回转钻成孔灌注桩施工工艺标准.docx

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安徽电力建设第一工程公司企业标准

Q/AEPC-T GCC031-2003

回转钻成孔灌注桩施工工艺标准

2003-12-01发布 2004-01-01实施
安徽电力建设第一工程公司工程管理部 发布

目 次

前 言 I
1适用范围 1
2规范性引用文件 1
3施工准备 1
4施工工艺 3
4.1主要施工工艺流程 3
4.2施工工艺 3
5质量标准 6
5.1主控项目与一般项目 6
6成品保护措施 7
7职业安全健康和环境措施 7
7.1施工过程危害及控制措施 7
7.2环境因素及控制措施 7
8质量记录 7

前 言

为了提高回转钻成孔灌注桩的施工质量，掌握施工程序、施工要点和质量控制要求，并在施工过程中加强对施工质量监督、安全文明与环境控制的力度。严格遵循工程建设标准强制性条文施工，认真贯彻执行国家现行的验收规范，制定了本施工工艺标准。
本标准由公司工程管理部提出并归口。
本标准主要起草人： 周军
本标准审核人：陈尚文
本标准批准人：李传玉

回转钻成孔灌注桩施工工艺标准

1适用范围
本标准适用于一般建筑工程的回转钻成孔灌注桩施工。回转钻成孔适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土及风化岩层；以及地质情况复杂，夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。。
2规范性引用文件
JGJ 94-94 《建筑桩基技术规范》
DL 5024-93 《火力发电厂地基处理技术规定》
DL5009.1 -2002 《电力建设安全工作规程》
3施工准备
3.1人员准备
电工数人；机械维修工人数名；熟练工人数人；普工若干名。（配置视工程大小而定）
3.2技术准备
3.2.1 施工场地的工程地质及有关的水文地质资料；
3.2.2 设计图纸和技术要求，特别对桩位图、桩结构图，更应详细阅读，每条都必须领会清楚，有不明确的及时提出；
3.2.3 现场地形图、管线图、测量基准点资料；
3.2.4 场地及邻近区内的危房等特殊建筑物分布情况及地下障碍物（旧基础、地下工程、报废管线等）的分布，特别是要搞清埋藏深度；
3.2.5 施工中所用有关报表、规范、技术书及以往工作经验资料等；
3.2.6 施工方案的编写。主要包括以下内容：
a) 工程概况和设计要求。
b) 施工方案，包括工艺方法、混凝土灌注方案及与之配套的设备型号、数量。
c) 施工平面布置图：应标明拟建建筑物及轴线坐标、场地周围有关主要原有建筑物、马路或有标志性的市政构筑物等，水电线路走向和具体安排，主要设备的停机位置及开行路线，泥浆循环系统，钢筋笼制作场地，混凝土搅拌设备及材料堆场、仓库，临时生产、生活设施。
d) 桩位图和施工流程说明。
e) 工艺技术要求，包括成孔、钢筋笼制作、下入、清孔、混凝土施工、试块制作及导管起拔等工艺技术要求。
f) 保证工程质量、安全施工、生活卫生、季节性施工和环境保护的技术措施。
g) 工程进度计划和施工作业计划。
h) 主要施工设备及机具的配备计划。
i) 主要材料供应计划。
j) 劳动力组织及技术管理人员配备计划。
k) 桩基施工时，对安全、劳动保护、防火、防雨、防台风、爆破作业、文物和环境保护等方面的规定。
l) 技术复核项目计划。
m) 隐蔽工程验收项目计划。
3.3材料准备
施工中所用原材料主要包括钢材、水泥、砂、碎石及外加剂等。同时也包括造浆用粘土粉、纯碱等。以上材料均需要满足设计要求。
3.3.1 水泥
32.5级普通硅酸盐或矿渣硅酸盐水泥，无结块。
3.3.2 砂子
用中砂或粗砂，含泥量小于5%。
3.3.3 石子
卵石或碎石，粒径5～40mm，含泥量不大于2%。
3.3.4 钢筋
品种和规格均符合设计要求，并有出厂合格证。
3.3.5 外加剂、掺和剂
根据施工需要通过试验确定，外加剂应有产品出厂合格证。
3.3.6 火烧丝
规格18～22号。
3.3.7 垫块
用1：3水泥砂浆埋22号火烧丝预制成。
3.3.8 材料的进货要求如下：
a） 现场需有足够的储备料。物质供应部门应保质保量并及时供应到位。
b） 把好材料质量关，做到先检验后应用，并做到跟踪资料齐全。
c） 周转性材料供应及时、齐全、准确。
3.4主要机具
回转钻进成孔灌注桩的主要设备为SPC型或SPJ型回转钻机、卷扬机、泥浆泵或离心式水泵、空气压缩机、混凝土搅拌机、插入式振动器、洗石机、皮带运输机、翻斗汽车、机动翻斗车以及钢筋加工系统设备等。
主要工具为龙门式四角式钻架、钻杆、钻头、测渣铁砣、混凝土浇灌台架、下料斗、卸料槽、导管、预制混凝土塞等。
3.5作业条件
3.5.1 平整场地，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆循环系统、施工设施放置、材料堆场及生活设施就位等有关布设和具体安排。
3.5.2 施工前应逐级进行技术交底，并且要有书面材料发至各方面各有关部门的相关人员手中。
3.5.3 现场已设置测量基准线、水准基点，并妥加保护。施工前已复核桩位。
3.5.4 在复杂土层中施工时，应事先进行长孔试验，数量一般不少于2个。
3.5.5 护筒准备。护筒内径宜比桩身外径大400mm。护筒埋设位置必须准确，其中心线与桩位中心线的允许偏差不得大于20mm，并应保证护筒垂直。护筒埋设深度应超过杂填土埋深0.2m，护筒周围应用粘性土分层回填夯实，在开钻前复核一次护筒的位置。
3.5.6 调试准备：在正式开工前，应进行一次整体设备运转，有条件的可先完成一个或几个试桩，以核对地质资料，检验所选择的设备、机具、施工工艺及技术要求的合理性，指导整个施工。

4施工工艺
4.1主要施工工艺流程
回转钻成孔灌注桩的主要施工工艺流程图见图。

钻机定位
钻孔
第一次清孔
测孔深沉淤
钢筋笼制作
安放钢筋笼
下导管
泥浆循环
泥浆处理
泥浆外运
第二次清孔
测定沉淤
安放隔水球
灌注混凝土
配制混凝土
起拔导管
钻机移位
开 始
结 束

图 施工工艺流程图
4.2施工工艺
4.2.1 成孔工艺
回转钻成孔灌注桩是用一般地质钻机，在泥浆护壁条件下，慢速钻进排渣成孔，灌注混凝土成桩。
a) 钻机就位：
钻机就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固，在桩位埋设6～8mm厚钢板护筒，内径比孔口大100～200mm，埋深1～1.5m，同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。
b) 钻孔：
钻进时如土质情况良好，采取清水钻进，自然造浆护壁，或加入红粘土泥浆护壁，泥浆密度为1.3t/m3。
钻进时应根据土层情况加压，开始应轻压力，慢转速，逐步转入正常，一般土层按钻具自重钢绳加压，不超过10kN；基岩中钻进压力为15～25kN；钻机转速：对合金钻头为180r/min,钢粒钻进为100r/min。
钻进程序，根据场地、桩距和进度情况，采用单机跳打法（隔一打一或隔二打一）、单机双打（一台机在二个机座上轮流对打）、双机双打（两台钻机在两个机座上轮流按对角线对打）等。
桩孔钻完，应用空气压缩机洗孔，可将30mm左右的石块排出，直至井内沉渣厚度小于100mm。清孔后泥浆密度不大于1.2t/ m3.
4.2.2 清孔工艺
a） 清孔的标准
清孔后孔底500mm以内的泥浆的比重应小于1.25，粘度≤28s，含砂率≤8％，孔内沉渣厚度对于摩擦桩不大于300mm，对端承桩则应不大于50mm，对于摩擦端承、端承摩擦桩不大于100mm。
b） 清孔的方法
不宜坍孔的桩孔，用空气吸泥清孔；稳定性差的孔壁采用泥浆循环进行抽渣清孔。
4.2.3 钢筋笼的制作与安放
钢筋笼的制作要求：
a) 尺寸要求：钢筋笼的外径比孔径小6～10cm，内径比导管接头大10cm以上，长度以5～8m为宜。
b) 配筋率：桩的截面配筋率为0.2％～0.6％，一般控制在0.35％～0.5％。
c) 其他要求：主筋的直径不宜小于14mm，每根桩主筋数不宜少于8根。分段制作的钢筋笼焊接时，主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不多于主筋总数的50％，两个接头的间距大于50cm，接头可用搭接、绑条或坡口焊接。箍筋直径φ≥8mm，间距为200～400mm，对直径较大的桩，可每隔2.0～2.5m设一道直径为ф14～18mm的加强箍筋。
钢筋笼的吊放：
起吊前，应根据桩孔钢筋笼总长配好每节钢筋笼的长度，并编好入孔顺序。为保证钢筋笼不变形，宜采用两点起吊法。第一吊点设在笼的上部，第二吊点设在笼的上部到上中部之间。
为保证钢筋笼在孔中与桩孔同轴，钢筋笼四周设有用混凝土制作的小滑轮。吊至孔口时，应扶正并缓缓下入孔内，严禁摆动碰撞孔壁。当第一段笼的最后一道加强筋下入孔口时，用木杆或钢钎穿过加强筋的下方，将笼临时悬挂于孔口，等第二段笼与之对正，主筋相互焊接牢固后，继续下放钢筋笼。如此反复，直至设计深度。
4.2.4 混凝土的灌注
混凝土用机械拌制，用翻斗车、机动车或手推车向桩孔内浇筑。混凝土的下料用串桶，当深桩浇注时采用溜管，防止砼因落差大而离淅；混凝土需垂直灌入桩内，并连续分层浇筑，每层厚度不超过1.5m。小直径桩孔，6m以下利用混凝土的大塌落度和下冲力使其密实，6m以内分层捣实。大直径桩孔分层捣实或用卷扬机吊导管上下插捣，使砼密实。对直径小、深度大的桩，采用加木钙减速水剂以增加混凝土塌落度，一般为13cm~18cm利用砼冲击力使之密实，但桩上部钢筋部位用插入式振捣器振捣密实。
当地下水位比较高，桩孔内水位上升速度大于6mm/min 时，孔内混凝土浇筑采用混凝土导管水中浇筑混凝土方法。在桩孔内下入钢筋笼并进行二次清孔后，将孔底敞开的导管下入充满水的桩孔内，在导管的上端（水位以上）用铁丝悬挂一个用混凝土制成的隔水塞，在塞上面的漏斗内装足量混凝土，然后剪断铁丝，使隔水塞和混凝土拌和物顺管而下，将管内的水向下挤出管口，混凝土下到桩孔底部后，埋住导管下端一段深度，以防桩孔内的水进入导管。后续混凝土不断灌入，相应提高并逐渐卸导管，直至达到设计标高。
混凝土浇注的注意事项：
a) 水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验来确定；坍落度宜为180～220mm；水泥用量不少于360kg/m3。
b) 水下混凝土的含砂率宜为40％～45％，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm，有条件时可采用二级配。
c) 水下混凝土宜采用外加剂。
d) 导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200～250mm；直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。
e) 导管提升时，不得挂住钢筋笼，为此可设置防护三角形加筋钣或设置锥形法兰护罩。
f) 导管使用前应拼装、试压，试水压力为0.6～1.0Mpa。
g) 使用的隔水塞应有良好的隔水性能，保证顺利排出。
h) 开始灌注混凝土时，为使隔水塞能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm，桩直径小于600mm时可适当加大导管底部至孔底距离。
i) 应有足够的混凝土储备，使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以下。
j) 导管埋深宜为2～6m，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土浇注记录。
k) 水下混凝土必须连续施工（间歇时间一般控制在15min内，任何情况下不得超过30min），每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案。
l) 控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。
4.2.5 桩混凝土的养护
当桩顶标高比自然场地标高低时，在混凝土浇筑12h后进行湿水养护；当桩顶标高比自然场地标高高时，在混凝土浇筑12h后覆盖麻袋进行湿水养护，养护时间不少于7d。
4.2.6 成桩质量检查
a) 灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔、钢筋笼制作及安放、混凝土搅制及灌注等三个工序过程的质量检查。
b) 混凝土搅制应对原材料质量与计算、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等级等进行检查。
c) 钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查。
d) 在灌注混凝土前，应严格按照前述的有关质量要求对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度、钢筋笼安放的实际位置等进行认真检查，并填写相应的质量检查记录。
e) 对于一级建筑桩基和地质条件复杂或成桩质量可靠性较低的桩基工程，应进行成桩质量检查。检查方法可采用动测法，对于大直径桩还可以采取钻取岩心，预埋管超声检测法。
4.2.7 单桩承载力检测
a) 为确保工程质量，应根据实际情况进行单桩静载荷试验或可靠的动力试验。
b) 单桩静载荷试验在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1％，且不应小于3根，工程总数在50根以内时不应小于2根。
c) 下列情况之一的应采用静载试验对单桩竖向承载力进行检测：
工程桩在施工前未进行单桩静载试验的一级建筑桩基。
工程桩施工前未进行单桩静载试验，且有下列情况之一者：地质条件复杂、桩的施工可靠性低、确定单桩竖向承载力的可靠性低、桩数较多的二级建筑桩基。
d) 下列情况之一的可采用可靠的动测法对单桩竖向承载力进行检测：
工程桩在施工前已进行单桩静载试验的一级建筑桩基。
属于c)规定范围外的二级建筑桩基。
三级建筑桩基。
一、二级建筑桩基静载试验检测的辅助检测。
4.2.8 施工中常遇问题及其原因和处理方法：见附录A

5质量标准
5.1主控项目与一般项目
a) 回转钻成孔灌注桩施工允许偏差
回转钻成孔灌注桩成孔施工的允许偏差
表1
桩径（mm）
桩径偏差（mm）
垂直度允许偏差（％）
桩位允许偏差（mm）
单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩
条形桩基沿轴线方向和群桩基础中间桩
d≤1000
-0.1d且≤－50
1
d/6且不大于100
d/4且不大于150
d＞1000
－50
100＋0.01H
150＋0.01H
注：1.桩径允许偏差的负值是指个别断面；
2.H为施工现场地面标高与设计标高的距离；d为设计桩径。
b) 钢筋笼制作的允许偏差
钢筋笼质量检验标准
表2
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控项目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
一般项目
1
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
2
箍筋间距
±
用钢尺量
3
直径
±10
用钢尺量
c) 灌注桩质量检验标准
灌注桩质量检验标准
表3
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩位
见表1
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
2
孔深
mm
+300
测套管长度
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
5
承载力
按桩基检测技术规范
按基桩检测技术规范
一般项目
1
垂直度
见表1
测套管或钻杆
2
桩径
见表1
井径仪或超声波检测
3
泥浆比重（粘土或砂性土中）
1.15~1.20
用比重计
4
泥浆面标高（高于地下水位）
m
0.5~`1.0
目测
5
混凝土塌落度：水下混凝土
干施工
mm
mm
160~220
70~`100
塌落度仪
6
钢筋笼安装深度
mm
±100
用钢尺量
7
混凝土充盈系数
＞1
检查每根桩的实际灌注量
8
桩顶标高
mm
+30
-50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
6成品保护措施
a） 桩头预留的主筋插筋，应妥善保护，不得任意弯折或压断。
b） 已完桩的软土基坑开挖，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止造成桩位移和倾斜，并检查每根桩的纵横水平偏差，采取纠正措施。
c） 桩头部分挖土时采用人工剥土，防止机械开挖破坏桩头。
7职业安全健康和环境措施
7.1施工过程危害及控制措施
序号
危害名称
控制措施
1
使用电源线破损的便携式卷线盘
每天检查电源线，定期效验漏电保安器，检查配电盘、柜和带电设备的安全性
2
电动工具未经漏电保护装置或漏电保护装置失灵
3
操作人员违章
持证上岗，加强教育和安规考核
4
机械、工器具转动部位防护罩不完善
在机械、工器具转动部位设置防护罩
5
搅拌机械倾倒
起重机和搅拌机移动必须确保地面滑竿水平，移动后并调平
6
水泥浆搅拌机
操作人员搅拌水泥浆时，按照规定规范施工，避免搅拌叶片伤人
7
机械失修、带病作业
机械经常检查维修，保证状态良好。
8
使用的机械安全装置失灵
7.2环境因素及控制措施
序号
环境因素
控制措施
1
机械保养、维修和使用中废油更换、滴落
现场废油存放在指定的油盘或油筒中，并及时把油滴用棉纱清除，存放在废品箱内，统一处理
2
现场施工用电消耗
搅拌机、水泥泵等做到停机停电
3
现场施工用水消耗
严禁供水任意流、无人问津现象
4
建筑施工产生的建筑垃圾
集中堆放在生产区垃圾厂内或堆场中
5
泥浆、污水排放
泥浆池布置必须经批准后施工，不得在现场随意开挖用作泥浆池；污水应经过地坑沉淀、过滤后排入厂区下水
6
水泥灰粉尘污染
施工现场必须设置封闭的水泥库，水泥浆搅拌机工作时，不能飞出灰尘污染大气环境
7
水泥浆污染
施工期间，水泥浆搅拌机不得遗漏浆液；输送管也不得遗漏浆液；清洗后的水泥浆排放前，必须经现场简易地坑沉淀池沉淀后，方可排放长区下水管道
8质量记录
a) 原材料质量证明书及复试报告
b) 灌注桩成孔记录
c) 回转钻灌注桩施工汇总表
d) 灌注桩混凝土浇筑记录
e) 混凝土搅拌记录
f) 混凝土养护记录
g) 桩基承载力试验报告

附录A
施工中常遇问题及其原因和处理方法

常遇问题
主要原因
处理方法
在粘土层中采用正循环钻进时，进尺缓慢，憋泵
泥浆粘度过大
调整泥浆性能
轴压过大，孔底钻屑不能及时排出
调整泥浆参数
糊钻或钻头泥包
调整冲洗液性能参数，适当增加泵量或向孔内投入适量砂石，解除泥包糊钻
在砂砾层采用正循环钻进时，进尺缓慢，钻头磨损大
冲洗液上返流速小
加大泵量，增大上返流速
钻屑未能及时排除
每钻进4～6m，专门清渣一次
钻头破损严重
修复或更换钻头
在基岩中钻进时，进尺缓慢甚至不进尺
岩石较硬或钻压不够
加大钻压调整钻进参数
钻头切削刃崩落，钻头有缺陷或损坏
修复或更换钻头
钻具跳动大，回转阻力大，切削具崩落
孔内有砾石、卵石
用掏渣筒或冲抓锥捞除大石块
孔内有杂填的砖块、石块
可用冲击钻头破碎或挤压石块，穿过该层
在砂层、砂砾层或卵石层采用反循环钻进时，有时循环突然中断或排量突然减小，钻头在孔内跳动厉害
进尺过快，管路被砂石堵死
控制钻进速度
冲洗液的比重过大
立即将钻具提离孔底，调整冲洗液比重
管路被石块堵死
反复开启和关闭砂石泵出水阀，造成管路内激动压力，解除泵塞；或改用正循环冲洗，清除堵塞物。若无效，提钻清堵
冲洗液中钻屑含量过多
加强冲洗液除砂工作
孔底有较大底卵砾石
用专用工具清除卵砾石
孔壁坍塌
泥浆比重和浓度不够
根据地质土层调整泥浆性能
有较强的承压水且水头较高，高于孔内压力时易发生涌砂和坍孔
调整泥浆比重，而且不宜采用反循环工法，可选全套管护孔
有粗颗粒砂砾层等透水层，当钻孔达到该地层时，由于漏水使孔内水位急剧下降，引起孔壁坍塌
采用化学浆液或快干水泥堵漏
施工设备的重量与它作业时的振动与地基土层自重应力影响，常导致地面以下10～15m处发生孔壁坍塌
尽可能减少施工作用的振动
钻具升降速度过快产生孔内激动压力或抽吸作用
升降钻具应平稳
隔水塞卡在导管内无法灌注混凝土
隔水塞翻转或胶垫过大
用长杆冲捣或振捣。若无效，提出导管取出隔水塞，重放
隔水塞遇物卡住
导管连接不直
检查导管连接的垂直度
导管变形
拆换变形的导管
导管内进水
导管连接处密封不好，垫圈放置不平整，法兰盘螺栓摆动
提出导管，检查垫圈，重新安放并检查密封情况
初灌量不足
提出导管，清除灌入的混凝土，，重新灌注，增加初灌量，调整导管底至孔底的高度

续表
混凝土在导管内排不出
混凝土配比不符合要求，水灰比过小，坍落度过低
1) 将混凝土按照配比要求重新拌和，并检查坍落度。
2) 检查所使用的水泥品种标号和质量，按要求重新拌制。
3) 在不增大水灰比的前提下重新拌制。
4) 上下提动导管或振捣，使导管疏通；若无效，提出导管进行清理，然后重新插入混凝土内足够深度，用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆浮浆。杂物等吸除干净，恢复灌注；尽量不采取提导管下隔水塞继续灌注的办法
混凝土拌和质量不符合要求
混凝土泌水离析严重
导管内进水未及时发现，造成混凝土严重稀释，水泥浆与砂石分离
灌注时间过长，表层混凝土已过初凝
断桩
导管提升过高，导管底部脱离混凝土面
灌注作业因故中断
夹层
埋管深度不够，混入浮浆
孔壁垮塌物混入混凝土中
导管进水使混凝土部分稀释
钢筋笼回窜或错位
钢筋笼焊接质量不好
吊起钢筋笼重新焊好下入孔内
钢筋笼未固定牢
检查钢筋笼固定情况，并加固焊定