桩基础主要施工方法

桩基础主要施工方法

1.1施工程序

为了提高工程质量和工程进度，借用佛山地区以往的施工经验，居民区附近施工，严格按照防噪音、防振要求组织施工，减少对群众的干扰，保护施工人员和附近居民的健康。居民区较近的地方建议采用回旋钻施工，针对微风化时才改用冲击钻冲进，远离居民区的工作面建议一次性采用冲击钻施工到位，以免影响施工进度和施工费用，破坏和协关系，

一、冲机

1.1.1、冲机的施工前准备

1）、开孔前根据图纸设计要求放线、布桩，进行人工挖桩孔，挖深1m，孔径等于设计桩径加30cm。

2）、冲机就位前,应对各项准备工作进行检查。冲机就位后,用枕木作机座,要使底座和顶端平稳,在冲机进和运行中不应产生位移和沉陷,否则应及时找出原因,及时处理。

3）、测量定位：基准点必须浇筑混凝土固定牢靠，并做好保护装置。选用全站仪测量，保证桩位准确。从绝对标高点引入临时水准点，测出护筒口标高，并做好测量记录。桩位点放出后，桩机就位前要进行护桩，利用十字交叉点的方法设护桩，冲孔过程中必须要保护好，以备复测。

1.1.2、开孔

开孔前先向护筒内灌注泥浆，或者加入粘土块，用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击造浆。根据地质情况反映，地表上层为松散的人工填土，用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击，开孔阶段要随时检查孔位，务必将冲击中心对准桩孔中心。在3—4米范围内冲孔时，可按下页表的参数控制：

1.1.3、冲进

1）、在冲进过程中，进尺快慢根据土质情况来控制，并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。穿过淤泥层及粉砂层时，宜用低冲慢速、大泵量、稠泥浆钻进，即在该段采用吊锥施工，冲锥进尺控制在2m/小时以内，适当加入优质粘土使泥浆粘度控制为23 ~ 28（s），速度以确保泥浆护壁的形成。钻进成孔过程，经常注意冲渣的捞取，并注意土层的变化，在岩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。

2）、一般在紧密砂、砂粒石、砂卵石及砾石、卵石粒径较大的

土层中钻进，宜采用高冲程（100cm）。在松散的砂、砂粒石或砂卵石土层中钻进，可采用中冲程（约为75cm）。冲程过高对孔底振动大，容易造成塌孔。在粘性土、亚粘土、轻亚粘土中钻进时，可采用中冲程（约为75cm）。

3）、在容易造成塌孔或流沙层地段，用小冲程钻进，并应提高泥浆的粘度和密度。

4）、松放钢丝绳应根据土层松、密、软、硬程度和进尺情况，均匀松放。一般在松、软地层每次可松绳5 ~ 8cm。在密实坚硬土层每次可松绳3~5cm。

5）、在施工过程中要注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钢丝绳、钻机受到意外荷载，造成钻机损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳扭曲、纠缠发生事故，同时也会造成钻头顶端摇摆，撞击孔壁造成塌孔。

6）、通过岩层时，如其表面不平整，应先投入粘土、小片石，将其表面垫平，再用钻头绷紧大绳，低锤快打，松绳长度宜根据冲击进尺掌握，每次应小于3~5cm，待冲平岩面后，可加大冲程钻进，以防发生斜孔、塌孔事故。

7）、泥浆质量密度的选择

①在砂层及砂卵石地层冲进时，泥浆的相对密度可取大点，可用1.5左右。

②在粘土层冲进时，因孔中的粘土能自行造浆，故可只加清水。

③在基岩冲进时，泥浆的相对密度以满足浮渣为度，约为1.32

左右。太大会不利于浮渣，而且增加了冲锤的阻力。

8）、掏渣

①掏渣的间隔：正常钻进时每班至少应掏渣一次。一般在密实坚硬的土层，每小时纯钻进小于5~10cm、在松软地基，每小时纯钻进小于15~30cm时，应立即进行掏渣。也可没进尺1.0~2.0m掏渣一次。

②掏渣标准：掏至泥浆内含渣量显著减少，无粗颗粒，相对密度恢复正常为止。

③冲孔过程中，在开孔阶段3 ~ 4米范围内可不进行掏渣，以便石渣泥浆尽量挤入孔壁周围空隙加固孔壁，待冲到4~5米，进行正常冲孔阶段再掏渣，以减少阻力，便利冲击。

④施工作业分班连续进行,施工过程一气呵成,不宜中途停顿,如确因故须停止钻进时,不许将钻头停放在孔底,以免被泥浆埋住钻头。

⑤必须及时详细填写钻孔施工记录,交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项，详细记录每个工班施工过程存在问题：是否有停

掏碴筒构造示意图

(双扇活门)

二、钻孔

1.1.1、一般要求

钻机就位前，应对场地布置，钻机位置的平整度和密实度等检查和加固，配套设备水电的接通等全面检查落实。钻机安装就位后，底座和顶部应平稳，保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。钻机顶部的起吊滑轮缘和桩孔中心二者应在同一铅垂线上，其偏差不得大于2cm。钻进中各类土层中的冲程和泥浆比重关系见下表

各类土层中的冲程和泥浆比重选用表

1.1.2、在施工过程中应注意的事项：

1、控制钢丝绳放松量，勤放少放，防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过少则不能有效冲击，形成空打，损坏冲击机具。

2、使用卷扬机施工时，应在钢丝绳上作记号控制冲程。冲击头到底后要及时收绳提起冲击钻头，防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷筒。

3、必须保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定；护筒埋设较浅或表土层土质较差者，护筒内泥浆压头不宜过大。

4、一般不宜多用高冲程，以免扰动孔壁面四起坍孔、扩孔或卡钻事故。

5、经常检查钢丝绳磨损情况，卡扣松紧程度，转向装置是否灵活，以免突然掉钻。

6、钻头磨损较快时，应经常补焊。

7、升、降钻头时须平稳，钻头提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。因故需停钻时，钻头应提出桩孔，并在孔口加护盖。

8、每次掏碴后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐增加到正常冲程。

9、施钻前，应根据地质勘探资料绘制孔位地质剖面图，以便钻进时按不同的地层选用适当的冲程。施钻过程中，必须及时填写钻进记录，交接班时应交代钻进情况及一下班应注意事项。钻孔作业必须分班连续进行；应经常对钻孔泥浆进行实验，不符合要求时，随时改正；应经常注意土层变化，在土层变化处应捞取碴样，判明土层，确定标高，记入记录表中，以便与地质剖面图核对。在钻进过程中，应留取碴样袋，放入数据条（地质、标高、时间等）并拍照，同时通知监理工程师到场核实确认。

注意，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内处理故障。当必须下入有护筒或有其它防护设施的钻孔内时，应在检查孔内无有害气体，并备齐防毒、防溺、防坍埋安全设施后，方可操作。

1.1.2、清孔：

钻孔达到设计标高，经终孔检查符合要求（见钻孔灌注桩成孔质量允许偏差表）后，立即进行清孔。其目的在于使沉淀层尽可能减少，提高孔底承载力，同时也可保证水下砼灌注质量，不出故障。清孔的方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和地质情况而定。

清孔时应注意以下事项：

1、保持孔内水头，防止坍孔；

2、清孔后，孔底、中、上部泥浆比重应控制在1.15～1.25之间，

粘度≤20s，含砂率≤4%。

3、孔底沉淀厚度不得大于设计规定；不能用加深孔深的方法代替清孔。

灌注桩成孔质量允许偏差表（支撑桩）

三、终孔及清孔:

1)、冲孔桩施工时应密切注意土层和岩层的变化,当发现岩芯的承载力等于或大于设计的桩尖持力层的承载力要求时,应通知甲方和设计人员现场会商研究,确定能否提高终孔标高。当孔深已达到设计标高,但岩芯承载力仍未达到设计要求时,则仍继续钻孔,并同时会知驻地监理及设计人员,变更该孔的终孔标高。

2）、钻进至孔底后，卷扬机吊入探孔器至孔底检查孔径，不符时，重新下钻扫孔。

成孔工序验收合格后,进行第一次清孔工序的施工。清孔采用掏渣法施工。在冲击钻进的过程中，冲碎的桩渣一部分连同泥浆被挤入孔壁，大部分则靠掏渣筒清除。要求用手摸泥浆中无2~3mm大的颗粒为止，并使泥浆的比重减至1.1~1.25。清渣后，可投入一些泡过的散碎粘土，通过冲击锥低冲程的反复拌浆，使孔底剩余的沉渣悬浮后掏出。

3）、为防止沉渣层超厚，可采取以下措施：

①清孔完毕,将取样开口铁盒沉至孔底,灌砼前应重新测定沉渣厚度,如渣土超厚,则再次清孔至规定要求；

②及时清理孔口积土，防止孔口土回落到孔底，钢筋笼砼漏斗应竖直小心轻放，防止把孔壁土碰塌掉到孔底；

③为避免塌孔，清孔完毕后，孔内应保持足够的水头，而且清

孔后须在4小时内灌注水下砼，否则应重新清孔；

④严禁用加深钻孔深度的方法代替清孔。

四、桩孔桩质量要求:

（1）钻孔的孔径及深度不少于设计规定。

（2）护筒要求耐用,内部无突出物,孔径不得小于设计桩径。

（3）桩孔位置符合设计要求,其允许偏差为:顺桥轴线方向±5cm,垂直桥纵轴线方向±5cm。

（4）清孔后，用探孔器检测桩孔直径及倾斜度，桩孔倾斜度1%桩长，且不大于500mm。

（5）清孔后，要求桩底沉渣的厚度不得大于设计要求。

五、泥浆排放

1）、钻孔桩施工墩台共用1套泥浆循环系统，由制浆池、沉淀池、泥浆池组成。钻孔时沉淀池中的沉碴及灌桩时溢出的废浆，随时用汽车运至指定地点堆弃，防止污染环境。

2）、搞好车辆出场前的清洗工作,采取措施避免转运泥浆过程中泥土随便散失,保持现场场容整洁,维持施工便道的畅通,并对溅落在便道上的泥浆随时清理。

六、钢筋骨架的制作与安装

1）钢筋骨架制作加工

钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需由监理工程师抽样检查合格并签证后方可使用，钢筋笼制作必

须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼采用焊接方法，钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。

钢筋在现场集中加工，进行钢筋笼制作，焊接接头错开，钢筋焊接两钢筋搭接端部预先折向一侧≯40角，并要求焊接好的钢筋在同一轴线上，骨架顶端设置吊环。由于桩长较短，钢筋笼制作成一节吊放。若钢筋笼确需分两节吊放，则在孔口焊接时采用单面搭接焊，有效焊缝长10d，焊缝宽度0.8d，焊缝厚度0.3d，接头相互错开，保证同一截面内接头数目不超过钢筋总数的50%，相邻接头的间距≤35d。钢筋笼焊接完毕后，应补足接头部分的箍筋，经现场监理验收合格后，方可下笼。

用于电弧焊的焊条，根据《碳钢焊条》（GB/T5117-1995）及《低和金钢焊条》（GB/T5118-1995）的规定，HRB335钢筋采用E4303以上的焊条，在钢筋接头焊接前，所有焊工必须持证上岗。经监理工程师现场试焊取样，检验合格同意后，方可参加现场焊接。钢筋焊接每个接头由班组质

检员自检后，经质检工程师检验合格，报监理工程师检验，检查合格后才能进行下道工序施工。

钢筋笼（沿主筋）每2米间距焊4个Φ12的钢筋“耳朵”，“耳朵”焊接在主筋外侧，四面分布应均匀。以保证保护层厚度和钢筋骨架位置。

存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木，以免粘上泥土及生锈。每组骨架的各节安排好次序，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段都挂上标志牌，写明墩号桩号、节号等。尤其定位钢筋骨架，由于护筒顶面标高不同，其长度也不同，因此更应标写清楚。存放钢筋骨架还要注意防雨防潮，应随工程进度制作，不宜制作过多，以免生锈。

顶端应设置吊环，钢筋骨架在井口分段焊接，采用单面搭接焊时，焊接长度10d，受力钢筋接头应相互错开，在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径的35倍且不大于

500mm的区段范围内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不大于50%，同一钢筋上应尽量

少设接头，接头位置应设置在受力较小处，钢筋规格、等级、间距等安放必须准确。钢筋笼的制作应符合图纸设计和《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004要求。

钢筋笼制作允许偏差表（mm）

2）钢筋骨架吊装

清孔完毕，检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求并经监理工程师复检认可后，即可进行钢筋笼吊放。用16t吊车吊放钢筋笼。安放钢筋笼时，通过吊车的大小钩采用两点（在钢筋笼的五分点设置吊点）吊放，在钢筋笼水平起吊后，通过调节吊车大小钩的起吊速度使钢筋笼竖立（或利用钻机本身的卷扬机系统垂直吊入孔内）。为防止钢筋笼扭转弯曲、发生永久性变形，水平运输和起吊扶直应采用5.0m以上长圆木加固吊点。吊放要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁；护筒内的上部钢筋骨架，由于与护筒间隙较大，必须在其顶圈上对称焊四个与之间距相匹配的“耳环”以保证钢筋骨架定位准确。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，不得强行插入，应查明原因，排除阻力后再下入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求。在桩的骨架顶用Φ16～22的钢筋固定控制标高。钢筋笼到达标高后，要牢固地将对称

焊在钢筋笼顶部主筋上的四根吊筋与孔口护筒相焊接，以防掉笼或浮笼。

钢筋骨架的制作和吊装的允许误差为: 主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±5%；骨架保护层度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼安装可用小型吊运机具或起重机吊装就位。对直径和长度大的钢筋笼，可分节制作和安装，且在每节主筋内侧每隔5m 设一道三角形Ф20加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。钢筋笼安装完毕时，应会同建设单位、监理单位对该项进行隐蔽工程验收，验收内容有孔位、垂直度、测量孔深、清孔后沉渣测定≤10cm，钢筋笼制安；泥浆比重≤1.10时，含砂率≤2%等，合格后应及时灌注水下砼。

11、导管安装

2）灌注砼导管采用内径为200mm的钢管，壁厚3mm，每节长2～4m，配1～2节长1～1.5m短管，导管应自下而上加以编号并标示其长度，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。在灌注混凝土前，先对导管进行水密度承压和接头抗拉试验。若试验结果不符合要求则不能进行混凝土的浇注工作，最好更换导管或对导管进行全面检查修复，修复完成后必须进行两次的试验复核。

进行水密试验的水压不能小于孔内水深的1.3倍的压力，也不能小于导管管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，р值按下式计算：р=гc * hc - гw * Hw р---- 导管可能受到的最大内压力（kPa）

гc ---- 混凝土拌和物的重度（取24KN/m3）

hc ---- 导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计

гw ---- 井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）

Hw ---- 井孔内水或泥浆的深度（m）

混凝土浇注架由型钢做成，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗，混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗，并随即卸入导管直接浇注。同时以一台16t吊车配合钻架吊放拆卸导管。吊放导管时位置必须居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼，导管下口距孔底为0.4m，以混凝土隔水栓能顺利排出管外，导管上口设漏斗和储料斗。下放导管前，根据孔深配备所需导管，准确测量并记录所用导管的长度与根数；下放导管时，导管连接要紧密，

导管下入孔内后，底端宜距离孔底0.4m左右。

3）第二次清孔

导管下放完毕，重新测量孔深及孔底沉渣厚度，如孔底沉渣超过要求，则应利用导管进行二次清孔，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内进行清孔。

12、灌注水下砼

1、砼强度等级符合设计强度等级，可采用火山灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥的强度等级不宜低于42.5。

2、粗骨料宜用碎石，粒径为5～20mm，砂用级配良好的中砂，含砂率为0.4～0.5。

3、混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180-220mm。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料,若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。

4、砼水灰比宜采用：0.5～0.6，坍落度180-220mm。每立方米水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg。

5、水下砼灌注是成桩过程的关键工艺，施工人员应从思想上高度重视，在做好准备工作和技术措施后，才能开始灌注。本工程采用自制砼，混凝土强度等级C25，用砼搅拌运输车运至现场，导管水下砼灌注。砼必须具备良好的和易性，坍落度控制在180-220mm。砼充盈系数大于1.0，水泥用量不少于350kg/m3，含砂率为40%～45%，并选用中粗砂，粗骨料的最大粒径应为<40mm，采用连续级配，砼初凝时间一般宜低于3～4小时。

6、料斗砼灌注量应计算准确，容量保证导管首次埋管深度不小于1m。

7、灌注过程，保证导管埋入砼中2～6m，每根桩的灌注时间符合下面规定：灌注量10～20m3不得超过2h，灌注量20～30m3不得超过3h，砼浇筑要连续性浇捣，不得中断，并控制在4h内浇筑完，以保证砼的均匀性，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得超过30min。

最后一次灌注砼量，应高出桩顶设计标高0.5～1m。

8、混凝土配合比必须符合规范及设计要求，混凝土拌和物应有良好的和易性。开始灌注混凝土时，浇注时先灌入首罐混凝土，采用隔水塞法灌注首批砼，并设置拉钩吊在钻机上，当混凝土装满漏斗后，剪断吊筋，混凝土拌和料在压力作用下即刻落到孔底，排开泥浆，并能把导管下口埋入砼，其深度不少于1m。首批混凝土体积数量按下式计算：

V=лD2/4(H1+H2)+лd2/4h1

式中：V---灌注首批混凝土所需数量（m3）

D---桩孔直径（m）

H1---桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m

H2---导管初次埋置深度（m）

d---导管内径（m）

h1---桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1= H w гwгc