主講：建筑工程系土方與基礎工程施工主講：土方與基礎工程施工1內容提要泥漿護壁成孔灌注樁施工內容提要泥漿護壁成孔灌注樁施工2第二節灌注樁施工第五章樁基礎工程泥漿護壁成孔灌注樁第二節灌注樁施工第五章樁基礎工程泥漿護壁成孔灌注樁3土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件4二、泥漿護壁成孔灌注樁

泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩定孔壁的機械鉆孔方法。它通過循環泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。

成孔機械有潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。

泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測定樁位、埋設護筒、樁機就位、制備泥漿、機械(潛水鉆機、沖擊鉆機等)成孔、泥漿循環出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。二、泥漿護壁成孔灌注樁泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩5（一）埋設護筒和制備泥漿

鉆孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設護筒。護筒高2m左右，上部設1～2個溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內徑應大于鉆頭直徑200mm。護筒周圍未用粘土緊密填實。

護筒的作用是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向。

（一）埋設護筒和制備泥漿鉆孔前，在現場放線定6

在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內漏水，保持護筒內水壓穩定；泥漿相對密度大，加大了孔內的水壓力，可以穩固孔壁，防止塌孔；通過循環泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥7鉆孔灌注樁-護筒埋設鉆孔灌注樁-護筒埋設8泥漿制備：泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，其中以護壁為主。泥漿制備方法應根據土質條件確定：在粘土和粉質粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿，排渣泥漿的密度應控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土層中成孔，泥漿可選用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨潤土制備；在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿密度應控制在1．1—1．3g／cm3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿密度應控制在1．3～1．5g／cm3。泥漿制備：泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，9施工中應經常測定泥漿密度，并定期測定粘度、含砂率和膠體率。泥漿的控制指標為粘度18～22s、含砂率不大于8％、膠體率不小于90％，為了提高泥漿質量可加入外摻料，如增重劑、增粘劑、分散劑等。施工中廢棄的泥漿、泥渣應按環保的有關規定處理。施工中應經常測定泥漿密度，并定期測定粘度、含砂率和膠10土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件11（二）成孔

(1)潛水鉆機成孔

潛水鉆機成孔示意圖如圖所示。潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機，其防水電機變速機構和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。（二）成孔(1)潛水鉆機成孔12土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件13土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件14潛水鉆機成孔排渣有正循環排渣和泵舉反循環排渣兩種方式，如圖所示。

正循環排渣法:在鉆孔過程中，旋轉的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經鉆機中心管、分叉管送入到鉆頭底部強力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運動，從護筒的溢流孔排出。泵舉反循環排渣法:砂石泵隨主機一起潛入孔內，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。潛水鉆機成孔排渣有正循環排渣和泵舉反循環排渣兩種方式15正循環回轉鉆機成孔工藝反循環回轉鉆機成孔工藝正循環回轉鉆機成孔工藝反循環回轉鉆機成孔工藝16土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件17

(2)沖擊鉆成孔

沖擊鉆機通過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭。沖孔前應埋設鋼護筒，并準備好護壁材料。

(2)沖擊鉆成孔18土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件19土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件20沖擊鉆機就位后，校正沖錘中心對準護筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內應低提密沖，并及時加入石塊與泥漿護壁，直至護筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉入正常沖擊，隨時測定并控制泥漿相對密度。施工中，應經常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機松緊程度和轉向裝置是否靈活，以免掉鉆。

沖擊鉆機就位后，校正沖錘中心對準護筒中心，在沖程0.21

(3)沖抓錐成孔沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度，下落時松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動卷揚機提升錐頭，這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環成孔。沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。

(3)沖抓錐成孔22土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件23（三）清孔

驗孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。泥漿護壁成孔清孔時，對于土質較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機清孔，氣壓為0.5MPa，使管內形成強大高壓氣流向上涌，同時不斷地補足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。

對于穩定性較差的孔壁應采用泥漿循環法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對密度應控制在1.15～1.25。

（三）清孔驗孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況24(四)澆筑水下混疑土

泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導管法。

澆筑時，先將導管內及漏斗灌滿混凝土，其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。

(四)澆筑水下混疑土泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆25土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件26土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件27土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件28土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件29（五）常見工程質量事故及處理方法泥漿護壁成孔灌注樁施工時常易發生孔壁坍塌，斜孔、孔底隔層、夾泥、流砂等。（五）常見工程質量事故及處理方法30①孔壁坍塌指成孔過程中孔壁土層不同程度坍落。主要原因是提升下落沖擊錘、掏渣筒或鋼筋骨架時碰撞護筒及孔壁；護筒周圍未用粘土緊密填實，孔內泥漿液面下降，孔內水壓降低等造成塌孔，塌孔處理方法：一是在孔壁坍塌段用石子粘土投入，重新開鉆，并調整泥漿容重和液面高度；二是使用沖孔機時，填入混合料后低錘密擊，使孔壁堅固后，再正常沖擊。①孔壁坍塌31②偏孔指成孔過程中出現孔位偏移或孔身傾斜。偏孔的主要原固是樁架不穩固，導桿不垂直或土層軟硬不均。對于沖孔成孔，則可能是由于導向不嚴格或遇到探頭石及基巖傾斜所引起的。處理方法為：將樁架重新安裝牢固，使其平穩垂直：如孔的偏移過大；應填入石子粘土，重新成孔；如有探頭石，可用取巖鉆將其除去或低錘密擊將石擊碎；如遇基巖傾斜，可以投入毛石于低處，再開鉆或密打。②偏孔32③孔底隔層指孔底殘留石渣過厚，孔腳涌進泥砂或塌壁泥土落底。造成孔底隔層的主要原因是清孔不徹底，清孔后泥漿濃度減少或澆筑混凝土、安放鋼筋骨架時碰撞孔壁造成塌孔落土。主要防止方法為；做好清孔工作，注意泥漿濃度及孔內水位變化，施工時注意保護孔壁。③孔底隔層33（六）、習題1）p71——13（六）、習題1）p71——1334TheEndTheEnd35主講：建筑工程系土方與基礎工程施工主講：土方與基礎工程施工36內容提要泥漿護壁成孔灌注樁施工內容提要泥漿護壁成孔灌注樁施工37第二節灌注樁施工第五章樁基礎工程泥漿護壁成孔灌注樁第二節灌注樁施工第五章樁基礎工程泥漿護壁成孔灌注樁38土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件39二、泥漿護壁成孔灌注樁

泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩定孔壁的機械鉆孔方法。它通過循環泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，適用于有地下水和無地下水的土層。

成孔機械有潛水鉆機、沖擊鉆機、沖抓錐等。

泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝流程：測定樁位、埋設護筒、樁機就位、制備泥漿、機械(潛水鉆機、沖擊鉆機等)成孔、泥漿循環出渣、清孔、安放鋼筋骨架、澆筑水下混凝土。二、泥漿護壁成孔灌注樁泥漿護壁成孔是利用泥漿保護穩40（一）埋設護筒和制備泥漿

鉆孔前，在現場放線定位，按樁位挖去樁孔表層土，并埋設護筒。護筒高2m左右，上部設1～2個溢漿孔，是用厚4～8mm鋼板制成的圓筒，其內徑應大于鉆頭直徑200mm。護筒周圍未用粘土緊密填實。

護筒的作用是固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向。

（一）埋設護筒和制備泥漿鉆孔前，在現場放線定41

在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥漿，使樁孔內孔壁土層中的孔隙滲填密實，避免孔內漏水，保持護筒內水壓穩定；泥漿相對密度大，加大了孔內的水壓力，可以穩固孔壁，防止塌孔；通過循環泥漿可將切削的泥石渣懸浮后排出，起到攜砂、排土的作用。在鉆孔過程中，向孔中注入相對密度為1.1～1.5的泥42鉆孔灌注樁-護筒埋設鉆孔灌注樁-護筒埋設43泥漿制備：泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，其中以護壁為主。泥漿制備方法應根據土質條件確定：在粘土和粉質粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿，排渣泥漿的密度應控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土層中成孔，泥漿可選用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨潤土制備；在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿密度應控制在1．1—1．3g／cm3；在穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層中成孔時，泥漿密度應控制在1．3～1．5g／cm3。泥漿制備：泥漿的作用是護壁、攜砂排土、切土潤滑、冷卻鉆頭等，44施工中應經常測定泥漿密度，并定期測定粘度、含砂率和膠體率。泥漿的控制指標為粘度18～22s、含砂率不大于8％、膠體率不小于90％，為了提高泥漿質量可加入外摻料，如增重劑、增粘劑、分散劑等。施工中廢棄的泥漿、泥渣應按環保的有關規定處理。施工中應經常測定泥漿密度，并定期測定粘度、含砂率和膠45土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件46（二）成孔

(1)潛水鉆機成孔

潛水鉆機成孔示意圖如圖所示。潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機，其防水電機變速機構和鉆頭密封在一起，由樁架及鉆桿定位后可潛入水、泥漿中鉆孔。注入泥漿后通過正循環或反循環排渣法將孔內切削土粒、石渣排至孔外。（二）成孔(1)潛水鉆機成孔47土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件48土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件49潛水鉆機成孔排渣有正循環排渣和泵舉反循環排渣兩種方式，如圖所示。

正循環排渣法:在鉆孔過程中，旋轉的鉆頭將碎泥渣切削成漿狀后，利用泥漿泵壓送高壓泥漿，經鉆機中心管、分叉管送入到鉆頭底部強力噴出，與切削成漿狀的碎泥渣混合，攜帶泥土沿孔壁向上運動，從護筒的溢流孔排出。泵舉反循環排渣法:砂石泵隨主機一起潛入孔內，直接將切削碎泥渣隨泥漿抽排出孔外。潛水鉆機成孔排渣有正循環排渣和泵舉反循環排渣兩種方式50正循環回轉鉆機成孔工藝反循環回轉鉆機成孔工藝正循環回轉鉆機成孔工藝反循環回轉鉆機成孔工藝51土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件52

(2)沖擊鉆成孔

沖擊鉆機通過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭(沖擊錘)提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力切削破碎巖層或沖擊土層成孔。沖擊鉆頭形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形沖擊鉆頭。沖孔前應埋設鋼護筒，并準備好護壁材料。

(2)沖擊鉆成孔53土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件54土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件55沖擊鉆機就位后，校正沖錘中心對準護筒中心，在沖程0.4～0.8m范圍內應低提密沖，并及時加入石塊與泥漿護壁，直至護筒下沉3～4m以后，沖程可以提高到1.5～2.0m，轉入正常沖擊，隨時測定并控制泥漿相對密度。施工中，應經常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機松緊程度和轉向裝置是否靈活，以免掉鉆。

沖擊鉆機就位后，校正沖錘中心對準護筒中心，在沖程0.56

(3)沖抓錐成孔沖抓錐錐頭上有一重鐵塊和活動抓片，通過機架和卷揚機將沖抓錐提升到一定高度，下落時松開卷筒剎車，抓片張開，錐頭便自由下落沖入土中，然后開動卷揚機提升錐頭，這時抓片閉合抓土。沖抓錐整體提升至地面上卸去土渣，依次循環成孔。沖抓錐成孔施工過程、護筒安裝要求、泥漿護壁循環等與沖擊成孔施工相同。適用于松軟土層(砂土、粘土)中沖孔，但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工。

(3)沖抓錐成孔57土方與基礎工程施工樁基礎(四)課件58（三）清孔

驗孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況；清孔即清除孔底沉渣、淤泥浮土，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。泥漿護壁成孔清孔時，對于土質較好不易坍塌的樁孔，可用空氣吸泥機清孔，氣壓為0.5MPa，使管內形成強大高壓氣流向上涌，同時不斷地補足清水，被攪動的泥渣隨氣流上涌從噴口排出，直至噴出清水為止。

對于穩定性較差的孔壁應采用泥漿循環法清孔或抽筒排渣，清孔后的泥漿相對密度應控制在1.15～1.25。

（三）清孔驗孔是用探測器檢查樁位、直徑、深度和孔道情況59(四)澆筑水下混疑土

泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆筑是在水中或泥漿中進行的，故稱為澆筑水下混凝土。水下混凝土宜比設計強度提高一個強度等級，必須具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定。水下混凝土澆筑常用導管法。

澆筑時，先將導管內及漏斗灌滿混凝土，其量保證導管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪斷懸吊隔水栓的鋼絲，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞進入水中。

(四)澆筑水下混疑土泥漿護壁成孔灌注混凝土的澆6