1、浙 江 *学 院毕 业 论 文 （ 设 计 ） 题 目 钻孔灌注桩的施工工艺 分 院 建筑工程分院 专 业 道路桥梁工程技术 班 级 * 姓 名 * 学 号 * 指导教师 * 2013 年 4 月 15 日浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）2钻孔灌注桩的施工工艺摘 要 钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越 软 硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下砼灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序，若施工措施不当就会造成桩缺陷，甚至产生报废桩，从而给施工单位造成重大损失，因此，在水下砼灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。本
2、文主要描述钻孔灌注桩的施工工序及遇见问题时的处理方式，通过本文我能更加了解钻孔灌注桩的各个事项及其要注意的问题。关键词 灌注桩 施工工艺 水下浇筑浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）3目 录前 言1一.钻孔灌注桩的施工 21.1 事前控制 21.2 转进方法的选择 21.3 钻孔灌注桩的施工方法 31.3.1 施工准备 51.3.2 泥浆制备 51.3.3 埋设护筒. 61.3.4 钻孔机的安装与定位 61.3.5 钻孔 61.3.6 清孔 91.3.7 安装钢筋笼 91.3.8 灌注水下混凝土 9二.工程实例 132.1 工程概况 132.2 桩基构造 14三实际工
3、程中遇到的问题和处理方法. 143.1 孔径过小 15 3.2 钢筋笼不合格 15浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）43.3 下钢筋笼受 15结 论16致谢 17参考文献 18前 言钻孔灌注桩是一种应用最广泛的深基础形式。近年来，我国应用钻孔灌注桩堪称世界之最，超过 100 万根/年，桩的埋深己达 104 米。钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质
4、量和进度，甚至给 投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强 施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。本文从工程实例在实际中遇到的问题和处理方法来概述本文。浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）5一.钻孔灌注桩的施工工艺1.1 事前控制开工前组织全体技术人员、质检人员和施工人员熟悉施工图纸，学习相关技术规范和施工工艺，并由主管工程师召开施工技术交底，落实工程的自检制，提高整体的质量意识，推行全面的质量管理。使施工队的质保体系自下而上形成分级归口网络。使工程的整个施工过程处于有效的
5、监控之中。1.2 钻进方法的选择由于在桩基施工中所遇到的土层种类多种多样，在成孔时就要采取不同的钻进方法，有 时即使在同一孔中钻进，也需要几种方法交替使用。譬如，从钻进效率和对地层适应性上，一般回转钻进优于冲击钻进，而对 于卵砾石、硬岩地层，冲 击钻进又 优于回转钻进。于是又有把几种方法结合起来的回转、冲击反循环钻进，更好地满足了在复杂地层中的钻进。实践证明：在钻孔桩施工中，没有一种万能的钻进方法可适应不同工程地质，而必 须根据不同工程地质状况和桩基直径、长度分别选用正循环、反循 环、潜水、冲 击、冲抓、人工掘 进等方法来解决，有些浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）
6、6地层则需多种方法配合才行。在选择钻进方法时，以下经验可供参考。(1)粘土、粘性淤泥、淤泥质土层及粉砂层，可采用回转、冲抓、冲击及振动沉管、内 击沉管法等钻进。应用泥浆护壁时，粘性土及轻亚粘土可采取原土造浆护壁，砂性土需要选用优质泥浆护壁；(2)厚大的砂性土层，可采用回转、冲抓、潜水法施工，但 应采取优质泥浆护壁；(3)充填物 较 密实的砾石层，粒径小于 20mm 时可采用正循环或反循环回转钻进，当粒径大于 20mm 而小于反循 环钻头吸渣口尺寸时，可用反循环钻进，一般大于 100mm 直径的卵石 层，采取冲 击或冲抓钻进效果较好，但都 应配以优质泥浆护壁；(4)人工堆集的大块石层，块石间充填
7、物质胶结较好，可采用十字钻头冲击加粘土块护壁的方法钻进。块径大小不一，互相松散堆架在一起时，或采取人工掘进开挖的办法钻进；或往孔中投入素混凝土，待混凝土达到一定强度和松散的块石胶结以后，再下入护筒，采用冲击、冲抓法 钻进。目前国内钻孔灌注桩常用的成孔方法主要有正反循环回转钻进成孔、冲 击钻进成孔、冲抓锥成孔、螺旋钻成孔、振动沉管法成孔、潜水钻机成孔等方法。这些方法各有特点，其适应地层、作业深度都有一定的局限性，因此在选择成孔方法时，应根据工程的具体情况，结合 现有的技术装备水平，进行技术分析，合理选择。1.3 钻孔灌注桩施工方法钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法浙江工业
8、职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）7和全套管施工法两种。1)泥 浆护 壁施工法冲击钻孔，a 钻孔；b）下钢筋笼及导管；c）灌注混凝土；d）成桩1泥浆；2.钻机；3.护筒;4. 钻头;5.钻杆;6.泥浆;7.沉淀泥浆;8. 导管;9. 钢筋笼;10.隔水闸;11.混凝土图 1-1 钻孔灌注装的施工顺序冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。施工顺序(如图 1-1 所示)2)全套管施工法全套管施工法的施工顺序（如图 1-2 所示）。其一
9、般的施工过程是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、 压套管、 钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、 检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的56m 深时的垂直度。因此应该随使用水准仪 及铅垂校核其垂直度。浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）8本工程采用泥浆护壁施工方法。a) 内风管吸泥清孔:1.高压风管入水；2.弯管和导管接 头；3.焊在弯管上的耐磨短弯管；4.压缩空气；5.排浆软管；6.补气；7.输气软管；8.直径 25 钢管大度大于7.2m;9.孔底沉碴;b) 外风管
10、洗泥清孔:1.导管进风管口;2.钻孔水面;3.地面;4.浆碴出口;5. 换在导管上的弯管;6.钻孔;7.空压机;8.小风管;9.灌混凝土导管;10 浆碴进口图 1-2 全套管施工法的施工顺序1.3.1 施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。1.3.2 泥浆制备制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）9时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导
11、入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。1.3.3 埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大 20cm，潜水钻、冲击或冲抓钻约大 40cm），每节长度约 23m。一般常用钢护筒。1.3.4 钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾
12、斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对 有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、 钻头或固定 钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于 2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。浙江工业职业技术学院建筑工程分院 毕业综合实训毕业论文（设计）101.3.5 钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成
13、孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣( 冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。1.冲击钻钻孔方法A. 开钻前应注意的事项 开钻前，在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。 冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下 3-4m 后，可根据实际情况适当加大冲程。 在钻孔桩上部淤泥段，考虑采用冲抓钻：一方面可防止坍孔，另一方面可以适当加快施工进度。 B. 钻机安装处事先整平夯 实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。
