4.2.1钻孔灌注桩的施工

钻孔灌注桩施工时应先根据土质、桩径大小、入土深度及机具设备等条件选用适当的钻具和钻孔方法，以保证能顺利达到预计孔深，然后清孔、吊放钢筋骨架、灌注水下混凝土。

目前我国常使用的钻具有旋转钻、冲击钻和冲抓钻。为稳固孔壁可采用在孔口埋设护筒和在孔内灌入黏土泥浆的方法，并使孔内液面高出孔外水位，以在孔内形成向外的静压力而起到护壁、固壁的作用。

制备泥浆

泥浆在钻孔中有以下几方面的作用。

（1）在孔内产生较大的静水压力，可防止坍孔。

（2）泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面会形成一层胶泥，起到护壁作用，同时将孔内外水流切断，起到稳定孔内水位的作用。

（3）泥浆比重大，具有挟带钻渣的作用，利于钻渣的排出。

钻孔泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标可参照表4-7选用。

反循环程序与正循环相反，将泥浆用泥浆泵送至钻孔内。然后从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出到沉淀池，泥浆沉淀后再循环使用。反循环钻机的钻进及排渣效率较高，但在接长钻杆时装卸较麻烦，若钻渣粒径超过钻杆内径（一般为120 mm），则易堵塞管路，故不宜采用。我国定型生产的旋转钻机在转盘、钻架、动力设备等方面均配套定型，钻头的构造根据土质的不同采用不同的形式。

冲击钻进成孔

利用钻锥（重量为10～35 kN）不断地提锥、落锥反复冲击孔底土层，把土层中的泥沙、石块挤向四壁或打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆中，利用掏渣筒取出，重复上述过程冲击钻进成孔。该过程主要采用的机具有定型的冲击式钻机（包括钻架、动力、起重装置等）、冲击钻头、转向装置和掏渣筒等，也可用30～50 kN带离合器的卷扬机配合钢、木钻架及动力组成简易冲击机。

冲抓钻进成孔

用兼有冲击和抓土作用的抓土瓣，通过钻架，由带离合器的卷扬机操纵，靠冲锥自重（重量为10～20 kN）冲下使抓土瓣锥尖张开插入土层，然后由卷扬机提升锥头收拢抓土瓣将土抓出，弃土后继续冲抓钻进而成孔。

钻孔注意事项

（1）在钻孔过程中，始终要保持孔内外既定的水位差和泥浆浓度，以起到护壁固壁的作用，防止坍孔。若发现有漏水（漏浆）现象，应查找原因并及时处理。如为护筒本身漏水或因护筒埋置太浅而发生漏水，则应堵塞漏洞或用黏土在护壁周围夯实加固，或重埋护筒。若因孔壁土质松散，泥浆加固孔壁作用较差，则应在孔内重新回填黏土，待沉淀后再钻进，以加强泥浆的护壁作用。

（2）在钻孔过程中，应根据土质等情况控制钻进速度、调整泥浆稠度，以防止坍孔及钻孔偏斜、卡钻和旋转钻机负荷超载等情况发生。

（3）钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录。交接班时应交代钻进情况及下一班应注意的事项。

（4）应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表并与地质剖面图核对。

 （5）用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。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，则应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。

（6）当钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度及黏度。处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。

（7）要有专门的泥浆循环系统，以防止泥浆污染河流或农田。

      

（8）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。

钢筋骨架吊放前应检查孔底深度是否符合设计要求，孔壁有无妨碍骨架吊放和正确就位的情况。钢筋骨架的吊装可利用钻架或另立扒杆进行。吊放时应避免骨架碰撞孔壁，并保证骨架外混凝土保护层的厚度，应随时校正骨架位置。钢筋骨架达到设计标高后，即将骨架牢固定位于孔口，清孔符合要求后立即灌注混凝土。

预制桩的混凝土必须连续一次浇筑完成，宜用机械搅拌和振捣，以确保桩的质量。桩上应标明编号、制作日期，并填写制桩记录。当桩的混凝土强度大于设计强度的70％时，才可吊运；达到设计强度时才可使用。

另外，施工中还应考虑使用防音罩。从能准确地获得桩的承载力看，锤击法是一种较为优越的施工方法，但因噪声高而很难在市区内采用，因此可用防音罩将整个柴油锤包裹起来，以达到防止噪声扩散和油烟发散的目的。

        

（1）打入桩施工时，应适当选择桩锤的重量，若桩锤过轻则桩难以打下，效率低，还可能将桩头打坏，所以一般认为应重锤轻打，但桩锤若过重，则各机具设备都需加大，不经济。因此，锤重与桩重的比值一般不宜小于表4-8的参考数值。

（2）桩架。桩架的作用是装吊桩锤、插桩、打桩、控制桩锤的上下方向，由导杆（又称龙门，控制锤和桩在打桩时的上下和打入方向）、起吊设备（滑轮、绞车、动力设备等）、撑架（支撑导杆）及底盘（承托以上设备）等组成。桩架在结构上必须有足够的强度、刚度和稳定性，以保证在打桩过程中桩架不会发生移动和变位。桩架的高度应保证桩吊立就位时的需要及锤击的必要冲程。

（4）桩帽与送桩。桩帽的作用是直接承受锤击，保护桩顶，并保证锤击力作用于桩的断面中心。因此，要求桩帽构造坚固，桩帽尺寸与锤底、桩顶及导向杆相吻合，顶面与底面均平整且与中轴线垂直，还应设耳环以便起吊。桩帽上部为由硬木制成的垫木，下部套在桩顶上，桩帽与桩顶间填麻袋或草垫等缓冲物。

打桩过程中应注意的事项

①为了避免或减轻打桩时由于土的挤压，而使后打的桩打入困难或先打入的桩被推挤而发生移动，打桩的顺序应由基础的一端向另一端进行，当桩基础的平面尺寸较大时，也可由中间向两端进行。

②在打桩前，应检查锤的上下活动中心线与桩的中心线是否一致，锤的重心与桩中心线是否一致，桩位是否正确，桩的垂直度或倾斜度是否符合设计要求，打桩架是否安置牢固平稳。桩顶应采用桩帽、桩垫保护，以免打裂。

③桩开始打入时，应轻击慢打，每次的锤击能不宜过大，随着桩的打入，逐渐增大锤击能。

④在打桩过程中，随着桩入土深度的增加，每次锤击的贯入度将随之减小，它在一定程度上能反映出桩的承载能力，因此，在打桩时应记录好桩的贯入度，作为桩是否达到设计要求的一个参考数据。对于特大桥梁和地质复杂的大、中桥，打桩工程开始前应进行试桩和静载试验，以确定基桩的入土深度及贯入度，保证基桩达到设计的承载能力。

⑤打桩过程中应随时注意观测打入情况，防止基桩的偏移，并填写好打桩记录。打桩时往往会因桩锤重量配备不妥，锤的提升高度不当或地质情况的变化而发生桩身突然倾斜；锤击时锤严重回弹；桩的贯入度突然变化，或桩头破损、桩身产生裂缝等情况。此时应暂停打桩并查明原因，采取措施（如用射水沉桩法配合锤击、改变打桩设备、加固桩身等）后才可继续施工。打桩完毕按规定检查后，才能灌注承台。

预防及处理措施

①孔口坍塌时，可拆除护筒，回填钻孔，重新埋设护筒后再钻。

②对轻度坍孔，可加大泥浆相对密度和提高水位。

③对严重坍孔，先投入黏土泥膏（或纤维素），待孔壁稳定后再低速钻进。

④当汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒、增加水头或用虹吸管等措施以保证水头的相对稳定。

⑤提升钻头、下钢筋笼架时应保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。

⑥在松软砂层中钻进时，应控制进尺速度，且用较好的泥浆护壁。

⑦坍塌情况不严重时，可先回填至坍孔位置以上1～2 m，然后加大泥浆比重，再继续钻进。

⑧遇流沙坍孔情况严重的，可用砂夹黏土或小砾石夹黏土，甚至块片石加水泥回填后，再行钻进。

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