鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)1上海珠宇工程咨詢管理有限公司編制人：陳彩錄2目錄一.鉆孔灌注樁種類及特點(diǎn)二.鉆孔灌注樁施工工藝流程三.質(zhì)量通病及處理措施一.灌注樁的種類及特點(diǎn)4鉆孔灌注樁：指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鋼筋骨架（籠）吊入井孔中，灌注混凝土形成的樁基礎(chǔ)。

鉆孔灌注樁的施工設(shè)備主要有三種：沖擊鉆、循環(huán)鉆和旋挖鉆。

1.沖擊鉆

利用沖擊鉆頭進(jìn)行沖擊破碎形成樁孔，主要用于地質(zhì)較硬、有巖石等較硬地層的鉆孔施工。

目前國(guó)內(nèi)主要有手動(dòng)拉桿式和自動(dòng)式2種。

在地基承載力較大的地質(zhì)情況下，無(wú)法采用循環(huán)鉆和旋挖鉆,此刻采用沖擊鉆。優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)于各種地質(zhì)，尤其可用于地基承載力較大的地質(zhì)情況。缺點(diǎn)：動(dòng)力功率大耗電率高，移動(dòng)不便，沖擊振動(dòng)有噪音影響周圍環(huán)境。手動(dòng)式拉桿式?jīng)_擊鉆：應(yīng)用較為廣泛的一種沖擊鉆。依靠錘頭的自身重量向下沖擊巖層，然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過鋼絲繩提升錘頭。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于堅(jiān)硬地層，可以人工控制錘頭的沖程，加大對(duì)地層的沖擊力度，縮短成孔時(shí)間。缺點(diǎn)：工作需要人工拉桿進(jìn)行操作，增大了人力支出。手動(dòng)拉桿式?jīng)_擊鉆自動(dòng)式?jīng)_擊鉆：近幾年的手動(dòng)式演化版，俗稱磕頭鉆。主要優(yōu)點(diǎn)：移動(dòng)方便，鉆頭可自動(dòng)上下移動(dòng)打鉆節(jié)省人力。主要缺點(diǎn)：鉆頭沖程可調(diào)控范圍過小，碰到堅(jiān)硬地層不能用大沖程沖擊巖層。另一個(gè)缺點(diǎn)與其移動(dòng)方便相輔相成：輪胎易下陷。自動(dòng)式?jīng)_擊鉆2.循環(huán)鉆：在泥漿護(hù)壁的條件下利用鉆頭旋轉(zhuǎn)的力對(duì)地層進(jìn)行旋轉(zhuǎn)沖擊從而形成樁孔。循環(huán)鉆根據(jù)泥漿的循環(huán)方式分為正循環(huán)和反循環(huán)二種。

循環(huán)鉆在粘土、亞粘土、淤泥類土質(zhì)和粉砂層地質(zhì)施工中優(yōu)勢(shì)明顯，施工速度僅次于旋挖鉆，且施工成本比旋挖鉆低。現(xiàn)在主要是車載循環(huán)鉆，移動(dòng)方便快捷。但也需要配置泥漿池和沉淀池，容易造成施工場(chǎng)地臟、亂、差。正循環(huán)鉆機(jī)：泥漿由泥漿泵從泥漿池里抽到鉆桿里,通過鉆桿不斷的輸送到鉆井里,然后從鉆井井口自然的排出來(lái),同時(shí)把鉆渣帶出到地面上來(lái).優(yōu)點(diǎn)：護(hù)壁效果好，施工無(wú)振動(dòng)無(wú)噪音無(wú)擠壓。缺點(diǎn)：

靠鉆井液(泥漿)的自然循環(huán)方式排渣,所以循環(huán)能力和排渣能力都比較弱,只能排出一部分鉆渣,而且顆粒比較大的鉆渣也不能排出來(lái),鉆井里殘留的鉆渣比較多,影響了鉆進(jìn)速度,鉆具的磨損也比較大.

反循環(huán)鉆機(jī)：泥漿是用泥漿泵從鉆井的井口(鉆桿外面)向鉆井里輸送,再用壓縮空氣或泥漿泵,從鉆桿的中間抽出來(lái)。優(yōu)點(diǎn)：循環(huán)能力和排渣能力都比較強(qiáng),不但排渣干凈,而且顆粒比較大的鉆渣也能排出來(lái)，使清孔時(shí)間縮短。且無(wú)噪音污染。缺點(diǎn)：很難在比鉆頭吸渣孔大的卵石和漂石中鉆進(jìn)，水壓和泥漿比重管理不當(dāng)容易坍孔。

3.旋挖鉆:是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械．主要鉆進(jìn)工藝有三種：干式鉆進(jìn)、清水孔鉆進(jìn)和泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。其主要特點(diǎn)為自帶履帶移動(dòng)方便和成孔速度快，孔底干凈。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，最大成孔直徑可達(dá)1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。2023/2/4二.鉆孔灌注樁施工工藝流程泥漿備料泥漿池終孔質(zhì)量檢查清孔下鋼筋籠安裝導(dǎo)管檢查沉砟厚度及泥漿指標(biāo)水下混凝土澆筑拔除護(hù)筒成樁質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)酀{沉淀池混凝土制備輸送拼裝導(dǎo)管檢查鋼筋籠制作檢查標(biāo)高施工準(zhǔn)備平整場(chǎng)地樁位放樣埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位開孔鉆進(jìn)制作試件循環(huán)造漿抽砟成孔下導(dǎo)管和鋼筋籠灌注水下混凝土成樁簡(jiǎn)要圖示：陸地:清除雜物、換除軟土、平整壓實(shí)，場(chǎng)地位于陡坡時(shí)，也可用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺(tái)。深水：水中圍堰淺水：在淺水中，宜用筑島圍堰法施工，筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。

（一）.平整場(chǎng)地

為鉆機(jī)提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺(tái)，防止鉆機(jī)偏移引起偏孔和鉆機(jī)傾覆及罐車沉陷等問題。1.護(hù)筒的作用：

（1）定位。（2）避免孔口周圍雜物掉入孔內(nèi)。（3）保持泥漿水位，防止坍孔。2.護(hù)筒的制作要求：使用旋挖鉆機(jī)鉆孔應(yīng)比鉆頭大約20cm，使用沖擊鉆機(jī)鉆孔應(yīng)比鉆頭大約40cm。17（二）.護(hù)筒埋置護(hù)筒是埋置于鉆孔樁孔口的一個(gè)圓筒，在進(jìn)行埋置護(hù)筒前必須進(jìn)行測(cè)量放樣，因護(hù)筒一經(jīng)埋置，樁位就已確定。3.護(hù)筒的埋置要求（1）護(hù)筒應(yīng)按樁位準(zhǔn)確埋設(shè)，其中心與樁位中心的偏差不應(yīng)大于20mm，并應(yīng)保持護(hù)筒垂直。（2）護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)超過雜填土埋深，護(hù)筒底口埋入粘性土原土深度不應(yīng)小于0.2m。有障礙的樁位，需清障處理后在埋設(shè)護(hù)筒。（3）護(hù)筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m，必須滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時(shí)應(yīng)高出施工地面0.5m。183.護(hù)筒的埋置要求（4）成孔施工應(yīng)不間斷地一次完成，不得無(wú)故停鉆。成孔完畢后的工序應(yīng)連續(xù)施工，成孔完畢至灌注混凝土的間隔時(shí)間不宜大于24小時(shí)。

（5）護(hù)筒宜選用鋼板卷制，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。護(hù)筒的內(nèi)徑宜比設(shè)計(jì)樁徑大100mm。192023/2/42023/2/420.護(hù)筒埋設(shè)2023/2/42023/2/421護(hù)筒埋設(shè)（三）.泥漿制備泥漿作用：

在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤(rùn)滑鉆具、排渣。注入孔內(nèi)泥漿指標(biāo)要求：(1)泥漿密度：正循環(huán)成孔≦1.15

反循環(huán)成孔≦1.10。(2)漏斗粘度：正循環(huán)18～22s，

反循環(huán)16～18s。222023/2/42023/2/423泥漿三大指標(biāo)檢驗(yàn)儀器泥漿比重粘度含砂量2023/2/4泥漿池設(shè)置及圍護(hù)2023/2/4泥漿池2023/2/4泥漿池泥漿護(hù)壁成孔灌注樁泥漿池（四）.鉆孔施工27（1）成孔時(shí)鉆機(jī)定位應(yīng)準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)固，回轉(zhuǎn)盤中心與設(shè)計(jì)樁位中心偏差不應(yīng)大于20mm。鉆機(jī)定位時(shí)，應(yīng)校正鉆架的垂直度。（2）在混凝土剛灌注完畢的鄰樁旁成孔時(shí)，其安全距離不應(yīng)小于4倍樁徑，或最少間隔時(shí)間不應(yīng)少于36小時(shí)。（3）成孔過程中，孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持穩(wěn)定。正循環(huán)成孔泥漿液面高度不應(yīng)低于自然地面以下0.3m，反循環(huán)成孔應(yīng)使孔內(nèi)水頭壓力大于地下水的水頭壓力約2kPa。2023/2/4（四）.鉆孔施工2023/2/428（4）鉆孔時(shí)，起、落鉆頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內(nèi)出土不得堆積在鉆孔周圍。（5）鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時(shí)，有鉆桿的鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上，其他鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提出孔外，孔口應(yīng)加護(hù)蓋。鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。2023/2/4（四）.鉆孔施工2023/2/429（6）鉆孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)對(duì)孔位、孔徑、孔深和孔形進(jìn)行檢驗(yàn)：1）孔位偏差不得大于100mm。2）垂直度＜1%3）孔徑0～+50mm（承重樁）±30（支護(hù)樁）4）孔深＋30mm2023/2/4

（五）.成孔檢查對(duì)孔徑、孔深、孔位、垂直度進(jìn)行檢查：⑴探孔器對(duì)孔徑和垂直度進(jìn)行檢查。凈長(zhǎng)L=5D且不小于6m(D為孔徑，檢孔器外徑等于鉆孔樁的設(shè)計(jì)直徑)。必須有足夠的剛度，確保不變形。變形的檢孔器不得使用。⑵用測(cè)繩對(duì)孔深進(jìn)行檢查，測(cè)繩必須用鋼尺進(jìn)行校核。⑶護(hù)樁交叉拉線對(duì)孔位進(jìn)行檢查。

（六）.清孔

鉆孔過程中會(huì)有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底，必須將這些沉積物清除干凈，才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結(jié)合，保證樁的承載能力。

1.清孔可選用以下方法：（1）換漿法適用于沖擊或沖抓法鉆孔。（2）吸泥法適用于土質(zhì)密實(shí)不易坍塌的沖擊鉆孔。（3）抽渣法適用于正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔。312.清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：(1)泥漿比重：孔深≦60M≦1.15，孔深≥60M≦1.20。(2)粘度18～22s。(3)清孔后孔底沉渣厚度：承重樁≦100MM，支護(hù)樁≦200MM.(4)嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。（5）清孔后，孔內(nèi)應(yīng)保持水頭高度，并應(yīng)在30分鐘內(nèi)澆筑混凝土，超過30分鐘的，澆筑混凝土前應(yīng)重新測(cè)定孔底沉渣厚度。

（七）.鋼筋籠的制作和安裝

⑴鋼筋籠的外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定；主筋間距：允許偏差：±10MM箍筋間距：允許偏差：±20MM鋼筋籠直徑：允許偏差：±10MM鋼筋籠整體長(zhǎng)度：允許偏差：±100MM33

（七）.鋼筋籠的制作和安裝⑵鋼筋籠主筋混凝土保護(hù)層允許偏差為±20mm。鋼筋籠上應(yīng)設(shè)保護(hù)層墊塊，設(shè)置數(shù)量每節(jié)鋼筋籠不應(yīng)少于2組，長(zhǎng)度大于12m的，中間應(yīng)增設(shè)1組。每組塊數(shù)不得少于3塊，且應(yīng)均勻地分布在同一截面的主筋上。保護(hù)層墊塊可采用混凝土塊，也可采用扁鋼定位環(huán)。

⑶同一截面內(nèi)的接頭數(shù)量不應(yīng)大于主筋總數(shù)的50％，相鄰接頭應(yīng)上下錯(cuò)開，錯(cuò)開距離不應(yīng)小于35倍主筋直徑。34

（七）.鋼筋籠的制作和安裝⑷鋼筋宜采用綁條焊，綁條長(zhǎng)度10d(單面焊)、5d（雙面焊）；焊縫寬度不應(yīng)小于0.8d，厚度不應(yīng)小于0.3d。⑸起吊機(jī)吊起鋼筋骨架，對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心緩慢下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高,鋼筋籠入孔后應(yīng)準(zhǔn)確、定位牢固，鋼筋籠安裝標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其允許偏差不大于±100MM。⑹下放鋼筋骨架應(yīng)徐徐下放嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁;352023/2/42023/2/436成品鋼筋籠2023/2/4鋼筋籠內(nèi)支撐2023/2/42023/2/438混凝土墊塊（耳筋）2023/2/42023/2/439混凝土墊塊（耳筋）2023/2/4鋼筋籠起吊2023/2/42023/2/441鋼筋籠對(duì)孔安放2023/2/42023/2/442鋼筋籠焊接2023/2/42023/2/443鋼筋籠連接（搭接焊）44鋼筋籠安放就位2023/2/4泥漿比重檢測(cè)461.每灌注50m3必須有1組試件，小于50m3的樁，每根樁必須有1組試件，每組應(yīng)有3個(gè)試件；2.混凝土坍落度應(yīng)為180～220mm，坍落度的損失應(yīng)能滿足灌注要求;3.混凝土灌注的充盈系數(shù)不得小于1，也不宜大于1.3;4.混凝土初灌量應(yīng)能保證混凝土灌入后，導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1.Om，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱和管外泥漿柱應(yīng)保持平衡。(八).灌注混凝土475.混凝土灌注過程中導(dǎo)管應(yīng)始終埋在混凝土中，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面。導(dǎo)管埋入混凝土面的深度宜為3～1Om，最小埋入深度不得小于2m。導(dǎo)管應(yīng)勤提勤拆，一次提管拆管不得超過6m;6.混凝土實(shí)際灌注高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。高出的高度應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)、地質(zhì)條件和成孔工藝等因素合理確定，其最小高度不宜小于樁長(zhǎng)的3%，且不應(yīng)小于1m。487.混凝土的初凝時(shí)間不應(yīng)少于正常運(yùn)輸和灌注時(shí)間之和的2倍，且不少于8小時(shí)。49導(dǎo)管試壓實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管拼裝好后兩端密封，注入70%的水，一端輸入計(jì)算好的風(fēng)壓值，滾動(dòng)數(shù)次，15min不漏水為合格。2023/2/42023/2/450混凝土澆筑混凝土坍落度

檢驗(yàn)51（1）（2）（3）水下混凝土灌注5253水下混

凝土澆

筑過程

中的澆

筑標(biāo)高

監(jiān)測(cè)根據(jù)水下混凝土澆筑標(biāo)高分節(jié)拆除導(dǎo)管542023/2/4三.質(zhì)量通病及處理措施2023/2/41.坍孔主要原因：(1)成孔中使用的泥漿不符合要求，粘土質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)或泥漿比重不足，起不到護(hù)壁的作用。(2)孔內(nèi)的水頭高度不夠，低于地下水位，致使孔內(nèi)水位壓強(qiáng)降低，造成坍孔。(3)在混凝土理入前，吊入鋼筋骨架時(shí)，骨架偏位擺動(dòng)碰壞孔壁造成坍孔。(4)清孔后放置時(shí)間過長(zhǎng)，沒及時(shí)澆入混凝土，而且沒有采取預(yù)防措施，造成坍孔。2023/2/4應(yīng)對(duì)措施發(fā)生坍孔后，應(yīng)立即查明坍孔處位置，分析地質(zhì)情況，然后采取如下措施：(1)坍孔發(fā)生在護(hù)筒底腳處，根據(jù)實(shí)際情況，可以立即拆除護(hù)筒，回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒后，再鉆進(jìn)；采用加長(zhǎng)護(hù)筒，使護(hù)筒通過震動(dòng)錘繼續(xù)下沉，直至埋于坍孔位置以下，外圍用黏土或裝有黏土的草袋回填夯實(shí)，重鉆時(shí)，控制好泥漿稠度和水頭高度。(2)若坍孔位置較深，若不嚴(yán)重，則可以加大泥漿比重，繼續(xù)鉆進(jìn)；若坍孔較為嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)立即用砂或小礫石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至將整個(gè)鉆孔全部回填，暫停一段時(shí)間，使回填土沉積密實(shí)，水位穩(wěn)定后，重新鉆進(jìn)，時(shí)刻注意不良現(xiàn)象的發(fā)生。2023/2/42.掉鉆主要原因：（1）鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過多；鉆進(jìn)中選用的轉(zhuǎn)速不當(dāng)使鉆桿扭轉(zhuǎn)或彎曲折斷；（2）地質(zhì)堅(jiān)硬，進(jìn)尺太快，超負(fù)荷引起鉆具斷裂；（3）卡鉆(埋鉆)時(shí)強(qiáng)扭、操作不當(dāng)使鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂；（4）鉆具之間連接螺拴松動(dòng)，被剪斷，引起掉鉆。2023/2/4處理方法