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1、中建三局集团有限公司工程总承包公司工程技术管理文件常用灌注桩施工技术指南中建三局工程总承包公司二。一四年九月1术语11.1 术语11.2 常用规范及标准32技术质量管理职责与流程52.1 项目管理职责52.2 项目管理流程52.3 公司验收流程73成桩工艺选择103.1 成桩工艺影响因素103.2 成桩工艺选择104灌注桩施工工艺标准144.1 总体工艺流程144.2 施工准备144.3 测量定位154.4 护筒埋设174.4.1 护筒制作174.4.2 护筒埋设174.4.3 大直径超长桩护筒的制作和设置原则184.5 泥浆制备194.5.1 泥浆作用194.5.2 泥浆循环系统194.5.
2、3 泥浆制备194.6 钻机就位234.7 成孔工艺234.7.1 正循环成孔工艺234.7.2 反循环成孔工艺324.7.3 冲击钻成孔工艺404.7.4 潜水钻成孔工艺434.7.5 旋挖钻成孔工艺464.7.6 长螺旋钻成孔工艺514.7.7 人工挖孔成孔工艺554.8 钢筋施工624.8.1 钢筋笼制作工艺流程624.8.2 钢筋笼制作与运输634.8.3 钢筋笼吊装654.9 混凝土施工674.9.1 工艺流程674.9.2 准备工作694.9.3 导管水密性试验及安装694.9.4 混凝土灌注704.9.5 其它注意事项734.10 后注浆施工734.10.1 工艺原理734.10
3、.2 工艺流程734.10.3 施工机械与设备744.10.4 工艺操作要点764.10.5 常见问题及处理方法775桩头破除785.1 工艺流程785.2 注意事项785.3 常见问题及处理方法795.4 桩头破除案例796桩基检测816.1 试桩816.1.1 试桩目的816.1.2 试桩种类816.2 检测准备826.3 桩基检测826.3.1 检测原则826.3.2 检测数量826.3.3 检测方法846.3.4 检测结果评价947质量控制关键点958安全控制关键点999文明施工和环境控制关键点1031术语1.1术语1地基支撑基础的土体或岩层。2基础将结构所承受的各种作用传递到地基上的
4、结构组成部分。3桩基由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台共同组成的基础或由柱与桩直接连接的单桩基础。4灌注桩利用机械钻进、人工挖掘等手段在地基土中形成桩孔，然后在其内安放钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩。5摩擦型桩摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计。端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。6端承型桩端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计。摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。7基桩桩基础中的单桩。8桩长桩底（桩尖）至承台底的长度。9桩径桩身直径。10桩间距基
5、桩中心之间的距离。H泥浆钻进成孔过程中起到固壁、悬浮泥渣等作用，按一定比例配制的粘土、外加剂等和水的混合物。12泥浆性能泥浆各组成部分间相互物理、化学作用的宏观反映，包括泥浆比重、含砂率、粘度、胶体率和PH值等主要指标。13泥浆比重泥浆的重量与同体积水的重量之比。常采用泥浆比重计测定。14含砂率泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积百分比。通常采用含砂量测定仪测定。15粘度泥浆流动难易程度的指标。泥浆粘度的大小取决于固体与液体的比例和粘土的质量，通常采用泥浆粘度计测定。16充盈系数一根桩有效桩长部分实际灌注的混凝土方量与按设计桩长、桩径计算的理论方量之比，是判定成桩质量的重要依据之一。若充盈系数小于1
6、,则表明实际灌注混凝土方量小于理论计算方量，说明桩身质量可能存在一定的缺陷。17空孔长度自然地面标高至设计桩顶标高之间的距离。18灌注桩后注浆灌注桩成桩后一定时间，通过预设于桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而提高单桩承载力，减小沉降。19水灰比拌制水泥浆、砂浆、混凝土时所用的水和水泥的重量之比。20桩身完整性反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标。21低应变法采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。22
7、高应变法用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。23声波透射法在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。24钻芯法用钻机钻取芯样以检测桩长、桩身缺陷、桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端岩土性状的方法。25静载试验在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力，观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移，以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。1.2常用规范及标准表
8、1.2-1主要国家规范一览表序号标准名称标准编号1建设工程项目管理规范GB/T50326-20062工程测量规范GB50026-20073建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20014建筑地基基础设计规范GB50007-20115建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20026混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011版）7建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-938钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋GB1499.2-2007表1.2-2主要工程建设行业标准及地方标准一览表序号标准名称标准编号1建筑桩基技术规范JGJ94-20082建筑基桩检测
9、技术规范JGJ106-20033建筑地基处理技术规范JGJ79-20024公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007续表1.2-2主要工程建设行业标准及地方标准一览表5公路路基施工技术规范JTGFl0-20066铁路路基施工规范TB10202-20027泥浆护壁回转钻孔灌注桩施工艺标准204-19968钢筋机械连接技术规程JGJ107-20109钢筋焊接及验收规程JGJ18-201210钢筋焊接接头试验方法标准JGJr27-200111建筑机械使用安全技术规程JGJ33-201212建筑施工安全检查标准JGJ59-20U13施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005表1.2-3主要
10、法律、法规和规范性文件一览表序号法规和规范性文件名称文号1中华人民共和国安全生产法国家主席令第70号2中华人民共和国环境保护法国家主席令第22号3建设工程安全生产管理条例国务院令第393号4建设工程质量管理条例国务院令第279号5安全生产许可证条例国务院令第397号6工程建设标准强制性条文建设部2002219号7房屋建筑工程和市政基础设施工程实行见证取样和送检的规定建设部2000211号8危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号2技术质量管理职责与流程2.1 项目管理职责表2主要部门技术质量管理职责序号部门技术质量管理职责1工程部负责从场地平整到桩身混凝土灌注、后注浆的每一道工序
11、的施工质量、安全、进度的全面管理和监控；负责混凝土施工记录、桩基施工记录等过程资料填报工作。2技术部负责班基施工组织设计、施工总进度计划和施工总平面布置的编制、报审工作；负责组织桩基施工技术交底，并监督落实；负责桩基定位测量及复核、桩基施工材料试验，配合桩基检测工作；负责组织桩基验收、桩基竣工资料汇总归档。3质监部负责桩基施工每道工序的质量监督工作，对违反有关质量要求的行为，有责任劝阻，有权暂停生产和有权越级上报；负责桩基施工每道工序的验收和报验工作，负责工程检验批、开孔验收、终孔验收、隐蔽工程验收等过程资料的填报工作；负责桩基施工质量事故的调查和处理。4物资部负责桩基施工进场材料数目盘点，对
12、分包劳务队伍的材料移交；负责桩基施工进场材料的质量管控，及时要求材料供应商提供有关材料合格证明文件，需复检的材料要按试验计划提前做好准备；负责根据桩基工程进度合理制定材料清理、退场计划并安排实施。5商务部负责起草桩基工程招标文件，拟定分包队伍招标合同，向公司申请组织分包队伍招标工作，组织考察队伍资质、施工水平和相关业绩；负责组织桩基总包合同和分包合同交底。注：1、表中各部门除履行上述职责外，还需履行公司项目管理手册规定的其它职责;2、其它相关部门管理职责参见公司项目管理手册。2.2 项目管理流程1、项目管理流程见图2.2。2、依据建质200987号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法要求，开
13、挖深度超过16m的人工挖孔桩为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,需要组织专家论证。1：析瓜曲补令鳖米祎令变I-I开府I：洌/负黄人一坐标欠N-I巴.士修M斗汜;彳iuSF”伸M分七Tn奏K分包不住费格报审收2、BiXn用、砧机就也开我做找不T产（也入3、帖附履【EFK记浆裳I”!”、I，.媒乩Itit|一17日元I5、M4L”旅个咻I心KLI6、用口制iff宓EaiEnxEiJ生产低货人生产负出人富产feSA髭M双侬TA我架箱送入孔,.合格柢位测及记玳例靖报会公骐R负货人冷孔0依泊景,ftijygz*n七下我改人JTTig,9BCT71j历声G瓦:【司招椒;却断收记戏我竺&什EEfiiS
14、EEELEI勒木施校吩祸前,筋技仪8疝L掰就（%Mt、吊jd止及H科负代人一“条利C丽TI上374人1,小二牛.严也“人之8、.次清n新诜孔1，V负比人9.:H.也近*L涌扎小对般茶土改工圮衣生产也fiA叵gggg柒/I配令I匕透心撤占合格f；介格试蛤我而人14依状停产气Mi胶色白人水泥立力界台限后黄欣人事故杜比也找LiiLt38三U-生产:贵人也设上取新制茶痂fr!ii:.UI.相砂.6.水泥，外加剂静HH.合格任及监恨3：AbUIIWyU度秋地件仪利IAdztt生产如E人IeM我泵-一用灯KYR水花第厂合格了生产负责人L12.而陪蹩第L(后压浆检I弧牍中R5簌施工记求t.产负责人王水步孔牛
15、产也侪人一I3驻史移至F机MKJ：记或一IOwxC15.UK?.2机功之冬松松洌报n酬饪出战力试於找竹1拉术曲人16、根幕8戊Hir偏足里核校制投古M断位段Ew*IPiifmft机幕绒工收收分校记成ftA11.静峪货江总总开第工日志杭军f分解、分JLIV用餐收中C记读M将工程加京事故孤的HyrVJjWA14t”方案陷修9业人按3设计单W等H俺后的处咫力去进行处”B2.2灌注桩旋工管理流程图2.3 公司验收流程1、项目部于每周四下午17:00之前向公司（分公司）工程部报送下周钻孔灌注桩施工一览表（表2.3T）,如施工内容有变化需提前24小时通知上级工程部。2、公司（分公司）工程部根据项目报送的钻
16、孔灌注桩施工一览表，制定桩基工程监控计划，提前拟好桩基工程监控任务。3、项目部提前一天将项目桩基施工自查验收材料钻孔灌注桩施工自查情况表（表2.3-2）报送公司工程部。4、公司工程部委派桩基施工质量监管小组代表在项目桩基施工期间到项目进行施工质量监控。桩基施工质量监管小组代表按照现场实际情况填写钻孔灌注桩施工质量监控检查表（表2.3-3）。5、监督措施1）若项目经理部未报请验收申请而私自进行桩基工程施工的，经公司检查发现根据施工具体情况处以1000元/次罚款。2）项目对公司检查发现的问题应立即整改，项目拒不整改的，公司将对项目不规范行为进行通报，并依据公司质量管理相关规定视情节轻重对项目进行处
17、罚。表2.3-1关键工序施工一览表序号地理区域项目名称施工区域关键工序名称工程量计划施工时间监督日期检查结果检查人口合格口不合格口合格口不合格表2.3-1钻孔灌注桩施工自查情况表工程名称：施工部位施工方法施工桩号主要材料钻孔灌注桩施工自查情况表检验意见检查人施工措施批准情况施工准备情况（各项检查、验收记录、证明材料是否提供施工质量保障依据）施工机械、工具、及人员等配备落实情况钻孔灌注桩施工工作面准备情况气象条件摸查情况其他辅助施工工作准备情况审核意见：项目技术负责人（质量总监）：日期：审定意见：项目经理：日期：表2.3-3钻孔灌注桩施工质量监控检查表工程名称工序施工时间施工队伍名称施工队伍负责
18、人施工桩号主要材料施工员质检员检查人受检查代表检查时间序号检查内容检查记录1钻孔灌注桩施工技术方案或作业指导书编制及技术交底情况，施工人员掌握情况；施工方案经评审、审批手续齐全，实行三级技术交底。2施工过程中对技术方案或作业指导书的落实情况，工序质量质量控制情况；现场土方回填施工质量满足验收规范要求，施工工艺标准是否落实到位，是否按照方案要求分层回填，夯实方法是否合理，是否采用旁站监理。问题整改处置情况。3钻孔灌注桩施工质量管理情况：对钻孔灌注桩施工成孔质量、清渣、钢筋笼放置、投料控制、水灰比控制、注浆压力、提钻速度、补浆压力控制是否到位。4半成品、成品保护措施实施情况、记录情况。5各项隐蔽资
19、料、记录、验收资料编制、整理情况。项目负责人（代表）：检查人:3成桩工艺选择3.1成桩工艺影响因素成桩工艺选择应考虑多方面因素，主要有：1、桩基类型、桩径、桩长、持力层等；2、建筑物本身要求，如荷载形式和量级，对沉降的敏感性以及工期要求等；3、工程地质和水文地质条件；4、场地环境。桩基施工可能带来噪音污染，灌注桩如果用泥浆护壁则有泥浆排泄的问题，因此应对场地周围的环境污染限制、污水处理、施工和周边建筑物的相互影响等进行分析；5、设备、材料和运输条件。施工方法的选择必须考虑到施工的技术力量、施工设备和材料的供应可能性；6、经济分析。在其它各方面满足的条件下，常有几种成桩方法可供选择，最终应在经济
20、分析的基础上选择一种合适的施工方法。3.2成桩工艺选择表3.2-1成桩工艺选择参考表桩类桩径桩长(m)穿越土层桩端进入持力层地下水位对环境影响孔底有无挤密桩身(mm)扩大端(mm)般粘性土及其填土淤泥和淤泥质土粉土砂土碎石土手皆性冻土、膨胀土黄土中间有硬夹层中间有砂夹层中间有砾石夹层硬粘性土密卖砂土碎石土软质岩石和风化岩石以上以下振动和噪音排浆非自重湿陷性黄自重湿陷性黄土正循环成孔灌注桩6001200/50OOOXOXOOXOOOOO无有无反循环成孔灌注桩6001200/50OOOOOOXOOOOO无有无冲击钻成孔灌注桩6001200/50OOXXOOOOOOOOO无有无潜水钻成孔灌注桩500
21、800/50OOOXXXOOXOO无有无旋挖钻成孔灌注桩6001200/50OXOOOOOOOOOOOOO有有无长螺旋钻孔灌注桩300600/12OXOXOOXXOOXXOX无无无人工挖孔灌注桩1000-20001600-300030OXXOOOOOXOO无无无注：表中符号：。表示比较合适；表示有可能采用；X表示不宜采用。表3.22成桩工艺特点对比表桩类优点缺点施工工效正循环成孔灌注桩钻机小，重量轻，狭窄工地也能使用；设备简单，设备故障相对较少，工艺技术成熟，操作简单，易于掌握；噪声低，振动小；能有效的用于托换基础工程，有的正循环钻机能打倾角10。的桩;成本较低。正循环钻进时，钻杆与孔壁之间的
22、环状断面面积大，泥浆上返速度低，携带泥砂颗粒直径较小，排除钻渣能力差，岩土重复破碎现象严重。从使用效果看，劣于反循环钻进。一般土层施工过程中，直径800mm,深度40m左右的工程桩，正循环回旋钻机每天可完成1根。反循环成孔灌注桩噪声低，振动小；清孔携渣上返速度和钻进速度均比较快。有排浆，对环境有一定污染；成本对比正循环钻孔灌注桩较高。对于普通土质，直径1m,深度30-4Om左右的桩，每天可完成1根。冲击钻成孔灌注桩设备简单、操作方便，设备移动方便，机械故障少；能耗小，在流砂中亦能钻进；破碎岩土、尤其是有裂隙的坚硬岩土和大的卵砾石消耗的功率小，破碎效果好，效率高；同时，冲击效果形成的孔壁相对较为
23、坚固，相对减少了破碎体积；泥浆只起悬浮钻渣和护壁作用，泥浆用量少、消耗小；成本较低。大部分时间消耗在提放钻头和掏渣上，钻进效率低；容易出现桩孔不圆的情况；容易出现孔斜、卡钻和掉钻等事故；由于冲击能量限制，孔深和孔径均比反循环钻成孔施工方法小。双绳冲击钻机：淤泥、淤泥质粘土5mh,中粗砂、粉细砂3mh,卵砾石层2m/h。潜水钻成孔灌注桩钻机设备体积较小，重量轻，移动灵活，维修方便；成孔精度和效率高，质量好，扩孔率低；钻进速度快；施工无噪声、无振动；操作简便，劳动强度低。泥浆上返速度低，排渣能力低，岩土重复破碎现象严重；泥浆粘度大，密度大，使孔壁泥膜厚；沉渣厚度大；成本费用较高。相比回旋钻机，成孔
24、速度较快。旋挖钻成孔灌注桩机械设备简单；振动与噪音低，成孔速度快；钻斗刮擦孔壁，孔壁不易产生泥皮，能形成较明显的螺旋线，有助于增加桩的摩阻力，提高桩的质量；能很好的控制孔的垂直度、孔径、标高以及孔底虚土等。因不易形成泥皮，护壁性相对较差，容易缩径、塌孔；黏性较高的粘土层中成孔效率不高；设备费用高。一般土层中，直径800mm、深度40m左右的工程桩，每天可完成3-4根。干成孔时每天可完成8-10o长螺旋钻成孔灌注桩设备简单，施工方便；振动小、噪音低、不扰民；钻进速度快，无泥浆污染；干作业成孔，混凝土浇筑质量好；成本较低。桩端或多或少留虚土；适用范围限制较大。一般土层中，正常情况下，一个台班可钻深
25、12m、直径400mm的桩孔20-25个。人工挖孔灌注桩施工设备机具简单；无振动和噪音，无排浆；进度快，可并行施工；孔底沉渣容易清理、端承桩桩端地质清楚、无缩径、塌孑L；在穿过孤石、胶结夹层、地表的抛石层的施工中，与其它成桩方法相比，具有显著的施工工效高的优点；成本较低。淤泥质软弱土和透水性较强的砂石土中慎用，避免塌孔；孔内作业环境差，要确保井内有足够的新鲜空气，超过一定深度需要不断向井内送风，增加照明，同时避免井涌等情况。视土层地质情况而不同。一般地层中，正常情况下，每天约完成Imo4灌注桩施工工艺标准4.1 总体工艺流程图4.1总体工艺流程图说明：干作业成孔时无泥浆制备、一次清孔和二次清孔
26、施工工艺，后注浆根据设计要求确定。4.2 施工准备在进行桩基施工之前必须充分做好外业、内业的准备工作，主要施工准备工作见表4.20表4.2桩基旅工准备序号准备事项1场地准备施工场地或作业平台的高度应高于工作期间可能出现的高水位或高潮位Im以上；钻机作业地面应坚实、平整，作业过程中地面不得下陷；作业平台需能满足钻机在作业平台上行走和施工作业的要求；钻孔场地的平面尺寸应根据桩位施工图、钻机底座平面尺寸确定，当采取旋挖钻机时，应满足旋挖钻机旋转移位要求及其它机具设施的布置要求；现场必须保证通路、通水、通电等必要的施工作业条件；合理规划泥浆池位置。2施工资料准备开工前应有相关部门提供的工程地质勘察报告
27、、水文地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料；施工现场和邻近区域内的地下管线、地下构筑物、危险建筑物、精密仪器车间等的调查资料；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验；有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关荷载、施工工艺的试验参考资料。3施工机械准备钻机、起重机、电焊机、泥浆泵、泥浆运输车、渣土运输车、测量仪器（如全站仪、水准仪）等机械设备须有合格证明材料，并有有效的安全防护措施。4报验手续办理桩基施工方案的报批；桩基开工报告的报批；桩基测量成果的报批；桩基施工设备的报批；钢筋原材料的报批；混凝土配合比的报验及混凝土生产厂家的报批。5技术交底桩基施工前项目技术
28、负责人必须向全体项目管理人员进行桩基施工技术交底；现场施工员必须向桩基作业班组长进行交底；作业班组长必须向操作人员进行技术交底；所有桩基施工交底必须形成书面资料并在项目资料室进行归档；项目资料员、试验员、测量员、安全员必须向现场施工员做好相关交底工作。4.3 测量定位1、测量定位工作流程见图4.3。业主交点施工测珏前期准备匚作施工测量符合要求技工测量及资料归档竣工测量监理员测校核测量资料归档图4.3测量定位工作流程图2、复核设计单位交付的导线点、三角网点、水准基点及有关测量资料。如有标志不清晰、点位不稳定或被损毁及精度不符合施工要求，应及时进行加固和恢复，待点位稳定后，重新进行测量，测量结果报
29、审通过后，方可用于施工。3、检查测量仪器和设备（全站仪、经纬仪、水准仪、水准尺、钢尺等）的完好性、可靠性及精确度，审查法定计量单位出具的仪器鉴定证书并报监理单位审查。4、审核设计图纸，校核桩位中心点坐标是否与设计吻合。5、建立施工控制网，编制施工测量专项方案，报监理单位审查，监理单位对施工控制网进行复测，若经监理单位审查施工控制网精度满足施工要求，批复后报业主备案。若精度不满足施工要求，则需对施工控制网进行加密，加密后报监理单位审查，合格后报业主备案。6、利用施工控制网，对桩位进行放样，检查与设计桩位坐标一致后，报监理单位复测，复测合格后，方能开始灌注桩施工。7、灌注桩施工完毕后，进行竣工测量
30、，将测量结果资料报监理单位审查，监理单位进行校核，合格后将测量资料整理分类归档。4.4 护筒埋设护筒有限定桩位、引导钻头方向、隔离地面水避免其流入井孔、保护孔口不坍塌等作用。4.4.1 护筒制作图4.4.1护筒现场制作护筒制作一般由专业生产厂家制作，护筒制作材料选用Q235A型钢材，护筒直径一般大于桩径200300mm,长度一般为24m,钢板厚度一般为4-8mm04.4.2 护筒埋设护筒埋设具体方法:1、首先测量放线定出桩位，然后利用人工或机械进行挖孔。2、安装护筒导向架。导向架利用型钢焊制而成，导向架四角利用钢管进行固定,定位桩入土深度按3m考虑。型钢图4.4.2护筒安装平面布置图3、将护筒
31、埋设至设计位置。4、护筒安装须严格控制垂直度，确保垂直度误差在1%范围内。护筒安装完成后,对护筒中心进行复测，保证护筒与桩中心的偏差不大于5cm。4.4.3 大直径超长桩护筒的制作和设置原则1、护筒的内径按下式计算确定：(D2z + i)2(式 4-1)式中:D一设计桩径，mm；h一护筒长度，mm；i护筒设置倾斜率，%；一护筒平面位置允许误差，mm。2、护筒的壁厚宜按刚度要求经计算确定。当护筒长度大于IOm,需要锤击或振动下沉时，其径厚比不宜大于120。3、护筒制作加工时，其椭圆度应小于d100,且长、短轴之差不大于30mm；直径的允许偏差应为10mm;筒体端面的倾斜度允许偏差为3mm,纵轴线
32、弯曲矢高应不大于护筒长度的0.1%,且不大于30mm；护筒对接时的错边量应不大于0.2倍钢板厚度，且不大于4mmO4、在制作运输时，每节护筒上下口内壁的径向宜布置一组或多组单向临时加劲撑架，撑架本身应具有足够的刚度。4.5 泥浆制备4.5.1 泥浆作用泥浆在钻孔过程中的作用主要是排渣、护壁、以及冷却钻头。泥浆性能好坏直接关系到钻进速度与成孔质量，因此，施工过程中要时常检测泥浆性能指标，并做好记录。4.5.2泥浆循环系统循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆泵、泥浆搅拌设备等组成。沉淀池采用两个串联使用，每个沉淀池的容积为620m3桩径小于800mm时，选用6m3,桩径在80Omm150
33、0mm之间时,选用12r3,桩径大于1500mm时,选用20m3.泥浆池的容积为钻孔容积的1.21.5倍。沉淀池、泥浆池、循环槽用砖块和水泥砂浆砌筑牢固，不得有渗漏或倒塌。泥浆池等不能建在新堆积的土层上，防止泥浆池下陷开裂，漏失泥浆。图4.5.2-1泥浆储备池图4.5.2-2泥浆制备池4.5.3 泥浆制备泥浆制备采用泥浆搅拌机在孔外造浆，泥浆配合比由试验确定。泥浆主要采用粘土、膨润土和泥浆外加剂等材料进行配置。1、泥浆原料性能及用量1）泥浆原料粘质土的性能要求一般可用塑性指数大于25、粒径小于0.074mm、粘粒含量大于50%的粘质土制浆。当缺少上述性能的粘质土时，可用性能略差的粘质土，并掺入
34、30%的塑性指数大于25的粘质土。当采用性能较差的粘质土调制的泥浆其性能指标不符合要求时，可在泥浆中掺入Na2CO3（俗称碱粉或纯碱）、NaOH（俗称烧碱）或膨润土粉末，以提高泥浆性能。掺入量与原泥浆性能有关，宜经试验确定。一般Na2CO3的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1%0.4%。2）泥浆原料膨润土的性能和用量膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种，前者质量较好。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力强等优点。一般用量为水的8%,即In?水需掺入80kg的膨润土；对于粘质土土层，用量可降低到3%5%,较差的膨润土用
35、量为水的12%左右。2、泥浆外加剂及掺量I）CMC（较甲基纤维素），可增加泥浆粘度，能在孔壁土层表面形成泥皮而防护孔壁剥落，并其具有有降低失水量的作用，掺入量为膨润土的0.01%0.05%。2）FCI（格铁木质磺酸钠盐），为分散剂，可改善因混杂有土、砂粒、碎、卵石及盐分等而变质的泥浆性能，可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀，改善护壁泥浆的性能指标，使其继续循环使用，掺量为膨润土的0.1%0.3%。3）硝基腐殖碳酸钠（简称煤碱剂），其作用与FCl相似。具有很强的吸附能力，在粘质土表面形成结构性溶剂水化膜，防止自由水渗透，能使失水量降低，使粘度增加，若掺入量少，可使粘度不上升，具有部分稀释作用，掺用
36、量与FCl相同。4） Na2CO3（碳酸钠），它可使PH值增大到10。泥浆中PH值过小时，粘土颗粒难以分解，粘度降低，失水量增加，流动性降低；PH值小于7时，还会使钻具受到腐蚀;若PH过大，则泥浆将渗透到孔壁的粘土中，使孔壁表面软化，粘土颗粒之间凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。PH值以810为宜，这时可增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量，掺入量为膨润土的0.3%0.5%。5） PHP（聚丙烯酰胺絮凝剂），它的作用是在泥浆循环中清除劣质钻屑，保存造浆的膨润土;它具有低固相、低相对密度、低失水、低矿化、泥浆触变性能强等特点。掺入量为孔内泥浆的0.003%o6） BaSO4（重晶
37、石细粉），可将泥浆的相对密度增加到2.02.22,提高泥浆护壁作用。为提高掺入量重晶粉后泥浆的稳定性，降低其失水性，可同时掺入0.1%0.3%的氢氧化钠和0.2%0.3%的橡胶粉。掺入上述两种外加剂后，尤其适用于膨胀的粘土塑性土层和泥质页岩土层。重晶石粉掺量根据原泥浆相对密度和土质情况检验确定。7） 纸浆、干锯末、石棉等纤维质物质，其掺量为水量的1%2%,其作用是防止渗漏并提高泥浆循环效果。以上各种外加剂掺入量，应先做试配，测试其掺入外加剂后的泥浆性能指标是否有所改善并符合要求。各种外加剂宜先用小剂量溶剂，按循环周期均匀加入，并及时测定泥浆性能指标，防止掺入外加剂过量。每循环周期相对密度差不宜
38、超过0.01。8） 泥浆配置指标控制泥浆性能应通过现场试验确定，并在施工过程中根据土层的变化适当进行调整；当缺乏泥浆性能指标参数时，可参照表4.5.3。表4.5.3泥浆性能指标参考值钻孔方式土层情况泥浆性能指标泥浆比重粘度(Pa.s)含砂率（%）胶体率（）酸碱度（PH）正循环一般地层1.051.2016-228496810易坍地层1.20-1.4519-288496810反循环一般地层1.021.0616-2095810易坍地层1.06-1.1018-2895810卵石层1.10-1.1520-3595810旋挖一般地层1.02-1.10182295811冲击易坍地层1.20-1.402230
39、95811注：1.地下水位高或流速大时，指标取高限，反之取低限。2.地质状态较好时，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。4、泥浆性能主要指标检测方法1）泥浆比重0X可采用泥浆比重计测定。将需要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并擦拭掉从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆比重。当工地无以上仪器时，可用一口杯，先称其质量设为mi,再装清水称其质量为m2,倒出清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量为m3,则啊-m,=-L图4.5.3-1泥浆相对密度测定仪器2）粘度现场多用苏式漏斗粘度计。测量时，用一手握住漏斗，使其垂直，以食指堵
40、住口管,把经过充分搅拌的泥浆用量杯量500ml,经筛网倒入漏斗，然后把量杯翻过来再量200ml；再经筛网倒入漏斗，再翻转量杯，将50Oml杯置于漏斗之下，放开食指，同时按秒表，记录泥浆充满50OmI所需的时间，单位为s,该时间既表示泥浆的相对粘度，在使用漏斗粘度计之前，要用清水对粘度计进行校正，用清水测出的粘度150.2s泥浆粘度计图4.5.3-2泥浆粘度测定仪器3）含砂率（）在玻璃量筒中装入定量泥浆（2040ml）,再加入适量清水。用手指堵住筒口，用力摇晃，使泥浆和水充分混合。将玻璃筒中的混合液倒入筒内，再加水于玻璃筒中，摇晃后倒入过滤筒中，并用水洗，直至通过筛网的液体清彻透明为止。筛网上留
41、下的砂子全是不能通过200目筛网的砂子。将漏斗套在过滤筒上，慢慢翻过来，插入玻璃量筒中，在用清水将筛网上附着的砂子全部冲到玻璃量筒里。待砂子全部沉底后，读出读数，砂的体积量除以所取浆液的体积量即为含砂率（）。泥浆含砂置图4.53-3泥浆含砂率测定仪器4）胶体率（）亦称稳定率，用于评价泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法：可将IoOml的泥浆放入干净量杯中，用玻璃板盖上，静置24h后，量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水，量杯底部可能有沉淀物。以100-（水+沉淀物）体积即等于胶体率。4.6 钻机就位1、钻机就位前，对各项准备工作进行检查，钻机位置要平整、坚实，如有必要时铺设枕木或碎石。2、钻机安装或就位后底座及顶端应平稳，在钻进过程中不应产生位移或沉降，以免影响桩身垂直度。3、钻机就位完毕后，需对钻机就位进行自检。4.7 成孔工艺4.7.1 正循环成孔工艺4.7.1.1工艺原理正循环成孔是由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土，钻进时用泥浆护壁、排渣，泥浆由泥浆泵输进钻杆内腔后，经由钻头的出浆口射出，带动钻渣沿钻
