钻孔灌注桩干挖施工工法
1.前言
钻孔灌注桩是桥梁、房建等工程中最常见的基础型式，特别是近年来，随着旋挖钻机的广泛使用，更是大大提高了成桩的施工效率，但施工现场的泥浆污染问题始终没有得到很好地解决。利用旋挖钻机进行干挖法施工作业，则无需造浆、无污染，成桩混凝土质量易于保证等优点，适用于地质条件较好且无地下水的地层施工。本文通过对某工程钻孔桩干挖成孔施工，总结施工经验，形成本工法。
2.工法特点
2.1工序简化，有效提高了生产效率。
2.2环境污染小，避免泥浆循环及排放造成环境污染。
2.3孔底沉渣得到了很好地控制，提高了桩体的整体质量。
2.4混凝土灌注质量容易保证，减少了水下混凝土灌注中可能发生的质量事故。
2.5节约了生产资源，有效降低了生产成本的投入。
3.适用范围
本工法适用于公路及铁路桥梁工程钻孔桩施工，在施工地点水源缺乏，地下水不丰富的地层旋挖成孔。地层包括：黄土层、砂卵石层和风化岩层（泥岩σ0=400kPa、砂岩σ0=500kPa、石灰岩σ0=800kPa），不适合砂层、粉土层及新黄土层。
4.工艺原理
根据地质情况，旋挖钻机干挖快速成孔，缩短成孔作业时间；垂直导管法灌注混凝土，辅助机械振捣，提高了成桩质量。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
5.2施工操作要点 5.2.1施工准备
砼试件制作 测量砼面高度 拼装导管检查 钢筋笼制作 孔斜、沉碴 制作钻头 制作护筒 平整场地 施工准备 （有水）围堰 桩位放样 埋设护筒 钻机就位 钻 进 清 孔 检查成孔质量 孔深、孔径 下钢筋笼 吊机配合 下导管 设置隔水栓 检查沉碴厚度 砼 浇 筑 砼制备输送 顶部2m砼振动棒振捣 拨除护筒 图5.1钻孔灌筑桩干挖施工工艺流 (1)熟悉设计图、设计文件、施工技术规范和质量要求，分析施工现场
的地质、水文情况，确定钻孔方案，钻机及配套机械进场。
(2)根据地层情况,旋挖钻机采用入岩钻机，钻进效率较高,钻机扭矩280。机锁钻杆适用地层广泛，钻杆加压力无损耗，在泥岩中可正常钻进，同时在500Kpa砂岩地层中更具优势。
(3)钻头的选择：对于一般地层宜采用斗齿旋挖钻头，斗齿钻头对岩层接触面大，通过斗齿对岩层的破碎达到钻进目的；对于强度较高的地层宜采用截齿旋挖钻头，通过钻头截齿合金头对岩层进行研磨粉碎
后提高钻进效率；对于500Kpa及以上砂岩，采用截齿桶式取芯钻头，利用截齿的研磨在基岩周边钻进，最后整体取芯。
5.2.2场地平整
根据设计图纸要求，先对桥墩位处修建作业平台。 5.2.3测量桩位
与普通钻孔桩要求相同。 5.2.4埋设钢护筒
护筒采用自埋方式，护筒采用钢护筒，其内径比桩径大15~20cm。护筒中心轴线位于桩位中心，并严格保持护筒的竖直度。在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，有利于护筒的稳定。护筒顶端要高出原地面20cm。
5.2.5钻机就位及钻孔 (1)护筒埋设完成后，进行正式钻进。钻机就位时，要先检查钻机的性能是否良好，保证钻机正常工作，把钻机开到桩位旁，连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心，调整钻机垂直参数，使钻杆垂直，当钻头对准桩位中心十字线后，各项数据即可锁定。
(2)当钻机就位准确后即开始钻进，钻进过程中，根据地质情况选用不同的钻头。钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，当次进尺完成提升钻头时，斗内的土在自重作用下将两扇门关紧，防止土掉入孔内。出孔口后，通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆，使合叶门打开到出斗中土。循环往复，不断地取土卸土，直至钻到设计深度。
(3)黄土层深度大于10m时，在孔深8m左右的地方容易产生轻微的塌孔，旋挖钻机钻到此位置时，应放缓进尺，减小塌孔范围。
(4)在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整，调整后钻进。
(5)钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录，设专人对地质状况进行检查，交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。
(6)因故停钻时，严禁钻头留在孔内，提钻后孔口加盖防护。 (7)在钻进过程中，钻杆的提升速度控制在0.4米/s。
(8)成孔前必须检查钻头装置，钻头直径、钻头磨损情况，对钻头磨损超标的及时更换。
(9)清孔在终孔检查后进行。钻到预定孔深后，必须在原深处进行空转清土，然后停止转动，提起钻杆。注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆。清孔后，用测绳检测孔深。
5.2.6成孔检查
由于旋挖钻机具有较高的垂直度控制系统和刚性较大的钻杆及导向系统。其孔径、垂直度、孔底残碴等均可满足规范及验收标准要求。
5.2.7清孔
钻进到设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚碴装入斗内排出孔外。
5.2.8安放钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土
(1)与一般钻孔桩施工工艺相同，需要指出的是：如钻孔完成后，孔内无水或少量清水，导管试压试验可不用施作。
(2)灌注开始后，应连续地进行，准备好导管拆卸机具，缩短拆除导管的时间间隔，防止塌孔。钻孔灌注桩施工全过程中，现场技术员应真实可靠地做好记录，记录结果应经监理工程师认可，如钻孔记录、终孔检查记
录、混凝土灌注记录。
(3)导管法灌注混凝土时,保证导管埋设深度不小于5米，增加砼压力，保证桩身砼密实。灌注完成后对桩顶2米范围内砼用70插入式振捣器进行振捣，振幅不超过其作用半径的1.5倍，振捣要均匀，不得漏振、过振，以保证桩顶范围内砼密实。灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0.5m，高出部分在承台基础开挖后后凿除。
5.2.9收尾
灌桩完毕后，钢护筒采用起重机进行拔出并及时回填桩孔。
6.主要机具设备
主要机具设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 旋挖钻机 汽车吊 装载机 电焊机 导管 大漏斗 振动棒 型号 SR280R 16T 50 BX7-500 50 单位 台 台 台 台 套 个 台 数量 1 1 1 1 1 1 2 备注 钻孔 吊笼 清土 接笼 灌注 灌注 灌注 7.质量控制措施
7.1防止塌孔，提高成孔质量
钻机重量大且使用装载机吊车机械辅助作业等，容易引起地表一定深度范围内产生缩径。在计算护筒壁厚、埋设深度时应充分考虑机械影响。当地表出现严重下沉应立即停钻，查明原因，必要时接长护筒。
7.2及时清理外运废渣，孔旁堆放高度不得超过2m。
7.3经常检查纠正钻机的水平和垂直度，根据出碴情况和钻杆进尺，及时记录地质情况，保留地层的地质标本。
7.4及时检查更换、补焊钻齿、牙轮及联接。并及时检查、测量钻头直径，发现直径磨损时应及时补焊。
7.5成孔后仔细计算需要混凝土灌注量。防止因补灰时间过长引起的埋管或断桩事故。