鑽孔灌注樁工程技術交底

一、施工工藝（反循環成孔工藝）

1、施工準備

(1)測量放樣

複核測量後，進行樁位測量放樣。引好水平高程的控制點，妥善保護好，在每根樁基位周圍對稱布控四個固定點，每個點距離樁位2m遠，用來控制和複核樁基中心位置。

(2)現場準備

進行場地平整、清除雜物、布置便道、接通水電、做好沉澱池和泥漿池等工作。

(3)鋼筋進場必須進行檢驗，試驗合格後方可使用，根據設計要求加工鋼筋籠，鋼筋籠在鋼筋加工場分節制作、存放。

(4)備齊水泥和砂、石料，經檢驗合格後進場。進行砼配合比試驗，開盤前三小時測出砂和碎石的含水量，并根據理論配合比計算施工配合比。（附：理論配合比）

(5)采用優質粘土調制泥漿。

2、護筒制作與埋設

護筒采用鋼護筒，用3mm鋼闆卷制而成，護筒直徑比樁直徑要大20cm，根據樁基周圍土質和水位，護筒制作長度為2.5m，護筒頂面高出地面0.3m，埋入地下2.2m，平面位置控制在5cm之内,豎直線傾斜度控制在1%之内。鋼護筒周圍和護筒底腳應緊密，不透水。埋設鋼護筒時應通過定位的控制樁放樣，把鑽機鑽孔的位置标于孔底。再把鋼護筒吊放進孔内，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然後移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鑽機鑽孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒垂直。此後即在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土，要分層夯實，達到最大密實度。以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護筒底土層不是粘性土，應挖深或換土，在孔底回填夯實30-50cm厚度的粘土後，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方，夯填時要防止鋼護筒偏斜。護筒上口應綁紮工字鋼對稱吊緊，防止下竄。

3、泥漿的制備

根據現場實際情況,泥漿采用優質粘土，在泥漿池中制備泥漿，泥漿用泥漿泵泵送。

4、鑽孔作業

(1)鑽機就位

立好鑽架并調整和安設好起吊系統，将鑽頭吊起，徐徐放進護筒内。用吊車把鑽盤吊起，墊方木于轉盤底座下面，将鑽機調平并對準鑽孔。然後裝上轉盤，要求轉盤中心同鑽架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上，鑽杆位置偏差不得大于 2cm。在鑽進過程中要經常檢查轉盤，如有傾斜或位移，應及時糾正。

(2)開鑽

為防止堵塞鑽頭的吸渣口，應将鑽頭提高距孔底約20～30cm，将真空泵加足清水（為便于真空啟動，不得用髒水），關緊出水控制閥和沉澱室放水閥使管路封閉，打開真空管路閥門使氣水暢通，然後啟動真空泵，抽出管路内的氣體，産生負壓，把水引到泥漿泵，等到泥漿泵充滿水時關閉真空泵，立即啟動泥漿泵。當泥漿泵出口真空壓力達到0.2Mp以上時，打開出水控制閥，把管路中的泥水混合物排到沉澱池，形成反循環後，啟動鑽機慢速開始鑽進。

打開出水控制閥後，若壓力減到0.2Mp以下時，可關閉出水控制閥，減少排量，或者在操作中反複啟閉控制閥門以提高泵内壓力。

(3)接長鑽杆

當一節鑽杆鑽完時，先停止轉盤轉動，并使反循環系統延續工作至孔底沉渣基本排淨（約需1～3min），然後關閉泥漿泵接長鑽杆；在接頭法蘭盤之間墊3～5mm後的橡皮圈，并擰緊螺栓，以防漏氣、漏水；然後如上述工序，一切正常後繼續鑽進。

(4)控制鑽速

根據不同地質，對鑽機選擇不同的轉速，使鑽機在鑽進時自由進尺。在硬土中鑽進時，用一擋轉速，自由進尺；在高液限黏土、含砂低液限黏土中鑽進時，用二、三擋轉速，自由進尺；在砂類土或含少量卵石中鑽進時，用一、二擋轉速，并控制進尺；在進入岩層後，必要時應根據地質情況增加配重，增強鑽頭的穩定和鑽進強度。

(5)泵吸式反循環回轉鑽進中的故障及處理

1）反循環不正常

①啟動真空泵後反循環流動不正常，泥石泵抖動，泥水減少以緻中斷。

原因：多為管路漏氣或鑽頭、鑽杆堵塞。

處理方法：首先檢查鑽杆法蘭盤螺絲有無松動，是否墊好橡皮圈；其次檢查泥石泵的石棉墊（即盤根）處有否漏氣，提引水龍頭填料壓蓋有否松動。上述幾個部位都應做到緊密不漏氣不漏水，還要清除鑽頭、鑽杆或泥石泵進口處的堵塞物。

②産生真空後，沉澱室的水位上升緩慢。

原因：真空泵使用過久，工作性能差或管路漏氣。

處理方法：擰緊真空泵石棉墊螺栓使之嚴密，調整三角皮帶的松緊程度，清除跑空現象。檢查真空泵氣水分離器内是否注滿水，如因泵體無水而發生本項故障，加水後即可消除故障；如無法處理，應更換真空泵。

③真空壓力達到0.067MPa～0.080MPa時仍不來水。

原因：鑽頭埋入水中，吸渣口堵塞；或操作時未開管路閥門。

處理方法：如因鑽頭堵塞，可将鑽頭提出，清理暢通後再鑽進。

2）鑽進時泥水突然中斷

原因：在砂卵石中鑽進，因鑽杆給進太快使鑽頭或管路堵塞。

處理方法：把鑽頭略提升，用錘敲打鑽杆及管路中的彎頭，有可能使堵塞的砂石震落；或反複啟閉出水控制閥門，使管内壓力突增、突減，使出水量忽大、忽小，也有可能将堵塞物清除；如仍不能疏通時，可停泵約一分鐘，在管内水頭未完全退落前，再啟動真空泵使管内流速突增。實踐證明，采用上述辦法後，不太嚴重的堵塞都可清除，否則需拆卸鑽杆，清除堵塞物。

為防止因抽吸鑽渣太多，以緻較多的鑽渣充滿填管路内，使泥水混合液相對密度過大，采用鑽進一會兒，停一會兒的辦法頗為有效。

為了防止過大的卵石吸進管内堵塞鑽杆，可在鑽頭進渣中央橫焊一根Ф6的鋼筋。

3）長時間啟動真空泵，真空泵表針不動

原因：真空表接頭堵塞，真空表損壞或管路漏氣。

處理方法：先關出水控制閥和沉澱室放水閥，然後檢查鑽頭有無露出水處，真空泵離合器是否接觸，弄清原因後予以排除，或更換真空表。

(6)泵吸反循環回旋鑽孔勞動組織

泵吸反循環回轉鑽進每台班約為12-13人，其中操作鑽機技工3人，拆鑽杆4人（内含技工1人）、搬運鑽杆及調制泥漿3人（内含技工1人）、供水2人、指揮記錄1人。操作熟練後人數可減少。

(7)清孔

采用抽漿法清孔，鑽孔深度達到設計要求後，停止進尺，利用鑽機的反循環系統的泥石泵持續吸渣5～15min左右，使孔底鑽渣清除幹淨。

(8)孔徑檢測

根據設計樁徑制作籠式井徑器（探孔器）入孔檢測。籠式井徑器用Φ20的鋼筋制作，其外徑等于鑽孔的設計孔徑，長度等于孔徑的3～4倍。檢測時，将探孔器吊起，使籠的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩保持一緻，慢慢放入孔内，上下暢通無阻表明孔徑大于給定的籠徑；若中途遇阻則有可能在遇阻部位有縮頸或孔斜現象，則用鑽錐在孔内上下沖擴，如果探孔器仍下不去，則須回填重新鑽孔。如反複多次仍不能成孔，就在錐頭上加焊合金鋼，再度擴大孔徑，成孔後重新澆築。

5、鋼筋籠加工及吊放

(1)鋼筋骨架制作

采用胎具成型法：用槽鋼和鋼闆焊成組合胎具，每組胎具由上橫梁、立梁和底梁三部分構成。上橫梁和立梁分别通過插軸、角鋼與底梁連接，并與焊在底梁上的鋼闆組合成同直徑、同主筋根數、有凹槽的胎模。每個胎模的間距為設計加勁箍筋的距離，即按每節鋼筋骨架的加勁箍筋數量設立胎具。将加勁箍筋就位于每道胎具的同側，按胎模的凹槽擺放主筋并連接，拆下上橫梁、立梁，滾出鋼筋骨架，然後吊起骨架擱于支架上，套入盤筋，按設計位置布置好螺旋筋并綁紮于主筋上，點焊牢固。

鋼筋籠保護層的設置采用綁紮混凝土預制塊，靠孔壁的一面制成弧面，靠骨架的一面制成平面，并有十字槽。縱向為直槽，橫向為曲槽，其曲率與箍筋的曲率相同，槽的寬度和深度以能容納主筋和箍筋為度。在縱槽兩旁對稱的埋設兩根備綁紮用的U型12号鐵絲。墊塊在鋼筋籠上的布置以鑽孔土層變化而定，在松軟土層内墊塊應布置較密。一般沿鑽孔豎向每隔2米設置一道，每道沿圓周對稱的設置4塊。

焊接鋼筋“耳朵”：用短鋼筋（Φ12）彎制而成，長度不小于15cm，高度不小于4.5cm，焊在骨架主筋外側。沿鑽孔豎向每隔2米設置一道，每道沿圓周對稱的設置4個“耳朵”。

(2)鋼筋籠的存放、運輸與現場吊裝

鋼筋骨架臨時存放的場地必須保證平整、幹燥。存放時，每個加勁筋與地面接觸處都墊上等高的木方（方木不低于30cm），以免受潮或沾上泥土。鋼筋籠的各節段要排好次序，挂上标志牌，便于使用時按順序裝車運出。

鋼筋骨架在轉運至樁位的過程中必須保證骨架不變形。采用汽車運輸時要保證在每個加勁筋處設支承點，各支承點高度相等。

為保證鋼筋籠吊裝安裝時不變形，鋼筋骨架在加工時設置強勁的内撐架，防止鋼筋骨架在運輸和就位時變形。鋼筋籠吊裝時采用兩吊點起吊，先把鋼筋籠吊豎直後，再檢查是否有彎曲變形并加以糾正。吊放鋼筋籠入孔時應對準孔徑，保持垂直，輕放、慢放入孔，入孔後應徐徐下放，不宜左右旋轉，嚴禁擺動碰撞孔壁。若遇障礙應停止下放，查明原因進行處理。嚴禁高提猛落和強制下放。

第一節骨架放到最後一節加勁筋位置時，穿進工字鋼，将鋼筋骨架臨時支撐在孔口工字鋼上，再起吊第二節骨架與第一節骨架連接，連接采用單面搭接焊（單面焊縫長度不小于10倍的鋼筋直徑）。連接時上、下主筋位置對正，保持鋼筋籠上下軸線一緻：先連接一個方向的兩根接頭，然後稍提起，以使上下節鋼筋籠在自重作用下垂直，再連接其它所有的接頭，接頭位置必須按50％接頭數量錯開。接頭（包括聲測管的連接）接好後，骨架吊高，抽出支撐工字鋼後，下放骨架。如此循環，使骨架下至設計标高。

(3)預埋聲測管

聲測管的布置及數量必須滿足設計要求，與鋼筋籠一起吊放。聲測管要求全封閉（下口封閉、上端加蓋），管内無異物，水下混凝土施工時嚴禁漏漿進管内。聲測管接頭采用套筒連接，套筒内徑等于聲測管外徑，将兩根聲測管套起來，用電焊将套筒與聲測管上下兩端焊結起來。既要保證焊結不滲漏，又不要将聲測管焊通。管口高出設計鋼筋籠頂50cm，各個聲測管間距正确，高度保持一緻，在樁基鋼筋籠籠段，聲測管由樁基箍筋綁紮固定，在素砼段，每隔1m設置一道加強筋，加強筋的設計見圖紙。

6、二次清孔

由于安放鋼筋籠及導管時間較長，孔底産生新的沉渣，待安放鋼筋籠及導管就序後，采用抽漿法二次清孔，待孔底泥漿各項技術指标均達到設計要求，且複測孔底沉渣厚度達到要求後（樁直徑≤1.5m時，沉渣厚度不大于30cm；樁直徑＞1.5m或樁長大于40米或土質較差的樁時，沉渣厚度不大于50cm），清孔完成并報驗監理，合格後立即進行水下混凝土灌注。

7、灌築水下混凝土

采用垂直導管法進行水下混凝土的灌注。導管用内徑300mm的鋼管，壁厚6mm，每節長2.0～2.5m,配1節0.5m、1節1.0m的短導管，由管端粗絲扣連接牢固并加膠墊密封防水。導管使用前，應進行接長進行拉力和水密試驗。下導管時應防止碰撞鋼筋籠，導管支撐架用型鋼制作，支撐架支墊在鑽孔平台上。導管下的深度，比成孔底高25～40厘米。導管頂部用鋼絲繩及特制卡鐵卡牢，防止掉管。混凝土灌注過程中用鑽架吊放拆卸導管。

水下混凝土施工采用混凝土攪拌車運輸、到達孔位後直接放入導管頂部的漏鬥内。混凝土進入漏鬥時的坍落度要符合要求，并有良好的和易性。混凝土初凝時間應保證灌注工作在首批混凝土初凝前内時間完成。

水下灌注時的首批混凝土，其數量經過計算，使其有一定的沖擊能量,能把隔水球和泥漿從導管中排出,并保證導管下口埋入混凝土的深度不少于1m。本樁基灌注砼計算如下：

如圖：首批砼的數量計算圖式，首批砼需要量：

V≥（πd2h1 πD2Hc）/4

式中：V——首批砼所需數量，單位m3；

h1——井孔砼面達到Hc時，導管内砼柱體平衡導管外泥漿壓力所需的高度，即h1≥Hwgw /gc，單位m；

Hc——灌注首批砼所需井孔内砼面至孔底高度，Hc=h2 h3，單位m；

Hw——井孔内砼面以上水或泥漿的深度，單位m；

d——導管直徑，取d=0.30m；

D——樁孔直徑（考慮1.1的擴孔系數），單位m；

gw、gc——為水（或泥漿）、砼的容重，取gw=1.1KN/m3，gc=2.4KN/m3 ；

h2——導管初次埋置深度（h2≥1.0m）；

h3——導管底端至鑽孔底間隙，0.4m；

成功封底後，砼灌注應連續進行。在整個灌注過程中，導管埋入混凝土的深度一般控制在2-6m以内，不得中途停止，否則，

及時分析原因處理。

灌注水下混凝土時，及時檢測所灌注的混凝土面高度，以控制導管埋入深度和樁頂标高。

在砼灌注過程中，要防止砼拌和物從漏鬥溢出或從漏鬥處掉入孔底，緻使測深不準。同時應設專人注意觀察導管内混凝土下降和井孔水位上升，及時測量複核孔内混凝土面高度及導管埋入混凝土的深度，做好詳細的混凝土施工灌注記錄，正确指揮導管的提升和拆除。探測時必須仔細，同時以灌入的混凝土數量校對，防止錯誤。

施工中導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導管接頭卡住鋼筋管架，可轉動導管，使其脫開鋼筋骨架後，移到鑽孔中心。

灌注時間必須控制在首批混凝土初凝之前。

8、成樁檢測

樁基質量檢驗内容：

(1)強度須符合要求，評定方法按JTG F80/1—2004《公路工程質量檢驗評定标準》

(2)無夾層斷樁。

(3)樁身無混凝土離析層。

(4)鑽孔樁樁底不高于設計标高，樁底沉澱厚度不大于設計規定。

(5)樁頭鑿除預留部分後無殘餘松散層、薄弱混凝土層，無空洞、縮頸等缺陷。

(6)須嵌入承台内的樁頭及錨固鋼筋長度應符合要求。

灌築砼完成7天後對每個樁做無破損檢測，依據設計、施工規範進行超聲波檢測。

鑽孔灌注樁施工工藝框圖

三、施工中應注意事項

1、鑽孔過程注意事項

（1） 由于鑽機設備較重，施工場地必須平整、寬敞，并有一定硬度，避免鑽機發生沉陷。

（2）加強鑽具檢查, 對加工不良的鑽具嚴禁使用

（3） 泥漿初次注入時，垂直向樁孔中間進行入漿，避免泥漿沿着護筒壁沖刷其底部，緻使護筒底部土質松散；對孔内水頭高度, 泥漿的相對密度和粘度經常觀察和檢測, 發現問題及時解決, 尤其在鑽孔排渣、提錐除土或因故停鑽時應保持孔内規定水位和規定的泥漿性能指标, 以防坍孔; 因粘土層中鑽進過深易造成頸縮現象，在鑽機施工時應嚴格一次鑽進深度；鑽孔作業應分班連續進行, 在土層變化處撈取渣樣判明土層, 并與地質資料核對, 根據土層情況采取相應措施, 保證施工質量; 升降鑽錐須平穩, 鑽錐提出井口應防止碰撞護筒或孔壁, 防止鈎挂護筒底部, 鑽杆的拆裝應迅速。

（4）鋼筋籠或探孔器向孔内放置時，應由吊車吊起，将其垂直、穩定放入孔内，避免碰壞孔壁，使孔壁坍塌，在砼澆築時出現廢樁事故。

（5）根據不同地質情況，必須檢測清孔後灌注砼時泥漿性能指标，确保泥漿對孔壁的撐護作用。

2、鋼筋焊接注意事項

（1）焊接前要清除鋼套和鋼筋壓接部位的鐵鏽、油污、泥砂等，鋼筋端部要平直，如有彎折，必須予以矯直。（采用冷拉法進行調直時，其冷拉控制在：Ⅰ級鋼筋≤2%，HRB335、HRB400牌号鋼筋≤1%。調直後的鋼筋表面确保無擦傷，抗拉強度不低于設計及規範要求。）

（2）參加鋼筋冷擠壓的人員必須培訓、考核、持上崗證。

（3）作業人員必須遵守施工現場的施工作業有關規定。

3、砼澆注過程應注意以下事項：

（1）灌注開始後，應緊湊連續進行，并注意觀察管内砼下降和孔内水位升降情況，及時測量孔内砼面高度，正确指揮導管的提升和拆除。導管在砼内埋深控制在2m～6m左右。

（2）為防止鋼筋骨架被砼頂托上升，在砼澆築面上升到鋼筋骨架下端時，适當控制澆築速度，而當砼進入鋼筋骨架4~5m以後，提升導管，減小導管在鋼筋骨架下的埋置深度。

（3）在砼灌注過程中，後續砼要沿導管壁徐徐灌入，以免在導管内形成高壓氣襄。另外，為保證樁基礎的密實，要定時抽插振動導管，達到振搗效果。

（4）為确保樁頂質量，砼澆築标高應比設計樁頂标高高出５０cm，在澆築完成後挖除多餘砼，但留出10~20cm左右在樁基礎達到強度後用風鎬鑿除至設計标高。

砼澆築過程可能遇到的問題及其處理

①首批砼灌注失敗：用帶高壓射水的Ф300mm吸泥機将已灌砼吸出，重新按要求澆築。

②導管進水：如因導管埋深不足而進水，則将導管插入砼中，用小型潛水泵抽幹導管内的積水，再開始灌注；如因導管自身漏水或接頭不嚴而漏水，則應迅速更換已經拼接檢查好的備用導管，然後按前面做法處理；如上述兩種方法處理不能奏效，則應拆除灌注設備，用帶高壓射水的Ф300mm空氣吸泥機将已灌注砼吸出，清孔後再重新澆築砼。

③卡管：初灌時隔水栓卡管，或因砼自身卡管，可用長杆沖搗導管内砼，用吊繩抖動導管，或在導管上安裝附着式振搗器使隔水栓下落。如仍不能下落，則将導管連同其内砼提出鑽孔，另下導管重新開灌。如因機械發生故障或因其它原因使砼在導管内停留時間過大，孔内首批砼已初凝，宜将導管撥出，用吸泥機将孔内表層砼和泥渣吸出，重下新導管灌注。

④埋管：若埋管事故已發生，初時可用鍊滑車、千斤頂試撥。如仍撥不出，已灌表層砼尚未初凝時，可加下一根導管，按導管漏水事故處理後繼續開灌砼。當灌注事故發生處距樁頂砼面小于3m時，可考慮終止灌注砼，待護筒内抽水後按施工縫處理，接長樁柱。

反循環泥漿測定要求：

①每班開始工作時，測定一次各池閘門出口處泥漿面下0.5m處的全套泥漿指标。以後鑽進過程中每隔2h測定一次進漿口的相對密度、粘度、含砂率、PH值4項指标。

②停鑽過程中，每天測定一次各池閘門出口處泥漿面下0.5m處的全套泥漿指标。