冲击成孔灌注桩

工程概况和设计要求

一、 工程概况

1. 项目名称：临沂国际商品批发城6#7#住宅楼桩基础工程

2. 工程规模：占地面积共计约为3500平方米。6#楼地下1层地上11层，7#楼地下1层地上21层。其中，地下一层为车库，地上一至三层为批发商场，西侧沿街四、五层为办公层，东侧四层及四层以上为住宅楼层。建筑面积共计约为35000平方米，其中6#楼为10316平方米，7#楼为24666平方米。6#楼设计89棵桩，7#楼93棵桩。

3.地质条件：根据地质勘察报告提供的数据，地层情况大致如下：上部土层为砂及粘土，下部岩石部分为微风化石灰岩

二、设计要求

1.根据施工场区的工程地质条件和桩基础设计情况，该桩基础工程采用正循环冲击钻进、泥浆护壁成孔、吊车吊放钢筋笼、导管水下灌注成桩工艺施工。

2.钻孔灌注桩全部设计为端承桩。

冲击钻成孔灌注桩是用冲击式钻孔架悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将土层或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥渣挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用泥浆循环带出成孔，然后再灌注混凝土成桩。

利用泥浆泵使泥浆通过钢丝绳、钻头而压入孔底，携带钻渣，再从孔底经过钻头与孔

壁之间的环形空间回流至地面的循环

端承桩：按承载性状分，为桩形式的一种。桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担的桩。

施工工艺流程图

埋设护筒 挖泥浆池

1 、护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm；

2、 护筒一般用4-8mm钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，其上部宜开设1-2个溢浆孔；

3 、护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求

作用：保护孔口、定位导向，维护泥浆面，防止塌方。

按施工平面布置图要求建立泥浆循环系统。

钻机就位

钻机安放在枕木上，必须平整、稳固，确保施工中不移位、不倾斜，钢丝绳中心与桩位中心偏差不大于10MM

冲击钻机

冲击式钻机是灌注桩基础施工的一种重要钻孔机械，它能适应各 种不同地质情况，特别是卵石层中钻孔，冲击式钻机较之其它型式钻机适应性强。同时，用冲击式钻机造孔，成孔后，孔壁四周形成一层密实的土层，对稳定孔壁，提高桩基承载能力，均有一定作用。

目前常用的冲击钻机有CZ系列（如表所示），其所有部件装在拖车上，包括电动机、传动机、卷扬机和桅杆等，整体牵引。冲机钻孔是利用钻机的曲柄连杆机构，将动力的回转运动改变为往复运动，通过钢丝绳带动冲锤上下运动。通过冲锤自由下落的冲击作用，将卵石或岩石破碎，钻渣随泥浆（或用掏渣筒）排出。

冲锤（如图所示）有各种形状，但它们的冲刃大多是十字形的

冲击成孔

开锤前，护筒内必须加入足够的粘土和水，然后边冲击边加粘土造浆，以保证粘土造浆护壁的可行性。

采用钻孔粘土造浆，成孔过程中要及时加水调整好泥浆比重，保持在1.02～1.15左右

为防止桩位偏移和斜孔，采取以下措施：

1、冲击钻应对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm，开始低锤（小冲程）密击，锤高0.4～0.6m，并及时加粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒下3～4m后，才加快速度，加大冲程，将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排除孔外，以免孔内残渣太多，出现埋桩现象。

2、在钻进过程中每1～2m要检查一次成孔的垂直度。如发现偏斜应立即停止钻进，

采取措施进行纠正。对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。

第一次清孔

终孔后停止进尺，将钻头提离孔底200～300mm，保持钻头回转和泥浆循环，泵入比重1.03～1.08的泥浆，把孔内泥浆换出，并捞取沉渣，直至达到设计要求，泥浆比重在1.05～1.25，含砂率≤2％，孔底沉渣厚度≤50mm，漏斗粘度在20s以下，方可提钻下钢筋笼，灌注混凝土。

终孔验收

桩孔终孔，由施工单位自检后，会同甲方代表及现场监理共同对孔径、孔深、桩位垂直度及孔底沉渣等各项指标，依据技术规范及设计要求进行检查、验收，达到要求即可转入下一道工序。

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）及设计要求，执行如下质量标准：

1、桩位中心允许偏差:群桩基础的边桩D/6，且不大于100mm,群桩基础的中心桩D/4且不大于150mm;

2、孔径偏差不小于设计桩径；

3、孔深比设计深度不小于50mm;

4、桩孔垂直度偏差应小于1％；

5、灌注前孔底沉渣厚度不大于50mm;

6、清孔后泥浆密度小于1.03～1.10，含砂率≤6％，粘度≤17～20S

钻机移位

钻机移位最大起重量 （Max.Rated Lifting Capacity） kg 16000

最大起升高度（Max.Lifting Height） m 29.7

主臂（Main Boom ）m 3节9.8-23.5

副臂（Jib ）m 7

最大起升力矩（Max.Hoisting Moment) kN.m 711

最大起升速度(单绳)( Max.Lifting Rope Speed) m/min 100

回转速度(Slewing Speed) r/min ≤2.5

外形尺寸(Qutline Dimension) m 12.09×2.5×3.48

整机重量(Weight Data) t 24.3

底盘号(Chassis Model ), 自制QY16A

发动机型号(Diesel Model , D6114ZG33A) 杭发X6130 (上柴6135Q-9A)

发动机功率(Max.Power of engline)kw/rpm 152/2200 154/(162)/2200

吊装钢筋笼

钢筋笼在起吊和安装过程中，为防止变形可设支撑物，安放入孔时保持垂直状态，对准桩孔缓慢放入，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高起猛落，强行下放。

钢筋笼全部入孔后，检查位置是否居中，防止钢筋笼下沉或上浮，用钢丝绳和插杆进行固定。混凝土灌注完毕后，拆除钢丝绳和插杆

混凝土灌注

待安放好钢筋笼和灌浆导管后，再测量孔底沉渣，若沉渣厚度＞50mm，再用导管进行二次清孔，二次清孔合格后，即灌注混凝土成桩。

混凝土灌注

1、混凝土水下灌注采用φ250mm导管，导管街头为丝扣连接，橡胶圈密封，导管使用前做水密封试验，水压不小于0.6Mpa

2、混凝土灌注前由质检员检查流动性、和易性和坍落度。坍落度应严格控制在180～200mm

3、初灌采用充气球胆做隔水塞

4、应保证足够的砼初灌量，使导管初灌埋深在1.0m以上

5、灌注应连续进行，严禁中途停工

6、混凝土灌注过程中导管埋深宜控制在2～6m，灌注标高控制在比设计桩顶标高高出0.5～1m，不得过高，亦不得过低。

7、灌混凝土时，每棵桩制作砼试块1组，每组3块，并做好养护。

检 测