阅读说明：本技术 后注浆钻孔灌注桩施工方法 (Post-grouting cast-in-situ bored pile construction method ) 是由 郭俊义 杜锦强 李达疆 汪洋 连丽 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种后注浆钻孔灌注桩施工方法,包括如下步骤：成孔：先测量桩位,再将钢护筒的中心对准桩孔中心垂直埋设,最后钻进成孔,钻孔达到达到设计深度后,用清孔钻头进行一次清孔；将制作好的钢筋笼制通过运笼车运到现场,并下方到位；下放导管后进行二次清孔,二次清孔半小时内对桩深进行浇筑混凝土,灌注接近桩顶时,及时用重锤或测杆测量桩顶标高；最后进行后注浆施工,后注浆施工应先向桩侧注浆,待浆液初凝后,再向桩底注浆。利用该工法施工,对邻近建筑物及周围环境的有害影响小,桩长和直径可按设计要求变化自如,桩端可进入持力层或嵌入岩层,单桩承载力大。(The invention discloses a post-grouting cast-in-situ bored pile construction method, which comprises the following steps: forming holes: firstly, measuring the pile position, then aligning the center of the steel casing to the center of a pile hole for vertical embedding, finally drilling to form a hole, and after the drilled hole reaches the designed depth, carrying out primary hole cleaning by using a hole cleaning drill bit; transporting the manufactured reinforcement cage to the site through a cage transporting vehicle, and placing the lower part of the reinforcement cage in place; placing the guide pipe, then carrying out secondary hole cleaning, pouring concrete for the depth of the pile within half an hour, and measuring the elevation of the pile top by using a heavy hammer or a measuring rod in time when the pile top is close to the pile top in pouring; and finally, performing post-grouting construction, wherein the post-grouting construction is to perform grouting to the pile side firstly and perform grouting to the pile bottom after the grout is initially set. The construction method has the advantages that the construction method has small harmful influence on adjacent buildings and surrounding environment, the length and the diameter of the pile can be freely changed according to design requirements, the pile end can enter a bearing layer or be embedded into a rock stratum, and the bearing capacity of a single pile is large.)

后注浆钻孔灌注桩施工方法

一、技术领域

本发明涉及一种桩基的施工方法，特别涉及一种后注浆钻孔灌注桩施工方法，属于建筑施工技术领域。

二、背景技术：

在桩基施工中，常采用灌注桩后注浆的方法来提高桩的承载和抗拔力，对于电厂的主要建（构）筑物，天然地基无法满足强度和变形要求，须采用人工地基；而一般电厂的主厂房基础埋深在-5.00m～-7.50m之间，基础主要持力层为层①和层②局部为层②或层③，当遇到场地内分布有厚度较大坚硬的粉质黏土并含有大量钙质结核，混凝土预制桩很难穿过坚硬的粉质黏土层。

三、

发明内容

：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种后注浆钻孔灌注桩施工方法，解决混凝土预制桩很难穿过坚硬的粉质黏土层的问题，具有承载力强的效果。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

本发明后注浆钻孔灌注桩施工方法，包括如下步骤：

施工准备：

1）根据施工地土层的物理特性，选用合适的钻机、钻头、护臂套管等机械设备；

2）混凝土采用致密的砂石料，后注浆采用的水泥为PC32.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1:2；

3）钢筋及焊条的选用，钢筋选用φ-HPB300、φ-HRB335、φ-HRB400级的；其中：HPB300钢筋采用E43型焊条，HRB335、HRB400钢筋采用E50型焊条；

具体施工步骤：

A、成孔

1）定位放样：采用导线法用全站仪测放轴线定桩位，对测量出的桩位处用钢筋打眼，并插设短钢筋作为标志，在四周用混凝土固化300m深；

2）护筒制作和沉放：采用焊缝，钢护筒的内径比桩径大100mm、壁厚4mm、高1.5m；钢护筒埋设应垂直，进入原状土300mm，四周用黏土填实，钢护筒中心与桩孔中心误差≤20mm；

3）准备泥浆：旋挖的泥浆采用高塑性黏土或膨润土，用搅拌机造浆；

4）钻机定位：钻头对准桩中心的误差控制在50mm内，钻杆垂直度控制在0.3％以内，确保桩孔平面误差和垂直度；

5）钻进成孔：

a、测量钻头直径、钻具总长度、钻进孔深及钻杆外露长度；

b、钻进时，观察垂直控制仪表，保证钻孔的垂直度，成孔期间不得间断、不得无故停钻；终孔前注意提钻速度，防止塌孔；桩身位于地下水位以下，必须使用泥浆，并在钻孔过程中确保孔内泥浆液面不低于自然地面；对于易塌孔的土层，采用低速进尺，距该土层1~0.5m时，控制进尺速度0.2~0.5m/h，确保减压状态钻进；

c、钻孔达到预设深度后，用清孔钻头清孔；

B 、钢筋笼的制作、运输及安放

1）钢筋笼的制作：

a、主筋：主筋采用闪光焊接；

b、加劲箍及钢筋笼骨架的加工：利用模具，将钢筋绕制成内径为规定尺寸的加劲箍，加劲箍的间距为2m，箍合处采用单面搭接并焊接在一起，焊缝宽度为0.7d；

c、绕盘圆及焊接扶正器：绕前将盘圆拉直，利用模具绕制成与钢筋笼直径相应的圆盘，再按要求缠绕在制作好的钢筋笼骨架上；

d、后注浆管的安装：后注浆管为尺寸为1寸的无缝钢管，采用管箍或接箍与钢筋笼连接；

2）钢筋笼的运输及安放：

钢筋笼采用运笼车倒运，在钢筋笼中绑上杉木杆，防止运输过程中钢筋笼变形；钢筋笼安放前，用水平仪测量出钢护筒标高，并计算出吊筋或压杆的长度；钢筋笼安放时，不碰孔壁，保持垂直对中，吊筋或压杆的横担放在枕木上，不得压在护筒上；根据胡同标高计算出地面标高，钢筋笼下放到位后，将压杆固定在孔口横担上，防止灌注时钢筋笼上浮或下移；

C、下放导管及二次清孔

a、采用φ219导管，导管间采用丝扣或法兰盘连接，并用橡胶圈或橡胶板密封；导管下入孔内应居中，接导管时将清洗好的丝扣上紧；

b、下入导管后，要进行二次清孔，清孔时保持泥浆性能；清除孔底沉渣，同时避免造成粉质粘土缩径；二次清孔返出泥浆密度≤1.15，孔底沉渣≤100mm；

D、混凝土浇筑

a、二次清孔后半小时内进行桩深的浇筑，并连续灌注直至桩完成；初灌混凝土时，导管下端应距孔底0.3~0.5m，灌注前加隔水栓，保证初灌后导管底部埋设在混凝土中的深度在2m~5m之间；初灌混凝土坍落度应在140～160mm土，其它时候混凝坍落度在160～220mm；

b、灌注时，观察管内混凝土下降及孔口返水情况，及时测量孔内混凝土面的上升高度，及时提升和分段拆除上部导管；导管埋入混凝土中，深度在2～6m之间；灌注至桩顶时，测量桩顶标高，灌注桩的桩顶标高≥0.8m，混凝土面达到超灌长度的标高后，将导管上下缓慢活动，使混凝土面口慢慢弥合；

E、后注浆施工

1）后注浆管的加工和安装：

a、底注浆管采用为1＂无缝钢管，底部喷头采用管径为1.2＂塑料管加工成环形状，喷头设在底部；注浆管与钢筋笼的固定采用焊接或绑扎；注浆管上部高出地面0.3m，管口采用护帽封口；

b、侧注浆管喷头的环形管采用管径1.2＂塑料管，环形管设置在距桩端15.0m处，柔性喷头管通过三通与注浆管连接，注浆管与钢筋笼固定连接采用焊接或绑扎的方式；注浆管上部高出地面0.3m，管口采用护帽封口；

2）注浆：注浆顺序采用慢速注浆，先向桩侧注浆，待浆液初凝后，再向桩底注浆，桩侧注浆和桩底注浆时间间隔不小于2小时；注浆量到达设计值的4/5，注浆压力超过3～4MPa，且稳定3～10分钟即可停止注浆。

所述的后注浆钻孔灌注桩的施工方法，步骤钻进成孔后，提出钻头，用换浆法以相对密度较低的泥浆置换出密度较高的泥浆，清孔时保持孔内原有水头高度。

本发明技术具有以下有益效果：

1、本发明旋挖的泥浆采用高塑性黏土或膨润土搅拌造浆，在钻进过程中严格控制泥浆参数，避免孔壁坍塌和缩径，保证了桩的灌注质量；钻进过程中，钻机手随时注意垂直控制仪表的垂直度，终孔前注意提钻的速度，防止塌孔情况的出现。

2、本发明桩身在地下水位以下，必须使用泥浆，钻孔过程中注意对孔内补充泥浆，确保孔内泥浆液面不得低于自然地面。经常清理泥浆沟、池内的沉渣，保持泥浆池、沟的畅通，保证泥浆质量。

3、本发明在钢筋笼上设置扶正器，可确保保护层厚度，避免下笼过程中，孔壁被破坏；钢筋笼运输过程中，在钢筋笼中绑杉木杆，防止运输过程中钢筋笼被挤压变形；钢筋笼下放到位时，将压杆固定在孔口横担上，以防灌注时钢筋笼上浮或下移。

4、本发明混凝土面达到超灌长度的标高后，不应快速拔管而应将导管上下缓慢活动，使混凝土面口慢慢弥合，防止拔管过快造成泥浆混入，形成混泥芯或出现桩头渗水等质量缺陷。

5、利用该工法施工，对邻近建筑物及周围环境的有害影响小，桩长和直径可按设计要求变化自如，桩端可进入持力层或嵌入岩层；单桩承载力大。

四、

具体实施方式

：

本发明的后注浆钻孔灌注桩施工方法步骤如下：

一种后注浆钻孔灌注桩施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

施工准备：

1）根据施工地土层的物理特性，选用合适的钻机、钻头、护臂套管等机械设备；

2）混凝土采用致密的砂石料，后注浆采用的水泥为PC32.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1:2；

3）钢筋及焊条的选用，钢筋选用φ-HPB300、φ-HRB335、φ-HRB400级的；其中：HPB300钢筋采用E43型焊条，HRB335、HRB400钢筋采用E50型焊条；

具体施工步骤：

A、成孔

1）定位放样：采用导线法用全站仪测放轴线定桩位，对测量出的桩位处用钢筋打眼，并插设短钢筋作为标志，在四周用混凝土固化300m深；

2）护筒制作和沉放：采用焊缝，钢护筒的内径比桩径大100mm、壁厚4mm、高1.5m；钢护筒埋设应垂直，进入原状土300mm，四周用黏土填实，钢护筒中心与桩孔中心误差≤20mm；

3）准备泥浆：旋挖的泥浆采用高塑性黏土或膨润土，用搅拌机造浆；

4）钻机定位：钻头对准桩中心的误差控制在50mm内，钻杆垂直度控制在0.3％以内，确保桩孔平面误差和垂直度；

5）钻进成孔：

a、测量钻头直径、钻具总长度、钻进孔深及钻杆外露长度；

b、钻进时，观察垂直控制仪表，保证钻孔的垂直度，成孔期间不得间断、不得无故停钻；终孔前注意提钻速度，防止塌孔；桩身位于地下水位以下，必须使用泥浆，并在钻孔过程中确保孔内泥浆液面不低于自然地面；对于易塌孔的土层，采用低速进尺，距该土层1~0.5m时，控制进尺速度0.2~0.5m/h，确保减压状态钻进；

c、钻孔达到预设深度后，用清孔钻头清孔；

B 、钢筋笼的制作、运输及安放

1）钢筋笼的制作：

a、主筋：主筋采用闪光焊接；

b、加劲箍及钢筋笼骨架的加工：利用模具，将钢筋绕制成内径为规定尺寸的加劲箍，加劲箍的间距为2m，箍合处采用单面搭接并焊接在一起，焊缝宽度为0.7d；

c、绕盘圆及焊接扶正器：绕前将盘圆拉直，利用模具绕制成与钢筋笼直径相应的圆盘，再按要求缠绕在制作好的钢筋笼骨架上；

d、后注浆管的安装：后注浆管为尺寸为1寸的无缝钢管，采用管箍或接箍与钢筋笼连接；

B、钢筋笼的运输及安放：

钢筋笼采用运笼车倒运，在钢筋笼中绑上杉木杆，防止运输过程中钢筋笼变形；钢筋笼安放前，用水平仪测量出钢护筒标高，并计算出吊筋或压杆的长度；钢筋笼安放时，不碰孔壁，保持垂直对中，吊筋或压杆的横担放在枕木上，不得压在护筒上；根据胡同标高计算出地面标高，钢筋笼下放到位后，将压杆固定在孔口横担上，防止灌注时钢筋笼上浮或下移；

C、下放导管及二次清孔

a、采用φ219导管，导管间采用丝扣或法兰盘连接，并用橡胶圈或橡胶板密封；导管下入孔内应居中，接导管时将清洗好的丝扣上紧；

b、下入导管后，要进行二次清孔，清孔时保持泥浆性能；清除孔底沉渣，同时避免造成粉质粘土缩径；二次清孔返出泥浆密度≤1.15，孔底沉渣≤100mm；

D、混凝土浇筑

a、二次清孔后半小时内进行桩深的浇筑，并连续灌注直至桩完成；初灌混凝土时，导管下端应距孔底0.3~0.5m，灌注前加隔水栓，保证初灌后导管底部埋设在混凝土中的深度在2m~5m之间；初灌混凝土坍落度应在140～160mm，其它时候混凝土坍落度在160～220mm；

b、灌注时，观察管内混凝土下降及孔口返水情况，及时测量孔内混凝土面的上升高度，及时提升和分段拆除上部导管；导管埋入混凝土中，深度在2～6m之间；灌注至桩顶时，测量桩顶标高，灌注桩的桩顶标高≥0.8m，混凝土面达到超灌长度的标高后，将导管上下缓慢活动，使混凝土面口慢慢弥合；

E、后注浆施工

1）后注浆管的加工和安装：

a、底注浆管采用为1＂无缝钢管，底部喷头采用管径为1.2＂塑料管加工成环形状，喷头设在底部；注浆管与钢筋笼的固定采用焊接或绑扎；注浆管上部高出地面0.3m，管口采用护帽封口；

b、侧注浆管喷头的环形管采用管径1.2＂塑料管，环形管设置在距桩端15.0m处，柔性喷头管通过三通与注浆管连接，注浆管与钢筋笼固定连接采用焊接或绑扎的方式；注浆管上部高出地面0.3m，管口采用护帽封口；

2）注浆：注浆顺序采用慢速注浆，先向桩侧注浆，待浆液初凝后，再向桩底注浆，桩侧注浆和桩底注浆时间间隔不小于2小时；注浆量到达设计值的4/5，注浆压力超过3～4MPa，且稳定3～10分钟即可停止注浆；

钻进成孔后，提出钻头，用换浆法以相对密度较低的泥浆置换出密度较高的泥浆，清孔时保持孔内原有水头高度；

实际施工中，还要注意：

1、清孔时逐级换浆，泥浆变化梯度应根据孔壁地质条件而定，切不可直接注入大量清水，这样会使钻渣快速沉底，另外还可能造成塌孔，使孔底沉淀加厚；混凝土灌注应连续施工，在混凝土灌注初期应适当放慢速度，以后可以适当加快，保证终灌时首批混凝土不超过初凝时间。如果混凝土量大、施工温度高、混凝土初凝时间短，可以适当掺加一定的缓凝剂，但其掺量必须经过严格的试验确定。

2、对于易塌孔的土层，距离改土层1～0.5m时，控制进尺速度0.5m/h，确保减压状态钻进，并要观察护筒内泥浆位置变化情况，如果有漏浆现象应马上补浆，确保泥浆水头压差；进入易塌层，不管有没有漏浆现象，停钻4～8小时，在停钻期间泥浆循环继续进行，使泥浆充分渗进井壁，同时使泥浆充分护壁，避免漏浆和塌孔；在易塌层采用低速进尺，速度控制在0.2～0.5m/h，确保减压状态钻进。进尺过快，泥浆护壁时间不充分，容易造成漏浆和塌孔；根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时，严格控制速度。地下水位过高，应升高护筒，加大水头。地下障碍物处理时，一定要将残留的石块、混凝土块彻底清除；孔壁坍塌严重时，应探明坍塌位置，用砂和黏土混合回填至坍塌孔段以上1～2m处，捣实后重新钻进。

3、选用带保径装置钻头，钻头直径要满足成孔直径要求，并应经常检查、及时修复，易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度，对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

4、成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉渣，第一次清孔必须彻底清除泥块。混凝土灌注过程中导管提升要缓慢，特别是到桩顶时，严禁大幅度提升导管，严格控制导管埋深，单桩混凝土灌注时，严禁中途断料；拔导管时，必须进行精确计算控制拔导管后混凝土的埋深，严禁凭经验拔管。