高速公路特大桥钻孔灌注桩施工工艺课件.pptx

1、钻孔灌注桩施工工艺桩基施工 施工准备 施工测量 为保证桥墩台定位达到规范要求的精度，在施工前应准确放样出桩位。2、施工场地平整和钻孔桩定位 清除地表面杂物，用推土机进行平整、压实，墩台位于陡坡上时，挖成平坡或搭设工作平台。钻孔工作平台位于滩涂或无水区的大小一般以承台尺寸为基准各边向外加宽1.0m，场地整平后，利用控制网控制桩用全站仪直接测设各钻孔桩中心桩，并在孔位中心桩四角测放出护桩点，作为施钻中桩位控制点和检查点。同时测量钻孔桩位处的水平标高，以控制钻进深度。护筒的制作和埋设 护筒均采用4mm钢板制作。护筒内径宜比桩径大2040cm。护筒顶宜高出施工水位或地下水位1.5m左右，并要高出钻孔平

2、台顶面0.3m左右。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。护筒中心竖直线与桩中心线重合，除设计另有规定外平面允许误差为50mm，倾斜度不大于1%。泥浆制作 泥浆循环处理系统设置在工程征地范围内、两个桥墩钻孔作业平台之间，一般2个墩(或墩加台)共用一套泥浆循环系统。泥浆循环池由制浆池、沉淀池、泥浆池组成，根据标段地质层以沙土为主要特点，开钻前应先造浆泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作，造浆用的优质粘土塑性指标应大于15，小于0.05mm的粘粒含量应大于50%。制备的泥浆指标应达到：比重：1.11.3；黏度：粘土、岩层为1622秒，砂层为1928秒；PH值：大于6.

3、5；含砂率：小于4%；胶体率：大于95%。泥浆循环系统平面布置示意图沉 淀 池施 工 便 道泥 浆 泵泥 浆 池制 浆 池沉 淀 池闸 门制 浆 池供 水 管进 浆 管钻 孔电 线 路钻机就位钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、钻机机座处铺垫的枕木平整度、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。钻孔桩机采用吊机拼装，导轨平移就位。桩机就位后，锤头或钢丝绳对准钻孔桩位，锤头或钢丝绳中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm，并与桩位中心线重合。钻孔作业 严格按跳孔施钻的原则进行。即一孔成桩后，严禁开钻任一相邻孔，必须跳开隔孔施钻，防止窜孔和坍孔。开钻前，再次检查各种机具、设备是否状态良

4、好，以及水、电管路的畅通情况，确保正常。开孔都具有导向性，开孔的孔位必须准确，冲击法造孔时采用小冲程开孔，使初成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向钻孔作业 作用，并防止塌孔，钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。在砂质地层中为防止塌孔，可预先在护筒内添加碎石、卵石，以挤密孔壁；或向孔内投黏土块，用钻头冲击黏土块挤入砂层中，加强孔壁，堵住流砂；同时保持孔内水头压力，增大泥浆比重。岩层采用中采用大冲程，松散地层采用中采用小冲程。为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，采用跳孔施钻法。如必须邻孔施钻时，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并达到2.5Mpa抗压强度后方可开钻。钻孔作业钻孔

5、作业连续进行，不得中断。因故必须停钻时，孔口加盖防护，将锤头提出孔外，以防埋钻。在开钻过程中要注意填写钻孔记录一般为每两小时填写一次，如遇到地质情况发生变化时填写一次，每次填写要捞取孔内渣样放在渣样盒内并注明捞取深度时间。钻孔作业 经常对泥浆进行试验检测，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆稠度，防止发生坍孔、缩孔。当钻孔离设计标高约1m时，应注意控制钻进速度和深度，防止超钻。并核对地质资料，判定是否进入要求的持力层。当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径和孔形等进行检查，并报监理工程师确认，符合要求后进行清孔。钻孔作业钻进时应备用钻头或零配件，轮替使用。钻头直径磨耗超过1.5cm时，应

6、及时更换、修补钻头。钻孔结束后，应检查孔径、孔深、孔的倾斜度，可预先用钢筋焊一探孔器检查。清孔 当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查验收后，立即进行清孔，以免间隔时间长，钻渣沉淀，造成清孔困难。采用二次清孔的方式，钻孔完成后，立即进行第一次清孔，主要目的是过滤掉钻渣，待钢筋笼吊装入孔后，立即进行第二次清孔，主要是调整泥浆比重，降低含砂率，为顺利灌注水下混凝土创造条件。防止坍孔、缩孔措施和处理办法由于钻孔桩穿过，钻孔施工中，容易出现坍孔和缩孔，为了确保钻孔桩的质量和进度，采取以下预防和处理措施。做好钻孔准备工作，选择好钻机钻头；埋设好护筒。在钻孔和清孔过程中，注意保持孔内的泥浆面高度，随

7、时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度。防止坍孔、缩孔措施和处理办法在砂层、软土层等容易坍孔的土层中钻孔，采用低档慢速钻进，同时提高水头，加大泥浆比重，并加大护筒埋深，提高护筒顶面高度和孔内水位，以防止发生坍孔、缩孔。常见钻孔事故的预防和处理办法 1：坍孔产生原因（1）泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮（2）护筒埋置太浅，下端孔口漏水；（3）由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失造成孔内水头高度不够；（4）松散砂层中进尺太快；（5）钻头或钢筋笼碰撞孔壁。常见钻孔事故的预防和处理办法 二：坍孔处理方法（1）在松散砂层中钻进要严格控制进尺；

8、投入粘土、卵石等挤入孔壁起护壁作用；（2）发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填重新埋设再钻；（3）发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到坍孔处以上12米，待沉积物密实后再钻；（4）清孔指定专人补水；吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入。常见钻孔事故的预防和处理办法钻孔倾斜产生原因 （1）钻孔中遇有较大孤石；（2）在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均；（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；（4）钻机底座不平。常见钻孔事故的预防和处理办法 钻孔倾斜处理办法（1）遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低钻速，控制进尺；（2）经常检查钻机底座水平、钻杆接头，逐个检查及时调正。常见钻孔事故的预防和处理办法 扩孔

9、产生原因 孔壁坍塌 扩孔处理办法 局部扩孔不影响钻进至设计标高，可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。常见钻孔事故的预防和处理办法 缩孔产生原因 钻锥严重磨耗、软塑土遇水膨胀或流塑性软土使孔径缩小 缩孔处理办法 及时焊补钻锥；及时提高孔内泥浆面加大泥浆比重，上下反复扫孔以扩大孔径。常见钻孔事故的预防和处理办法 锤头掉落（1）卡钻时强提、强扭；（2）钢丝绳或钻杆疲劳断裂 处理办法（1）经常检查钻具、钢丝绳和联结装置；（2）采用打捞钩、打捞叉吊出。钢筋笼的制作与安放 在钢筋棚内集中下料，采取现场分节绑制，用钻机塔架或吊机提入孔内，钢筋笼接长采用现场焊接，桩长小于12m的钢筋笼一次性吊装入孔，桩长

10、大于12m的钢筋笼分二节。钢筋笼吊起后，检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓，平稳垂直放入内，切忌碰撞孔壁，不得强行下放。下放过程中，注意孔内水位情况，如发生异常（孔内水位是否有突然较大幅度升降），马上停止，检查是否坍孔。钢筋笼的制作与安放c、钢筋笼采用2m一道加强箍加强，且主筋与加强箍全部焊接，防止装吊变形。钢筋笼在入孔前，在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块或“耳环”，间距沿桩长不超过2.0m，横向圆周不得小于4块，以保证钢筋保护层厚度。钢筋笼的制作与安放 钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，钢筋笼焊接采用双面焊，并保证上下两节钢筋笼的轴线一致，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位。钢筋骨架

11、底面高程偏差控制在50mm，并采取设置防浮钢管与钻机底座联结、在钢筋笼底主筋上对称加焊四根带钩防浮钢筋等有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。钢筋笼安放完毕，泥浆泵与导管相连，进行二次清孔。钢筋笼的制作与安放 水下混凝土灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定，使钢筋随混凝土收缩，避免粘结力的损失。水下混凝土的灌注二次清孔沉渣厚度符合要求，并经监理工程师同意签发砼灌注令后即开始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用导管法，导管直径选用250毫米（导管事前应经过过球、试拼、水密和接头抗拉试验）。1、灌注准备：a.在清孔的同时，对各类设备进行检查，备足原材料；同时配备水泵、空压机及高压射

12、水管等设备，以保证孔内水头和及时处理灌注故障。水下混凝土的灌注b.安装导管，导管底部至孔底应有2540cm的空间，以利首批灌注混凝土顺利灌注；导管上口应高出护筒顶面12m以上与储料斗相连，储料斗的容积按2.4m3设计。c、在浇筑水下混凝土前，应射水冲射孔底35min，翻动沉淀物，然后立即灌注水下混凝土，或在砼运输车、砼泵车到达现场后，停止清孔，立即换装储料斗，安装球阀，储料斗储满砼，砍球。此过程须快速完成，以保证孔底沉渣厚度不大于10cm。水下混凝土的灌注2、水下混凝土：砼的坍落度应采用1822cm，每车做坍落度实验。水下砼的灌注 导管安装好后，应再次测量孔底沉碴厚度，如大于10cm，应再次进

13、行清孔处理，确保孔底沉碴不超出设计规范要求。确认沉碴符合设计规范要求、钢筋笼安放正确后，即可开始水下混凝土灌注。水下混凝土灌注开始时，首批灌注混凝土的数量为2.4m3，满足导管初次埋置深度1.0m的要求。水下混凝土的灌注水下混凝土灌注应连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，经常保持孔内水头高度。水下混凝土灌注应高出设计桩顶1.0m左右，以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。钻孔桩高出设计桩顶的多余部分混凝土在上部承台结构施工前凿除，桩头无松散层。水下混凝土灌注完成后，余下的导管应慢慢拔出，禁止将余在孔内的导管一次性快速拔出。水下混凝

14、土灌注过程中，经常检测混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得灌入导管。砼灌注过程中防止浮笼掉笼现象 1 在钢筋笼上端焊接2根或4根1822mm钢筋，其顶端做成圆环，通过钢管固定在护筒顶部周边的枕木或施工平台上。2 在灌注混凝土的过程中，待混凝土顶面离钢筋笼下端1m左右时，可放慢灌注速度，减小混凝土对钢筋笼的顶托力，靠钢筋笼自重克服混凝土的顶托力，待钢筋笼底端进入混凝土1.5m后，方可以正常速度灌注，可避免钢筋笼浮起。钻孔桩灌注桩施工质量要求混凝土强度、流动性及和易性符合设计要求；钻孔桩所用钢筋骨架的原材料、焊接工艺符合设计及规范要求。钻孔桩钻孔允许偏差 序号项目 允许偏差（mm）1 孔径 不小于

15、设计孔径 2 孔深 柱桩进入设计土层 3 孔位中心 群桩100 4 倾斜度 1%孔深 5 灌注混凝土前桩底沉渣厚度 柱桩100钻孔桩灌注桩施工质量要求 钻孔桩钢筋骨架施工允许偏差序号序号项目项目允许偏差（允许偏差（mm）1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径203主钢筋间距0.5d（d为钢筋直径）4加劲筋间距205箍筋间距或螺距206钢筋骨架垂直度骨架长度1%关于二次下管的处理 断桩的常见原因有以下几种1、灌注时间长，表层混凝土流动性差，导管埋深浅，继续灌注的混凝土冲破表层而上升，将混有泥浆的表层覆盖包裹，就会造成断桩或桩身夹泥。2、导管提升过猛，当混凝土卡管时，往往采用抖动导管的办法

16、来迫使导管内混凝土下降，此时如导管没有提离混凝土面，只是埋深太浅，则可能有泥浆混入，形成桩身夹泥；如导管提离混凝土面，就形成断桩。关于二次下管的处理3、测深不准，由于把沉积在混凝土面上的浓泥浆或泥浆中可能含有的泥块误认为混凝土，错误地判断混凝土面高度，使导管提离混凝土面成为断桩；由于拆除导管的长度的统计错误，也会发生这种事故。4、灌注中途，混凝土卡管或导管严重漏水，需拔除导管才能处理，也将形成断桩。关于二次下管的处理当灌注中途导管因上述原因提离了混凝土面而形成断桩,如混有泥浆的混凝土层不厚，能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时，则重新插入导管，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能将导管内水完全抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥用量提高稠度，以后的混凝土可恢复正常的配合比。关于二次下管的处理 若混凝土面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可于导管底部设置隔水塞，将导管重新插入混凝土内，导管上面要加压力，以克服水的浮力，导管内装满混凝土后，稍提导管，利用混凝土自身重力将底塞压出，然后继续灌注。