钻孔灌注桩施工技术措施.doc

1.1成孔阶段质量控制 成孔是钻孔灌注桩施工中的一个重要环节，其质量如控制不好，则可能导致穿孔、坍孔、缩颈、桩孔偏斜、桩端达不到设计持力层要求、桩身加泥砂以及断桩等，将直接影响桩身质量并造成桩承载力下降。故在成孔质量监控方面业主（监理）应着重监控： 根据桩型、钻孔深度、地层地质情况、泥浆排放及处理等条件综合选定成孔机具及其工艺，对孔深大于30m的端承桩，宜采用反循环工艺成孔或清孔。另外，施工期间护筒内泥浆面应高出地下水位1.0m以上（在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上）；如果钻进期间发生漏水漏浆，应采取以下措施：因钻头碰碎上部管，应先封堵渗漏处，再重新开钻；因孔壁土体松散不能形成孔壁，可加大泥浆粘度、减慢钻进速度；护筒下口漏水，可用粘土掺少量水泥在护筒外壁处夯实。 正式施工之前必须进行试成孔，试成孔时施工记录必须全面详实。成孔结束后，应由有资质的专业检测方对试成孔进行定时检测：不同地层孔壁稳定性，泥浆的成分、相对密度、掺带沉渣性能及其稳定性（从不同时段的沉渣厚度体现）。试成孔的目的是：通过试成孔掌握施工场地地层稳定性、成孔时间、配置泥浆原料、泥浆配比及其相对密度、钢筋笼吊装时间、混凝土浇注时间和清孔次数及其大约时间等，用以指导正式施工后相关工序的作业安排。 为防止成孔期间发生穿孔、坍孔等质量事故，必须做到：采取大于等于4d的隔孔施工工艺；护筒按规定要求埋设，避免开钻筒体倾斜、孔口土体坍塌、护筒沉陷导致水位下降；钻具吊绳下放速度与成孔速度一致，避免空中钻头摆动幅度过大而造成四周孔避受力不匀；避免成孔时间和孔避暴露时间过长；砂性土成护避泥浆应具有一定粘度，能有效形成护壁泥皮； 钻尽速的根据不同土质情况进行调整，砂性土成中钻进速度不得快于泥浆行成有效护壁泥皮速度；按规定，在30m深度以内的以粘土为主的地层中钻较小孔径的桩时，可用清水提高孔内水头保护孔壁，否则应采用水泥浆护壁措施。如果发生坍孔，可用事先储备的粘土和碎石（直径小于等于20mm）按5：1左右配比，回填至坍孔处以上0.5m处后再重钻，若坍孔严重则可用小沉井方式进行处理 钻孔灌注桩成孔垂直精度达不到设计要求将导致钢筋笼和导管无法沉放。为确保成孔垂直精度满足设计要求，应采取以下措施：钻机应设导管装置（潜水钻钻头上应有大于等于3倍直径长度的导向装置，利用钻杆加压的正循环回转钻机在钻具中应加设扶正器），为增加桩机稳固性而加大桩机支承面积，不定期校核钻架和钻杆垂直度等，下放钢筋笼前做井径、井斜超声波测试。 护筒定位后及时复测其位置及其与地层镶嵌的密实性。护筒中心与桩位中心线偏差应小于50mm，并防止钻孔过程中发生漏浆而污染环境。在成孔过程中自然地面标高会受影响，为准确控制孔深，在桩架就位后，用经复核的临时测量点及时复核底梁标高，复测钻具的总长度并作好记录，以便在钻孔时根据钻杆在钻机上留出的长度来校验成孔深度。 成孔时应小心提杆不得碰撞孔壁，否则第1次清孔后在提钻具时碰撞孔避可能引起坍孔，这将可能造成第2次清孔也无法清除坍落的沉渣。在提出钻具后必须立即用测绳复核成孔深度，如测绳深比钻杆测深小，就要重新下钻复钻并清孔，不得强行下笼。同时还要注意测绳遇水伸缩（伸缩率最大达1.2%）现象。为提高测绳的测量精度，测量前应预湿后重新标定并在使用中经常复核。 根据不同土层情况对比地质资料随时调整钻进速度能有效防止缩颈现象。对于塑性土层遇水膨胀造成缩颈：钻孔是应加大泵量、加快成孔速度。快速通过，并调整泥浆配比，在成孔一段时间后孔壁因形成泥皮不渗水而阻止膨胀。如出现缩孔则采取上下反复扫孔以扩大孔径。施工期间应经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm应及时调换。 清孔的目的是清除孔底沉渣，以确保钻孔灌注桩的承载力满足设计要求。为把沉渣对桩基承载力的影响降到最低，可通过改善泥浆性能、延长清孔时间等措施来提高清孔成效。基桩成孔至设计标高后用钻杆进行第1次清孔，直到用相对密度计（510min测一次且3次）测得孔口泥浆相对密度持续处于1.100.05、距孔底0.5m处泥浆相对密度持续处于1.151.20，用测锤测得端承桩孔底沉渣厚度小于50mm（摩擦桩孔底沉渣厚度小于150mm），即抓紧时间吊放钢筋笼和沉放导管。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管时处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩底，可能不被混凝土冲走反而成为永久性沉渣而影响桩基质量；故应在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔，当泥浆相对密度及沉渣厚度均符合上述要求后才可进行水下混凝土灌注施工。另外，清孔期间应不断置换泥浆直至开始灌注混凝土。 钻孔灌注桩的类型可以分为：A. 按桩径大小分，可分为如下几种：小桩 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 成桩方法和施工工艺繁多，工业与民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一类桩。大桩 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、公路铁路桥涵等工程。B. 按成桩工艺，钻孔灌注桩可以分为：干作业法钻孔灌注桩；泥浆护壁法钻孔灌注桩；套管护壁法钻孔灌注桩。钻孔灌注桩的特点钻孔灌注桩具有以下技术特点：a. 施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小；b. 大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；c. 对于桩穿透的图层可以在空中作原位测试，以检测土层的性质；d. 扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力；e. 经常设计成一柱一桩，无需桩顶承台，简化了基础结构形式；f. 钻孔灌注桩通常布桩间距大，群桩效应小；g. 某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长，提高桩的承载力，减少沉降量；h. 可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；i. 施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；j. 钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响；k. 因为钻孔灌注桩的承载力非常高，所以进行常规的静载试验一般难以测定其极限荷载，对于各种工艺条件下的桩受力，变形及破坏机理现在尚未完全被人们掌握。设计理论有待进一步完善。钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。1)泥浆