钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺
第一节、工艺流程
一）施工工艺流程
施工前的准备工作包括测量、放线和准备钻机等材料和设备。接着进行放线定位，然后钻机就位，开始开挖桩孔，直到达到设计标高。之后进行人工开挖扩大头，并进行清孔和验收。接下来安放钢筋笼，下导管，进行混凝土灌注，后注浆施工，凿除桩头，最后进行桩身检验。
二）工艺流程图
准备工作包括测量和放线。接着钻机就位，进行掘进和旋挖抓土，直到成孔结束。然后进行人工挖扩大头，并进行验收桩孔。接下来浇筑干硬性混凝土封底，制作钢筋笼并吊装钢筋笼。组拼及检验导管，检测桩底厚度厚设立导管，进行二次检
测孔深。接着测量混凝土面高，进行混凝土输送和生产混凝土。进行后注浆，截除桩头并进行无损检测。
第二节各工艺流程做法
一）测量放线
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部的圆周。接着撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。当桩中心距小于3倍桩径且桩端净距小于1.0m（D＞2.0米）或桩心距小于1.5D（D＜2.0）米时，应采用间隔开挖，浇筑混凝土。桩位线定好之后，必须先试挖桩，待试挖桩成功后经有关部门进行复查，办好预检手续后再进行全面开挖工程桩。施工时相邻两桩净距小于2.5米时应采用间隔开挖，相邻桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5米。先批桩开挖完毕且混凝土浇筑完毕后方可再开挖另一批桩，以避免桩出现塌孔现象，确保施工安全。
二）成孔
开挖桩孔垂直段采用螺旋钻施工，桩孔挖至孔底设计标高时，通知甲方会同勘察设计及有关人员共同鉴定，确定达到6层卵石层后方可扩底。当遇到施工区域受限时用洛阳铲配合人工开挖成孔。钻机就位后，钻机下必须垫枕木,钻机就位必须平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。使钻机转盘中心线、天车中心、钻头中心及桩中心位于一条沿垂线上，经当班技术人员检查，验收签字后方可钻孔。旋挖成孔首先是动力头转动底门镶嵌斗齿的桶式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入钻斗内，然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
在成孔前，必须检查钻头保径装置、钻头直径和磨损情况，及时更换磨损超标的钻头。在成孔过程中，应按照试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况，记录必须认真、及时、准确、清晰。旋挖钻机配备电子控制系统，可显示并调整钻进时的垂直度，保证成孔的垂直度。
在钻孔过程中，应根据地质情况控制进尺速度，如在硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。旋挖钻机在钻进时，应根据地层选用钻斗，同时还要注意钻进时进尺的控制，进尺深度根据桩直径而定，也要据地层的密度控制进尺深度，以避免卸土困难和卡钻事故的发生。
挖扩底桩是人工下到孔内，将底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求。在进行扩底桩土方利用提升设备运土时，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，应推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。
为保证成桩后桩的承载能力的连续性，成桩前要进行整形清孔。一般采用正循环清孔，清除孔底沉渣；孔底沉渣不得大于50mm。成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、
桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，清理孔底保证孔底无积水，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下要垂直平顺，修整孔壁并及时验收。扩大头开挖完成后，立即开始钢筋笼的制作，确保钢筋笼制作长度符合设计要求的有效桩长深度，保证桩端进入持力层深度。扩大头成孔尺寸需严格按照设计要求进行。
在钢筋笼制作前，应将主筋校直、除锈，下料长度要准确。钢筋笼制作完成后，应及时吊放到孔内。
以上是挖孔桩成孔质量标准的相关项目，包括桩径、垂直度、桩顶标高等。在施工过程中，应注意各项标准的执行，确保成孔质量符合要求。
1）钢筋笼制作采用分节制作，分节吊放，吊拼焊接而成；主筋的搭接采用50%错开的方式。
2）允许偏差表如下： 主筋间距：±10mm 箍筋间距：±20mm 钢筋笼直径：±10mm 钢筋笼长度：±100mm
3）为保证桩身主筋不露筋，主筋保护层设置为50mm，允许偏差为±20mm。在钢筋笼同一截面均匀设置1组3块保护块，每节钢筋笼不少于2组，长度大于12m的中间增设1组。保护层垫块采用混凝土块。
4）环形箍筋、螺旋箍筋与主筋的连接采用直接点焊固定。钢筋笼主筋为16mm，钢筋笼加工和孔口对接均采用单面搭接焊，焊条采用E502焊条，焊接长度为10d（d为钢筋直径）。
5）现场用钢筋必须具有质保书，并经现场抽样检测后方可使用，钢筋以每次进场抽检一组。
6）钢筋搭接长度表如下：
钢筋级别项次焊缝形式搭接长度焊条型号 Ⅰ级1单面焊、双面焊10d、5dE43型 Ⅱ、Ⅲ级2单面焊、双面焊10d、5dE50型
7）上下笼均处于垂直状态时方可焊接，焊接时应二边对称施焊，并敲去焊渣。焊接完毕后，应补足焊接部位的环形箍筋。
8）钢筋接头焊缝要求如下表： 项次钢筋接头焊缝宽度厚度尺寸要求 1 0.8d 0.3d 2 d：为钢筋直径
9）钢筋笼安装入孔后，应保持垂直状态，避免碰撞孔壁，缓慢下放。如果中途遇阻，不得强行下放。可以适当转向再下放，如果仍无效果，则应起笼扫孔后重新下放。同时，为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前由施工员测定具体标高尺寸，确定吊筋长度，以保证偏差在±50mm以内。
钢筋笼的主筋保护层厚度为70mm，需要在钢筋笼外侧焊接钢筋“耳朵”来控制保护层厚度。每隔4m设置一道“耳朵”，每道沿圆周对称设置4个“耳朵”，或者使用水泥垫块替代。“耳朵”用12mm螺纹钢弯制而成，焊接在骨架主筋外侧。
钢筋笼应在钢筋加工区内制作，并在临时存放的场地上使用等高的方木支架存放，以免受潮或沾上泥土。钢筋直径为10-40mm，头的端部位应预留，轴线应位于同一所示。
钢筋笼应采用吊车将其吊运至孔位，并采用两点起吊。在起吊过程中，应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不变形。入孔时应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放，严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼安装到位后，应及时利用吊筋固定，防止脱落及浇筑过程中上浮。每个桩基需要2个定位筋，采用Ф16螺纹钢筋，长度为桩长+0.3m（方木支撑）+0.75m吊环。
桩基混凝土采用导管法灌注施工，导管直径不小于272mm，壁厚不小于2.8mm，数量为5根，每节长3m，配1～2节长0.5m～1.5m短管。导管使用前应试连接、试压、检查导管是否漏气、漏水和变形，连接接头是否牢固可靠。下导管时，其底口距孔底的距离不大于50cm，同时要保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。
在进行导管下放时，需要记录导管的顺序、长度和数量，并注意避免与钢筋笼碰撞。导管支撑架应使用型钢制作，并在钻孔平台上支撑，以支撑悬挂的导管。当所有导管全部下入孔内后，应先放入孔底，以便进行检查和复核。在进行混凝土浇筑前，需要将导管提起30cm~50cm。浇筑期间需要使用吊车拆卸导管。
在混凝土灌注过程中，采用导管法浇注砼，并使用商品砼，坍落度应控制在16-20cm。导管长度为Φ300mm，导管接头无漏水，密封圈完好无损。商品砼的质量要求非常严格，每批进场砼搅拌站须附送级配单，现场应仔细核对配合比组成情况，发现问题及时阻止更正，要求重拌。每根桩的砼灌注须做好三次坍落度试验，以及一组砼试块。在砼浇筑前，需要安放好隔
水塞和漏斗，并将导管底口离孔底30-50cm。在灌满砼后，剪断悬挂砼隔水塞的铁丝，漏斗中的砼开始灌下时，立刻向漏斗中继续输送砼，以确保砼浇灌的连续性，从而保证混凝土浇灌的首灌量。在浇灌砼过程中，导管埋入砼深度必须保持在2-6m之间，严禁将导管提出砼面或埋入过深。测量砼面上升高度由机长或班长负责。砼应连续浇注，完桩浇注时间≤6小时，与二次清孔验收时间间隔≤0.5小时。在进行导管提拆时，一次提管宜控制在5m以内，并应控制砼液面上翻高度。在拆除导管前，应根据实测深度控制埋管。在砼浇注前，需要使泥浆池留存足够的贮浆量，并能及时外运，以保证砼能连续浇灌并防止泥浆外溢。
在混凝土灌注桩成桩后，需要进行后注浆施工以加固桩底沉渣和桩侧泥皮，并提高单桩承载力，减少沉降。后注浆技术是通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆来实现的。在进行后注浆施工前，需要制作注浆管并布设在桩身内。注浆管的材质采用钢管，以保证连接强度。
在注浆管布设方面，对于桩径800mm的混凝土灌注桩，需要沿钢筋笼外侧对称布设2根焊接钢管作为注浆管，并与钢
筋笼加强筋绑扎连接。注浆管底部应加装注浆阀门出设计桩底端50cm，注浆管顶部高出地面30cm左右，以利于注浆施工。
在后注浆施工中，需要精确计算理论初灌量，保证第一斗入孔后导管底部埋入混凝土面2m左右。为保证水下混凝土的浇注质量，导管在使用前应做水密性检验，拆除导管必须按照实测数据，防止导管拔空产生断桩现象。灌注前需计算每根桩的混凝土量，并在预计到达桩顶前二次测得混凝土面到达位置后，再灌入符合设计要求的超灌量的混凝土量。根据地层性质、桩长、承载力增幅和桩的使用功能，后注浆可采用桩底注浆、桩侧注浆、桩侧桩底复式注浆等不同方式。优化工艺参数后，可使单桩承载力提高40%—120%，桩基沉降减少30%左右。
安装注浆系统的方法如下：首先，在下钢筋笼之前，将设计好的桩底注浆管置于钢筋笼外侧。注浆管必须与钢筋主筋平行，并且用10#~12#铁丝每隔2~3m与钢筋笼主筋绑扎在一起，以保证均匀分布。注浆管的花管必须伸至桩底土层中
40~50cm，上端出露地表约0.3米，并固定于孔口，做好标记。最后对桩端进行注浆。压浆管随钢筋笼下入孔内，下笼前必须测定孔深。管路的安装时技术人员必须在现场检查监督安装质量。管路连接时螺丝处缠止水胶带，并牢固拧紧。每下完一节
注浆管，必须在管内注清水检查管路的密封性能，当压浆管路注满清水后，并保持稳定不下降为准，如发现有漏水现象，必须提起钢筋笼检查，排除故障后方可继续下笼。
注浆前压水实验是桩底注浆一道重要工序。每根注浆管注浆前必须进行压水实验。除了起到一般注浆工程的三个作用外，还有三个重要作用：（1）疏通注浆通道；（2）将沉渣及泥层中的细粒部分压至加固范围内；（3)压水量一般控制在0.2方以内，压水时间1-2分钟，以压通为准（即压通后泵压明显下降）。
在施工参数方面，每根注浆管应确保后压浆管不被堵塞，后压浆水灰比宜为0.55.终止注浆压力不宜小于3.0MPa，注浆流量不超过60L/min。在开裂及注浆时间方面，混凝土浇筑1-2天后进行注浆。注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于5m。
施工流程包括钢筋笼制作、验收成孔、桩孔定位、安装注浆系统、验收护壁、桩身混凝土养护1-2天、筋笼连接、质量验收、下钢筋笼注浆管路连接、质量验收、灌注混凝土、拌制
水泥浆、劈通、连接地面注浆系统注浆系统调试试压、地面压浆管路、注浆完成、压注水、填写施工记录。
后注浆机械设备包括注浆泵、水泥浆搅拌桶和连接注浆导管与注浆泵之间的高压软管。注浆泵采用高压注浆泵，监控压力表为0.6级10MPa抗震压力表。
施工控制方面，桩端注浆水泥量不小于4.5t。在搅拌水泥浆前应用按搅拌桶的体积计算出水泥浆配比所需要的水的容量，并做好标记。
2）在搅拌好水泥浆后，需要将其放入过滤网进行过滤，以避免水泥颗粒进入注浆管路，导致压力过高或管路堵塞的情况发生。
3）注浆管路系统连接时，需要使用三通连接注浆管和注浆导管。接口处必须严密，以确保注浆压力的准确性。
4）开始注浆时，注浆压力会偏高。需要观察压力表和浆液的注入情况，并记录。如果出现压力偏高、不足或桩侧溢浆等情况，应按照规范采取措施。当达到注浆量时，应停止注浆，
关闭三通下阀门并打开上阀门，以确保水泥浆不会从注浆导管中溢出。
5）可终止注浆的条件有两种：①注浆总量和注浆压力均达到设计要求；②注浆总量已达到设计值的80%，且注浆压力达到设计要求时。
6）如果注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒泡或周围孔串浆等情况，应更改为间歇注浆，间歇时间宜为30~60min，或调低浆液水灰比。
7）注浆结束时，需要做好记录，并用清水将压浆管冲洗干净并放好。
9）后注浆施工质量保证的关键在于注浆头制作及绑扎焊接入孔及各道工序成品保护和水泥浆压入操控等全过程控制和及时的监测信息反馈。具体要点包括：注浆管采用丝扣连接并在孔口连接时全部满焊；注浆管与钢筋笼固定均采用12#铅丝绑扎，桩端注浆管绑扎于加劲箍外侧，与钢筋笼主筋靠紧绑扎固定；空孔段注浆导管焊接应牢靠密闭；钢筋笼入沉放过程中
不宜反复向下冲撞和扭动；每次注浆施工前应及时通报监理工程师旁站，在监理工程师允许注浆时方可施工；经常检查巡视待注浆桩导管留口的保护情况；后注浆施工操作应严格按照要求实施，并在特殊情况下及时上报并如实记录。
10）现场成立安全管理领导小组，由队长全面负责安全生产及各种安全教育活动。由XXX组织有关部门对现场进行经常性检查，发现隐患及时组织人员整改，以保证无重大事故发生。进场施工人员必须接受安全交底。在现场电线路及安装各种电器设备时，必须由正式电工操作，非电工人员不得操作。在注浆过程中，施工人员要特别注意桩基完成却未填埋的桩孔。针对不同季节的施工情况，需要采取相应的防护措施。
在施工过程中，必须定期清理现场，清除影响排水的杂物，疏通排水设施，确保在下雨时排水畅通。同时，不得在恶劣天气下组织施工。
在雨天施工时，应及时抽干孔内积水，设专人负责抽水，并准备编织布覆盖混凝土，以防止雨水对混凝土的影响。在雨季，应准备充足的抽水设备和排水系统的疏通。
为了保证施工现场的安全，应加强现场施工机械设备的管理，严防设备事故的发生。每天在工作班后、公休、节假日，各类机械应停放在较高的安全地带，防止雨水对机械的损坏。
在施工现场，应特别做好安全用电工作，电线要架空设置，落实三相五线制“一机一闸一漏电”的规定。现场机电设备也要做好防雨、防漏电措施，并定期检查，发现问题及时处理。
最后，建筑材料应放置在搭设好的临时防雨设施内，保证建筑材料不受雨水的影响。水泥堆放场地应夯实，并铺设比现场地面高40～50cm的垫层，并覆盖防水塑料布。混凝土和砂浆配合比应在测定砂、石含水率后作出必要调整。
