钻孔灌注桩施工工法
一、前言
钻孔灌注桩是在工程现场通过钻孔方法，在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。桩基础具有承载力高、可以穿越软弱土层、便于水下施工及沉降量小等优点。按成孔（设备）方法机动推钻、正（反）循环回转钻、正（反）循环潜水钻、冲抓（击）钻机、冲抓锥、螺旋钻等，本工法主要介绍冲击钻成孔及灌注方法。 二、工法特点 无
三、适用范围
本工法适用于冲击钻钻孔灌注桩施工。 四、工艺原理 无
五、施工工艺流程及操作要点
1 工艺流程如图 2 施工准备
2.1 技术准备
2.1.1根据《地质勘察报告》详细了解场地地层分布，地下水水位和水质情况。
2.1.2 对图纸进行会审，选取合理的成桩工艺，编制详细施工组织设计，批复后实施。 2.1.3 进行技术交底，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术要求、职责，防止出现质量事故以及误操作引起的质量安全事故。
2.1.4 搜集有关建筑物场地及附近地上、地下管线.建筑物、构筑物的资料，对可能受影响的要制定相应的保护措施。
2.1.5探桩。在桩位人工挖出比桩径大20 cm ,深度为1. 5 m的基坑,探明地下有无管线。如有管线,则报请相关部门协商解决,或改移管线,或变更桩位。
2.2 现场准备
2.2.1地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”，对施工现场进行合理的规划与布置。施工现场平面布置。场地平面布置主要分为施工区、钢筋笼制作区、弃浆池。
2.2.2 泥浆制备准备工作：根据施工场地和桩位分布情况，合理布置泥浆池；泥浆材料准备。
2.2.3 钢筋笼制作场地准备。钢筋原材堆放场、钢筋焊接场地、钢筋笼成型场地和钢筋笼堆放场地，钢筋笼制作前场地应进行平整。
1）钢筋堆放场地应与焊接场地相连接，以便取料，焊接场地应作地面硬化，同时应合理布置电焊机的位置。
2）钢筋笼堆放场地应与施工便道相邻，以方便钢筋笼运输。 2.3 材料机械准备
2.3.1 根据设计图纸要求的材料品种、规格计算材料需用量，编制材料计划。
2.3.2 依据材料需用计划及进度计划编制材料供应计划，落实材料货源，合理及时进场。 2.3.3 组织材料进场，按平面位置布置堆放，并完成材料的抽样、复试检验工作。 2.3.4 根据混凝土需求确定自建搅拌站还是采用商品混凝土，落实配合、坍落度及运输方面的事宜。
2.3.5 钻机、护筒、钢筋、泥浆箱等相关材料进场。
平整场地 水中筑岛或搭设平台 桩位放线 护筒制作修整 埋设（下沉）护筒 钻机就位对中 制泥浆 钻进、掏渣 泥浆净化 清孔测量孔深、 斜度、直径 安装清孔设备 向孔内注水或粘土 桩位复测 钻（挖）孔 移位清理 灌混凝土 钢筋骨架 成孔检查 安装钢筋骨架 导管制作、检验、维修 钢筋骨架制作 下导管 灌注混凝土前的准备工作 钻机移位 测回淤 酌情选用吊车配合 组装灌装架 灌注架就位 制作混凝土试件 灌注水下混凝土 配置混凝土 灌注架移位 拆拔护筒
2.3.6 按施工用电量确定配电设施，对自备发电机组进行试机，确保停电后能保证混凝土浇筑、钻孔连续。
3 施工平台
3.1 场地平整的原则
3.1.1 桩基设计的平面位置、尺寸；
3.1.2 钻机类型、数量及其底座平面尺寸，钻机移位要求，钻机钻孔的流向与次序； 3.1.3 施工方法与作业布置；
清理桩头 3.1.4 施工期间可能出现的高水位或潮水位确定施工场地或工作平台，并高出最高施工水位0.5—1.0m；
3.1.5 现场实际情况综合考虑。 3.2 场地平整与防水方法和要求
3.2.1 场地为旱地时，应清除杂物，换除软土，整平夯实； 3.2.2 场地为陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台；
3.2.3 场地为浅水时，宜采用筑岛法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等要求决定；
3.2.4 场地为深水或淤泥层较厚时，可搭设工作平台，平台须牢固稳定，能承受工作时所有静、动荷载，并考虑施工机械能安全进出。
3.3现场清理过程中，须将桩基础范围内的一切障碍物清除干净，以便于钻机造孔的顺利进行。在施工场内应铺设场内道路，以满足施工时的材料运输。
4 测量放线
4.1 测量放样。测量工依据设计图纸、交接桩资料,按照导线点及有关工程点坐标,用全站仪测量桩位。
4.2 场地整平后，利用桥墩台中心桩的护桩恢复桥墩台中心桩，再根据桥梁轴线控制桩复核桥墩台位中心桩，然后用全站仪放出各钻孔桩孔位中心桩。
4.3在孔位中心桩四角测放出护桩点，作为施钻中桩位控制点和检查点。 5 护筒制作与埋设
5.1 规格尺寸：护筒的直径与钻头直径和成孔方法有关：用冲击法成孔，护筒内径比钻头直径大200—400mm。每节护筒的长度，视需要而定，一般为1.5—2.0m。
5.2 护筒的制作
5.2.1 护筒是重复使用的设备，在构造上要坚固耐用，便于安装和拆除。一般多采用钢制护筒，钢护筒由钢板卷制而成，钢板厚度4—12mm。
5.2.2为增加刚度防止变形，在护筒外壁的上下端及中部各焊一道用角钢制成的圆弧状的加劲肋。它可以做成整体的，也可以做成两个半圆的。
5.2.3 两个半圆钢护筒在竖向拼接处，焊有角钢制成的法兰，通过螺栓联结成整体。 5.2.4 护筒上下端的角钢加劲肋，也可兼做逐节接长用的法兰接口。所有拼接处均需要垫以3—5mm厚的橡胶垫密封，以防漏水。
5.2.5 为了吊装方便，在护筒的外侧焊以3—4个吊耳。
5.2.6 护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
5.2.7为便于泥浆循环，在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。
5.2.8为防止护筒变形，护筒内设置2～3道临时米字型剪刀撑，随着护筒的下沉，及时把剪刀撑取出。
5.3 护筒埋设
5.3.1 护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。 5.3.2 护筒顶端高度
1）当处于旱地时，除满足施工要求外，宜高出地面0.3—0.5m；处于水中时，应高出水面1.0—2.0m。
2）当孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水水位2.0m以上；处于潮水区时，应高于最高水位1.5—2.0m。
3）考虑钻锥入孔时，泥浆涌起的高度。 5.3.3 埋设深度
1）护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2—4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注桩混凝土顺利进行。
2）有冲刷影响的河床，应沉入冲刷线以下不少于1.0—1.5m。
3）护筒的埋深并应根据土层的紧密程度和拔筒力量而定，避免沉入过深而拔不出来。 5.3.4 护筒埋设方法
1）旱地、筑岛处埋设护筒，采用挖坑埋设法。护筒底部和四周所填粘土必须分层夯实。 （1）先在桩位处挖出比护筒下端标高深0.3—0.5m，直径比护筒大0.8—1.0m的圆坑，然后再护筒底部分层填0.3—0.5m厚粘土并分层夯实。
（2）护筒就位用十字交叉法定位，将坑内的护筒调平、调正，然后在护筒的四周对称而均匀的回填最佳含水量的粘土，分层对称夯实，防止护筒倾斜。
（3）护筒的埋设深度，在粘土中不小于1.5m，在砂性土中不小于2m。
（4）同时可采用采用人工与附着式震动器结合方式埋设。要求所埋护筒必须位置准确、垂直、稳固，根据桩位中心和四个控制桩，进行钢护筒平面位置、垂直度观测。如果出现较小倾斜，可在下沉过程中用导链以反方向拉力进行纠正，如果出现较大倾斜，需拔出重新下沉。
2）浅水（3m）处埋设护筒
（1）浅水筑岛高度一般高出水面1.5m以上，保证稳定、防冲刷。
（2）除了采用挖坑法外，可以采用加长护筒，加压、锤击、振动方法将护筒沉入土层中，沉入深度一般不小于2m，同时在冲刷线以下不小于1.0m。
3）深水区埋设护筒
深水区沉设护筒，主要工序是架设工作平台，下沉导向框架和下沉护筒。 （1）工作平台
根据现场的水文地质、环境、施工设备供应情况，确定工作平台的种类。一般采用钢管桩栈桥工作平台，需要确定平面尺寸、标高、承载能力，并富有安全系数。
a 采用钢管作支柱，一般采用采用管径Φ600mm，壁厚§=8mm的钢管桩支撑。横向间距和纵向间距根据受力状况、材料、施工设备性能确定。
b 钢管桩支撑点焊接牛腿加劲，横向钢管桩间设置剪刀撑。钢管桩上横梁采用H60型钢或钢板桩，纵梁采用贝雷梁，间距90cm。
c钢管桩下沉采用悬打法施工，用50T履带吊车配合振桩锤施打钢管桩。采用逐孔振沉钢管桩逐孔架设上部结构的施工方法，即“钓鱼法”施工。
d履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面，吊装悬臂导向支架，利用悬臂导向支架精确打入基础钢管桩，测量确定桩位与桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度，发现偏差要及时纠正。
e第一节钢管桩打设到位后，利用履带吊提升第二节钢管桩，确定桩的垂直度满足要求后，在现场按要求焊接连成整体，开动振动锤打设钢管桩。每根桩的的下沉应一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。
f钢管桩不满足长度需要的情况，需要接桩,接桩在现场进行，采用设计图纸所示焊接接头，避免接头处于局部冲刷线附近，焊缝采用超声波检测，发现不合格的产品立即进行整改，重新进行加焊补焊并经检验合格后采用运到前场进行施工。
g桩顶铺设好横梁、纵梁及桥面板后，50T履带吊前移，进行插打下一跨钢管桩。按此方法，循序渐进的施工。
h 将拟安装的贝雷梁抬起，放在已装好的贝雷梁后面，并与其成一直线，将贝雷梁前端抬起，下弦销孔对准后，插入销栓，然后再抬起贝雷梁后端，插入上弦销栓并设保险插销。贝雷拼装按组进行，每次拼装一组贝雷（横向两排），贝雷片间用花架连接好。拼装在后场进行，吊装就位。
i 在贝雷梁架设完毕，并经过严格的检查后，便可在支架上面按照0.6m的间距均匀铺设[20b工字钢，用来传递分散梁体及上部施工荷载，作为上层梁体支架的支撑基础，同时也作贝雷梁顶部连接骨架。工字钢与贝雷梁之间用U型卡连接，等槽钢铺设完成之后，底板部分在其上直接铺设方木或钢板。桥面板焊接Φ8mm防滑钢筋，在栈桥两侧焊接1.5米高Φ48mm
钢管护栏
（2）沉桩施工要点
a 振动锤与桩头法兰盘连接螺栓必须拧紧，无间隙或松动，否则振动力不能充分向下传递，影响钢管桩下沉，接头也易振坏，在振动锤振动过程中，如发现桩顶有局部变形或损坏，要及时修复。
b 悬臂导向支架应固定，以便打桩时稳定桩身；但桩在导向支架上不应钳制过死，更不允许施打时，导向支架发生位移或转动，使桩身产生超过许可的拉力或扭矩。
c沉桩开始时，可依靠桩的自重下沉，然后吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固，开动振动锤使桩下沉。当最后下沉速度与计算值相距不多，且振幅符合规定时，即认为合格，施工过程中可采用贯入度法进行双控。
d 钢管桩间剪刀撑、平联、桩顶分配梁施工:一个墩位处钢管桩施工完成后，立即进行该墩钢管桩间剪刀撑、平联、牛腿、桩顶分配梁施工。
（3）导向框架
a导向框架的作用是控制并引导护筒在桩孔的正确位置竖直地沉入河床。定位导向架由型钢焊接而成，平面中间为圆孔或方孔，四周为框架，每节3-5m长，两端设法兰盘连接。
b导向定位架固定在桥雷架平台上，具体位置由测量放线确定，底口四角焊接一吊耳，通过汽车吊调整定位架垂直度。
（4）下沉护筒
a在钻孔平台上利用振动锤及导向设施来完成。依据桥位控制点，用全站仪放出钢护筒（即桩基位置）的准确位置，并在平台上设桩位临时控制点。
b采用汽车吊上施工平台作业，吊车吊起振拔桩锤，用桩锤夹具夹住护筒口，在导向架内对中准确后开动桩锤把护筒打入河床，在击桩前对桩基位置河床进行清理。
c下沉时如护筒倾斜，要及时用牵引器校正。每振动1min～2min要暂停，并校正护筒一次。护筒下沉完毕，应测量其中心是否正确，护筒是否竖直。
d护筒接长完成后安装振动锤振沉护筒，振沉时采用减压振沉，以确保垂直度。震动下沉时注意震击时间与顶口标高，不宜过震防止底口变形。
e在深水中，护筒埋入土中的深度应比旱地或浅水中的大一些，一般要求在密实土中至少3m以上，应沉入冲刷线以下1.5—2.0m。
f护筒埋设的水平位置偏差不得大于5cm。 （5）栈桥维护保养
a 检查贝雷片连接处的销子、定位销的松动脱落情况、骑马螺栓松动情况，对螺栓、螺帽脱落的部位及时安装复原；