世博轴及地下综合体工程桩基及围护工程3标
编制单位：中交三航局有限公司世博轴工程编制时间：
钻孔桩施工技术总结
3标项目经理部 2008 年8 月 15 日
钻孔桩施工技术总结
目前由我项目部承建的世博轴3标桩基工程已全部结束。在施工初期，由于扩底不到位、缩径及孔深不够等原因产生扫孔频率较高，这对钻孔桩的质量也带来了一定的影响。针对这一现象项目部组织相关技术人员进行了研究和讨论，并进行了总结。为确保钻孔灌注桩的施工质量，在研究总结的基础上我们对钻孔桩做了典型施工，并在后面的钻孔桩施工中加以推广。从后面的成孔检测及小应变检测来看，推广以后的钻孔桩施工质量效果良好。 一、 地质情况
设计提供的土层分层图和现场钻进过程中发现的土质情况基本吻合，其土层分布情况及其所在位置具体如下图：
二、 工程简介
世博轴及地下综合体工程桩基及围护工程3标采用φ700钻孔灌注桩作为结构支撑体系，呈梅花形布置，共2844根，桩长约40m，同轴线上桩距5.5m，保护层厚度5cm，砼强度等级C30（水下混凝土）。桩体内还要预设两根φ55注浆管兼作声测管，进行桩底注浆，注浆量为不小于0.8m³。 三、 施工流程
报监理验收 报监理检查 报监理验收主筋焊接质量 报监理检查泥浆比重 泥浆回收 多余泥浆外运 移架 水下混凝土灌注 砼试块制作、养生与强度检测 二次清孔 导管安放 钢筋笼吊放 一清并验孔 钢筋笼制作并验收 更换扩底钻头扩底 钻进成孔 泥浆循环（控制泥浆比重） 工前复核报验 报监理验收 埋设护筒 移架对中 原土造浆
四、 施工工艺 （1） 工前复核
桩架开钻前需做如下复核校验的工作：
1）桩位复核。此工作在放好桩位后可成区域一次性报专业测量监理工程师进行复核。
2）钻具总长复核。此部分工作在钻架进场之后，开始投入施工前必须报监理工程师进行校核。
3）钻头直径复核。由于钻头在钻进过程中容易磨损，使得钻头直径偏小，因此每个桩架钻头每1个星期左右就 必须复核一次，发现直径过小必须马 上整改。
为保证完全按照设计和规范要 求进行操作，在本次跟踪施工中我们 对钻头重新进行了复核，钻头直径从 59cm改到60cm。
4）地面标高复核。为了保证笼顶标高，准确计算吊筋长度，在施工前需测定此桩位的地面标高。 （2） 护筒埋设
本桩型选用的是直径为700的钢护筒，长度为70cm（护筒长度选择在能
满足护筒伸到原状土层的情况下即可）。
护筒的主要作用：1、在桩架初钻时起到钻头的导向作用；2、由于本施工
场地渣土块及块石较多，护筒能防止其掉入孔中，影响成孔；3、防止孔口塌方。
护筒埋设必须位置准确，一般为保证桩架对中准确，在桩位放好之后，会以桩心为中心弹两根十字交叉的墨线，其交叉点与桩位重合，或者在桩心周边敲4个洋钉，保证拉好线后，线的交 叉点刚好在桩位上。
在本此跟踪施工中我们选用
的是后者方法（场地泥浆较多，墨 线不容易保存下来），拉好线后保证
护筒的中心和线的交叉点重合即可。
护筒对中完毕后，需将护筒周边空隙部分用土填实，保证钻头在钻进的过
程中，护筒不会太松动起不到导向的作用。 （3） 移架对中
护筒埋设好之后，将钻架移到桩
位处（也可在埋设护筒前移架），将磨盘 安装好并用水平尺检查磨盘水平度，然后 用吊锥置于磨盘的中心，通过三点一线的 方法（磨盘中心点、吊锥顶点和已拉好的 十字线的交叉点）来调整桩架位置，使桩 架对中。完成后必须请监理工程师现场进 行校对。
桩架对中完成之后，移走磨盘，将 钻头垂直放于护筒中心，再重新安装磨盘 并用螺栓将其固定，然后安装钻杆准备开 钻。
开钻前必须用木楔将桩架固定，防
止，桩架在钻进的过程发生位移。 （4） 钻进成孔
以SPJ-300型桩架为例，其转速分为两档：快档（约140转/min）和慢档(约70转/min)，其进尺靠卷扬机控制。由于泥浆采用原土造浆，其比重大小靠清水排放大小来控制。
为了保证成孔的质量，在不同的土层应该合理控制转速、进尺和泥浆比重，此部分是成孔质量得以保证的关键所在，下面将详加叙述：
1）地面至地下15米
此部分土层分别为：①1填土；②粉质粘土；③淤泥质粉质粘土；③夹粘质粉土；③淤泥质粉质粘土；④淤泥质粘土。
此部分土质较好，大部分为粉质及淤泥质粘土，对转速、进尺和泥浆比重要求不是很高。为提高施工效率，我们在此部分土层我们选用的转速为快速档，进尺也较快，泥浆比重在出口处为1.25左右。
在每根钻杆钻进结束更换钻杆前，为提高成孔质量上下刷壁（停止转动，用卷扬机上下提放钻头）1次，注意刷壁的时候钻杆上下移动不宜过快，防止碰坏孔壁产生局部塌孔。
2）地下15米至18米
此部分土层为粘土层，其弹性较大，如果进尺过快容易回弹产生缩径。此部分土体在钻进的过程中，为尽可能减小土体的回弹，防止产生缩径，转速采用快档，进尺应该放慢。并且在此部分土体钻进结束后，应上下刷壁2－3次。
3）地下18米至孔底
此部分为砂质粉土，容易塌孔。因此在此部分土体钻进的过程中宜选用慢档，放慢进尺，并且减 小清水排放量增大泥浆 比重。我们在此部分土 体钻进过程中泥浆比重 一般控制在1.35～1.40 左右。
由于此部分为砂性 土，不易回弹，而且此
部分土体在刷壁过程中容易塌孔，因此在钻进结束后，此区域不需要刷壁。 （5） 更换扩底钻头并进行扩底施工
在正常桩径钻进结束后，停钻拆钻杆，更换扩底钻头。我们选用的是3翼扩底钻头。扩底原理：在钻进过 程中，3片转叶切削土体，通过 土体给它的斜向上的反作用力以 及钻具自重使其3片翼膀张开达 到扩底的效果。因此在此种钻头 扩底时，应给其留有一定的进尺。
由于扩底部分也处于砂质
粉土层，加上扩底形状为圆台形，
因此扩底部分更加容易塌孔。通过前一段时间扩底施工发现，有扩底钻头扩底时
钻头张不开或者张开效果不好的现象。为了避免此类现象的发生，桩架应开快速档，增加土体对叶片的反作用力，使其能充分张开。扩底钻头张开后，会增加钻杆弯矩，如果进尺过大可能会导致钻杆断裂，因此要求扩底时放慢进尺，而且这样也有利于提高扩底质量。
在监理人员对扩底钻头更 换检查确认后，下放钻头安装钻 杆。在扩底钻头下放孔底之后， 在主钻杆上标出扩底进尺长度的 位置，以便于机操人员控制扩底 的深度。
（6） 第一次清孔
扩底结束后，开始第一次清孔。此次清孔的目的在于将孔中大的泥块搅
碎，并将不能搅碎的小的块状物带出去。因此一清要求桩架在清孔的时候开慢速边搅拌边清孔，并在开始时保持一定的泥浆浓度，然后慢慢让泥浆稀释，并将多余的泥浆从循环池排到泥浆池。
如果一清时间不够留下较大的块状物，在二清时必将排不出去，而最终
留在孔内成为沉渣，因此一清也是比较重要的一个环节，必须留有充分的时间。我们一清一般控制在45分钟～1个小时，泥浆比重控制在1.25～1.30。在一清过程中，将钢筋笼从加工场地运至机架旁边，以方便成孔检测结束后下钢筋笼。 （7） 成孔检测
为了更好的检查和监督钻孔灌注桩的施工，业主指定第三方按照一定的比例随机抽取桩孔进行成孔检测。检测的主要内容：桩径、桩深、垂直度、沉渣厚度、扩底情况、有无缩径和塌孔情况等。
待一清结束，钻杆及钻头拆掉之后， 我们对所跟踪的桩孔也进行了成孔检测。 检测结果如下：
实测孔深：35m；沉渣厚度：10cm； 垂直度：0.35％；实测孔径最大值：
1224mm（扩底处），最小：601mm。
从曲线图中可以看出：局部有塌孔现象，但基本在10cm以内，基本无缩径现象，扩底质量良好。 （8） 下钢筋笼
将钢筋加工场地上经检查验收合格的成品钢筋笼运至桩架旁边，待成孔
检测完成后（部分桩孔不需要成孔检测），开始钢筋笼的下放。
钢筋笼吊放通过桩架自身高度，用卷扬机将钢筋笼吊起来放于桩孔中，
吊放的过程中必须保证钢筋笼的竖直。在钢筋下放过程中，其下放速度不易过快，以防止钢筋笼触碰孔壁，导致塌孔。
此工程桩基绝大部分为抗拔桩，对主筋焊接质量要求较高，因此在每节
钢筋笼焊接必须经由现场监理工程师检查合格后，才能继续下放钢筋笼。
钢筋笼吊筋必须根据实测地面标高、设计钢筋笼顶标高等进行准确计算，
得到监理认可后方能使用。必须注意吊筋型号的选用及其焊接质量，以免发生吊筋断裂或脱焊等情况，导致危险。 （9） 下导管
每个桩架的导管在桩架进场后，应对其长度及其破损情况进行检查，发现
不合格的导管要马上更换，以防止在浇筑混凝土的过程中发生导管漏水或堵管等现象。
导管连接应平直可靠，密封性好，每节导管需加密封圈以防止导管漏水。
导管使用后应及时清除管壁内外粘附的混凝土残浆。导管的壁厚、连接部位丝扣应定期检查、测定，不符要求的要及时处理。
钢筋笼下放结束后，开始下导管。导管下放至距孔底50cm为宜。
（10）二次清孔
二次清孔主要目的是清除小的沉渣，降低泥浆浓度，提高混凝土的浇筑质
量。因此二清也是所有工序中非常重要的一个环节，它是通过控制泥浆比重来判断清孔质量的好坏。
导管下放之后，开始二次清孔，清孔快结束用比重计对泥浆进行检测（比
重控制在≤1.15），并用测深绳对孔深及孔底沉渣进行检测。检测合格后报现场监理工程师检查验收。
（11）浇筑混凝土
混凝土浇筑有如下要求：
1）混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后，导管埋入混凝土深度为不少于0.8～1.3m，导管内混凝土柱和管外泥浆柱压力平衡。
2）混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面。导管埋入混凝土面的深度的3～10米为宜，最小埋入深度不得小于2米。导管勤提勤拆，一次提管拆管不得超过6米。
3）混凝土灌注中应经常测定和控制混凝土面上升情况，当混凝土灌注达到规定标高时，应经测定确认符合要求方可停止。
4）混凝土实际灌注高度应比设计桩顶标高高出一定的高度。高出的高度应根据桩长、地质条件和成孔工艺等因素和合理确定，其最小高度不宜小于桩长的5％，且不小于2米，保证设计标高以下混凝土符合设计要求。
5）混凝土灌注完毕达到初凝强度后及时割断吊筋、拔出护筒、清除孔口泥浆和混凝土残浆。桩顶混凝土面低于自然地面高度的桩孔应立即回填或加盖。
6）在混凝土浇筑过程中，注意混凝土坍落度检测及砼试块的制作。 （12）桩底注浆
1）注浆管的加工
A压浆管选择内径48.5mm，壁厚为3.25mm的黑铁管。 B压浆管两端采用螺纹丝扣连接。
C压浆器的加工，同时必须有如下特点：I、压浆器端部用堵头塞住，插入桩端的土体中；II、桩端450mm压浆器内设4组阻尼环和橡皮套，每组阻尼环上8mm喷浆孔4个，呈梅花状布置；III、橡皮套的作用就是压浆管在安装时确保密封性能好。
2）压浆管路装置安装：
A 桩底压浆管路施工：桩底压浆器采用传力套管连接在压浆管上，压浆管对称地绑扎在钢筋笼的内侧，且桩底压浆器超出钢筋笼底部0.4m，同时随钢筋笼的沉放而下放压浆管，直至地面孔口为此。
B压浆管的连接：I、压浆管连接时，螺纹处应缠上止水胶带，并牢固拧紧密封；II、每下完一节钢筋笼后，必须在压浆管内注入清水检查密封性能，当压浆管内注满清水后，并保持水面稳定不下降为准。III、压浆管连接好后，必须使用10#或12#铁丝与钢筋笼主筋捆扎在一起，防止压浆管不牢固而下滑。IV、
沉放钢筋笼和压浆管时，严禁用力强行压下。V、出露在孔口的压浆管必须使用堵头堵住，防止杂物进入压浆管内，影响压浆。
C压浆管路安装技术要求：I、认真计算压浆管路与钢筋笼配合位置；II、对压浆器和压浆管进行认真检查，并测量准确；III、认真做好下管记录，并做到真实齐全。
3）压密注浆 A、水泥用量计量
现场水泥采用劳动车运送，计量方法：先用磅秤先称出空车重量m1，劳动车装好水泥后再称出车和水泥的重量m2，得出水泥重量m=m2－m1。测好之后，在劳动车上做好标记，以后水泥只需装到标记处即可。并请监理到现场检验称量过程的每个环节。
B、 水泥浆比重控制
在每桶水泥浆拌制好后，用比重计检测泥浆的比重，如果合格将拌制好的水泥浆倒入蓄浆池，进行注浆。
C、 水泥浆方量的控制
通过计算得出0.8方水泥浆液所需的水泥重量，将所需重量的水泥全部注入，即注浆完毕。
D、 后压注浆技术质量指标
分项 钻孔灌注桩 水灰比 0.4～0.6 方量(m³) 0.8(单桩) 水泥浆比重 1.9~1.7 水泥用量 1.02~0.9
五、 钻孔灌注桩施工质量控制措施 （1） 技术质量交底。
在钻孔灌注桩施工前，对施工队伍进行全面的技术质量交底，制定质量惩罚措施，并要求其负责人及施工班主长签名，双方留底，以此来约束施工队伍的施工。
（2） 原始资料记录
在钻孔桩施工过程中，要求施工单位认真做好成孔原始记录，总包方和监理将随时到桩架上进行检查。隐蔽验收单也要求其及时上报。 （3） 过程控制
开孔前，分包队伍需上报开孔通知单，总包及监理接到开孔通知单后，对桩号、桩型以及桩的位置进行复核。复核无误后签字，同意开孔。
钻孔桩开始施工后，每一道工序必须由总包和监理检查验收合格后方可进行下一道工序的施工。我们将有专门的表式在每道工序检查验收后，由三方签字，如果本道工序没有签字，我们将不予下一道工序的验收，由此产生的后果由分包队伍自行承担。通过此种方法，能有效的控制施工过程中的每个环节，保证每道工序的施工质量，从而使工程质量得以保证。
六、 桩基检测
钻孔灌注桩施工完成之后，根据设计要求需对每根钻孔桩进行小应变检测。检测结果统计：Ⅰ类桩为2738根；Ⅱ类桩106根；Ⅲ类桩0根。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容