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正循环回转钻孔灌注桩施工方法
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内容提示： 正循环回转钻孔灌注桩以其适应性强、造价低、施工简单易操作已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、高层建筑等工程基础中。但由于施工工艺环节较多，一环不慎，便可能发生质量事故，给国家及企业造成较大损失。为此结合笔者参与施工的多处钻孔桩的成功经验，谈一谈正循环钻孔灌注桩施工方法的要领。
【摘要】 正循环回转钻孔灌注桩以其适应性强、造价低、施工简单易操作已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、高层建筑等工程基础中。但由于施工工艺环节较多，一环不慎，便可能发生质量事故，给国家及企业造成较大损失。为此结合笔者参与施工的多处钻孔桩的成功经验，谈一谈正循环钻孔灌注桩施工方法的要领。（参考《建筑中文网》）
【关键词】 正循环、钻孔桩、施工方注、施工技术。
1.正循环回转钻孔灌注桩的施工原理及适应范围
正循环回转钻孔是用高压泥浆通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出，同时钻头钻进，将土层搅松成为钻渣，被泥浆包裹浮悬，随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆溜槽，经过沉淀池净化，泥浆再循环使用。泥浆在不仅有固壁和润滑作用，还要升携带钻渣上升外排，故对泥浆的质量要求较高。
正循环回钻适用于粘性土粉砂细中粗砂，含少量砾石、卵石（含泥量少于20%的土、软岩，孔径为80～250cm，孔深为30～100m，其优点是钻进与排渣同时连续进行，成孔速度较快，钻孔深度较大。
2.施工工艺
2.1施工放样
根据桩位平面图中各桩的坐标，用全站仪准确地测放各桩的中心位置。经复核无误后，埋设护桩进行保护。
2.2护筒埋设
护筒采用于5mm 厚钢板制作，直径大于孔径20~30cm。护筒埋设平面位置偏差不大于5cm，倾斜程度不大于1%，护筒周围用粘土夯实。
2.3泥浆制作
泥浆采用自拌方法，控制指标应满足下列要求：
相对密度： 一般土层1.05～1.20，易坍土层1.20～1.45；
粘 度： 一般土层16～22S，易坍土层19～28S；
静 切 力： 一般土层1.0～2.25Pa，易坍土层3～5Pa；
含 砂 率： 8%～4%；
胶 体 率： ＞96%；
失 水 率： 一般土层＜25mL/30min，易坍土层＜15mL/30min；
酸 碱 度： 8～10PH。
在钻孔中，泥浆顶面应始终高出孔外水位。为回收泥浆，减少环境污染，设置泥浆循环净化系统。
2.4钻孔
钻机就位后，对钻头中心和桩位中心校核无误后，方可开钻。钻孔时钻架必须稳固，钻头对准桩位中心，开钻前对钻机及其它机具进行检查，机具配套，水、电畅通。钻孔严格按规范和招标技术文件的规定和要求进行施工，同时应符合下列要求：
（1）循环钻孔采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终承受部分钻具的重力。孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥、压块重力之和（扣除浮力）的80%，以避免和减少斜孔、弯孔、扩缩现象。
（2）开钻时慢速推进，待导向部位全部进入土层后才全速钻进。
（3）钻孔一经开始，应连续进行，不得中断；及时如实填写施工原始记录；严格执行交接班制度。
（4）经常对泥浆进行试验，以确保泥浆符合要求，在地质变化处，捞取渣样，判明土层，记入表中，以便核对地质剖面柱状图。
（5）升降钻锥时要平稳，钻锥提出孔口时应防止碰撞护筒孔壁或钩挂护筒底部，拆装钻杆要迅速。
钻孔停机、提钻、捞渣时应保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度，以防坍孔。
2.5终孔及清孔
当钻孔达到设计终孔标高后，对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查，然后填写终孔检查证。清孔要求：桩径1.5m以内的摩擦桩沉渣厚度不大于10cm；桩径大于1.5m的沉渣厚度不大于15cm，端承桩无沉渣。清孔采用换浆法，即钻孔完成后，提起钻头至距孔底约20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出，在清孔排渣时，保持孔内水头，防止坍孔。清孔后调整泥浆，使其相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：<2%；胶体率：>98%。
2.6钢筋
深孔钢筋笼分节预制。钢筋笼的绑扎、焊接、安装应符合规范及招标技术文件的规定和要求，同时还要做到：
（1）钢筋笼就位过程中，焊接时应保证上下两节都垂直，防止因焊接原因导致钢筋笼中心偏位和下放困难。浇注砼之前，由测量队用全站仪对钢筋笼中心进行定位，定位后钢筋笼顶面要用有效的方法进行固定，一般用四根钢筋对称焊在护筒上，以保证钢筋笼顶面标高和中心位置偏差在允许误差范围内，并能防止砼浇注过程中钢筋笼上升，还要防止钢筋笼移动和倾斜。
（2）钢筋笼应事先安设控制钢筋笼与孔壁净距的隔离块，隔离块沿柱长的间距为2m左右，交叉排列。
为了防止在下放钢筋笼过程中，钢筋笼碰撞孔壁，吊入钢筋笼时，应对准钻孔中心竖直插入。
（3）砼导管和护筒拔出时，应防止钢筋笼上升。
（4）钢筋笼底面高程的允许误差±50mm。
2.7导管安装
导管直径为φ250，安装前要进行水密、承压试验，保证在浇注过程中不漏水，吊装就位时导管应位于孔口中央，导管下口至孔底一般为40cm。导管安装完成后，要对孔底沉淀物进行检测，如果沉淀物厚度超过设计和规范的要求，需进行二次清孔，直至达到规范要求后才可进行砼灌注。
2.8水下砼灌注
2.8.1水下砼配合比设计
拌制砼所用的材料应符合规范以及招标技术文件的规定和要求，同时水下砼应符合下列要求：
水泥标号为P.o.42.5，初凝时间不小于6小时。粗骨料为级配良好的碎石，粗骨料最大料径小于4cm，且不大于导管直径的1/6，不大于钢筋笼最密净距的1/3。含砂率宜为0.4～0.5之间。塌落度为18～20cm。水泥用量不小于350kg/m3，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg/m3。水灰比应为0.5～0.6。
2.8.2砼灌注
砼在拌和站用强制式拌和机集中拌制，砼输送泵输送，为确保灌注桩的质量，必须做到：
（1）首次砼灌注前，应对首灌砼方量进行计算，配备足够大的料斗装满砼，以保证首次灌注封底成功。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要
所需砼数量按公式计算。
式中：
V——灌注首批混凝土所需数量(m3)；
D——桩孔直径(m)；
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；
H2——导管初次埋置深度(m)；
d——导管内径(m)；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)，即H1=/。
（2）首灌砼导管埋深不得小于1m，在砼浇筑过程中导管埋置深度为2～6米。
（3）砼面接近钢筋骨架时，导管保持稍大埋深，放慢灌注速度，减少砼的冲击力。砼面进入钢筋骨架4m以上后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有2m以上的埋深后，方可恢复正常的灌注速度。
（4）浇注砼时溢出的泥浆应引流至适当地点以防污染。砼应连续浇注，直至浇注顶面高出设计标高不小于80cm。砼在终凝7d后才能凿除桩头，并应保持凿除后砼面的平整、清洁，不应有泥及其它杂物。
3.1钻孔过程中出现坍孔
其表征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒细密水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔一般是因为泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。查明坍孔位置后进行处理，坍孔部位不深的时，可采取深埋护筒法，将护筒填土夯实，重新钻孔；坍孔严重时，应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，如果无上述土类时可采用粘质土并掺入5%～8%的水泥砂浆，应等待数日后采取改善措施重钻。
3.2钻孔偏斜、弯曲
一般是因为地址松软不均匀、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。可在偏斜处钓住钻锤反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重的时，应回填粘质土到偏斜处顶面，待沉积密实后重新钻孔。
3.3扩孔缩孔
扩孔多系孔壁小坍塌或钻锤摆动过大造成。钻孔缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成，一般采用失水率小的优质泥浆护壁；钻锤磨损大也能使孔径稍小，应随时检查，及时焊补钻锤。当缩孔已发生时，可用钻锤上下反复扫孔，扩大孔径。
3.4钻孔漏浆
一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锤慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200907/12988.htm
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