每套导管灌注1030根桩试压一次，对超大直径、超深孔桩的导管试压应进行一桩一试压。5下放导管前应根据孔深配备导管，并在现场进行试拼接，以检查导管的垂直度，检查合格的导管才允许使用。并准确测量和记录所用导管的长度和根数，最底端导管的单根长度应不小于4m。6下放导管时，导管接头部位应清洗干净，密封圈应垫好，并确保接头紧固。导管下入孔内后，应严格控制底端距离孔底0