1、.鉆孔灌注樁的施工工藝及施工要點第一節(jié)鉆孔灌注樁施工流程鉆孔灌注樁施工工序包括場地準(zhǔn)備、樁位放樣、埋設(shè)護(hù)筒、鉆孔、清孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土等，施工工藝流程如圖 3-1 所示。鉆孔灌注樁施工是一項質(zhì)量要求高，須在一個短時間連續(xù)完成多道工序的地下隱蔽工程， 施工必須要認(rèn)真按照施工工藝流程進(jìn)行。場地設(shè)置樁位放樣挖探坑護(hù)筒埋設(shè)檢驗鉆機(jī)和備件鉆機(jī)就位安裝鉆機(jī)和設(shè)備檢驗鉆架等設(shè)備鉆孔泥漿制備，向鉆孔內(nèi)灌注泥漿測量鉆孔深度、斜度、直徑、做好鉆孔記錄清孔鉆孔完畢后移去不用的設(shè)備吊裝鋼筋骨架檢查認(rèn)證設(shè)置隔水栓接裝導(dǎo)管檢驗導(dǎo)管等設(shè)備灌注水下砼砼制備及運輸拆除護(hù)筒鑿除樁頭砼樁基質(zhì)量總鑒定鉆孔灌注樁工藝流程圖第二

2、節(jié)施工準(zhǔn)備放樁. . .z.放樁是指將設(shè)計好的樁中心點位的坐標(biāo)用相關(guān)儀器投放到施工場地中。放樁流程為：核對坐標(biāo)架設(shè)儀器輸入坐標(biāo)放點。（ 1）核對坐標(biāo)此過程往往被眾多測量人員所忽略，圖紙中給定的坐標(biāo)可能會是錯誤的，因此在實地放樁前需要進(jìn)行坐標(biāo)核算，核對坐標(biāo)可用 Execel 表格。（ 2） 架設(shè)儀器將全站儀位于控制點位處，固定兩支架，伸縮第三只架。使圓水準(zhǔn)器泡偏向的方向與固定兩只架中的一個處于同一直線上，然后固定支架再調(diào)節(jié)和氣泡在一直線上的支架 。一般情況只要精平后再對中精平就可以了，棱鏡立于另一控制點位處作為后視。（ 3） 輸入坐標(biāo)將要測放樁號的點位坐標(biāo)輸入到全站儀中，全站儀就可以計算出控制點

3、位與測放點位的距離與角度。（4） 放點調(diào)整全站儀使鏡頭方向指向測放點位的方向， 誤差在 2”左右以，將棱鏡立于測放點位附近，不斷調(diào)整棱鏡的位置，是全站儀對準(zhǔn)棱鏡頭，然后通過全站儀測距后給定的移動距離移動棱鏡，直到全站儀經(jīng)過測算后給定的移動距離 1mm左右以為止，再將木樁或鋼樁釘在棱鏡架設(shè)處并噴漆，此時一個樁的樁位即投放完成。人工挖探坑施工廠區(qū)地下管線復(fù)雜， 為保證管線安全及施工正常進(jìn)行，在鉆孔樁施工前需進(jìn)行人工挖探坑探明管線準(zhǔn)確位置，并加以保護(hù)后方可施工鉆孔樁。 探坑深度不小于 2.0m（挖到原狀土），如果 2.0m 以下仍然為回填土，不能確定管線位置的，必須繼續(xù)挖，直到原狀土或確定管線位置為

4、止。為保證施工安全必須澆注混凝土護(hù)壁，探坑開挖至 1m后必須開始施做混凝土護(hù)壁， 嚴(yán)防土質(zhì)疏松導(dǎo)致孔口坍塌。. . .z.符樁符樁的過程大致與放樁相同，略有不同的是樁位標(biāo)識是安放在人工挖探坑后的蓋板上，以便鉆機(jī)中心對準(zhǔn)標(biāo)識準(zhǔn)確下鉆。符樁也是施工準(zhǔn)備中的一個重要環(huán)節(jié)，不可忽視。護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒采用鋼護(hù)筒，根據(jù)不同的鉆孔徑用 4mm鋼板制成徑比鉆孔直徑大 0.1m0.2m 的鋼護(hù)筒，護(hù)筒埋設(shè)一般要高出地下水位 1.0m2.0m，并高出施工地面至少 0.3m，護(hù)筒在黏土層中不宜小于 1.0m；砂土中不宜小于 1.5m，其高度尚應(yīng)滿足孔泥漿面高度的要求，如果采用旋挖鉆機(jī)開挖護(hù)筒埋設(shè)深度不應(yīng)小于 2.5m。

5、并且要求堅固、不漏水。鋼護(hù)筒頂端留有寬 0.4m、高 0.2m 的出漿口，樁位經(jīng)測設(shè)確定后，先挖探坑，確認(rèn)沒有管線后進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，護(hù)筒外圍用粘土填筑夯。護(hù)筒采用鉆機(jī)壓入，位置應(yīng)準(zhǔn)確，其中心線與樁中心線對齊，允許偏差不大于 20mm，并應(yīng)保證護(hù)筒的垂直度，傾斜率不大于 L (L 為護(hù)筒的全長 ) 4 。泥漿制備一、泥漿制備技術(shù)要求使用的泥漿用泥漿用優(yōu)質(zhì)膨潤土制作。泥漿技術(shù)指標(biāo)見表 3-1 所示。表 3-1泥漿技術(shù)指標(biāo)表項名稱新制泥漿循環(huán)再生泥廢棄泥目漿漿1比 重（ g/cm3 ）1.06 1.10 1.251.251.102粘度（ s）1828253030. . .z.3失水量20 3030（m

6、l/30min ）4泥皮厚度（ mm）3555含砂量（ %）4556PH值810 1111制備好的泥漿還應(yīng)達(dá)到以下要求：（ 1）及時采集泥漿樣品，測定性能指標(biāo)。對新制備泥漿要進(jìn)行第一次測試，使用前進(jìn)行一次測試，鉆孔過程中再測試一次，鉆孔結(jié)束后在泥漿面下1 米及孔底以上 0.5 米處各取泥漿樣品進(jìn)行測試。泥漿回收、處理后各測試一次。（2）儲存泥漿每 8 小時攪拌一次，每次攪拌泥漿或測試必須進(jìn)行記錄。（ 3）新鮮泥漿制作好擱置 24 小時后，經(jīng)測試各項指標(biāo)合格方可正式使用。回收泥漿必須經(jīng)過振動篩處理，性能指標(biāo)達(dá)到要求后方可循環(huán)利用。（ 4）施工中經(jīng)常測定泥漿比重、粘度、含砂率和膠體率。二、泥漿循環(huán)

7、系統(tǒng)環(huán)泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、沉淀池、泥漿輸出管、泥漿回收管、制漿機(jī)、活動振動篩、除渣設(shè)備等組成，并應(yīng)設(shè)有排水排廢漿等設(shè)施，循環(huán)系統(tǒng)如圖 3-2 。. . .z.打樁機(jī)鉆孔灌注樁泥漿回收管泥漿輸出管泥漿池 30立方米活動式制漿池活動式振動沉淀池脫水機(jī)篩圖 3-2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)圖混凝土配合比及灌注機(jī)具一、混凝土的配合比因混凝土是在水下灌注， 因此混凝土應(yīng)該具有良好的和易性和流動性，且易于在導(dǎo)管中流動，又不易于離析，因此需要對混凝土的粗細(xì)骨料和外加劑嚴(yán)格要求。對混凝土的材料要求如下：水泥：采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級不宜低于32.5 級，用量不低于370Kg/m3 ，水泥的初凝時間不早于

8、2.5h 。細(xì)骨料：應(yīng)選用級配合理，質(zhì)地堅硬，顆粒潔凈的天然中粗砂。、粗骨料：宜選用堅硬卵礫石或碎石， 骨料最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管徑的 1/6 至 1/8 和鋼筋最小凈距的1/4 ，同時不應(yīng)大于40mm。外加劑：為改善混凝土的和易性和緩凝， 水下混凝土摻入減水劑、混凝劑、早強(qiáng)劑等外加劑。二、主要機(jī)具設(shè)備. . .z.主要機(jī)具設(shè)備：向水下輸送混凝土用的導(dǎo)管； 導(dǎo)管進(jìn)料用的漏斗；隔水膽與混凝土擋板；輸送混凝土用的攪拌車等。各設(shè)備主要參數(shù)如下：導(dǎo)管徑為20cm，分段制成，導(dǎo)管間通過導(dǎo)管端部的螺絲口導(dǎo)管套筒連接。導(dǎo)管每節(jié)長度2.5m，最上部的三節(jié)導(dǎo)管從上到下依次為0.5m、1.0m、1.5m。漏斗為 5

9、mm厚的鋼板制成，容積大于1m3。隔水膽采用籃球球膽，直徑為 20cm，即同導(dǎo)管徑，混凝土擋板采用 3mm厚圓形鋼板，略大于漏斗下口。第三節(jié)主要施工過程和施工要點鉆孔施工一、鉆機(jī)就位鉆孔選用德國產(chǎn)的低噪音、無污染、高效率、特備適合堅硬巖層寶峨 BG25C鉆機(jī)成孔，該鉆機(jī)采用全斷面取芯鉆機(jī)工藝， 即采用特別的“筒式” 鉆具，將一次性全部抓入筒中， 成孔速度可達(dá) 1015m/h。鉆機(jī)就位前應(yīng)先檢查鉆機(jī)底座和頂端是否平衡， 檢測作業(yè)區(qū)承載力是否滿足鉆機(jī)施工要求， 保證在鉆進(jìn)過程中不產(chǎn)生位移和沉陷； 鉆機(jī)就位后對應(yīng)鉆桿中心和垂直度進(jìn)行復(fù)測，其偏差不應(yīng)大于 2cm。對鉆桿垂直度的復(fù)測是一項必不可少的工作

10、， 垂直度的校核可用全站儀進(jìn)行。二、鉆進(jìn). . .z.成孔采用“跳二打一”施工步驟，即每隔2 根樁進(jìn)行鉆孔施工，這樣做可以避免因孔間距過小而造成的踏孔現(xiàn)象，同時也可以避免大圍移動機(jī)械造成工時延后。鉆進(jìn)前應(yīng)先測算出設(shè)計孔深，設(shè)計孔深的計算步驟如下：首先用水準(zhǔn)儀測出護(hù)筒頂標(biāo)高，護(hù)筒頂?shù)臏y量方法為： 將水準(zhǔn)儀立于將要測量的護(hù)筒附近位置處， 架穩(wěn)調(diào)平，塔尺立于高程控制點處，調(diào)整水準(zhǔn)儀鏡頭豎直中心線 5 ，讀取并記錄水平中心線所指示的讀數(shù)（后視讀數(shù)），然后將塔尺立在護(hù)筒邊沿上，和前述方法一樣讀取讀數(shù)（前視讀數(shù)），則：護(hù)筒頂標(biāo)高=控制點高程前視讀數(shù)（ 3-1 ）下面計算設(shè)計樁底標(biāo)高：設(shè)計樁底標(biāo)高=設(shè)計樁頂

11、標(biāo)高設(shè)計樁長（ 3-2 ）計算設(shè)計孔深：設(shè)計孔深=護(hù)筒頂標(biāo)高設(shè)計樁底標(biāo)高（ 3-3 ）以二號承臺的樁孔為例，其設(shè)計樁頂標(biāo)高為41.242m，設(shè)計樁長為 23.25m，帶入公式（ 3-2 ）得：設(shè)計樁底標(biāo)高 =41.242m-23.25m=17.992m經(jīng)測量該樁的護(hù)筒頂標(biāo)高為43.721m，帶入公式得：設(shè)計孔深 =43.721-17.992m=25.729m。. . .z.鉆進(jìn)工藝及要求為：（ 1）旋挖鉆機(jī)鉆孔時，先在鋼護(hù)筒注入泥漿，開始慢速鉆進(jìn)，使護(hù)筒刃腳處有堅硬的泥皮護(hù)壁，鉆進(jìn)深度超過護(hù)筒下 2m 后，即可按正常速度鉆進(jìn)。 泥漿經(jīng)沉淀池沉淀后回收循環(huán)利用。 鉆進(jìn)要隨時監(jiān)測泥漿比重及泥漿中含

12、砂情況，記錄鉆進(jìn)中的有關(guān)參數(shù)及地質(zhì)情況，以核對地質(zhì)資料。（ 2）鉆進(jìn)達(dá)到要求孔深停鉆時，仍要維持泥漿正常循環(huán)，直到鉆渣含量小于 4%為止。起鉆時應(yīng)注意操作輕穩(wěn)，防止拖刮孔壁，并向孔補(bǔ)充適量的泥漿，穩(wěn)定孔水頭高度。（ 3）為保證孔深要求，避免超欠挖，當(dāng)鉆機(jī)在鉆孔過程中儀器顯示已達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時， 需要在用測繩復(fù)制。 鉆進(jìn)過程中還應(yīng)隨時注意控制儀表，以控制鉆桿垂直度。（ 4）鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)尺 23m，應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度，檢查工具可用圓鋼筋籠 （外徑 D等于設(shè)計樁徑， 高度 35m）吊入孔，使鋼筋籠中心與鉆孔中心重合， 如上下各處均無掛阻， 則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。（ 5）鉆進(jìn)時如孔出現(xiàn)

13、踏孔、涌砂等異常情況應(yīng)立即將鉆具提離孔底，保持泥漿高度，吸除坍落物和涌砂；同時向孔輸送性能符合要求的泥漿，保持水頭壓力以抑制繼續(xù)涌砂和坍孔。清孔一、清孔要求清孔應(yīng)分二次進(jìn)行。 第一次清孔在成孔完畢后立即進(jìn)行，采用鉆. . .z.機(jī)的掏渣筒清孔；第二次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行，采用泥漿循環(huán)置換法清孔。清孔過程中觀測孔底沉渣厚度，孔底沉渣厚度不大于100mm時即可停止清孔， 并保持孔水頭高度， 防止坍孔事故。二、第一次清孔由于旋挖鉆機(jī)采用筒式掏渣，應(yīng)嚴(yán)格控制其鉆進(jìn)深度， 嚴(yán)禁超深 6 。清孔采用抽漿清孔法，即在終孔后停止進(jìn)尺，利用泥漿泵持續(xù)泵壓 5 至 15min，使孔底沉渣隨泥

14、漿基本排除，達(dá)到清孔要求為止，并同時摻入相對比重較小的泥漿 （含沙量小于 4%），以保持穩(wěn)定的水位。三、第二次清孔在安放鋼筋籠及導(dǎo)管后， 準(zhǔn)備灌注水下混凝土前， 由于這段時間間隙較長，孔底又會產(chǎn)生一部分沉渣， 所以待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就緒后，利用泥漿循環(huán)，將孔沉渣帶出孔外。鋼筋籠的制作和吊裝一、制作鋼筋籠鋼筋籠的成型采用加強(qiáng)箍筋成型法，其綁扎順序大致是先主筋等間距布置好，待固定住架立筋后，再按設(shè)計的間距安設(shè)箍筋。箍筋、架立筋與主筋之間的接點可用電弧焊接。 加強(qiáng)箍筋與全部主筋焊接并在下端焊加強(qiáng)箍筋一道， 并將箍筋及架立筋預(yù)先牢固地焊接到鋼筋籠的端部上，這樣當(dāng)鋼筋籠插到孔底時， 可有效地防止架立筋插

15、到樁端處的地基中。鋼筋籠主筋采用機(jī)械連接， 接頭的外漏絲扣不得超過一個完整扣，主筋連接在同一斷面的接頭率不大于50%。鋼筋籠下端. . .z.0.2m 圍主筋稍后側(cè)彎曲呈傾斜狀。鋼筋籠制作允許偏差見表3-2 7 。表 3-2 鋼筋籠制作允許偏差序項目允許偏差（ mm） 檢驗方法號1主筋間距10用尺量2箍筋間距20用尺量3鋼筋籠直徑10用尺量4鋼筋籠整體長度50用尺量續(xù)表 3-25主筋彎曲度1%用尺量6主筋彎曲度1%用尺量為確保樁身混凝土保護(hù)層厚度， 在主筋外側(cè)安設(shè)混凝土保護(hù)層砂漿墊塊，墊塊制成圓餅狀。鋼筋籠的制作過程中還有一個十分重要的環(huán)節(jié)就是吊筋的安裝，安裝吊筋的目的是為了固定鋼筋籠，使其處

16、在預(yù)先設(shè)定的平面上。安裝吊筋前需要計算吊筋的長度。吊筋長度的計算方法如下首先計算出樁頂至護(hù)筒頂距離。 由于設(shè)計樁頂標(biāo)高為已知量， 護(hù)筒頂標(biāo)高可通過高程控制點測出，則：樁頂至護(hù)筒頂距離=護(hù)筒頂標(biāo)高-設(shè)計樁頂標(biāo)高（ 3-4 ）已知護(hù)筒頂距離就可以很容易的計算出吊筋長度：吊 筋 長 度 = 樁 頂 至 護(hù) 筒 頂 距 離 -0.9m+0.1m+0.15m. . .z.（ 3-5 ）式（ 3-5 ）中 0.9m 為籠頂端與設(shè)計樁頂?shù)木嚯x，0.1m 為吊筋上端吊環(huán)的高度， 0.15m 為吊筋與主筋的搭接長度。仍以二號承臺的樁孔為例，其護(hù)筒頂標(biāo)高為43.721m，設(shè)計樁頂標(biāo)高為 41.242m，代入公式（

17、 3-4 ）得：樁頂至護(hù)筒頂距離 =43.721m-41.242m=2.479m 吊筋長度為：吊筋長度 =2.479m-0.9m+0.1m+0.15m=1.829m 上述結(jié)果表示吊筋設(shè)計成這個長度就可以保證樁頂?shù)奈恢脻M足設(shè)計高程。此處還要提到的是測斜管的綁扎。 因為基坑就開挖要對樁體位移進(jìn)行監(jiān)測，所以需要在一些鋼筋籠上綁扎測斜管。 測斜管應(yīng)綁扎在鋼筋籠的側(cè)，保持罐體在一條直線上，綁扎牢固。二、鋼筋籠的吊裝鋼筋籠的吊裝采用25t 吊車吊放。起吊時，須用雙吊點，吊點位置要恰當(dāng)，一般設(shè)在加強(qiáng)箍筋處（吊點處應(yīng)加焊） 。采用大鉤和小鉤相互進(jìn)行鋼筋籠吊裝，小鉤吊下部、大鉤吊上部。在吊車小鉤上掛一個滑輪，將

18、鋼絲繩穿過滑輪， 鋼絲繩兩端采用 U型卡環(huán)與鋼筋籠加強(qiáng)箍筋連接牢固， 下部第一個吊點設(shè)置在下部第二個加強(qiáng)箍筋處， 第二個吊點設(shè)置在向上 6.0m 加強(qiáng)箍筋處。鋼筋籠上部對稱設(shè)置兩根鋼絲繩，鋼絲繩兩端采用 U型卡環(huán)與鋼筋籠加強(qiáng)箍筋連接牢固， 第一個吊點設(shè)置在上部第二個加強(qiáng)箍筋處，第二個吊點設(shè)置在鄉(xiāng)下8.0m 的加. . .z.強(qiáng)箍筋處，每根鋼絲繩上均有一個滑輪，將兩個滑輪掛在扁擔(dān)（型鋼制作）上，扁擔(dān)上部設(shè)置吊鉤掛在吊車大鉤上。起吊時大、小鉤同時受力，大鉤向上吊起鋼筋籠，小鉤起到穩(wěn)定鋼筋籠的作用，同時防止鋼筋籠彎曲變形， 相互配合將鋼筋籠慢慢吊直， 同時安排專人扶穩(wěn)鋼筋籠的作用，同時防止鋼筋籠在起

19、吊過程中始終處于穩(wěn)定狀態(tài)下。 吊直后將鋼筋籠對準(zhǔn)孔位緩慢下放，不得搖晃碰撞孔壁或強(qiáng)行入孔8 。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，保證鋼筋籠的方向，并將鋼管穿入吊環(huán)中，將鋼筋籠吊住， 保證籠頂標(biāo)高符合規(guī)要求，防止在灌注水下砼過程中下沉或上浮。入孔定位標(biāo)高應(yīng)準(zhǔn)備，允許誤差為 5cm，并使其下部懸空； 鋼筋籠上口應(yīng)和樁中心對中并固定， 允許誤差為 3cm。灌注混凝土灌注前應(yīng)先測量混凝土的坍落度和泥漿比重，要求的坍落度為160mm220mm，泥漿比重為1.1 1.2 ，還應(yīng)取混凝土做成試塊，養(yǎng)護(hù)后按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度測定。灌注混凝土施工順序： 安設(shè)導(dǎo)管使隔水栓與導(dǎo)管水面緊貼灌注首批混凝土連續(xù)灌注直至樁頂 9

20、，如圖 3-3. . .z.漏斗測繩隔水膽安設(shè)導(dǎo)管安裝隔水刷灌注混凝土灌注封底砼提起擋板連續(xù)灌注混凝土圖 3-3 澆注混凝土施工順序圖一、灌注首批混凝土放下隔水膽，安平混凝土擋板后，灌入封底混凝土。封底混凝土灌注到一定量后， 用吊車小鉤提起混凝土擋板，隔水膽被混凝土壓入孔底，并從底部導(dǎo)管排出。灌注首批混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部距離宜為0.3 0.5m，導(dǎo)管首次封入長度不小于0.8m10 。混凝土的初灌量宜按下式計算：V fd 2 (Hh 0.5t)di2 (0.5L H h)44（ 3-6 ）式中：Vf 混凝土的初灌量 (m3 )d 樁孔直徑（ m）di 導(dǎo)管直徑（ m）L 鉆孔深度（ m）H 導(dǎo)管埋

21、入混凝土的深度（ m）h導(dǎo)管下端距灌注前測得的孔底高度（m）. . .z.t 灌注前孔底沉渣厚度（ m）以二號承臺的樁孔為例，取其導(dǎo)管埋入混凝土深度H 為 0.8m，導(dǎo)管底部距灌注前測得的孔底高度h 為 0.4m，鉆孔直徑 0.8m，導(dǎo)管直徑 d i 為 0.2m，經(jīng)測得其鉆孔深度L 為 25.93m，灌注前孔底沉渣厚度為 0.03m，將上述數(shù)據(jù)代入公式（4-6 ）得混凝土初灌量為 :V f0.22(0.5 25.93 0.80.4) 0.98m340.82 (0.8 0.4 0.5 0.03)4二、導(dǎo)管埋深首批混凝土灌注后應(yīng)連續(xù)不斷灌注混凝土，實際上因為每個孔需要灌注的混凝土量大約為13 m3 ，而每輛混凝土攪拌車的容量為7m3 左右，因此每個孔需要灌注兩車混凝土， 這樣就不可避免的出現(xiàn)灌注混凝土間歇現(xiàn)象 11 。在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升、逐級拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)