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钻孔灌注桩成孔工艺
一、 工艺概述
钻孔灌注桩是采用不同的钻孔方法，在地层中按要求形成一定形状 （断面）的井孔，达到设计高程后，将钢筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土（有地下水时灌注水下混凝土），成为桩基础的一种工艺。钻孔灌注桩由于其施工速度快，质量稳定，受气候环境影响小，因而被普遍采用。钻孔灌注桩施工前的准备工作十分重要，只有条件充分才能保证施工顺利进行。各种钻孔方法的原理、使用范围及优缺点见表1。 二、作业内容
钻孔灌注桩的主要作业内容有桩位放样、场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻机就位、泥浆制备、钻进（冲击）、制作安装钢筋骨架、清孔、灌注水下混凝土、拔除护筒等。 三、质量标准及检验方法
表2 钻孔质量检验和质量标准
项 目 质量检验和质量标准 1、 每班应检查泥浆质量，观察孔内水位 2、 每班检查设备状况，保证钻机位置正确，定位导向装置状态正常，钢丝绳完好，钻锥无裂痕、直径符合要求 3、 成孔后必须清孔，测量孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度 序号 1 2 3 实测项目 4 5 6 7 8 检查项目 护筒中心与桩中心偏差 护筒埋置深度 桩位偏差 钻杆垂直度 钻头中心与护筒中心偏差 泥浆面最小高度 泥浆质量 孔体倾斜度 规定值或允许偏差 50mm 黏性土≥1m，砂性土≥1.5m 群桩100mm，排架桩50mm 1% 15mm 地下水位以上1m 见表5 1%桩长 检查方法 测量检查 测量检查 测量检查 吊锤检查 测量检查 测绳检查 垂线法 基本要求 中国中铁一局哈大铁路客专项目经理部第三项目部 第 1 页 共 26 页
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四、施工机械及工艺装备
（一）、钻孔机械和配套设备
主要有钻机、钻头、电焊机、泥浆泵、空压机、抽渣筒、检孔器及测绳等。
冲击法钻孔的机械配置实例：CZ—30型冲击钻机1台，1.7～2.5t十字型钻头2个，ZS65-50～125抽水机1台（另备用1台），活门球阀杯式抽渣筒1个，25t液压千斤顶3个，12m3/min空压机1台。
工艺装备包括制浆池、沉淀池、贮浆池、出浆槽、水塔或高位水池、钢护筒。制浆池尺寸通畅为8m×3m，深度1m，一个浸泡黏土，一个搅拌制浆，两个轮用。制备的泥浆存入贮浆池，通过泥浆泵送入钻孔中。孔内排出的浮渣泥浆在沉淀池中把钻渣沉淀、过滤，净浆回流贮浆池。沉淀池、贮浆池的容积是制浆池的1.5倍～2倍。
（二）、钻机 1、螺旋钻机
螺旋钻机的分类主要是按钻杆上螺旋叶片的多少，可分为长螺旋钻机和短螺旋钻机两大类。国内长螺旋钻孔机多与轨道式、步履式和悬臂履带式打桩架配套使用。长螺旋钻机由动力头、钻杆、钻头、中间稳杆器和下部导向圈等组成。
2、冲抓锥
冲抓钻孔系统由三角立架、锥头、卷扬机三部分组成。冲抓钻机分为单绳和双绳冲抓锥。冲抓锥由锥身、锥瓣、开合机构、导向环和挂环五部分组成。
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3、冲击钻
冲击钻孔系统设备由冲击钻头、三脚立架、卷扬机组成。冲击钻机适用于所有土层，采用实心锥钻进时，在漂、卵石和基岩中显得比其他方法优越。冲击锥钻孔速度因锥重、冲击频率和土层而异，冲击钻机配有2.5t重的冲击锥。 五、施工准备
1、进行场地踏勘，对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施，如果妨碍施工或对安全操作有影响，应采取清除、移位、保护等措施妥善处理。
2、平整场地，以便钻机安装和移位。对不利于是机械运行的松散场地，应采取硬化、加固等措施。场地要采取有效的排水措施。
3、场地布置应根据施工组织设计，合理安排泥浆池、沉淀池的位置，沉淀池的容积应满足2个孔以上排渣量的需要。
4、收集过程地质资料，施工图审核意见、施工组织设计或方案，编制工艺施工组织设计和施工工艺设计。
5、水上钻孔作业，应搭设工作平台。准备一定数量的造浆黏土。 6、用全站仪等准确放样各桩位中心，用十字桩固定位置，用水准仪测量地面高程，确定钻孔深度；测好的桩位必须复测，误差控制在5mm以内。
7、确定科学合理的钻孔方法和设备，制备基桩检测管。 8、架设电力线路。配备适合的变压器或柴油机。
9、组织钢材、水泥、砂石等材料进场、检验，取得 各种原材料及其
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抽检试验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。
10、编制作业指导书，操作规程和技术交底书，组织技术交底和技术培训。
六、工艺及质量控制流程 七、工艺步序说明
（一）制作、埋设护筒
（1）护筒一般用4～8mm厚的钢板加工制成，高度为1500～2000mm，钻孔桩的护筒内径应比钻头直径大100～150mm；冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大200～250mm。护筒顶部应开设1～2个溢浆口，并高出地面250～350mm。护筒顶高程，采用正循环钻时顶部应高出地下水位2.0m；采用正循环钻时应高出地下水位1.0～1.5cm，且高出地面0.3m。
（2）护筒有定位、保护孔口和维持水位高差等重要作用。所以护筒中心与桩位中心应重合，周边用黏土夯填密实。
护筒位置要根据设计桩位，按纵横轴线中心埋设。埋设护筒的坑不要太大。坑挖好后，将坑底整平，然后放入护筒，经检查位置正确，筒身竖直后，四周即用黏土回填，分层夯实，并随填随观察，防止填土时护筒位置偏移。护筒买好后应复核校正，护筒中心与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm。
（3）护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1m；在砂土中不宜小于1.5m，并在保持孔内泥浆浆液面高于地下水位1m以上。
（二）泥浆制备
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开始 施工准备 埋设护筒 钻机安装就位 泥浆制备 不合格 泥浆质量 合格 泥浆护壁法 钻孔 套筒跟进法 沉入套筒 抽渣补浆 钻孔 否 孔深符合要求 是 扩孔 抽渣补浆 否 孔深符合要求 是 清孔 否 成孔检查合格 是 结束
图1 钻孔灌注桩施工工艺及质量控制流程图
1、灌注桩钻孔施工中泥浆的作用
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钻孔灌筑桩成孔工艺(改)
