钻孔灌注桩工程技术交底
一、施工工艺（反循环成孔工艺）
1、施工准备
(1)测量放样
复核测量后，进行桩位测量放样。引好水平高程的控制点，妥善保护好，在每根桩基位周围对称布控四个固定点，每个点距离桩位2m远，用来控制和复核桩基中心位置。
(2)现场准备
进行场地平整、清除杂物、布置便道、接通水电、做好沉淀池和泥浆池等工作。
(3)钢筋进场必须进行检验，试验合格后方可使用，根据设计要求加工钢筋笼，钢筋笼在钢筋加工场分节制作、存放。
(4)备齐水泥和砂、石料，经检验合格后进场。进行砼配合比试验，开盘前三小时测出砂和碎石的含水量，并根据理论配合比计算施工配合比。（附：理论配合比）
(5)采用优质粘土调制泥浆。
2、护筒制作与埋设
护筒采用钢护筒，用3mm钢板卷制而成，护筒直径比桩直径要大20cm，根据桩基周围土质和水位，护筒制作长度为2.5m，护筒顶面高出地面0.3m，埋入地下2.2m，平面位置控制在5cm之内,竖直线倾斜度控制在1%之内。钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒垂直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最大密实度。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实30-50cm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎工字钢对称吊紧，防止下窜。
3、泥浆的制备
根据现场实际情况,泥浆采用优质粘土，在泥浆池中制备泥浆，泥浆用泥浆泵泵送。
4、钻孔作业
(1)钻机就位
立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。用吊车把钻盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于 2cm。在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。
(2)开钻
为防止堵塞钻头的吸渣口，应将钻头提高距孔底约20～30cm，将真空泵加足清水（为便于真空启动，不得用脏水），关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭，打开真空管路阀门使气水畅通，然后启动真空泵，抽出管路内的气体，产生负压，把水引到泥浆泵，等到泥浆泵充满水时关闭真空泵，立即启动泥浆泵。当泥浆泵出口真空压力达到0.2Mp以上时，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循环后，启动钻机慢速开始钻进。
打开出水控制阀后，若压力减到0.2Mp以下时，可关闭出水控制阀，减少排量，或者在操作中反复启闭控制阀门以提高泵内压力。
(3)接长钻杆
当一节钻杆钻完时，先停止转盘转动，并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净（约需1～3min），然后关闭泥浆泵接长钻杆；在接头法兰盘之间垫3～5mm后的橡皮圈，并拧紧螺栓，以防漏气、漏水；然后如上述工序，一切正常后继续钻进。
(4)控制钻速
根据不同地质，对钻机选择不同的转速，使钻机在钻进时自由进尺。在硬土中钻进时，用一挡转速，自由进尺；在高液限黏土、含砂低液限黏土中钻进时，用二、三挡转速，自由进尺；在砂类土或含少量卵石中钻进时，用一、二挡转速，并控制进尺；在进入岩层后，必要时应根据地质情况增加配重，增强钻头的稳定和钻进强度。
(5)泵吸式反循环回转钻进中的故障及处理
1）反循环不正常
①启动真空泵后反循环流动不正常，泥石泵抖动，泥水减少以致中断。
原因：多为管路漏气或钻头、钻杆堵塞。
处理方法：首先检查钻杆法兰盘螺丝有无松动，是否垫好橡皮圈；其次检查泥石泵的石棉垫（即盘根）处有否漏气，提引水龙头填料压盖有否松动。上述几个部位都应做到紧密不漏气不漏水，还要清除钻头、钻杆或泥石泵进口处的堵塞物。
②产生真空后，沉淀室的水位上升缓慢。
原因：真空泵使用过久，工作性能差或管路漏气。
处理方法：拧紧真空泵石棉垫螺栓使之严密，调整三角皮带的松紧程度，清除跑空现象。检查真空泵气水分离器内是否注满水，如因泵体无水而发生本项故障，加水后即可消除故障；如无法处理，应更换真空泵。
③真空压力达到0.067MPa～0.080MPa时仍不来水。
原因：钻头埋入水中，吸渣口堵塞；或操作时未开管路阀门。
处理方法：如因钻头堵塞，可将钻头提出，清理畅通后再钻进。
2）钻进时泥水突然中断
原因：在砂卵石中钻进，因钻杆给进太快使钻头或管路堵塞。
处理方法：把钻头略提升，用锤敲打钻杆及管路中的弯头，有可能使堵塞的砂石震落；或反复启闭出水控制阀门，使管内压力突增、突减，使出水量忽大、忽小，也有可能将堵塞物清除；如仍不能疏通时，可停泵约一分钟，在管内水头未完全退落前，再启动真空泵使管内流速突增。实践证明，采用上述办法后，不太严重的堵塞都可清除，否则需拆卸钻杆，清除堵塞物。
为防止因抽吸钻渣太多，以致较多的钻渣充满填管路内，使泥水混合液相对密度过大，采用钻进一会儿，停一会儿的办法颇为有效。
为了防止过大的卵石吸进管内堵塞钻杆，可在钻头进渣中央横焊一根Ф6的钢筋。
3）长时间启动真空泵，真空泵表针不动
原因：真空表接头堵塞，真空表损坏或管路漏气。
处理方法：先关出水控制阀和沉淀室放水阀，然后检查钻头有无露出水处，真空泵离合器是否接触，弄清原因后予以排除，或更换真空表。
(6)泵吸反循环回旋钻孔劳动组织
泵吸反循环回转钻进每台班约为12-13人，其中操作钻机技工3人，拆钻杆4人（内含技工1人）、搬运钻杆及调制泥浆3人（内含技工1人）、供水2人、指挥记录1人。操作熟练后人数可减少。
(7)清孔
采用抽浆法清孔，钻孔深度达到设计要求后，停止进尺，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸渣5～15min左右，使孔底钻渣清除干净。
(8)孔径检测
根据设计桩径制作笼式井径器（探孔器）入孔检测。笼式井径器用Φ20的钢筋制作，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的3～4倍。检测时，将探孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下畅通无阻表明孔径大于给定的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩颈或孔斜现象，则用钻锥在孔内上下冲扩，如果探孔器仍下不去，则须回填重新钻孔。如反复多次仍不能成孔，就在锥头上加焊合金钢，再度扩大孔径，成孔后重新浇筑。
5、钢筋笼加工及吊放
(1)钢筋骨架制作
采用胎具成型法：用槽钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连接，并与焊在底梁上的钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个胎模的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆放主筋并连接，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。
钢筋笼保护层的设置采用绑扎混凝土预制块，靠孔壁的一面制成弧面，靠骨架的一面制成平面，并有十字槽。纵向为直槽，横向为曲槽，其曲率与箍筋的曲率相同，槽的宽度和深度以能容纳主筋和箍筋为度。在纵槽两旁对称的埋设两根备绑扎用的U型12号铁丝。垫块在钢筋笼上的布置以钻孔土层变化而定，在松软土层内垫块应布置较密。一般沿钻孔竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4块。
焊接钢筋“耳朵”：用短钢筋（Φ12）弯制而成，长度不小于15cm，高度不小于4.5cm，焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔2米设置一道，每道沿圆周对称的设置4个“耳朵”。
(2)钢筋笼的存放、运输与现场吊装
钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方（方木不低于30cm），以免受潮或沾上泥土。钢筋笼的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。
钢筋骨架在转运至桩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等。
为保证钢筋笼吊装安装时不变形，钢筋骨架在加工时设置强劲的内撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形。钢筋笼吊装时采用两吊点起吊，先把钢筋笼吊竖直后，再检查是否有弯曲变形并加以纠正。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇障碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。
第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用单面搭接焊（单面焊缝长度不小于10倍的钢筋直径）。连接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先连接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再连接其它所有的接头，接头位置必须按50％接头数量错开。接头（包括声测管的连接）接好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。
(3)预埋声测管
声测管的布置及数量必须满足设计要求，与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭（下口封闭、上端加盖），管内无异物，水下混凝土施工时严禁漏浆进管内。声测管接头采用套筒连接，套筒内径等于声测管外径，将两根声测管套起来，用电焊将套筒与声测管上下两端焊结起来。既要保证焊结不渗漏，又不要将声测管焊通。管口高出设计钢筋笼顶50cm，各个声测管间距正确，高度保持一致，在桩基钢筋笼笼段，声测管由桩基箍筋绑扎固定，在素砼段，每隔1m设置一道加强筋，加强筋的设计见图纸。
6、二次清孔
由于安放钢筋笼及导管时间较长，孔底产生新的沉渣，待安放钢筋笼及导管就序后，采用抽浆法二次清孔，待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度达到要求后（桩直径≤1.5m时，沉渣厚度不大于30cm；桩直径＞1.5m或桩长大于40米或土质较差的桩时，沉渣厚度不大于50cm），清孔完成并报验监理，合格后立即进行水下混凝土灌注。
7、灌筑水下混凝土
采用垂直导管法进行水下混凝土的灌注。导管用内径300mm的钢管，壁厚6mm，每节长2.0～2.5m,配1节0.5m、1节1.0m的短导管，由管端粗丝扣连接牢固并加胶垫密封防水。导管使用前，应进行接长进行拉力和水密试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上。导管下的深度，比成孔底高25～40厘米。导管顶部用钢丝绳及特制卡铁卡牢，防止掉管。混凝土灌注过程中用钻架吊放拆卸导管。
水下混凝土施工采用混凝土搅拌车运输、到达孔位后直接放入导管顶部的漏斗内。混凝土进入漏斗时的坍落度要符合要求，并有良好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝前内时间完成。
水下灌注时的首批混凝土，其数量经过计算，使其有一定的冲击能量,能把隔水球和泥浆从导管中排出,并保证导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。本桩基灌注砼计算如下：
如图：首批砼的数量计算图式，首批砼需要量：
V≥（πd2h1 πD2Hc）/4
式中：V——首批砼所需数量，单位m3；
h1——井孔砼面达到Hc时，导管内砼柱体平衡导管外泥浆压力所需的高度，即h1≥Hwgw /gc，单位m；
Hc——灌注首批砼所需井孔内砼面至孔底高度，Hc=h2 h3，单位m；
Hw——井孔内砼面以上水或泥浆的深度，单位m；
d——导管直径，取d=0.30m；
D——桩孔直径（考虑1.1的扩孔系数），单位m；
gw、gc——为水（或泥浆）、砼的容重，取gw=1.1KN/m3，gc=2.4KN/m3 ；
h2——导管初次埋置深度（h2≥1.0m）；
h3——导管底端至钻孔底间隙，0.4m；
成功封底后，砼灌注应连续进行。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度一般控制在2-6m以内，不得中途停止，否则，
及时分析原因处理。
灌注水下混凝土时，及时检测所灌注的混凝土面高度，以控制导管埋入深度和桩顶标高。
在砼灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，致使测深不准。同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。
施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管接头卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。
灌注时间必须控制在首批混凝土初凝之前。
8、成桩检测
桩基质量检验内容：
(1)强度须符合要求，评定方法按JTG F80/1—2004《公路工程质量检验评定标准》
(2)无夹层断桩。
(3)桩身无混凝土离析层。
(4)钻孔桩桩底不高于设计标高，桩底沉淀厚度不大于设计规定。
(5)桩头凿除预留部分后无残余松散层、薄弱混凝土层，无空洞、缩颈等缺陷。
(6)须嵌入承台内的桩头及锚固钢筋长度应符合要求。
灌筑砼完成7天后对每个桩做无破损检测，依据设计、施工规范进行超声波检测。
钻孔灌注桩施工工艺框图
三、施工中应注意事项
1、钻孔过程注意事项
（1） 由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。
（2）加强钻具检查, 对加工不良的钻具严禁使用
（3） 泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散；对孔内水头高度, 泥浆的相对密度和粘度经常观察和检测, 发现问题及时解决, 尤其在钻孔排渣、提锥除土或因故停钻时应保持孔内规定水位和规定的泥浆性能指标, 以防坍孔; 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度；钻孔作业应分班连续进行, 在土层变化处捞取渣样判明土层, 并与地质资料核对, 根据土层情况采取相应措施, 保证施工质量; 升降钻锥须平稳, 钻锥提出井口应防止碰撞护筒或孔壁, 防止钩挂护筒底部, 钻杆的拆装应迅速。
（4）钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在砼浇筑时出现废桩事故。
（5）根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。
2、钢筋焊接注意事项
（1）焊接前要清除钢套和钢筋压接部位的铁锈、油污、泥砂等，钢筋端部要平直，如有弯折，必须予以矫直。（采用冷拉法进行调直时，其冷拉控制在：Ⅰ级钢筋≤2%，HRB335、HRB400牌号钢筋≤1%。调直后的钢筋表面确保无擦伤，抗拉强度不低于设计及规范要求。）
（2）参加钢筋冷挤压的人员必须培训、考核、持上岗证。
（3）作业人员必须遵守施工现场的施工作业有关规定。
3、砼浇注过程应注意以下事项：
（1）灌注开始后，应紧凑连续进行，并注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管在砼内埋深控制在2m～6m左右。
（2）为防止钢筋骨架被砼顶托上升，在砼浇筑面上升到钢筋骨架下端时，适当控制浇筑速度，而当砼进入钢筋骨架4~5m以后，提升导管，减小导管在钢筋骨架下的埋置深度。
（3）在砼灌注过程中，后续砼要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气襄。另外，为保证桩基础的密实，要定时抽插振动导管，达到振捣效果。
（4）为确保桩顶质量，砼浇筑标高应比设计桩顶标高高出５０cm，在浇筑完成后挖除多余砼，但留出10~20cm左右在桩基础达到强度后用风镐凿除至设计标高。
砼浇筑过程可能遇到的问题及其处理
①首批砼灌注失败：用带高压射水的Ф300mm吸泥机将已灌砼吸出，重新按要求浇筑。
②导管进水：如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；如因导管自身漏水或接头不严而漏水，则应迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理；如上述两种方法处理不能奏效，则应拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新浇筑砼。
③卡管：初灌时隔水栓卡管，或因砼自身卡管，可用长杆冲捣导管内砼，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。如因机械发生故障或因其它原因使砼在导管内停留时间过大，孔内首批砼已初凝，宜将导管拨出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注。
④埋管：若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拨。如仍拨不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续开灌砼。当灌注事故发生处距桩顶砼面小于3m时，可考虑终止灌注砼，待护筒内抽水后按施工缝处理，接长桩柱。
反循环泥浆测定要求：
①每班开始工作时，测定一次各池闸门出口处泥浆面下0.5m处的全套泥浆指标。以后钻进过程中每隔2h测定一次进浆口的相对密度、粘度、含砂率、PH值4项指标。
②停钻过程中，每天测定一次各池闸门出口处泥浆面下0.5m处的全套泥浆指标。
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