泥浆护壁钻孔灌注桩

1. 泥浆护壁钻孔灌注桩的施工方法

1.1工艺流程：钻孔定位→埋设护筒→钻机就位→校正水平垂直→成孔清孔→放钢筋笼导管→二次清孔→浇筑混凝土→留取试块。

1.2主要施工机具：

1.2.1专用成孔机具：钻机、吸浆泵、压浆泵、空气吸泥机器、抽渣筒等。

1.2.2混凝土浇灌机具：拌和机金属导管、混凝土吊斗、储料斗、提升装置、浇灌架、混凝土搅拌机及计量与运输设备。

1.2.3制浆机具：泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、旋流器、惯性振动筛、清渣设备、泥浆密度称、漏斗粘度计、含沙量测定器。

1.2.4其他机具：钢筋对焊机、气压焊机、弯钩机、切断机、电焊机、各种扳手、吊车测绳及测锤。

1.3桩孔定位：施工前，根据桩的轴线，引出每个桩位的十字中心线，中心线用小钉钉牢在桩孔附近的木桩上，桩位偏差控制在10mm以内，且标桩埋设牢固有醒目标记。

1.4护筒埋设：护筒一般应用工具式钢护筒，采用回转钻时，内径比钻头直径大100mm，上部开高设1～2个溢浆孔，护筒的位置埋设准确和稳定，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒排浆口与泥浆沟相通，护筒中心线与桩位线偏差不大于50mm，护筒在粘性土中埋深1.0米，护筒上口高出地面100～200mm，为壁免泥浆面上下浮动，冲刷孔壁引出引起坍孔，保持孔内浆面高出地下水位1.0m以上。

1.5钻机就位：钻机就位保持平衡，在钻进作业时，不发生倾斜移位，事先在两个方向用经纬仪测定钻杆垂直度，使钻杆垂直度偏差控制在0.2%以内，钻头对孔准确，钻头中心与护筒偏差不大于15mm。

1.6制备合格泥浆：泥浆材料用塑性指数Ip≧17的粘土，自来水如井水、河水时，其PH值为7～9，加适量的膨润土，分散剂和增粘剂搅拌而成，泥浆循环系统设置循环池、储浆池和沉淀池，其布置按三倍的出土量计算现场安排一辆车，随时外运泥浆，泥浆在存放过程中不断地用泵搅拌循环池泥浆，使之保持流动状态，由专职检查人员每天按规定时间对泥浆进行检查，每天检查不少于两次，现场检查两个指标：比重和含沙率，泥浆的技术指标符合：比重：1.1～1.3；含沙率不大于4%；胶体率95%以上；粘度：18～22s；Ph值≥6.5。

1.7成孔与清孔：可根据具体工程情况选用泥浆正循环和反循环方法作业，不同类型的土层采用不同的钻头，一般粘性土、淤泥和淤泥质土及砂土，选用鱼尾钻或笼式钻头，穿过不厚的砂夹卵石或在风化岩石层钻进时，选用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头，锥角可小些，必要时采用组合牙轮钻头或冲式钻头，在钻孔过程中，每前进5米左右，测量一次孔壁的垂直度。直到设计孔底标高，经常对孔深、孔径、桩孔垂直度进行检查，确保能够满足设计要求，即进行清孔，清孔时要保持孔内泥浆面不降低，防止缩孔、塌孔，在钢筋笼入孔与安放导管后，混凝土灌注前，对孔底用优质泥浆二次清孔，使沉淀物漂流溢出，灌注前孔底沉渣厚度不大于100mm。

1.8钢筋笼吊放：钢筋笼预选按设计图纸制作成型，为保证钢筋笼在运输、吊装过程中不发生变形，用螺旋或焊接环形箍筋，每隔2米加设一道加强箍筋，并逐点与主筋焊牢，钢筋的保护层用预制混凝土小圆盘套在加强箍盘上，既可防止下放钢筋碰撞孔壁，又起控制钢筋笼保护层作用，钢筋笼吊起并垂直扶正后，沿导向钢管缓缓下放，不得碰撞孔壁，如下放困难应查明原因，不得强行下放，成孔

后尽快安放钢筋笼，以减少孔底回淤，顶面和底面标高符合设计要求，误差不大于±50mm。

1.9浇注水下混凝土：混凝土浇注前，复测孔底沉渣厚度，混凝土导管搭配及组装需根据孔深事先进行计算，确定合理的搭配利于混浇灌和导管的拆卸，导管上口与混凝土储料斗下口直接相连，且高于泥浆面3米，储料斗内混凝土储存量必须满足剪塞要求，首次灌注时混凝土导管底端以一次埋入混凝土0.8～1.2米为准，混凝土应连续浇注，严禁中途停工，在灌注过程中经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升逐级拆卸导管，根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身混凝土的连续均匀，混凝土灌注的上升速度不小于2m/h。灌注时间控制在埋入导管中的混凝土不丧失流动性的时间内，必要时加入适量的缓凝剂。

2. 泥浆护壁钻孔灌注桩常见质量通病的处理方法

2.1钢筋笼下落：严格细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或焊接在孔口，下导管时，使导管顺桩孔中心位置而下，斜桩灌注时，导管的每个接头处加装外表面光滑的罩子，避免挂住钢筋笼，在浇灌过程中，一经发现钢筋笼下落立即停止浇灌混凝土，将笼吊至设计标高重新固定，如笼沉入混凝土中拔不出来，选先探明笼顶标高、沉入深度，在断桩部位增加一节钢筋笼，然后继续浇筑混凝土。2.2钢筋笼上浮：将钢筋笼牢固地绑扎或焊接在孔口，使钢筋笼内径与导管外壁之间空隙大于粗骨料最大粒径的两倍，在浇筑混凝土的过程中，随时观测凝土面位置，接近钢筋底时，控制混凝土的浇筑量和浇筑速度，确认导管与钢筋笼之间有无挂带现象。

2.3坍孔壁：提升、下落冲锤或掏渣筒、钢筋骨架时，保持垂直上下，用冲孔机时，开机阶段保持低锤密击，造成坚固耐用孔壁后，再恢复正常冲击，清孔完立即浇灌混凝土，轻度坍孔，加大泥浆密度和提高水位，严重坍孔，用粘土、泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速重新钻进。

2.4钻孔偏移倾斜：将桩架重新安装牢固，并对导架进行水平和垂直校正，检修钻孔设备，如有孤石，宜用钻机钻透，用冲孔机时，用低锤密击，把石打碎，基岩倾斜时，投入块石使表面略平，用锤密打，偏斜过大时，填入石子粘土，重新钻进，控制钻速，慢慢提升下降往复扫孔纠正。

2.5导管漏水：检查后重新设置，提起导管重新上紧法兰螺丝，提出导管，清除灌入的混凝土，重新开始灌注，若孔内已灌入少量混凝土，应清除干净后方可灌注，若孔内灌注混凝土较多时，应暂停灌注，下一个比原孔径小一级的钻头钻进至一定深度起钻，用高压水将混凝土面冲洗干净，并将沉渣吸出，将导管下至中间小孔内恢复灌注。

2.6断桩：加强探深员的技术培训，反复细心探测混凝土面，认真绘制混凝土灌注曲线，正确指导导管的提升。灌注中严格遵守操作规程，导管提升匀速平稳，慢慢起升。灌注前对各个作业环境和岗位认真检查，制定有效的预防措施，保证灌注作业连续紧凑。

2.7缩颈：摸清承压水的准确位置，在灌注前下入专门护筒进行止水封隔，成桩后经验桩发现缩颈，如位置较浅可采用开挖进行补救，如位置较深，且缩颈严重，则应考虑补桩。

2.8导管拔空：当发现导管拔空后，应迅速将导管插入到混凝土中，利用小型水泵将导管中水抽出，再继续浇灌混凝土。迅速提出导管，重新设隔水球灌注混凝土，在隔水球冲出导管后，应将导管继续下降，直到导管不能插入时再少许提升导管，继续浇注混凝土。

参考文献：

［1］《桩基工程手册》，中国建筑工业出版社

［2］《住宅工程质量通病治理与对策》，中国建筑工业出版社

［3］《江苏省建筑安装工程施工技术操作规程》

［4］《建筑施工手册》，中国建筑工业出版社

［5］《建筑工程施工质量检查与验收手册》，中国建筑工业出版社

3.本工程泥浆护壁钻孔灌注桩监理工作的控制要点

3.1施工及管理人员控制

3.1.1检查施工单位质量保证体系、管理体系，现场管理人员是否到位，“五大员”是否持证上岗。

3.1.2检查特殊工种，如：电焊工、电工、机械操作工是否持证上岗。

3.2原材料控制

3.2.1现场所用钢筋、水泥、沙、石子、电焊条等原材料，均需有出厂合格证或质保书。

3.2.1对现场所用钢筋、水泥、沙、石子等原材料及钢筋焊接接头进行见证取样，送检测中心复测。

3.2.3现场采用自拌砼，需严格控制水泥、水、沙、石子等原材料的计量精确度，确保砼的质量。

3.3施工工艺控制

3.3.1复测水准控制点和定位基点；

3.3.2复测桩位；

3.3.3检查护筒位置，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm；

3.3.4开钻前，应检查钻机磨盘的平整度（用水平尺）及钻杆的垂直度（用线垂架或经纬仪）以及钻头是否对准桩位。桩机的垂直度、平整度直接影响成桩的垂直度，在开机前及钻进过程中要经常检查；

3.3.5泥浆指标的检查。正式开钻前要检查循环泥浆的粘度、含砂率及比重。要严格按照设计要求检测泥浆指标。泥浆质量是护壁成孔的关键；

3.3.6钻孔过程中要适当控制进尺速度，由硬地层钻到软地层时可适当加快速度，当软地层变为硬地层时要少加压、慢钻进。在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用大压力快速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用中等压力，慢转速并增加泥浆比重和粘度；

3.3.7钻孔至设计深度后，可使钻机空钻不进尺，射入较稀泥浆，使孔中较浓的泥浆置换出来，待泥浆比重降到1.15~1.20左右，才能允许提钻，泥浆应选距孔底20~50cm内取样，并用测绳量测孔深（第一次清孔）；

3.3.8钢筋笼制作及沉放质量控制

3.3.8.1对制作的钢筋笼要逐节检查，重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋的间距，加密区长度，主筋焊接、纵横交叉的焊接质量及笼顶预留的锚固长度必须符合要求；

3.3.8.2检查钢筋笼保护层垫块的设置，每隔3m设置一组，每组3个；

3.3.8.3钢筋笼吊装应双点起吊，保持笼轴线重合。入孔时，需保持垂直状态，

对准孔位徐徐轻放，避免撞孔壁。禁止晃动和强行冲击下放。钢筋笼顶标高必须符合设计标高；

3.3.9水下砼浇注：

3.3.9.1导管使用前必须经过过球和压力实验，确保无漏水、渗水现象，经验收合格后才能使用，接头连接必需加密封圈并上紧丝扣；

3.3.9.2待导管下完后，利用导管需进行第二次清孔，在砼浇注前再次用测绳量测孔深。孔底沉渣厚度符合设计要求后才能允许浇灌砼。

3.3.9.3砼开浇应控制在清孔后1.5~3h内，不宜超过4h，时间过长，导致孔底沉渣过多，应重清。砼浇灌时应检查隔水栓是否放置。首次砼量应计算，保证砼埋管深度大于1m。

3.3.9.4在砼灌注过程中，卸管时需测量砼面高度，以控制卸管节数，防止导管拔脱，造成断桩。同时导管埋入砼深度不宜大于6米，尤其砼面接近钢筋笼底部时，要特别注意，且提升导管速度要慢，否则砼面快速上升产生的浮力会把钢筋笼提起，造成浮笼现象。

3.3.9.5每次桩砼浇注后应检查砼的实际灌注量，充盈系数要求大于1~1.2。砼顶板高应符合设计要求。

3.3.9.6在砼浇注过程中，必须抽样检测砼坍落度，宜控制在18~22cm之间，并在现场对砼试块进行见证取样，每浇注50立方米，必须有一组试块，小于50立方米的桩，每根桩必须有一组试块；

3.4机械控制

3.4.1．测量仪器：所有测量仪器要有校核证明；

3.4.2．钻机、电焊机等设备要有出厂合格证；

3.4.3．钻头直径是否符合要求等；

3.5环境控制

3.5.1泥浆外送要及时以免污染现场环境；

4.本工程泥浆护壁钻孔灌注桩监理工作的方法和措施

4.1施工前施工单位应向监理工程师报审桩基施工方案，并切实可行；施工前，施工单位应向监理工程师报审使用的原材料、钻机设备，并符合要求；监理工程师应对施工单位的施工放线进行复查，以确保桩孔的位置正确；监理工程师应对施工钻孔泥浆比重进行重点监测，如粘度、胶体率是否符合要求，在孔壁能不能形成坚实泥皮，在钻进工作中应随地质条件的变化，调整泥浆比重，以保证孔壁的稳定，在掏渣或清孔过程中，应及时补充泥浆或水，保证孔口的水头高度。4.2对钻孔偏斜的控制：安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮轮轴、固定钻杆的卡孔和护筒中心直立在一条直线上并经常性检查校正。由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，监理工程师应经常检查导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向中钻进。钻杆、接头应逐个检查，及时调整，在有倾斜的软硬地层中钻进时，应注意控制钻杆进尺，低速钻进，或回填片石、卵石冲平后再钻。

4.3对钻孔缩孔的控制：要保证钻锥的尺寸，若磨损严重时，应及时换钻头或进行焊补，保证钻孔的尺寸，有软塑土时，应采用失水小的优质泥壁护壁，并经常检查泥浆的比重。

4.4清孔及沉渣的控制：钻孔完成后，即可开展清孔工作，应达到降低泥浆相对密度，清除钻渣、清除沉淀层或尽量减少其厚度的目的,为确保沉渣厚度≤50mm,采用抽浆清孔法最彻底。清孔中应注意始终保持孔内水头，以防坍孔。清孔后，应从孔口、孔中部和孔底三部分提取泥浆，测定其泥浆比重、粘度等各项指标，

要求这三部分指标的平均值，应符合质量标准的要求。钻孔桩清孔后，将取样盒吊至孔底，检查沉淀在盒内的渣土，其厚度不大于设计规定值50mm。成孔后，监理工程师应对成孔孔径、钻进深度、嵌岩深度、垂直度、沉渣厚度进行检测，使之符合要求。

4.5钢筋笼沉放时要对准孔位扶稳、缓慢，避免碰撞孔壁，到位后立即固定，由于该桩设计钢筋笼较长，故宜分段焊接，每段长度宜控制在8M左右，有利于钢筋笼整体刚度的要求，便于操作，两节钢筋笼之间的接头利用吊车将上节钢筋笼临时吊起进行焊结，待钢筋笼安放完毕后，监理工程师要检测确认钢筋笼安放的质量，是否达到设计高度，保护层的厚度、垂直度是否弯曲变形等项须符合设计和规范要求。

4.6砼浇注的质量控制：浇捣前，监理工程师应严格检查其配合比、原材料的检测情况，砼的工作质量（包括砂率、坍落度）是否满足要求；首盘浇砼后，要保持砼应连续浇注，尽量缩短间隔时间；拔管时间、速度应符合要求，计算桩孔砼的方量，与实际用量相比较，应满足充盈系数的要求，其差值不应超过规定要求。在施工中，砼的坍落度严格按设计﹙18-22cm﹚要求进行控制，尽量延长砼的初凝时间（如采用初凝慢的水泥、加缓凝剂等）；在施工中应检查导管、砼搅拌等设备是否正常，并有备用的设备，确保砼能连续浇注，要求施工单位采取积极措施，避免导管挂钢筋笼、卡管、堵导管、埋导管，浇注中坍孔造成断桩、夹泥、离析、缩颈等质量事故的发生。

4.7监理工程师应对钻孔灌注桩施工过程进行全程旁站，做到勤检、勤测、勤看，发现问题及时处理，根据上述的方法和措施对施工全过程进行监控。