钻孔灌注桩施工规范

钻孔灌注桩施工规范钻孔灌注桩的施工技术和质量控制钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观测，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一种环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者导致巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，规定基础施工队伍在施工技术措施上要贯彻，并加强施工质量管理，亲密注意抓好施工过程中每一种环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中也许会发生的某些问题进行分析后制定出施工质量原则、验收实行方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。1.成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一种重要部分，其质量如控制得不好，则也许会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层规定等，还将直接影响桩身质量和导致桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好如下几项工作。1.1采用隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩和打入桩不一样，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托泥浆来平衡的，故采用较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。1.2保证桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一种重要条件，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规定，应采用扩大桩机支承面积使桩机稳固，常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。1.3保证桩位、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不小于50mm，并认真检查回填土与否密实，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某些变化，为精确地控制钻孔深度，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到达深度。虽然钻杆抵达的深度已反应了成孔深度，不过如在第一次清孔时泥浆比重控制不妥，或在提钻具时碰撞了孔壁，就也许会发生坍孔、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。同步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1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中常常复核。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与否弯曲外，还根据不一样土层状况对比地质资料，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0.2m／min左右，在细粉砂层钻进都是O.015m／min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，在施工过程中要常常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。1.4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规定验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要尤其注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋精确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是临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变化，因此应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以保证钢筋的埋入标高满足设计规定。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范规定的焊缝、焊口则要进行补焊。同步，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，由于这将会导致坍孔、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导致的，应提出后重新垂直吊放；假如是成孔偏斜而导致的，则规定进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加紧焊接时间，尽量缩短沉放时间。1.5灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔清孔的重要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的重要原因之一。清孔则是运用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处在悬浮状态，再运用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣伴随泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清洁净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，根据成孔措施不一样，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩措施分类而定义的一种桩型。灌注桩由最早的100数年前的1893年，由于工业的发展以及人口的增长，高层建筑不停增长，不过由于好多都市的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表如下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随即的50年之后，即20世纪40年代初伴随大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世，二战后，世界各地尤其是欧美发达国家经济复苏与发展，时至今日，伴随科学技术的日新月异发展，钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。当然，在我国，钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。钻孔灌注桩一般为一种非挤土桩，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、施工措施较为简朴，多用于基础加固和复合桩基础中（如：树根桩）。中桩

成桩措施和施工工艺繁多，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如下技术特点：a.施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周围建筑物危害小；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.常常设计成一柱一桩，无需桩顶承台，简化了基础构造形式；f.钻孔灌注桩一般布桩间距大，群桩效应小；g.某些运用“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.可以穿越多种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；i.施工设备简朴轻便，能在较低的净空条件下设桩；j.钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的原因较多，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伴随工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响；k.

由于钻孔灌注桩的承载力非常高，因此进行常规的静载试验一般难以测定其极限荷载，对于多种工艺条件下的桩受力，变形及破坏机理目前尚未完全被人们掌握。设计理论有待深入完善。2．钻孔灌注桩施工措施钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不一样，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。1)泥浆护壁施工法冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。施工次序(1)施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的重要设备，可根据地质状况和多种钻孔机的应用条件来选择。(2)钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础假如不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此规定安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和对的的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先运用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大体定位，再用千斤顶将机架顶起，精确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不不小于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。(3)埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位如下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增长孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同步好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒规定结实耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。(4)泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂构成。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，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及通过循环净化的泥浆，应根据钻孔措施和地层状况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作规定机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会减弱钻头冲击功能，减少钻进速度。(5)钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作规定进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不停添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔与否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。因此钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的次序也应实事先规划好，既要保证下一种桩孔的施工不影响上一种桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和互相干扰。(6)清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中亲密观测监督外，在钻孔到达设计规定深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计规定期，应立即进行孔底清理，防止隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁轻易坍塌时，规定在灌注水下混凝土前沉渣厚度不不小于30cm；当孔壁不易坍塌时，不不小于20cm。对于柱桩，规定在射水或射风前，沉渣厚度不不小于5cm。清孔措施是使用的钻机不一样而灵活应用。一般可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作以便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应谨慎使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。(7)灌注水下混凝土