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一、钻孔灌注桩钻孔施工1.1一般要求钻孔灌注桩施工应有完善的施工记录。钻孔灌注桩施工时应严格控制成孔及桩身混凝土质量，并采用可靠的检测手段对孔壁的成孔质量及桩身混凝土的质量进行检测。钻孔灌注桩施工前应具备下列资料:⑴详细的施工设计图纸；⑵施工区域水文、气象、地形及环境等资料；⑶施工区域内详细的地质资料；⑷国家以及地方有关防台、防汛和环保的规定；⑸主要施工设备的性能资料；⑹开工前需签认的各种程序性文件已签署。1.2施工准备1.2.1施工测量钻孔施工前应根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测，编制测量施工方案，进行必要的加密或重新布设控制网点，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。施工测量的平面控制网可采用三角测量进行施工。水准路线跨越江河时，应采用跨河水准测量方法校测，跨河水准测量方法按照《公路堪测规范》（JTJ-061）执行。施工测量必须有两人以上相互检查校对并作出测量和检查核对记录。1.2.2地质情况分析钻孔施工前，应对钻孔灌注桩所穿过地层的地质情况进行详细的分析，根据地质情况制定周密的钻孔灌注桩施工措施，并研究确定各地层的钻孔速度。如钻孔施工时发现实际地质情况与地质钻探资料相差较大时应补充钻探。1.2.3临建工程设计钻孔灌注桩施工现场的平面布置、施工道路、栈桥、码头、水上施工平台、泥浆循环系统、混凝土供应系统和水电供应系统等均应根据施工需要和使用要求进行设计。施工设备的选择应以满足施工需要为前提。对水上钻孔灌注桩施工钻孔平台设计时应满足下列要求：⑴钻孔平台的尺寸应能满足钻孔设备的布置、移动、操作和混凝土浇注的要求；平台顶标高的确定应考虑施工期洪水位、潮位、浪高和钻孔工艺要求等因素；⑵钻孔平台应进行强度和稳定性的验算，能够承受所有施工设备、必要的施工材料和所有施工人员的荷载，并能承受水流、波浪、风力、施工船舶系靠力和船舶的意外撞击力等荷载；⑶钻孔平台结构应装、拆方便，满足钻孔灌注桩的成孔施工需要，方便施工；⑷钻孔平台应设置完善的安全生产设施，并在施工区域内设立航行警示标志。1.2.4钻孔灌注桩施工人员、设备及材料安排钻孔灌注桩施工的设备及人员均要以满足施工需要为前提，在充分满足钻孔施工需要的基础上根据施工现场的实际情况做好钻孔施工设备、人员及材料的准备，编制钻孔施工设备、人员及材料进场计划，及时组织好设备、人员及材料进场。1.2.5开工申请钻孔灌注桩各分项工程开工前应根据招、投标文件及有关规范要求编报施工方案及开工报告。待开工报告得到批复或监理工程师同意开工后才允许开工。1.3钻孔施工1.3.1钻孔平台搭设水上钻孔灌注桩采用一般钻孔平台进行施工；钻孔平台采用钢管桩（钢护筒）、桁架梁和型钢等进行搭设，钢管桩（钢护筒）利用打桩设备进行打设，钢管桩的倾斜率应控制在1％以内，平面偏移应小于30cm。钢管桩（钢护筒）的打设宜选择在平潮时进行，钢管桩（钢护筒）打设到位后立即进行连接，增加其整体稳定性。搭设钻孔平台的桁架梁和型钢等先用连接设备在岸上或施工船舶上拼接成施工需要的长度，再利用吊装设备吊装到位。1.3.2钢护筒的打设钻进成孔施工应设置钢护筒，钢护筒应具有足够的强度和刚度，当钢护筒需穿越硬土层时，应在端部加强。钢护筒打设到位后，要求其平面偏移不得大于5cm，倾斜度应不大于1/200。⑴钢护筒的加工、运输钢护筒应由专业钢结构加工厂加工，加工完毕检验合格后运至施工现场。钢护筒的加工工艺及验收标准详见附录二。钢护筒加工完毕后，采用汽车或船舶将钢护筒运输到位，由于护筒直径大，为防止钢护筒在运输过程出现失圆，故应在钢护筒的上、下口，中间位置焊接十字（或米字）支撑，防止钢护筒变形。⑵钢护筒的吊装钢护筒吊装施工时，为保证钢护筒起吊时不变形，采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用两点吊装，根部吊点采用1点吊装。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90º后，拆除根部吊点垂直吊其入孔。⑶钢护筒的下沉旱地、筑岛处埋置较浅的钢护筒可采用挖坑埋设法或打入法进行施工，护筒四周所回填土必须分层夯实。水中钢护筒的沉入可采用振动、锤击并辅以护筒内除土的方法下沉。①水中钢护筒的下沉设备钢护筒下沉所采用的沉桩设备的沉桩能力应满足钢护筒下沉时需要。钢护筒下沉时需克服的摩阻力计算见附录三所示。如钢护筒下沉设备无法将钢护筒一次性打设到位，可采用护筒内除土辅助下沉的方法施工，但必须保证钢护筒内底口6m以上的原状土不发生扰动。②钢护筒的下沉护筒的入土深度应根据设计要求或水文地质情况确定。陆域钢护筒的顶标高应高出地下水位1.5～2.0m，并高出地面0.3m以上。钢护筒的埋深不应小于1.0～2.0m。对砂土应将护筒周围1.5～1.0m范围内的砂土挖除，夯填粘土至护筒底口0.5m以下。水域钢护筒的顶标高应高出施工期最高潮水位不小于3.0m，护筒埋深应综合考虑地质条件、使用功能和稳定要求，钢护筒的入土深度应根据设计计算确定，并不小于最大冲刷线以下3m。钢护筒连接处应采用加强钢板加强，并保证其耐压、耐拉，不漏水。③钢护筒下沉时的垂直度控制钢护筒的中心应与桩中心重合，除设计另有规定外，钢护筒下沉到位时的平面允许偏差不大于5cm，垂直度不大于1/200。水域钢护筒采用导向架引导钢护筒下沉，导向架需有一定的强度和刚度，保证钢护筒在下沉过程中的垂直度；钢护筒下沉前在钻孔平台上设置并固定导向架，使其中心与钢护筒中心重合。⑷钢护筒的防护及其它水中钢护筒下沉到位后在后续施工过程中应经常检查河床冲刷深度，如发现冲刷较严重时应对河床进行维护，保证钢护筒的安全。并应将护筒与钻孔平台进行连接，以保证其整体稳定性。钻孔灌注桩施工完毕后，应将钢护筒高出设计高度的部分进行割除。1.3.3泥浆制备及其循环系统⑴泥浆性能指标及泥浆制备钻孔泥浆一般由水、膨润土和添加剂按适当配比配置而成，其泥浆性能指标可根据各种不同的钻孔工艺参照附录四选用。直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高，在地质复杂、覆盖层较厚、钢护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯铣胺即PHP泥浆，此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。其配制的泥浆性能应满足表1.3-1的要求。表1.3-1PHP泥浆性能指标要求粘度（s）容重(g/cm3)含砂率(%)胶体率(%)失水量(ml/30min)泥皮厚度（mm）PH值20～281.06～1.1＜1≥95≤10＜1.08～10配制泥浆宜用淡水，配制泥浆的原料粘土、膨润土和外加剂的性能应满足附录五的要求。采用正反循环回转钻钻进时，由于要求的泥浆质量高，应在孔外采用机械搅拌制成泥浆后使用。制浆设备的制浆能力根据钻孔设备的能力及泥浆的净化能力确定。⑵泥浆循环系统的布置、泥浆净化泥浆循环和净化系统应根据钻孔泥浆的需用量、泥浆净化方式和钻孔设备的能力等确定，钻孔泥浆宜采用泥浆净化器净化和多级沉淀相结合的方式进行净化。在钻孔过程中，应检测泥浆的性能指标，每两小时检测1次，当土层变化时应增加其检测次数。泥浆性能的指标测定方法见附录六所示。钻孔阶段、泥浆循环净化再生阶段及清孔阶段各泥浆的指标应符合表1.3-2的要求。钻孔施工中泥浆的排放和处理应符合环保的要求。表2.3-2各阶段钻孔中泥浆性能指标性质阶段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆容重（g/cm3）≤1.11.08～1.281.06～1.1泥浆相对密度剂粘度（s）22～2920～2520～28标准漏斗粘度计失水量（ml/30min）≤1014～16≤10滤纸、玻璃板泥皮厚（㎜）1.0～1.51～2≤1尺胶体率（％）100≥96≥95量筒含砂量（％）＜1.00.3～3＜1.0含砂率计PH值8～108～98～10试纸1.3.4钻孔灌注桩施工工艺流程及要求水中灌注桩钻孔施工工艺流程可按图1.3-1所示，陆地钻孔施工工艺流程可按图2.3-2所示施工。图2.3-1水中钻孔施工工艺流程图⑴钻孔设备的选择采用冲击钻头时宜选用十字形钻头。钻头的重量和配重块的重量应根据成孔直径、孔深和地层情况确定。⑵钻机安装钻机的安装应根据钻机类型、产品说明书和施工要求进行。安装时钻机底座应平稳，保证在钻孔过程中不发生位移和沉陷。钻机钻架中心与钻盘中心的连线应与钻盘垂直，并与钻孔中心的偏差不大于2cm。⑶钻机在各地层中的钻孔指标钻机钻孔施工时针对各种不同的地层应采用不同的钻孔方法；对于淤泥质土层，应采用低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免发生先扩孔后缩孔现象，对于亚粘土层，采用低档慢速、优质泥浆、大泵量钻进的方法钻进；对于粘土层采用中等钻速大泵量、稀泥浆钻进；对于砂层，采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，以免孔壁不稳定，发生局部扩孔或局部坍孔，并充分浮渣、排渣，以防埋钻现象；对砂砾层，采用轻压、低档慢速、优质浓泥浆钻进，确保护壁厚度以及充分浮渣。施工准备及测量放样沉钻孔平台钢管桩搭设钻孔平台沉钢护筒至设计位置制作钢护筒复测护筒中心泥浆池及沉淀池制作制备泥浆，形成泥浆循环系统钻机就位，进行钻孔施工检查泥浆指标钻至设计孔深，清孔检查泥浆指标按施工要求配制泥浆检验桩的直径及垂直度钻机在不同的地层中应选择不同的钻压和钻进速度，不同地层的钻进参数可根据表1.3-3选用。表1.3-3不同地层钻进参数表地层钻压（kN）转数（rpm）钻速（m/h）淤泥、淤泥质粘土＜15010～201.5～2.5粉细砂200～40010～201.5～2.5粗砂层200～4005～101～2护筒底口地层＜1505～100.5～1钻孔灌注桩施工时钻头钻出钢护筒底口的时间至混凝土浇注至钢护筒底口的时间应有严格的限制，水中墩建议采用84小时考虑。⑷钻孔施工应注意的问题钻机钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图。钻孔作业应分班连续进行，并填写钻孔记录。交接班时应交待钻进情况及下一班施工时应注意的问题。并注意地层变化，在地层变化处捞渣取样，判明后记入钻孔记录表。钻进成孔过程中，孔内液面应高于孔外水位2.0～3.0m，当孔内外水头变化时，应采取措施调整孔内水头。当钻头处于护筒底口位置时，必须谨慎操作、防止钻头钩挂、冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。钻孔过程中如遇特殊情况需停钻时，应提出钻头，并增加泥浆比重和粘度，保持孔壁稳定。群桩同时钻孔时，相邻钻孔不允许同时开钻，当已浇注混凝土桩的强度未达到5MP时，也不得在相邻孔进行钻孔施工。1.3.5钻孔施工质量控制标准及钻孔施工意外的预防措施⑴钻孔施工质量控制灌注桩成孔后应逐孔进行检测，检测内容包括孔位偏差、孔深、孔径、孔的垂直度、孔底沉渣厚和浇筑混凝土前孔内泥浆的主要指标等，其质量控制应符合下列规定：①灌注桩成孔的孔位偏差可通过检测成孔后的护筒位置偏差确定。孔位允许偏差不得大于5cm。②成孔后的孔深，应达到设计标高。③灌注桩成孔后的孔径不得小于设计桩径，直桩成孔垂直度偏差不得大于1/200。成孔孔壁稳定，无坍孔现象。④混凝土浇筑前清孔后孔底沉渣厚度，不得大于20cm，成孔后的孔深应不包括钻头超钻部分。⑤浇筑混凝土前，孔内泥浆的相对密度宜为1.06～1.10，含砂率宜＜1%，粘度宜为20～28s。⑵钻孔施工意外的预防措施钻孔施工过程中，易出现钢护筒变形、坍孔、偏孔、卡钻、埋钻等现象。采取的预防及补救措施如下：①钢护筒变形增加钢护筒的刚度；在钢护筒底口设置加强钢板，并将其加工成刃角，减少与土体的接触面积。②坍孔：a.选用优质护壁泥浆，选择合理的钻进参数如泥浆性能指标、钻速等，增强泥浆护壁功能。b.由具备丰富施工经验的技术工人参与施工，强调以预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。1.4清孔终孔后，应立即进行清孔。清孔方法根据土质情况、孔底沉淀厚度要求和施工机具条件可选用换浆清孔、抽浆清孔或喷射清孔等方法进行施工。清孔时将钻头提离孔底20cm左右，钻机慢速空转，保持泥浆正常循环，同时置换泥浆。当泥浆指标达到相对密度1.06～1.10，粘度20～28s时，含砂率＜1％后，测得孔底沉渣厚度若＜20cm，可停止清孔，拆除钻具，移走钻机，进行下道工序的施工。清孔过程中须保持孔内