桩基础施工的方法有哪些

桩基础施工的方法有:

灌注桩施工

灌注桩，是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩、套管成孔的灌注桩和爆扩成孔的灌注桩等。灌注桩施工工艺近年来发展很快，还出现夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等一些新工艺。

灌注桩施工-干作业成孔

干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质，不需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔。

施工工艺流程

场地清理→测量放线定桩位→桩机就位→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→浇筑孔内混凝土。

施工注意事项

①开始钻孔时，应保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。

②发现钻杆摇晃、移动、偏斜或难以钻进时，应提钻检查，排除地下障碍物，避免桩孔偏斜和钻具损坏。

③钻进过程中，应随时清理孔口粘土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况，应停止钻孔，同有关单位研究处理。

④钻头进入硬土层时，易造成钻孔偏斜，可提起钻头上下反复扫钻几次，以便削去硬土。若纠正无效，可在孔中局部回填粘土至偏孔处0．5m以上，再重新钻进。

⑤成孔达到设计深度后，应保护好孔口，按规定验收，并做好施工记录。

⑥孔底虚土尽可能清除干净，可采用夯锤夯击孔底虚土或进行压力注水泥浆处理，然后快吊放钢筋笼，并浇筑混凝土。混凝土应分层浇筑，每层高度不大于1．5m。

螺旋钻机

螺旋钻孔机是利用动力旋转钻杆，使钻头的螺旋叶片旋转削土，土块沿螺旋叶片上升排出孔外。

钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成，用于地下水位以上的粘土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔，成孔孔径为300mm～600mm，钻孔深度8—12m。配有多种钻头，以适应不同的土层。

1一电动机；2一变速器；3一钻杆；4一托架；5一钻头；6一立柱；

7一斜撑；8一钢管；9一钻头接头；10一刀板；11一定心尖

在软塑土层，含水量大时，可用疏纹叶片钻杆，以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中，或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀地钻进。操作时要求钻杆垂直，钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能是遇到石块等异物，应立即停机检查。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为300~600mm，钻孔深度8~20m。钻进速度应根据电流变化及时调整。在钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况，应及时研究解决。

灌注桩施工-泥浆护壁成孔

泥浆护壁成孔灌注桩施工

泥浆护壁成孔灌注桩是利用泥浆护壁，钻孔时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔，而后吊放钢筋笼，水下灌注混凝土而成桩。成孔方式有正(反)循环回转钻成孔、正(反）循环潜水钻成孔、冲击钻成孔、冲抓锥成孔、钻斗钻成孔等。

施工工艺流程

(1)测定桩位。

平整清理好施工场地后，设置桩基轴线定位点和水准点，根据桩位平面布置施工图，定出每根桩的位置，并做好标志。施工前，桩位要检查复核，以防被外界因素影响而造成偏移。

(2)埋设护筒。

护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用4—8mm厚钢板制成，内径比钻头直径大100—200mm，顶面高出地面0．4～0.6m，上部开1一2个溢浆孔。埋设护筒时，先挖去桩孔处表土，将护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1．5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时，坑的直径应比护筒外径大0．8～1．0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填人粘土并分层夯实。

(3)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。

泥浆制备方法应根据土质条件确定：在粘土和粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆，排渣泥浆的密度应控制在1．1～1．3g／cm3；在其他土层中成孔，泥浆可选用高塑性(Ip≥17)的粘土或膨润土制备；在砂土和较厚夹砂层中成孔时，泥浆密度应控制在1．1—1．3g／cm3；在穿过砂夹卵石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1．3～1．5g／cm3。施工中应经常测定泥浆密度，并定期测定粘度、含砂率和胶体率。泥浆的控制指标为粘度18～22s、含砂率不大于8％、胶体率不小于90％，为了提高泥浆质量可加入外掺料，如增重剂、增粘剂、分散剂等。施工中废弃的泥浆、泥渣应按环保的有关规定处理。

(4)成孔方法

回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。

正循环回转钻机工作原理

a)、正循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，由泥浆泵往钻杆输进泥浆，泥浆沿孔壁上升，从孔口溢浆孔溢出流人泥浆池，经沉淀处理返回循环池。正循环成孔泥浆的上返速度低，携带土粒直径小，排渣能力差，岩土重复破碎现象严重，适用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土等地层，对于卵砾石含量不大于15％、粒径小于10mm的部分砂卵砾石层和软质基岩及较硬基岩也可使用。桩孔直径不宜大于1000mm，钻孔深度不宜超过40m。一般砂土层用硬质合金钻头钻进时，转速取40～80r／min，较硬或非均质地层中转速可适当调慢，对于钢粒钻头钻进时，转速取50~120r／min，大桩取小值，小桩取大值；对于牙轮钻头钻进时，转速一般取60—180r／min，在松散地层中，应以冲洗液畅通和钻渣清除及时为前提，灵活确定钻压；在基岩中钻进时，可以通过配置加重铤或重块来提高钻压；对于硬质合金钻钻进成孔，钻压应根据地质条件、钻杆与桩孔的直径差、钻头形式、切削具数目、设备能力和钻具强度等因素综合确定。

1一钻头；2--泥浆循环方向；3一沉淀池；4--泥浆池；5一泥浆泵；6--水龙头；7一钻杆；8一钻机回转装置

反循环回转钻机工艺原理

b)、反循环回转钻成孔由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，利用泵吸、气举、喷射等措施抽吸循环护壁泥浆，挟带钻渣从钻杆内腔抽吸出孔外的成孔方法。根据抽吸原理不同可分为泵吸反循环、气举反循环和喷射{射流)反循环三种施工工艺，泵吸反循环是直接利用砂石泵的抽吸作用使钻杆的水流上升而形成反循环；喷射反循环是利用射流泵设出的高速水流产生负压使钻杆内的水流上升而行程反循环；气举反循环是利用送人压缩空气使水循环，钻杆内水流上升速度与钻杆内外液柱重度差有关，随孔深增大效率增加。当孔深小于50m时，宜选用泵吸或射流反循环；当孔深大于50m时，宜采用气举反循环。

1一钻头；2--新泥浆流向；3一沉淀池；4--砂石泵；5一水龙头；6一钻杆；7--钻机回转装置；8—混合液流向

（5)清孔。

当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔，目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载能力，确保桩基质量。清孔方法有真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法。

清孔应达到如下标准才算合格：一是对孔内排出或抽出的泥浆，用手摸捻应无粗粒感觉，孔底500mm以内的泥浆密度小于1．25g／cm3(原土造浆的孔则应小于1．1g／cm3)；二是在浇筑混凝土前，孔底沉渣允许厚度符合标准规定，即端承桩≤50mm，摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm，摩擦桩≤300mm。

(6)吊放钢筋笼。

清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼一般都在工地制作，制作时要求主筋环向均匀布置，箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。分段制作的钢筋笼，其接头采用焊接且应符合施工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器，以确保保护层厚度。为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍，并在钢筋笼内每隔3—4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在吊放入孔后拆除。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放人，防止碰撞孔壁。

若造成塌孔或安放钢筋笼时间太长，应进行二次清孔后再浇筑混凝土。

灌注桩施工-套管成孔

沉管灌注桩施工过程

套管成孔灌注桩是利用锤击打桩法或振动沉桩法，将带有活瓣式桩靴或带有预制混凝土桩靴的钢套管沉入土中，然后边拔套管边灌注混凝土而成。若配有钢筋时，则在浇注混凝土前先吊放钢筋骨架。利用锤击沉桩设备沉管、拔管，称为锤击沉管灌注桩；利用激振器的振动沉管、拔管，称为振动沉管灌注桩。

锤击沉管灌注桩

锤击沉管灌注桩的机械设备由桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组、行走机构组成。

锤击沉管桩适用于一般粘性土、淤泥质土、砂土和人工填土地基，但不能在密实的砂砾石、漂石层中使用。它的施工程序一般为：定位埋设混凝土预制桩尖→桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土(中间插入吊放钢筋笼)→成桩。

锤击沉管灌注桩施工

施工时，用桩架吊起钢桩管，对准埋好的预制钢筋混凝土桩尖。桩管与桩尖连接处要垫以麻袋、草绳，以防地下水渗入管内。缓缓放下桩管，套人桩尖压进土中，桩管上端扣上桩帽，检查桩管与桩锤是否在同一垂直线上，桩管垂直度偏差≤0．5％时即可锤击沉管。先用低锤轻击，观察无偏移后再正常施打，直至符合设计要求的沉桩标高，并检查管内有无泥浆或进水，即可浇筑混凝土。管内混凝土应尽量灌满，然后开始拔管。凡灌注配有不到孔底的钢筋笼的桩身混凝土时，第一次混凝土应先灌至笼底标高，然后放置钢筋笼，再灌混凝土至桩顶标高。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌人的混凝土量为限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面的下降情况。

锤击沉管桩混凝土强度等级不得低于C20，每立方米混凝土的水泥用量不宜少于300Kg。混凝土坍落度在配钢筋时宜为80—100mm，无筋时宜为60～80mm。碎石粒径在配有钢筋时不大于25mm，无筋时不大于40mm。预制钢筋混凝土桩尖的强度等级不得低于C30。混凝土充盈系数(实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比)不得小于1．0，成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高500mm。

振动沉管灌注桩

振动锤桩

振动沉管灌注桩是利用振动桩锤(又称激振器)、振动冲击锤将桩管沉人土中，然后灌注混凝土而成。这两种灌注桩与锤击沉管灌注桩相比，更适合于稍密及中密的砂土地基施工。振动沉管灌注桩和振动冲击沉管桩的施工工艺完全相同，只是前者用振动锤沉桩，后者用振动带冲击的桩锤沉桩。

振动灌注桩可采用单打法、反插法或复打法施工。

单打法是一般正常的沉管方法，它是将桩管沉人到设计要求的深度后，边灌混凝土边拔管，最后成桩。适用于含水量较小的土层，且宜采用预制桩尖。桩内灌满混凝土后，应先振动5—10s，再开始拔管，边振边拔，每拔0．5～1．0m停拔振动5—10s，如此反复进行，直至桩管全部拔出。拔管速度在一般土层内宜为1．2～1．5m／min，用活瓣桩尖时宜慢，预制桩尖可适当加快，在软弱土层中拔管速度宜为0．6～0．8m／min。

反插法是在拔管过程中边振边拔，每次拔管0．5～1．0m，再向下反插0.3～0．5m，如此反复并保持振动，直至桩管全部拔出。在桩尖处1．5m范围内，宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时，应放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。

复打法是在单打法施工完拔出桩管后，立即在原桩位再放置第二个桩尖，再第二次下沉桩管，将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压，扩大桩径，然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷，如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷，局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必须在第一次灌注的混凝土初凝之前完成。

钻孔桩泥浆外运怎样计算

钻孔灌注砼桩泥浆外运（不论预、结算）均按钻孔灌注桩的砼体积（不包括充盈系数）计算。计算公式为：工程量＝设计桩孔深度×设计桩截面面积。

冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：

平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。

为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合。

扩展资料：

将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。

清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。

参考资料来源：百度百科--钻孔灌注桩

参考资料来源：百度百科--泥浆

参考资料来源：百度百科--钻孔

钻孔灌注桩基础施工技术要点和注意事项

1、钻孔的方法和原理可以分以下几种：

螺旋钻孔、

正循环回转钻孔、

反循环回转钻孔、

潜水钻机钻孔、

冲抓钻孔、

冲击钻孔、

钻斗钻成孔。

2、施工准备

钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。场地位于浅水、陡坡、淤泥中时，可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台。当位于深水时，可插打临时桩搭设固定工作平台，在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，采用起吊设备插打水中墩钢护筒。工作平台必须坚固稳定，能承受施工作业时所有静、活荷载，同时还应考虑施工设备能安全进、出场。.

3、埋置钢护筒

护筒的作用：

固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入；l增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。

护筒的制作要求：

护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。

钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~10cm。

护筒上部设1～2个溢浆孔；护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。

用回转钻机钻孔的宜加大20～30厘米；

用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30～40厘米。

护筒的埋设要求：

钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒；

埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法；

埋置深度一般情况为2—4米，特殊情况应加深；

护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求。

△埋设钢护筒

(1)水中墩钢护筒

在钻孔平台上拼装钢护筒导向架，测量放线定桩位→对接钢护筒→整体起吊钢护筒入水→调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定→安装震动打桩锤振动下沉→安装钻机开始水上钻孔桩施工。在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、跟踪监测、调整，满足规范要求，保证钻孔桩施工顺利进行。钢护筒采用厚度为4～12mm的Q235钢板卷制，护筒内径应比桩直径大20-40cm。钢护筒在车间分节制造，在平台对接后整体下沉，下沉中随时用木楔在导向架与护筒之间调整偏差，护筒底口要求到达卵石层顶面。护筒顶口宜高出施工水位或地下水位1.0-2.0m。

(2)浅滩地和陆地钻孔桩钢护筒

对河滩内桩位施工前应筑岛，岛的高度应高出施工地面0.5m，护筒高度宜高出地面0.3m。当钻孔内有承压水时，应高出稳定后的承压水位2.0m以上。钢护筒采用厚度为4～12mm的Q235钢板卷制，内径比桩径应大于20-40cm。护筒埋置深度符合下列规定：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，护筒宜埋入河床面以下1m。

△护筒上拉十字线

4、泥浆拌制

在钻孔桩施工中，泥浆的作用是对孔壁增加静压力，并在孔壁造成一层泥皮，阻隔含水层，保护孔壁免于坍塌。钻孔泥浆一般由水、黏土（膨润土）和添加剂按适当配合比配置而成，良好的泥浆其胶体率不低于95%，含砂率不大于4%。桩基施工前，要开挖好泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。

△泥浆池

6、钻孔施工

(1)一般要求：

钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常注意地质变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录本并与设计地质资料相比较。

(2)钻进：

①正循环钻孔施工：

正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。

正循环成孔的特点：

设备简单，操作方便，工艺成熟，当孔深不太深，孔径小于800mm时钻进效率高。当桩径较大时，钻杆与孔壁间的环形断面较大，泥浆循环时返流速度低，排碴能力弱。如使泥浆返流速度增大到0.20m/s~0.35m/s，则泥浆泵的排量需很大，有时难以达到，此时不得不提高泥浆的相对密度和粘度。但如果泥浆相对密度过大，稠度大，难以排出钻碴，孔壁泥皮厚度大，影响成桩和清孔。

△正循环钻孔施工

②反循环钻孔施工：

反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。

反循环成孔的特点：

泥浆从钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔，来冷却钻头并携带沉碴由钻杆内腔返回地面的一种钻进工艺。由于钻杆内腔断面积比钻杆与孔壁间的环状断面积小得多，因此，泥浆的上返速度大，一般可达2m/s~3m/s多，是正循环工艺泥浆上返速度的数十倍，因而可以提高排碴能力，保持孔内清洁，减少钻碴在孔底重复破碎的机会，能大大提高成孔效率。这种成孔工艺是目前大直径成孔施工的一种有效的先进的成孔工艺，因而应用较多。

△反循环钻孔原理图

△反循环钻孔施工

③冲击钻孔：

冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度，靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。冲击钻头形式有十字形、工字形、人字形等，一般常用十字形冲击钻头。冲孔前应埋设钢护筒，并准备好护壁材料。冲击钻主要用于在岩层中成孔，成孔时将冲锥式钻头提升一定高度后以自由下落的冲击力来破碎岩层，然后用掏碴筒来掏取孔内的碴浆。

△手动冲击钻

△自动冲击钻

△十字钻头

④钻斗钻孔(旋挖)

主要钻进工艺有三种：干式钻进、清水孔钻进和泥浆护壁钻进。l其主要特点为自带履带移动方便和成孔速度快，孔底干净。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。

△旋挖钻机钻孔

⑤全套管冲抓成孔

特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高；成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。

冲抓锥，锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。

冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。

适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。

△全套管冲抓成孔

△掏渣筒

△冲锥式钻头

⑥潜水钻机成孔

潜水钻机是一种旋转式钻孔机，其防水电机变速机构和钻头密封在一起，由桩架及钻杆定位后可潜入水、泥浆中钻孔。注入泥浆后通过正循环或反循环排渣法将孔内切削土粒、石渣排至孔外。

潜水钻机是将电机、变速机构与底部钻头结合成一密封的专用钻孔机械。这种机械体积小、质量轻、携带方便，桩架轻便、移动灵活，钻进速度快(0.3～2.0m/min)，钻机噪音小，钻孔效率高。最大成孔直径0.8-2m,钻进深度50m。

△潜水钻机

⑦全叶螺旋钻孔机成孔

成孔直径400-600mm，深度8－12m。适应于地下水位以上的一般粘性土、砂土、人工填土地基。不宜用于地下水位以下的土层成孔作业及淤泥质土。

△螺旋钻钻孔施工

无论采用何种方法钻孔，开孔的孔位必须准确，开孔时均应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。采用正、反循环钻孔（含潜水钻）均应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力，而孔底承受的钻机不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。用全护筒法钻进时，为使钻机安装平正，压进的首节护筒必须竖直。钻孔开始后应后随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移，应将护筒拔出，调整后重新压入钻进。

在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。处理孔内事故停钻必须将钻头提出孔外。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土质并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

(3)清孔

当钻孔达到设计标高后，应及时进行清孔，目的是减少孔底沉渣厚度，确保桩基承载力；置换孔内泥浆，降低泥浆比重和含砂率，保证混凝土的灌注质量。

清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等，可根据具体情况选择使用。

成孔检查合格后应立即进行清孔，清孔方法应根据成孔工艺、机械设备、工程地质情况确定，主要有吸泥法、换奖法、掏渣法等；浇注水下砼前若设计无要求时，摩擦桩沉渣厚度应小于30厘米，嵌岩桩应小于10厘米；清孔后泥浆指标应符合以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手模无2~3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1；含砂率小于2%；黏度为17-20s。

清孔应注意：

严禁采用加大孔深的方法代替清孔，（旋挖钻机必须配备清孔设备）混凝土灌注前应通知现场监理检查沉渣厚度，满足要求后，方可灌注。

△循环排查法

(4)钻孔质量检验

钻孔成孔后应进行成孔检查，检查内容应包括孔位中心、孔深、孔径、倾斜度等。并应通知设计配合人员进行现场地质确认。

钻孔成孔检查项目及允许偏差：孔径、孔深应符合设计要求；孔位中心允许偏差100mm,倾斜度1%。

钻孔质量检验注意：

成孔检查时，应在成孔的第一时间通知现场监理进行验收；

此时检孔器制作的要求：

要有足够的刚度，外径要与设计桩径相同；检孔器长度宜为4-5倍设计桩径，且不宜小于6米；检孔器两端宜作成锥行，高度不宜小于检孔器半径。

△孔底沉渣检查

6、钢筋笼施工

钢筋笼加工：

钢筋笼在钢筋加工车间分段制作，或现场制作，以定尺钢筋长度为宜。主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。

钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。桩身钢筋笼分段制作完后，吊运至现场边下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不小于10d，双面焊不应小于5d。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。

△钢筋笼制作

钢筋笼起吊与安装：

为了保证骨架起吊时不变形，宜用两点起吊。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点之间。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍微提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二点的不断提升，慢慢放松第一吊点，知道骨架与地面垂直，停止起吊。当骨架进入孔口后，应将其扶正，缓缓下降，严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。钢筋笼接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，轻起轻落和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否坍孔。

△钢筋笼起吊

△钢筋笼对孔安放

△焊吊筋防止浇筑砼时钢筋笼上浮

7、水下灌注混凝土

安装导管：

导管使用前应组装编号，根据孔深计算导管长度及节数，导管应顺直并进行水密试验，确认导管不漏水及拆接情况良好才能下入孔中。下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼，并做好记录。

二次清孔完毕，将导管轻轻下放到底，然后再往上提升25～40cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。

灌注水下混凝土：

计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土1m-3m深，当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当放大。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。

桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为25～30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。

灌注开始后，应紧凑连续地进行，中途不得停歇。在灌注过程中，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。

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。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5m～1.0m。

△水下混凝土灌注

8、常见钻孔事故及处理方法

(1)坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降；孔口冒细密的水泡；出渣量显著增加而不见进尺或进尺甚少；孔深突然变浅钻头达不到原来孔深；钻机负荷显著增加等。

坍孔原因：

泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。在松软砂层中钻进进尺太快。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。孔内水位低于地下水位。孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

坍孔的预防和处理：

在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆的优质泥浆或投放黏土、片石低垂冲击使黏土膏、片石等挤入孔壁。

发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻或下钢护筒到未坍处以下至少1m。

如发生孔内坍塌，不严重者，可加大泥浆比重继续钻机，较严重者，应判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，甚至应全部回填再钻，钻孔之前应待回填物沉积密实后再行钻进。

清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。

吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

(2)钻孔偏斜

偏斜原因：

钻孔中遇有较大的孤石或探头石；在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移；钻杆弯曲，接头不正。

预防和处理：

安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。

钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。

(3)掉钻落物

掉钻落物原因：

卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。钻杆接头不良或滑丝。电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。转向环、转向套等焊接处断开。操作不慎，落入扳手、撬棍等物。

预防措施：

开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

处理方法：

掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。

(4)糊钻和埋钻

糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中，糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚至不进尺出现憋泵现象。

预防和处理办法：

对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；严重糊钻，应停钻，清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。

(5)扩孔和缩孔

扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，各种钻孔方法均可能发生，若因孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

缩孔原因有两种：

一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；

另一种是由于地层中有软塑土，俗称橡皮土，遇水膨胀后使孔径缩小，为防止缩孔，前者应即时修补磨耗的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁快转慢进，并复转二三次，或使用卷扬机吊住钻捶上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直到缩孔部位达到设计孔径为止。

(6)梅花孔(或十字孔)

常发生在以冲击锥钻进时，冲成的孔不圆，发生如图的形状，叫做梅花孔或十字孔。

形成原因：

锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。

预防办法：

应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。用低冲程时，每冲击一段换用高一些冲程冲击，交替冲击修整孔形。出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。

(7)卡锥：常发生在以冲击锥钻进时

原因：钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住。未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥，如图3-47（a）所示。伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶，如图3-47（b）所示。孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥，如图3-47（c）所示。在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。

处理方法：

当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾往后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后强行提出。使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。用以上方法提升锥无效时，可试用水下爆破提锥法。将防水炸药（小于1kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。

(8)外杆折断：

常见于旋转钻机。l折断原因：用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。

预防和处理：

不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。在钻进中若遇异物，须以处理后再钻进。如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。

(9)钻孔漏浆

漏浆原因：在透水性强的砂砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。

处理办法：

凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。l属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。

(10)钻孔桩断桩常见事故及处理

①首批混凝土封底失败事故原因及预防措施：

导管底距离孔底大高或太低。原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1m以上）。太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。

首批混凝土数量不够。原因：由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。

首批混凝土品质太差。原因：首批砼和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。

导管进浆：导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。

处理办法：首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。

②供料和设备故障使灌注停工

事故原因：

由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。预防措施：施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案

处理方法：

如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔；如断桩距离地面较浅，可采用接桩；如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。

③灌注过种中坍孔

原因：由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。预防措施：详见常见钻孔事故和处理方法。

处理办法：如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。

④导管拨空、掉管:

事故原因：由于测量和计算错误，致使灌注砼时导管拨空，对管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管。预防措施：应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。掉管原因：导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。预防措施：每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。

处理办法：混凝土面距离地面较深时应重新成孔。混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。

⑤灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。

事故原因：混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小；混凝土和易性太差；导管埋深过大；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；导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。

补救措施：提起导管，减少导管埋深；接长导管，提高导管内混凝土柱高；可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。

⑥灌注高度不够

事故原因：测量不准确；桩头预留量太少。预防措施：可采用多种方法测量，确保准确；桩头超灌预留量可适当加大。

处理办法：挖开桩头，重新接桩处理。

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旋挖钻钻孔桩施工正常浇筑的充盈系数是多少

旋挖钻钻孔桩施工正常浇筑的充盈系数是在1.1之内。

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段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，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。