抗浮桩施工工艺及方法

1工艺流程

钻孔灌注桩施工流程图：

测量放线定桩位 商品混凝土 2施工准备

①测量放线

首先根据桩位平面布置图，准确的测放出钻孔桩的位置，并编号。 ②场地布置

施工现场应做到“三通一平”，弄清地下管线和地下障碍物的种类和位置，采取相应的技术措施。

严格按照场地规划布置搭建材料堆场及各种施工、生活、安全、保卫和消防设施。 ③护筒埋设

为避免孔口坍塌，施工前应定出桩位并埋设好成孔用护筒。护筒的选用及埋设应符 合以下规定：

护筒一般采用钢板卷制，应有足够刚度。护筒内径宜比桩身设计直径大10cm。

护筒埋设位置应准确，其中心线与桩位中心线的偏差不得大于2cm，并应保证护筒垂直。 护筒埋设深度应超过杂填土埋藏深度，且护筒底口埋进原土深度不应小于20cm。护筒周围用粘土分层回填夯实。 3成孔施工 灌注水下混凝泥浆处理外运 测沉淤 第二次清孔 吊放导管 制作试块 钢筋笼制作 吊放钢筋笼 制备浆液 第一次清孔 测孔深和沉淤 钻机就位 埋设护筒 钻 孔 泥浆沉淀池 3.1钻机就位

钻机安装定位要准确、水平、稳固（用水平尺、线锤检查其水平和垂直度）。钻机回转盘中心与桩位中心的偏差不得大于20mm。钻机安装作到“三点一线”，即天车中心、回转器与钻头在同一铅垂线上。钻机定位后，应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底面上。

3.2护壁浆液制备

在距孔口一定距离内挖设4×6×2m的泥浆池及排水沟。注入孔口的泥浆要求：比重为1.04～1.15g/cm3，漏斗粘度18～22s，含砂率小于4%，胶体率大于95%。

3.3成孔

本工程采用GPS-10型钻机，正循环回转钻进成孔。钻头采用螺旋三翼梳齿式钻头，钻头直径800mm，钻头焊有保径硬质合金块，以防钻头磨损。成孔时，要经常检查钻头尺寸。

成孔钻进控制参数见下表： 土层性质 开孔 粉、黏土 砂黏土 钻压（KN） 转速（r/min） 泵量（m3/h） 钻进速度（m/h） 自重 自重 自重 21 42 42～78 30～108 140～180 160～180 10～15 10～15 正循环钻机钻进操作要点： ①开挖钻进时，先轻带压，慢转并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。 ②正常钻进时，应合理控制钻进参数。操作时应掌握好起重滑轮组钢丝绳和水龙带的松紧度，并注意减少晃动。

③在粘性土层中，回转阻力大，容易造成糊钻，要采取小钻压、高转速、大泵量、稀泥浆钻近。

④每个回转钻进前，或加接钻杆时，要把钻具提离孔底，冲洗循环3分钟后，慢转小压力扫至孔底，逐渐转入正常钻进参数。严禁将钻具猛然撞入孔底，不扫孔直接施给大压力高速钻进。钻进中，司钻不得脱离机台。成孔过程中要始终保持钻头在吊紧状态下钻进。

⑤钻进中，应时刻保持液面的稳定，不得随意提动钻具。孔壁不稳定时，升降作业要采取回灌措施，放慢升降速度，防止液体“激动”冲坏孔壁。

⑥在刚灌注完的邻桩旁施工，桩间安全距离要大于4倍桩径（即3.2m）或最小时间间隔不少于36小时。

按规定频率抽查孔径、孔斜。施工前，选2孔做12小时孔壁稳定性观测，以检查钻头直径和成孔工艺的合理性。

⑦正循环钻机常见故障的原因及处理方法。 序号 现象 在粘土层中钻进进尺很慢、憋泵 在砂层中钻进进尺缓慢、钻头磨损大 钻具跳动大回转阻力原因 1.泥浆粘度过大 2.糊钻 3.钻头磨损 处理方法 1.调整泥浆性能 2.冲洗钻头 3.修理或更换钻头 1 2 泥浆上返速度小，钻碴不能及加大泵量增加泥浆上时排除，岩屑重复破碎 钻遇卵砾石层，孔底有石块砂返流速，清除钻碴 使用导向钻头过胶结层，使用抽砂筒或冲抓锥捞除石块 提出钻具检查打捞 1.停车更换新件 2.更换新盘 3.拆开修理 3 大，切削具合金易崩落 砾层胶结 钻进中转盘负荷突然剧减 4 钻具扭断 1.钻杆折断 5 泥浆泵无泵量或泵量明显减少 2.活塞盘损坏 3.活塞有杂物 4.吸水头阀门损坏，密封不良 4.停车更换新件 泥浆泵泵量减少，但负1.阀体或阀座损坏 6 荷正常，有时伴有撞击2.阀体或阀座损坏有杂物 声 3.吸水头堵塞 1.修理更换新件 2.清除夹杂物 3.清除吸水头堵塞物 3.4清孔

清孔分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。

清孔方法为：

第一次清孔，钻孔达到设计深度后，将钻头提离孔底10-20cm，空转不进尺， 以相对密度较小的新泥浆将孔内的钻碴和密度较大的泥浆换出。

第二次清孔利用导管进行。当钢筋笼及导管全部入孔后，导管底口渐次下降到井底0.3m左右，进行清孔。当孔底沉淤≤100mm（用带圆锥形测锤的标准水文测绳测定），泥浆比重≤1.15时，即可停止清孔作业。第二次清孔完成后，应保持水头高度，并必须在30分钟内灌注水下混凝土，若超过30分钟，应重新测定孔底沉淤厚度，若超过规定应重新清孔。

4钢筋笼加工及吊装

4.1钢筋笼加工

钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及GB50204-2002规范要求施作。钢筋笼主筋采用焊接，焊接长度符合设计要求，接头相互错开。主筋与加强筋、箍筋采用点焊。施工中按照以下规定加工钢筋笼。

①根据设计图纸计算出箍筋的用料长度、主筋分布段长度，将所需钢材用切割机成批切好备用，并按照钢筋加工的规格和编号的不同分别挂牌堆放。

②将支撑架按2～3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在支撑架上。

③主筋与加强筋间采用点焊，加强筋置于螺旋箍筋外侧，自桩顶往下每隔2m设一道。 ④钢筋笼自上而下以4m间距设一组保护层导正筋，每组4根。主筋混凝土保护层允许偏差为±20mm。

⑤将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上，防止变形，并挂牌标明钢筋笼的长度及对应的桩号。

⑥钢筋笼加工完毕，自检合格后报请监理验收，合格后方可使用。 ⑦钢筋笼制作允许偏差见下表

项目 主筋间距 箍筋间距 钢筋笼 钢筋笼直径 钢筋笼整体长度 钢板下料尺寸 钢筋焊接搭接长度 允许偏差（mm） ±10 ±20 单面焊10d，双面焊5d ±10 ±100 ±5 4.2钢筋笼吊放

①采用50T履带吊车下放钢筋笼，垂直度偏差不大于1/300。

②起吊钢筋笼下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂重、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。下放过程中若遇到障碍应立即停止，查明原因进行处理，严禁高提猛放和强制下入。

③下放钢筋笼时，技术人员在场严格控制笼顶标高。钢筋笼应制作三根吊杆(吊杆用φ25钢筋加工，下部焊在钢筋笼主筋上，上部弯钩吊挂于井口钢管上)，防止钢筋笼下沉或浇筑混

凝土时上浮。

4.3水下混凝土浇筑

钻孔桩采用C35混凝土。清孔、下钢筋笼，二次清孔达到要求后，立即浇筑水下混凝土。根据桩径、桩长合理选择导管和起吊、运输设备。混凝土采用商品混凝土泵送，要求其坍落度为18～22cm，2小时内析出的水份不大于混凝土的1.5%。浇筑应尽量缩短时间，连续作业，使浇筑工作在首批浇筑的混凝土仍具有塑性的时间内完成。

4.4水下浇筑混凝土施工顺序

安设导管及漏斗→悬挂隔水（橡胶球胆）→浇筑首批混凝土→浇筑混凝土至桩顶→拔出护筒

首先安设导管，用吊车将导管(内径250mm)吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底距离保留30～50cm左右。导管在使用前及浇筑4～5根桩后，要检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好。浇筑首批混凝土之前在漏斗中放入首批混凝土。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管的水，使隔水塞留在孔底。浇筑首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于1.0m（初灌量约1.6m3）。首批混凝土浇筑正常后，应连续不断浇筑，浇筑过程中应用测锤测探混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土的深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。在浇筑过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。

4.5水下浇筑混凝土的技术要求

①首批混凝土浇筑量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1.0m，浇筑过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于0m。混凝土浇筑必须连续，防止断桩。

②随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不超过15分钟。提升导管时，应尽量避免碰撞钢筋笼。

③在浇筑过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。

④混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，桩身混凝土需超灌2.0m，在灌注混凝土结束时，要慢提导管并上下串动导管，防止出现空心。

⑤混凝土灌注的充盈系数（即实际灌注混凝土体积和按设计桩身计算体积加预留长度体积之比）不得小于1.0，也不宜大于1.3。否则，应查明原因。

单桩混凝土灌注时间不宜超过4小时。浇筑混凝土时，需按要求做好记录

⑥浇筑过程中，如因机械故障、堵塞、操作失误等原因，造成断桩事故，应及时向监理工程师及设计人员报告，研究补救措施。

⑦混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与施工过程的安全，成品后必须进行无损检测，严格按基桩无损检测相关规程办理，检测桩应达到Ⅱ类桩及以上标准。

4.6桩孔回填

由于本工程的钻孔灌注桩施工时，混凝土灌注深度为出入口底板顶至底板下20m位置，为保证施工安全，钻孔桩混凝土灌注完成后，地面至底板深度内钻孔桩须进行回填处理。回填材料采用粘土，回填完成后，拔除钢护筒，及时恢复原地面。

5质量检查评定

成孔允许偏差及检测方法

项目 桩位 主控项目 孔深 桩体质量检查 混凝土强度 承载力 垂直度 桩径 泥浆比重 一般项目 泥浆面标高 沉碴厚度 混凝土坍落度 钢筋笼安装深度 混凝土充盈系数 桩顶标高

允许偏差 ≤50mm 0～300mm 检测方法 基坑开挖后，放出轴线，对照轴线用钢尺检查 测绳测定，钻杆验证 符合设计要求 小应变检测 符合设计要求 每根桩取一组试件 符合设计要求 设计未作要求 ≤1% ±50mm 1.15～1.20 0.5～1.0m ≤100mm 18～22cm ±100mm ＞1 +30，-50mm 检查套筒 用井径仪，尺量检查 用泥浆比重计测定 测泥浆面高于地下水位的高度 吊锤检查 灌注前，用混凝土坍落筒检查 尺量检查 计算每根桩的实灌量与桩体积之比 水准仪测量（扣除桩顶浮浆及劣质桩体）