2023年一级建造师学习第21天：桥梁钻孔灌注桩基础（桥梁建造师正版）

学习导图

二、钻孔灌注桩基础

依据成桩方式可分为泥浆护壁成孔、干作业成孔、沉管成孔灌注桩及爆破成孔，施工机具类型及土质适用条件可参考表1K412022。

成桩方式与设备		适用土质条件
泥浆护壁成孔桩	正循环回转钻	黏性土、粉砂、细砂、中砂、粗砂，含少量砾石、卵石（含量少于20%）的土、软岩。
	反循环回转钻	黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含量少于20%，粒径小于钻杆内径2/3）的土。
	冲击钻	黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。
	旋挖钻	黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层。
	潜水钻	黏性土、淤泥、淤泥质土及砂土。

成桩方式与设备		适用土质条件
干作业成孔桩	冲抓钻	黏土层、粉土、砂、填土、碎石、风化岩。
	长螺旋钻孔	地下水位以上的黏性土、砂土及人工填土非密实的碎石类土、强风化岩。
	钻孔扩底	地下水位以上的坚硬、硬塑的黏性土及中密以上的砂土风化岩层。
	人工挖孔	地下水位以上的黏性土、黄土及人工填土。
沉管成孔桩	夯扩	桩端持力层为埋深不超过20m的中、低压缩性黏性土、粉土、砂土和碎石类土。
沉管成孔桩	振动	黏性土、粉土和砂土。
爆破成孔		地下水位以上的黏性土、黄土碎石土及风化岩。

（1）泥浆制备根据施工机具、工艺及穿越土层情况进行配合比设计，宜选用高塑性黏土或膨润土。

（2）护筒埋设深度应符合有关规定。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。

（3）灌注混凝土前，清孔后的泥浆相对密度应小于1.10；含砂率不得大于2%；粘度不得大于20Pa·S。

（1）泥浆护壁成孔时根据泥浆补给情况控制钻进速度；保持钻机稳定。

（2）钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻，待采取相应措施后再进行钻进。

（3）钻孔达到设计深度，灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度应符合设计要求。设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm；摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。

端承桩：只靠桩端的支承力起作用，桩表面与土的摩擦力可忽略不计。

摩擦桩：桩上的荷载大部分靠桩周与土的摩擦力来支承，同时，桩端下的土也起一定的支承作用。

（1）冲击钻开孔时，应低锤密击，反复冲击造壁，保持孔内泥浆面稳定。

（3）每钻进4～5m应验孔一次（因为冲击钻很容易缩径），在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔并应做记录。

（5）冲孔中遇到斜孔、梅花孔、塌孔等情况时，应采取措施后方可继续施工。

补充解释冲击钻成孔：冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤），在桩位上下往复冲击．将坚硬土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁，使其大部分成为泥渣，用掏渣筒掏出成孔，然后浇筑混凝土成桩。

（4）旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，并根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。

解释：要避免扰动相邻已施工的钻孔桩。主要是考虑距离太近有可能造成串孔和塌孔，同时要考虑工作面，旋挖施工需要一个回转空间。

（1）钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于20mm，开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。

（2）在钻进过程中遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。

（3）钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，并保证管内有一定高度的混凝土。

（4）混凝土压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度，并及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土。

（3）灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；灌注桩顶以下5m范围内混凝土时，应随灌注随振动，每次灌注高度不大于1.5m。

（2）人工挖孔桩的孔径（不含孔壁）不得小于0.8m，且不宜大于2.5m；挖孔深度不宜超过25m。

（3）采用混凝土或钢筋混凝土支护孔壁技术，护壁的厚度、拉接钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求；上下节护壁混凝土的搭接长度不得小于50mm；每节护壁必须保证振捣密实，并应当日施工完毕；应根据土层渗水情况使用速凝剂；护壁模板的拆除应在灌注混凝土24h之后，强度大于5MPa以上后拆除。

（1）钢筋笼加工应符合设计要求。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施，防止变形。

（2）吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，安装钢筋骨架时，应将其吊挂在孔口的钢护筒上，或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊装。

（5）灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土。

解释：钢筋笼吸附泥浆，减少了混凝土的握裹力。其实放置时间长，容易塌孔。

（6）桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0.5～1m，确保桩头浮浆层凿除后桩基面混凝土达到设计强度。

（7）当气温低于0℃以下时，浇筑混凝土应采取保温措施，浇筑时混凝土的温度不得低于5℃。当气温高于30℃时，应根据具体情况对混凝土采取缓凝措施。

（1）桩孔检验合格，吊装钢筋笼完毕后，安置导管浇筑混凝土。

（2）混凝土配合比应通过试验确定，须具备良好的和易性，坍落度宜为180～220mm。

2）导管不得漏水，使用前应试拼、试压，试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

（4）使用的隔水球应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出。

（5）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m；在灌注过程中，导管埋入混凝土深度宜为2～6m。

（6）灌注水下混凝土必须连续施工，中途停顿时间不宜大于30min，并应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。灌注过程中的故障应记录备案。

【例1】钻孔灌注桩灌注水下混凝土，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，其作用是（）。

【例3】地下水位以下土层的桥梁桩基础施工，不适应采用成桩的设备是（）。

【例4】关于钻孔灌注桩水下混凝土灌注的说法，正确的有（）。

正循环	泥浆从钻杆进入，从井口流出。	护壁效果好，清渣差，功效低。
反循环	泥浆从井口进入，从钻杆吸出。	护壁效果差，清渣好，功效高。