干钻旋挖钻孔灌注桩施工工艺（钻孔灌注桩施工全过程）

钻孔灌注桩：

概念：是指采用不同的钻孔方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。

施工主要工序：

场地准备-埋设护筒-制备泥浆-钻孔-清孔-钢筋笼入孔-灌注水下混凝土等。

成孔 下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土 成桩

一、场地准备

旱地：平整 、 夯实场地

浅水：筑岛

深水：围囹法

二、埋设护筒

1、护筒的作用：

固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。

2、护筒的制作要求：

①护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~10cm 。护筒上部设1～2个溢浆孔。

②护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻孔的宜加大20～30厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30～40厘米。

3、护筒的埋设要求

①钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。

②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。

③埋置深度一般情况为2—4米，特殊情况应加深。

④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；

护筒入土深度

埋设护筒

三、泥浆制备

泥浆作用：

在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具 、正循环排渣。

组成及要求：

①水：水的PH值7～8之间，不含杂质；

②粘土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量的50%，相对密度为1.1～1.5；

③添加剂：

无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉。

有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度。

泥浆池

泥浆护壁成孔灌注桩：泥浆池

泥浆指标检测仪器

四、钻架与钻机就位

要求

①能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚度，具有足够的高度。

②钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。

③钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。

五、钻孔

钻孔：

冲击法

冲抓法

旋转法

1、冲击钻机钻孔

钻头：

十字形

管形

十字钻头

冲击钻孔的施工要点：

邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。

中、低冲程：1～2m：粘性土、风化层、砾砂石等

中等冲程：2～3m：砂卵石等

高冲程：3～5m：基岩、漂石和密实卵石层

分级、扩钻：十字形钻头钻 1.5m以上孔径分2级；管形钻头0.7m以上孔分2～4级。

2、全套管冲抓成孔

特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高；成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。

冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。

冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。

适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。

全套管冲抓成孔

3、正循环钻孔

正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。

特点：

排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。

适用：

粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩

正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔。

正循环钻结构示意图

4、反循环钻孔

反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。

特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。

适用：同正循环。

反循环钻结构示意图

5、旋挖钻机钻孔

主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。

旋挖钻斗

六、清孔

目的：

钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层紧密结合，保证桩的承载能力。

方法：

抽浆清孔

换浆清孔

掏渣清孔

循环排渣

七、钢筋笼的制作和安装

注意事项：

钢筋骨架一般每隔2～2.5米设置直径14～18毫米的加强箍筋一道；

钢筋骨架可分段制作；

要确保保护层厚度；

钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形；

钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准护筒中心缓慢下放至设计标高；

下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁；

当最后灌注的混凝土开始初凝时，应立即割断钢筋骨架的吊环。

钢筋笼制作１

钢筋笼制作２

钢筋笼制作3

起吊

对准孔位

对准孔位2

钢筋笼焊接

八、灌注水下混凝土

泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的，故称为浇筑水下混凝土。

水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级，必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。

水下混凝土浇筑常用导管法。

浇筑时，先将导管内及漏斗灌满混凝土，尽量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上，然后剪断悬吊隔水栓的钢丝，混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。

导管法浇注桩身砼

水下混凝土灌注过程：

浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。

焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮

灌注要求

导管宜分段制作，每节长2米左右，最下端一节宜为3～6米，采用法兰连接，导管应不漏水、不漏气。

在孔内水面以上20～30厘米处设置隔水栓，待混凝土灌下时，剪断隔水栓的连接绳。

为保证水下灌注混凝土的速度和质量要求，导管上应采用混凝土储料斗。

水下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导管在混凝土中埋入深度一般为2～4米，在任何情况下不得小于1米或大于6米。

导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。

混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。高出的高度应根据桩长，地质条件和成孔工艺等因素合理确定，其最小高度不宜小于桩长的5%，且不小于2米。

在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，压力降低，而导管管外的泥浆稠度增加，如出现混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。

水下混凝土浇筑专用下料斗

砼坍落度现场监测

水下混凝土首灌开始

来源｜筑龙岩土

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