旋挖钻机

钻孔灌注桩基础施工前将场地用推土机、压路机整平、碾压，使机械能顺利进场就位，并使钻机在施工中保持稳定。

采用全站仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩，采用“十”字定位，随时校核桩位坐标。

（2）、泥浆制备

泥浆制备选用优质膨润土造浆，设置泥浆池，并投放一定量的Na2CO3，以降低地下水酸性腐蚀的影响，泥浆比重控制在1.1～1.3范围。试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置。

钻孔用泥浆技术指标见表6-2-3。

泥浆技术指标表 表6-2-3

序号 1 2 3 4 5 项 目 比重 粘度 含砂率 胶体率 PH值 1.1～1.3 一般地层：16～22S；松散易坍地层：19～28S 新制泥浆不大于4% 不小于95% 8~10 技术指标 （3）、埋设护筒

孔口护筒采用4～8mm厚钢板制作，内径比桩径大200mm～400mm，护筒长度根据设计要求和实际的地质条件确定，一般按2.0m～4.0m埋设。孔口护筒采用人工开挖埋设，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。顶部高出施工地面30cm～40cm，钢护筒筒底的高程符合设计要求。护筒埋设准确竖直，护筒孔口平面位置与设计偏差按小于5cm控制，护筒竖向的倾斜度不大于1%。

（4）、成孔试验

施工时先在不同区段进行成孔试验，根据地质条件、钻机性能等选择合理的泥浆配置、各阶段的进尺速度、清孔方式与时间等钻进参数。获取较为详细的地质条件参数和可靠的钻孔参数，并根据获得的技术数据及时修正，以保证钻孔质量。

（5）、成 孔

①、钻孔：准备工作完成后，采用吊车将钻机就位，钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。启动泥浆泵、钻机开始钻进，钻进方式以正循环钻进为主，以反循环钻进为辅，一般情况下，先用正循环方式钻进，以加强泥浆护壁的效果，确保成孔质量及施工安全，终孔后改用反循环方式进行清孔，以加快清孔速度，减少沉碴厚度；在部分地质条件较好的桩位采用反循环方式成孔，可提高钻进速度。在粘土层内可适当加快钻进速度，到砂层后考虑泥浆不易粘在孔壁上，则要放慢钻进速度。钻至砂夹卵碎石或岩石地基，旋转钻机进尺不明显，可改换备用的冲击钻。钻孔过程中，对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度及泥浆的各项指标进行检查，及时调整。孔内应保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。

②、故障预防与处理

a、钻孔偏斜：安装钻机时保证钻杆、钻头及护筒三者均在同一竖直线上，并经常进行检查校正。钻杆、接头及时调整，防止弯曲。

在出现钻孔偏斜后，查明偏斜位置和深度，一般在偏斜处反复扫孔，使钻孔垂直。倾斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再钻。

b、糊钻：在软塑状土层中旋转钻进时，因进尺快、钻碴大，

出浆口堵塞后易造成糊钻（吸钻）。一般采取控制进尺速度，选用刮板齿小，出浆口大的钻头，以防糊钻。如糊钻严重，将钻头提出孔口，清除钻头残碴。

c、缩孔、扩孔：施工钻进过程中经常检查孔径，如发生缩孔现象，采用上下反复扫孔的方法，并及时补焊钻头，防止因钻头磨耗使钻孔孔径小于设计桩径。如发生扩孔现象，施工时采取加大泥浆比重、控制进尺速度的方法，减少扩孔现象。

③、施工注意事项

a、保证钻杆垂直，初钻时，以低档慢速钻进，且护筒内有一定数量的泥浆方可钻进，每台钻机配备两套泥浆泵轮换使用，经常检查排浆系统，加速泥浆循环。

b、根据不同土层，选用不同的钻进速度和钻进方式。 c、起落钻头均匀，避免撞击孔壁；接卸钻杆时采取可靠措施，严防钻头脱落；钻杆拆除后，进行检查清理，涂油保养。

（6）、第一次清孔

清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝土创造良好的条件。钻孔至设计高程，经过检查，孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻碴抽净。清孔采用换浆法，在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴，随着残存钻碴的不断浮出，孔内泥浆比重和含量不断降低，然后注入清水继续循环置换，随时检查清孔质量；个别孔底沉碴采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。清孔后泥浆应符合下列规定：泥浆相对密度小于1.03～1.10，含砂率<2％，粘度17~20Pa.s，胶体率>98%；灌注混凝土前，孔底沉碴厚度≤300mm。

（7）、绑扎、吊装钢筋笼 ①、钢筋笼绑扎

钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层，通过

在螺旋筋上穿入中心开孔，厚5cm的圆形Ｃ30水泥砂浆垫块来保证保护层的厚度，砂浆块按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周穿入6个布置。

钢筋笼主筋采用双面焊缝，钢筋笼骨架自承台底以下10cm起每隔2m设置一根Φ20加强钢筋，钢筋笼外侧每隔2m沿四周均匀焊接4根Φ20折形定位钢筋。

钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，并根据设计的主筋布置在加强钢筋四周划出标记，焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋，钢筋骨架一般分两段进行加工，并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定处的加强处理。

②、钢筋笼吊装

在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，吊入下段后将其临时固定在孔口位置，再吊放上段钢筋笼，并在孔口与下段钢筋笼进行对接；钢筋笼对接采用帮条搭接、双面焊缝，并在下段钢筋上焊好帮条，在上、下段钢筋笼对位固定好后进行焊接。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

见钢筋笼吊装程序图6-2-1。 （8）、导管安装

导管用Ф300mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0～5.0m，配1～2节长1.0～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉试验，保证不漏水。混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。混凝土灌注开始时，导管底部至孔底应有300～500mm的空间。

图6-2-1 钢筋笼吊装程序图

（9）、第二次清孔

在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注混凝土的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉碴厚度在300mm以内，此时清孔完成，立即浇注混凝土。

（10）、灌注水下混凝土 ①、混凝土的制备

a、施工前先对工程所处位置的地下水、地表水进行化验，为混凝土配合比的设计提供依据，并在施工过程中对地下水、地表水进行抽样检验，及时调整配合比设计，以满足混凝土抗侵蚀的要求。

b、混凝土强度等级较设计强度提高，水泥采用大窑低碱425号水泥，其初凝时间不早于2.5h，并签定供货合同，保证水泥的连续供应；

粗骨料采用碎石，粒径为1.5～40mm，其最大粒径不得超过导管直径的1/6～1/8或钢筋间距的1/4；砂用级配良好的中砂，混凝土含砂率0.4～0.5；混凝土搅拌用水采用饮用水；坍落度180～220mm，水灰比0.5～0.6，水泥用量不小于350kg/m3。

c、施工前对施工用水（饮用水）、粗骨料、细骨料、水泥及掺合剂进行碱含量测定，严格遵守预防混凝土碱集料反应的技术管理规定。

d、混凝土生产采用集中拌和站生产，其供应能力及强度分析见第四章。混凝土水平运输采用混凝土搅拌输送车运输至各桩位，另外配备两台HBT60型混凝土输送泵。

②、水下混凝土灌注

a、计算首批封孔混凝土数量，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深；桩尖最先灌注的0.5～1.0m3混凝土采用稠度和强度与设计混凝土相同的灰浆。

b、开导管用隔水栓，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁线，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。

c、随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不超过15min。在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以1.5～4m为宜。由专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。

d、利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m，浇注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对浇注过程中的一切故障均记录备案。

e、考虑桩顶混凝土将被凿除，灌注时水下混凝土的浇注面按

高出桩顶设计高程的70～100cm控制，以保证桩顶混凝土的强度质量，避免因此而造成桩头强度不满足要求的质量问题。

f、在浇注将近结束时，在孔内注入适量清水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。

水下混凝土灌注方法见图6-2-2。 （11）、桩机移位

在上一根桩的钻孔及第一次清孔完成后，移动钻机至下一桩位，开始进行下一根桩的钻孔施工，同时开始进行上一根桩的桩身混凝土灌注。钻机移动采用轨道或型钢槽滑至待钻孔位。

（12）、凿除桩头

基础基坑开挖的同时，采用风钻将桩头部位多余混凝土凿除，以便进行桩基检测和承台基础施工。

（13）、泥浆清理

在与当地规划和环保部门联系后，在现场附近找一合适场地，作为钻孔产生的废弃泥浆的弃运场地，并做妥善处理。

6、旋挖钻机成孔工艺

（1）、测量放样、护筒埋设、钻机就位同旋转钻机施工。 （2）、开钻前，检查钻头直径，调整钻塔垂直，合格后根据护桩控制好的“十”字线，对准桩头，开钻。

（3）、泥浆与护壁：在施工现场2～3个墩之间开挖一个泥浆池，容积50m3，施工中采用化学泥浆和粘土造浆护壁，随时测定泥浆性能，确保孔内泥浆的性能指标控制在：比重1.06～1.15，粘度18～28Pa.s，含砂率4～8%，各机长认真执行钻探操作规程，根据地层情况及时调整泥浆性能，保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补充泥浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

灌注过程中，开挖泥浆沟，使孔内泥浆返回泥浆池，防止泥浆

外溢。

（4）、钻进成孔：采用旋挖钻机一次性成孔，钻杆为伸缩式钻杆，钻头为筒式活门掏渣筒。钻进时钻头对准桩位中心，液压装置加压，旋转钻进，操作室内显示进尺及钻头位置，掏渣筒掏满后提出卸渣，如此反复钻进、卸渣，直至成孔。

其他施工工艺同旋转钻机施工。

水下混凝土灌注方法见图6-2-2。

7、桩基检测

（1）、混凝土质量的检查和验收符合规范规定，每桩试件组数一般不少于3组。

（2）、采用无破损法进行检测，采用85%小应变检测，15%超声波检测。

（3）、如果监理工程师对混凝土整体性检验有疑义，或无破损检测确定为桩身质量不符合设计要求时，采取混凝土抽芯等适当的检测方法再检测。