公路桥涵施工技术规范(四)
6 灌注桩基础
6.1 一般规定
6.1.1 本章适用于钻、挖孔灌注桩施工。
6.1.2 灌注桩施工应具备工程地质资料和水文地质资料,水、水泥、砂、石、钢
筋等原材料及制品的质量检验报告。
6.1.3 灌注桩施工时,应按有关规定制定安全生产、保护环境等措施。
6.1.4 灌注桩施工应有完善的施工记录。
6.2 钻孔灌注桩
6.2.1 施工平台与护筒
1 施工平台
1)场地为浅水时,宜采用筑岛法施工。筑岛的技术要求应符合本规范第7 章
的有关规定。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定;高度应高于最高施
工水位0.5~1.0m。
2)场地为深水时,可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台,
也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定,能承受工作时所有静、动荷载。平台
的设计与施工可按本规范的有关规定执行。
(1)钢管桩施工平台施工质量要求:
①钢管桩倾斜率在1%以内;
②位置偏差在300mm 以内;
③平台必须平整,各联接处要牢固,钢管桩周围需要抛砂包,并定期测量钢
管桩周围河床面标高,冲刷是否超过允许程度;
④严禁船只碰撞,夜间开启平台首尾示警灯,设置救生圈以保证人身安全。
(2)双壁钢围堰平台,应符合本规范4.2.8 条的规定。
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2 护筒设置
1)护筒内径宜比桩径大200~400mm。
2)护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为
50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位,水域可依靠导向架定位。
3)旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分
层夯实。
4)水域护筒设置,应严格注意平面位置、竖向倾斜和两节护筒的连接质量均
需符合上述要求。沉人时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的方法。
5)护筒高度宜高出地面0.3m 或水面1.0~2.0m。当钻孔内有承压水时,应高
于稳定后的承压水位2.0m 以上。若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下
水位很多,应先做试桩,鉴定在此类地区采用钻孔灌注桩基的可行性。当处于潮
水影响地区时,应高于最高施工水位1.5~2.0m,并应采用稳定护筒内水头的措
施。
6)护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,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混凝土的顺利进行。
有冲刷影响的河床,应沉人局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m。
7)护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
6.2.2 泥浆的调制和使用技术要求
1 钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,其
性能指标可参照表6.2.2 选用。
表6.2.2 泥浆性能指标选择
泥浆性能指标
钻孔
方法
地层
情况 相对密
度
粘度
(Pa°
s)
含砂
率
(%)
胶体
率
(%)
失水
率
(ml
/
30mi
n)
泥皮
厚
(mm/3
0min)
静切力
(Pa)
酸碱
度
(pH)
正循
环
一般地
层
易坍地
层
1.05~
1.20
1.20~
1.45
16~
22
19~
28
8~4
8~4
≥96
≥96
≤25
≤15
≤2
≤2
1.0~
2.25
3~5
8~
10
8~
10
反循
环
一般地
层
易坍地
层
卵石土
1.02~
1.06
1.06~
1.10
1.10~
1.15
16~
20
18~
28
20~
35
≤4
≤4
≤4
≥95
≥95
≥95
≤20
≤20
≤20
≤3
≤3
≤3
1~2.5
1~2.5
1~2.5
8~
10
8~
10
8~
10
推钻
冲抓
一般地
层
1.10~
1.20
18~
24 ≤4 ≥95 ≤ ≤3 1~2.5 8~11
冲击
易坍地
层
1.20~
1.40
22~
30 ≤4 ≥95 ≤ ≤3 3~5 8~11
注:①地下水位高或其流速大时,指标取高限,反之取低限;
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②地质状态较好,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限;
③在不易坍塌的粘质土层中,使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时,可
用清水提高水头(≥2m)维护孔壁;
④若当地缺乏优良粘质土,远运膨润土亦很困难,调制不出合格泥浆时,
可掺用添加剂改善泥浆性能,各种添加剂掺量可按附录C?1 选取;
⑤泥浆的各种性能指标测定方法见附录C?2。
2 直径大于2.5m 的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高,泥浆的选择应根
据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂,
覆盖层较厚,护筒下沉不到岩层的情况下,宜使用丙烯酰胺即PHP 泥浆,此泥
浆的特点是不分散、低固相、高粘度。
6.3 钻孔施工
6.3.1 一般要求
1 钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
2 钻孔时,应按设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻机和泥浆。
3 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。
4 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。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随
时改正。应经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记人记录表
中并与地质剖面图核对。
6.3.2 钻孔灌注桩钻进的注意事项
1 无论采用何种方法钻孔,开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进,待
导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
2 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,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80
%。
3 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
重新压人钻进。
4 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粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
5 变截面桩的施工
全断面一次成孔或再分级扩孔钻进,分级扩孔时变截面桩开始用大直径钻
头,钻到变截面处换小直径钻头钻进,达到设计高程后,再换钻头扩孔到设计直
径,依次作业2~3 次直到完成符合设计要求的变截面桩。钻孔时为保持孔壁稳
定,覆盖层进尺不能过快,宜采用减压吊钻钻进。
6.4 清 孔
6.4.1 清孔要求
1 钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合表6.8.3 的要
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求后方可清孔。
2 清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。
3 在吊人钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标
和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混
凝土。
6.4.2 清孔时应注意事项
1 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。
2 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,防止坍
孔。
3 无论采用何种方法清孔,清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试
验,试验结果应符合表6.8.3 的规定。灌注水下混凝土前,孔底沉淀土厚度应符
合表6.8.3 的规定。
4 不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
6.5 灌注水下混凝土
6.5.1 钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求
1 钢筋骨架的制作应符合设计要求和本规范第10 章的有关规定。
2 长桩骨架宜分段制作,分段长度应根据吊