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钻孔灌注桩施工技术交流会2020/4/1712020/4/172平整场地整修道路测定孔位下沉、埋设护筒钻机就位钻进中间检查终孔清孔测孔安放钢筋笼钢筋笼固定安装导管漏斗灌注水下砼成桩养护设泥浆池沉淀池围堰筑岛钻机固定制作护筒投泥浆注水测比重测孔深泥浆比重钻进记录测孔径孔深孔斜钻进记录注清水换浆测比重测孔深沉渣厚度无损检测旱地：浅水：深水：平整、夯实场地围堰法筑岛1.护筒的作用：固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，防止地面泥土等杂物掉入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。2.护筒的制作要求：①护筒宜采用钢板卷制。壁厚应能使护筒保持圆筒状且不变形；在水中以机械沉没的护筒，其内径和壁厚的大小，应根据护筒的平面、垂直度偏差要求及长度等因素确定。一般不低于4mm。护筒上部设1～2个溢浆孔。②护筒应坚实，不漏水，护筒内径应比桩径至少大20cm。2020/4/1743.护筒的埋设要求①钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。③埋置深度在旱地或筑岛处宜为2—4米，在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经计算确定。④护筒顶宜高于地面0.3m或水面1.0~2.0m;在有潮汐影响的水域，护筒顶应高出施工期最高潮水位1.0～1.5m，并应在施工期间采取稳定孔内水头的措施；当孔内有承压水时，护筒顶应高于稳定后的承压水位2.0m。⑤护筒埋设时护筒中心与桩中心平面位置应重合，偏差不应大于50mm，对深水基础中的护筒，平面位置的偏差可适当放宽，但不应大于80mm。2020/4/175有承压水时护筒入土深度2020/4/1762020/4/177埋设护筒（三）泥浆制备泥浆作用：在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。组成及要求：钻孔泥浆由水、黏土和添加剂组成，配合比和配置方法宜通过试验确定，其性能应与钻孔方法、土层情况相适应。按钻孔方法和地质情况，一般需采用泥浆悬浮钻渣和护壁。除地层本身全为黏性土，能在钻进中形成合格泥浆外，开工前应准备数量充足和性能合格的黏土和膨润土。现场常用指标：含砂率（%）泥浆比重黏度（s）2020/4/1782020/4/179泥浆指标检测仪器2020/4/1710泥浆池要求①钻孔泥浆宜进行循环处理后重复利用，减少排放量，宜采用泥浆处理器进行泥浆的循环利用。②施工完成后废弃的泥浆应采取先集中沉淀再处理的措施，严禁随意排放，污染环境和水域。③泥浆池规划要合理，大小跟数量要根据桥梁桩位布置、桩基体积、钻机数量布置，采取够用即可的原则。④泥浆池周边要有围挡、警示标志及其它防护设施，要符合安全施工要求。2020/4/1711比较规范的泥浆池2020/4/1712比较乱的泥浆池（四）钻机就位要求①钻机就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻机安装后，其底座跟顶端应平稳，地基能够承受钻机和其他辅助设备的重量，具有一定的承载力，保证钻机在钻进和运行中不产生位移和沉陷。②无论采用哪种钻孔方法，开孔的孔位必须准确，开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可正常钻进。2020/4/1714钻机就位2020/4/1715冲击钻旋挖钻循环钻钻孔（五）钻孔反循环钻正循环钻①冲击钻机③正循环钻孔正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。特点：排渣能力比较弱,钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。适用：粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩④反循环钻孔反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。适用：同正循环。2020/4/17正循环钻机工作动画演示反循环钻机工作动画演示2020/4/1721正反循环成孔，首先在护筒周围埋上护桩，护桩要略高于护筒顶面，并且用水泥砂浆固定，然后在护桩上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水加泥浆，采用泥浆护壁进行钻孔反循环钻机正反循环钻机钻孔时应减压钻进，钻机的主吊钩始终应承受部分钻机的重力，孔底承受的钻压不应超过钻具总重的80%。⑤旋挖钻机钻孔主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。2020/4/17232020/4/1724旋挖钻机旋挖钻斗2020/4/1725旋挖钻孔采用旋挖钻机钻孔时，应根据不同的地质条件选用相应的钻斗。钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部50cm,并严格控制钻进速度，避免钻进过快造成坍孔埋钻事故，钻斗提升时速度宜控制在0.75~0.8m/s，在粉砂层中提升速度应更慢。2020/4/1726钻孔时需注意的事项（1）经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。（2）钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度。（3）经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。（4）钻进时应有备用钻头轮替使用。钻头直径磨耗超过1.5cm时，应更换、修补钻头。（5）严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化和渣样变化。（6）每次报检前填好检验批和记录表，现场检查完合格后签字确认。（六）清孔钻孔深度达到设计高程后，应对孔径、孔深和孔的倾斜度进行检查，符合要求后方可清孔。清孔方法应根据设计要求、钻进方法、机具设备条件和地层情况决定。不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，均必须保持孔内水头，防止坍孔。清孔后泥浆指标比重、含砂量、粘度都要符合要求；端承桩孔底沉渣不大于5cm。磨擦桩直径≤1.5m时，不大于20cm；桩径大于1.5m或桩长40m时，不大于30cm。严禁用加深孔底深度的方法来代替清孔。清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意后再进行砼灌注。清孔方法有：抽浆清孔、换浆清孔、掏渣清孔2020/4/1728用测绳检测孔深2020/4/1729（七）钢筋笼的制作和安装注意事项：1.钢筋骨架一般每隔2～2.5米设置一道加强箍筋；2.钢筋骨架可分段制作；3.要确保保护层厚度；4.钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。5.钢筋骨架一般采用吊车吊起，对准护筒中心缓慢下放至设计标高。6.钢筋骨架起吊时一般采用三点起吊，防止骨架变形。7.下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁2020/4/17302020/4/1731钢筋笼起吊2020/4/1732钢筋笼制作钢筋笼宜采用数控滚焊机加工2020/4/1733钢筋笼圆形垫块2020/4/1734钢筋笼焊接2020/4/1735灌注桩钢筋冷挤压连接2020/4/1736钢筋笼安放就位（1）以护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定，不得直接将钢筋笼支撑在孔底。（2）钢筋笼固定，采用在钢筋笼主筋上焊定两根吊筋，吊筋圈内穿穿杠，将钢筋笼固定。注意穿杠严禁压在护筒上，应该压在两边垫木上。2020/4/1737（3）钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上帮十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼吊筋,使之重合。38水下混凝土配合比应通过试验确定，应具备良好的和易性，灌注时应能保持足够的流动性，其坍落度当桩孔直径小于1.5米时，宜为180~220mm;大于等于1.5m时，宜为160~200mm,切充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的坍落度的损失。水下混凝土浇筑常用导管法。浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下1.0m以上，然后提升悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。（八）灌注水下混凝土2020/4/1739注意事项：水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。混凝土运至灌注地点，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求不得使用。桩基混凝土宜采用钢导管灌注，导管直径为20～35cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。水密试压压力不应小于孔内水深1.3倍的压力，亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大压力的1.3倍。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应派专人观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。灌注时应采取措施防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时，宜降低灌注速度；混凝土顶面上升至钢筋笼底部4m以上时，宜提升导管，使其底口高于钢筋笼底部2m以上后再恢复正常灌注速度。2020/4/1740灌注混凝土之前，应先探测孔底泥浆沉淀厚度。如果大于规定，要进行二次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。导管下口至孔底的距离一般为25～40cm。导管埋入混凝土中的深度以不小于1m为宜。灌注开始后，应紧凑连续地进行，中途不得停歇。在灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。灌注的桩顶高程应比设计高程高出不小于0.5m,当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况时，应适当提高其超灌的高度；超灌的多余部分在承台、系梁或接桩前应凿除，凿除后的桩头应密实、无松散层。在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，压力降低，而导管管外的泥浆稠度增加，如出现混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。2020/4/1741砼坍落度现场监测2020/4/1742水下混凝土浇筑专用下料斗2020/4/1743水下混凝土首灌开始2020/4/17442020/4/1745混凝土正常灌注根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管2020/4/1746灌注最后一定要用硬杆插入的方式来量测混凝土顶面标高，不能用测绳量测。2020/4/1747（九）常见钻孔事故及处理方法（1）坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征有：孔内水位突然下降；孔口冒细密的水泡；出渣量显著增加而不见进尺或进尺甚少；孔深突然变浅钻头达不到原来孔深；钻机负荷显著增加等。坍孔原因：泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。在松软砂层中钻进进尺太快。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。孔内水位低于地下水位。清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。坍孔的预防和处理：在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆的优质泥浆或投放黏土、片石低垂冲击使黏土膏、片石等挤入孔壁。发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻或下钢护筒到未坍处以下至少1m。如发生孔内坍塌，不严重者，可加大泥浆比重继续钻机，较严重者，应判明坍塌位置，回填粘质土或黄土到坍孔处以上1m-2m，甚至应全部回填再钻，钻孔之前应待回填物沉积密实后再行钻进。清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管不能直接插入钻孔中，应通过