2015年一级建造师公路备考资料：钻孔灌注桩施工

　　（二）钻孔灌注桩施工

　　1．钻孔灌注桩的特点

　　钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便利施工，故应用较为普遍。

　　2．钻孔灌注桩施工的主要工序

　　钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装以及灌注水下混凝土等。

　　（1）埋设护筒：护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起到钻头导向作用等。

　　护简要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2～3m.一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用，钻孔完成，可取出重复使用。在深水中埋设护筒时，先打入导向架，再用锤击或振动加压沉人护筒。护筒人土深度视土质与流速而定。护筒平面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1％。

　　（2）泥浆制备钻孔泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。

　　通常采用塑性指数大于25，粒径小于0.005mm的黏土颗粒含量大于50％的黏土，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。

　　（3）钻孔一般采用螺旋钻头或冲击锥等成孔，或用旋转机具辅以高压水冲成孔，常用的方法是：正循环回转法、反循环回转法、潜水电钻法、冲抓锥法、冲击锥法。

　　·正循环回转法：系利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。

　　·反循环回转法：与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，然后从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。

　　（4）孔径检查与清孔：钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔深、孔径、孔形等认真检查，符合设计要求后，填写“终孔检查证”。

　　·清孔的方法有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等，应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质条件决定。其中抽浆法清孔较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩。对孔壁易坍塌的钻孔，清孔时操作要细心，防止坍孔

　　·清孔的质量要求：对摩擦桩；孔底沉淀土的厚度，中、小桥不得大于（0.4～0.6）d

　　（d为桩的直径），大桥按设计文件规定。清孔后的泥浆性能指标，含砂率为4％～8％，相对密度为1.10～1.25，黏度为l8～20Pa·s。对支承桩（柱桩、嵌岩桩），宜用抽浆法清孔，并宜清理至吸泥管出清水为止。灌注混凝土前，孔底沉淀土厚度不得大于50mm。若孔壁易坍塌，必须在泥浆中灌注混凝土时，建议采用砂浆置换钻渣清孔法，清孔后的泥浆含砂率不大于4％。其他泥浆性能指标同摩擦桩要求。对于沉淀土厚度的测量，用冲击、冲抓锤时，沉淀土厚度从锥头或抓锥底部所到达的孔底平面算起。沉淀土厚度测量方法可在清孔后用取样盒（开口铁盒）吊N：fL底，待到灌注混凝土前取出，直接量测沉淀在盒内的沉渣厚度。

　　（5）灌注混凝土

　　在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成为桩基础。

　　3．灌注桩质量检验与质量标准

　　每根灌注桩应留取混凝土抗压强度试件不少于2组。同时应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测。检测应符合下列规定：其一、宜对各墩台有代表性的桩用无破损法进行检测，重要工程或重要部位的桩宜逐根检测；其二，对质量有怀疑的桩及因灌注故障处理过的桩，均应进行检测。

　　4．钻孔桩水下混凝土的质量应符合：

　　（1）强度应不低于设计强度。除检查灌注过程中预留试块的抗压强度外，还应凿平桩头，凿取桩头混凝土试块做抗压强度试验，一般可按基桩总数的5％～l0M抽查；大桥的钻孔桩，应以地质钻机钻取桩身混凝土芯样作抗压试验，同时检查桩尖沉淀土实际厚度和桩底土层情况，钻取的芯样直径应不小于70mm.

　　（2）桩身混凝土无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定。应仔细检查分析所有各桩径的混凝土灌注记录，并用无破损方法检验桩身，认为其中某些桩的质量可疑，则应以地质钻机钻通全桩取芯样，检查该桩有无夹泥、断桩、混凝土质量松软，并做芯样的抗压强度试验。

　　（3）桩头凿除预留部分无残余松散层和薄弱混凝土层；需嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度符合规范要求。

　　在质量检查中，如发现断桩或其他重大质量事故，应会同有关部门共同研究提出处理方案。在处理过程中，应作详细记录。处理完毕后，再作一次检查，认为合格后方可进行下一道工序的施工。

　　5．施工中易出现的问题及预防和处理方法

　　（1）钢筋笼上浮

　　这里指的是灌注桩在浇筑混凝土时钢筋笼上浮的现象。

　　·原因分析

　　混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快；钢筋笼未采取固定措施。

　　·防治措施

　　当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，再提升导管，减少导管埋人深度，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。此外，浇筑混凝土前，应将钢筋笼固定在孔位护筒上，也可防止上浮。

　　（2）桩身混凝土质量差

　　桩身混凝土质量差是指桩身出现蜂窝、空洞、夹泥层或级配不均的现象。

　　原因分析：

　　·浇灌混凝土时未边灌边振捣，使桩身混凝土不密实。

　　·浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，孔壁土塌落在混凝土中，造成桩身夹泥。

　　·混凝土配合比坍落度掌握不严，下料高度过大，混凝土产生离析，造成桩身级配和强度不均匀。

　　防治措施：

　　·浇灌混凝土时应边灌边振捣。

　　·浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，注意不要碰撞土壁，造成土体坍落。

　　·认真控制混凝土的配合比和坍落度，浇灌混凝土时设置串筒下料，防止混凝土产生离析现象，使混凝土强度均匀。

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