灌注桩施工方法

钻孔灌注桩专项施工方案

一、概述

富屯溪大桥全长469m，共有桩基50根，根据现场的实际情况，计划5#、6#、7#、8#桥墩桩基采用机械钻孔，共计16根，桩径2.2m，设计桩长15～23m，桩身采用C30除5#桥墩桩基和6#右幅桥墩桩基是柱承桩外，其余均为嵌岩桩。主要工程数量：机械钻孔301m，C30砼1144m3，HRB335钢筋67447kg，R235钢筋4710kg。

洒溪大桥全长245.9m，共有桩基42根，根据现场实际情况，计划3#桥墩、4#桥墩、5#桥墩桩基采用机械钻孔，共计12根，桩径2.0m，设计桩长14～17.5m，机械钻孔189.6m。

二、钻孔桩施工进度计划

钻孔桩计划2007年10月22日开工，2008年01月12日完成。

2、进度计划保证措施

制定严格细致的工期进度奖罚制度。项目部拿出一定比例的资金建立奖励基金，月底对各班组完成的施工任务与既定的施工进度计划进行评比，完成任务的予以奖励，没有完成的进行处罚，处罚资金作为奖励基金的补充，以此充分调动参建单位的积极性，确保施工进度计划的落实。

本工程施工便道普通段宽不小于4.5m，据地形在通视地段每隔200m设置6.5m宽20m 长的错车平台，并在沿线设置错车指示标志；在不通视、转弯、交叉路口和地形陡峭等地段的便道宽6.5m，同时在这些路段设置安全护栏和醒目的安全警示标志。

全线便道路面采用厚20cm碎石垫层+5cm泥结碎石路面铺筑，爬坡地段为泥结碎石路面加厚至10cm。

各段施工便道我方均与所使用的施工队伍签订施工便道的使用、维护和后期的清除合同，由其负责便道的定期维护和修补，并在施工结束后负责将其清除和恢复原有耕地及绿化工作。

四、钻孔灌注桩施工方法

钻孔灌注桩施工工艺流程见《钻孔灌注桩施工工艺流程图》。施工方法及施工要点如下：

1、施工准备

（1）、据有关水文地质资料和现场调查情况，河流河面较为平缓，河水流量、水域宽

度、水深等受季节影响较大，每年10月至次年3月为枯水期，枯水期水位较低，一般水深为1m～1.5m，采用修筑土围堰形成工作平台，采用冲击钻孔进行水中桩施工。

（2）护筒的制作与埋设：护筒采用厚度不小于12mm钢板制作，节长2～4m，内径比设计桩径大30cm，护筒顶部必须设置护筒盖，护筒盖采用5cm厚的模板制作。护筒埋设选用挖埋法，护筒外面与原土间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。埋设时，要求准确竖直，护筒顶部高出施工地面1m以上，其中心轴线应正对测量标定的桩位中心，其偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。护筒的埋置深度：有冲刷影响的的河床，应埋入局部冲刷线以下1.5m。

（3）、钻机就位前进行设备检修和试运转。根据地层情况决定泥浆指标，确定排渣方向，修筑泥浆池、沉淀池。

（4）、泥浆制备：选用粘土造浆，根据地质情况，泥浆比重控制在1.20～1.4范围。钻进中随时检验泥浆比重、粘稠度、含砂率、胶体率等，并记录。

（5）、钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。

2、冲击钻孔

（1）、开钻时应先在孔内灌注泥浆，如孔内有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。

（2）、开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补水。

钻孔灌注桩施工工艺流程图

（3）、在淤泥层和粘土层冲击时，钻头应采用中冲程（1.0～2.0m）冲击，在砂层冲击时，应添加小片石和粘土采用小冲程（0.5m～1.0m）反复冲击，以加强护壁，在漂石和硬岩层时可采用大冲程（2.0～4.0m）冲击。在石质地层中冲击时，如果从孔上浮出石子钻渣粒径在5～8mm之间，表明泥浆浓度合适，如果浮出的钻渣粒径小又少，表明泥浆浓度不够，可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。

（4）、冲击钻进时，机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳，使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态，既不能少放，也不能多放，放少了，钻头落不到孔底，打空锤，不仅无法获得进尺反而可能造成钢丝绳中断、掉锤。放多了，钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜，撞击孔壁造成扩孔。

（5）、在任何情况下，最大冲程不宜超过 6.0m，为正确提升钻锥的冲程，应在钢丝绳上作长度标志。

（6）、深水或地质条件较差的相邻桩孔，不得同时钻进。

3、成孔与终孔

（1）、钻孔过程中应及时记录施工的进展情况，包括时间、标高、档位、钻头、进尺情况等。

（2）每钻进2m（接近设计终孔标高时，应每0.5m）或地层变化处，在出渣口捞取钻渣样品，洗净后收进专用盒内保存，标明土类和标高，以供确定终孔标高。

（3）钻孔灌注桩在成孔过程中、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。孔深、孔底沉渣检测采用标准测锤，桩孔竖直度检测采用钻杆测斜法，孔径检测采用自制笼式钢筋检孔器（长度4～6倍孔径）检查。

（4）嵌岩桩终孔原则：严格按照设计图纸的嵌岩桩终孔示意图，若地质有异及时与设计单位联系。

4、清孔

选用掏渣法清孔。在终孔检查合格后，进行第一次清孔，安放钢筋笼及导管后，用喷射法辅助进行第二次清孔，使孔底沉渣厚度等指标不大于设计要求。

5、吊放钢筋笼

钢筋笼采用卡板或支架成型法分段制作，主筋接长采用机械接头，主筋与螺旋筋全部焊接，其制作应符合有关规范要求。保护层厚度的控制按设计要求采用定位钢筋。

钢筋笼分段用汽车吊吊入桩孔，牢固定位，以免在灌注过程中发生浮笼或掉笼现象。吊放时应对准孔位轻放、慢放，不得碰撞孔壁引起坍孔，吊入后应校正轴线位置，防止扭转变形。入孔定位标高应准确。

6、导管安装

导管采用φ300mm快速接头导管，导管在使用前和使用一个时期后，除应对质量、拼接构造认真检查外，需做拼接、过球和水密、承压、抗拉试验，以保证不漏水，过球畅通。导管在钻孔旁预先分段拼装，采用钻机机架或吊车吊放入孔。

7、灌注水下砼

砼应满足如下要求：砼强度等级满足设计要求，粗骨料使用碎石或卵石，粒径1～4cm，砂用级配良好的中粗砂。砼的水灰比0.5～0.6，最小水泥用量350kg/m3，含砂率为0.4～0.5。

灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序。钻孔经成孔检查合格且孔底沉渣厚度满足设计要求后，方可开始灌注工作。导管法灌注水下砼流程详见《导管法灌注水下砼流程图》。

先灌入首批混凝土。首批混凝土数量要经过计算，使其具有一定的冲击能量，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深，开导管用混凝土隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。

首批砼灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注要紧凑、连续进行，严禁中途停工，中途停歇时间不得超过30min，并防止砼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，致使测深不准确。

导管在混凝土中埋深以1.5m～4.0m为宜，既不能小于1m也不能大于6m。灌注过程中，设专人密切注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度及管内外混凝土面的高差，正确指挥导管的提升和拆除，填写水下混凝土灌注记录。拆除导管动作要快，时间一般不应超过15min，要防止工具等掉入孔内，已拆管节立即清洗干净，堆放整齐。

利用导管内的混凝土超压力使混凝土的灌注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高0.5～1.0m，以便凿除浮浆，确保混凝土质量。在灌注过程中，当导管内

混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对灌注

准备首批灌注的砼的质量和数量必须满足砼经导管一次连续下落后能将导管埋入砼一定深度的需要。靠导管顶部的漏斗，是装纳不了首批砼全部数量的，因此，必须在漏斗斜上方设置储料斗，将首批砼其余数量存放其中。漏斗下的栓阀开启时，储料斗中的砼通过溜槽迅速连贯地通过漏斗，进入导管下落。

漏斗下口与导管顶口相接处，须设置栓阀。根据施工经验比较，采用提板软垫法，它的提板构造简单容易制造，下面的软垫可采用塑料布或水泥袋，不会防碍砼下落且很经济。

砼拌和物准备数量满足要求后可即将漏斗与铰链（合页）钢丝绳同时提高，使漏斗底口完全敞开，塑料布便隔水托住砼拌和物下降至孔底，导管高度应固定不变。用手电筒照射导管内检查，如没有被堵塞下不去的砼拌和物，也没有泥浆水充满导管内，则说明首批砼灌注成功，可继续进行灌注。

（2）、灌注过程中技术要求

砼拌和物继续灌注过程中，重点技术要求是控制导管的最大、最小埋深和防止钢筋骨架被顶托上升。

控制导管最大最小埋深的目的是防止埋深过大，导管拔不出来。控制导管最小埋小深的目的是防止导管被拔出砼表面以致导管内进水。如导管底端埋深过浅，还容易使后灌的砼拌和物冲破先灌注的砼拌和物表层而覆盖在原砼表面沉淀的泥渣层上，形成夹层断桩事故。防止此事故的措施是在灌注过程中必须准确地控制和测量导管最大、最小埋深和水下砼表面的高度。

防止钢筋骨架被顶托上升的措施为：在设计允许范围内，适当减少钢筋骨架底端的箍筋和加强筋的数量，因为顶托力主要来自横向箍筋和加强筋；将钢筋上端固定于平台或护筒上；将钢筋骨架底端引伸至少4根竖向主筋至桩孔底部，使其先埋入砼内产生抵抗骨架上升的握裹力。

（3）、接近灌注完成时的技术要求

钻孔桩灌注砼接近完成时，首灌砼拌和物在桩孔中已停留很长时间，将近初凝，其坍落度、流动性已大为降降，需要较大的灌注高度才能使砼拌和物从导管内下落，产生较大的超压力，将首批灌注的砼全面顶托上升，并顺利流向桩身边缘。

导管底端最小埋深，直径小于2.5m的灌注桩要求导管底端最小埋深从开始灌注到灌注完毕均为2.0m。

灌注完成前桩顶超灌注高度：由于首批灌注砼覆盖层从桩孔底顶托到桩顶，长期与钻孔中的泥浆接触，清孔时泥浆中未清除干净的泥砂、钻渣逐步沉淀在首批灌注的砼覆盖层上，所以按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041）规定要求，灌注到顶时应按设计高程超出0.5m～1.0m，按孔深、成孔方法、清孔方法、灌注时的泥浆相对密度和孔壁地质情况决定。一般清孔差，泥浆相对密度在和孔壁地质为砂类土层时宜采取高限，否则取低限。

（4）、其他技术要求

灌注快完成时，应计算砼还需要的数量，通知拌和站作为进料的依据，并按需要数量拌制，防止浪费。