钻孔桩灌注桩扩底工艺施工方案
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发布时间：2022-05-05 19:15
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时间：2022-06-27 23:23
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******改造钻孔扩底灌注桩
目 录
一、编制依据. 1
二、工程概况. 1
三、地质情况. 2
四、护筒制作及埋设. 2
五、泥浆和泥浆循环系统. 2
六、成孔工艺及设备. 3
七、清孔. 7
八、钻孔及灌注桩成孔的质量检查. 8
九、检验方法. 9
十、钢筋笼制作及安装. 9
十一、灌注水下砼. 10
十二、钻孔扩底灌注桩施工工艺流程图. 13
十三、安全保证措施. 14
十四、环境保护措施. 18
十五、质量保证措施. 18
附：施工进度计划表
钻孔扩底灌注桩施工方案
一、编制依据
1、根据甲方提供的技术要求及地质勘察报告；
2、建筑桩基技术规范JGJ94—94；
3、混凝土结构工程质量验收规范(GB50204—2002)；
4、钢筋混凝土工程施工及验收规范(GBJ240—83)；
5、建筑安装工程质量检验评定统一标准(GBJ300—88)；
6、工程测量规范(GB50026—93)；
7、城市测量规范(GJJ8—85)；
8、混凝土外加剂应用技术规范(GBJ119—88)；
9、混凝土搅合用水标准(JGJ63—89)；
10、钢筋焊接机验收规程(JGJ18—96)；
11、混凝土强度检验评定标准(GBJ201—83)；
12、混凝土质量控制标准(GB50164—92)；
二、工程概况
麒麟山庄1号别墅改造工程位于深圳市南山区科技南路与高新南五道之间。
钻孔扩底灌注桩基础工程，钻孔扩底桩总桩数189根、桩径分别为Ф950mm，74根、Ф1200mm，73根、 Ф1600mm，42根钻孔深度及钢筋笼配筋按照图纸设计施工。
三、地质情况
四、护筒制作及埋设
钢护筒用8mm钢板卷制，内径大于设计桩径，钢护筒长度2米；
钢护筒埋深≥1.5米，地面预留0.3—0.5米。护筒埋设时先用人工在桩位开钻一个略大于钢护筒的土坑，深约2.0M的孔，然后把钢护筒吊入孔内，并将钢护筒精确定位。
钢护筒埋设要求中心位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。钢护筒吊装就位后，测量护筒的中心位置和倾斜度，经建设单位驻地工程师检查合格后、将护筒四周回填粘性土并夯实，以保证护筒的稳定和轴线位置的准确性。
五、泥浆和泥浆循环系统
正循环回转，泥浆主要起护壁作用，钻孔机钻孔时如地质不好应补充满泥浆，使孔内不易塌方，因此要求它有一定的悬浮能力，且泥浆要有一定的比重，泥浆才能起到护壁作用。
泥浆根据地质情况和钻孔方法要求达到以下几种性能。
泥浆性能指标要求
钻孔
方法
土层情况
相对密度
粘度
(PA.S)
含沙率
(%)
胶体率
(%)
酸碱度
(ph)
正循环
回转
粘性土
1.05~1.2
16~22
＜8~4
＞90~95
8~10
沙士/碎石土
/卵石
1.2~1.45
19~28
＜8~4
＞90~95
8~10
泥浆测试由试验室人员测试，泥浆制备后进行泥浆性能测定，以后每天作业班开始测定比重、粘度、含砂率、胶体率几项指标，钻孔过程中泥浆的比重、粘度和含砂率。
泥浆循环系统布置于建空地中适当的位置（总平面布置图），泥浆池、沉淀池及泥浆储备箱，要求施工方便，能较好保持场地整洁。泥浆循环系统的设置是：由沉淀再经过滤池、泥浆池、并用循环槽连接。泥浆池长大小根据场地情况布置，池壁砌砂袋，中间隔开溢口过滤，分成沉淀、过滤池和泥浆池三部分，并备泥浆罐车把多余的泥浆外运用。
泥浆循环槽内的沉渣用人工捞出，钻孔时每台班配备2人捞渣，并按指定的地点排放，以不污染车道场地为原则。
六、成孔工艺及设备
正循环回转法成孔原理：用泥浆以高压通过底部射出、被泥浆浮悬。随泥浆上升而溢出，流至孔口的泥浆槽，经过沉淀净化，再循环使用。孔壁靠水压力和泥浆保护而导致不坍孔。
本工程的地质情况较清楚、各地质层变化不会很大，施工时用正循环机械比较理想。
A、机具设备
拟投入机械设备一览表
序
号
机械或设备
名 称
型号
规格
数量
备
注
1
钻孔钻机
SD205
2台
桩基钻孔
2
钻斗
Ф950mm、Ф1200mm
Ф1600mm
各1个
钻孔钻具
3
扩底钻头
Ф1250mm、Ф1800mm
Ф2000mm
各1个
用于桩孔扩底
4
吊 车
25T
2台
吊放钢筋笼
5
泥浆车
7M3
1台
运泥浆
6
泥浆泵
3PN
3台
输送泥浆及泥浆循环
7
钢筋切断机
GQ40-1
1套
切断钢筋
8
电焊机
15KW
8台
钢筋笼制作
9
导管
2套
灌注混凝土
10
钻掘机
1台
清理泥浆坑、钻土
11
水准仪
DS32
1台
标高控制
12
钢卷尺
50m
3把
桩位测放、量测长度
13
砼试块模
150?150?150
5组
试块制作
14
坍落筒
100?200?300
1个
坍落度检验
15
测锤
2kg
3个
测孔深
16
测绳
50m
5把
测孔深
B、劳动组织
每台桩机配备操作人员6人。其中：机长（钻机操作、记录）、灌注混凝土10人、钢筋笼制作5人、管理人员及后勤5人。
C、钻孔
桩机安装就位后，调平垫稳底座，保持钻进时不发生位移和沉陷。桩机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩孔中心三者应在同一前垂线上，偏差不大于2CM。
钻孔作业分两班连续进行，对钻孔不符合要求的应及时调整，经常注意土层的变化，每2米或在土层变化处取钻渣探明土层，记入记录本中（记录本中要有该桩孔的地质剖面图），随时与地质剖面图核对。
开始钻进时，先启动卷扬机慢速钻进，并注意钻机的稳固情况，钻头导向部分全部进入土层后才正常钻进。
在上部土层中钻进时，要控制进尺，低挡慢速，大泵量，泥浆比重控制在1.2~1.3之间。在淤泥层中钻时，可用中速，大泵量，泥浆比重控制在1.3~1.4之间。
钻孔钻机钻至强风化时需进行第一次取强风化岩样保留，在钻进5米时，在进行第二次取岩样，经相关单位确认后验孔，提出钻斗，安装相应扩大头尺寸的钻头进行钻孔扩底，扩大头全部伸开，在扩20分钟，第一根桩先在地面作试验并由卷扬机钢丝绳定准，由机长及管理人员检查，扩底扩好后提出扩头。
如遇流砂层中钻进，必须慢速，增大泥浆比重在1.3~1.4，并调整稠度的胶体率以保证该孔段护壁有一定的厚度。
在粗砂层和卵石的砾砂层中钻进，用低档慢速，优质泥浆、大泵量，泥浆比重控制在1.3~1.4之间，防止孔内塌方。
D、预防钻孔过程中的故障
a、塌孔的表征是孔内的水位突然下降，孔口冒细密的气孔，出渣量显著增加而不见进尺，钻头负荷增加。
孔内坍方主要原因是：没有控制不同地质的钻进速度，泥浆质量差，比重不够，未形成可靠护壁、由于各种原因造成孔内水头高度不够，降低静水压力差、卵石、砾砂层、钻进时，泥浆质量差等。
孔内塌孔处理方法：坍方不严重时可加大泥浆比重继续钻进，严重时则应提钻头回填粘土和砂重钻。若因塌孔而埋钻斗，应先将孔内泥砂清除，提出钻斗后再行处理，而严重者应将该孔用泥土或粘土填满，隔一段时间后再造孔。
b、钻孔偏料
钻孔偏斜的原因：钻机底座未安置水平或钻孔过程产生不均匀沉陷、钻斗不正、钻孔中遇有障碍物如石头或木桩、树头等、扩孔较大处，钻头摆动偏向一边、此处操作不当，松大绳钻进，也容易造成斜孔，
预防和处理：钻孔过程经常检查钻机底座、转盘的水平、起重滑轮缘、护筒中心应在垂直线上、导向杆是否有效，钻孔前钢丝绳、钻头要逐根逐个检查，及时调正，纠正不正确的操作方法，一般在开始钻进时在开机后、一小时内、校平、校正机座，往后每一台班均需调整。
发生斜孔时、一般查明偏斜的位置和情况后，可在倾斜处吊住钻头上下反复扫孔下正直。偏斜严重时回填粘性土，待沉积密实后再继续钻进。
c、掉钻
掉钻原因：钢丝绳使用过久，螺牙滑丝、松脱等或进孔遇到障碍物不注意扭断钢丝绳管。
预防和处理：钻孔前检查钢丝绳接头的质量情况，不适宜的及时报废。处理方法：掉钻后要尽快打捞，以免埋钻。打捞工具有打捞钩、打捞活套等多种，打捞钩用钢板割成。
d、糊粘
在软塑粘土层钻进时，因进尺快，出渣量大，泥浆泵泵压、泵量不足，粘土将钻头糊住。预防和处理：用稀泥浆大浆量控制进尺钻进：若严重糊钻应将钻头或钻斗提出孔口，清除残渣再继续钻进。
e、埋钻
由于塌孔或掉钻后未能及时打捞出来，钻头被砂土及沉渣埋住。
处理方法：可用钻机卷扬配合提出可用空气吸泥机将孔内砂土吸走，现场处理，要注意保持孔内泥浆水头，防止水头下降而塌孔。
七、清孔
当钻孔钻机钻至设计深度并进行了扩底完成后，需进行桩孔内第一次泥浆循环清渣。
在吊放钢筋笼及放好混凝土导管后应进行第二次泥浆循环清渣，第二次清孔的方法是更换孔内泥浆，清除钻渣和沉积层，减少孔底沉淀厚度，提高桩底承载力，为灌注砼创造良好条件，用泥浆泵3PN22KW的正循环泵，用泥浆清除剩余余渣，一般清孔时间为20—30公分即可，并参照泥浆比重，泥浆控制在1.15—1.2之间为宜，清好后经现场质检工程师和建设单位代表验收确认终孔后停泵，停泵时间不易超过5分钟，待混凝土罐车来后停泵即时灌注砼，，并抓紧灌注第一斗，并连续进行混凝土灌注，不易间歇，以防粉细砂沉淀。
八、钻孔灌注桩成孔的质量检查
钻孔在终和清孔后，应对成孔的孔位、孔深、孔径、倾斜度、泥浆性能、孔底沉淀厚度等进行检验。符合要求才可进入下道工序的施工。
钻孔扩底灌注桩成孔质量允许偏差
编号
项目
允许偏差
附注
1
孔的中心位置
不大于10CM
2
孔径
不小于设计桩径
3
倾斜度
垂直度：≤1‰
4
孔深
不小于设计规定
5
清孔后沉淀层厚度
不大于50mm
6
清孔后泥浆指标
相对密度1.15~1.20
粘度17~20 含砂率＜4%
九、检验方法
A、桩孔位中心位置测定后、必须有技术人员复核：
B、桩直径：用卷尺检查钻斗及扩大头直径：
C、倾斜度：用水平仪及吊锤测定：
D、孔深：用测绳测定：
E、泥浆指标：用泥浆比重法。
十、钢筋笼制作及安装
钢筋骨架除加强箍在钢筋制作场制作外，其余在桩位附近分节制作，绑扎成型，除顶节及底节钢筋笼的长度根据桩长适当调整外，其余各节12米左右，成孔后用吊机放入孔内，主筋搭接焊10d。
钢筋笼的钢筋下料、成型加工严格按设计图纸和规程进行，分节制作。钢筋笼每隔2M设置加强箍一道，并均匀设备定位筋和耳筋。钢筋笼主筋的搭接采用焊接，焊接质量要求：单面焊的长度≥10d，双面焊的长度≥5d，接头间距相互错开距离大于1.3倍搭接长度，且大于50CM。
吊放钢筋笼入孔时应缓慢、平稳，防止钢筋倾斜和碰撞孔壁导致塌孔，当发现入孔有困难时，应查找原因进行处理。
为保证骨架起吊时不变形，用两吊点，第一吊点设于下部四分之一处，第二吊点设与上部五分之一处，起吊时两点同时起吊，待钢筋骨架离开地面以后，第二吊点继续起吊，第一吊占保持骨架下部离开地面，直到钢筋骨架吊放到孔内后，用钢管横穿钢筋笼，临时支撑钢筋笼的重量于地面上。
为防止钢筋骨架在灌注桩过程中上浮，用2根1.5”钢管套于骨架主筋上，再利用于护筒上的横梁将钢管压住，使钢筋骨架受砼顶托不会上浮。
十一、灌注水下砼
灌注水下砼是钻孔灌注桩的关键工序，用直升导管法灌注水下砼时，砼拌合物是通过导管下口，进入初期灌注的砼下面，托着初期灌注的砼及其上面的泥浆上升。
A、灌注机具的准备
导管用钢板卷制焊成，直径25cm，壁厚4mm，下节长4米，中间节长2米，用法兰连接，接头垫以4-5mm橡胶垫。
灌注首斗砼料时孔底砼应上浮埋主导管1米以上。
卸料斗容量：Ф1200
V≥1/4лd2h
V≥0.7855×1.22×2=2.26M3
料斗容量：Ф1500
V≥1/4лd2h
V≥0.7855×1.52×23.53m3
B、砼的配置及灌注
砼的设计标号：C30、要求坍落度18~22cm。
材料：提供商品水下砼。
施工方直接让搅拌站，搅拌车送至现场，并直接倒入漏灌注。灌注砼前，再次测孔底泥浆沉淀厚度，并用导管再次清孔，使孔底沉淀特悬浮于泥浆中，清孔后马上灌注砼。
首批砼要求的储备时为2.26和3.35立方米，导管下口至孔底的距离为30~40cm，保证首批砼灌注后导管埋深1米以上，灌注水下砼应连续进行，不得中断，并注意将泥浆中的部分余渣排除，灌注过程中而泥浆比重大时及时稀折，以确保泥渣溢出。
灌注过程中由有经验的施工员用重4kg的测锤探测砼面的位置（每次探测需测两点以上），并指挥导管的提升和拆除。导管埋深2~4米埋深不宜大于6米，桩顶按设计标高预加0.6~0.8米，在基坑开钻后凿除。
灌注水下砼，当井孔内砼面接近和进入钢筋骨架时，导管保持稍大的埋深并放慢灌注速度，以减少砼的冲击力，砼进入钢筋骨架一定深度后，应当提高导管，使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深防止钢筋骨架上浮。灌注完毕后将钢筋笼的挂环切断。
每根桩制作砼试件1组。
