钻孔灌注桩施工标准化工艺细则

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钻孔灌注桩施工标准化工艺细则4.2.1.1施工前提条件1有关技术文件和施工方案编制已完成并经审核。2施工技术人员与工人已全部到位，并进行技术交底，明确了质量、安全、工期、环保等要求；钢筋、水泥、砂、碎石、泥浆等材料均已到场并通过检验。3施工放样已完成，且经过检验，精度满足规范要求。4泥浆循环系统已完成，拌制的泥浆经检验符合规范要求。5按照设计资料提供的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆；钻机就位前，应对包括场地布置与钻机坐落处的平整和加固，主要机具的安装，配套设备的就位及水电供应的接通等钻孔各项准备工作进行检查。6钢筋笼加工机具、班组已到位，制作技术要求已进行交底。7砼施工配合比已调配完成，砼拌和站调试完毕，可随时供应砼。8沿桥走向设置一条施工便道，每个墩位设一工作平台，须能满足钻机就位和吊放钢筋笼的平面要求和砼运送要求。4.2.1.2工序在施工前，承包人应编制工序流程图，作为各工序施工操作、保证施工进度的依据，并悬挂在现场。钻孔灌注桩工序流程参照图4.2.1。4.2.1.3施工技术

11施工场地或工作平台应充分考虑施工期间当地的洪水情况，浅水区域平台应高出最高施工水位0.5~1.0m；潮水区域平台应高出最高水位1.5~2.0m，并有稳定护筒内水头的措施。2陆上钻孔桩直接放样桩中心，依据桩中心在四周施放护桩；需搭设水上平台的桩基应先对护筒导向架进行精确放样，导向架内径一般较护筒外径大5cm。护筒埋设后应核对桩位，桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。图4.2.1钻孔灌注桩工序流程

23钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下，一般使用不小于6mm厚的钢板制作；在深水、复杂地质及大孔径等条件下，应用厚度为12~16mm的钢板卷制，为增加刚度，可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋。护筒顶部设置护筒盖，护筒盖应用不小于5cm厚的木板制作。4当护筒长度小于6m时，有钻杆的正反循环钻护筒内径必须大于桩径20cm；无钻杆导向的正反潜水电钻和冲抓、冲击锥护筒内径必须大于桩径30cm；深水或感潮区且无钻杆导向的护筒内径必须比桩径大40cm。5护筒顶端高度（1）当采用反循环回转法钻孔时，护筒顶端应高出地下水位2.0m以上，使护筒内水头产生20kpa以上的静水压力；（2）采用正循环回转法钻孔时，当地质良好、不易坍孔时，宜高出地下水位1.0~1.5m以上；当地质不良、容易坍孔时，应高出地下水位1.5~2.0m以上；（3）采用其它方法钻孔时，护筒顶端宜高出地下水位1.5~2.0m；（4）当护筒处于旱地时应高出地面1.0m以上；（5）孔内有承压水时或处于潮水影响地区时，护筒顶端高度按规范执行。6护筒的埋置深度（1）旱地或浅水处，对于粘质土不小于2m，对于砂类土应将护筒周围0.5~1.0m范围内土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下；

3（2）深水及河床软土、淤泥层较厚处，应尽可能深入到不透水层粘质土内1~1.5m；河床下无粘质土层时，应沉入到大砾石、卵石层内2~3m；河床为软土、淤泥、砂类土时，护筒底埋置深度要能防止护筒内水头降低（如桥位处于潮水区时）产生的涌砂现象，而使护筒倾陷。（3）有冲刷影响的河床，应埋入局部冲刷线以下不小于1.5m。（4）灌注桩完成后，除设计另有规定外，护筒应拆除。7泥浆（1）泥浆的比重应根据钻进方法、土层情况适当控制，一般不超过1.2，冲击钻孔一般不超过1.4，尤其要控制清孔后的泥浆指标。泥浆的具体性能指标参照规范（JTG/TF50-2011公路桥涵施工技术规范的简称，下同）。（2）泥浆用水必须使用不纯物含量少的水，没有饮用水时，应进行水质检查。（3）在护筒底下的复杂覆盖层施工大直径钻孔桩时，选用泥浆应根据地质情况、钻机性能、施工经验等确定，宜参照钻井采用的泥浆或添加剂。8钻机种类及适用范围参照表4.2.1表4.2.1钻机种类及适用范围钻孔机具适用范围

4编号土层孔径（cm）孔深（m）泥浆作用1长、短螺旋钻机地下水位以上的细粒土、砂砾土、极软岩长螺旋钻30~80短螺旋钻5026~70干作业不需泥浆2机动推钻（钻斗机）细粒土、砂类土、卵石粒径小于10cm，含量少于30%的卵石土80~20030~60护壁3正循环回转钻机细粒土、砂类土、卵石粒径小于2cm，含量少于20%的卵石土、软岩80~30030~100悬浮钻渣并护壁4反循环回转钻机细粒土、砂类土、卵石粒径小于钻杆内径2/3，含量少于20%的卵石土、软岩80~250泵吸<40气举150护壁5正循环潜水钻机淤泥、细粒土、砂类土、卵石粒径小于10cm，含量少于20%的卵石土80~20050~80悬浮钻渣并护壁

56反循环潜水钻机细粒土、砂类土、卵石粒径小于钻杆内径2/3，含量少于20%的卵石土、软岩80~200100（泵吸<气举）护壁7全护筒冲抓和冲击钻机各类土层80~20030~60不需泥浆8冲抓锥淤泥、细粒土、砂类土、砾类土、卵石土80~20030~50护壁9冲击实心锥各类土层80~200100短程浮渣并护壁10冲击管锥淤泥、砂类土、砾类土、松散卵石土60~150100短程浮渣并护壁11旋挖钻机淤泥、细粒土、砂类土80~20030~80护壁12行星式钻机各类土层280~600—护壁9软基段桥梁桩基施工应注意的问题

6（1）当桥两端处在软基预压（如加载加塑料排水板等处理措施）段时，靠近预压的桩基不可先行施工，应待预压沉降观测稳定后（宜采取反压措施）再行桩基施工。（2）要严格按设计与规范的要求分层、分级加载，做好沉降观测，在无现场试验数据时可参照以下数据进行：一般每7天加载厚度为30~40cm，沉降速率控制在10mm/d以内，位移控制在3mm/d以内。（3）对已施工完成的桥墩和基础，在加载的同时应进行变形观测，每1~3天观测一次，发现问题，立即停止加载。4.2.1.4施工工艺1泥浆的循环和净化处理（1）深水处泥浆循环、净化方法：在岸上设粘土库、泥浆池，制造或沉淀净化泥浆，配备泥浆船，用于储存、循环、沉淀泥浆。（2）旱地泥浆循环、净化方法：制浆池和沉淀池大小视制浆能力、方法及钻孔所需流量而定，及时清理池中沉淀，运至弃土场摊铺、晾晒、碾压。2钻孔：（以常见的几种钻机成孔方法为例说明）。（1）正循环回转法1）首先将钻机调平并对准钻孔，装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于2cm。钻进过程中要经常检查转盘，如倾斜或位移，应及时纠正。

72）初钻时先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，等泥浆输进钻孔中一定数量后方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速，应尽快完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀，甚至塌孔。3）开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。4）在粘质土中钻进，由于泥浆粘性大，钻锥所受阻力也大，易糊钻，宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进；在砂类土或软土层钻进时，易坍孔，宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进；在低液限粘土或卵、砾石夹土层中钻进时，宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。（2）反循环回转法：1）接长钻杆时，法兰接头之间垫3~5mm厚的橡胶圈，拧紧螺栓，以防漏气、漏水；钻头插入距孔底约20~30cm，注入泥浆，启动钻机时慢速开始钻进。2）在硬土中钻进时，用一档转速，自由进尺；在高液限粘土、含砂低液限粘土中钻进时，可用二、三档转速，自由进尺；在砂类土或含少量卵石中钻进时宜用一、二档转速并控制进尺；在进入岩层后，必要时应根据地质情况增加配重，增强钻头的稳定和钻进强度。（3）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。

82）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。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（0.5~1.0m）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碴粒径在5~8mm之间，表明泥浆浓度合适，如果浮出的钻碴粒径小又少，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）钻孔过程应用碳素笔详细记录施工进展情况，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，应在出碴口捞取钻碴样品，洗净后收进专用袋内保存，标明土类和标高，以供确定终孔标高。

9（3）钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，用专用检孔器进行检验，条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验，检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm，长度为外径4~6倍。4清孔清孔原则采取二次清孔法，即成孔检查合格后立即进行第一次清孔，并清除护筒上的泥皮；钢筋笼下好，并在浇注砼前再次检查沉淀层厚度，若超过规定值，必须进行二次清孔，二次清孔后立即灌注砼。5钢筋笼加工就位（1）钢筋笼应在硬化后场地并铺设枕木上进行制作，制好后的钢筋骨架必须平整垫放。（2）钢筋笼应每隔1~2m设置十字加劲撑，以防变形；加强箍肋（φ25或28钢筋）必须设在主筋的内侧，环形筋在主筋的外侧，并同主筋进行点焊而不是绑扎。（3）每节骨架均应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、质量状况。（4）第一节钢筋笼放入孔内，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。（5

10）钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求。钢筋笼保护层垫块推荐采用绑扎砼轮型垫块，砼垫块半径大于保护层厚度，中心穿钢筋焊在主筋上，每隔2米左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。（6）机械套管连接时必须使竖向主筋对号，再同步拧紧套管，使套管两端正处于上下主筋已标明的划线上，否则应调整重来，确保钢筋连接质量。（7）钢筋笼下放到孔内后要对顶端定位，防止钢筋笼偏移、上浮。6埋设检测管对于桩径小于1.0m时埋设二根管，埋设在同一直径线上；桩径1.0~2.5m时等间距埋设三根管，桩径大于2.5m时等间距埋设四根管。所有声测管均采用φ60mm左右、整桩长的钢管，预埋时绑在钢筋笼内侧，管底密封，管顶加盖防杂物落入，和钢筋笼一起入孔。7水下砼灌注钻孔桩水下砼灌注一般采用直升导管法，施工要求如下：（1）导管选用：导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，参照表4.1.4；导管的壁厚应能满足强度和刚度的要求，确保砼安全浇注。表4.2.3导管直径表导管直径（mm）通过砼数量（m3/h）桩径（m）200100.6~1.2250171.0~2.2300251.5~3.035035>3.0

11（2）导管在使用前和使用一个时期后，应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。（3）在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时，漏斗底口应比水面至少高出4~6m；在桩顶高于钻孔中水面时，漏斗底口应比桩顶至少高出4~6m。桩径1m左右时取低限，等于或大于4m时取高限，1~4m之间取插入值，以确保桩顶砼有足够的压力，使砼达到密实。（4）水下砼的强度、抗渗性能、坍落度等应符合设计、规范要求。砼的生产能力应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批砼初凝时间。对于灌注时间较长的桩，应对砼生产量和浇注时间进行计算后，设计砼的初凝时间。（5）灌注前，应检查拌和站、料场、浇灌现场的准备情况，确定各项工作就绪后方可进行。（6）首批混凝土灌入孔底后，应立即测探孔内混凝土面高度，导管离孔底的高度应为20～40cm左右，导管埋置深度不小于1m；如发现导管内进水，表明出现灌注事故，应立即进行处理。（7）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低砼的灌注速度。当砼拌和物上升到骨架底口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。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。（8）要加强灌注过程中砼面高度和砼灌注量的测量和记录工作，每并小时测一次，及时绘制成曲线，以确定桩的灌注质量。

12（9）在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大。如在这种情况下出现砼顶升困难时，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。为确保桩顶砼质量，桩砼灌注要比设计高1.0m以上。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。4.2.1.5工程质量1成孔质量见表4.2.1.5。表4.2.1.5钻（挖）孔成孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置（mm）群桩：100；单排桩：50孔径（mm）不小于设计桩径倾斜度钻孔：小于1%；挖孔0.5%孔深摩擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于50mm。沉淀厚度（mm）摩擦桩：符合设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1.5m的桩，≤300mm；对桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，≤500mm支承桩：不得大于设计规定相对密度：1.03~1.10；粘度：17~20Pa*s；

13清孔后泥浆指标含砂率：＜2%；胶体率：＞98%2水泥强度等级不宜低于42.5Mpa，用量不宜低于350kg/m3，砼的抗渗性能不低于设计要求。砼坍落度宜为18~22cm。3粗集料最大粒径不应大于40mm，细集料宜采用级配良好的中砂，砼配合比含砂率宜采用0.4~0.5，水灰比宜采用0.5~0.6。4钢筋笼制作与吊放偏差主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5%；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面偏差20mm；骨架顶面高程±20mm；骨架底面高程±50mm。5所有桩基必须进行无破损检测，对检测结果怀疑有缺陷的桩应进行抽芯检验，若抽芯桩存在重大质量问题，应加倍扩大钻芯数量。6桩基I类桩不低于90%，检测出现III类桩应原桩位冲孔恢复。4.2.1.6安全文明1建立现场安全监督、检查小组，针对各工序特点，进行安全交底，做到遵守水上作业，戴安全帽、穿救生衣、系安全带、穿防滑鞋；水上作业平台必须设照明、梯子、栏杆、安全网、风雨篷等，平台地板平整、牢固；坚持每天班前安全讲话制，对易出安全事项进行提醒、警告；特种工人（起吊、机手、电焊工、潜水员等）应接受操作及安全培训，持证上岗，确保操作人员熟悉、掌握施工机械设备的性能及操作规程。

142所使用的机械设备如钻机、起吊设备等都应在显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上应标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。3禁止随地排放泥浆，水上桩基应配备专用的泥浆船或泥浆输送管泵，用来造浆循环及运送废弃泥浆；所有泥浆循环池及沉淀池均应设置防护栏杆，在显著位置设置安全警示牌，防止人员落入池内。4沉淀池禁止设在正线路基上，其开挖深度不得超过2m，以便于晾晒处理。循环池位置选择应在征地线以内，且不影响施工便道；桩基施工完毕，施工现场的循环池和沉淀池应清淤回填，分层碾压。5起吊设备应经常进行安全检查，对破损部件及时更换，确保安全。6在有通航要求水域，应按要求做好通航导航标志。7桩基施工阶段，应在其桩位醒目位置立标示牌，标明桩位、桩长、桩径、施工状态等内容，尺寸40cm×60cm，白底宋体黑字。