冲孔灌注桩施工工艺

冲孔灌注桩施工工艺

一、适用范围

冲孔灌注桩工艺适用于黄土、粘性土或粉质土和人工杂填土层中应用，特别适于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但是对于淤泥及淤泥质土，则要十分慎重，对地下水大的土层，会使桩端承载力和摩阻力大幅度降低，不宜使用。

1.2编制依据

1、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。 2、《第四版建筑施工手册》。 3、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）。 二、术语

2.1冲孔灌注桩

冲击灌注桩系用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲 击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣， 用淘渣筒掏出成孔，然后再灌注混凝土成桩。

三、施工准备 3.1 技术准备

3.1.1熟悉和掌握有关的图纸设计和施工规范要求及图纸会审记录、岩土工程勘察报告等资料。

3.1.2根据桩位设计图建筑坐标、高程控制点标高进行轴位放线，定出桩位并固实。随后检查，复核各桩位轴线设计参数，并经甲方、监理等有关各单位验收合格。

3.2材料准备

材料、人员、机械设备、各种工具应提前进场准备好，临水、临电设施架设或铺设完成。

3.3作业准备

做好施工现场的排水系统，浆池、浆沟开挖工作。施工污水须经沉淀池处理后，才可排入市政管道。同时，做好施工现场的安全、文明施工工作。

四、施工工艺 4.1工艺流程

测量放线→埋设护筒→钻机就位、泥浆制作→冲击（或冲抓机、旋转、潜水钻）成孔→抽渣→补浆→检孔→清孔→检查沉渣→安放钢筋笼→下导管→灌注水下混凝土

4.2 操作工艺 4.2.1桩位放线

依据现场测量点(导线点和水准点)和加密复核的就近测量控制点引出承台中心点桩位并对其进行妥善的保护。根据该中心点和方位角测放出桩位，用红漆在砼地坪等构筑物上作好标记。测量内业及外业均由技术人员复核。

4.2.2 护筒埋设

1)护筒材料采用5mm 厚的钢板，卷制加工而成，护筒内径比桩身设计桩径大于10cm，护筒高度控制在1m～1.5m，其加工精度为±10mm。

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2)护筒埋设前应在允许误差范围内放样，确保护筒埋设位置的准确性。其轴线与桩位轴线允许偏差为±20mm，并应保证护筒的垂直度。

3)护筒埋设采用人工开挖埋设的施工方法，应高出原地坪20~30cm 左右为宜。

4)开挖埋设后，护筒周围应采用粘土分层回填夯实。 4.2.3 冲孔机就位

1)在桩位两侧铺设高30cm 的路基箱，其上放枕木，钻机安装就位必须保证底座平稳，必须控制好机头钻杆的垂直度与机架平台的水平度，保证钻机顶部、钻盘中心与护筒中心必须在一条垂直线上，偏差控制在±20mm 以内。

2)钻进前应仔细做好钻杆、钻头长度的量测工作，在钻杆上标志编号并记录各节长度。钻进中钻杆下放前应复核长度，以保证钻孔深度的准确性。

3)钻机就位后，机台要平稳，打好锚桩，缆风绳拉紧，天车滑轮外缘、钻头中心及护筒中心必须三点一线。必须及时复测钻机平台与钢护筒的顶标高，作为今后量测孔深与沉渣厚度的依据。

4.2.4 冲孔机安装 1)、安装卷扬机

①卷扬机距离桩孔控制在15 米左右，不宜太远。

②卷扬机的转筒要对准地滑轮槽口，以防止钢丝绳出槽绞断，造成危险。 ③在卷扬机后面须设置地锚与卷扬机连接，拉住卷扬机，以阻止向前走动。 2)、冲击系统连接 ①转向环和锤头连接：将准备好的连接环穿套于转向环的下端，然后将连接环的两脚与锤头焊接牢固。

②卷扬机和冲锤的连接：主拉钢丝绳的一端固定在卷扬机上，另一端通过地滑轮、顶滑轮，而与转向环的上端连接。固结钢丝绳的第一个卡扣不可拧得太紧，以避免钢丝绳受力后在这里受伤而断脱。一般用3 个卡扣，卡扣之间的间距应不少于6 倍钢丝绳的直径。

4.2.5 冲击成孔

其原理是利用冲击钻机将1.5～3.5t 的钻头提升0.5～4m 的高度自由落下，反复冲击土层的一种成桩方法，在冲击过程中用泥浆来护壁。

1)、在开孔阶段冲孔进度不宜太快，一般控制台班进尺在1 米以内，相应地提锤高度要小，冲击次数要多（见下表），这样产生的冲击力小，使孔壁逐渐受水平力的挤压而密实。 提锤高冲击次土壤 泥浆浓度 度 （厘米） 数 （次/分 ） 土 40～60 20～25 1.05～1.2 砂 砾 40～60 20～25 1.2～1.4 2)、在各种不同的土层、岩层中钻进时，可按下表进行。 项目 操作要点 小冲程1m 左右，软弱层投入粘土在护筒刀脚以下2m 以内 块夹小片石 中小冲程1~2m，经常清除钻头上的粘性土层 泥块 页脚内容

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中冲程2~3m，投入粘土块，勤冲勤砂层 掏渣 中、高冲程2~4m，泥浆比重1.3 左砂卵石层 右，勤掏渣 中、高冲程2~4m，泥浆比重 小冲程反复冲击，加粘土块夹小片1.3 左右，勤掏渣 石 3)、冲击岩层：岩层表面大多是高低不平，或为倾斜面，因此在冲孔刚进到岩层时，最容易产生偏孔。所以在冲孔接触岩层时，要特别谨慎。通常是向孔底抛掷直径20～30 厘米的片石，将岩层斜面和高低不平之处嵌补填平。然后进行绷紧绳子低锤快打，造成一个较紧密的平台，承托冲锤，均匀受力，防止偏孔。但要注意岩层倾斜突出部分没有冲平以前，仍不能提高锤，待岩层基本上打平后，方可高锤猛打，加快冲孔进度。

4.2.6掏渣

在冲孔过程中被冲碎的石渣，一部分和泥浆挤入孔壁空隙之中，大部分靠掏渣筒清除出外。在开孔阶段，为了要使石渣泥浆夹石子尽量挤入孔壁周围孔隙，以固孔壁，因此在冲击过程中不掏石渣，待冲进达到4～5 米之后，作一次掏渣，以降低泥浆浓度。在正常冲孔阶段，掏渣要及时，不然阻力太大，不利于冲击。 一般每台班掏渣一次，每次掏出石渣泥浆4～5 桶。

4.2.7钢筋笼制作

1)、采用钢筋弯曲模具，按设计要求和规范加工钢筋笼。根据桩长，钢筋笼分1～３段制作。设专用台架制作钢筋笼，以保证笼体平直。环型箍筋与主筋采用点焊连接，螺旋绕筋与主筋采用间隔点焊连接。

2）、钢筋笼的制作偏差按下表控制： 项次 项目 允许偏差（mm) 1 主筋间距 ±10 箍筋间距或螺旋螺2 ±20 距 3 钢筋笼直径 ±10 4 钢筋笼长度 ±50 4.2.8钢筋笼吊装

1)、钢筋笼安装时采用起重机分段安装成形，各段吊装时要缓慢，避免与其它物体发生碰撞而产生不可恢复的弯曲变形。

2)、钢筋笼下放入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇障碍不得强行下放，查明原因，酌情处理后继续下放。

3)、钢筋笼安装深度和位置应符合设计及规范要求，待全部钢筋笼下入孔内，经验收合格后，将其吊筋与孔口板进行固定，以使钢筋笼定位准确，避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。 4.2.9水下砼浇筑

1)、为确保工程质量，要求砼和易性好、流动性大且初凝时间应大于6h，同时尽量缩短灌注时间。砼坍落度为18～22cm，水灰比不得大于0.5，粗骨料最大粒径不得大于40mm，且不得大于钢筋笼主筋最小净距的1/3。

2）、开始灌注前最下节导管底口与孔底的距离，以能排放出砼为宜，一般为30～50cm。隔水塞采用篮球内胆。

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3）、随着孔内砼的上升，导管应勤提勤拔，及时逐节拆除，拆下的导管管节应立即冲洗干净，堆放整齐。

4）、在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减少，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。

4.2.10泥浆制备

1）泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。

泥浆指标应符合下表要求：制备泥浆的性能指标表 项目 性能指标 检验方法 比重 1.05～1.20 泥浆比重计 500～700ml 漏斗粘度 16～22pa·s 法 含砂率 <4~8% 胶体率 ≥96% 量杯法 失水率 <30ml/30min 失水量仪 泥皮厚度 1～3mm/30min 失水量仪 稳定性 <0.03g/cm2 PH 值 7～9 PH试纸 五、质量标准

（1）施工中所用的计量器具如经纬仪、水准仪必须经过计量部门检验并登记注册，没有计量合格证不得使用。有专人检查各种桩位的定点，定期派专人校核基准点，各种测量检查均需认真填写成果记录及附图，测量结果应准确可靠。

（2）成孔开始前应充分做好准备工作，桩机定位应准确水平、稳固，桩机冲击钻与护筒中心的允许偏差应不大于±20mm，成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停机，施工过程应做好施工原始记录。

（3）确保桩的入岩深度，当冲击至微风化岩岩面。经过取样鉴定为微风化岩面（报监理、设计或勘探单位认可），再钻至设计入岩深度，必须满足设计要求，得到监理工程师或钻探单位验收合格后方可终孔。

（4）钢筋笼制作严格按图纸设计和规范要求加工，下放前，须加砼保护块，确保钢筋保护层。焊接用的电焊条必须有合格证和符合图纸设计，单面搭接焊10d，缝厚S≥0.3d，缝宽b≥0.7d。焊缝应连续、饱满、无夹渣、气泡，应符合规范要求，同时做隐蔽工程验收。

（5）钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施，防止变形。安装入孔时，应

保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，应查明原因，酌情处理后再继续下笼。

（6）灌注混凝土前，须进行二次清孔，清孔后的泥浆浓度控制在1.10以下，同时利用测绳测量沉渣厚度，确保沉渣厚度小于5cm。

（7）混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序，导管应连接平直可靠，密封性好，隔水塞砼强度不低于桩身砼强度，外形规则光滑并配有橡胶片。灌斗容量应能满足混凝土的初灌量的要求，混凝土灌注要连续紧凑地进行，严禁将导管提

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出砼面，导管埋入砼面的深度2～6m为宜，混凝土灌注中应经常测定砼面上升情况，在灌注将近结束时，应核对砼的灌入数量，以确定所测的混凝土的灌注高度是否正确，当砼灌注达到超灌标高时，经监理工程师确认符合要求方可停止灌注，同时做好水下灌注砼的隐蔽工程验收。

六、成品保护与移交

（1）已完成的桩，不允许车辆或钻机从邻近经过，以免造成断桩或桩位偏移情况。

（2）桩芯砼浇筑完成，在砼终凝后，应及时进行浸水养护，养护时间不少于14昼夜。

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