1、1正循环回转钻钻孔灌注桩施工工艺一、 正循环回转的施工原理正循环回钻是用泥浆以高压通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出底部的钻头在回钻时将土层搅松成为钻渣，被泥浆浮悬，随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆溜槽，经过沉淀池净化，泥浆再循环使用，井孔壁靠水头和泥浆保护，采用本法由于钻渣的靠泥浆浮悬才能上升携带排出孔外，故对泥浆的质量要求较高。二、 正循环回转钻孔的适用范围正循环回钻适用于粘性土粉砂细中粗砂，含少量砾石、卵石（含泥量少于20%的土、软岩，孔径为 80250cm，孔深为 30100m，泥浆的主要作用为浮悬钻渣，并护壁。其优点是钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快，钻孔深度较大。三、 施工工艺
2、1.1 技术交底钻孔灌注桩施工前，现场技术员应向工段和班组长进行书面技术交底，内容包括施工方法、技术资料、质量与安全措施等。1.2 准备工作 1.2.1 桩基定位依据设计资料，采用平面极坐标法用全站仪精确放样，每次放样至少两排，通过钢尺进行相互间距校核无误后，放样数据和记录报监理工程师审核，然后现场复测，最终定位，并安设护桩，以便检查钻孔位置及钢筋骨架的定位。1.2.2 埋设护筒护筒采用于 5mm 厚钢板制作，直径大于孔径 2030cm。护筒埋设平面位置偏差不大于 5cm，倾斜程度不大于 1%，护筒周围用粘土夯实。a、护筒平面位置埋设正确，偏差小于 5cm。b、护筒高度宜高出地面 0.3m 或
3、水面 1.02.0m。c、护筒埋置深度根据桩位的水文地质情况定为 1.5m。1.2.3 制备泥浆制备泥浆所用粘土在施工现场即可取得，制浆前，先把粘土块尽量打碎，泥浆2采用机械搅拌，先将粘土加水放入泥浆池内浸透，然后调匀。a、泥浆比重 1.21.3，用 1002 型泥浆比重计测定，b、粘度 1928s，用 1006 型泥浆粘度计测定，粘度越大携带钻渣的能力越强，钻渣不容易离析沉淀。c、含砂率小于 6%。d、胶体率96%，失水率25ml/30min，泥皮厚2mm/30min，静切力12.5pa，酸碱度 810pH。1.2.4 安装钻机、钻架钻机（架）必须保持平稳，不发生位移和沉陷，底座应用枕木垫实
4、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查。钻机就位前，对钻机的钻头、钻杆等仔细检查，尽量避免钻进过程中掉钻等意外，钻机就位必须牢固、平稳，钻头中心位置与孔中心对正，钻杆要垂直，倾斜度偏差不大于 1%。钻机就位需经驻地监理工程师检查认可签认，方可开始钻孔。先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。1.3 钻孔开钻前，应先使用优质粘土或膨润土调治好泥浆，泥浆的性能指标应满足规范要求。钻机开钻时，应慢速推进，待导向部位全部钻进土层后，方可全速钻进。在钻孔过程中要认真做好记录。钻孔应连续进行，保持泥浆稠度和孔内水位以防坍孔。在钻孔过程中，如发现流砂层，应
5、及时向有关方面报告，采取有效措施防止坍孔。钻孔应连续进行，不得中断。钻孔应在相邻桩（5 米范围内）砼浇筑完成 24 小时后方可进行，以避免干扰相邻桩砼的凝固；钻孔时应注意下列各点：a、钻孔一气呵成，不宜中途停钻以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。b、钻孔过程中应加强对桩位、成孔情况的检查工作。终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底土质等情况进行检验，合格后立即清孔、吊放钢筋笼，灌注混凝土。c、 认真、据实、及时填写钻孔记录。 31.4 终孔检查成孔后，应立即对孔中心位置、孔径、孔深等方面进行检查。其中孔中心位置根据钻前的护桩进行检验，孔径倾斜度根据制作的检孔器进行检验，孔深用经标定的测绳
6、进行检验。检孔器用钢筋做成，在实际操作中，采用焊制一个比钢筋笼设计直径略大比孔径设计直径略小的检查钢笼，长度等于孔径的 46 倍，接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软粘土/亚粘土等）或更换钻头前，都必须检孔。用新铸或新焊补的钻头时，应先用检孔器检孔到底后，才可放入新钻头钻进。不可作加重压、冲击或强插检孔器等方法检孔。如孔壁弯斜较严重，检孔器不能放下去，则应填粘土重新钻孔。1.5 清孔终孔检查合格后应迅速清孔，以保证孔底沉渣厚度符合桥规要求。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上 1.5 至 2.0m。采用换浆或掏渣筒清孔法，钻孔完成后不停钻，不进尺，继续循环换浆清渣直至达到规范要
7、求。（对于大直径桩及有特定要求的钻孔灌注桩清孔主要指标为：相对密度 1.031.1t/m3，粘度 1720S，含砂率2%，对于一般钻孔灌注桩清孔主要指标为：相对密度 1.081.2t/m3，粘度 1720S，含砂率6%）。清孔完毕后，孔口和孔中部以及孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要求，灌注水下混凝土之前，孔底沉渣厚度符合设计要求。另外,不得用加深孔底深度的方法代替清孔。1.6 安放钢筋笼钢筋在进场前，必须进行检验，检验合格并报监理工程师审批后，方可大批量进场，钢材进场后应存放在仓库或料棚内，不得直接堆置在地面上，必须用垫木或其他方法垫起，工地临时保管钢筋时，应选择地势高，地面干燥的露天场
8、所，根据天气情况，在雨雪天气，必要时加盖雨棚布。钢筋下料前，首先对施工图中各种规格的钢筋长度、数量核对，其次对钢筋进行调直，钢筋表面应保持洁净和平直，钢筋加工时，严格按照施工设计图纸进行下料、加工、制作、安装，不得随意改变钢筋长度和构造形式，所有钢筋加工、焊接都必须严格遵照施工技术规范执行，钢筋焊接前应根据具体施工条件进行试焊，经监理工程师检查合格后方可进行大面积钢筋焊接.4钢筋在钢筋加工厂成型后，现场绑扎，为避免钢筋笼起吊过程中局部受力发生变形，在其顺直状态下加绑杉杆，在钢筋笼入孔时，解除杉杆的捆绑线，杉杆在浮力作用下，自动上浮，取出下次接着使用。考虑到吊装入孔的困难，钢筋笼超过20m 的分
9、段制作，在孔口焊接，采用搭接焊，确保其上、下两段 心成一直线，均匀入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。钢筋焊接接头长度焊接类型 焊接接头长度单面焊 10d双面焊 5d接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率接头面积最大百分率接头型式受拉区 受压区主筋钢筋绑扎接头 25 50主筋钢筋焊接接头 50 不限制受拉钢筋绑扎接头的搭接长度钢筋混凝土等级钢筋类型C20 C25 高于 C25I 级钢筋 35d 30d 25dHRB335 牌号钢筋 45d 40d 35d螺纹 钢筋 HRB400 牌号钢筋 55d 50d 45d1.7 导管的安装导管安装前要进行水密、承压试验，保证在浇注
10、过程中不漏水，吊装就位时导管应位于孔口中央，导管下口至孔底一般为 2540cm，埋深一般为 26m。贮料斗内的容量必须满足首次剪球后，砼内导管埋深大于 1.0 米。导管安装完成后，要对孔底沉淀物进行检测，如果沉淀物厚度超过设计和规范的要求，如有必要需进行二次清孔，直至达到规范要求后再进行砼灌注。51.8 砼灌注1.8.1 灌注准备：a、钢筋笼安装完成并予以牢固固定后，重新检查孔底沉淀物厚度和泥浆稠度，超过规范要求时必须重新清孔。b、灌注水下砼采用卡口式导管，导管必须密封良好，在使用前，先进行水密性试验，并备有充足的顶丝及胶圈，导管底口距孔底距离控制在 0.4m 左右，水下灌注砼，监理工程师验孔
11、完毕和导管下好后应立即浇筑砼，连续作业不中断。1.8.2 砼拌和和供应：a、浇筑混凝土前检查水泥砂石料质量和数量，不合格的材料坚决不予使用。混凝土拌和应严格按试验室提供的配合比进行，混凝土拌和前认真检修拌和设备，检查计量系统的准确性，特别要经常检查用水计量系统，否则将会影响混凝土强度。同时混凝土拌和前精确测量骨料含水量，以调整拌和用水量。混凝土的出盘坍落度应符合配合比要求。b、砼采用拌和站集中拌和，用罐车统一运输到现场，用砼输送泵进行灌注。c、浇筑混凝土的数量由现场技术人员作记录，并随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。1.8.3 首批砼灌注数量：为保证首批砼能使导管初次埋置1m，采用
12、的储料斗容量应满足要求，在“剪球”时地泵同时连续将砼送入储料斗，在首批混凝土灌注后，马上测量混凝土面标高，确保桩基的导管初次埋置深度（1.0m）和填充导管底间隙的需要。1.8.4 连续灌注：a、灌注时，采用外径略大于导管内径的钢板（直径为 27.0cm、厚度为1.0cm）盖住料斗底口，用钢丝绳悬吊作为“剪球”装置。b、砼浇筑过程中，提升储料斗和导管的钢丝绳以及卷扬机的吊装能力，要考虑料斗、导管和充满其内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并有一定的安全储备。c、砼运送至灌注地点时，由试验人员对砼的均匀性、坍落度进行检测，符合要求后进行砼灌注，砼灌注开始后，应连续进行，并尽可能缩
13、短拆除导管的时间，当导管内砼不满时,应徐徐地灌注混凝土，防止在导管内形成高压空气囊。d、在灌注过程中拆卸导管时，用测绳检测井孔内砼面位置，及时调整导管埋6深，导管埋深一般不宜小于 2m 或大于 6m。1.8.5 如钢筋笼不是全桩长设计时，当孔内砼面接近和进入钢筋骨架时，为防止钢筋笼上浮应注意下列事项：a、砼面接近钢筋骨架时，导管保持稍大埋深，放慢灌注速度，减少砼的冲击力。b、砼面进入钢筋骨架 4m 以上后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有2m 以上的埋深后，方可恢复正常的灌注速度。1.9 钻孔桩质量检查项目钻 孔 桩 质 量 检 查 项 目项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率1
14、 桩混凝土强度(Mpa) 在合格标准 按附录 D 检查2孔的中心 群桩位置(mm) 排架桩10050用经纬仪检查纵、横方向3 孔径 不小于设计 查灌注前记录4 钻孔倾斜度1%桩长，且不大于500查灌注前记录5 孔深(mm) 不小于设计 查灌注前记录6 沉淀厚度(mm) 250 查灌注前记录7钢筋骨架底面高程（mm） 50查灌注前记录1.10 桩身保护和质量检测：在水下混凝土灌注完毕以后 24 小时内，距离桩位 5m 以内不得进行钻孔桩施工或其他具有振动性的作业，以保护新浇筑的砼。当桩身砼强度达到 80以上时，即可开挖桩头，凿除多余部分，进行下道工序施工。为保证成桩质量，钻孔桩在施工完毕达到设计
15、强度后经超声波检测合格者方可进行接桩和承台砼的施工。71.11 钻孔的安全要求：钻头和钻杆在孔内起落要平稳，防止冲撞护筒和护壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人身事故。因故停钻时，孔口应加盖保护并严禁钻锥留在孔内以防埋钻。不得用钻锥修孔，以防卡钻。1.12 钻孔过程中容易出现的问题及如何处理a、钻孔过程中出现坍空其表征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒细密水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。他控多有泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。应查明坍孔位置后进行处理，坍空不严重时喉，可回填土道坍空位后，并采取该山泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施
16、，继续钻进;坍孔严重时候，应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，如果无上述土类时候可采用粘质土并掺入 5%8%的水泥砂浆，应等待数日后方可采取改善措施后重钻。坍空部位不深的时，可采取深埋护筒法，将护筒填土夯实，重新钻孔。b、钻孔偏斜、弯曲一般有地址松软不均匀、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜出钓住钻锤反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重的时，应回填粘质土到偏斜处顶面，待沉积密实后重新钻孔。c、扩孔缩孔扩孔多系孔壁小坍塌或钻锤摆动过大造成。钻孔缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成，一般采用失水率小的优质泥浆护壁；钻锤磨损大也能使孔径稍小，应随时及时的焊补钻锤。
17、当缩孔已发生时，可用钻锤上下反复扫孔，孔大孔径。d、钻孔漏浆一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锤慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。e、糊钻、埋钻多出于正循环回钻钻进时，遇软塑粘质土曾，泥浆相对密度和粘度过大，进尺快、钻查量大，钻杆内径过小，出浆口堵塞而造成。应改善泥浆性能，对钻杆内径、8钻扎进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算，并控制适当进尺。若已严重糊钻，应停钻提出钻锥，清除钻渣。1.13 灌注混凝土过程中容易出现的事故的预防及处理灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速连续施
18、工，防止发生质量事故，若出现质量事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，以期尽量减小经济损失。a、导管漏水主要原因： 首批混凝土储量不够或导管底口距孔底间距过大，不能将导管底口下封住，使水从导管底口涌入； 导管接头不严，橡皮垫被高压气囊挤开，水进入； 导管提升过猛，控制错误，使导管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。处理方法： 是第一种情况，立即将导管提出，进行清孔重新下导管，重新灌注。 若是第二、三种情况，应换新导管，插入混凝土用吸泥或抽水的方法将导管内的水和沉淀吸出，继续灌注混凝土，起先混凝土应增加水泥用量，以后的混凝土可恢复正常配合比。b、卡管主要是由于初灌时隔水栓卡管或坍落度
19、过小，流动性差，夹有大骨料，混凝土离析或导管漏水引起。灌注过程中加强对导管检查和对混凝土和各项指标检查。c、坍孔主要原因是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或护筒周围堆放重物或机器振动引起。处理方法是加大水头，移开重物，排除机具振动，用吸泥设备吸出坍入孔内泥土，如不继续坍孔，时间允许可重新灌注，但应按继续灌注桩采取补强措施，否则拨出导管和钢筋笼，回填粘土，重钻。d、埋管主要原因是导管埋入混凝土过深，使导管内外混凝土已初凝、与混凝土产生的摩擦力过大，或提管过猛将导管拨断。9预防方法是严格控制导管埋深不得超过 6m，混凝土内加缓凝剂，加速混凝土灌注速度，提升导管不可过猛。e、灌短桩头灌注水下混凝土过
20、程中要严格核对混凝土的数量，确定混凝土的灌注高度。对于已经发生短桩的，可以按照处理埋管的办法，插入以直径稍小的小护筒，深入到原灌混凝土内，用吸泥机吸出坍方土和沉淀土，拔出小护筒，重新下导管灌注，灌桩完后此桩要予以加强。f、混凝土严重离析多由于导管漏水、地下水渗流造成。灌注水下混凝土前要严格检查导管的水密性，灌注过程中要注意防止导管内发生高压气囊，在高压地下水地区要测验地下水的压力高度和渗流速度。g、备用钢护筒根据地质报告，本桥地表下除有 1m 左右厚的硬壳层外其下分布有 1012m 深的淤泥层，为防止塌孔，缩孔，除按正常护筒埋设外，还应准备同规格钢护筒，以备加长用。1.14 灌注桩出现问题后的
21、补强方法a、 灌注桩检测后发现有夹层断桩、混凝土离析、空洞等事故时，经设计代表和监理工程师同意后可以进行加强处理。b、 采用压入水泥浆补强。钻两个小孔，分别作出浆进浆口用。深度应达补强处以下 1m。 c、 用高压水泵向孔内压入清水，使夹层泥渣从出浆孔被冲洗出来。d、 压入水灰比为 0.8 的纯水泥浆e、 浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封住，并以麻袋堵实。f、 最后用水灰比 0.4 的水泥浆压入，压力增大到 0.70.8MPa 时关闭进浆阀，稳压压浆 2025min，压浆补强工作结束。g、 待水泥浆硬化后，应再钻孔取芯检查补强效果。14、预防措施a、 拌和站：要求机械设备在浇筑前进行彻底的检修，避免出现故障。10b、 拌和站制定应急预案，一旦拌和机出现故障，该采取何种不救措施，保证混凝土的正常。c、 导管配置，在底部 28 米范围内管节长度不应大于 1.5 米。d、 现场应有应急措施，在料斗上安装附着式振捣器，并准备 1m3 料斗。钢筋笼
