钻孔灌注桩基础施工技术要点

钻孔灌注桩是根据地层要求，采用不同的钻孔方法形成一定形状（截面）的井孔。达到设计标高后，将钢筋骨架吊入井孔，然后灌注混凝土，成为桩基础的一种工艺。

1.钻孔的方法和原理可分为螺旋钻孔、正循环旋转钻孔、反循环旋转钻孔、潜水钻机钻孔、冲击钻孔、冲击钻孔和钻斗钻孔。

2、施工准备旋挖钻机教育

钻井场地应清除杂物，更换软土，平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可搭建岛屿、枕木或型钢等工作平台。当位于深水中时，可插入临时桩，设置固定工作平台，在钻井平台上组装钢管导架，用起重设备插入水墩钢管。工作平台必须坚固稳定，能够承受施工作业中的所有静态和活动负荷，并考虑施工设备的安全进出。

3、埋置钢护筒

护筒的作用：

固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入；l增加孔内水压，防止坍塌，引导钻头方向。生产要求：根据具体情况，护筒通常采用钢筋混凝土和钢制。钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~100cm 。护筒上部有1~2个溢浆孔；护筒内径略大于钻桩设计直径。回转钻机钻孔应增加20~30cm；冲击钻和冲击钻孔应增加30~40cm。埋设要求：钻孔前，在现场放线定位，根据桩位挖掘桩孔表面土，埋设护筒；埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法；埋深一般为2-4米，特殊情况应加深；护筒顶部高度应满足孔内水位设置高度的要求。

(1)水中墩钢护筒

钢护筒导向架组装在钻孔平台上，测量放线定桩位置→对接钢护筒→起吊钢护筒整体进水→调整护筒的倾斜度和位置，慢慢入床，定→安装震动打桩锤振动下沉→水钻桩施工安装钻机。精确定位、跟踪、监测、调整钢护筒振动下沉过程，满足规范要求，确保钻桩施工顺利进行。钢护筒厚度为4~12mm的Q235钢板卷制，护筒内径应大于桩直径20-40cm。钢护筒在车间内分段制造，平台对接后整体下沉。下沉时，导向架与护筒之间的偏差随时用木楔调整，护筒底部要求到达卵石层顶面。护筒顶口应高于施工水位或地下水位1.0-2.0m。

(2)浅滩和陆地钻孔桩钢护筒

在河滩桩位施工前，应建岛，岛的高度应高于施工地面0.5m，护筒的高度应高于地面.3m。钻孔内有承压水时，应高于稳定的承压水位2.0m以上。钢护筒厚度为4~12mm的Q235钢板轧制，内径比桩径应大于20-40cm。护筒埋深符合下列规定：粘性土不小于1m，砂土不小于2m。当表面土壤柔软时，至少将护筒埋在坚硬而致密的土层中.5m。护筒埋在海滩上，在护筒周围回填粘土，分层压实；护筒顶面中心与设计桩位的偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。水中筑岛，护筒应埋在河床面以下1m。

4、泥浆拌制

在钻孔桩施工中，泥浆的作用是增加孔壁的静压，在孔壁上造成一层泥皮，阻挡含水层，保护孔壁免坍塌。钻孔泥一般由水和粘土制成（膨润土）按适当的配合比配置添加剂，良好的泥浆胶体率不低于95%，含砂率不大于4%。桩基施工前，应开挖泥浆池，选择并准备足够好的造浆粘土或膨润土。造浆量为桩混凝土体积的两倍，泥浆比例可根据钻入不同地层及时调整。

6、钻孔施工

(1)一般要求:

钻机到位前，检查钻孔准备工作。钻机安装后的底座和顶部应稳定，钻机时不得有位移或沉降，否则应及时处理。钻井作业应分班连续进行，填写钻井施工记录，交接班时应说明钻井情况及下一班注意事项。要时刻注意地质变化，在地层变化处捞渣样，判断后记录记录本，与设计地质数据进行比较。

(2)钻进：

①正循环钻孔施工：

正循环是利用泥浆泵将泥浆以一定压力通过中空钻杆顶部，从钻杆底部喷出。底部的钻锥在旋转时将土壤松成钻渣，悬浮在泥浆中，随着泥浆的上升溢出到孔外的泥浆槽中，通过沉淀池沉淀净化，然后回收利用。

正循环孔的特点：

设备简单，操作方便，工艺成熟。 800mm钻进效率高。桩径大时，钻杆与孔壁之间的环形截面大，泥浆循环时回流速度低，排渣能力弱。如果泥浆返流速度增加到0.20m/s~0.35m/s，泥浆泵的排量需要很大，有时，此时必须提高泥浆的相对密度和粘度。但如果泥浆相对密度过大，稠度过大，钻渣难以排出，孔壁泥皮厚度大，影响桩和清孔。

②反循环钻孔施工：

反循环钻机泥浆的循环方式恰恰相反。泥浆通过真空泵或其他方法通过真空泵或其他方法（如空气吸泥机）通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵与钻锥一起钻入，将钻渣从孔底部吸出。

反循环孔的特点：

泥浆从钻杆与孔壁之间的环形间隙流入钻孔，以冷却钻头，并将沉载从钻杆内腔带回地面。由于钻杆内腔断面积远小于钻杆与孔壁之间的环形断面积，泥浆上回速度大，一般可达2 m/s ~3m/s更重要的是，它是正循环工艺泥浆的几十倍，可以提高压载能力，保持孔的清洁，减少压载机在孔底反复破碎的机会，大大提高孔的效率。这种成孔工艺是目前大直径成孔施工中有效先进的成孔工艺，因此得到了广泛的应用。

③冲击钻孔：

冲击钻机通过机架、卷扬机将带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，用自由下落的冲击力切割破碎岩层或冲击土层成孔。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，常用十字形冲击钻头。冲孔前应埋设钢管，并准备好护壁材料。冲击钻主要用于在岩层中形成孔。冲击锥钻提高一定高度后，用自由下落的冲击力破碎岩层，然后用挖泥船取出孔内的砂浆。

④钻孔钻孔(旋挖)

有三种主要艺有三种:干钻、清水钻和泥浆护壁钻进。l其主要特点是履带移动方便，成孔速度快，孔底干净。主要适用于砂土、粘土、粉土等土层施工，最大孔径可达1.5～4m，最大成孔深度为60~90m，能满足各类大型基础设施的要求。

⑤全套管冲成孔

特点：无噪音、无振动；不使用泥浆；挖掘时可直观判断土壤和岩性特征，方便现场确定桩长；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度容易掌握；孔壁不会坍塌，成孔质量高。成桩质量高；成孔直径标准，充盈系数小；清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。

锥头上有重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头然后自由下落冲入土中，然后启动卷扬机提升锥头，然后抓片闭合抓土。冲抓锥将土渣整体提升到地面，依次循环成孔。

冲抓锥成孔与冲击成孔施工相同的施工工艺、护筒安装要求、泥浆护壁循环等。

适用于在软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到硬土层时，应换成冲击钻施工。

⑥潜水钻机成孔

潜水钻机是一种旋转钻机防水电机变速器和钻头密封在一起，桩架和钻杆定位后可潜入水泥中钻孔。注入泥浆后，通过正循环或反循环排渣法反循环排渣法，石渣排至孔外。

潜水钻机是将电机、变速器和底部钻头结合成密封的专用钻机。机械体积小，质量轻，携带方便，桩架轻，移动灵活，钻入速度快(0.3～2.0m/min)，钻机噪音低，钻机效率高。最大成孔直径0.8-2m,钻进深度50m。

⑦全叶螺旋钻机成孔

成孔直径400-600mm，深度8－12m。适用于地下水位以上的一般情况粘性土、砂土、人工填土基础。不适用于地下水位以下的土层成孔作业和淤泥土。

无论采用何种钻孔方法，开孔位置都必须准确，开孔时应慢慢钻进，直到导向部位或钻头全部进入地层，才能加速钻进。减压钻应采用正反循环钻孔(含潜水钻)，即钻机的主体吊钩始终承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻机不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。用全护筒法钻进时，为使钻机安装平整，压入的第一节护筒必须垂直。钻孔开始后，应随时检测护筒的水平位置和垂直线。如发现偏移，应拔出护筒，调整后再压入钻孔。

钻孔排渣时，应保持孔内规定的水位和所需泥浆的相对密度和粘度。处理孔内事故停钻 钻头必须出孔。每钻进2m或在地层变化处，钻渣样品应从泥槽中取出，找出土壤并记录，及时排除钻渣，更换泥浆，使钻锥经常钻入新鲜地层。同时，注意土层的变化。在岩土和土层的变化中，应取出渣样，确定土层并记录在记录表中，以便检查地质剖面图。

(3)清孔

当钻孔达到设计标高时，应及时清除孔底沉渣厚度，保证桩基承载力；更换孔内泥浆，降低泥浆比例和含砂率，保证混凝土灌注质量。

清孔方法包括换浆、抽浆、挖渣、空压机喷射、砂浆置换等。

成孔检查合格后，应立即进行清孔。清孔方法应根据成孔工艺、机械设备和工程地质确定，主要包括吸泥法、换浆法、挖渣法等；浇筑水下混凝土前，摩擦桩沉渣厚度应小于30cm，嵌岩桩应小于10cm；清孔后，泥浆指标应符合以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手模无2~3mm颗粒，泥浆比例不大于1.1.含砂率小于2%，粘度为17-20s。

应注意清孔：

严禁用加大孔深的方法代替清孔，（旋挖钻机混凝土灌注前必须配备清孔设备)应通知现场监检查沉渣厚度，满足要求后方可灌注。

(4)钻孔质量检验

钻孔成孔后，应进行成孔检查，包括孔位中心、孔深、孔径、倾斜等。

(4)钻孔质量检验

钻孔成孔后，应进行成孔检查，检查内容应包括孔位中心、孔深、孔径、倾斜知设计人员进行现场地质确认。

钻孔检查项目及允许偏差：孔径、孔深应符合设计要求；孔位中心允许偏差100mm,倾斜度1%。

钻孔质量检验注：

成孔检查时，应在成孔第一时间通知现场监理进行验收；

此时检孔器生产要求：

应具有足够的刚度，外径应与设计桩径相同；桩径设计应为检孔器长度的4-5倍，不小于6米；检孔器两端应为锥形，高度不小于检孔器半径。

6、

钢筋笼施工

钢筋笼加工：

钢筋笼应在钢筋加工车间分段或现场制作，固定钢筋长度为宜。

6、

钢筋笼施工

钢筋笼加工：

钢筋笼在钢筋加工车间分段或现场制作，以固定钢筋长度为宜。主筋生产前必须矫直，无局部弯曲。主筋一般应尽量使用整个钢筋，分段后的钢筋接头应相互交错，确保同一截面的接头数量不超过主筋总数的50个

接头错开间距不小于35%d（d钢筋直径不小于50cm。

钢笼旋挖钻机进场教育的焊接和绑扎必须牢固，焊缝的长度和饱满度必须得到保证。桩体钢筋笼分段制作后，吊至现场下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两个钢筋搭接

端部应提前折叠到一侧，使两个接头与钢筋轴一致，接头长度不小于10d，双面焊不小于5d。焊缝需要去除焊渣，焊缝饱满。

钢笼吊装安装：

为保证骨架吊装时不变形，应采用两点吊装。第一个吊点位于骨架下部，第二个吊点位于骨架长度的中点至上三点之间。起吊时，先提起第一吊点，使骨架稍微抬起，再与第二吊点同时吊起。骨架离地后，第一吊点停止吊装，第二吊点继续升高。随着第二点的不断提高，第一个吊点慢慢放松，直到骨架垂直于地面，停止吊装。骨架进入孔口时，应矫直并缓慢下降。严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼顶部按孔顶标高设置吊筋。钢筋笼长时间连接，两个钢筋笼必须垂直对位。吊入钢筋笼时，对准孔位轻放慢放。如遇障碍，轻起轻落，正反旋转使之下放。高起猛落，强行下放湖南旋挖钻机培训学校，防止孔壁损坏造成塌孔。在下放过程中，始终注意观察孔内的水位，如发现异常现象，立即停止，检查孔是否坍塌。

7、

水下灌注混凝土

安装导管：

使用导管前，应组装编号，根据孔深计算导管的长度和节数。导管应直接进行水密试验，确认导管不漏水，拆卸良好。下放导管时要小心操作，避免挂钢筋笼，并做好记录。

二次清孔后，将导管轻轻下放到底，再上升25~40cm，对比导管的理论长度，将导管固定在灌注平台孔座上。灌注水下混凝土：计算和控制第一批封底混凝土的数量下落时有一定的冲击能，可将泥浆从导管中排出，并将导管下口埋入混凝土1m-3m桩体较长时，导管埋入混凝土的深度可适当放大。足够的冲击能量可以尽可能，是控制桩底沉渣、减少工后沉降的重要环节。桩基混凝土采用罐车运输和导管灌注，导管直径为25~30cm。在灌注过程中，导管的埋深应控制在2~6m。同时，应经常检测孔内混凝土表面的位置，并立即调整导管埋深。灌注开始后，应紧湖北旋挖钻机机手培训凑连续地进行，中间不得停止。灌注过程中，应防止混凝土混合物从漏斗顶部溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆中含有水泥，变稠凝结，导致检测不准确。在灌注过程中，应注意观察管内混凝土的下降和孔内水位的升降，及时测量孔内混凝土表面的高度，正确指挥管道的升降和拆除。提升导管时，应保持轴线垂直，位置在中间，并逐步提升。如果钢筋骨架卡在导管法兰上，可以转动导管，将钢筋骨架取出，然后移动到钻孔中心。为保证桩顶质量，桩顶设计标高以上应灌0.5m～1.0m。