钻(挖)孔灌注桩施工技术要求.doc

钻（挖）孔灌注桩施工技术要求8.13一、一般规定1、 本要求适用于采用钻机机械成孔和人工开挖成孔的灌注桩施工；2、 灌注桩施工前应具有工程地质和水文地质资料，对地质情况复杂地区的大直径嵌岩桩，宜有每桩一孔的钻探资料。3、 施工前应制订专项施工技术方案和安全技术方案，对工程地质，水文地质或技术条件特别复杂的钻孔灌注桩，宜在施工前进行工艺试桩，获得相应的工艺参数后再正式施工；4、 钻孔灌注桩施工前应制定环境保护方案，施工过程中产生的泥浆应妥善处理，不得随意排放，污染环境。5、 临近堤防及其他水利、防洪设施进行灌注桩施工时，应符合相关部门的有关规定；6、 施工至一定深度但暂时不进行作业的桩孔，应对其孔口进行遮蔽防护，防止人员或物件坠入孔内；二、 钻孔灌注桩1、 桩位位于旱地时，可在原地适当平整并填土压实形成工作平台；位于浅水区时，宜采用筑岛法施工；位于深水区时，宜搭设钢制平台，当水位变动不大时，亦可采用浮式工作平台，但在水流湍急或潮位涨落较大的水域，不应采用浮式平台。各类施工平台的平面面积大小，应满足钻孔成桩作业的需要，其顶面高程应高于桩施工期间可能的最高水位1.0m以上，在受波浪影响的水域，尚应计及波高的影响；2、 钢制固定式施工平台应牢固、稳定，应能承受钻孔桩施工期间的全部静荷载和动荷载，平台应进行专项施工设计，并应符合下列规定： （1）对钢管桩施工平台，钢管桩的位置偏差宜在300mm以内，倾斜度宜在1%以内，平台的顶面应平整，各连接处应牢固； （2）利用双壁钢围堰或钢套箱的歌作为钻孔桩的施工平台时，其施工应符合规范第13.3节的规定，利用钢护筒搭设钻孔施工平台时，除应对钢护筒的受力情况进行验算外，尚应使其位置保持准确、相互连接稳定、倾斜度不超过允许偏差； （3）平台位于有冲涮的河流或水域时，应采取必要的措施对其基础进行冲刷防护；位于有流冰、漂浮物的河段时，应设置临时防撞设施，保证平台在施工期间的稳定性； （4）在通航水域中搭设的平台，除应有临时防撞措施外，尚应设置明显的通航标识； （5）水中施工平台均应配备水上救生设施；3、 组成浮式平台的船舶大小宜根据水流情况，平台尺寸及作用荷载等因素确定，所有船舶均应在四个方向抛锚定位，并应在钻孔桩施工期间每天对其位置的准确性进行监测控制。4、 护筒的设置应符合下列规定： （1）护筒宜采用钢板卷制，在陆上或浅水区筑岛处的护筒，其内径应大于桩径至少200mm，壁厚应能使护筒保持圆筒状且不变形，在水中以机械沉设的护筒，其内径和壁厚的大小，应根据护筒的平面、垂直度偏差要求及长度等因素确定，对参与结构受力的护筒，其内径、壁厚及长度应符合设计的规定。 （2）护筒在埋设定位时，除设计另有规定时，护筒中心与桩中心的平面位置偏差应不大于50mm，护筒在竖直方向的倾斜度应不大于1%，对深水基础中的护筒，平面位置的偏差可适当放宽，但不应大于80mm，在旱地和筑岛处设置护筒时，可采用挖坑埋设实测定位，且护筒的底部和外侧四周应采用粘质土回填并分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆，在水中沉设护筒时，宜采用导向架定位，并应采取有效措施保证其平面位置，倾斜度的准确，以及护筒接长连接处的焊接质量，焊接连接处的内壁应无突出物，且应耐拉、压、不漏水； （3）护筒顶宜高于地面0.3m或水面12.0m，在有潮汐影响的水域，护筒顶应高出施工期最高潮水位1.52.0m，并应在施工期间采取稳定孔内水头的措施，当桩孔内有承压水时，护筒顶应高于稳定后的承压水位2m以上； （4）护筒的埋置深度在旱地或筑岛处宜为24m，在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经计算确定，对有冲刷影响的河床，护筒宜沉入施工期局部冲刷线以下11.5m，且宜采取防止河床在施工期过度冲刷的防护措施。5、 钻孔施工应符合下列规定： （1）钻机的选型宜根据孔径、孔深、桩位处的水文和地质情况、施工环境条件等因素综合确定，所选用的钻机及钻孔方法应能满足施工质量和施工安全的要求。 （2）钻机就位前，应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻机安装后，其底座和顶端应平稳。不论采用何种方法钻孔，开孔的空位均必须准确；开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可正常钻进，钻机在钻进施工时不应产生位移或沉陷，否则应及时处理，分级扩孔钻进施工时应保持桩轴线一致。 （3）采用正反循环回旋钻机（含潜水钻）钻孔时应减压钻进，钻机的主吊钩始终应承受部分钻具的重力，孔底承受的钻压不应超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%； （4）采用冲击钻孔冲击成孔时，应小冲程开孔，并应使初成孔的孔壁坚实、顺直、圆顺、能起到导向的作用，待钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击，冲击钻进过程中，孔内水位应高于护筒底口500mm以上，掏取钻渣和停钻时，应及时向孔内补水，保持水头高度。 （5）采用全护筒法钻进时，钻机应安装平正，压进的首节护筒应竖直。钻孔开始后应随时检测护筒的水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进； （6）采用旋挖钻机钻机时，应根据不同的地质条件选用相应的钻斗，钻进过程中应保持泥浆面始终不低于护筒底部500mm以上，并应严格控制钻进速度，避免进尺过快造成塌孔埋钻事故，钻斗的升降速度宜控制在0.750.8m/s，在粉砂层或亚砂层土层中，升降速度应更加缓慢，泥浆初次注入时，应垂直向桩孔中间进行注浆。 （7）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度，处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。6、 钻孔泥浆应符合下列规定： （1）泥浆的配合比和配置方法宜通过试验确定，其性能应与钻孔方法、土层情况相适应。 （2）钻孔过程中，应随时对孔内泥浆的性能进行监测，不符合要求时应及时调整； （3）钻孔泥浆宜进行循环处理后重复利用，减少排放量，对重要工程的钻孔桩施工宜采用泥浆处理器进行泥浆的循环； （4）施工完成后废弃的泥浆应采取先集中沉淀再处理的措施，严禁随意排放，污染环境和水域。7、 清空应符合下列要求： （1）钻孔深度达到设计高程后，应对孔径，孔深和孔的倾斜度进行检验。并符合规范要求。 （2）清孔方法应根据设计要求，钻孔方法，机具设备条件和地层清空决定，不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，均必须保持孔内水头，防止坍孔。 （3）在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆的性能指标和孔底沉淀厚度（300mm），如超过规范及设计要求，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。 （4）不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。8、 钢筋骨架的制作、运输需满足规范要求。安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂，不得直接将钢筋骨架支承在孔底。9、 灌注水下混凝土前的准备工作应符合下列要求： （1）应按照水下混凝土灌注数量和灌注速度的要求配齐施工机具设备，设备的能力应满足桩孔在规定时间内灌注完毕的要求，且应保证其完好率，对主要设备应有备用。 （2）水下混凝土宜采用钢导管灌注，导管的内径宜为200350mm，导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压，进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力，亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时的最大内压力p的1.3倍，p可按下式计算： p=chc-wHw式中：p-导管可能受到的最大内压力（kPa) c - 混凝土拌合物的中毒，取24kN/m³ hc -导管内混凝土柱最大高度（m）以导管全长或预计的最大高度计。 w -桩孔内水或泥浆的重度（kN/m³） Hw-桩孔内或泥浆的深度（m)10、 水下混凝土的配置应符合下列规定： （1）水泥可采用火山灰质硅酸盐水泥，粉煤质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，采用矿渣硅酸盐水泥是应采取防离析的措施，粗集料宜选用卵石、如采用碎石宜适当增加混凝土配合比中的含砂率，粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于37.5mm，细集料宜采用级配良好的中砂。 （2）混凝土的配合比，可在保证水下混凝土顺利灌注的条件下，掺用外加剂、粉煤灰等材料时，其技术条件及掺用量亦应符合本规范第六章的规定，混凝土的初凝时间应根据气温，运距及灌注时间长短等因素的确定，混凝土可经试验掺配适量缓凝剂。 （3）混凝土拌合物应具有良好的和易性，灌注时应能保持足够的流动性，其坍落度当桩孔直径D1.5m时，宜为180220mm，D1.5m时，宜为160200mm，且应当充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的坍落度损失。11、 灌注水下混凝土应符合下列规定： （1）水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间；(2)混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，不符合要求时不得使用；(3)首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋深1.0m以上的需要，所需混凝土数量可按下图计算。V=D²（H1+H2）/4+d²h1/4；（4） 首批混凝土入孔后，混凝土应连续灌注，不得中断；（5） 在灌注过程中，应保持孔内的水头高度，导管的埋置深度宜控制在26m，并应随时探测桩孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，应将桩孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放；（6） 灌注时应采取措施防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距离钢筋骨架底部1m左右时，宜降低灌注速度，混凝土顶面上升到骨架底部4m以上时，宜提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上后恢复正常灌注速度。（7） 对变截面桩，应在灌注过程中采取措施，保证变截面处的水下混凝土灌注密实。（8） 采用全护筒钻机施工的桩在灌注水下混凝土时，护筒底口始终保持在混凝土面以下，施工时应边灌注边排水，并应保持护筒内水位稳定；（9） 混凝土灌注至桩顶部位时，应采取措施保持导管内的混凝土压力，避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实，松散等现象，在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，确定所测混凝土的灌注高度是否正确。灌注的桩顶高程应比设计高程高出不小于0.5m,当存在地质较差，孔内泥浆密度过大、桩径较大的情况时，应适当提高其超灌的高度，超灌的多余部分在承台施工前或接桩前应凿除，凿除后的桩头应密实、无松散层。三、 岩溶、采空区和其他特殊地区的钻孔灌注桩1、 对岩溶和采空区的钻孔灌注桩，施工前应核对桩位处的地质勘察资料，当对地质情况有疑问时，宜适当补充地质钻孔、探明情况。2、 施工前应根据实际地质钻探资料确定钻机的类型和钻孔工艺，并应制定可行的应对意外情况的预案，配备足够的抢险机具设备和材料；3、 钻孔施工时，护筒底部宜进入不透水层，泥浆的密度可比一般地区所用的泥浆密度稍大，并应加强对钻进过程和孔内泥浆面高程的检测，避免发生坍塌、埋钻等事故；4、当发生漏浆及坍孔等问题时，应按应急预案及时进行补浆或回填，避免出现大面积坍塌，并应采取措施保证平台、钻机和施工人员的安全。5、清孔应在确认孔壁稳定安全后方可进行作业。6、灌注水下混凝土时应符合下列规定： （1）安装钢筋骨架并清孔后，应尽快进行混凝土的灌注施工； （2）对岩溶特别发育的部位，应采取措施防止因混凝土压力增大而出现坍孔； （3）对出现过严重坍孔的桩孔，应适当控制混凝土的灌注速度；7、其他特殊地区钻孔灌注桩的施工应符合下列规定： （1）在山坡上进行钻孔灌注桩的施工时，应清除坡面上的危石和浮土，若坡面有裂缝或可能坍塌时，应采取必要的防护措施； （2）在砂性土或粉性土层较厚的地区，钻孔施工应采取防止地层液化、缩径、坍孔的有效措施，在软土地区，应采取防止缩颈、坍孔的有效措施； （3）多年冻土地区的钻孔灌注桩施工，宜采用能减少对冻土层扰动的钻机成孔，且宜采用低温或负温早强耐久性混凝土。四、 大直径桩、超长桩1、 钢护筒的制作和设置应符合下列规定：d（D/2+h*i+d'）*2D-设计桩径（m）H-钢护筒长度（m)i-护筒设置倾斜率（%）d'-护筒平面位置允许偏差（m）2、 钢护筒的壁厚宜按刚度要求经计算确定，当钢护筒长度大于10m时，需要锤击或震动下沉时，其径厚比不宜大于120.3、 钢护筒制作加工时，其椭圆度应小于d/100，且不大于30mm，直径的允许偏差应为±10mm，筒体端面的倾斜度最大允许偏差为3mm,纵轴线弯曲矢高应不大于护筒长的0.1%，且不大于30mm，钢护筒对接时错边量应不大于0.2倍钢板厚度，且不大于4mm。4、 在制作、运输时，每节钢护筒上下口内壁的径向布置一组或多组单向临时加劲支撑，撑架本身应具有足够的刚度。5、 钻孔宜采用高性能优质泥浆，泥浆的配合比应通过实验确定，配制时膨润土或聚丙烯酰胺（PHP）水解后宜静置24h，在钻孔过程中，宜采用泥水分离装置进行泥浆的循环。6、 大直径桩和超长桩的成孔宜采用大扭矩反循环回旋钻机，钻孔作业时，应根据不同土层、不同的钻孔深度采用不同的钻压、转速、配重、进尺速度及泥浆指标。7、 钢筋骨架宜在同一胎架上分节加工制作，主筋的连接宜采用机械连接接头，钢筋骨架吊装时，应制作专门的吊具，并应防止钢筋骨架变形。8、 水下混凝土的灌注应符合下列规定： （1）混凝土灌注前，宜采用相对密度小于1.05的优质泥浆循环置换孔内泥浆； （2）采用搅拌船或水上拌和站拌制混凝土时，材料的储备应满足一根桩连续灌注的需要。 （3）首批混凝土灌注时，宜采用大、小储料斗，料斗的出口应能方便快捷地开启或关闭，储料斗的体积应大于或等于首批灌注混凝土的体积，并应满足混凝土能完全充满导管连续灌注的要求。五、 桩底后压浆1、 压浆所采用水泥的强度等级不宜低于42.5，水泥浆的配合比应经试验确定。压浆管宜采用低压液体输送管制作，其质量应符合现行国家标准低压流体输送用焊接钢管（GB/T 3091）的规定，当桩内有声测管时，可利用其兼做压浆管。2、 压浆管的布设和压浆设备应符合下列规定： （1）压浆管应随钢筋骨架一起下放，且应保证其固定牢靠。管的接头处应密封，不漏水。 （2）压浆管的布置应能保证压浆的均匀性，且应有三个及以上回路，并应便于安装和保护。 （3）应在桩顶压浆管管口处设置压力表和卸压阀，进行压浆流量和压力的实测。 （4）压浆泵的能力应大于实际压浆时压力和流量的要求。3、 桩底后压浆施工应符合下列规定： （1）桩身混凝土灌注后应及时采取高压水冲洗压浆管，疏通压浆通道。压浆工作宜在桩身混凝土强度达到设计强度的75%后进行，或在桩身的超声波检测工作结束后进行。 （2）桩底压浆时，同一根桩中的全部压浆管宜同时均匀压入水泥浆，并应随时监测桩顶的位移和桩周土层的变化情况。压浆终止的时间应根据压浆量、压浆压力和孔口返浆等因素确定。在压浆10m范围内不得进行其他钻孔桩的施工作业。 （3）桩底后压浆宜采取压浆量与压力双控，以压浆量控制为主，压力控制为辅。若压浆压力达到控制压力，并在持荷5min后达到设计压浆量的80%，可认为满足要求，压浆压力宜为桩底静水压力的24倍。 （4）对桩底采用开放式后压浆时，压浆宜分为3次进行，且宜依次按40%、40%、20%的压浆量循环压入。 （5）每次循环压浆完成后，应立即采用清水将压浆软管清洗干净，再关闭阀门，压浆停顿时间超过30min，应对管路进行清洗。3次循环压浆完毕，应在阀门关闭40min后，方可拆卸阀门。 （6）桩底后压浆的施工应记录压浆的起止时间、压浆量、压浆压力及桩的上抬量。六、 挖孔灌注桩1、 在无地下水或有少量地下水，且较密实的土层或风化岩层中，或无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水文、地质条件允许的地区，可采用人工挖空施工。岩溶地区和采空区不宜采用人工挖空施工。孔内空气污染物超过现行国家标准环境空气质量标准（GB 3095）规定的三级标准浓度限值，且无通风措施时，不得采用人工挖空施工。2、 人工挖孔施工安全应符合下列要求： （1）施工前应制定安全技术方案并应对作业人员进行安全技术交底；(2)挖空作业前，应详细了解地质、地下水文等情况，不得盲目施工。 （3）桩孔内的作业人员必须戴安全帽，系安全绳，安全绳必须系在孔口。 （4）桩孔内应设防水带罩灯泡照明，电压应为安全电压，电缆应为防水绝缘电缆，并应设置漏电保护器。 （5）人工挖孔作业时，应始终保持孔内空气质量符合上述要求，孔深大于10m时，必须采取机械强制通风措施。 （6）桩孔内遇岩层需爆破作业时，应进行爆破的专门设计，且宜采用浅眼松动爆破法，并应严格控制炸药用量，在炮眼附近应对孔壁加强防护或支护。孔深大于5m时，必须采用电雷管引爆。桩孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查确认无有害气体后，施工人员方可进入孔内继续作业。爆破作业的安全管理应按现行国家标准爆破安全规程（GB 6722）中的有关规定执行。3、 挖孔桩施工应符合下列规定： （1）人工挖空施工应制定专项施工技术方案，并应根据工程地质和水文地质情况，因地制宜选择孔壁支护形式。 （2）孔口处应设置高于地面不小于300mm的护圈，并应设置临时排水沟，防止地表水流入孔内。 （3）挖空施工时相邻两桩孔不得同时开挖，宜间隔交错跳挖。 （4）采用混凝土护壁支护的桩孔必须挖一节浇筑一节护壁，护壁的节段高度必须按施工技术方案执行，严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。护壁外侧与孔壁间应填实，不密实或有空洞时，应采取措施进行处理。 （5）桩孔直径应符合设计规定，孔壁支护不得占用桩径尺寸，挖空过程中，应经常检查桩孔尺寸，平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。 （6）挖孔的弃土应及时转运，孔口四周作业范围内不得堆积弃土及其他杂物。 （7）挖空达到设计高程并经确认后，应将孔底的松渣、杂物和沉淀泥土等清除干净。 （8）孔内有积水且无法排净时，宜按水下混凝土灌注的要求施工。七、 质量检验与质量标准1、 钻孔灌注桩在终孔后，应对桩孔的孔位、孔径、孔型、孔深和倾斜度进行检验，清空后，应对孔底的沉淀厚度进行检验。挖空桩终孔并对孔底处理后，应对桩孔孔位、孔径、孔深、倾斜度及桩底处理情况进行检验。2、 孔径、孔形、倾斜度和孔底沉淀厚度宜采用专用仪器检测，孔深可采用专用测绳检测。钢筋检孔器仅可用于对中小桥梁工程桩孔的检测，检孔器的外径应不小于桩孔直径，长度宜为外径的46倍，采用钻杆测斜法量测桩的倾斜度时，量测应从钻孔平台顶面起算至孔底。3、 成孔质量如下：钻（挖）孔灌注桩成孔质量标准项目规定值或允许偏差钻（挖）孔桩孔的中心位置（mm)群桩：100 单排桩：50孔径（mm)不小于设计桩径倾斜度（%）钻孔1%，挖孔0.5%孔深（m)摩擦桩：不小于设计规定支撑桩：比设计深度超深不小于0.05钻孔桩沉淀厚度（mm)摩擦桩：符合设计规定，设计未规定时，对直径1.5m的桩，200；对桩径1.5m或桩长40m或土质较差的桩，300支承桩：不大于设计规定，设计未规定时50清孔后泥浆指标相对密度：1.031.10，黏度：1720pa.s；含砂率：2%，胶体率：98%注：1.清孔后的泥浆指标，是从桩孔的顶、中、底部分别取样检测的平均值，本项指标的测定，限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。2. 对冲击成孔的桩，清孔后泥浆的相对密度可适当提高，但不宜超过1.15.4、 钻（挖）孔灌注桩的混凝土质量检验应符合下列规定： （1）桩身混凝土和桩底后压浆中水泥浆的抗压强度应符合设计规定。每桩的试件取样组数各为34组。 （2）对桩身的完整性进行检验时，检查的数量和方法应符合设计要求，宜选择有代表性的桩采用无破损法进行检测，重要工程或重要部位的桩宜逐桩进行检测，设计有规定时或对桩的质量有疑问时，应采取钻取芯样法对桩进行检验，当需检验柱桩的桩底沉淀与底层的结合情况时，其芯样应钻至桩底0.5m以上。 （3）经检验桩身质量不符合要求时，应研究处理方案、报批处理；5、当设计或合同有要求时，钻（挖）孔灌注桩应进行单桩承载力试验，采用自平衡法进行承载力试验时，应符合现行行业标准基桩静载试验自平衡法（JT/T 738)的规定。