混凝土鉆孔灌注樁施工工藝

　?。ㄒ唬?、機械鉆孔灌注樁工藝流程圖

　?。ǘ?、施工方法及技術措施

　　針對本工程的地質情況，決定采用機械鉆孔，且機械鉆孔具有成孔速度快等優點。鉆孔灌注樁采用泥漿護壁，機械鉆進成孔、正反循環清孔，現場制作、安放鋼筋籠，水下砼灌注成樁。

　　1、測量定位

　　用經緯儀測放樁位，樁位中心插一鋼筋，四周各打一根控制樁來控制樁位中心，用砂漿固定控制樁，并經復核合格后，進入下道工序。

　　2、埋設護筒

　　護筒采用4～8mm厚的鋼板加工制成，高度1.5m，內徑為D（樁徑）+20cm，護筒上部開設1～2個溢漿孔；校核樁位中心后，在護筒四周用粘土分層回填夯實，護筒埋設深度一般為1.2～1.5m。

　　3、機械成孔

　　護筒埋設好后，樁機就位，使鉆頭中心對準護筒中心，要求偏差不大于±20mm。并及時加片石，粘土泥漿護壁，使孔壁擠壓密實，直至孔深達護筒底以下3～4m后，才可加快鉆孔速度。鉆孔時應及時將孔內殘渣排出，并定時補漿，直至設計深度。每鉆進1～2m時檢查一次鉆桿的垂直度，如發生斜孔、塌孔或護筒周圍冒漿時，應停機。待采取相應措施后再進行施工。

　　粘土中鉆進時，采用原土造漿。

　　在較厚的砂層中鉆進時，采用膨潤土制備泥漿或在孔中投入粘土造漿，為使泥漿有較好的技術性能，適當摻加碳酸鈉等分散劑，其摻量為加水量0.5%左右。

　　泥漿性能指標選擇

　　成孔方法地層情況泥漿性能指標

　　相對密度粘度（S）含砂率（%）膠體率（%）失水率（m1/30min）泥皮厚（mm/30min）靜切力（Pa）酸堿度

　　機械鉆孔粉質粘土1.05～1.20**～228～4≥96≤25≤21.0～2.58～10

　　砂層1.2～1.522～28≤4≥95≤20≤33～58～11

　　樁基工程中常遇到問題、原因及預防和處理措施：

　　常遇問題主 要 原 因預防及處理措施

　　孔壁坍落水頭壓力不足孔內水位必須高出地下水水位2m

　　成孔速度太快，容易使孔孔壁塌方成孔速度視地質情況而異

　　放鋼筋籠時碰撞了孔壁從鋼筋籠解扎，吊插以及定位墊塊，設置安裝環節等均應予以注意

　　水頭太大，超過需要時，使鉆頭外側的土發生涌起翻砂以至破壞孔內靜水壓原則上應取地下頭±2.0m

　　樁機偏斜

　　地面不平或不均勻沉降使鉆機底傾斜導致鉆孔偏斜彎曲或連接不當，使鉆頭鉆桿中心成不同軸場地要平整，鉆架就位后轉盤與低架要水平，鉆架頂端的起重滑輪邊緣因固定的鉆孔在同一軸線上，鉆桿接頭應逐個檢查及時調整，彎曲的鉆桿及要時更換

　　樁身夾泥或斷樁混凝土丹落度太小，粗骨料粒太大，未及時提升導管，導管偏斜等原因使導管堵塞。提升導管碰撞鋼筋籠使孔壁土擠入砼中，導管未扶正砼配合比嚴格按設計要求配比，粗骨料粒徑及坍落度均應滿足規范要求，灌砼隨時檢測頂層上升高度，避免導管埋入過深或提升導管太快而脫離砼面

　　終孔時以樁長控制為標準進行驗證。鉆孔過程中，為防止跑架，應隨時校核鉆桿是否對中樁位中心，發生偏差應立即糾正。成孔后，應用測繩下掛0.5kg重鐵砣測量檢查孔深，核對無誤后，經監理工程師終孔驗收后，進行下一道工序。

　　4、鋼筋籠制作安裝

　　鋼筋骨架現場制作，在一次清孔完畢后，起鉆、吊車吊放鋼筋骨架。鋼筋籠外側設置控制保護層厚度的墊塊（砼保護層厚度為50mm），其間距豎向為2m，橫向圓周不得小于4處，頂端應設置吊環，鋼筋骨架在井口分段焊接，采用單面搭接焊時，焊接長度10d，受力鋼筋接頭應相互錯開，在任一焊接接頭中心至長度為鋼筋直徑的35倍且不大于500mm的區段范圍內有接頭的受力鋼筋截面面積占受力鋼筋總截面面積的百分率不大于50%，同一鋼筋上應盡量少設接頭，接頭位置應設置在受力較小處，鋼筋規格、等級、間距等安放必須準確。鋼筋籠的制作應符合圖紙設計和建筑地基基礎工程施工質量驗收規范《GB50202-20**》要求。

　　鋼筋籠制作允許偏差表（mm）

　　項次項目允 許 偏 差

　　1主筋間距±10

　　2箍筋間距±20

　　3鋼筋籠直徑±10

　　4鋼筋籠傾斜度±0.5%

　　5鋼筋籠安裝深度±100

　　6長度±100

　　鋼筋籠在運輸和吊裝時，應防止變形，安放應對準孔位，不得強行插入和碰撞孔壁，就位后應立即固定。鋼筋籠安裝可用小型吊運機具或起重機吊裝就位。對直徑和長度大的鋼筋籠，可分節制作和安裝，且在每節主筋內側每隔4m設一道井字Ф20加強支撐，與主筋焊接牢固組成骨架。

　　鋼筋籠安裝完畢時，應會同建設單位、監理單位對該項進行隱蔽工程驗收，合格后應及時灌注水下砼。

　　5、安放導管

　　導管采用壁厚5mm的無縫鋼管制作，直徑Ф250，導管必須具有良好的密封性能，使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，進行水密試驗的水壓不應小于孔內水1.3倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注時最大壓力的1.3倍。導管吊放時應居中且垂直，下口距孔底0.3～0.5米，最下一節導管長度應大于4米。導管接頭用法蘭或雙螺紋方扣快速接頭。

　　6、清孔

　　本工程采用正反循環工藝清孔，反循環采用氣舉法清孔,防止二次清孔因沉淤過厚而難以清理，以及保證鋼筋籠下放順利；二次清孔在導管下放后，利用導管進行，二次清孔泥漿比重控制在1.15～1.2，粘度≤28s，含砂率≤8%，孔底沉渣厚度≤200mm。清孔過程中，必須及時補給足夠的泥漿，并保持孔內漿液面的穩定和高度。清孔完畢后，必須在30分鐘內進行灌注砼。

　　7、水下砼灌注施工

　　水下砼灌注是成樁過程的關鍵工藝，施工人員應從思想上高度重視，在做好準備工作和技術措施后，才能開始灌注。本工程采用自拌砼，混凝土強度等級C20，用砼運輸車或人力斗車運至現場，導管水下砼灌注。砼必須具備良好的和易性，坍落度控制在18～22cm。砼充盈系數大于1.1，水泥用量不少于400kg/M3，含砂率為40%～45%，并選用中粗砂，粗骨料的最大粒徑應為<40mm，采用二級配，砼初凝時間一般宜低于3～4小時。

　　采用同標號砼隔水塞隔水。料斗砼灌注量應計算準確，保證導管埋入砼中不小于1.5m。

　　灌注前，在料斗內灌入0.2m左右的1:1.5水泥砂漿。灌注時，保證導管埋入砼中1.5～6m，每根樁的灌注時間符合下面規定：灌注量10～20M3不得超過2h，灌注量20～30M3不得超過4h，砼

澆筑要一氣呵成，不得中斷，并控制在4～6h內澆筑完，以保證砼的均勻性，間歇時間一般應控制在15min內，任何情況下不得超過30min。最后一次灌注砼量，應高出樁頂設計標高0.5～0.6m，砼澆筑完畢，馬上清除0.3～0.4M，余下的待施工承臺時再鑿除，以利新老砼結合和保證砼質量。

　　8、泥漿渣土處理措施

　　成孔過程中產生的泥漿及時排放至儲漿池，再抽進全封閉泥漿車運至棄置點，產生的淤泥渣土及時成堆，然后由渣土車運至棄置點。

　　9、成品保護

　?。?）已完成的樁，不允許車輛或鉆機從鄰近經過，以免造成斷樁或樁位偏移情況。

　?。?）樁芯砼澆筑完成，在砼終凝后，應及時進行浸水養護，養護時間不少于14晝夜。

篇2：大橋鉆孔灌注樁施工工藝

　　大橋鉆孔灌注樁施工工藝

　　施工程序

　　施工準備→平整場地及排泥漿溝→測量放樣→護筒埋設→鉆孔施工←護壁泥漿→清孔→鋼筋骨架的就位→水下混凝土的灌注→破除樁頭和質量檢測

　　1、施工準備

　　1.1技術準備

　　1.1.1 20**年3月10日前熟悉施工設計圖紙，對K24+073柴河二號大橋的原設計圖紙審核完畢，同時鉆孔灌注樁施工作業指導書已經下發。

　　1.1.2 導線復測及加密導線點布設已全部完成，并通過監理復核批復?，F場已經依照施工圖精確定出挖孔樁位，及護樁。

　　1.2 試驗準備：鉆孔灌注樁混凝土配合比及進場原材料的試驗工作已經完成。鋼筋、砂石料、水泥試驗結果詳見試驗資料。

　　2、平整場地及排泥漿溝

　　進場后須先清理雜物，進行場地平整。按照施工方案開挖泥漿坑、排泥漿溝。開工前做到"三通一平"，即水通、電通、路通、場地平，為鉆機就位、施工人員操作及機械運轉創造有利條件。

　　3、測量放樣

　　施工前進行精確的坐標計算，并報請監理工程師審核，批準后再測量放樣，準確定出具體施工樁位。

　　4、護筒埋設

　　橋梁樁位中心線施工放樣成果經監理工程師批準后，進行具體的樁位施工放樣工作（采用全站儀放樣）。用"十字交會法"控制樁位的中心位置，附近加設控制樁后，進行基坑開挖、護筒埋設工作；護筒埋設完畢，在護筒上邊緣用紅（白）漆點上十字線控制點。護筒采用厚5～8mm的鋼板卷制而成，護筒直徑1.6m，護筒高2m,護筒要焊接牢固，連接嚴密不漏水。陸地埋設護筒時，護筒頂端應高出施工水位1.5m、高出地面0.3m，護筒埋置深度2～4m。埋置后的護筒中心線與樁中心線重合，平面位置偏差不得大于5cm。在鉆孔過程中，隨時檢查復核護筒位置的準確性。陸上或筑島施工的護筒在灌注完混凝土后直接拔除。

　　5、鉆孔

　　根據地質情況和樁基數量，考慮到時間緊迫，我部配備沖擊鉆機5臺，發電機機組1套。

　　鉆孔灌注樁施工采用沖擊鉆孔機成孔，配置推土機或汽車起重機就位。鉆機就位前，應對鉆架和各種鉆具進行檢查、維修，鉆具規格必須符合設計樁徑的要求。鉆機安裝就位時，底座和頂端應平衡，鉆機底座地基堅實平整，鉆孔支架平臺牢固穩定，不得產生位移或沉陷。鉆機、鉆架或桅桿的頂端應用風纜繩固定，并在鉆進過程中經常檢查，頂部滑輪緣的鉛垂線和錐頭的中心應對準樁位的中心，其偏差不大于2cm。

　　當上述準備工作妥當后，即可開始鉆孔。鉆孔開始后要認真按項目填寫施工原始記錄和檢查記錄。開鉆時慢速鉆進，待導向部位或鉆頭全部鉆進地層后，方可加速鉆進。

　　采用沖擊法造孔，用小沖程開孔，使初成孔堅實，豎直、圓順，能起導向作用，并防止孔口坍塌，鉆孔深度超過鉆錐全高時，方可施行正常沖擊。在鉆機沖孔時，應勤松繩，防止打空錘。在起落錐頭時，速度應均勻，不得突然加速，以免碰撞孔壁造成坍孔，并防止錐頭擺動過大，造成擴孔加大，增加灌注混凝土的數量。沖擊鉆錐起吊進出孔口時，嚴禁孔口附近站人，防止鉆錐撞擊發生人身事故。禁止錐頭砸撞或重壓護筒，當發現或懷疑護筒有位移時，應停止作業，由測量人員重新定位后再進行鉆進。

　　鉆孔施工在間距5m內的混凝土灌注樁完成24h后才能開鉆，避免干擾相鄰樁混凝土的凝固。在中途停鉆，應保持孔內具有規定的水位要求和泥漿比重及粘度，以防坍孔。當停電或發生機械事故時，錐頭應提出孔外或懸吊孔中，以防塌孔或泥砂沉淀埋住錐頭。當鉆孔深度達到弱風化巖層時，及時通知監理工程師予以認可，認可后繼續鉆進到入巖深度，并同時用探孔器檢查成孔情況，探孔器長度為4~6倍的樁基直徑，在鉆進過程中要伴隨著鉆進深度留取巖樣并做好鉆進記錄，檢測無誤后可用起重機將鉆機移位。

　　6、護壁泥漿

　　在鉆孔中，由于泥漿相對密度大于水的相對密度，故護筒內同樣高的水頭，泥漿的靜水壓力比水大。由于靜水壓力的作用，泥漿可作用在井孔壁形成一保護層，防止孔壁坍塌。另外，泥漿還起到浮懸鉆渣、冷卻鉆頭等作用，鉆孔時采用泥漿護壁。其性能要滿足以下要求：a、塑性指數大于25、小于0.005mm的粘粒含量大于50%；b、相對密度1.20-1.40、粘度22-30Pa.s、含砂率≤4%。

　　7、清孔

　　當鉆孔深度達到嵌入弱風化巖層2.5倍直徑要求后，開始進行清孔經自檢合格后，及時通知監理工程師。監理工程師對孔深、傾斜度、孔徑、及泥漿性能指標進行檢測，合格后開始吊裝鋼筋籠，吊裝鋼筋籠完成后并在灌注砼前，再次進行孔深的量測，得出的沉淀厚度若大于3cm，進行第二次清孔，符合以下要求后方可灌注砼。

　?、傧鄬γ芏?.03-1.10、粘度17-20Pa.s、含砂率＜2%；

　?、诳椎钠矫嫖恢闷钊簶叮?00mm單樁：50mm；

　?、坫@孔直徑不小于設計樁徑；

　?、軜兜膬A斜率不大于1%；

　?、輼堕L不小于設計樁長；

　　清孔時孔內水位保持在地下水位或孔外水位以上1.5～2.0m，以防止鉆孔的塌陷。清孔時將附于護筒壁的泥漿清洗干凈，將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。清孔工作的質量對樁的承載力影響甚大，必須特別注意當清孔完成后在較短時間內不能灌注混凝土時，暫不要清孔、掏漿，以免減少泥漿對孔壁的壓力造成坍孔。

　　不得用加深鉆孔深度的方法代替清孔

　　當超出以上質量標準要求時，應調整鉆具進行挽救或返工處理。

　　8、鋼筋骨架的就位

　　鋼筋籠制作與安放

　　鋼筋制作和吊放允許偏差：主筋間距±20mm；箍筋間 距±10mm；骨架外徑±10mm；骨架保護層厚度±10mm；骨架底面高程±50mm。

　　在鋼筋正式焊接之前，先進行現場條件下的焊接性能試驗，合格后進行正式施工。鋼筋籠的主筋采用閃光對焊，鋼筋籠接長采用電弧焊。大風及雨天現場進行焊接時，采取防風防雨措施，焊接后鋼筋接頭冬季保溫冷卻，其它時間自然冷卻，并避免碰到雨水。

　　骨架采用整體制作加工,采用吊車施工作業,主筋的焊接接頭必須按規范要求錯開。

　　為保證鋼筋籠的保護層厚度，每隔2m對稱焊接四個"耳環"。吊裝時，為保證鋼筋籠不變形，避免鋼筋籠在吊裝過程中產生變形，采取在鋼筋籠上設置杉木桿以加強整體剛度。鋼筋籠入孔后采取可靠的固定措施，加設槽鋼焊接等,防止灌注砼時鋼筋籠上浮或下落。

　　制作成型后的鋼筋骨架必須安放在平整、干燥的場地上。存放時，每個加勁筋與地面接觸處都墊上等高的木塊,每組骨架的各節段要排好次序，便于使用時按順序裝車運出。在骨架每個節段上都要掛上標志牌，寫明墩號、孔號、節號、機長、操作手、護筒標高、樁底標高、樁長、鋼筋距護筒頂長度、混凝土頂距護筒頂長。

　　9、水下混凝土的灌注

　　灌注水下混凝土前，重新探測孔深，泥漿的回淤厚度，鋼筋籠的偏差,檢驗合格后,開始灌注水下混凝土，導管提前進行試壓，在孔外試拼導管，一端用螺栓將加膠墊的鋼板連接在套管上，一端連接輸風管接頭，先灌入70%的水，然后再輸入4.0kPa的風壓，滾動導管數次，經過十五分鐘不漏水為合格。導管內徑30cm，法蘭盤連接。底節長4m，其余節段為1.5m、2m，接頭處設錐形護套，以防提升導管時鋼筋籠掛起，導管下放的長度距孔底0.3～0.4m。

　　首批灌注混凝土的數量計算過程

　　V≥π*D2/4*（H1+H2）+(π*d2*h1)/4

　　式中：V-灌注首批混凝土所需數量（m3）；

　　D-樁孔直徑（m）；

　　H1-樁孔底至導管底端間距，一般為0.4m；

　　H2-導管初次埋置深度（m）；

　　d-導管內徑（m）；

　　h1-樁孔內混凝土達到埋置深度H2時，導管內混凝土柱平衡導管外（或泥漿）壓力所需的高度（m），即h1=Hw*Yw/Yc；

　　Hw-井孔內水或泥漿的深度（m）；

　　Yw-井孔內水或泥漿的重度（KN/m3）；

　　Yc-混凝土拌和物的重度（取24KN/m3）。

　　首批混凝土的灌注應使用大料斗，以保證能將孔底泥渣沖擊干凈。料斗的容量應滿足導管的初次埋置深度不小于1.0m的要求和填充導管底部間隙的需要。灌注混凝土開始后，應連續不斷地進行，混凝土的拌合物應徐徐灌入導管，防止在導管內造成高壓氣囊。在灌注過程中，經常探測混凝土頂層的高度并做好記錄，及時提升和拆除導管，導管的埋置深度一般控制在2.0～4.0米。最大埋深一般不大于6m，最小埋深不得小于2m。提升導管時勻速緩慢提升，用力不要過猛，導管始終在孔的中央位置，使導管不卡管、不掛鋼筋籠、不漏水。避免用力過猛將導管拔出混凝土面，杜絕斷樁事故發生。為防止鋼筋籠上浮，當混凝土面接近鋼筋籠底部1米左右時，應放慢灌注速度。當砼面上升到鋼筋籠底口4米左右時，提升導管使導管底口高于鋼筋籠底口2米以上，即可恢復正常灌注速度。灌注水下混凝土后期，導管上口應高出樁頂或護筒內水面4至6米以上，不允許采取升降導管的方法使混凝土下落。

　　在整個灌注過程中，施工員、質檢員、試驗員堅守崗位，精心組織施工，發現問題及時解決，認真填寫水下混凝土灌注樁施工原始記錄，做好試塊，隨機取樣，同時通知監理工程師。

　　為保證樁頂質量灌注樁的樁頂高比設計標高高出0.8米，多余部分在接樁前鑿除，樁頭鑿除后應無松散、夾泥現象，無偏位和保護層不足等缺陷，以便接柱。

　　灌注水下砼必須采用砼罐車送砼。不允許用人工推車、拖拉機等簡易輸送工具來灌注水下砼。每次灌注水下砼前，應認真檢查導管密封圈的完好情況，一般情況下每灌注100延米更換一次密封圈。