樁基礎(chǔ)施工-鉆孔灌注樁施工（鐵路橋梁施工）

鉆孔灌注樁施工

鉆孔灌注樁施工施工流程：施工準(zhǔn)備→埋設(shè)鉆孔護(hù)筒→搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)→樁基就位→鉆孔→沉孔檢測(cè)→清孔→安放鋼筋籠→安放導(dǎo)管→澆筑水下混凝土→拔出導(dǎo)管、護(hù)筒→基樁檢測(cè)鉆孔灌注樁施工（一）場(chǎng)地準(zhǔn)備旱地：平整、夯實(shí)場(chǎng)地淺水：筑島深水：施工平臺(tái)（二）埋設(shè)護(hù)筒剛埋設(shè)好的鉆孔樁鋼護(hù)筒鋼護(hù)筒埋設(shè)定位檢查鉆孔灌注樁施工（二）埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒的作用：(1)固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向；(2)保護(hù)孔口，防止孔口土層坍塌；(3)隔離孔內(nèi)外表層水，并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工水位以穩(wěn)固孔壁。(4)隔離地面水。護(hù)筒要求穩(wěn)固、準(zhǔn)確

護(hù)筒頂高出施工水位2.0m，地面以上0.5m護(hù)筒的埋置深度黏土、粉土：地下1.0m砂土：地下2.0m土島：河床底面以下1.0m護(hù)筒厚度鋼4～8mm鋼筋混凝土：8~10cm鉆孔灌注樁施工（二）埋設(shè)護(hù)筒蘇通大橋鋼護(hù)筒打設(shè)（三）泥漿制備鉆孔灌注樁施工泥漿在鉆孔中的作用是：(1)在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的懸浮液壓力，可防止坍孔；(2)在鉆進(jìn)過(guò)程中，泥漿向孔外土層滲漏，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位；(3)泥漿比重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出。(4)潤(rùn)滑鉆具泥漿的要求：一般比重以1.1~1.3為宜，在沖擊鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用1.4以上，粘度為20s，含砂率小于6%。在較好的粘性土層中鉆孔，也可灌入清水，使鉆孔內(nèi)自造泥漿，達(dá)到固壁效果。調(diào)制泥漿的粘土塑性指數(shù)不宜小于15。（三）泥漿制備鉆孔灌注樁施工土質(zhì)膨潤(rùn)土，水的PH值7～8之間，不含雜質(zhì)化學(xué)處理劑無(wú)機(jī)：純堿等。促使顆粒分散、防止凝聚下沉有機(jī)：丹寧液、拷膠液等，降低粘度凈化重力沉淀法；振動(dòng)篩凈孔法

用于制備泥漿的膨潤(rùn)土（三）泥漿制備鉆孔灌注樁施工泥漿池（三）泥漿制備鉆孔灌注樁施工粘土造漿（四）鉆孔沖擊法沖抓法旋轉(zhuǎn)法鉆孔旋挖鉆鉆孔灌注樁施工（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工鉆機(jī)定位（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工1、沖擊鉆機(jī)鉆孔方法：利用鉆錐（重為10~35kN）不斷地提錐、落錐反復(fù)沖擊孔底土層，把土層中泥砂、石塊擠向四壁或打成碎渣，鉆渣懸浮于泥漿中，利用掏渣筒取出，重復(fù)上述過(guò)程沖擊鉆進(jìn)成孔。設(shè)備：主要采用的機(jī)具有定型的沖擊式鉆機(jī)（包括鉆架、動(dòng)力、起重裝置等）、沖擊鉆頭、轉(zhuǎn)向裝置的掏渣筒等，也可用30~50kN帶離合器的卷?yè)P(yáng)機(jī)配合鋼、木鉆架及動(dòng)力組成簡(jiǎn)易沖擊機(jī)。（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工1、沖擊鉆機(jī)鉆孔沖擊鉆孔的程序：鉆進(jìn)→抽碴→投泥（或泥漿）→鉆進(jìn)的反復(fù)循環(huán)以及輔助作業(yè)（檢查孔徑、鉆具，修理機(jī)械設(shè)備，補(bǔ)焊鉆頭等）關(guān)鍵問(wèn)題是掌握沖程大小和抽碴時(shí)機(jī)（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工1、沖擊鉆機(jī)鉆孔沖擊鉆孔的施工要點(diǎn)：中、低沖程：1～2m粘性土、風(fēng)化層、礫砂石等中等沖程：2～3m砂卵石等高沖程：3～5m基巖、漂石和密實(shí)卵石層鄰孔混凝土達(dá)2.5MPa后開(kāi)鉆；開(kāi)孔小沖程；孔深為鉆頭高后,加沖程,到正常沖擊C分級(jí)擴(kuò)鉆十字形鉆頭鉆1.5m以上孔徑分2級(jí)管形鉆頭0.7m以上孔分2～4級(jí)AB鉆頭十字形管形（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工1、沖擊鉆機(jī)鉆孔鉆頭鉆孔灌注樁施工（四）鉆孔1、沖擊鉆機(jī)鉆孔鉆機(jī)（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工2、沖抓鉆機(jī)鉆孔靠沖錐自重(重為10～20kN)沖下使抓土瓣錐尖張開(kāi)插入土層，然后由卷?yè)P(yáng)機(jī)提升錐頭收攏抓土瓣將土抓出，棄土后繼續(xù)沖抓鉆進(jìn)而成孔。沖抓成孔適用于粘性土、砂性土及夾有碎卵石的砂礫土層。成孔深度宜小于30m。

（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工2、沖抓鉆機(jī)鉆孔鉆頭3、旋轉(zhuǎn)法鉆孔鉆孔灌注樁施工機(jī)械推鉆或螺旋鉆、正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆、潛水鉆等。類(lèi)型（四）鉆孔（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工3、旋轉(zhuǎn)法鉆孔正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆施工要點(diǎn)：開(kāi)始時(shí)稍提鉆桿，空轉(zhuǎn)造漿；低速鉆進(jìn)，1.0m后正常鉆進(jìn)；隨地層變化，鉆速、鉆壓、泥漿比重。（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工3、旋轉(zhuǎn)法鉆孔正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工3、旋轉(zhuǎn)法鉆孔正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工3、旋轉(zhuǎn)法鉆孔反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆蘇通大橋鉆孔灌注樁施工（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工3、旋轉(zhuǎn)法鉆孔潛水鉆適用：淤泥、腐植土、黏土、各類(lèi)砂土（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工4、旋挖鉆機(jī)旋挖鉆機(jī)是一種適合在基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械，具有裝機(jī)功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機(jī)動(dòng)靈活、施工效率高等特點(diǎn)，適應(yīng)我國(guó)大部分地區(qū)的土壤地質(zhì)條件。

（四）鉆孔鉆孔灌注樁施工4、旋挖鉆機(jī)鉆孔施工（五）鉆孔事故鉆孔灌注樁施工常見(jiàn)事故：坍孔、鉆孔漏漿、彎孔、糊鉆、縮孔、梅花孔、卡鉆和掉鉆。1、坍孔

⑴坍孔原因：護(hù)筒周?chē)从谜惩粱靥詈粚?shí)，鉆頭、抽碴筒經(jīng)常撞擊孔壁，泥漿稠度小，起不到固壁作用，泥漿面高度不夠，對(duì)孔壁的壓力?。幌蚩變?nèi)加水時(shí)，流速過(guò)大并直接沖刷孔壁，大繩松得太多，鉆頭晃動(dòng)碰撞孔壁，射水（風(fēng)）時(shí)壓力太大，延續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)等原因，都會(huì)引起孔壁（尤其是護(hù)筒底附近）坍孔。

⑵預(yù)防:“埋設(shè)護(hù)筒是關(guān)鍵，莫把孔內(nèi)水位變，把好泥漿質(zhì)量關(guān)，孔口周?chē)灰?jiàn)，吸泥射水掌握好，精心操作處處嚴(yán)”。處理方法：探明塌孔位置，將砂和粘土的混合物回填到塌孔位置1m~2m，如塌孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實(shí)再重新鉆孔（五）鉆孔事故鉆孔灌注樁施工2、梅花孔原因：鉆進(jìn)中沒(méi)有適應(yīng)地層情況，猛沖猛打，鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)失靈。以致不轉(zhuǎn)動(dòng)，老在一個(gè)方向上下沖擊，泥漿太稠，妨礙鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，沖程太小，鉆頭剛提起又放下，得不到轉(zhuǎn)動(dòng)的充分時(shí)間，很少轉(zhuǎn)向。梅花孔在硬粘土或基巖中，在漂卵石、堆積層中鉆孔都比較容易出現(xiàn)。預(yù)防的方法是：根據(jù)地層情況，采用適當(dāng)?shù)臎_程，同時(shí)加強(qiáng)鉆頭的旋轉(zhuǎn)，采用大捻角的鋼絲繩做大繩，并使用合金套活動(dòng)接頭聯(lián)結(jié)鉆頭，保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，加大鉆頭的摩擦角，以減少鉆頭與孔壁的摩擦力；隨時(shí)調(diào)整泥漿稠度。一旦出現(xiàn)梅花孔，應(yīng)回填片石至梅花孔頂部以上0.5m，用小沖程重鉆。梅花孔彎孔和斜孔鉆孔灌注樁施工（五）鉆孔事故鉆孔灌注樁施工3、彎孔與斜孔在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于纜風(fēng)松緊不一致；鉆機(jī)不穩(wěn)，產(chǎn)生位移或不均勻沉陷，又未及時(shí)糾正；遇到軟硬不均地層或探頭石；巖層傾斜不平等原因，沖成的孔不直。

處理方法：在偏斜處吊放鉆頭，上下反復(fù)掃孔，直至把孔位校直；或在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實(shí)后再鉆。（五）鉆孔事故鉆孔灌注樁施工4、卡鉆卡鉆分為上卡和下卡兩種鉆孔灌注樁施工鉆孔注意事項(xiàng)（1）始終要保持鉆孔護(hù)筒內(nèi)水位要高出筒外1~1.5m的水位差和護(hù)壁泥漿的要求，以起到護(hù)壁固壁作用，防止坍孔。（2）應(yīng)根據(jù)土質(zhì)等情況控制鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度，以防止坍孔及鉆孔偏斜、卡鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)負(fù)荷超載等情況發(fā)生。（3）鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔（五）鉆孔事故（六）樁孔檢查與清孔鉆孔灌注樁施工1、樁孔檢查樁孔鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，必須對(duì)樁孔質(zhì)量進(jìn)行檢查。測(cè)出樁孔各項(xiàng)質(zhì)量特征值：傾斜度、偏位值、擴(kuò)孔率、孔徑、孔深和壁面狀況等。（六）樁孔檢查與清孔鉆孔灌注樁施工2、清孔目的：減薄沉淀，提高孔底承載力沉渣厚度：柱≯5cm；摩擦柱≯20cm。同時(shí)清孔也為水下混凝土的灌筑創(chuàng)造了良好條件，使測(cè)孔深正確，灌筑順利方法：吸泥法，掏渣法，換漿法。（六）樁孔檢查與清孔鉆孔灌注樁施工1、吸泥清孔用空氣吸泥機(jī)吸出含鉆渣的泥漿而達(dá)到清孔。由風(fēng)管將壓縮空氣輸進(jìn)排泥管，使泥漿形成密度較小的泥漿空氣混合物，在水柱壓力下沿排泥管向外排出泥漿和孔底沉渣，同時(shí)用水泵向孔內(nèi)注水，保持水位不變直至噴出清水或沉渣厚度達(dá)設(shè)計(jì)要求為止，這種方法適用于孔壁不易坍塌，各種鉆孔方法的柱樁和摩擦樁，如右圖所示。吸泥清孔1-泥漿砂石渣噴出；2-通入壓縮空氣；3-注入清水；4-護(hù)筒；5-孔底沉積物（六）樁孔檢查與清孔鉆孔灌注樁施工2、掏渣清孔用掏渣筒掏清孔內(nèi)粗粒鉆渣，適用于沖抓、沖擊成孔的摩擦樁；

3、換漿清孔正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)可在鉆孔完成后不停鉆、不進(jìn)尺，繼續(xù)循環(huán)換漿清渣，直至達(dá)到清理泥漿的要求。它適用于各類(lèi)土層的摩擦樁。

清孔應(yīng)達(dá)到的要求：澆注混凝土前孔底500mm以?xún)?nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.1、含砂率

2%、粘度17-20s。沉渣厚度：符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)一般柱樁不大于50mm，摩擦樁不大于200mm。換漿清孔（七）鋼筋籠入孔鉆孔灌注樁施工鋼筋籠制作（七）鋼筋籠入孔鉆孔灌注樁施工制作好的鋼筋籠鉆孔灌注樁施工（七）鋼筋籠入孔鋼筋籠入孔鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑水下混凝土一般采用導(dǎo)管法灌注。1-通混凝土儲(chǔ)料槽

2-漏斗

3-隔水栓

4-導(dǎo)管鉆孔灌注樁施工導(dǎo)管埋深應(yīng)保持在2～6m之間——過(guò)小易發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水，過(guò)大易導(dǎo)致“埋管”。（八）水下混凝土澆筑水下混凝土一般采用導(dǎo)管法灌注。

鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑

將導(dǎo)管居中插入到離孔底0.30-0.40m（不能插入孔底沉積的泥漿中），導(dǎo)管上口接漏斗，在接口處設(shè)隔水栓，以隔絕混凝土與導(dǎo)管內(nèi)水的接觸。在漏斗中存?zhèn)渥銐驍?shù)量的混凝土后，放開(kāi)隔水栓使漏斗中存?zhèn)涞幕炷吝B同隔水栓向孔底猛落，將導(dǎo)管內(nèi)水?dāng)D出，混凝土沿導(dǎo)管下落至孔底堆積，并使導(dǎo)管埋在混凝土內(nèi)，此后向?qū)Ч苓B續(xù)灌注混凝土。導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)混凝土內(nèi)1-1.5m深以保證鉆孔內(nèi)的水不可能重新流入導(dǎo)管。隨著混凝土不斷由漏斗、導(dǎo)管灌入孔內(nèi)，鉆孔內(nèi)初期灌注的混凝土及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應(yīng)地不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管，直至灌注混凝土完畢。灌注方法:導(dǎo)管法鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑

導(dǎo)管：內(nèi)徑0.20~0.40m的鋼管，壁厚3~4mm，每節(jié)長(zhǎng)度1~2m，最下面一節(jié)導(dǎo)管應(yīng)較長(zhǎng)，一般為3~4m。導(dǎo)管兩端用法蘭盤(pán)及螺栓連接，并墊橡皮圈以保證接頭不漏水，導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑，內(nèi)徑大小一致，連接牢固在壓力下不漏水。

隔水栓：圓形鋼板。

隔水栓鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑石武鐵路十四局鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑

首批灌注的混凝土數(shù)量:

要保證將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出，并能將導(dǎo)管初次埋入1～1.5m深。按照這個(gè)要求計(jì)算第一斗連續(xù)澆灌混凝土的最小用量，從而確定漏斗的尺寸大小及儲(chǔ)料槽的大小。計(jì)算公式鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）下導(dǎo)管前，導(dǎo)管應(yīng)試拼裝，導(dǎo)管試拼后封閉兩端，通水加壓，檢查有無(wú)漏水。施工時(shí)嚴(yán)格按試拼位置安裝。（2）混凝土有良好的流動(dòng)性，粗骨科粒徑以20～40mm為宜。坍落度應(yīng)不小于18cm，一般傾向于用大一些。（3）混凝土的準(zhǔn)備工作應(yīng)迅速，以防止坍孔和泥漿沉淀過(guò)厚。開(kāi)始灌注前應(yīng)再次核對(duì)鋼筋籠標(biāo)高，導(dǎo)管下口距孔底距離、孔深、泥漿沉淀層厚度、孔壁有無(wú)坍孔現(xiàn)象等，如不滿(mǎn)足要求，經(jīng)處理后方可開(kāi)始灌注。鉆孔灌注樁施工導(dǎo)管水密試驗(yàn)鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑（4）水下混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，中途不得停頓，拆除導(dǎo)管的間斷時(shí)間應(yīng)盡量縮短，每根樁的澆筑時(shí)間宜安排在首批混凝土初凝前完成。混凝土澆筑完畢，位于地面以下及樁頂以下的護(hù)筒，應(yīng)在混凝土初凝前拔出。（5）灌注所需的混凝土數(shù)量，一般較成孔樁徑計(jì)算略大。（6）導(dǎo)管內(nèi)砼不滿(mǎn)時(shí)，徐徐地澆注，防止在導(dǎo)管內(nèi)造成高壓氣囊，壓漏導(dǎo)管。鉆孔灌注樁施工（八）水下混凝土澆筑（7）在灌注過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常測(cè)量混凝土表面的標(biāo)高。測(cè)水下混凝土面位置用測(cè)繩吊著重錘進(jìn)行，過(guò)重則陷入混凝土內(nèi)，過(guò)輕則浮在泥漿中沉不下去。一般用錘底直徑13～15cm，高約18～20cm之鋼板焊制的圓錐體，內(nèi)灌砂配重，重錘容重為15～20kN/m3左右。（8）提升導(dǎo)管要做到慢升、快落，拆卸導(dǎo)管要快，一般不應(yīng)超過(guò)20～30min。導(dǎo)管埋入混凝土的深度取決于灌注速度和混凝土的性質(zhì)，任何時(shí)候不小于1m，一般控制在2～6m。鉆孔灌注樁施工（八）水下