[科普中国]-回转钻孔灌注桩

施工准备

施工准备主要包括：技术准备、现场准备、人、机、材准备及施工组织机构组建。

1、 技术准备

（1）技术准备工作主要包括：编制专项施工方案、图纸会审、技术、质量与验收规范、工艺流程等相关程序的交底，施工人员、特殊工种人员技术及安全培训；测量控制网络建立。

（2）桩基工程施工顺序及桩位顺序的编制：依据设计桩位平面布置图，确定桩基施工顺序并对桩位进行编号，便于施工顺序及质量控制。

（3）测量控制网络设置：

①区域（段）坐标、高程控制网点设置；

②测量仪器及基准点要求

1)测量仪器要求，设置区域控制网的测量仪器，测距仪器要求精度：角度误差±3°、测距误差±10mm，测高程仪器要求误差±3mm。

2）测量依据，测量依据设计图和业主移交的基准点，其基准点必须是国家二级坐标、高程基准点或相当于国家二级坐标、高程基准点，且数量不少于三点并通视，并有明确标志。

3）测量，依据管廊C段桩基平面布置图及区域坐标、高程控制网络，用GTS-332N全站仪引测坐标，用DS32水准仪引测高程。区域坐标控制网络采用附合导线进行测量，高程采用闭合导线进行测量；坐标测量往返复核误差3 mm内，高程测量路线的限差且闭合差在5mm内，否则应进行重新测量。

4）区域坐标、高程控制标桩设置，区域坐标、高程控制网标桩选用Φ20钢筋把顶端打磨平，在中心刻画十字丝或钻小孔；标桩钢筋长度50 cm，标桩用混凝土预制或用C20混凝土直埋；埋深50*50*80 cm。

5）区域控制网标桩在埋设20天后，进行复核复测，出测量成果报告，外管廊控制网分区段设置，坐标控制点距离不大于500 m、高程控制点距离不大于200 m。测量结果应符合测量验收规范规定验收标准，并将测量成果报告上报监理、业主主管工程师审核批准。

6）区域控制网点数量不少于三点，网点一般按等边三角形设置，网点的夹角不小于30°，控制网络等级应按三级设置。

2、人、机、材准备

（1）施工机械、机具准备：根据沿线桩基工程与工期节点，安排成套回转钻孔机施工沿线高压电线下灌注桩，并对机械设备进行检修、保养与报验。

（2）施工材料准备：

a、钢材：根据项目要求工程钢材采购。

b、电焊条:根据项目要求电焊条采购。

c、混凝土：根据项目规定采购混凝土。

d、其它建筑材料：冷底子油，环氧煤沥青漆。1

施工方法及技术要求1、埋设护筒

（1）、护筒采用钢板卷折而成，其内径应大于钻头直径100mm。护筒的顶部应开设溢浆口，并高出地面≥200mm。

（2）钢板护筒地基应夯实，四周外放1.5米左右，护筒与坑壁之间用现场原土填实，护筒中心应与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm.

2、泥浆制备

（1）、根据场地情况合理规划布置泥浆池、沉淀池、循环槽等泥浆循环系统。泥浆池的容积为钻孔容积的1.2～1.5倍，一般不宜小于4m3。

（2）、在粘性土层中成孔的泥浆，可在原土注入清水造浆。在砂土中成孔的泥浆，应先在泥浆池中投入高塑性粘土或膨润土造浆。

（3）、以原土造浆的循环泥浆比重应控制在1.1～1.3；以高塑性粘土或膨润土造浆的循环泥浆比重在砂土层中控制在1.2～1.3，在砂卵石层或容易塌孔的土层应加大至1.3～1.5，泥浆的控制指标：粘度18～22S；含砂率不大于8%；胶体率不小于90%。本工程由于是基础桩，钻进时防止塌孔的危险泥浆比重采用1.25～1.45.清孔后泥浆比重1.15~1.25之间。

3、成孔

1)、钻机安装时正循环，转盘中心、提升滑轮、立轴钻杆和护筒中心重合，其偏差不得大于20mm，钻机安装应平稳牢固。

2)、钻进时，在护筒内存放一定数量的泥浆或粘土球并开泵注浆循环，钻具下入孔内后要低档慢速轻压，钻头全部进入土层后逐渐增加速度和加大压力钻进。

3)、正常钻进时，应根据地层岩性合理调整和掌握钻压、钻速、泵量等钻进参数，在粘性土中宜用中等速度、中等压力、大泵量钻进，在砂土中宜用低速、轻压、大泵量钻进，在碎石土中宜用低档慢速，控制进尺、加大泥浆比重和增加泵量的方法钻进。

4)、加钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再拧卸加接钻杆。钻进过程中若发生孔斜、缩径、塌孔或护筒周围冒浆等情况时应停止钻进，经采取有效措施后方可施工。1

4、清孔

1、清孔采用正循环换浆方法，一般分两次清孔。

第一次清孔在钻进至设计深度后，使钻头慢速空转不进尺，不断循环换浆。刚开始清孔时泥浆比重大一点一般为1.25～1.45之间，地质不好取大值，随着孔底成渣的减少泥比重逐渐减少。

第二次清孔在安装导管后，利用导管输送循环泥浆。清孔后孔底泥浆的含砂率应≤8%，粘度≤28S，泥浆比重1

检验方法：计算混凝土实际使用量与桩体积之比。

检验数量：抽检10%，自检，每桩一次。

9、桩顶标高：允许偏差-50mm，+30mm。

检验方法：用水准仪测量。

检验数量：抽检10%，自检，每一根桩。

从成桩到开始试验的间歇时间，在桩身强度达到设计强度的前提下，对于砂类土，不应少于10d；对于粉土和粘性土，不应少于15d；对于淤泥质土，不应少于25d。承载力试验检测由建设单位委托相关单位进行。1

注意的问题1、泥浆护壁成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉陷等情况，要停止钻进。经采取措施后，方可继续施工。

2、钻进速度，要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定。

3、水下混凝土面平均上升速度不小于0.25m3/h。浇筑前，导管中要设置球、塞等隔水，浇筑时，导管插入混凝土的深度不小于1m。

4、施工中要经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆粘度18～22，含砂率不大于4%～8%，胶体率不小于90%。

5、清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持浆面稳定。

6、钢筋笼变形：钢筋笼在堆放、运输、起吊、人孔等过程中，必须加强对操作工人的技术交底，严格执行加固的技术措施。

7、混凝土浇到接近桩顶时，随时测量顶部标高，以免过多截桩或补桩。1

灌注过程中常见问题混凝灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两大方面是关系到桩身混凝土的好坏。应注意混凝土的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加缓凝剂。掌握好混凝土的和易性及其坍落度，防止混凝土在灌注过程发生离析和堵管

1、灌注混凝土时堵管

1） 灌注混凝土时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起。

2） 灌注导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格

3） 导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3 倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力 p 的 1.3 倍。

4）灌注导管底部至孔底的距离应为 300 一 500mm ，在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作，其直径和椭圆度应符合使角要求，其长度应 ≤200mm 。

5） 完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土，若因故推迟灌注混凝土，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。

2、灌注混凝土过程钢筋骨架上浮

①引起灌注混凝土过程钢筋骨架上浮的主要原因有：

（1）混凝土初凝和终凝时间太短．使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋骨架底时混凝土结块托起例筋骨架．

（ 2 ）清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内棍凝土逐渐升高，当砂层上升至钢筋骨架底部时便托起钢筋骨架．

（3 ）混凝土灌注至钢筋骨架底部时，灌注速度太快，造成钢筋骨架上浮

②为防止钢筋骨架上浮，除保证混凝土的质量，认真清孔外，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部 lm 左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口 4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部 2m 以上，然后恢复正常灌注速度。

3、桩身混凝土强度低或混凝土离析

发生桩身混凝土强度低或混凝土离析的主要原因是施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差．严格把好进厂水泥的质量关，控制好施工混凝土配合比，掌握好搅拌时间和混凝土的和易性，是防止桩身混凝土离析和强度偏低的有效措施。1

4、桩身混凝土夹渣或断桩

①引起桩身混凝土夹泥或断桩的原因主要有以下四个方面：

( 1 ）初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进人混凝土；

( 2 ）混凝土灌注过程拔管长度控制不准．导管拔出混凝土面；

( 3 ）混凝土初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；

( 4 ）清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝士的正常上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包人混凝土内。严重时可能造成堵管事故，导致混凝土灌注中断。

②预防办法

导管的埋置深度宜控制在 2 - 6m 之间混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌人量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度≥ 2m 单桩混凝土灌注时间宜控制在 1.5 倍混凝土初凝时间内。

5、桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求

桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求，其主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。

对于桩径≤ l000mm 的桩，超灌高度不小于桩长的 4 % ．对于桩径> 1000mm 的桩，超灌高度不小于桩长的 5 %。对于大体积混凝土的桩，桩顶 10m 内的混凝土应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。

6、混凝土灌注过程因故中断

混凝土灌注过程中断的原因较多，在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下，可采用如下方法进行处理：

（1）若刚开灌不久，孔内混凝土较少，可拔起导管和吊起钢筋骨架，重新钻孔至原孔底，安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土；

（2）迅速拔出导管，清理导管内积存混凝土和检查导管后。重新安装导管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注棍凝土，待隔水栓完全排出导管后，立即将导管插人原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成；

（3）混凝土灌注过程因故中断后拔除钢筋骨架，待已灌混凝土强度达到 C15 后，先用同级钻头重新钻孔，并钻除原灌混凝土的浮浆。再用φ 500 钻头在桩中心钻进 300 -500mm 深，这样就完成了接口的处理工作，然后便可按新桩的灌注程序灌注混凝土。2

安全措施1、 健全安全生产管理网络，工程设专职安全员，各作业机组均设立兼职安全员，成立以项目经理为首的安全领导小组，安全员有权实施安全否决，对违犯规定的班组和个人直接作出处理，争取整个工程无工伤事故。

2、 施工前，组织职工学习安全操作规程，进行安全生产教育，做好安全技术交底工作，未接受教育者不准上岗。

3、严格做到安全用电，电器设备装配漏电保护器,电缆要用绝缘支架架起。

4、所有进入施工现场的人员都必须戴安全帽,着工作服,上塔必须系安全带；场内安全标志醒目。

5、认真交接班，开好班前班后会，上班前和上班时间严禁喝酒，开展好安全活动日活动。

6 、升降钻具和钻机搬迁是安全生产的关键环节,要特别注意，避免事故的发生，更要注意吊装作业的安全问题。

7、 油料、氧气、乙炔及其它易燃品须远离烟火，妥善存放,施工现场配备灭火器材。

8、配备排水设备。场地内要保持整洁，工作道路畅通，做到文明生产。

9、 安全标志齐全，机台以标准化管理要求挂标志牌。

10、对空孔应及时回填并采取安全防护措施。

11、由于进行24小时连续施工，混凝土搅拌车及运材车进出场，可能会有

扰民事件发生，我方将积极配合总包单位解决好扰民问题。

12、泥浆不得外流，泥浆处理必须交给专业的公司处理或政府指定的存放地点

13、 特殊工作要持证上岗。

安全工作重在预防,安全教育须经常进行,特别是各级管理员不能麻痹,要有布置、有检查、有处理。2