建筑施工基础工程中泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺
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混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安装钢筋笼，浇筑混凝土成桩。与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小且噪声小等特点，但施工工艺复杂，影响质量的因素多。灌注桩按成孔方法分为：泥浆护壁成孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩等，近年
&&& 混凝土灌注桩是直接在施工现场桩位上成孔，然后在孔内安装钢筋笼，浇筑混凝土成桩。与预制桩相比，灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小且噪声小等特点，但施工工艺复杂，影响质量的因素多。灌注桩按成孔方法分为：泥浆护壁成孔灌注桩、干作业钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩等，近年来还出现了夯扩桩、管内泵压桩、变径桩等新工艺，特别是变径桩，将信息化技术引进到桩基础中。本节重点讲解泥浆护壁钻孔灌注桩的施工。
&&& 泥浆护壁成孔是利用原土自然造浆或人工造浆浆液进行护壁，通过循环泥浆将被钻头切下的土块携带排出孔外成孔，然后安装绑扎好的钢筋笼，导管法水下灌注混凝土沉桩。
&&& 泥浆护壁钻孔灌注桩成孔方法按成孔机械分类有回转钻机成孔、潜水钻机成孔、冲击钻机成孔、冲抓锥成孔等，其中以钻机成孔应用最多。
&&& 1)回转钻机成孔
&&& 回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动，再由其带动带有钻头的钻杆移动，由钻头切削土层。适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、黏性土、砂土和软质岩层。
&&& 回转钻机钻孔方式根据泥浆循环方式的不同，分为正循环回转钻机成孔和反循环回转钻机成孔。
&&& 正循环回转钻机成孔的工艺如图2. 18所示。由空心钻杆内部通人泥浆或高压水，从钻杆底部喷出，携带钻下的土渣沿孔壁向上流动，由孔口将土渣带出流入泥浆池。
&&& 反循环回转钻机成孔的工艺如图2. 19所示。泥浆带渣流动的方向与正循环回转钻机成孔的情形相反。反循环工艺的泥浆上流的速度较高，能携带较大的土渣。
&&& 图2.18&&& 正循环回转钻机成孔工艺原理图
&&& 1-钻头；2-泥浆循环方向；3-沉淀池；4-泥浆池；5-泥浆泵；6-水龙头；7-钻杆；8-钻机回转装置
&&& 图2.19&&& 反循环回转钻机成孔工艺原理图
&&& 1-钻头；2-新泥浆流向；3-沉淀池；4-砂石泵；5-水龙头；6-钻杆；7-钻机回转装置；8-混合液流向
&&& 2)潜水钻机成孔
&&& 潜水钻机成孔示意图如图2. 20所示。潜水钻机是一种将动力、变速机构、钻头连在一起加以密封，潜入水中工作的一种体积小而轻的钻机，这种钻机的钻头有多种形式，以适应不同桩径和不同土层的需要。钻头可带有合金刀齿，靠电机带动刀齿旋转切削土层或岩层。钻头靠桩架悬吊吊杆定位，钻孔时钻杆不旋转，仅钻头部分放置切削下来的泥渣通过泥浆循环排出孔外。
&&& 图2.20&&& 潜水钻机钻孔示意图
&&& 1-钻头；2-潜水钻机；3-电缆；4-护筒；5-水管；6-滚轮（支点）；7-钻杆；8-电缆盘；9-5kN卷扬机；10-10kN卷扬机；11-电流电压表；12-启动开关
&&& 钻机桩架轻便，移动灵活，钻进速度快，噪声小，钻孔直径为500～1500mm，钻孔深度可达50m，甚至更深。
&&& 潜水钻机成孔适用于黏性土、淤泥、淤泥质土、砂土等钻进，也可钻入岩层，尤其适用于地下水位较高的土层中成孔。当钻一般黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土时，宜用笼式钻头；穿过不厚的砂夹卵石层或在强风化岩上钻进时，可镶焊硬质合金刀头的笼式钻头；遇孤石或旧基础时，应用带硬质合金齿的筒式钻头。
&&& 3)冲击钻机成孔
&&& 冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头（冲击锤）提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔如图2. 21所示。部分碎渣和泥浆挤压进孔壁，大部分碎渣用掏渣筒掏出。此法设备简单，操作方便，对于有孤石的砂卵石岩、坚质岩、岩层均可成孔。
&&& 冲击钻头形式有十字形、工字形和人字形等，一般常用十字形冲击钻头如图2.22所示。在钻头锥顶与提升钢丝绳间设有自动转向装置，冲击锤每冲击一次转动一个角度，从而保证桩孔冲成圆孔。
&&& 图2.21&&& 简易冲击钻机示意图
&&& 1-副滑轮；2-主滑轮；3-主杆；4-前拉索；5-后拉索；6-斜撑；7-双滚筒卷扬机；8-导向轮；9-垫木；10-钢管；11-供浆管；12-溢流口；13-泥浆渡槽；14-护筒回填土；15-钻头
&&& 图2.22&&& 十字形冲击钻头示意图
&&& 冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。若表层为淤泥、细砂等软土，则在筒内加入小块片石、砾石和黏土；若表层为砂砾卵石，则投入小颗粒沙砾石和黏土，以便冲击造浆，并使孔壁挤密实。冲击钻机就位后，校正冲锤中心对准护筒中心，在冲程0.4～0. 8m范围内应低提密冲，并及时加入石块与泥浆护壁，直至护筒下沉3～4m以后，冲程可以提高到1. 5～2. 0m，转入正常冲击，随时测定并控制泥浆相对密度。
&&& 施工中，应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。如果冲孔发生偏斜，应回填片石(厚300～500mm)后重新冲孔。
&&& 4)冲抓锥成孔
&&& 冲抓锥锥头如图2. 23所示，有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。
&&& 冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。
&&& 冲抓锥成孔直径为450～600mm，孔深可达10m，冲抓高度宜控制在1.0～1.5m。适用于松软土层（砂土、黏土）中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。
&&& 图2.23&&& 冲抓锥锥头
&&& (a)抓土；(b)提土
&&& 1-抓片；2连杆；3-压重；4-滑轮组
&&& 1．施工范围
&&& 适用于工业与民用建筑中地下水位高的软、硬土层泥浆护壁成孔灌注桩工程。
&&& 2．施工准备
&&& 具体材料的准备工作如下。
&&& 水泥：宜采用325-425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
&&& 砂：中砂或粗砂，含泥量不大于5%。
&&& 石子：粒径为0.5～3. 2cm的卵石或碎石，含泥量不大于2%。
&&& 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。
&&& 黏土：可就地选择塑性指数IP&17的黏土。
&&& 外加早强剂应通过试验确定。
&&& 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。
&&& 主要机具有回旋钻孔机、翻斗车或手推车、混凝土导管、套管、水泵、水箱、泥浆池、混凝土搅拌机、平尖头铁锹和胶皮管等。
&&& 3．施工工艺流程
&&& 钻孔机就位&钻孔&注泥浆&下套管&继续钻孔&排渣&清孔&吊放钢筋笼&射水清底&插入混凝土导管&浇筑混凝土&拔出导管&插桩顶钢筋。
&&& 钻孔机就位：钻孔机就位时．必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。
&&& 钻孔及注泥浆：调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机器钻进，出土，达到一定深度（视土质和地下水情况）停钻，孔内注入事先调制好的泥浆，然后继续进钻。
&&& 下套管（护筒）：钻孔深度到5m左右时，提钻下套管。套管内径应大于钻头100mm。套管位置应埋设正确和稳定，套管与孔壁之间应用黏土填实，套管中心与桩孔中心线偏差不大于50mm。套管埋设深度：在黏性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。
&&& 继续钻孔：防止表层土受振动坍塌，钻孔时不要让泥浆水位下降，当钻至持力层后，设计无特殊要求时，可继续钻深1m左右，作为插入深度。施工中应经常测定泥浆相对密度。
&&& 孔底清理及排渣：在黏土和粉质黏土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁。排渣泥浆的相对密度应控制在1. 1～1.2。
&&& 在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.1～1.3；在穿过砂夹卵石层或容易坍孔的土层中成孔时，泥浆的相对密度应控制在1. 3～1.5。
&&& 吊放钢筋笼：钢筋笼放前应绑好砂浆垫块；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，防止上浮。
&&& 射水清底；在钢筋笼内插入混凝土导管（管内有射水装置），通过软管与高压泵连接，开动泵水即射出。射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中。
&&& 浇筑混凝土：停止射水后，应立即浇筑混凝土，随着混凝土不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回贮浆槽内。
&&& 水下浇筑混凝土应连接施工；导管底端应始终埋入混凝土中0. 8-1. 3m；导管的第一节底管长度应大于等于4m。
&&& 混凝土的配制：配合比应根据试验确定，在选择施工配合比时，混凝土的试配强度应比设计强度提高10%-15%。水灰比不宜大于0.6。有良好的和易性，在规定的浇筑期间内，坍落度应为16-22cm；在浇筑初期，为使导管下端形成混凝土堆，坍落度宜为14～16cm。水泥用量一般为350-400kg/m3。砂率一般为45%～50%。
&&& 拔出导管：混凝土浇筑到桩顶时，应及时拔出导管。但混凝土的上顶标高一定要符合设计要求。
&& &插桩顶钢筋：桩顶上的插筋一定要保持垂直插入，有足够锚固长度和保护层，防止插偏和插斜。同一配合比的试块，每班不得少于1组。每根灌注桩不得少于1组。
&&& 冬雨期施工：
&&& 泥浆护壁回转钻孔灌注桩不宜在冬期进行。雨天施工现场必须有排水措施，严防地面雨水流入桩孔内。要防止桩机移动，以免造成桩孔歪斜等情况。
&&& 特别提汞
&&& 灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。
&&& 实际浇灌混凝土量，严禁小于计算的体积。
&&& 浇灌混凝土后的桩顸标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。
&&& 成孔浓度必须符合设计要求。以摩擦力为主的桩，沉渣厚度严禁大于300mm，以端承力为主的桩，沉渣厚度严禁大于100mm。
&&& 4．施工要求
&&& 钢筋笼在制作、运输和安装过程中，应采取措施防止变形。吊入桩孔内，应牢固确定其位置，防止上浮。
&&& 灌注桩施工完毕进行基础开挖时，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。并应检查每根桩的纵横水平偏差。
&&& 在钻孔机安装，钢筋笼运输及混凝土浇筑时，均应注意保护好现场的轴线桩，高程桩，并应经常予以校核。
&&& 桩头外留的主筋插铁要妥善保护，不得任意弯折或压断。
&&& 桩头的混凝土强度没有达到5MPa时，不得碾压，以防桩头损坏。
&&& 泥浆护壁成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和塌孔或沿套管周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止钻进。经采取措施后，方可继续施工。
&&& 钻进速度，应根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定。
&&& 水下混凝土面平均上升速度不应小于0. 25m/h。浇筑前，导管中应设置球、塞等隔水；浇筑时，导管插入混凝土的深度不宜小于1m。
&&& 施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定黏度、含砂率和胶体率。泥浆黏度18～22s，含砂率不大于4%～8%。胶体率不小于90%。
&&& 清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持浆面稳定。
&&& 钢筋笼变形：钢筋笼在堆放、运输、起吊、人孔等过程中，必须加强对操作工人的技术交底，严格执行加固的技术措施。
&&& 混凝土浇到接近桩顶时，应随时测量顶部标高，以免过多截桩或补桩。
&&& 特别提示
&&& 浇灌混凝土前，应检查孔底500mm以内的泥浆比重应小于1。25，含砂率&8%，黏度&28s。
&&& 承包单位在1. 5-3h内(最多不超过4h)完成混凝土浇筑的准备工作，就绪后监理工程师下达浇筑通知。
&&& 混凝土导管浇筑过程中应保持导管始终在孔洞中心，并随时测量浇筑深度，确定埋置深度(一般控制在3-6m最小不得小于2m)，防止导管提拔过快、过多，造成断桩。
（责任编辑: 佚名 ）
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时代倾城(一期)冲孔桩施组方案摘要.doc49页
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分项工程施工组织设计方案
工程名称：时代倾城（一期）项目桩基础工程 工程地点：清远市大学西路与时代路交界处 施工单位：广州中煤江南基础工程公司 编制部门：项目部 审批部门：技术质量部
编 制 人： 审批负责人： 编制日期：2011年10月 审批日期：2011年10月
1. 工程概况 1
1.1、工程概述 1
1.2、工程概况 1
1.3、工程地质条件 1
1.4、本工程重点、难点 4
2. 施工方案编制依据和施工目标 5
2.1、编制依据 5
2.2、施工目标 6
3. 施工部署 6
3.1、施工项目管理机构 6
3.2、主要施工机械投入计划 7
3.3、劳动力计划 7
3.4、施工前的准备工作 7
4. 施工方法 8
4.1、桩位测放及标高控制 9
4.2、埋设护筒 9
4.3、桩机就位 11
4.4、泥浆制备、使用与管理 11
4.5、成孔 12
4.6、清孔 18
4.7、钢筋笼制作与安装 19
4.8、水下混凝土灌注 21
5. 施工平面布置和施工用水、用电计划 23
5.1、施工平面布置 23
5.2、施工用水、用电计划 23
6. 施工进度计划及工期保证措施 25
6.1、施工进度计划 25
6.2、施工工期保证措施 25
7. 质量保证体系及保证措施 27
7.1、质量保证体系 27
7.2、质量保证措施 27
8. 安全生产、文明施工与环境保护措施 32
8.1、安全生产保证体系及保证措施 32
8.2、文明施工、环境保护措施和职工健康安全管理措施 35
9. 施工技术资料整理及归档 37
9.1、施工记录 37
9.2、技术资料 37
9.3、安全资料 37
9.4、竣工资料 37
9.5、材料进场 37
10. 常见事故处理及预防措施 38
10.1、钻（冲）进中漏浆的处理 38
10.2、卡钻事故、难以钻进的处理 38
10.3、孔斜 39
10.4、水下砼灌注事故 39
10.5、泥浆处理及渣土外运 43
11. 事故应急救援措施及应急预案 43
11．1事故应急救援程序： 43
11．2、事故应急救援措施： 4
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如何监理和控制泥浆护壁冲孔灌注桩的质量
摘 要： 阐述泥浆护壁冲孔灌注桩工程的特点及其施工监理的关键, 并结合工程实例提出在其施工中应抓好持力层确认、沉渣检查、岩溶地层处理、主筋保护层、混凝土浇灌、桩顶超灌量、桩底后注浆等七个方面质量控制的监理工作。
关键词：泥浆护壁冲孔灌注桩;质量控制;施工监理
??随着社会经济的迅速发展, 建筑越来越成为城市一道靓丽的风景线, 高层建筑在城市中不断地涌现。桩基础通常作为高层建筑的地基处理方法, 而泥浆护壁冲孔灌注桩施工工艺相当成熟, 被广泛采用。
1.泥浆护壁冲孔灌注桩的施工特点
1.1相对独立性。泥浆护壁冲孔灌注桩施工应该说具有其相对的独立性, 但必须承受上部结构传递的全部荷载, 与上部结构保持一致。随着社会分工越来越细, 泥浆护壁冲孔灌注桩的施工更显现出其专业性, 一般会由专业的岩土工程施工单位完成。
1.2施工工期短、质量要求标准高。泥浆护壁冲孔灌注桩的施工因其自身特点造成工期一般较短。为保证上部结构的安全, 质量标准高, 必须集中大量人、财、物力和桩机等施工机械, 必须加强施工组织管理。
1.3施工工艺多且复杂。泥浆护壁冲孔灌注桩的施工工艺主要包括成孔及清孔、泥浆护壁、钢筋笼制作及安装、混凝土拌制及灌注和桩底后注浆等5大工序。由于大部分工序均在水下进行, 无法直接进行观察, 各工序复杂、连续紧凑且持续时间较长。
1.4耗工多、造价高。据统计资料, 桩基础一般占工程总造价的20～30%。泥浆护壁冲孔灌注桩虽然采用冲击桩机成孔, 但工人的劳动强度还很大, 耗工还很多。
2.做好泥浆护壁冲孔灌注桩工程施工监理的关键
2.1加强组织协调工作。项目总监理工程师的组织协调能力在工程管理中起着举足轻重的作用。在第一次工地会议上总监理工程师一定要明确监理工作程序和工作方法, 并对工程资料和工程现场管理通过监理交底的形式向业主和施工单位阐述清楚。通过第一次工地会议及往后的工地监理例会, 协调解决工程存在的问题和沟通上存在的差异。同时加强与施工单位的项目经理和技术负责人等管理人员的沟通, 使其理解监理工作的特点, 做好事前控制、预防为主的思想灌输工作, 以争取施工单位的理解。
2.2施工监理过程中质量控制的监理工作。施工过程是工程质量控制最重要也是最繁杂的一个环节。结合工程实例, 提出在泥浆护壁冲孔灌注桩工程施工监理过程中应抓好质量控制的监理工作。
2.2.1掌握桩基桩端持力层深入基岩的深度。某大厦和某住宅小区工程桩基设计均为端承桩, 且设计图规定桩基桩端持力层为微风化岩层,并要求入微风化岩层一倍桩径深度, 给施工、监理等部门出了一道难题。由于找不到客观标准, 又没有一套科学的鉴定方法, 很难统一观点。经建设、监理、施工等有关单位协商, 提出一个较为理想的办法: 即由专业地质勘察人员做持力岩层及入岩深度的鉴定。在某大厦桩基工程210桩和某住宅小区桩基工程65 根桩施工监理中, 每根桩的入岩面确定、终孔验收均由专业地质勘察人员参加确认,监理人员积极配合专业地质人员进行入岩面确定及终孔验收工作, 督促施工单位做好岩样的保护等相关工作。而专业地质勘察人员基本上根据桩机冲击锤冲孔进尺速度、冲击锤取样筒内渣样及护筒出浆口的渣样来分析判断, 即检查冲孔进尺速度快慢的同时, 对冲击锤取样筒内渣样及护筒出浆口的渣样作认真观察分析。已进入微风化岩层的渣样新鲜、边角较尖锐。 ??
2.2.2掌握沉渣检查的时间《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB) 和《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) 中均未明确规定检查测定沉渣的具体时间。下钢筋笼要移动桩机, 下完钢筋笼后再换浆清渣, 桩机需要重新对位。而通常采用导管法浇灌水下混
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钻孔灌注桩泥浆怎么可以循环使用？&联系人：黄小姐130
泥浆净化装置主要适用于现代基础工程施工中采取泥浆固壁、循环钻进工艺的大口径桩基、非开挖施工及防渗墙工程(如制沙场泥浆，打桩泥浆，矿山尾矿污桨)。使用该设备能为您创造以下几个方面的优势：
1、泥浆的充分净化，有利于控制泥浆的性能指标、减少卡钻事故、提高造孔质量。
2、对土碴的有效分离，有利于提高造孔工效。
3、泥浆的重复使用，有利于节约造浆材料，降低施工成本。
4、泥浆闭路循环方式及较低的碴料含水率有利于减少环境污染。
5、出来泥浆结块成型可堆积，装车运走不漏水。
卧螺离心机广泛应用于钻孔灌注桩泥浆循环使用设备：
分离后分离成干泥饼和可循环利用的水，节约了水资源。这就在提高效益的同时还可以维护生态环境。联系黄小姐壹叁零捌伍陆柒零零伍零
选择合适的卧螺离心机不仅可以解决生产问题、提高工作效率，同时也节约了生产成本，降低了经营风险。影响选型的主要因素有以下几点：
1.离心机的转速：一般卧螺离心机应在3000转以上，转速越高，离心机分离因数越高，分离效果就越好。
2.离心机的材质：不同材质其耐磨性、耐蚀性等理化指标不一样，国外的卧螺离心机一般***低材质为316L,或双相不锈钢，磨蚀元件须选用陶瓷合成材料。
3.离心机的差速控制：不同的差速器控制精度不同，且寿命及维修成本差距很大，差速精度越高，对物料的适应性越好，故宜选用差速精度高的设备。
4.长径比：卧螺离心机的长径比越大，其处理能力也越大，含湿率则越小。
5.控制系统：是否为自动化编程控制，目前国内外设备厂商已基本实现了该设备的全自动化控制。联系壹叁零捌伍陆柒零零伍零
6.安装功率：影响到能耗的控制、一般国内的设备能耗比高、国外的能耗比低。
7.加工制作工艺：卧螺离心机属于高精度加工要求的分离设备，不具有精加工能力的企业生产的产品维修率高，处理能力有限。
钻孔灌注桩泥浆怎么可以循环使用？钻孔灌注桩泥浆循环使用设备，使用卧螺离心机有助于相关工程施工高质、高效、经济、文明地进行。
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