4.1.2 各施工工艺要点

4.1.2.1施工准备 

施工前应进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实，准备场地，同时对施工用水、泥浆池位置，动力供应，施工便道，做统一的安排。测量放线，根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，并设护桩，放线后由主管技术人员进行复核，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。

4.1.2.2 护筒的制作与埋设

护筒因考虑多次周转，采用3-10mm钢板制成。使用冲击钻，护筒内径比桩径大20-750px，埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况，为保持水头护筒要高出施工水位（或地下水位）1.5m，无水地层护筒宜高出地面0.3-0.5m，为避免护筒底悬空，造成蹋孔，漏水，漏浆，护筒底应坐在天然的结实的土层上（或夯实的粘土层上），护筒四周应回填粘土并夯实，护筒平面位置的偏差应不超125px，倾斜度偏差小于1%。护筒埋置深度：在无水地区为2倍的护筒直径，在有水地区入土深度为水深的1倍（无冲刷之前）或者确保护筒在施工期间稳定的深度为止。在岸滩上埋设护筒时应在护筒底口下及四周围填粘土，并分层夯实，可用锤击、加压、震动等方法下沉护筒。

4.1.2.3 钻机就位

钻机选用冲击钻机。钻头采用十字型冲击钻头。钻机安装就位时，底座用枕木垫实塞紧，安装时，顶端暂时用风绳固定平稳，待八字支架安装完毕后即可拆除风绳。确保在钻孔过程中，钻机（架）平稳，不发生位移和沉陷。

4.1.2.4 泥浆制备

泥浆在冲击钻孔中起护壁和悬浮钻碴的作用。应备用足够的造浆优质粘土。制备泥浆应选用塑性指数IP＞10的粘性土或膨润土，泥浆性能指标应符合下列要求：

（1）对不同土层泥浆比重可按下列数据选用：

粘性土和亚粘土可以就地造浆，泥浆比重1.1-1.2。

粉土和砂土应制备泥浆，泥浆比重1.5-1.25。

砂卵石和流砂层应制备泥浆，泥浆比重1.3-1.5。

（2）粘度  一般地层的泥浆粘度为16-22S，松散易坍地层泥浆粘度为19-28S。

（3）含砂率  含砂率大，会降低粘度，增加沉淀，磨损钻具。新制泥浆的含砂率不宜大于4%。

（4）胶体率  胶体率高，则粘土颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能力高，否则反之。泥浆胶体率不小于95%。

（5）PH值  PH值过小，失水量会急剧上升，PH值过大，泥浆滤液将渗透到孔壁的粘土中使孔壁表面软化，粘土颗粒之间的凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。PH值应大于6.5，一般以8-10为适当。PH值偏小时，可根据试验在泥浆中投放适量的NaOH或Na2Co 3。

4.1.2.5 钻孔

（1）冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的混凝土的凝固，应待邻孔混凝土达到2.5MPa抗压强度后，一般经24h后，方可开钻。

（2）开孔阶段：在护筒底口标高以上1米左右开孔，开孔前应在孔内多投放一些粘土，并加适量粒径不大于375px的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸（钻机冲程0.5～1.0m），泥浆比重1.6左右。钻进出护筒口以后，再回填粘土和碎石（粘土和碎石比例为1:1），继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次，待冲砸至护筒底口以下3—4米时，方可加高冲程正常钻进。4—5米后，则采用取渣筒，勤取钻渣。钻进中应随时注意，保持孔位正确。

（3）钻进时起落钻头速度要均匀。不得过猛或骤然变速，以免碰撞孔壁或护筒，或因提速过快而造成负压引起坍孔。

（4）钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况。要注意掌握少松绳的原则，但也不能过于少松。以免落空锤，损坏机具。

（5）在不同的地层，采取不同的冲程。

a 在淤泥及夹砂互层，及时投放粘土和小片石，以低冲程冲进，冲程为0.5～1米，必要时反复冲砸。

b 在砂夹卵石层，只投粘土以中等冲程冲砸，冲程2～3m。

c 粘土层只投入适量碎石，宜用中、低冲程，冲程为1～2m。碎石可防止吸钻现象。

d 基岩宜用高冲程，冲程3～5m，不得超过6米。

e 岩面倾斜较大，或高低不平，最易偏孔，可回填坚硬片石，低锤快打，造成一个平台后，方可采用较高冲程。

f 抽渣或停钻后再钻时，应由低冲程逐渐加高到正常冲程。

（6）钻头直径磨耗不应超过37.5px。应经常检查，及时用耐磨焊条补焊，并常备两个钻头轮换使用、修补。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程冲击一段时间，方可用较高冲程钻进。

（7）当孔内泥浆含渣量增大，钻进速度减慢，一般每进尺0.5～1.0m抽渣一次，每次抽4～5筒或抽至泥浆内钻渣明显减少，无粗颗粒，比重降至正常为止。取渣筒用5～10毫米厚的钢板卷制成直圆柱形状其直径为孔径的60%～80%，高度为1.5～2.0米，下端为碗形活门。

（8）为控制泥浆比重和抽渣次数，需及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。抽渣后应测深一次，再分批投碎粘土，直到泥浆比重达到正常为止。冲孔时，每隔3～4h，将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次，把下面的泥浆拉上来，以护孔壁。

（9）为保证孔形正直，钻进中，应常用检孔器检孔，检孔器可用钢筋制成，其高度为桩孔直径的4～6倍，直径与钻头直径相同。更换钻头前，必须经过检孔，将检孔器检到孔底，通过后才可放入新钻头。如检孔器不能沉到原来已钻到的深度，或钢丝绳拉紧的位置偏移护筒中心时，则考虑可能发生了弯孔，斜孔或缩孔等情况应及时采取补救措施。

钻孔达到设计标高后，应对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查，孔位偏差不应大于10厘米，斜度不可大于1%。

4.1.2.6 清孔

清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力，为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。钻孔达到要求标高后，先用取渣筒取渣，然后采用泥浆管道直插孔底，压入新鲜泥浆进行正循环清孔，直到满足以下要求：比重＜1.25；含砂率＜4%；PH值＞6.5；沉渣厚度为零；粘度18～20S。

4.1.2.7 钢筋笼制作及吊装

钢筋笼采用加工场统一加工，制作时均需在型钢焊制的骨架定位平台进行，以保证制作的钢筋笼的整体直度及主筋焊接接长时的对位度，对于20m桩长的钢筋笼可只分一节,直接加工成形，对于30m桩长的钢筋笼可分二节制作。钢筋笼用炮车运至现场。采用2台25T吊车配合安装，现场在孔口采用挤压连接器连接下放，缩短孔口操作时间，避免塌孔事故的发生。当底节骨架下降到孔口上只有一个箍圈时，用钢管将骨架临时支承于孔口，此时可吊来第二节骨架进行连接，连接完毕后，稍提骨架，抽去临时支承，将骨架缓慢下放。注意不要碰撞孔壁。下放钢筋笼时，在钢筋笼内部间隔一定距离焊十字撑，以提高钢筋笼的刚度。钢筋笼顶部通过钢筋与护筒口焊接相连，以预防钢筋笼在砼灌注过程中上浮。

4.1.2.8 水下砼灌注

灌注砼前，检测孔底沉淀厚度，大于规范要求时，须再次清孔。混凝土采用拌和站拌和，搅拌运输车送至现场。运至灌注地点时，检查混凝土的均匀性和坍落度，合格后，卸入料斗中，当地形受限时，可用输送泵配合灌注。导管为直径750px壁厚10mm的钢管，浇注前要复核导管长度，进行必要的水密、承压和接头抗拉试验。因导管很长，自重大，尤其是要确保接头的抗拉力满足要求，导管用高密封快插接头连接，用卡子固定好后，安设漏斗，导管底部至孔底有1000px的距离，且首批砼的数量由计算确定，满足导管初次埋置深度≥1米的需要。

连续灌注和灌注砼的质量保证桩基的首要条件，在灌注砼之前认真做好一切浇筑准备工作。初灌砼时用的大斗容量必须满足第一批下料后导管的首次埋置深度和填充导管底部的需要，首批混凝土的数量按规范要求的公式进行计算，具体为：

V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4(h1)

式中：V—灌注首批混凝土所需数量（M3）

　　　D—桩孔直径（M）；

　　　H1—桩孔底至导管底端间距，一般为0.4M；

　　　H2—导管初次埋置深度（M）

　　　d—导管内径（M）；

　　　h1－桩孔内混凝土埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力需的高度（M），即h1＝HWυW/υc

　　　HW—桩孔内泥浆的深度（M）；

　　　υW—桩孔内泥浆的重度（KN/M3）；

　　　υC—混凝土拌和物的重度（取24KN/M3）。

灌注时，先将漏斗用水湿润，向内灌一盘1：2的水泥砂浆，再用砼将漏斗装满，使下去的砼确保能埋住导管至少1m以上，然后拨球，在导管内砼顺管下落的同时，随即迅速将漏斗内以及搅拌运输车内的砼注入导管，以增加导管的埋深，防止导管内进水。为防止钢筋笼被砼顶托上升，在灌注下段砼时应尽量加快，当孔内砼面接近钢筋笼时，应保持较深的埋管，放慢速度，当砼进入钢筋笼1～2m后，应减少埋入深度。灌注过程中不得停顿，以保证桩的质量。灌注时及时拆除埋深了的导管，经常用测深锤检测孔内混凝土面位置，管底应在混凝土面下2～4米，最深不得超过6m，及时调整导管埋深，不要埋置过浅或过深，以免造成质量事故。溢流出的泥浆应引至泥浆池，禁止随意排放，污染环境。

灌注到桩顶，应使桩顶标高高于设计标高1250px～2500px，防止顶部浮浆较多，出现“.虚桩”，造成接桩难度大，因此施工中按超灌1米控制。

灌注过程中对混凝土的均匀性和坍落度进行检查，设有专人随时测量砼面的高度，计算导管的埋置深度，做好灌注记录，记下灌注过程中的灌注时间、盘数、方量、导管埋深和故障处理时间等情况，同时认真做好砼试块并按要求养护。

4.1.2.9 拆除护筒、验桩

将护筒周围的土方挖除后即可拔除护筒。护筒拔出后将桩头上的浮浆和松散部分全部凿除，直至标高符合设计要求和表面无松散现象。桩头凿除后，采用超声波动测法对桩身质量进行检测，确保每根桩的质量符合设计和规范要求。

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