旋挖钻孔灌注桩作业指导书.doc

旋挖钻孔灌注桩作业指导书
1目的
明确桥梁桩基旋挖钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。
2 编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
《哈大铁路客运专线施工图设计文件》
3 适用范围
适用于砂类土、碎（卵）石土或中等以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。目前国内常用的德国产BG系列、意大利的R系列旋挖钻机和国产的“三·一”系列。
4 机械设备
旋挖钻机、泥浆泵、混凝土搅拌运输车、装载机(钻渣外运) 、自卸汽车（钻渣外运）、吊车、电焊机、导管、护筒、下料斗等。
4.1钻机的选用
钻孔桩主要采用国产YTR230旋挖钻机施工，旋挖钻机具备以下优势：
4.1.1成孔速度快。与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度。
4.1.2 环保特点突出。与传统的循环钻机相比，旋挖钻机区别在于可以循环使用泥浆，而传统循环钻机是不断地产生泥浆。旋挖钻机更可适用于干成孔作业。
4.1.3行走移位方便。旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。
4.1.4桩孔对位方便准确。这是传统循环钻机根本达不到的，在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态。

5工艺流程及计术要求

5.1钻孔顺序
由于旋挖钻行走移位方便，在桩孔的施工顺序安排上采用相邻墩台的桩孔交替施工，以便减少钻孔作业和混凝土灌注作业的相互干扰。钻孔桩施工顺序可采用《钻孔桩施工顺序示意图》的顺序，桩孔的施工顺序为1→1’→2→2’→3→3’→4→4’→5→5’→6→6’→7→7’→8→8’。实际施工时可按现场实际情况临时调整，但要以减少作业干扰为原则。

1
5
3
7
8
2
4
6

1’
5’
3’
7’
8’
2’
4’
6’
n#墩
(n+1)#墩

5.2施工工艺框图
注：钻孔桩工程施工工艺框图见附图一
5.3施工准备
5.3.1 资料准备
5.3.1.1开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料，桩基工程施工图及图纸会审纪要。
5.3.1.2施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑等的调查资料，确保不影响现场的施钻工作。
5.3.1.3主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验报告和理论配合比试验报告。试验室根据所用的原材料实际情况作好混凝土的配合比试验。
5.3.1.4工程地质资料

附图一 钻孔桩施工工艺框图

场地平整、施工准备
施工放样
埋设护筒
钻 孔
钻机就位
开挖泥浆池
拌制泥浆
清孔
移钻机
安装钢筋笼
下导管
灌注砼
钢筋笼存放、起吊
砼拌制、运输
沉渣厚度检查
成孔质量检查
否
合格
否
合格
制作钢筋笼
砼配合比试验
孔口处理、凿除桩头
桩基质量检测、评定
压试块
试块制作、养护
测量定位、复测

否

合格
二次清孔
复测沉渣厚度

合格

5.4 场地的布置
见《桩基施工平面布置示意图》

注：此图为现场桩基施工平面指导图，具体依据各施工队现场确定，总的原则不低于施组及本指导书所要求。
5.4.1 平整场地
由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,钻机就位前对场地要清除杂物，换除软土并进行平整碾压的处理,保证场地地基有一定强度防止钻机沉陷。
5.4.2 施工便道
合理布置施工便道，保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位，方便钻渣的及时外运。
5.4.3 合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。
5.5 测量定位
采用全站仪测放桩孔的中心位置，根据中心点位测轴线引出“十”字线测出四个控制护桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中扰动。
5.6埋设护筒
护筒用厚度8mm的钢板卷制，其内径比桩径大20cm。用等径或稍大直径的钻头开孔，钻至要求深度后，用钻机的副卷机扬将护筒吊起放入孔内，根
据“十”字护桩将护筒中心与桩中心调整到规范允许之内，并用适宜的粘土将护筒周围回填夯实。也可采用人工挖孔，起重机械配合埋设的方法。
在护筒就位的过程中，应保持护筒顶面高出地面30cm为宜,以防孔口坍塌和地表水流入孔内。中心偏差通过“十”字护桩进行控制，即下护筒的过程中，随时测量护桩到护筒边缘距离的变化，根据事先计算的结果进行随时调整，与中心偏差不得大于5cm，同时用水平尺调整护筒的竖直度满足验收标准要求。
护筒埋设回填密实后，沿十字护桩进行挂线，在与护筒相交处作好标记，量测出十字交点（钻孔桩中心）至护筒标记点的距离，并认真填写护筒偏位记录。
护筒埋设完毕后即可进行钻机对位。钻机自行行走到预钻孔位，调整好位置，使钻头中心与护筒挂“十”字线中心重合，调整垂直度，记录零位置，钻机对位结束。护筒埋置深度符合下列规定：
岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。水中筑岛上，护筒宜埋入河床面以下1m；水中平台上可按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。
5.7泥浆
旋挖钻机成孔时无需泥浆循环和悬浮钻渣，泥浆的作用仅为护壁，膨润土泥浆具有比重低、黏度好、含砂少、失水量少、泥浆薄、稳定性强、固壁能力高等特点，所以配制时宜优先选用钙质膨润土配制低比重的泥浆。对泥浆的配合比、泥浆性能指标要求如下：

泥浆性能指标
地层
比 重
漏斗黏度(/s)
含砂率（%）
胶体率（%）
PH值
一般
1.05~1.20
16~22
≤4
≥95
大于6.5
易塌
1.20~1.45
19~28
≤4
≥95
大于6.5
造浆材料选择优质膨润土，不能使用孔内原土造浆护壁，膨润土作为泥浆原料一般为用水量的8%，造浆前应根据泥浆性能指标的要求做泥浆配合比的试验，现场按照泥浆配合比用制浆机拌制泥浆并存入储浆池。特殊情况下，在使用黏土作为造浆材料时应符合下列要求：
、自然风干后，用手不易掰开捏碎。
、干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角。
、用刀切开时，切面光滑、颜色较深。
、水浸湿后有粘滑感，加水合成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂砾不多，浸水后能大量膨胀。
为防止泥浆对周围环境的不利影响，废弃泥浆必须外运弃置于弃土场；严防地表水流入桩孔内，桩孔开挖后应采取措施防止施工用水和雨水流入基坑内。
钻碴要及时运出工地，弃到设计指定或预先选好的弃碴场，弃碴场要设挡护，防止水土流失，以达到环境保护的要求。
钻孔过程中应随时检验泥浆比重、含砂率，并填写泥浆试验记录表，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，以保证成孔速度和质量；随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。泥浆高度必须高于地下水位，还应高于护筒底面。
桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆采用流量不小于100m3/小时泥浆泵排至泥浆池内，利用于下一个基桩钻孔护壁中，封底前为防止泥浆外溢，将泥浆泵悬于孔内2m左右深处，并预先将孔内泥浆抽出2m。
为防止水流渗入湿陷性黄土产生湿陷，或对地下水产生污染，泥浆池采
用砖砌，砖墙高度露出地面60cm左右，在底部和四周采取砂浆抹面进行封闭处理，每4-6个墩位的桩基为一个单元，在中部位置设置一个泥浆池，大小以14m×6m×1.8m为宜，可以根据现场实际情况布置，但不得小于2根桩的最小体积。泥浆池的长边垂直于桥向布置，采用泥浆泵、管将泥浆输送到在钻桩孔。
在施工过程中要定期测试泥浆各项指标，掌握数据，确定每池泥浆的周转次数和补浆时间。钻孔时对不同地质情况要配置相应的泥浆指标。
6 施工技术措施
6.1 旋挖钻机的设置及调整
施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，实现钻杆平稳同步起立。
在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂和对中。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。对中通过钻头底部中心钻齿的尖部与护桩交出的桩位中心确定，两点处于同一铅垂线上的偏差在验收标准允许偏差范围内即为对中完成，对中后采用钢板尺进行复测，做好钻机就位的偏差记录。
6.2 钻孔作业
将钻头慢慢下落到地表高程时，通过电脑复位按钮将深度显示仪调整为零，以便钻进过程中跟踪钻孔深度。然后再将钻头放入护筒(护壁)内，正向旋转开始钻进。
选用斗筒式钻头钻进时，当钻斗提出孔外移至机侧以后，继续缓慢上提钻斗，利用动力头下的挡板将钻斗上的顶压板的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完后，再将钻斗下落
至地面，正旋关底盖复位。
施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。
钻孔应连续进行，因故停钻时，应注意保持孔内泥浆比重，经常检查桩孔周围地表土的变化情况，防止孔壁坍塌。钻孔完成后，应尽快浇筑混凝土，防止空孔时间过长造成坍孔事故。
6.3 地质情况记录
地质情况记录按相应地质的相关表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的标高位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度。
6.4 清孔及成孔检测
6.4.1采用掏渣法进行清孔，成孔后利用旋挖钻机掏渣钻斗进行掏渣，保证桩底沉淀层厚度符合设计及验标要求（摩擦桩不大于20cm），在水下砼浇筑前，应复查桩底沉渣厚度，不满足要求时进行二次清孔，二次清孔采用高压风或高压泥浆喷射法，即在混凝土灌注前，对孔底进行高压射风或射泥浆数分钟，使沉淀物漂浮满足沉渣厚度要求后，立即灌注水下混凝土。射水或射风压力应比孔底压力大0.05Mpa。
6.4.2采用空气吸泥机清孔，以灌注水下混凝土的导管作为吸泥管。高压风管可设在导管内，也可设在导管外，如下图。
用空气吸泥机清孔注意事项：
（1）、高压风管沉入导管内的入水深度应大于钻孔内水头到出浆口高度的1.5倍，一般不宜小于15m，但不必沉至导管底部附近。钢筋骨架须在导管吊入之前先放入。
（2）、开始工作时应先向孔内供水，然后送风清孔。停止清孔时应先关气后
断水，以防水头降低造成坍孔。
（3）、送风量大小：若导管直径为25cm，则送风量需20m3/min。可采用2台9m3/min的空压机并联通过储气罐达到需求的风量再送入风管。风压（MP）可按公式H/100+0.05计算，H为风管口入水深度（m）。一般孔深70m以内0.5MP～0.7MP的风压可满足要求。
（4）、当孔底沉淀较厚且坚实时，可适当加大送风量（因送风量大，则浆渣上升的速度也大，沉渣易被吸上），并摇动导管，改变导管在孔底的位置。仍不能清除干净时，须用喷射法配合。
（5）、清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。如孔较深，则中途宜停顿片刻，待孔内上部悬浮钻渣均匀沉淀后，再送风一次。当风管口设置很低，在清孔过程中不能保持孔口水头时，不可马上停止送风，应先将导管或风管提升一定高度才停止送风，以免稠浆渣将风管口堵塞。

（6）、若遇大石块卡在风管内，或浓泥浆堵塞出风口时，应将石块或泥浆清除后再继续清孔，切不可任意加大风压引起胶管爆裂伤人。
以导管作为吸泥泵的吸浆管清孔，见下图。

此法系以灌注混凝土的导管代替泵吸式反循环回转的空心钻杆作为吸泥管。它的好处是清孔完毕，将特制弯管拆除即可开始灌注水下混凝土，争取时间。
（7）不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止塌孔。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2％，黏度17-20s。
(8) 清孔完毕后即进行成孔检测，采用JJC-1D型沉渣检测仪检测系统对桩孔进行检验。检测项目有成孔质量、倾斜度、沉渣厚度。但由于该检测系统有系统测量误差的存在，为确保检测数据能够反映实际情况，在成孔检测中采用与普通的探孔器配合使用。

(9)孔径检测也可采用探孔器。探孔器采用钢筋焊接成高约6m直径比设计孔径稍小。检孔时用汽车吊吊起，放入待检孔内，然后放松吊绳使检空器靠自重下落，在孔内能下落到孔底，则孔径符合设计要求。如在某个位置卡住十，测量下放钢丝绳长度，可计算出深度，用钻机扫孔时重点反复扫该位置。探孔器见图。
JJC-1D型沉渣检测仪检测系统使用原则如下：
1）新施工、地质情况不明确地段。
2）地质状况变化较大，地质条件复杂、较差
的地段。
3）检测仪与检孔器配合使用，相互复核、相互矫正。

钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深，并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤200
柱桩
≤50
6.5钢筋笼制作及安装
6.5.1钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作，在运至现场后用吊车吊入孔内，并在孔口进行接长焊接。现场焊接采用单面搭接焊或单面帮条焊，焊缝长度应大于10d，焊缝高度h≥0.3d，焊缝宽度b≥0.7d，每节钢筋笼接头钢筋应错开，在接头长度段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的50%。在焊接时应特别注意，电流不应太大，严禁出现因接触不良而烧伤主筋。
6.5.2钢筋骨架用汽车吊车起吊，第一节放入孔内，在钢筋笼内穿入型钢，将钢筋笼临时悬挂在护筒上方，支承点在护筒口外侧的支墩上。再起吊另一节，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，必须保证两节钢筋笼中心线重合，可采用两个垂直方向观测上节钢筋笼的垂直方向。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行下放。下放至末段钢筋笼时要对钢筋笼定位，在末段钢筋笼最上端设四根定位筋，根据钻孔桩设计高程与地面高程计算确定固定钢筋的长度，将固定钢筋焊接在井口支撑型钢上，型钢两端支撑在钢护筒外的枕木支墩上，以保证钢筋笼的标高满足设计要求。平面位置固定时，在顶部箍筋上拉设“十”字交叉线绳交出钢筋笼的中心，将钢筋笼下放至设计标高后(可预先抽出部分泥浆，以保证顶部箍筋外露)，根据桩孔中心的护桩拉设“十”字交叉线绳交出桩位中心，悬吊垂球调整钢筋笼的位置和桩位中心重合，并将定位吊筋点悬挂于横担在孔口的两根工字钢上并与工字钢进行焊接，防止灌注混凝土的过程中定位吊筋碰撞变位。
6.5.3钢筋笼在运输和安装时，为保证骨架起吊时不变形，设骨架内部加设支撑，加强其刚度，必要时加设钢脚手杆件再进行加强，并在笼中加劲箍
筋处加设“△”形钢筋撑，支撑钢筋在钢筋笼安放在孔内过程中拆除，以便重复使用。起吊点应设在加强箍筋上且位于钢筋笼顶部的三分之一处，起吊过程应缓慢进行。为加强其刚度，用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根木杆以加强其刚度。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎木杆的绑扎点及钢筋支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。
6.5.4骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆。
6.5.5钢筋笼保护层的控制按照设计要求设置钢筋笼定位箍筋。
钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或混凝土旋转垫块。“耳朵”用钢筋制作，见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4～6个。
4.5
15
9
10
9
10

6.5.6以防发生浮笼现象，在灌注到砼与钢筋笼接触地段，适当放慢灌注速度，防止导管底口以上部分混凝土流动性变小，对钢筋笼形成较大的握
裹力，带动钢筋笼上浮。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，重新固定钢筋笼后再继续灌注。通过该段后加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间。钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。
7 灌注水下砼
砼由拌合站集中拌制，混凝土搅拌运输车进行水平运输，采用内径φ300mm的导管水下灌注，要求混凝土坍落度180~220mm。
7.1 混凝土的运输
混凝土采用砼搅拌车运输。在装运混凝土前，应认真检查运输设备内是否存留有积水，或内壁粘附的混凝土是否清出干净。每天工作后或浇筑中断30min及以上时间再行运输混凝土时，必须再次清洗搅拌筒。每根桩灌注时配备混凝土运输车不少于3台，以保证混凝土浇筑速度和过程的连续性。运输过程中以2~4r/min的转速搅动；当搅拌运输车到达浇灌现场时，应高速旋转20~30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗中。运输过程中，确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，运至浇筑地点的混凝土应仍保持均匀和180~220mm的坍落度。当运至现场的混凝土发生离析现象时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌，或根据实际情况废弃，但不得再次加水。
7.2 导管
水下砼采用内径Φ30cm钢导管灌注，导管内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管节长度，中节宜为2m等长，底节宜大于4m，漏斗下宜1m用短管。导管用吊车分节吊装，丝扣式连接且应有防松装置。导管应位于钻孔中央，在混凝土浇筑前，应进行升降试验。吊车的提升能力应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。首次使用前应对导管进行水密试验，根据《客运专线铁路桥涵施工技术指南》的要求，水
密压力按下式计算：

式中：P—导管可能受到的最大压力(kpa)；
—混凝土拌和物的容重（取上限24KN/m3）；
Hc—导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计最大高度计；
—井孔内水或泥浆的容重（KN/m3）；
Hw —井孔内水或泥浆的深度（m）。
Hc取65m（最大桩长59m，实钻深度约65m），取下限11KN/m3，Hw取63m。则
P=24×65-11×63=867KPa（如采用压力表进行导管水密试验该值为表的读数）
H=P÷=867÷9.8=88.5m
所以采用扬程90米的潜水泵进行加压，试验合格后的导管才能使用，并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号，现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。
7.3 安装储料斗、开关阀门、隔水球，隔水球采用硬质塑料球或篮球，隔水球直径要较导管内径小3～5mm，先将隔水球放入导管中后再安装储料斗，储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求，封底完成后换用小料斗进行正常灌注。储料斗及小料斗均应安置5cm×5cm网格对混凝土进行过滤，防止大石块或水泥块随混凝土进入导管造成导管堵塞。
砼初灌量应由下列公式计算确定：

式中:V——砼初灌量（m3）；
D——桩孔直径（m）；
H1——桩孔底至导管底端间距，取0.4M；
H2——导管初次埋置深度（不小于1.0M）；
d——导管内径（m）；

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=HWγW/γC；
HW——井孔内水或泥浆的深度（m）；
γW——井孔内泥浆的重度（kN/m3），（一般为10.5）；
γC——混凝土拌和物的重度（取24kN/m3）。
根据本桥施工图纸及施工工艺，上述公式各参数取值如下：
D=1.25m，H1=0.4m，H2=1m，d=0.30m
HW=65m(最大桩长59m，实钻深度约65m)，γW=10.5 kN/m3,γC=24kN/m3
h1= HWγW/γC=65×10.5/24=28.4m
∴

=3.7m3
7.4 混凝土由拌合站集中进行拌制，坍落度控制在180～220mm，偏差不宜大于±20 mm，砼搅拌运输车运输，将混凝土送进储料斗，当料斗内混凝土数量满足封底要求时方可开启斗门进行封底。混凝土浇筑支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。导管安装后，其底部距孔底有 250 ～ 400mm 的空间。
7.5 首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。箭球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。
7.6 灌注中，采用测锤准确测量混凝土顶面标高，严格控制导管埋深（埋置深度宜控制在2～6m），防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩，拔管前须仔细测探砼面深度，用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。测锤用铁铸成，一般制成圆锥形，以平底为宜，锤底直径15cm左右，高22cm，重量5kg。测绳上铁片制作的米标必须进行加固，防止米标滑移串位致使测位不准造成导管拔漏情况发生；每孔灌注时必须留有一套设置好的备用测绳。
探测时须仔细，并以灌注的混凝土数量校对，防止错误。在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测，必要时可以现场制作一个简易混凝土取样筒，取出新鲜混凝土时的位置即为灌注高度。
7.7 灌注砼时，要保持孔内水头，防止出现坍孔。水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8小时内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。
7.8 在灌注过程中，应经常探测井孔内混凝土顶面的位置，及时地调整导管埋深。灌注过程中，应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，致使测探不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。
7.9导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。
7.10当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。
7.11在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
7.12为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，
提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
7.13当混凝土浇注面接近设计高程时，应用取样盒直接取样确定混凝土顶面位置，保证混凝土顶面浇注到桩顶设计高程100cm左右，以保证桩头质量。
7.14在浇注水下混凝土过程中，应填写“水下混凝土浇注记录”。
7.15 水下混凝土浇注过程中，发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其它原因，造成断桩事故，应予重钻或与有关单位研究补救措施，不可擅自进行处理。
7.16 在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大，如在这种情况下出现混凝土上升困难时,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。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
8质量要求
8.1施工过程中，对每个工序认真做好施工试验、记录，并在成桩以后配合监理工程师进行桩体的检验。
8.2成桩后根据设计要求的检测方法进行检测。具体检测方法及检测数量按设计及验收标准进行，并作好检测前准备工作。
8.3准备工作完成后，按照检测要求和检测目的对桩基进行检验，对成桩的质量做出评价。检测标准如下表一、表二

表1 钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深，并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤200
柱桩
≤50

表2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架外径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架倾斜度
0．5%
7
骨架保护层厚度
±20
8
骨架中心平面位置
20
9
骨架顶端高程
±20
10
骨架底面高程
±50
9 钻孔桩施工中易出现的问题及解决措施
9.1 钻进过程中若遇卵（岩）石层
对于粒径较小的卵（岩）石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵（岩）石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵（岩）石层；穿过该层后改用旋挖钻机钻进的方法。困难地段采用反循环冲击钻机
钻进。施工方法如下：
9.1.1钻机就位和试机：
a、用汽车吊将主机和钻头分别吊放在孔口边预定位置上，在底盘下部用枕木垫平，并用水准仪将底盘调平，安装井口装置、桅杆、前支撑、钻头。
b、接通电源与主机、电缆卷筒、潜水泵之间的电线，打开主机电源，操纵钻机卷筒离合器，提引冲击钻头放入孔内。调节前支撑长度，使钻头中心与护筒中心重合，误差控制在2cm，以内，支撑角度符合支撑要求。之后，锁定支撑丝杆位置，用道钉在枕木上固定底盘，防止冲击钻进时，支撑丝杆松动，底盘移位。
c、在泥浆池上支设泥浆泵。连接排渣系统，用副卷扬机将其提引至孔口，将排渣管下端放入冲击钻头中心管内，钻进至一定深度后，再在排渣管之间安装潜水泵。
d、开动钻机进行试冲击，检查各部位运转是否正常，电流是否正常，接通潜水泵电源，检查其接线方式是否正确，发现问题及时处理。
9.1.2冲孔作业：
在卵（岩）石层钻进时泥浆比重调整到1.15-1.20。
钻进过程中，要随着进尺快慢及时放主钢丝绳，放绳时应及时使钢丝绳在每次冲击过程中始终处于拉紧状态，既不能少放，也不能多放。放少了钻头落不到孔底，打空锤，此时冲击梁上的缓冲弹簧在一次冲击中响两声，不仅不能进尺，反而回对钻机和钢丝绳造成极大的损害。放多了，钻头落到孔底后处于自由状态，可能向孔壁倾斜撞击孔壁，造成扩孔，在提升时，钻头突然受力，在这种突然的冲击作用下提升装置会降低寿命甚至损坏。
当排渣弯头下降到离孔口1m时，需要接换排渣管。此时，钻机停止冲击，泥浆继续循环约1-3min，待排渣管内钻渣排完后，停泵，拆除弯头与排渣管的连接螺栓，提升弯头至一定高度，将要接换的排渣管下端与原排渣管连接，上端与弯头连接。

反循环钻进应及时补水，始终保持孔内水头压力，防止塌孔。
9.1.3渣样的提取：
提取渣样的目的是随时掌握地质的变化情况以及是否以穿过石层。每钻进1m提取渣样一次，从出渣口捞取渣样用清水冲洗干净。
9.2 坍孔
9.2.1产生原因：
a、 护筒埋置过浅，周围周围封填不密漏水。
b、 操作不当，如提升钻头、冲击锥或掏渣筒倾倒，或放放钢筋骨架时碰撞孔壁。
c、 泥浆稠度小、比重不够或其它泥浆性能指标不符合要求，起不到护壁作用。
d、 孔内水位高度不够或加水时水流冲击孔壁。
e、 在松散砂层中钻进、进尺太快。
9.2.2 坍孔的预防和处理措施：
　　ａ、塌孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填，夯实，重新钻孔。
　　ｂ、吊入钢筋笼时对准钻孔中心竖直插入，防止钢筋笼碰撞孔壁。轻度塌孔时可加大泥浆相对密度和提高水位。
　　ｃ、如发生孔内坍塌，应判明坍塌位置，如坍孔严重应全部回填，用黏土泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速钻进。
　　ｄ、应采取提升护筒高度，保证孔内必要的水头高度。
ｅ、在松散的粉砂土或流砂土中钻进时，应控制进尺速度，选用较大比重、粘度和胶体率的泥浆。
9.3 卡钻
9.3.1发生原因：
a、较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻进此地层前，应提前制定对策。
钻进至砂层后,钻机操作要慢提,轻放,不要强行加压。并随时观察孔内变
化,保持孔内泥浆水头高度。如果不进尺或钻斗“跑空”，要及时采取措施。
b、孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理。
c、钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的2／3为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。
d、因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。
e、钻头被塌孔落下的石块或误入的大工具卡住。
9.3.2 预防和处理措施：
a、直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。
b、对于能向下活动的上卡，可用上下提升法，即上、下提动钻头，并配以钢丝绳左右拨移、旋转。
c、钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。
d、高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.5m左右)然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。
e、护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。
9.4 掉钻
9.4.1发生原因：
a、卡钻时强行提拉、操作不当，使钢丝绳或钻杆疲劳断裂。
b、钻杆接头不良或滑丝。
c、钻头或钻机不应该反转时反转，钻杆松脱。
9.4.2 预防和处理措施：
a、卡钻时应设有保护绳索的措施方能适度强提，严防钻头空打。
b、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

c、掉钻落物时，宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。
9.5 钻孔偏斜
各种钻孔方法均可能发生钻孔倾斜事故，形成弯孔。
9.5.1偏斜原因：
ａ、钻孔中遇到较大的弧石或探头石。
ｂ、在有倾斜度的较硬地层交界处，岩石倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻碴斗筒受力不均。
c、施工过程中钻机底座产生不均匀沉陷没有通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，导致钻机发生倾斜。
9.5.2预防和处理：
ａ、钻机就位时严格通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保钻孔的垂直性。
ｂ、在有倾斜的软、硬地层钻进时，应低速钻进。
ｃ、发现钻孔倾斜后，立即通过调整钻机的垂直控制系统，上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时回填粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续缓慢钻进。
9.6 孔形不规则：
9.6.1 孔形不规则，主要表现在扩孔和缩孔：
9.6.1.1扩孔实质为孔壁坍塌未处理而造成严重后果的孔，应按坍孔事故预防和处理。
9.6.1.2缩孔原因：
a、斗筒在钻孔中，斗筒下缘的保证孔径的凸块补焊不及时，严重磨耗导致钻出较设计桩径稍小的孔。
b、由于地层中夹有软塑土，遇水膨胀后孔径缩小。
9.6.2处理措施：
a、经常检查斗筒凸块的磨损情况，并及时进行补焊，以保证孔径的准确性。
b、用斗筒上下反复扫孔的方法扩大孔径，并尽可能缩短从提钻到下导管的时间。

9.7 拌和站发生故障
在钻孔桩灌注过程中，出现混凝土拌和站发生故障，启动另一台备用拌和站进行搅拌。如拌和站备用机械也出现故障，使现场不能连续作业超过15min仍不能修复，应立即启用梁场拌和站。在开工前对梁场拌和站应调试、标定好。
9.8 灌注水下砼出现导管进水或拔漏情况
发现拔漏或导管进水时，立即测量孔内砼灌注高度，计算出砼面距离地面高度，若砼面距地面在10m以内，立即停止灌注，将导管直接拔出，用泥浆泵抽出孔内泥浆，采用全护筒护壁，人工处理；若砼面距地面较深时，也应立即停止灌注、拔出导管，尽量在砼终凝前利用旋挖钻机，使用小斗筒钻头，挖出钢筋内的混凝土，拔出钢筋笼，重新钻孔；如果在砼终凝前不能完成上面的全部操作，应在砼初凝前尽可能使用大吨位吊车将钢筋笼拔出，在使用合金钻头重新钻孔。
9.9 灌注水下混凝土封底不成功的情况处理
水下混凝土灌注时，封底后发现导管内有水，可判定封底失败。可按下述方法处理：用清孔用的砂石泵通过导管将封底混凝土抽出，重新封底；在抽混凝土过程中，可采用高压射水将封底混凝土射起、翻动。如果没有上述设备，在发生封底失败的情况，应立即将钢筋笼拔除，在混凝土终凝前，用旋挖钻机将混凝土掏出后，重