灌注桩施工如何正确操作？

灌注桩具有施工时无振动、无挤土、噪声小、易于在城市建筑物密集地区使用等优点，在施工中得到广泛应用。本文总结了灌注桩施工过程中出现的问题。

斜孔

【原因分析】

（1）钻机未处于水平位置，或施工场地未整平及压实，在钻进过程中发生不均匀沉降。

（2）钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态，在钻孔过程中，钻机架发生不均匀变形。

（3）钻杆弯曲，接头松动，致使钻头晃动范围较大。

（4）土层软硬不均，致使钻头受力不均，或遇到孤石，探头石等。

【防治措施】

（1）钻机就位前，应对施工现场进行整平和压实，并把钻机调整到水平状态，在钻进过程中，应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。钻机平台在钻机就位前，必须进行安装验收，其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。

（2）应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆动。

（3）经常对钻杆进行检查，对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。

（4）使用冲击钻施工时冲程不要过大，尽量采用二次成孔，以保证成孔的重直度。

缩孔

【原因分析】

（1）地质构造中含有软弱层，在钻孔通过该层中，软弱层在土压力的作用下，向孔内挤压形成缩孔。

（2）地质构造中塑性土层，遇水膨胀，形成缩孔。

（3）钻头磨损过快，未及时补焊，从而形成缩孔。

【防治措施】

（1）根据地质钻探资料及钻井中的土质变化，若发现含有软弱层或塑性土时，要注意经常扫孔。

（2）经常检查钻头，当出现磨损时要及时补焊，把磨损较多的钻头补焊后，再进行扩孔至设计桩径。

孔壁坍塌

【原因分析】

（1）由于泥浆稠度小，护壁效果差，出现漏水；或护筒埋置较浅，或周围封堵不密实而出现漏水；或护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水等原因，造成泥浆水头高度不够，对孔壁压力减少。

（2）泥浆相对密度过小，致使水头对孔壁的压力较小。

（3）在松软砂层中钻孔时进尺过快，泥浆护壁形成较慢，并壁渗水。

（4）钻进时未连续作业，中途停钻时间较长，孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2m，降低了水头对孔壁的压力。

（5）操作不当，提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。

（6）钻孔附近有大型设备作业，或有临时通行便道，车辆通行时产生振动。

（7）清孔后未及时浇筑混凝土，放置时间过长。

【防治措施】

（1）在钻孔附近，不要设临时通过便道，禁止有大型设备作业。

（2）在地面埋置护筒时，应在底部夯填50cm厚的粘土，在护筒周围也要夯填粘土，并注意夯实，护筒周围要均匀回填，保证护筒稳固和防止地面水的渗入。

（3）水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥及透层，护筒之间的接头要密封好，防止漏水。

（4）应根据设计部门提供的地质勘探资料，根据地质情况的不同，选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。如在砂层中钻孔时，应加大泥浆稠度，选用较好的造浆材料，提高泥浆的粘度以加强护壁，并适当降低进尺速度。

（5）钻孔时要连续作业，无特殊情况中途不得停钻。

（6）提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁。

（7）若浇筑准备工作不充分,暂时不要进行清孔，清孔合格后要及时浇筑混凝土。

（8）供水时不得将水管直接冲射孔壁，孔口附近不得集聚地表水。

断桩

【原因分析】

（1）混凝土坍落度小，离析或石料粒径较小，在混凝土灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前未能疏通好，不得不提起导管时，从而形成断桩。

（2）由于计算错误致使导管底口距孔底距离较大，致使首批灌注的混凝土不能埋住导管，从而形成断桩。

（3）在导管提拔时，由于测量或计算错误，或盲目提拔导管使导管提拔过量，从而使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层或泥浆与混凝土的混合层中，形成断桩。

（4）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。

（5）导管接口渗漏致使泥浆进入导管内，在混凝土内形成夹层，造成断桩。

（6）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。

（7）由于其他意外原因造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提升，形成断桩。

【防治措施】

（1）导管使用前，要对导管进行检漏和抗拉力试验，以防导管渗漏。每节导管组装编号，导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管。

（2）下导管时，其底口距孔底的距离不大于40~50cm，同时要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1m。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2~4m范围内。

（3）混凝土的坍落度要控制在18~22cm，要求和易性好。若灌注时间较长时，可在混凝土中加入缓凝剂，以防止先期灌注混凝土初凝，堵塞导管。

（4）在钢筋笼制作时，一般要采用对焊，以保证焊口平顺。当采用搭接焊时，要保证焊缝不要在钢筋内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。

（5）在提升导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管，一般情况下一次只能拆除卸一节导管。

（6）关键设备要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。

（7）当混凝土堵塞导管时，可采用拔插抖动导管，当所堵塞的导管长度较短时，也可用型钢插入导管内进行冲击来疏通导管，也可在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。

（8）当钢筋笼卡住导管后，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。

安全注意事项

（1）泥浆池、桩孔周边必须安装警示灯，挂警示带，设安全标志。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必须设有安全防护设施，并有人看守。

（2）钢筋笼加工过程中，不得出现随意抛掷钢筋现象，制作完成的节段钢筋笼滚动前检查滚动方向上是否有人，防止人员被砸伤。氧气瓶与乙炔瓶在室外的安全距离为5m，必须直立放置。

（3）钢筋笼安装过程中必须注意：焊接或者机械连接完毕，必须检查周围是否有人，防止钢筋笼下放时将人碰伤。钢筋笼的吊点必须焊接牢固，起吊时必须设专人指挥，不准斜吊或横向拖拉，确保钢筋笼垂直入钻孔。

（4）导管安装及混凝土浇筑前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。

灌注桩的施工工艺是怎么样的？

灌注桩是一种就位成孔，然后灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩。灌注桩按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。

1、钻孔灌注桩

指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。

根据钻孔机械的钻头是否在土的含水层中施工，又分为泥浆护壁成孔灌注桩、干作业成孔灌注桩及套管护壁灌注桩三种。

（1）泥浆护壁成孔灌注桩施工流程：场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。

（2）干作业成孔灌注桩施工流程：测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇筑混凝土。

2、沉管灌注桩

指利用锤击打桩法或振动打桩法，将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边浇筑混凝土（或先在管内放入钢筋笼），边锤击或振动，边拔管而成的桩。前者称为锤击沉管灌注桩，后者称为振动沉管灌注桩。

沉管灌注桩成桩过程为：桩机就位→锤击（振动）沉管→上料→边锤击（振动）边拔管，并继续浇筑混凝土→下钢筋笼，继续浇筑混凝土及拔管→成桩。

3、人工挖孔灌注桩

指通过人工挖掘形成桩孔，安放钢筋笼，浇筑混凝土而成的桩。

人工挖孔灌注桩的施工程序是：场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重卷扬机或电动葫芦、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁，校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板，支第二节模板，浇筑第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→进行扩底（当需扩底时）→清理虚土、排除积水，检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→浇筑桩身混凝土。

4、爆扩灌注桩

指用钻孔爆扩成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土，然后引爆，使孔底形成扩大头，再放入钢筋笼，浇注桩身混凝土。

桩基施工方法

1、施工概述

本工程桥梁钻孔灌注桩共有160根，直径分别为1.0m、1.2m、1.5m和1.8m，其中直径为1.0m桩，桩长在34m-36m之间，共计8棵；直径为1.2m桩，桩长在44m-52m之间，共计44棵；直径为1.5m桩，桩长在44m-50m之间，共计36棵；直径为1.8m桩，桩长在46m-72m之间，共计72棵；桩基础混凝土为C35防腐混凝土。灌注桩桩顶以下10cm设置永久性钢护筒，壁厚10mm，内径等于桩径，护筒浇筑桩基后不拔除，施工前对钢护筒除锈，施工时应注意钢护筒不可与桩内钢筋笼连接。

2、施工安排

桩基础施工按桥梁总体施工安排，优先施工现浇梁区域的桩基础（B匝道、E匝道、主线右幅Y16～Y19）和主线5#-10#墩位旱地处的桩基础（关系到预制梁的架设），最后施工主线剩余部分（盐池深坑区域）的桩基础。施工工期从年3月20日～年05月15日，共计施工时间57天，预计每天完成3～4根桩。按每台钻机完成钻孔、移机、浇筑混凝土等作业工序时间以2天计算，本工程钻孔灌注桩共需要9台钻机。（包括8台反循环钻机、1台冲击钻机）

3、施工流程

施工准备→测量定位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→安放钢筋笼→二次清孔→浇筑水下混凝土

4、施工方法

（1）、埋设护筒和定位

桩护筒埋设：护筒埋设采用开挖成坑法，根据测量放线施放的桩心点位，周圈根据护筒尺寸开挖，将护筒调正放入其中，护筒外围坑中回填粘土并夯实，保证孔口周围不塌不陷。护筒埋设严格按施工规范要求操作，控制偏差，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，误差不得大于50mm，竖直线倾斜不得大于1%。

（2）、泥浆制备。

泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等，其中以护

壁为主。

泥浆池的挖设需在桥梁投影区域以外，四周用钢管做防护，布设安全防护网。泥浆池使用完毕后，废弃泥浆集中处理。

泥浆的制备采用原土造浆，泥浆在桩位附近泥浆池或在泥浆罐中制作。泥浆性能指标应符合下列规定：

（3）、钻机安装

设备安装：钻机就位前，须将路基垫平填实，钻机按指定位置就位，并须在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度、钻机的水平度等。保证钻机定位牢固可靠，定位准确，用水平尺检查垂直度和水平度。

（4）、钻进

①、钻机就位前，应对钻机的各项准备工作进行检查，包括场地布置与钻机座落处的平整和加固，主要机具的检查和安装，配套设备的就位及水电供应的接通等。

②、钻进应连续进行，不得中断。钻进速度要随时根据穿越地层情况进行调整控制。

③、准备工作完成后，利用钻机、钻斗正转，进行孔内原始面的切削。然后反转提开钻斗、卸土、钻进过程中加入调配好的泥浆，泥浆液面始终保持高于地下水1m，以保证孔内泥浆平衡孔壁，重复以上过程直至完成灌注桩钻进至设计标高。

④、成孔后，项目部主管工程师需测量孔径，成孔允许偏差如下表。为了测量方便准确，还需按桩径做相应的探孔器各一个。

表1 钻孔桩钻孔允许误差

（5）、清孔

①、钻孔至设计高程，经过检查、孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻碴抽净。在钻进至设计深度后，稍稍提起钻头，同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴。

②、清孔时，应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥浆等沉淀物清除。清除次数按图纸要求和清孔后孔底钻渣沉淀厚度的规定值进行。

⑸、吊放钢筋笼

钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层，通过螺旋筋上穿入中心开孔，厚5cm的圆形Ｃ30水泥砂浆垫块来保证，砂浆块按竖向每隔2m设一道， 每一道沿圆周穿入6个布置。

（6）、导管安装

导管使用前，应进行试拼和试压，按自上而下顺序编号。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm；组装时，连接螺栓的螺帽宜在上；水下混凝土宜采用钢导管灌注，导管的内径宜为200~350mm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压水试验。进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力，亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍

试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。导管长度应按孔深、工作平台的高度决定，导管距离孔底的深度控制在25～40cm。导管吊入孔内时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好，在施工过程中应经常对橡胶圈或胶皮垫进行检查，存在问题及时更换。

导管用Ф300mm的钢管，壁厚4mm，每节长2.0～5.0m，配1～2节长1.0～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管作水压和接头抗拉试验，并保证不漏水。混凝土浇筑架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。

（7）、二次清孔

在安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，置换出沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉碴厚度在100mm以内，此时清孔完成，立即浇筑混凝土。

（8）、灌注水下混凝土

先灌入首批混凝土，首批混凝土要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于2m深。首节导管安装混凝土隔水栓，当混凝土装满料斗后，开启隔水栓，混凝土下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。随着浇筑连续进行，随浇筑随拔管，中途停歇时间不超过15min。在整个浇筑过程中，导管在混凝土埋深为2～6m。

灌注桩施工工艺你了解多少？一文让你快速掌握

灌注桩施工工艺流程

1 、施工流程：

2、 成孔方法

（1）钻机选型

施工以旋挖钻为主，辅以冲击钻机进行造孔施工，并选用粘土或优质泥浆护壁。

3、施工准备

在四通一平的基础上，钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。

（1）桩位测量放样

（2）场地平整

（3）埋设护筒

护筒用5～8毫米的钢板制作，其内径为1.20～1.40米，高度1.70米。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。其底部埋置在地表下1.5米中，护筒顶高出地面0.2米。

护筒埋设一般采用挖埋法，即用专用钻斗挖除或人工开挖所要埋护筒的土层后，将护筒放入其中。埋设应准确、水平、垂直、稳固，护筒的四周应回填粘土并夯实。

护筒就位后与桩中心位的校准也是关键，可在护筒安设后，在护筒口上焊上一十字钢筋架，在十字架中心挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置，护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密。如采用压入法安装护筒时，在压入时应防止护筒卷口。

（4）钻机就位

立好钻架并调整，将钻头吊起，徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻盘吊起，垫方木于钻盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔，安装钻盘，要求钻盘中心与钻架上的起吊滑轮在一铅垂线上，钻杆位置偏差不大于2厘米。

（5）泥浆的制备及循环净化

采用泥浆搅拌机制浆或钻孔自造浆。若采用泥浆搅拌机制浆，则应根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉淀池，并用循环槽连接。若采用钻孔自造浆，则在钻孔过程中经常向孔内投入粘土即可。

泥浆造浆材料选用优质粘土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负责泥浆配合比试验，对全部桩基的泥浆进行合理配备。

在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。

4、钻孔

选用配备了重型机锁钻杆的旋挖钻机钻孔，确保在密实地层的施工效率。成孔前检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。

成孔中，按施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

当旋挖钻机钻孔到达岩石后，如果钻不动岩石时，则该用冲击钻机钻其下的岩石层，直到设计深度为止。

5、清孔

钻孔到设计孔深后，测试泥浆指标，发现超标，需要通过换浆调整，使泥浆指标符合设计规范要求。然后将清底钻头放入孔底清孔，捞去沉渣。

清孔采用气举法。清孔时孔内泥浆面应不低于孔口下1.0米，且高出地下水位1.0～1.5米以上。

清孔结束，自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量，作为浇注前测沉淤的依据。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

6、钢筋笼加工及吊放

（1）钢筋骨架制作

钢筋笼骨架在制作场内采用胎具成型法一次性制作，用槽钢和钢板焊成组合胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。

（2）钢筋骨架保护层的设置

钢筋骨架保护层焊在骨架主筋外侧。沿钻孔竖向每隔2m设置一道，每道沿圆周对称的设置4个保护层。

（3）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装

钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的

方木，以免受潮或沾上泥土。每个钢筋笼制作好后要挂上标志牌，便于使用时按桩号装车运出。

钢筋笼入孔时，用25吨吊车吊装。在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。钢筋笼定位后，在6小时内浇注混凝土，防止坍孔。

7、 二次清底

钢筋笼下设完毕后，需要采用无收缩水文测绳、标准测锤测沉淤值，超出控制范围的桩孔需要作二次清底。二次清底采用气举法，合格之后立即下设浇注导管进行水下混凝土灌注。

8、 下设导管

桩基混凝土采用泥浆下直升导管法灌注施工，选用圆形螺旋快速接头导管，其上端接浇筑漏斗，并由吊车或钻机悬吊，以便灌注及起拔时导管可作上下垂直移动。

第一次使用导管前需要检查导管是否漏气、漏水和变形，接头连接是否牢固可靠，丈量导管组装后的实际长度，并且要定期进行接长水密性试验，试水压力为0.2～0.5兆帕。导管间连接要安放密封圈。

导管要依次下放，并要记录好导管下设顺序、每根导管根数、每根导管的长度。

下设导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起15～30厘米，开始浇注水下混凝土。混凝土灌注期间使用钻架或吊车吊放拆卸导管。

9、灌注水下混凝土

（1）混凝土拌和与运输

混凝土拌和拌和机，配料采用自动配料系统。混凝土水平运输采用搅拌运输车由现场拌和站运至各桩浇筑点直接入仓进行浇筑。

(2)混凝土浇筑

<1>浇筑方法

采用泥浆下直升导管法灌注水下混凝土。

<2>开浇

开浇采用隔水胶球法。在导管开浇前，应预备好足够数量的混凝土(考虑导管内容积及封埋导管1.0米深的方量)后方可进行开浇。开浇前，导管内放置略小于导管内径的隔离胶球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土。

<3>浇筑过程控制

灌注混凝土一旦开浇后，应连续进行，不得中断。

浇筑过程中，导管埋入混凝土的深度不得小于2.0米，亦不宜大于6米，以便起拔并严禁将导管拔出混凝土面。

每隔30分钟测量一次桩孔内混凝土面深度，指导导管的拆卸工作。当浇筑方量与混凝土顶面位置不相符时，应及时分析原因，找出问题所在，及时处理。

浇注过程中，密切注意孔口情况，若发现钢筋笼上浮，应稍作停浇，同时，在钢筋笼上面加压重物，在不超过规定的中断时间内继续浇注。

不符合质量要求的混凝土严禁浇入导管内。

混凝土面上升速度控制在2米每分钟以上，事故中断处理应快速，不应超过相应混凝土的初凝时间。

灌注时，混凝土置换出的泥浆通过泥浆排污水沟排到其它正在施工的桩孔中或沉淀池，以防止泥浆溢出污染环境。

混凝土应连续灌注，灌注的桩顶标高应比设计桩顶标高高出0.5米，以保证混凝土强度，多余部分在承台混凝土施工前凿除，桩头应无松散层。

处于地面或桩顶以下的井口整体式钢护筒，在灌注混凝土后立即拔出。