桥梁钻孔灌注桩施工工艺(共61页,图文详细)

适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时
宜换用冲击钻施工。
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全套管冲抓成孔
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
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循环排渣
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（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米设置直径14～18毫米的加强 箍筋一道； 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. 钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准 护筒中心缓慢下放至设计标高。 6. 下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁 7. 当最后灌注的混凝土开始初凝时，应立即割断钢筋骨 架的吊环
十字形
钻头 管形
十字钻头
冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲 程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。 中、低冲程： 1～2m 中等冲程： 2～3m 高冲程： 3～5m 分级 扩钻
粘性土、 风化层、 砾砂石等
砂卵石等
基岩、漂 石和密实 卵石层
十字形钻头钻 1.5m以上孔径 分2级 管形钻头0.7m 以上孔分2～4 级
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钢筋笼安放就位
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（八）灌注水下混凝土

泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进
行的，故称为浇筑水下混凝土。

水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具 备良好的和易性，配合比应通过试验确定。

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
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钢 筋 笼 制 作 １
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制作钢筋笼
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钢筋笼制作２
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起吊
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对准孔位
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对 准 孔 位 ２
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钢筋笼焊接
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灌注桩钢筋冷挤压连接
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焊吊筋，防止浇筑
砼时钢筋笼上浮
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灌注要求
导管宜分段制作，每节长2米左右，最下端一节宜为3～6米，采用法兰

连接，导管应不漏水、不漏气。 在孔内水面以上20～30厘米处设置隔水栓，待混凝土灌下时，剪断隔 水栓的连接绳。 为保证水下灌注混凝土的速度和质量要求，导管上应采用混凝土储料 斗。 水下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导管在混凝土中埋入深 度一般为2～4米，在任何情况下不得小于1米或大于6米。 导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。 混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。高出的高度应根据 桩长，地质条件和成孔工艺等因素合理确定，其最小高度不宜小于桩 长的5%，且不小于2米。 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。
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水下混凝土浇筑专用下料斗
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砼坍落度 现场监测
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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水下混凝土首灌开始
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水下混凝土灌注
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水下混 凝土浇 筑过程 中的浇 筑标高 监测
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水下砼浇筑过程中对排气孔的观测
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正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，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，采用泥浆护壁进行钻孔
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正循环钻结构示意图
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。
② 全套管冲抓成孔
特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘
时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于 端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快， 挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不 会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高； 成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底， 速度快；自行式，便于现场移动。
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埋 设 护 筒
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（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：
①水：水的PH值7～8之间，不含杂质 ②粘土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm
颗粒含量多于总量的50%，相对密度为1.1～1.5 ③添加剂：
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。
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反循环钻结构示意图
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。
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旋挖钻机
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旋挖钻斗
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（六）清孔
目的： 钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这 些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层 紧密结合，保证桩的承载能力。 方法： 抽浆清孔 换浆清孔 掏渣清孔
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管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬
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。
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导 管 法 浇 注 桩 身 砼
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水下混凝土灌注过程
浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。 因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥 很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长 时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因 此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条 件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是 导管法。
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冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机
将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张 开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头， 这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，
依次循环成孔。
冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与
冲击成孔施工相同。
桥梁钻孔灌注桩施工
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§18－2 桩基础施工
一、钻孔灌注桩
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钻孔灌注桩 是指采用不同的钻孔方法，在土 中形成一定直径的井孔，达到设计标高 后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌 注混凝土形成的桩基础。
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施工主要工序： 场地准备
制备泥浆
钻孔 清孔 灌注水下混凝土等
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根据水下混凝土浇筑标高分节拆 除导管
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拆除的导管及时冲洗和保养
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砼浆泵吸去多余砼浆
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截桩头
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桩头混凝土取样
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无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉 有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度
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泥浆池
泥 浆 护 壁 成 孔 灌 注 桩 ： 泥 浆 池
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泥 浆 指 标 检 测 仪 器
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（四）钻架与钻机就位
要求
①能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的
埋设护筒 钢筋笼入孔
成孔
下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土
成桩
旱地： 浅水： 深水：
平整 、 夯实场地 筑岛 围囹法
1. 护筒的作用：
固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，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护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况
而定。钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~10cm 。 护筒上部设1～2个溢浆孔， ②护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻 孔的宜加大20～30厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜 加大30～40厘米。
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3.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埋置深度一般情况为2—4米，特殊情况应 加深。 ④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的 要求；
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护筒入土深度
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刚度，具有足够的高度。 ②钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必 须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。 ③钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、 塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常 检查。