钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩是一种基础工艺，通过不同的钻孔方法，在地层中形成一定形状的井孔，将钢筋骨架吊入井孔中，再灌浆混凝土，形成桩基础。

钻孔灌注桩施工速度快、质量稳定，受气候影响小，因此被广泛采用。

施工前的准备工作非常重要，只有充分准备才能保证施工顺利进行。

钻孔灌注桩的主要作业内容包括桩位放样、场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻机就位、泥浆制备、钻进、制作安装钢筋骨架、清孔、灌注水下混凝土、拔出护筒等。

钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械不同分为正循环钻孔灌注桩、反循环钻孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩和冲击成孔灌注桩。

适用范围如下：1.正循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、强风化、中等到微风化岩石。

可用于桩径小于1.5m、孔深一般≤50m场地。

2.反循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土及强风化、中等-微风化岩石，可用于桩径小于2.0m，XXX一般≤60m的场地。

3.钻孔扩底灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土、全风化、强风化、中等风化岩石时，XXX一般≤40m。

4.冲击成孔灌注桩适应于粘性土、砂土、碎石土和各种岩层。

对厚砂层软塑～流塑状态的淤泥及淤泥质土应慎重使用。

在施工前，需要进行技术准备，包括研究勘察资料和工程设计文件、会审设计图纸、编制施工组织设计或施工方案、进行技术交底等。

现场准备需要平整施工场地、修筑临时施工道路、接通水源和电源、修筑临时设施等。

机械设备准备需要根据场地岩土层情况和设计要求，合理选择施工机械设备。

材料准备在开始施工前，必须做好钢筋、水泥、砂、石等备料计划，并按计划进场。

如果使用商品混凝土，应向供应商提出所需混凝土的强度、坍落度、供货到现场的时间和数量等要求。

所有原材料都应该送检，并经过质量检验合格。

在有较厚的砂、碎石土等原土不能造浆的场地施工时，应备足粘土或膨润土。

施工工艺及质量控制钻孔灌注桩施工流程应该遵循以下步骤：测量放线定位，埋设护筒，成孔，制作钢筋笼，灌注混凝土，检测泥浆质量，检测混凝土坍落度，做混凝土试块，测量标高，施放轴线、桩位、控制点，测孔径，检测孔深，泥浆、废渣外运。

埋设护筒护筒一般用4~8mm厚的钢板卷制而成，其内径应大于钻头直径150mm。

护筒的顶部应开设溢浆口，并高出地面≥200mm。

护筒用挖埋的方法埋置，挖埋时，护筒与坑壁之间用粘性土填实，护筒中心应与桩位中心应重合，偏差不得大于50mm，护筒埋置深度在粘性土中不宜小于1.00m，在砂土中不宜小于1.50m。

泥浆制备根据场地情况合理规划布置泥浆池、沉淀池、循环槽等泥浆循环系统。

泥浆池的容积为钻孔容积的1.2~1.5倍，一般不宜小于8m3.沉淀池一般设2个，可串联使用，每个沉淀池体积不宜小于6m3，循环槽应能保证冲洗液正常循环而不外溢。

在粘性土层中成孔的泥浆，可在原土注入清水造浆。

在砂土中成孔的泥浆，应先制备混凝土在泥浆池中投入高塑性粘土或膨润土造浆。

以原土造浆的循环泥浆比重应控制在1.1~1.3；以高塑性粘土或膨润土造浆的循环泥浆护壁、清渣环泥浆比重在砂土层中控制在1.2~1.3，在砂卵石层或容易塌孔的土层应加大至1.3~1.5，泥浆的控制指标：粘度18~22S；含砂率不大于8%；胶体率不小于90%。

成孔正循环钻进成孔，冲击成孔，泵吸反循环，扩底，冲孔。

制作钢筋笼，定位、保护孔口，灌注混凝土，拔出导管、护筒，维修设备，终孔验收，桩头混凝土养护，制作混凝土废浆排放都是成孔的重要步骤。

1）在安装钻机时，要确保转盘中心、提升滑轮、立轴钻杆和护筒中心重合，其偏差不得超过20mm。

同时，钻机的安装应该平稳牢固。

2）钻进时，应该在护筒内存放一定数量的泥浆或粘土球，并开启泵注浆循环。

钻具下入孔内后，要低档慢速轻压，当钻头全部进入土层后，逐渐增加速度和加大压力钻进。

3）正常钻进时，应该根据地层岩性合理调整和掌握钻压、钻速、泵量等钻进参数。

在粘性土中，宜用中等速度、中等压力、大泵量钻进；在砂土中，宜用低速、轻压、大泵量钻进；在碎石土中，宜用低档慢速控制进尺，加大泥浆比重和增加泵量的方法钻进。

4）加钻杆时，应该先将钻具稍微提离孔底，待冲洗液循环3～5分钟后再拧卸加接钻杆。

如果在钻进过程中出现孔斜、缩径、塌孔或护筒周围冒浆等情况，应该停止钻进，采取有效措施后再继续施工。

5）清孔应该采用正循环换浆方法，一般分两次清孔。

第一次清孔在钻进至设计深度后，使钻头慢速空转不进尺，不断循环换浆。

清孔后，在粘性土中的孔底附近，泥浆比重应该控制在1.1左右，在砂土和碎石土中，孔底附近泥浆比重应该控制在1.15～1.25.第二次清孔在安装导管后，利用导管输送循环泥浆。

清孔后，孔底泥浆的含砂率应该不超过8％，粘度应该不超过28S，泥浆比重应该小于1.25.在灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度应该符合下列规定：端承桩不超过50㎜，摩擦端承桩和端承摩擦桩不超过100㎜，摩擦桩不超过300㎜。

5.4.2 反循环钻进成孔1）在开钻前，要合理规划布置好泥浆池、沉淀池和循环槽，以保证反循环作业时，冲洗液循环通畅，泥浆排放彻底，钻渣清除顺利。

2）泵吸反循环钻进成孔时，应该遵守以下操作要领：①为保持孔壁稳定，孔内水位应该高出地下水位2.0m。

控制冲液孔沿孔壁下流的速度不超过10m/min，合理控制起下钻速度。

②根据不同地质条件，合理选用钻头。

一般要求钻头的吸水口断面开敞、流阻小，防止堵塞。

钻头吸口距钻头底端不宜大于250㎜。

前导钻头直径比中心钻杆直径大160~200㎜，超前距离为200㎜。

3）泵吸反循环回转钻进时，应该注意以下事项：①在水泵起动前，钻头应该离孔底大于2m。

②吸水系统的连接应该严密、牢固、通顺。

③砂石泵启动后，应该等形成正常反循环后，才能开动钻机慢速回转，下放钻头至孔底。

开始钻进时，应该先轻压慢转至钻头正常工作后，逐渐增大转速调整钻压，以不造成钻头吸水口堵塞为限度。

④在钻进过程中，应该认真掌握钻进速度和排渣情况。

当排量减少或出水中含钻屑较多时，应该控制给水速度，防止管道堵塞而中断反循环。

5.在砂砾石层钻进时，可以采用间断给进和回转的方法来控制钻速。

这样可以有效地控制钻进的速度和深度，避免出现坍孔、涌砂等情况。

在加接钻杆时，应先停止进尺，将钻头提离孔底100～200㎜，维持冲洗液循环1～2min，以清洗孔底，并将管道内的钻渣排除干净，然后停泵加接钻杆。

如果出现坍孔、涌砂等情况，应立即将钻具提离孔底，并保持空转和冲洗液循环，同时向孔内加入泥浆，保持水头压力。

恢复正常钻进后，控制泵排量不宜过大，避免吸垮孔壁。

钻进达到设计深度要求后，将钻具提离孔底50～80㎜，维持冲洗液正常反循环清孔，直到清孔达到有关标准为止。

5.4.3冲击钻进成孔1）在冲孔前，应在钢丝绳上作记号控制冲程。

开始冲孔时，应低锤密击，锤高0.4～0.6m，并及时加碎石和粘土，使孔壁挤压密实，直至XXX达到护筒以下3~4m后，将锤高提高到1.5~2.0m以上转入正常冲击。

正常冲击时，应控制好钢丝绳放量，勤放少放，防止钢丝绳放多减少冲程，放松过少则不能有效冲击，形成“打空锤”，损坏冲击机具。

冲击钻头到底后要及时收绳提起冲锤，防止钢丝绳缠卷冲击钻具或反缠卷扬机。

2）在冲孔中应根据岩土层情况合理调整冲程和泥浆比重。

冲程和比重可按表2选择。

3）遇孤石、块石时，可抛填相似硬度的碎石，用高冲程或高低冲程交替冲击，将孤石、块石挤入孔壁或将孤石、块石冲碎成渣。

4）岩溶发育的岩层中冲孔，容易发生偏孔、卡钻、掉钻、泥浆流失等情况，应采取下列措施：①发生孔斜应用回填片石处理后重新冲击；②发生溶洞宜填充灌浆处理后重新冲击；③储备足够的泥浆和填充堵漏的材料，以便及时补浆和堵漏；④为预防卡钻、掉钻，应经常检查钻头，钻头直径磨损时应及时修补。

5）冲孔中应经常检查钢丝绳磨损情况、卡扣松紧程度和转向装置是否灵活，以免突然掉锤。

在冲孔过程中，应根据不同的岩土层情况，投入适当的碎石和粘土块，加清水或稀释泥浆，向孔内投入粘土，勤捞渣，加大冲击能量和冲击频率，加粘土、碎石、低冲程反复冲击等，以达到最佳的冲孔效果。

6) 排渣可以采用泥浆循环或抽渣筒的方法。

如果使用抽渣筒排渣，在冲击钻进4-5米深度后，每进尺0.5-1.0米就要捞一次渣，并及时补充泥浆。

7) 冲击大直径桩孔时，可以分级成孔。

第一级钻头直径应该是第二级钻头直径的0.6-0.8倍。

当冲击进入坚硬岩石时，每进尺300-500毫米就要取一次岩样装箱。

进入持力层后，每隔100-200毫米就要取一次样。

终孔岩样应该装袋保存。

8) 清孔可以采用循环泥浆或空气压风机的方法。

在清孔过程中，应及时补充足够的泥浆，并保持孔内浆液面稳定。

清孔后，孔底泥浆比重应控制在1.15-1.25，粘度≤28秒，含砂率≤10%。

孔底沉渣允许的厚度应符合设计要求。

5.5 钢筋笼制作与安装5.5.1 钢筋笼应该在平整的地面钢筋圈制台上制作。

制作质量必须符合设计和有关规范要求，钢筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径的3倍以上。

加劲箍应设在主筋外侧，钢筋笼的内径应比导管接头处外径大100毫米以上，钢筋外径应比钻孔设计直径小140毫米。

5.5.2 钢筋笼应该分段制作，以保证在吊装时不变形。

两段钢筋笼的搭接应符合相关规范要求，其接头应互相错开，35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。

5.5.3 在钢筋笼主筋外侧应设置定位钢筋环、砂浆垫块，其间距竖向为2米，横向圆周不得少于4处，并均匀布置。

钢筋笼顶端应该设置吊环。

5.5.4 钢筋笼可以使用吊车或钻机吊装，吊装时应防止钢筋笼变形，安装时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。

钢筋笼下放到设计位置后立即固定，防止移动。

5.6 水下混凝土灌注5.6.1 水下混凝土必须具有良好的可易性，坍落度宜为180-220毫米。

混凝土含砂率宜为40%-45%，选用中粗砂。

粗骨料的最大粒经应＜40毫米。

水灰比宜采用5-0.55，每立方混凝土中水泥用量不宜少于380千克。

5.6.2 导管制作和安装为了确保导管的强度和密封性，应使用无缝钢管制作导管。

导管壁厚不应小于3mm，直径应为200-300mm，制作偏差不应超过2mm。

导管的长度应根据工艺要求确定，一般配置若干1-1.5m的短管，每节长度为2.0-3.0m。

底管长度不应小于4m。

导管连接处应使用法兰盘连接，每个法兰盘周围应对称设置不少于6个连接螺栓孔。

螺栓口径不应小于12mm。

连接处应使用厚度为4-5mm的橡胶垫圈进行密封，以防止漏水和漏气。

在连接导管时，应确保导管平直，内壁光滑平整。

安装后的导管轴线偏差不应超过20mm。

在下孔前，应进行试压试验，试验压力为0.6-1.0MPa，以确保导管的密封性能可靠，水下作业时不会漏水。

5.7 水下混凝土灌注在清孔合格后，应立即进行水下混凝土灌注。