钻孔灌注桩施工技术

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钻孔灌注桩是一种广泛应用于建筑工程中的深基础施工技术，主要用于承载大型建筑物或桥梁等结构的荷载。其施工过程主要包括成孔、清孔、钢筋笼安装和混凝土灌注四个主要步骤。

首先，通过机械钻机（如回旋钻、冲击钻或旋挖钻）在地基中钻出一个符合设计直径和深度的孔洞。此阶段需根据地质条件选择合适的钻进方式，并使用泥浆护壁以防止孔壁坍塌。泥浆同时具有携渣功能，能有效排出钻孔过程中产生的土屑。

钻孔灌注桩具有适应性强、承载力高、振动小、噪音低等特点，适合各类复杂地质条件下的施工需求。然而，该工艺对施工质量要求较高，特别是泥浆配比、清孔效果及混凝土灌注过程控制等方面，任何环节出现问题都可能影响桩基性能。因此，在实际操作中需要严格遵循规范，加强现场管理与检测，确保工程安全可靠。

⑧ 混凝土实际浇灌高度应高出桩顶1.5m以上db31／t 1134-2019标准下载，保证桩顶混凝土达到设计要求。

3.8 钻孔桩施工设备表

本钻孔灌注桩工程采用正循环泥浆护壁的成孔工艺、二次循环清孔方法、游轮导管进行水下砼灌注桩的施工方法。

在工程开工前，清除多余的废土残渣。设置两个沉淀池，出入口路面采用混凝土浇筑，厚度不小于200mm，防止施工车辆轮胎将场内的尘土带到马路上，影响市容卫生。

测量定位基准点必须要用混凝土浇筑固定牢靠，并做好保护装置。测量定位选用高精度的经纬仪和钢卷尺测量，并做好桩位标志。挖埋护筒时，再一次复测校对桩位中心，以确保桩位的准确性。然后，用水准仪从甲方提供的绝对标高点引入，测出护筒口标高，并做好测量记录。

孔口护筒是保护孔口、隔离杂填土的必要措施，也是控制定位、标高控制的基准点。因此，每个桩孔就位前均必须埋设护筒。护筒选用直径≥750mm钢制护筒，埋设深度必须能隔离杂填土层，护筒四周间隙用粘土回填并捣实，以确保护筒的稳定防止地表土的坍塌。

钻机就位时，转盘中心对准定位标志；用水平尺校对水平，并校对天车中心、转盘中心与桩位中心（三心）成一垂线。

本工程成孔钻进采用正循环回转钻进方法，钻头选用三翼条形刮刀。机上钻杆安装导向钢丝绳，并在钻头上部带扶正器，以增加钻头在孔底回转的稳定性，使钻进平稳、孔壁完整、钻孔垂直。

钻进参数控制范围如下：

钻 压：6～15KN

转 速：40～124rpm

泵 量: 600～1200l/min

施工中应根据地层情况，合理选择钻进参数，一般开孔宜轻压慢转，正常钻进速度控制在6m/h以内，终孔前的钻进速度放慢以便及时排出钻屑，减少孔底沉渣。

钻孔形成自由面时，由于受地层覆盖土压力的作用，使自由面产生变形，泥浆使用得当可以抑制变形的产生，根据泥浆物理性能、不同的地层情况，选用不同的泥浆性能参数，来平衡地层的侧压力，以抑制孔壁的缩颈、坍塌。

泥浆性能参数指标控制规范如下：

漏斗钻度：18～25S

泥浆比重：1.05～1.25

泥浆性能参数一般选择原则是：易塌孔地层选用较大值，不易塌孔地层选用较小值。

清孔是钻孔灌注桩施工重要的一道工序，清孔质量的好坏直接影响水下砼灌注施工、桩身质量与承载力的大小。为了保证清孔质量，本工程采用两次正循环清孔，在保证泥浆性能的同时，必须做到终孔后清孔一次和灌注前清孔一次。第一次清孔利用成孔结束时不提钻慢转正循环清孔，调整性能好的泥浆替换孔内稠泥浆与钻屑，时间一般不宜少于30分钟。第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后，利用导管进行正循环清孔，清孔时经常上下窜动导管，以便能将孔底周围虚土清除干净。每次清孔后沉渣均需少于100mm，并在第二次清孔后25分钟内及时注入第一斗混凝土。否则，需要重新测量沉渣或清孔。

⒈ 材料选用和砼配和比实验

⑴ 所用水泥必须具有出厂质量证明书，并对每批量进场水泥抽样复检，复检合格后方可施工。

⑵ 选用质量优良的中粗砂和5～40mm的碎石子，并且每500～1000吨需抽样做一次颗粒分析和含泥量分析，以便及时调整砼配和比。

⑶ 砼配和比由现场取样送试验室做好配和比试验，施工时严格执行。

⑴ 混凝土拌制必须按照配和比过磅制作，推砂石料人员应将杂物和大于40mm粒径的石块剔除。

⑵ 砼搅拌工根据气候调节好用水量，每斗搅拌时间不少于90秒。

⑶ 采用≥0.75立方米运浆斗依靠轨道运输，可以缩短运输距离与时间，减少运输过程中造成的离析、泌水和坍落度损失。

导管采用直径219#3.5mm×2.5m的无缝钢管，游轮丝扣连接，密封性好、刚性强、不易变形。在使用前必须检查丝扣的好坏和导管内是否有残物；使用后应将导管清洗干净，涂油保护丝扣，堆放整齐。

根据孔深配置导管长度，并按先后次序下入孔内，导管口距孔底距离控制在400～600mm范围内，当第二次清孔结束时，在25分钟内注入足够的初灌量，以满足初灌导管埋入深度超过800mm，初灌量V确定如下：

V=[π·D2·K（he+h）+π·d2·hl]/4

V=[π×0.652×1.25×(0.6+0.8)+ π×0.22×22.74] ÷4=1.30m3

本工程选用储料斗容积1.25m3,加上运浆斗容积0.75m3，可以满足初灌量的要求。

之后，连续不断灌注水下砼，导管埋深一般控制在2.5～7.5m的范围内，不允许少于1.50m和超过10m。为了保证桩顶质量，砼灌注面应比设计桩顶标高高出至少2.50m，一般控制在3.00m左右。

⒌ 试块制作现养护

现场随机对搅拌砼取料，每桩一组，采用150×150×150mm标准试模，按规定要求制作，隔日拆模后现场水中养护，定期送试验室做抗压强度试验，一旦发现达不到标准，及时调整砼级配。

钢筋选用具有质量保证书，并通过抽样复检合格的钢筋由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭焊质量抽样送检，抽检数量为每200～300个焊接接头做一组试验。

钢筋笼在预制模中点焊成型，做到成型主筋直、误差小、箍筋圆、直观效果好。

钢筋笼的制作偏差范围控制如下：

钢笼长度：±100mm

为了使钢筋笼主筋有一定的保护层，在钢筋笼上设置混凝土垫块。整块采用水泥砂浆通过特制的模型制成，直径为100mm，厚度为50mm，中心穿一直径15mm的小孔，以便固定在钢筋笼的箍筋上，每隔2～4m设置一组垫块，每组垫块对称设置块。

根据设计笼顶标高与孔口标高，计算好钢筋笼的吊筋长度，吊筋采用二根直径20的钢筋固定的孔口机架底盘上，使钢筋笼准确地下入孔中位置。在水下砼灌注施工中，当砼面上升至钢筋笼底部附近时，应放慢灌砼速度，以免钢筋笼随砼面上升而造成钢筋笼的上浮。

⒈ 自身底盘重，稳定性强；

⒉ 操作简单，易学便于掌握，提高施工安全性；

⒊ 机械化施工相对提高，减少特殊工种和普工，便于管理与工种间的协调；

⒋ 工序之间紧密契接，缩短工序间隙时间，有利于工序质量的提高；

⒌ 大大缩短水下砼灌注时间，减免灌注堵管事故，有利于灌注质量；

挖孔张技术交底⒍ 可以准确地控制导管口距孔底的距离和埋管深度；

⒎ 从成孔到成桩连续作业，一气呵成，大大缩短施工工艺全过程，提高钻孔灌注桩的施工质量；

⒏ 工程施工不需要吊车，回转半径和占地面积均小，有利于文明施工，便于现场管理。

钻孔成孔速度由钻进速度所决定，而钻进速度主要取决于钻头的切土能力和循环泥浆的排土速度；两者间较小值。本工程的钻进成孔速度主要取决于排土速度。

⒈ 排土速度Vp(m3/h)

本工程施工的机械设备、配套机具见下表。

单管旋喷桩施工方案钻孔灌注桩施工设备一览表