取土式钻孔桩的施工工艺

摘要： 取土式钻孔桩施工工艺 关键词： 桩 基 础 施 工

Abstract: The soil drilling pile construction technology

Keywords: pile, foundation ，construction.

中图分类号： U443.15+4文献标识码：A 文章编号：

桩机的原理介绍

本案采用取土式钻孔桩机，该桩机的型号为GJZ-114型，该桩机由泰州的一名资深桩基础施工专家研究设计，它的原理是根据潜水钻桩机和人工挖孔桩的原理进行改进，该桩机的设计结合了泰州及周边地区的普遍土质情况，比较适宜该桩机的施工,取土式钻孔桩机的工作原理是利用机架上减速机和钻杆的转动，带动钻杆底部的取土笼旋转，使取土笼下面的原土被取土笼上下口的刀片旋入笼内，再将取土笼提出孔口出土，取土钻孔桩机的优点是①成孔速度快，特别是粘土层施工;②取出的土是原样土可以和勘察报告相对照；③取出的土可用于地基回填，节省开支；④噪音小，无泥浆外运，对城市环境卫生有可靠的保证，。

2、钻孔前的准备工作

钻孔前的准备工作主要包括桩位放样，整理平整场地，布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，准备钻孔机具等。

2.1-1 场地整理

施工前，施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中和沟塘中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台，桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。

2.1-2钢护筒的制作和埋设，采用3mm-5mm钢板制作。

为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

2.1-3 泥浆的制作

正反循环施工工艺的钻孔桩施工都是要采用泥浆进行护壁，因为本案采用的是取土式GJZ-114型钻孔桩机，除大量粉砂和淤泥质土层外,施工时只需要清水护孔就可以，但如果土层中大部分为粉沙或者淤泥质土层时，就必须要进行泥浆护孔，其方法是，把粘土用制浆机制造成高浓度的泥浆质量导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

2.1-4 钻机就位

埋设好护筒后，即可进行钻机就位，本案是采用GJZ-114型桩机。就位时，只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于3cm。

3. 钻孔工艺

3.1 工艺流程

施工工艺流程如下：

3.2配套机械选择：

每台桩机配备:Φ100泥浆泵1台;75KW电焊机二台;滚筒式砼搅拌机1台;潜水泵1台;翻斗车10辆.

3.3人力配置：

根据该本机械施工特点，每台机施工人员共25人， 24小时连续作业，做到息人不息机，分组轮流施工，每台机固定2组操作人员，每组包括机长设8人，施工员2人;电工1人，后勤1人，质检员1人。

3.4施工工艺与要点

A. 初钻

先启动转杆，使之空转一段时间，待机械运转正常，方可进尺。接、卸钻杆的动作要迅速、安全，争取在尽快时间内完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀。

B. 钻进时操作要点

a. 开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。

b. 在粘土中钻进，可加大速度,因该桩机与正反循环钻机不一样,它遇土层越硬取土越快.粘土层施工不需要泥浆护壁,只需要清水护孔就行.

c. 在砂土或软土层钻进时，易坍空孔。易选慢速，控制进尺，轻压，低档提升钻笼，加入泥浆护壁钻进。

d. 在粘土夹卵、砾石层中钻进时，因土层太硬，会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象，易使钻机超负荷损坏。宜采用低档慢速，

3.5 钢筋笼的制作和吊装就位

3.5-1 材料：

制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。其Ⅱ级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》（GB1499-91）之规定；Ⅰ级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-91）之规定。

3.5-2 钢筋笼的制作

本标段所用钢筋笼均进行整体安装，不做另段吊装组合。制作钢筋笼时，对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。钢筋笼的主筋尽量为整根，需要对接时，宜采用搭接焊接头，搭接的长度不小于5d，末端不设弯钩。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm。

3.5-3 钢筋笼的安装

（1） 为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。

（2）钢筋笼吊装之前 ，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。

（3）钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

（4）入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。

3.6 灌注砼

3.6-1 砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备

（1）组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。集料中的杂物含量，符合规范要求，必要时清洗和过筛，以除去有害杂质。

(2)拌制砼用水在使用前做水质化学分析，试验按JTJ056-84规定进行。

(3）砼所用水泥符合GB175-85的规定，所有水泥都必须经合格分供方评定后，从批准的厂家进货；水泥进场时，必须附有水泥出厂合格证，并且经本单位中心试验室（国家认可的）检验合格。

(4)导管、漏斗和储料斗的制备

导管是灌注砼的重要工具，用3mm厚钢板卷制焊成，其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，不得小于250mm，导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度，中间节一般长2.5m左右，下端节可加长至4-6m，漏斗下可配长约1m的上端节导管，以便调节漏斗的高度。导管与导管之间螺纹连接.

漏斗用2-3mm厚的钢板制成圆锥形或棱锥形，在距漏斗上口的15cm处的外面两侧对称地焊吊环各一个，圆锥形漏斗上口直径取800mm，高为900mm；锥形漏斗结构尺寸1000×1000×800mm，插入导管的一般长度均设15cm。

储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做，底部做成斜坡，出口设闸门，活动溜槽设在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗。

根据计算确定，钻孔桩使用的漏斗和储料斗应该大于2 m3。

3.6-2 砼的拌合

钻孔桩所使用砼标号根据图中设计使用，配合比设计时坍塌落度取18-22cm之间，骨料采用机制碎石，粒径0.5-3cm,最大不超过4cm,水灰比用0.5-0.6。每立方米砼水泥用量符合试验要求，实配标号比设计标号高10-15%。

拌制砼前，先精确称量每盘砼所需的砂石材料，拌合用水以体积称量，袋装水泥按每袋50kg计算，散装水泥以料斗来配。搅拌时间从所有材料进鼓加水到排出，不小于2～2.5分钟，在下盘材料装入前，搅拌机内的拌合料全部倒完。如果搅拌机停用超过30min时，将搅拌机彻底清洗后才能拌合新砼，为保证灌注砼的连续性，在灌注钻孔桩时，备用一台应急搅拌机。

3.6-3 钻孔桩砼灌注

砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工；在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在2～4m，最大埋深不大于6m。注砼注意的几个问题

（1） 导管下端距桩底控制为0.3～0.4m；在一切工作就绪，经量测孔底沉淀层超标时，采用射水（射风）管冲射3-5min。

（2） 导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m。

（3） 水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m左右。

（4） 严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住底）而造成断桩事故，保证施工质量。

（5） 当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。

§3.2.7 清理桩头

等桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高，凿除桩头砼采用人工手工凿除，不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。