1、鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn),1,上海珠宇工程咨詢管理有限公司 編制人：陳彩錄,2,目 錄,一.鉆孔灌注樁種類及特點(diǎn) 二.鉆孔灌注樁施工工藝流程 三.質(zhì)量通病及處理措施,一. 灌注樁的種類及特點(diǎn),4,鉆孔灌注樁：指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鋼筋骨架（籠）吊入井孔中，灌注混凝土形成的樁基礎(chǔ)。 鉆孔灌注樁的施工設(shè)備主要有三種：沖擊鉆、循環(huán)鉆和旋挖鉆。,1.沖擊鉆 利用沖擊鉆頭進(jìn)行沖擊破碎形成樁孔，主要用于地質(zhì)較硬、有巖石等較硬地層的鉆孔施工。目前國(guó)內(nèi)主要有手動(dòng)拉桿式和自動(dòng)式2種。 在地基承載力較大的地質(zhì)情況下，無法采用循環(huán)鉆和旋挖鉆,此刻采用沖擊鉆。 優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)于各

2、種地質(zhì)，尤其可用于地基承載力較大的地質(zhì)情況。 缺點(diǎn)：動(dòng)力功率大耗電率高，移動(dòng)不便，沖擊振動(dòng)有噪音影響周圍環(huán)境。,手動(dòng)式拉桿式?jīng)_擊鉆：應(yīng)用較為廣泛的一種沖擊鉆。 依靠錘頭的自身重量向下沖擊巖層，然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)通過鋼絲繩提升錘頭。,優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于堅(jiān)硬地層，可以人工控制錘頭的沖程，加大對(duì)地層的沖擊力度，縮短成孔時(shí)間。 缺點(diǎn)：工作需要人工拉桿進(jìn)行操作，增大了人力支出。,手動(dòng)拉桿式?jīng)_擊鉆,自動(dòng)式?jīng)_擊鉆：近幾年的手動(dòng)式演化版，俗稱磕頭鉆。,主要優(yōu)點(diǎn)：移動(dòng)方便，鉆頭可自動(dòng)上下移動(dòng)打鉆節(jié)省人力。 主要缺點(diǎn)：鉆頭沖程可調(diào)控范圍過小，碰到堅(jiān)硬地層不能用大沖程沖擊巖層。 另一個(gè)缺點(diǎn)與其移動(dòng)方便相輔相成：輪胎易下陷。,自動(dòng)

3、式?jīng)_擊鉆,2.循環(huán)鉆：在泥漿護(hù)壁的條件下利用鉆頭旋轉(zhuǎn)的力對(duì)地層進(jìn)行旋轉(zhuǎn)沖擊從而形成樁孔。 循環(huán)鉆根據(jù)泥漿的循環(huán)方式分為正循環(huán)和反循環(huán)二種。 循環(huán)鉆在粘土、亞粘土、淤泥類土質(zhì)和粉砂層地質(zhì)施工中優(yōu)勢(shì)明顯，施工速度僅次于旋挖鉆，且施工成本比旋挖鉆低。 現(xiàn)在主要是車載循環(huán)鉆，移動(dòng)方便快捷。但也需要配置泥漿池和沉淀池，容易造成施工場(chǎng)地臟、亂、差。,正循環(huán)鉆機(jī)：泥漿由泥漿泵從泥漿池里抽到鉆桿里,通過鉆桿不斷的輸送到鉆井里,然后從鉆井井口自然的排出來,同時(shí)把鉆渣帶出到地面上來.,優(yōu)點(diǎn)：護(hù)壁效果好，施工無振動(dòng)無噪音無擠壓。 缺點(diǎn)：靠鉆井液(泥漿)的自然循環(huán)方式排渣,所以循環(huán)能力和排渣能力都比較弱,只能排出一部

4、分鉆渣,而且顆粒比較大的鉆渣也不能排出來,鉆井里殘留的鉆渣比較多,影響了鉆進(jìn)速度,鉆具的磨損也比較大.,反循環(huán)鉆機(jī)：泥漿是用泥漿泵從鉆井的井口(鉆桿外面)向鉆井里輸送,再用壓縮空氣或泥漿泵,從鉆桿的中間抽出來。,優(yōu)點(diǎn)：循環(huán)能力和排渣能力都比較強(qiáng),不但排渣干凈,而且顆粒比較大的鉆渣也能排出來，使清孔時(shí)間縮短。且無噪音污染。 缺點(diǎn)：很難在比鉆頭吸渣孔大的卵石和漂石中鉆進(jìn)，水壓和泥漿比重管理不當(dāng)容易坍孔。,3.旋挖鉆:是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械 主要鉆進(jìn)工藝有三種：干式鉆進(jìn)、清水孔鉆進(jìn)和泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。 其主要特點(diǎn)為自帶履帶移動(dòng)方便和成孔速度快，孔底干凈。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等

5、土層施工，最大成孔直徑可達(dá)1.54m，最大成孔深度為6090m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。,2020/7/21,二.鉆孔灌注樁施工工藝流程,成孔 下導(dǎo)管和鋼筋籠 灌注水下混凝土 成樁,簡(jiǎn)要圖示：,陸地: 清除雜物、換除軟土、平整壓實(shí)，場(chǎng)地位于陡坡時(shí)，也可用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺(tái)。,深水：水中圍堰,淺水： 在淺水中，宜用筑島圍堰法施工，筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。,（一）.平整場(chǎng)地 為鉆機(jī)提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺(tái)，防止鉆機(jī)偏移引起偏孔和鉆機(jī)傾覆及罐車沉陷等問題。,1.護(hù)筒的作用： （1）定位。 （2）避免孔口周圍雜物掉入孔內(nèi)。 （3）保持泥漿水位，防止坍孔。 2.護(hù)筒的制作要求： 使用

6、旋挖鉆機(jī)鉆孔應(yīng)比鉆頭大約20cm，使用沖擊鉆機(jī)鉆孔應(yīng)比鉆頭大約40cm。,17,（二）.護(hù)筒埋置 護(hù)筒是埋置于鉆孔樁孔口的一個(gè)圓筒，在進(jìn)行埋置護(hù)筒前必須進(jìn)行測(cè)量放樣，因護(hù)筒一經(jīng)埋置，樁位就已確定。,3.護(hù)筒的埋置要求 （1）護(hù)筒應(yīng)按樁位準(zhǔn)確埋設(shè)，其中心與樁位中心的偏差不應(yīng)大于20mm，并應(yīng)保持護(hù)筒垂直。 （2）護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)超過雜填土埋深，護(hù)筒底口埋入粘性土原土深度不應(yīng)小于0.2m。有障礙的樁位，需清障處理后在埋設(shè)護(hù)筒。 （3）護(hù)筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m，必須滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時(shí)應(yīng)高出施工地面0.5m。,18,3.護(hù)筒的埋置要求 （4）成孔施工應(yīng)不間斷地一次完成，

7、不得無故停鉆。成孔完畢后的工序應(yīng)連續(xù)施工，成孔完畢至灌注混凝土的間隔時(shí)間不宜大于24小時(shí)。 （5）護(hù)筒宜選用鋼板卷制，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。護(hù)筒的內(nèi)徑宜比設(shè)計(jì)樁徑大100mm。,19,2020/7/21,2020/7/21,20,.護(hù)筒埋設(shè),2020/7/21,2020/7/21,21,護(hù)筒埋設(shè),（三）.泥漿制備,泥漿作用： 在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤(rùn)滑鉆具 、排渣。 注入孔內(nèi)泥漿指標(biāo)要求： (1)泥漿密度：正循環(huán)成孔1.15 反循環(huán)成孔 1.10。 (2)漏斗粘度：正循環(huán)1822s， 反循環(huán)1618s。,22,2020/7/21,2020/7/21,23,泥漿三大指標(biāo)檢驗(yàn)儀器,泥漿

8、比重,粘度,含砂量,2020/7/21,泥 漿 池 設(shè) 置 及 圍 護(hù),2020/7/21,泥漿池,2020/7/21,泥漿池,泥漿護(hù)壁成孔灌注 樁泥漿池,（四）.鉆孔施工,27,（1）成孔時(shí)鉆機(jī)定位應(yīng)準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)固，回轉(zhuǎn)盤中心與設(shè)計(jì)樁位中心偏差不應(yīng)大于20mm。鉆機(jī)定位時(shí)，應(yīng)校正鉆架的垂直度。 （2）在混凝土剛灌注完畢的鄰樁旁成孔時(shí)，其安全距離不應(yīng)小于4倍樁徑，或最少間隔時(shí)間不應(yīng)少于36小時(shí)。 （3）成孔過程中，孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持穩(wěn)定。正循環(huán)成孔泥漿液面高度不應(yīng)低于自然地面以下0.3m，反循環(huán)成孔應(yīng)使孔內(nèi)水頭壓力大于地下水的水頭壓力約2kPa。,2020/7/21,（四）.鉆孔施工,202

9、0/7/21,28,（4）鉆孔時(shí)，起、落鉆頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內(nèi)出土不得堆積在鉆孔周圍。 （5）鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時(shí)，有鉆桿的鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上，其他鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提出孔外，孔口應(yīng)加護(hù)蓋。鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。,2020/7/21,（四）.鉆孔施工,2020/7/21,29,（6）鉆孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)對(duì)孔位、孔徑、孔深和孔形進(jìn)行檢驗(yàn)： 1）孔位偏差不得大于100mm。 2）垂直度1% 3）孔徑0 +50mm（承重樁）30（支護(hù)樁） 4）孔深30mm,2020/7/21,（五）.成孔檢查 對(duì)孔徑、孔深、孔位、垂直度進(jìn)行檢查

10、： 探孔器對(duì)孔徑和垂直度進(jìn)行檢查。凈長(zhǎng)L=5D且不小于6m(D為孔徑，檢孔器外徑等于鉆孔樁的設(shè)計(jì)直徑)。必須有足夠的剛度，確保不變形。變形的檢孔器不得使用。 用測(cè)繩對(duì)孔深進(jìn)行檢查，測(cè)繩必須用鋼尺進(jìn)行校核。 護(hù)樁交叉拉線對(duì)孔位進(jìn)行檢查。,（六）.清孔,鉆孔過程中會(huì)有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底，必須將這些沉積物清除干凈，才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結(jié)合，保證樁的承載能力。 1. 清孔可選用以下方法： （1）換漿法適用于沖擊或沖抓法鉆孔。 （2）吸泥法適用于土質(zhì)密實(shí)不易坍塌的沖擊鉆孔。 （3）抽渣法適用于正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔。,31,2.清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)： (1)泥漿比重：孔深60M1.15，孔

11、深60M1.20 。 (2)粘度1822s。 (3)清孔后孔底沉渣厚度：承重樁100MM，支護(hù)樁200MM. (4)嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。 （5）清孔后，孔內(nèi)應(yīng)保持水頭高度，并應(yīng)在30分鐘內(nèi)澆筑混凝土，超過30分鐘的，澆筑混凝土前應(yīng)重新測(cè)定孔底沉渣厚度。,（七）.鋼筋籠的制作和安裝,鋼筋籠的外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定； 主筋間距： 允許偏差： 10MM 箍筋間距： 允許偏差： 20MM 鋼筋籠直徑： 允許偏差： 10MM 鋼筋籠整體長(zhǎng)度： 允許偏差： 100MM,33,（七）.鋼筋籠的制作和安裝,鋼筋籠主筋混凝土保護(hù)層允許偏差為20mm。鋼筋籠上應(yīng)設(shè)保護(hù)層墊塊

12、，設(shè)置數(shù)量每節(jié)鋼筋籠不應(yīng)少于2組，長(zhǎng)度大于12m的，中間應(yīng)增設(shè)1組。每組塊數(shù)不得少于3塊，且應(yīng)均勻地分布在同一截面的主筋上。保護(hù)層墊塊可采用混凝土塊，也可采用扁鋼定位環(huán)。 同一截面內(nèi)的接頭數(shù)量不應(yīng)大于主筋總數(shù)的50，相鄰接頭應(yīng)上下錯(cuò)開，錯(cuò)開距離不應(yīng)小于35倍主筋直徑。,34,（七）.鋼筋籠的制作和安裝,鋼筋宜采用綁條焊，綁條長(zhǎng)度10d(單面焊)、5d（雙面焊）；焊縫寬度不應(yīng)小于0.8d，厚度不應(yīng)小于0.3d。 起吊機(jī)吊起鋼筋骨架，對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心緩慢下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高,鋼筋籠入孔后應(yīng)準(zhǔn)確、定位牢固，鋼筋籠安裝標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其允許偏差不大于100MM。 下放鋼筋骨架應(yīng)徐徐下放嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁;,3

13、5,2020/7/21,2020/7/21,36,成品鋼筋籠,2020/7/21,鋼筋籠內(nèi)支撐,2020/7/21,2020/7/21,38,混凝土墊塊（耳筋）,2020/7/21,2020/7/21,39,混凝土墊塊（耳筋）,2020/7/21,鋼筋籠起吊,2020/7/21,2020/7/21,41,鋼筋籠對(duì)孔安放,2020/7/21,2020/7/21,42,鋼筋籠焊接,2020/7/21,2020/7/21,43,鋼筋籠連接（搭接焊）,44,鋼筋籠安放就位,2020/7/21,泥漿比重檢測(cè),46,1.每灌注50m3必須有1組試件，小于50m3的樁，每根樁必須有1組試件，每組應(yīng)有3個(gè)試件

14、； 2.混凝土坍落度應(yīng)為180220mm，坍落度的損失應(yīng)能滿足灌注要求; 3.混凝土灌注的充盈系數(shù)不得小于1，也不宜大于1.3; 4.混凝土初灌量應(yīng)能保證混凝土灌入后，導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1.Om，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱和管外泥漿柱應(yīng)保持平衡。,(八).灌注混凝土,47,5.混凝土灌注過程中導(dǎo)管應(yīng)始終埋在混凝土中，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土面。導(dǎo)管埋入混凝土面的深度宜為31Om，最小埋入深度不得小于2m。導(dǎo)管應(yīng)勤提勤拆，一次提管拆管不得超過6m; 6.混凝土實(shí)際灌注高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。高出的高度應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)、地質(zhì)條件和成孔工藝等因素合理確定，其最小高度不宜小于樁長(zhǎng)的3%，且不應(yīng)小于1m。,48,7.混

15、凝土的初凝時(shí)間不應(yīng)少于正常運(yùn)輸和灌注時(shí)間之和的2倍，且不少于8小時(shí)。,49,導(dǎo)管試壓實(shí)驗(yàn),導(dǎo)管拼裝好后兩端密封，注入70%的水，一端輸入計(jì)算好的風(fēng)壓值，滾動(dòng)數(shù)次，15min不漏水為合格。,2020/7/21,2020/7/21,50,混凝土澆筑,混凝土坍落度檢驗(yàn),51,（1）,（2）,（3）,水下混凝土灌注,52,53,水下混凝土澆筑過程中的澆筑標(biāo)高監(jiān)測(cè),根據(jù)水下混凝土澆筑標(biāo)高分節(jié)拆除導(dǎo)管,54,2020/7/21,三.質(zhì)量通病及處理措施,2020/7/21,1.坍孔 主要原因： (1)成孔中使用的泥漿不符合要求，粘土質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)或泥漿比重不足，起不到護(hù)壁的作用。 (2)孔內(nèi)的水頭高度不夠，

16、低于地下水位，致使孔內(nèi)水位壓強(qiáng)降低，造成坍孔。 (3)在混凝土理入前，吊入鋼筋骨架時(shí)，骨架偏位擺動(dòng)碰壞孔壁造成坍孔。 (4)清孔后放置時(shí)間過長(zhǎng)，沒及時(shí)澆入混凝土，而且沒有采取預(yù)防措施，造成坍孔。,2020/7/21,應(yīng)對(duì)措施 發(fā)生坍孔后，應(yīng)立即查明坍孔處位置，分析地質(zhì)情況，然后采取如下措施： (1) 坍孔發(fā)生在護(hù)筒底腳處，根據(jù)實(shí)際情況，可以立即拆除護(hù)筒，回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒后，再鉆進(jìn)；采用加長(zhǎng)護(hù)筒，使護(hù)筒通過震動(dòng)錘繼續(xù)下沉，直至埋于坍孔位置以下，外圍用黏土或裝有黏土的草袋回填夯實(shí)，重鉆時(shí)，控制好泥漿稠度和水頭高度。 (2) 若坍孔位置較深，若不嚴(yán)重，則可以加大泥漿比重，繼續(xù)鉆進(jìn)；若坍孔較為嚴(yán)

17、重時(shí)，則應(yīng)立即用砂或小礫石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至將整個(gè)鉆孔全部回填，暫停一段時(shí)間，使回填土沉積密實(shí)，水位穩(wěn)定后，重新鉆進(jìn)，時(shí)刻注意不良現(xiàn)象的發(fā)生。,2020/7/21,2.掉鉆 主要原因： （1）鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過多；鉆 進(jìn)中選用的轉(zhuǎn)速不當(dāng)使鉆桿扭轉(zhuǎn)或彎曲折斷； （2）地質(zhì)堅(jiān)硬，進(jìn)尺太快，超負(fù)荷引起鉆具斷裂； （3）卡鉆(埋鉆)時(shí)強(qiáng)扭、操作不當(dāng)使鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂； （4）鉆具之間連接螺拴松動(dòng)，被剪斷，引起掉鉆。,2020/7/21,處理方法 掉鉆后應(yīng)及時(shí)查明情況，制定切實(shí)可行的打撈方案。如果鉆具被沉淀物或塌孔土石埋住，應(yīng)首先清孔，使掉入孔中的鉆具露出來，以便用打撈工具打撈，或者潛水員下去打撈。,2020/7/21,3.浮籠 主要原因： （1）混凝土坍落度太小，流動(dòng)性不好。造成對(duì)鋼筋籠摩擦力大于鋼筋籠自重。 （2）混凝土灌注速率過快。 （3）導(dǎo)管卡住鋼筋籠，將鋼筋籠提出。 預(yù)防措施： （1）嚴(yán)格控制混凝土坍落度控制在180mm220mm. （2）當(dāng)導(dǎo)管口在混凝土底部時(shí)，控制灌注速率并及時(shí)拆管。 （3）校核導(dǎo)管中心位置。,2020/7/21,4.斷樁 主要原因： （1）灌注過程中發(fā)生埋管、卡管、阻管及其他一些情況都將造成斷樁。 （2）導(dǎo)管拔過混凝土面造成的。 （3）首灌混