钻孔灌注桩施工规范

第五章第五章 就地灌注桩基础就地灌注桩基础 第一节第一节 一般规定一般规定 第 5 1 1 条 本章适用于钻 挖孔灌注桩和沈管灌注桩施工 第 5 1 2 条 就地灌注桩施工前 如设计要求或施工工艺需要时 应在现场作试桩 以核 对地质和水文地质情况 鉴定桩的承载力 并根据地层情况 施工条件决定适当的施工方 法 试桩方法可参照 试桩试验办法 见附录 4 1 第 5 1 3 条 钻孔灌注桩施工 必须由有经验的施工人员主持 并掌握钻孔地区地质和水 文地质情况 钻孔设备应完好 施工记录应完善 第 5 1 4 条 各种成孔设备 方法 的适用范围 可参考表 5 1 4 第 5 1 5 条 钻孔灌注桩的清孔 吊装钢筋骨架 灌注水下混凝土各工序应连续快速完成 第二节第二节 钻孔灌注桩钻孔灌注桩 一 钻孔准备 一 场地准备 第 5 2 1 条 钻孔场地应符合以下要求 1 场地为旱地时 应清除杂物 换除软土 整平夯实 2 场地为陡坡时 可用枕木 型钢等搭设工作平台 3 场地为浅水时 宜采用筑岛法施工 筑岛时的注意事项应按本规范第三章第二节和第七 章第二节有关筑岛规定执行 筑岛面积应按钻孔方法 设备大小等要求决定 各种成孔设备 方法 的适用范围参考 表 5 1 4 适 用 范 围编 号 成孔设备 方法 土 层孔径 cm 孔深 m 泥浆作用 1 机动推钻 粘性土 砂土 砾石粒径小于 10cm 含 量少于 30 的碎石土 60 16030 40护壁 2 正循环回转 钻机 粘性土 砂土 砾 卵石粒径小于 2cm 含量少于 20 的碎石土 软岩 80 20030 100 浮悬钻渣 并护壁 3 反循环回转 钻机 粘性土 砂土 卵石粒径小于钻杆内 径 2 3 含量少于 20 的碎石土 软岩 80 250 泵吸 40 气举 100 护壁 4 正循环潜水 钻机 淤泥 粘性小 砂土 砾卵石粒径小 于 10cm 含量少于 20 的碎石土 60 150 50 浮悬钻渣 并护壁 5 反循环潜水 钻机 同编号 360 150 泵吸 40 气举 100 护壁 6 全护筒冲抓 和冲击钻机 各类土层 80 20030 40不需泥浆 7 冲抓锥淤泥 粘性土 砂土砾石 卵石60 15020 40护壁 8 冲击实心锥各类土层80 200 50 浮悬钻渣 并护壁 9 冲击管锥粘性土 砂土 砾石 松散卵石60 150 50 浮悬钻渣 并护壁 10 冲击 振动 沈管 软土 粘性土 砂土 砾石 松散卵 石 25 50 20 不需泥浆 注 土的名称按照 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 的规定 单轴极限抗压强度小于 30Mpa 的岩石称软岩 大于 30Mpa 的称硬岩 小于 5Mpa 的称极软 岩 正反循环回转钻机 包括潜水钻机 附装坚硬牙轮钻头 可钻抗压强度达 100Mpa 的硬岩 表中所列各种钻孔设备 方法 适用的成孔直径和孔深 系指国内一般情况下的适用范 围 随着钻孔设备不断改进 设备功率增强 辅助措施提高 成孔直径和孔深的范围将逐 渐增大 4 场地为深水或淤泥层较厚时 可搭设工作平台 平台须牢固稳定 能承受工作时所有静 动荷载 并考虑施工机械能安全进出 如水流平稳 水位升降缓慢 全部工序要在船舶或浮箱上进行 但须锚碇稳固 桩位准确 如流速较大 但河床可以整理平顺时 可采用钢板或钢丝网水泥薄壁浮运沈井 就位后灌 水下沉至河床 然后在其顶部搭设工作平台 在其底部安设护筒 浮运沈井的要求 可参 照本规范第七章有关规定处理 在某些情况下 可在钢板桩围堰内搭设钻孔平台 二 孔口护筒 第 5 2 2 条孔口护筒应于钻孔前按以下要求制作 埋设或沉入 1 用钢板或钢筋混凝土制成的埋设护筒 应坚实 不漏水 护筒入土较深时 宜以压重 振动 锤击或辅以筒内除土等方法沉入 2 护筒内径应比桩径稍大 当护筒长度在 2 6m 范围时 机动推钻和有钻杆导向的正反循 环回转钻宜大 20 30cm 无钻杆导向的正 反潜水电钻和冲抓冲击锥宜大 30 40cm 深水 处的护筒内径至小应比桩径大 40cm 3 护筒顶端高度 1 采用反循环回转方法 包括反循回转潜水电钻 钻孔时 护筒顶端应高出地下水位 2 0m 以上 2 采用正循环回转方法 包括正循环潜水电钻 钻孔时 护筒顶端泥浆溢出口底边 当地 质良好 不易坍孔时 宜高出地下水位 1 0 1 5m 以上 当地质不良 容易坍孔时 应高 出地下水位 1 5 2 0m 以上 3 采用其它方法钻孔时 护筒顶端宜高出地下水位 1 5 2 0m 4 当护筒处于旱地时 除满足 3 项要求外 还应高出地面 0 3m 5 孔内有承压水时 应高于稳定后的承压水位 2 0m 以上 若承压水位不稳定或稳定后承 压水位高出地下水位很多 应先作试桩 鉴定在高承压水地区采用钻孔灌注桩基的可行性 6 处于潮水影响地区时 应高于最高水位 1 5 2 0m 以上 并须采用稳定护筒内水头的措 施 4 护筒底端埋置深度 1 旱地或浅水处 对于粘性土不小于 1 0 1 5m 对于砂土应将护筒周围 0 5 1 0m 范围 内挖除 夯填粘性土至护筒底 0 5m 以下 2 冰冻地区应埋入冻层以下 0 5m 3 深水及河床软土 淤泥层较厚处 应尽可能深入到不透水层粘性土内 1 1 5m 河床下 无粘性土层时 应沉入到大砾石 卵石层内 0 5 1 0m 河床为软土 淤泥 砂土时 护 筒底埋置深度应经过仔细研究决定 但不得小于 3 0m 4 有冲刷影响的河床 应埋入局部冲刷线以下不小于 1 0 1 5m 5 护筒接头处要求内部无突出物 能耐拉 压 不漏水 灌注桩完成后 钢护筒和钢筋混 凝土护筒除设计另有规定外 一般应拆除 6 干处或浅水筑岛 护筒可按一般方法实测定位 在深水沉入护筒应采用导向架等设备定 位 并保持竖直 导向架应有足够的强度和稳定性 斜孔护筒 应采用相应措施保证其设计斜度 见本节四 7 护筒平面位置的偏差一般不得大于 5cm 护筒倾斜度的偏差不得大于 1 三 护壁泥浆 第 5 2 3 条钻孔泥浆由水 粘土 或膨润土 和添加剂组成 按钻孔方法和地质情况 一般须采用泥浆浮悬钻渣或护壁 除地层本身全为粘性土 能在 钻进中形成合格泥浆者外 开工前应准备数量充足和性能合格的粘土或膨润土 粘土性能 要求和需要数量见附录 5 1 第 5 2 4 条调制泥浆时 应先将粘土或膨润土加水浸透 然后以搅拌机或人工拌制 冲击 钻进时 可在钻孔内直接投放粘土 以钻锥冲击制成泥浆 调制的护壁泥浆及经过循环净 化的泥浆 应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指针 一般可参照表 5 2 4 选用 第 5 2 5 条 采用正 反循环回转法钻孔或采用其它方法钻孔时 为了回收泥浆原料和减 少环境污染 均应设置泥浆循环净化系统 泥浆性能指针要求 表 5 2 4 泥浆性能指针 钻孔 方法 地层 情况相对密度粘度 s 静切力 pa 含砂率 胶体率 失水率 m 30min 酸碱度 PH 粘性土 1 05 1 20 16 22 1 0 2 5 90 95 25 8 10 正循环 回转 冲击 砂土 碎石土 卵石 漂石 1 2 1 4 5 19 283 590 95 15 8 10 粘性土 1 10 1 20 18 241 2 5 95 30 8 11 推钻 冲抓砂土 碎石土 1 2 1 422 303 5 95 20 8 11 粘性土 1 02 1 06 16 201 2 5 95 20 8 10 砂土 1 06 1 10 19 281 2 5 95 20 8 10 反循环 回转 碎石土 1 10 1 15 20 351 2 5 95 20 8 10 注 地下水位高或其流速大时 指针取高限 反之取低限 地质较好 孔径或孔深较小的 指针取低限 孔壁泥皮厚除正循环旋转冲击的砂类土等应 2mm 外 其余均应 3mm 用推钻 冲抓 冲击方法钻进时 可用粘土碎块投入孔内 由钻锥自行造浆固壁 若当地缺乏优质粘土 不能调出合格泥浆时 可掺用添加剂以改善泥浆性能 各种添加 剂掺量见附录 5 1 在不易坍塌的粘性土层中 使用推钻 冲抓 反循环回转方向钻进时 可用清水提高水 头 2m 维护孔壁 对遇水膨胀或易坍塌的地层如泥叶岩等失水率应 3 5ml 30min 泥浆性能各种指针测定法见附录 5 2 相对密度是泥浆密度与 4 纯水密度之比 过去称为比重 四 钻具 第 5 2 6 条无论采用何种钻孔方法 对钻机功率 钻锥型式 钻杆截面 钢丝绳规格 泥 浆泵泵量 泵压 真空泵真空度 吸泥泵吸量 钻渣气举法的压缩空气的压力 排气量等 应按钻孔直径与深度 地层情况 工期 设备条件认真选择 第 5 2 7 条用机动推钻钻孔时 应按地层土壤软硬 颗粒粗细等情况选用适当形式的钻锥 第 5 2 8 条冲击钻孔时 应选择提升速度较快 起重能力较大的卷扬机和质量较大的 钻锥 钢丝绳与冲击钻锥之间必须设置转向装置并连接牢靠 钢丝绳应选用同向捻制 纤 维芯 柔软 无死折迹痕和断丝者 其安全系数应不小于 12 第 5 2 9 条正循环钻孔时 应按钻孔直径 深度 钻杆直径和地层情况等因素计算选择泥 浆泵的泵量 泵压和钻锥 正循环的钻杆截面强度须适应多种因素产生的弯曲应力和扭转 应力 对大直径深孔的钻杆宜进行应力验算 第 5 2 10 条反循环回转钻钻杆内径宜大于 127mm 吸泥泵所需泵量可按水流 泥浆 在钻 杆孔内上升流速达到 4m s 时计算选择 反循环采用气举法排渣时 压缩空气的压力与钻孔 深度有关 需要的排气量与每小时净出土量 钻杆孔的直径等因素有关 宜计算决定 其 风管宜设在排渣管外两侧 第 5 2 11 条反循环潜水钻机在旋转钻进不产生反扭矩且钻机本身具有钻进导向片时 则可 不用空心钻杆汲渣 而以软管装在钻机顶吸渣钻进 若钻头放置时产生扭矩 则必须使用 空心钻杆连接钻机 作为吸渣和传递扭矩 并由井口钻台承受反作用力 当潜水钻机本身无导向装置时 虽然用软管排渣 但仍须在钻机中心连接实心钻杆至孔口 钻台作为钻进导向用 二 钻孔 一 一般要求 第 5 2 12 条钻机就位前 应对钻机的各项准备工作进行检查 包括场地布置与钻机座落处 的平整和加固 主要机具的检查与安装 配套设备的就位及水电供应的接通等 第 5 2 13 条大中桥钻孔时 应绘制钻孔地质剖面图 以便按不同土层选用适当的钻头 钻 进压力 钻进速度和泥浆 第 5 2 14 条必须及时填写钻孔施工记录见 JTJ071 85 附表 7 14 交接班时应交待钻进 情况及下一班应注意事项 第 5 2 15 条钻机安装就位后 底座和顶端应平稳 在钻进和运行中不应产生位移或沉陷 否则应找出原因 及时处理 回转钻机顶部的起吊没滑轮缘 转盘中心和桩孔中心三者应 在同一铅垂线上 其偏差不得大于 2cm 第 5 2 16 条钻孔作业应分班连续进行 应经常对钻孔泥浆进行试验 不合要求时 随时改 正 应经常注意土层变化 在土层变化处均应捞取渣样 判明土层 并记入记录表中 以 便与地质剖面图核对 第 5 2 17 条在河水或潮水涨落较大处钻孔时 应采取稳定钻孔内水头的措施 第 5 2 18 条升降钻锥时须平稳 钻锥提出井口时应防止碰撞护筒 孔壁和钩挂护筒底部 拆装钻杆力求迅速 第 5 2 19 条因故停钻时 孔口应加护盖 严禁潜水钻机和钻锥留在孔内 以防埋钻 第 5 2 20 条用冲抓或冲击法钻孔时 为防止邻近孔壁被振动坍塌和影响邻孔已灌注混凝土 的凝固 应待邻孔混凝土灌注完毕达到一定强度后 方可开钻 第 5 2 21 条使用专用机钻进时 应按钻机操作说明操作 二 钻进 第 5 2 22 条无论采用何种方法钻孔 开孔必须正确 具有导向装置的钻机开钻时 应慢速 推进 待导向部位全部进土层后 方可全速钻进 第 5 2 23 条机动推钻钻进时 应适当放松起吊钻锥的钢丝缆 钻杆顶端不得降到扶钻平台 下面 以防掉钻 第 5 2 24 条正循环钻孔开孔时 应先启动泥浆泵和转盘 待泥浆进入钻孔一定数量后 方 可开始钻进 进尺应适当控制 在粘性土中 宜用尖底鱼尾式或圆笼式钻锥 中等转速 大泵量 稀泥浆钻进 在砂土中 宜用平底圆笼式钻锥 轻压 低档慢速 大泵量 稠泥浆钻进 在较硬的碎石土中 宜用低档慢速 优质泥浆 慢进尺钻进 必要时可分两级钻进 即第 一级先钻井孔面积中心的一半 至适当深度后 再扩孔按设计径钻进 第 5 2 25 条正反循环钻孔 含潜水钻 均应采用减压钻进 即钻机的主吊钩始终承受部分 钻具 钻杆 钻锥 压重块 的重力 而孔底承受的钻压不超过钻杆 钢丝缆 钻锥和压 块重力之和 扣除浮力 的 80 以避免或减少斜孔 弯孔和扩孔现象 第 5 2 26 条用泵吸式反循环钻进时 钻头应距孔底 20 30cm 防止堵塞吸渣口 在接长 钻杆时 应注意使接头紧密 防止漏气 漏水和钻杆松脱 在硬粘性土中 宜用低速钻进 自由进尺 在普通粘性土中 宜用中高速钻进 自由进尺 在砂土及含少量砾卵石碎石土中 宜低中速钻进 控制进尺 防止排渣速度跟不上 以上各类土层可采用三翼空心钻锥或带环圈的三翼钻锥或封闭式四翼形括刀钻锥钻进 在 软岩中宜采用牙轮钻锥 低速钻进 控制进尺 第 5 2 27 条用气举式反循环开孔时 钻杆必须在钻孔内埋入水约 6cm 才能扬水排渣 因 此 应按设备条件采取适当措施 气举式反循环在各种土层的转速 进尺控制 与泵吸式相同 第 5 2 28 条反循环钻进时 必须注意连续补充水量 泥浆 维持护筒内应有的水头 防 止孔壁坍塌 第 5 2 29 条用全护法在软弱及粉土地层钻进时 护筒应深于抓土平面 1 1 5m 在中等硬 度地层中钻进时 6 20 护筒应深入抓土平面 30cm 左右 在紧密的卵石或砾石层中 钻进时 须用抓斗预掘到护筒以下 20 30cm 再下压护筒 继续钻进 在硬层 大漂石或风化岩石层 钻进时 宜换用十字形冲击钻锥进行冲击 使硬层破碎 再以抓瓣抓渣 如硬层较薄必须穿过时 可预掘 1 1 5m 再下压护筒 继续钻进 在粘土及软岩层中钻进时 如不坍方 可不下压护筒 护筒沉入总深度 应根据土层紧密 情况和拔筒力量而定 避免沉入过深而拔不出来 第 5 2 30 条用冲抓法钻进时 应以小冲程稳而准的开孔 待锥具全部进入护筒后 再松锥 进行正常冲抓 提锥应缓慢 冲击高度一般为 1 0 2 5m 第 5 2 31 条用冲击法造孔时 应采用小冲程开孔 使初成孔坚实 竖直 圆顺 能起导向 作用 并防止孔口坍塌 钻进深度超过钻锥全冲程后 方可施行正常冲击 使用冲击钻机 钻进时 如遇坚硬漂卵石 宜采用中 大冲程 但最大冲程不宜超过 4 6m 操作时应防 止打空锤和大松绳 钻进过程中应及时排除钻渣 并添加粘土造浆 使钻锥经常冲击新鲜地层 冲击表面不平整的漂石 硬岩时 应先投入粘土夹小片石 将表面垫平后冲击钻进 冲抓 冲击钻锥起吊和进出孔口时 严禁孔口附近站人 防止钻锥撞击发生人身事故 第 5 2 32 条在钻孔排渣 提锥除土或因故停钻时 应保持人具有规定的水位和要求的泥浆 相对密度及粘度 以防坍孔 三 故障处理 第 5 2 33 条遇有坍孔 应仔细分析 查明原因和位置 然后进行处理 坍孔不严重时 可 回填至坍孔位置以上 并采取改善泥浆性能 加高水头 埋深护筒等措施 继续钻进 坍 孔严重时 应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填 暂停一段时间后 查明坍孔原因 采取相应措施重钻 坍孔部位不深时 可采取深埋护筒法 将护筒周围土夯填实 重新钻 孔 第 5 2 34 条遇有孔身偏斜 弯曲时 应分析原因 进行处理 一般可在偏斜处吊住钻锥反 复扫孔 使钻孔正直 偏斜严重时 应回填粘性土到偏斜处 待沉积密实后再钻进 第 5 2 35 条遇有扩孔 缩孔时 应采取防止坍孔和防止钻锥摆过大的措施 缩孔是钻锥磨 损过甚 焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土 粘土泥岩造成的 前者应注意及时焊 钻锥 后者应采用失水率小的优质泥浆护壁 已发生缩孔时 宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径 第 5 2 36 条遇有钻孔漏浆时 如护筒内水头不能保持 宜采取将护筒周围回填土筑实 增 加护筒沉埋深度 适当减小水头高度或采取加稠泥浆 倒入粘土慢速转动等措施 用冲击 法钻孔时 还可填入片石 碎卵石土 反复冲击 以增强护壁 第 5 2 37 条由于钻锥的转向装置失灵 泥浆太稠 钻锥旋转阻力过大或冲程太小 钻锥来 不及旋转 易发生梅花孔 或十字槽孔 多见于冲击钻孔 应采用片石或卵石与粘土的混 合物回填钻孔 重新冲击钻孔 第 5 2 38 条糊钻 埋钻常出现于正反循环 含潜水钻机 回转钻进和冲击钻进中 遇此应 对泥浆稠度 钻渣进出口 钻杆内径大小 排渣设备进行检查计算 并控制适当的进尺 若已严重糊钻 应停钻提出钻锥 清除钻渣 冲击钻锥糊钻时 应减小冲程 降低泥浆稠度 并在粘土层上回填部分砂 砾石 遇到坍 方或其它原因造成埋钻时 应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙 提出钻锥 第 5 2 39 条卡钻常发生在冲击钻孔 卡钻后不宜强提 只宜轻提 轻提不动时 可用小冲 击钻锥冲击或用冲 吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出 第 5 2 40 条掉钻落物时 宜迅速用打捞叉 钩 绳套等工具打捞 若落体已被泥沙时埋住 应按前述各条 先清除泥砂 使打捞工具接触落体后再打捞 第 5 2 41 条在任何情况下 严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔中处理故障 当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时 应在检查孔内无有害气体 并备齐防毒 防溺 防坍埋等安全设施后 方可行动 三 清孔 第 5 2 42 条钻孔达到要求深度后 应采用适当器具按表 5 5 2 的要求检查 符合要求后 立即进行清孔 第 5 2 43 条清孔方法应根据设计要求 钻孔方法 机具设备条件和土层情况决定 第 5 2 44 条掏渣清孔法是用抽渣筒 大锅锥或冲抓锥清掏孔底粗钻渣 仅适用于机动推钻 冲抓 冲击钻孔的各类土层摩擦桩的初步清孔 掏渣前可先投入水泥 1 2 袋 再以钻锥冲 击数次 使孔内泥浆 钻渣和水泥形成混合物 然后用掏渣工具掏渣 当要求清孔质量较 高时 可使用高压水管插入孔底射水 使泥浆相对密度逐渐降低 第 5 2 45 条换浆清孔法适用于正循环钻孔法的摩擦地钻孔完成后 提升钻锥距孔底 10 20cm 继续循环 以相对密度较低 1 1 1 2 的泥浆压入 把钻孔内的悬浮钻渣和 相对密度较大的泥浆换出 第 5 2 46 条抽浆清孔法清孔较彻底 适用于各种方法钻孔的柱桩和摩擦桩 一般用反循环 钻机 空气及泥机 水力吸泥机或真空吸泥泵等进行 第 5 2 47 条喷射清孔法只宜配合其它清孔方法使用 是在灌注混凝土前对孔底进行高压射 水或射风数分钟 使剩余少量沉淀物飘浮后 立即灌注水下混凝土 第 5 2 48 条清孔时应注意以下事项 1 不论采用何种清孔方法 在清孔排渣时 必须注意保持孔内水头 防止坍孔 2 柱桩应以抽浆法清孔 清孔后 将取样盒 即开口铁盒 吊到孔底 待灌注水下混凝土 前取出检查沉淀在盒内的渣土 渣土厚度应符合表 5 5 2 的要求 3 用换浆法或掏渣法清孔后 孔口 孔中部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要 求 灌注水下混凝土前 孔底沉淀厚度应不大于设计规定 4 不得用加深孔底深度的方法代替清孔 四 钻孔灌注斜桩 第 5 2 49 条斜桩钻孔应采用具有钻杆的机动推钻 正反循环钻机或全套管钻机施工 钻杆 应比钻竖孔的有较高强度和刚度 第 5 2 50 条除钻机本身结构具有钻斜孔性能外 当采用一般钻机钻斜孔时 必须对钻机的 承台 机架 钻具等导向和稳定设备采取相应的措施或改装 以保证成孔斜度准确和施工 安全 第 5 2 51 条斜孔中轴线在不同标高处 其平面位置也不同 放样时 必须与水准测量配合 以确定不同标高处的中轴线位置 第 5 2 52 条为保证开孔斜度准确 埋设护筒应准确 长度不宜小于 3m 护筒直径只宜比 钻锥直径大 2 3cm 两端各 0 5m 处作成喇叭口 使钻锥易于通过 护筒埋设的斜度宜稍 大于设计斜度 应埋筑紧密 第 5 2 53 条钻孔深度小于 10m 时 应在钻锥上面的钻杆上设置直径等于钻孔 长度不小于 1 5m 的导向筒一个 当钻孔深度增加时 应适当增设导向筒 防止钻孔偏斜 第 5 2 54 条钻架上的钻杆卡口 护筒和导向筒三者的中心应在同一斜度线上 该线的斜度 宜较设计的增加 1 3 个百分点 第 5 2 55 条斜孔孔壁较易坍塌 故孔内水头 护壁泥浆相对密度 粘度等指针应比钻竖孔 时稍大 可掺用添加剂以改善泥浆性能 第 5 2 56 条斜桩钻孔过程中及终孔时 应对钻孔的斜度 孔径 形状 深度等进行测 量检查 若不符合设计要求 应随时纠正 处理 第 5 2 57 条斜桩钻孔 清孔方法和要求与竖直桩相同 可按本章有关规定处理 第 5 2 58 条斜桩吊放钢筋骨架和灌注水下混凝土时 除应符合本章有关规定外 还应注意 下列事项 1 吊放钢筋骨架时 应先在孔壁向上凹的半周设置外径等于钢筋骨架保护层厚度的钢管 3 4 根 或在钢筋骨架上向下凸的半周设置较长的混凝土保护层垫块 以保证设计要求的 保护层厚度 并防止钢筋骨架刮坍孔壁 2 吊放导管时 为防止导管法兰盘与钢筋下端相碰 提升不起来 应在导管下端每 5 7m 左右设置鼓形导滑筒 若采用无法兰盘的卡口连接的导管时 导滑筒可考虑不设 五 灌注水下混凝土 一 机械设备 第 5 2 59 条水下混凝土一般用刚性导管进行灌注 刚性导管可用钢管制成 导管内径一般 为 25 35cm 导管使用前应进行必要的水密 承压和接头抗拉等试验 进行水密试验的水 压不应小于井孔内水深 1 5 倍的压力 进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的 最大内压力 o pmax 可按下式计算 max p 5 2 59 wwcc Hhp maxmax 式中 导管可能承受到的最大内压力 kPa max p 混凝土拌合物的容重 kN m3 c 导管内混凝土柱最大高度 m 可按导管全长或预计的最大高度计 maxc h 井孔内水或泥浆的容重 kN m3 w 井孔内水或泥浆的深度 m w H 第 5 2 60 条导管上口一般设置储料槽和漏斗 在灌注末期 漏斗底口高出井孔水面或桩顶 的必需高度可参考式 5 2 60 计算 不论计算如何 当钻孔桩桩顶低于井孔中水面时 漏斗底口高出水面不宜小于 4 6m 当桩顶高于井孔中水面时 漏斗底口高出桩顶不宜小 于 4 6m 当计算值大于上述规定时 应采用计算值 cwwc Hph 0 hc 井孔内混凝土面以上 导管内混凝土柱 计算至漏斗底口 高度 m Hw 井孔内混凝土面以上 水或泥浆深度 m c 混凝土拌合场的容重 kN m3 w 井孔内水或泥浆的容重 kN m3 P0 使导管内混凝土下落至导管底并将导管外的混凝土顶升时所需的超压力 钻孔灌注桩采用 100 150kPa 桩径 1m 左右时取低限 2m 左右时取高限 第 5 2 61 条首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度 1 0m 和填充导管底部间 隙的需要 钻孔桩所需首批混凝土数量可参考式 5 2 61 进行计算 5 2 61 c H D h d V 44 2 1 2 式中 首批混凝土所需数量 m3 井孔混凝土面高度达到 c时 导管内混凝土柱需要的高度 m h1 wHw c 1 h 灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度 m c h2 h3 c H 井孔内混凝土面以上水或泥浆深度 w H 井孔直径 m D 导管内径 m d 同式 5 2 59 cw 导管初次埋置深度 h2 1 0m 2 h 导管底端至钻孔底间隙 约为 0 4m 3 h 第 5 2 62 条开始灌注混凝土时 应在漏斗底口处设置可靠的隔水设施 第 5 2 63 条导管吊装设备的吊装能力 应考虑导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管 壁与导管内外混凝土间的摩阻力 并应有一定的安全储备 第 5 2 64 条灌注混凝土期间 宜配备水泵以及吸泥机 高压射水管等设备 以保持井孔水 头和及时处理灌注故障 二 水下混凝土的配制 第 5 2 65 条配制混凝土所用材料应符合下列要求 1 可采用矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥或硅酸盐水泥 普通水泥 水泥的初凝时间 不宜早于 2 5h 水泥的标号不宜低于 325 号 2 粗骨料宜优先选用卵石 如采用碎石 宜适当增加含砂率 骨料最大粒径不应大于导管 内径的 1 6 1 8 和钢筋最小净距的 1 4 同时不应大于 40mm 3 细骨料宜采用级配良好的中砂 第 5 2 66 条混凝土的含砂率宜采用 40 50 水灰比宜采用 0 5 0 6 有试验依据时 含 砂率和水灰比可酌情加大或减小 第 5 2 67 条混凝土拌合场应有良好的和易性 在运输和灌注过程中无显著离析 泌水 灌 注时保持有足够的流动性 其坍落度宜为 18 20cm 为提高和易性 混混土中宜掺用外加剂 粉煤灰等材料 其技术条件及掺用可参照第十章 有关规定处理 第 5 2 68 条每立方米混凝土的水泥用量 一般不应少于 350kg 掺有适宜数量的减水剂或 粉煤灰时 可不少于 300kg 第 5 2 69 条首批灌注的混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间 当 混凝土数量较大 灌注需用时间较长时 可通过试验在首批混凝土中掺入缓凝剂 以延迟 其凝结时间 混凝土的凝结时间可用贯入阻力法测定 部分品种水泥所配制的混凝土的凝 结时间 参见附录 5 4 三 钢筋骨架及导管吊装 第 5 2 70 条制作钢筋骨架时 应符合下列要求 1 钢筋骨架可整体制作或分节制作 2 每隔 2 0 2 5m 设置加强箍筋一道 3 在骨架上端 根据骨架长度 直径大小 均匀设置吊环或固定杆 4 在骨架主筋外侧应设置控制保护层厚度的部件 5 应采用适当措施 防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升 第 5 2 71 条钢筋骨架应及时 准确地吊装 焊接 就位 就位后应牢固定位 第 5 2 72 条导管吊装前应试拼 接口连接严密 牢固 吊装时 导管应位于井孔中央 并 应在灌注混凝土前进行升降试验 四 水下混凝土的灌注 第 5 2 73 条灌注混凝土前 应探测孔底泥浆沉淀厚度 如大于规定 应再次清孔 但应注 意孔壁的稳定 防止塌孔 第 5 2 74 条混凝土拌合物运至灌注地点时 应检查均匀性和坍落度等 如不符合要求 应 进行第二次拌和 二次拌合仍达不到要求 不得使用 第 5 2 75 条灌注首批混凝土时应注意下列事项 1 导管下口至孔底的距离一般宜为 25 40cm 2 导管埋入混凝土中的深度不得小于 1m 第 5 2 76 条灌注开始后 应连续地进行 并应尽可能缩短拆除导管的间隔时间 当导管内 混凝土不满时 应徐徐地灌注 防止在导管内造成高压空气囊 第 5 2 77 条在灌注过程中 特别是潮汐地区 应经常保持井孔水头 防止塌孔 第 5 2 78 条在灌注过程中 应经常探测井孔内混凝土面位置 及时地调整导管埋深 导管 的埋深一般不宜小于 2m 或大于 6m 当拌合物内掺有缓凝剂 灌注速度轻快 导管较坚固 并有足够起重能力时 可适当加大埋深 第 5 2 79 条井孔内混凝土面位置的探测 应采用较为精确的器具 若无条件时 可采用测 深锤 锤宜为锥形 锤重不宜小于 4kg 禁止使用其它不符合要求的方法 灌注将近结束 时 可用取样盒等容器直接取样 鉴定良好混凝土面位置 第 5 2 80 条当井孔混凝土面接近和进入钢筋骨架时 应注意下列事项 1 混凝土面接近钢筋骨架时 宜使导管保持稍大的埋深 并放慢灌注速度 以减小混凝土 的冲击力 2 混凝土面进入钢筋骨架一定深度后 应适当提升导管 使钢筋骨架在导管下口有一定的 埋深 第 5 2 81 条在灌注过程中 应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理 防止污染环境及 河流 第 5 2 82 条灌注的桩顶标高应预加一定的高度 一般应比设计高出不小于 0 5 1 0m 预 加高度可于基坑开挖后凿除 凿除时须防止损毁桩身 第 5 2 83 条护筒的拔出和提升应注意下列事项 1 处于地面及桩顶以下的井口整体式刚性护筒 应在灌注完混凝土后立即拔出 处于地面 以上 能拆卸的护筒 须持混凝土抗压强度达到 5MPa 后方可拆除 2 使用全护筒灌注时 应逐步提升护筒 护筒内的混凝土高度应考虑本次护筒将提升的高 度及为填充提升护筒所产生的空隙所需高度 在灌注中途提升时 尚应包括提升护筒后应 保留的混凝土高度 一般不小于 1m 以防提升后脱节 但护筒内混凝土也不得过高 以 防护筒内外侧摩阻力超过起拔能力 第 5 2 84 条灌注中途发生下列故障时 在可能的条件下应及时进行处理 但须注意下列事 项 1 首批混凝土灌注后导管进水时 应将已灌注的混凝土拌合物吸出 再改正操作方法 重 新进行灌注 2 在混凝土面处于井孔水面以下不很深的情况下导管进水时 可采用底塞隔水的方法 并 外加一定压力重新插入导管 恢复灌注 3 灌注开始不久发生导管堵塞时 可用长杆冲捣或用振动器振动导管 4 灌注开始不久发生故障 用前述方法处理无效时 应及时地将导管拔出 将已灌注的混 凝土吸出 将钢筋骨架抽出 然后重新清孔 吊装钢筋骨架和灌注混凝土 5 按上述方法处理达不到要求时 应重钻补桩或会同有关单位研究补救措施 第三节第三节 挖孔灌注桩挖孔灌注桩 一 挖孔 第 5 3 1 条挖孔灌注桩适用于水或少水且较密实的土或岩石地层 若孔内产生的空气污染 物超过 GBH2 1 82 附录 5 3 规定任何一次检查的三级标准时 不得采用人工挖孔施工 挖 孔平面尺寸大小 以便于施工为宜 但不得小于桩的设计断面尺寸 灌筑在混凝土内不能 拆除的临时支护 应扣除不计 孔深不宜大于 15m 挖孔斜桩适用于地下水位低于孔底标 高的粘性土 第 5 3 2 条挖孔施工场地的准备工作 应按本章 5 2 1 条办理 第 5 3 3 条挖孔施工应选择合适的孔壁支护类型 一般可安装木框架 竹篱 柳条 荆笆 预制混凝土井圈或钢井圈支护 也可采用现浇或喷射混凝土护壁 第 5 3 4 条摩擦桩的非永久性支护 应在灌筑混凝土时逐步拆除 无法拆除的非永久性支 护 不得用于摩擦桩 第 5 3 5 条以混凝土护壁作为桩身的一部分时 只能用于桩身截面不出现拉力的桩 摩擦 桩和柱桩 其混凝土标号不得低于桩身混凝土标号 第 5 3 6 条挖孔时如有水渗入 应及时加强孔壁支护 防止水在井壁浸流造成坍孔 渗水 应予排除或用井点法降低地下水位 同一墩台数孔同时开挖 渗水量大的一孔应超前开挖 用于集中排水 以降低其它桩孔的水位 第 5 3 7 条挖孔时 应注意施工安全 挖孔工人必须配有安全帽 安全绳 必要时应搭设 掩体 提取土渣的吊桶 吊钩 钢丝绳 卷扬机等机具 必须经常检查 井口围护应高出 地面 20 30cm 防止土 石 杂物滚入孔内伤人 挖孔工作暂停时 孔口必须罩盖 挖孔 时 还应经常检查孔内的二氧化碳含量 如超过 0 3 或孔深超过 10m 时 应采用机械通风 第 5 3 8 条孔内岩石须爆破时 应采用浅眼爆破法 严格控制炸药用量 并在炮眼附近加 强支护 防止震塌孔壁 桩孔较深时 应采用电引爆 当桩底进入斜岩层时 应凿成水平 或台阶 第 5 3 9 条孔内爆破后 应先通风排烟 经检查无毒气后 施工人员方可下井继续作业 第 5 3 10 条在多年冻土地区 当季节融化层处于冻结状态且不受土层和水文地质的影响时 可采用挖孔桩施工 于孔底热融 以提高挖掘工效 在夏季融化的季节融化层地区 一般 不宜采用挖孔桩施工 第 5 3 11 条挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时 可采用水泥砂浆压灌卵石环圈或其 它有效的的止水措施 第 5 3 12 条挖孔斜桩挖掘时 容易坍孔 宜采用预制钢筋混凝土护筒分节下沉护壁 当斜 率较平稳时 护筒斜侧下面应先挖导孔 用预制混凝土垫块敷设滑道 以固定斜桩位置并 减小护筒下面的摩阻力 滑道长度约为桩总长度的一半 第 5 3 13 条挖孔达到设计深度以后 应进行孔底处理 必须作到无松渣 淤泥 沉淀等扰 动过的软层 如地质复杂 应钎探了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求 否则应与 有关单位研究处理措施 二 灌注混凝土 第 5 3 14 条挖孔斜桩吊放钢筋骨架的技术要求与钻孔斜桩的相同 可按本章有关规定处理 第 5 3 15 条从孔底及孔壁渗入的地下水上升速度较小 参考值小于 6mm min 时 可采用 在空气中灌注混凝土桩的方法 其技术要求除符合本规范第十章有关规定外 还应注意以 下事项 1 混凝土坍落度 当孔内无钢筋骨架时 宜小于 6 5cm 当孔内设置钢筋骨架时 宜为 7 9cm 如用导管灌注混凝土 可在导管中自由坠落 导管应对准中心 开始灌注时 孔 底积水深不宜超过 5cm 灌注的速度应尽可能加快 使混凝土对孔壁的压力尽快地大于渗 水压力 以防水渗入孔内 2 桩顶或承台 连系梁底部 2m 以下灌注的混凝土 可依靠自由坠落捣实 不必再用人工捣 实 在此线以上灌注的混凝土应以振捣器捣实 3 孔内的混凝土应尽可能一次连续灌注完毕 若施工接缝不可避免时 应按照本章规范第 十章关于施工缝的处理规定处理 并一律设置上下层的锚固钢筋 锚固钢筋的截面积应根 据施工缝的位置确定 无资料时可按桩截面积的 1 配筋 施工接缝处若设有钢筋骨架 则 骨架钢筋截面积可在 1 配筋面积内扣除 若骨架钢筋总截面积超过桩截面的 1 则可不设 锚固钢筋 4 混凝土灌注至桩顶以后 应即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净 第 5 3 16 条当孔底渗入的地下水上升速度较大时 参考值大于 6mm min 应视为有水桩 按本章第二节有关规定用导管法在水中灌注混凝土 灌注混凝土之前 孔内的水位至小应 与孔外稳定地下水位同样高度 若孔壁土质易坍塌 应使孔内水位高于地下水位 1 1 5m 第 5 3 17 条空气中灌注的桩如为摩擦桩 且土质较好 短时期无支护不致引起孔壁坍塌时 可在灌注过程中逐步由下至上拆除支护 需在水中灌注摩擦桩时 应先向孔中灌水 至少与地下水位相平 随着灌注的混凝土升高 孔内水位上升时 逐层拆除支护 利用水头维护孔壁 第 5 3 18 条无论在空气中或水中灌注混凝土桩 若地质条件许可拆除支护 而且是钢护筒 或钢筋混凝土护筒需要拆除时 则在灌注混凝土和逐步拆除护筒过程中 应始终维持混凝 土顶面比护筒底端最小高出 1 5 2 0m 第 5 3 19 条挖孔斜桩的混凝土灌注的技术要求和应注意事项 可按照本章第二节钻孔灌注 斜桩的有关规定处理 第四节第四节 沉管灌注桩沉管灌注桩 第 5 4 1 条采用锤击或振动方法将钢管沉入土内 然后在管内灌注混凝土 或钢筋混凝土 随灌随拔管而形成沈管灌注桩 此法适用于粘性土 砂类土和小粒径中密的碎石土地层 斜沈管灌注桩应设导向设备 施工前应根据地层情况和设备条件选择适当具有拔管功能的锤击或振动沉桩机 施工场地准备应按照本章 5 2 1 条处理 第 5 4 2 条钢管下端应设活瓣桩尖或预制混凝土桩尖 活瓣合扰桩尖尖端和预制钢筋混凝 土桩尖尖端应在桩管中线上 活瓣合拢后应基本合缝 预制桩尖的混凝土标号不得低于 30 号 桩尖尺寸和钢筋布置应符合设计要求 第 5 4 3 条沈管施工应遵守下列规定 1 竖桩沈管应按桩基施工顺序依次后退进行 群桩的各桩中心间距 摩擦桩不得小于 4 倍 桩管外径 2 钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖应设置在设计位置 桩管应竖直套入预制桩尖 二者的 轴线应竖直一致 3 竖桩沈管时应竖直沉入 如发现移位倾斜超过允许偏差 立即纠正 必要时应拔出重新 沈管 4 为防止沈管过程中水和泥浆进入桩管 应先在桩管中灌入高 1 5 2 0m 的混凝土 为防 止先灌的混凝土在桩管沉到设计标高开始拔管前初凝 宜掺入缓凝剂 第 5 4 4 条如属钢筋混凝土桩 可将钢筋骨架自上端吊入管内 若钢筋骨架较长 应逐段 吊入管内 桩管下沉到设计位置后 应调整骨架位置 脱出挂钩 使骨架固定于管中 第 5 4 5 条灌注的混凝土标号应符合设计规定 配设钢筋骨架时 其坍落度宜为 8 10cm 不配筋时宜为 6 8cm 采用粗集料的粒径不得大于 30mm 并不得大于钢筋间最 小净距的 1 3 第 5 4 6 条灌注混凝土和拔管应按下列规定进行 1 每次向桩管内灌注混凝土时应尽量多灌 当管长大于桩长时 混凝土可一次灌足 桩顶 离地面较近的桩 应保证管内混凝土面始终高于地表 桩顶在地表以下较深的桩 应保证 管内混凝土面高于地下水位 1 1 5m 2 开始拔管时 对用活瓣桩尖振动沉入的桩管 应先振动片刻再拔管 在测得桩管尖活瓣 确已张开 混凝土确已从桩管中流出以后 方可继续拔出桩管 3 对用混凝土桩尖锤击沉入的桩管 拔管时采用振动锤倒打法拔出 倒打的打击频率不宜