钻孔桩施工工艺流程及控制要点

为满足河道范围内7#、8#墩钻孔桩施工，采用回填素土、进 行戗灰处理、分层压实的方式施工作业平台。 （1）作业平台布置形式 为满足机械、材料从施工便道运输到钻孔桩位置，作业平台 横向搭设宽度为左、右幅临时便道之间。作业平台纵向搭设宽 度为承台宽度（10.3m）分别向一侧增加2m、另一侧增加4m。 作业平台采用回填素土、戗灰处理、分层压实的方式处理， 回填厚度应满足承载力要求。 （2）作业平台施工 素土采用自卸车运输至施工现场，采用推土机推平，然后采 用挖掘机进行戗灰处理。推平过程中由测量人员控制平台顶标 高和两侧边线位置。
清孔采用换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持 原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆 比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质 量；个别孔底沉渣采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。 清孔后泥浆指标：泥浆相对密度为1.03～1.10，含砂率<2％，粘度为 17～20Pa.s；胶体率>98%。
（二）钻孔桩施工过程中应填写下列表格 《钻孔桩钻进记录》、《钻孔桩成孔质量检查记录》、 《钻孔桩混凝土灌注记录》。
由于7#、8#墩位于河道中，而且河道的淤泥较厚，因此 7#、8#墩钻孔桩采用筑岛法施工；6#、9#墩位于新修的导 流河坡道上，需用挖掘机填平后进行戗灰处理，待灰土达 到一定强度后，进行钢护桶施工；10#墩位于现有施工便道 上，该便道为多家单位施工的主便道，为保证10#墩钻孔桩 施工，在9#墩与10#墩之间新修一条施工便道替换10#墩位 置处的施工便道，为钻孔桩施工提供条件。11#墩位于淤泥 池中，为保证钻孔桩施工，对淤泥进行炝灰处理，待灰土 达到一定强度后，进行钢护桶施工。12#、13#墩位置现正 进行排水管道施工，待下完管道、回填土方后，即可进行 钢护桶施工。6#～11#墩进行戗灰处理后，强度必须满足打 桩机、钻机、混凝土输送车施工要求。
4、钻孔故障预防与处理 根据勘察资料显示，在探孔ZK5～ZK7之间在埋深6～13m范围内存 在大量贝壳，钻探过程中易产生塌孔现象；探孔ZK6～ZK8之间在埋深 约76m左右存在大块姜石，姜石粒径约4～10cm，钻孔过程艰难。在钻 孔灌注桩的施工中对该两种情况，施工前做好充分准备；拟建场地砂 土较多，钻孔灌注桩施工过程需调好泥浆稠度，防止塌孔。 （1）钻孔偏斜 安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常 进行检查校正。钻杆、接头及时调整，防止弯曲。在出现钻孔偏斜后， 查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。倾斜严 重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻。 （2）糊钻 在软塑状土层中旋转钻进时，因进尺快、钻碴大，出浆口堵塞后易 造成糊钻（吸钻）。一般采取控制进尺速度，选用刮板齿小，出浆口 大的钻头，以防糊钻。如糊钻严重，将钻头提出孔口，清除钻头残碴。
（一）钻孔桩施工过程中应对下列工序进行检查，并报监理 工程师检查，合格后方可施工： 1、埋设护筒后须测量工程师复核桩位，并向监理工程师报验； 2、钻机就位须向项目部质检人员及监理工程师报验； 3、钢筋笼加工须向项目部质检人员及监理工程师报验。 4、成孔须向项目部质检人员及监理工程师报验。 5、下探孔器须向项目部质检人员及监理工程师报验。 6、钢筋笼就位须向项目部质检人员及监理工程师报验，并须 测量工程师复核。 7、清孔须向项目部质检人员及监理工程师报验。 8、浇筑水下混凝土须向项目部质检人员及监理工程师报验。
5、第一次清孔
钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后， 将钻渣抽净。进行第一次清孔。
序号 1 2 3 4 5 检测项目 孔深 孔径 倾斜度 沉碴厚度 孔位中心 允许偏差 不小于设计 不小于设计 1%桩长 不大于300mm 50mm 检测方法及仪器 测绳 探孔器 探孔器或钻杆垂线法 测锤 全站仪
钢筋笼吊放
钢筋笼、声测管连接
9、导管安装 导管长度要求下口距孔底30～50m，上口超出护桶50cm，每节长 2.0m，根据桩长配1～2节长短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头 处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉试验，保证不漏水。 安装导管时不得与钢筋笼相碰。 10、第二次清孔 在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，导致浇注砼 的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后， 再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和 皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。孔深达 到设计要求，泥浆相对密度不大于1.1，泥浆粘度为17s～20s，含砂率不 大于2%，胶体率不小于98%，沉渣厚度不大于200mm，沉渣厚度检测采 用测锤法。 待质检工程师、监理工程师检测合格后灌注混凝土。
2、钻机就位 钻机采用吊车吊装就位，就位后进行中心位置和水平度检查。
钻机中心位置检查
钻机水平度检查
3、泥浆制备 钻孔前根据桩位及现场场地情况，设泥浆沟、沉淀池、储浆池及 制浆筒，以便钻孔中溢流出的带渣泥浆经沉淀后再返回泥浆池使用， 泥浆沟的纵坡以下不小于1.5%为宜，槽宽视估计出浆情况而定，沉淀 池的体积应不小于一根桩实体的3～4倍。 泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置。 在钻孔施工及成孔清孔完成后，要检查泥浆的性能指标，填写泥 浆试验记录表检查项目有：泥浆比重、含砂率、黏度、胶体率及PH 值。其性能指标见表1：
11、水下混凝土灌注 （1）混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和塌落度等，如不符 合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得使用。 （2）首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。 （3）在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m。 （4）在灌注过程中应经常探测孔内混凝土面得位置，及时调整导管埋深。 （5）为防止钢筋骨架上浮，当灌注得混凝土顶面距钢筋骨架底端1m左右时， 应降低混凝土得灌注速度。当混凝土拌合物上升至骨架底口4m以上时，提升导 管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。 （6）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混 凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。 （7）在灌注将近结束时，应核对混凝土得灌入数量，以确定所测混凝土的 灌注高度是否正确。 （8）在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理。 （9）灌注中发生故障时，应查明原因，合理确定处理方案，进行处理。
钻孔灌注桩 施工工艺流程及控制要点
本工程桥梁工程采用钻孔灌注桩基础。桩参数见下表：
表1 主桥钻孔桩参数一览表
墩号 桩径 桩长 桩顶标高 单墩桩数 5# Φ1.5 68 -5.65 9 6# Φ1.5 68 -5.65 9 7# Φ1.5 70 -5.65 12 8# Φ1.5 68 -565 9 9# Φ1.5 68 -5.65 9
12、桩基检测
桩基小应变检测
桩基超声波检测
序号 1 2 2 3 4 5 6 项目 骨架顶端高程 骨架底面高程 钢筋骨架外径 主筋间距 加强筋间距 螺旋筋间距 钢筋骨架垂直度 允许偏差 ±20mm ±50mm ±10mm ±10mm ±20mm ±20mm 0.5% 吊线尺量检查 尺量检查不少于5处 尺量检查工过程中安装，按设计要求用加强筋固定。钢筋 笼分段吊装过程中，声测管必须对正，用φ68×3.5连接。 安装声测管时每个接头必须焊好用胶带封严密合，防止灌注混凝土 时进入声测管内，桩基无法检测。 声测管连接完毕后灌水进行检查，以增强声测管抗压能力，方便桩 基检测。 8、钢筋笼吊装 在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架分段用 汽车吊吊入桩孔，吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段 钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；钢筋笼对接采用双帮条搭 接，并在下段钢筋上焊好帮条，在上、下段钢筋笼对位固定好后进行 焊接。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注 砼过程中发生浮笼现象。
序号 1 2 3 4 5 项目 泥浆比重 黏度 含砂率 胶体率 PH值 性能指标 1.05～1.2 16～22Pa.s 8%～4% ≥96% 8～10 检测设备 相对密度仪 粘度计 含砂率测定器 量杯 PH试纸
3、钻孔 （1）钻孔施工时，根据设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的 钻机和泥浆参数。 （2）钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移和 沉陷，否则应及时处理。 （3）钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应 交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试 验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处 均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。 （4）钻进的注意事项 ①开孔孔位必须准确，开钻时均应慢速钻进，待导向部位或钻头 全部进入地层后，方可加速钻进。 ②钻孔时应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具 的重力，而孔底承受的钻压不超过钻具重力（扣除浮力）之和的80%。 ③在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定 的孔位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必 须将钻头提出孔外。
6、钢筋笼绑扎 钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层，通过在螺旋筋上 穿入中心开孔，厚5cm的工字型水泥砂浆（水灰比<0.4）垫块来保证保护层的 厚度，砂浆垫块按竖向每隔2m设一道，横向圆周不少于4个，最后安装和固定 声测管。骨架顶端应设置吊环，吊环长度根据护桶顶标高和桩顶标高计算确定。 钢筋笼应分段焊接，每段长度不超过20m，钢筋笼主筋采用双面搭接焊。 钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，钢筋骨架分 段进行加工，分段数量根据现场具体情况，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定 处的加强处理。
场地处理→测放桩位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→一次清孔→吊放 钢筋笼、声测管→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土→凿除桩头→ 桩基检测。 1、插打钢护桶 首先对桩位进行炝灰处理，待土体达到一定强度后，由测量班定出桩 位。 钢护桶采用壁厚1cm的钢管，φ1.2m桩的钢护桶直径选用φ1.4m， φ1.5m桩的钢护桶直径选用φ1.7m。护桶长度根据底面标高、桩顶标高 计算确定。 护桶采用打桩机吊装就位，振动锤插打至设计标高。为了保证钢护筒 的垂直度，由测量班在两个方向上采用经纬仪进行控制，护筒竖向的倾 斜度不大于1%。 因蓟运河故道内淤泥厚度较大，钢护桶应穿过淤泥层，并压入②-1粉 土层一定深度。钢护桶顶面应高出地面0.3m或水面1.0～2.0m。平面允 许误差不得大于50mm。 护桶插打完成后，将上部割齐，由测量人员测出护桶顶标高，并对施 工队进行交底。