5.6 泥浆护壁成孔灌注桩

5.6.2  护壁泥浆应符合下列规定：

    1  泥浆可采用原土造浆，不适于采用原土造浆的土层应制备泥浆，制备泥浆的性能指标应符合表5.6.2-1的规定。

表5.6.2-1  制备泥浆的性能指标

    2  施工时应维持钻孔内泥浆液面高于地下水位0.5m，受水位涨落影响时，应高于最高水位1.5m。

    3  成孔时应根据土层情况调整泥浆指标，排出孔口的循环泥浆的性能指标应符合表5.6.2-2的规定。

表5.6.2-2  循环泥浆的性能指标

    4  废弃的泥浆、废渣应另行处理，不应污染环境。

5.6.3  成孔时宜在孔位埋设护筒，护筒设置应符合下列规定：

    1  护筒应采用钢板制作，应有足够刚度及强度；上部应设置溢流孔，下端外侧应采用黏土填实，护筒高度应满足孔内泥浆面高度要求，护筒埋设应进入稳定土层；

    2  护筒上应标出桩位，护筒中心与孔位中心偏差不应大于50mm；

    3  护筒内径应比钻头外径大100mm，冲击成孔和旋挖成孔的护筒内径应比钻头外径大200mm，垂直度偏差不宜大于1/100。

5.6.4  正、反循环成孔钻进应符合下列规定：

    1  成孔直径不应小于设计桩径，钻头宜设置保径装置；

    2  成孔机具应根据桩型、地质情况及成孔工艺选择，砂土层中成孔宜采用反循环成孔；

    3  在软土层中钻进，应根据泥浆补给及排渣情况控制钻进速度；

    4  钻机转速应根据钻头形式、土层情况、扭矩及钻头切削具磨损情况进行调整，硬质合金钻头的转速宜为40r/min～80r/min，钢粒钻头的转速宜为50r/min～120r/min，牙轮钻头的转速宜为60r/min～180r/min。

5.6.5  冲击成孔钻进应符合下列规定：

    1  在成孔前以及过程中应定期检查钢丝绳、卡扣及转向装置，冲击时应控制钢丝绳放松量；

    2  开孔时，应低锤密击，成孔至护筒下3m～4m后可正常冲击；

    3  岩层表面不平或遇孤石时，应向孔内投入黏土、块石，将孔底表面填平后低锤快击，形成紧密平台，再进行正常冲击，孔位出现偏差时，应回填片石至偏孔上方300mm～500mm处后再成孔；

    4  成孔过程中应及时排除废渣，排渣可采用泥浆循环或淘渣筒，淘渣筒直径宜为孔径的50％～70％，每钻进0.5m～1.0m应淘渣一次，淘渣后应及时补充孔内泥浆，孔内泥浆液面应符合本规范第5.6.2条的规定；

    5  成孔施工过程中应按每钻进4m～5m更换钻头验孔；

    6  在岩层中成孔，桩端持力层应按每100mm～300mm清孔取样，非桩端持力层应按每300mm～500mm清孔取样。

5.6.6  旋挖成孔钻进应符合下列规定：

    1  成孔前及提出钻斗时均应检查钻头保护装置、钻头直径及钻头磨损情况，并应清除钻斗上的渣土；

    2  成孔钻进过程中应检查钻杆垂直度；

    3  砂层中钻进时，宜降低钻进速度及转速，并提高泥浆比重和黏度；

    4  应控制钻斗的升降速度，并保持液面平稳；

    5  成孔时桩距应控制在4倍桩径内，排出的渣土距桩孔口距离应大于6m，并应及时清除；

    6  在较厚的砂层成孔宜更换砂层钻斗，并减少旋挖进尺；

    7  旋挖成孔达到设计深度时，应清除孔内虚土。

5.6.7  多支盘灌注桩成孔施工应符合下列规定：

    1  多支盘灌注桩成孔可采用泥浆护壁成孔、干作业成孔、水泥注浆护壁成孔、重锤捣扩成孔方法。成孔采用泥浆护壁时，应符合本规范第5.6.2条的规定，排出孔口的泥浆黏度应控制在15s～25s，含砂率小于6％，胶体率不小于95％。成孔完成后，应立即进行清孔，沉渣厚度应符合本规范第5.6.13条的规定。

    2  分支机进入孔口前，应对机械设备进行检查。支盘形成宜自上而下，挤扩前后应对孔深、孔径进行检测，符合质量要求后方可进行下道工序。

    3  成盘时应控制油压，黏性土应控制在6MPa～7MPa，密实粉土、砂土应为15MPa～17MPa，坚硬密实砂土为20MPa～25MPa，成盘过程中应观测压力变化。

    4  挤扩盘过程中及支盘成型器提升过程中，应及时补充泥浆，保持液面稳定。分支、成盘完成后，应将支盘成型器吊出，并应进行泥浆置换，置换后的泥浆比重应为1.10～1.15。

    5  每一承力盘挤扩完后应将成型器转动2周扫平渣土。当支盘时间较长，孔壁缩颈或塌孔时，应重新扫孔。

    6  支盘形成后，应立即放置钢筋笼、二次清孔并灌注混凝土，导管底端位于盘位附近时，应上下抽拉导管，捣密盘位附近混凝土。

5.6.8  扩底用机械式钻具应符合下列规定：

    1  钻具应在竖直力的作用下能自由收放；

    2  钻具伸扩臂的长度、角度与其连杆行程应根据设计扩底段外形尺寸确定；

    3  扩孔施工前应对扩孔钻具进行检查。

5.6.9  扩底灌注桩成孔钻进应符合下列规定：

    1  扩底成孔施工前，应在泥浆循环下保持钻机空转3min～5min；

    2  扩底成孔中应根据钻机运转状况及时调整钻进参数；

    3  扩底成孔后应保持钻头空转3min～5min，待清孔完毕后方可收拢扩刀提取钻具；

    4  扩底成孔施工在清孔后进行，扩孔完成后应再进行一次清孔。

5.6.10  正循环清孔应符合下列规定：

    1  第一次清孔可利用成孔钻具直接进行，清孔时应先将钻头提离孔底0.2m～0.3m，输入泥浆循环清孔，输入的泥浆指标应符合本规范表5.6.2-2的规定；

    2  孔深小于60m的桩，清孔时间宜为15min～30min，孔深大于60m的桩，清孔时间宜为30min～45min；

    3  第二次清孔利用导管输入泥浆循环清孔，输入的泥浆应符合本规范表5.6.2-2的规定。

5.6.11  泵吸反循环清孔应符合下列规定：

    1  泵吸反循环清孔时，应将钻头提离孔底0.5m～0.8m输入泥浆进行清孔，输入的泥浆指标应符合本规范表5.6.2-2的规定；

    2  清孔时，输入孔内的泥浆量不应小于砂石泵的排量，应合理控制泵量，保持补量充足。

5.6.12  气举反循环清孔应符合下列规定：

    1  排浆管底下放至距沉渣面30mm～40mm，气水混合器至液面距离宜为孔深的0.55倍～0.65倍；

    2  开始送气时，应向孔内供浆，停止清孔时应先关气后断浆；

    3  送气量应由小到大，气压应稍大于孔底水头压力，孔底沉渣较厚、块体较大或沉渣板结，可加大气量；

    4  清孔时应维持孔内泥浆液面的稳定。

5.6.13  灌注桩在浇筑混凝土前，清孔后泥浆应符合本规范表5.6.2-2的规定，清孔后孔底沉渣厚度应符合表5.6.13的规定。

表5.6.13  清孔后孔底沉渣厚度(mm)

5.6.14  钢筋笼制作应符合下列规定：

    1  钢筋笼宜分段制作，分段长度应根据钢筋笼整体刚度、钢筋长度以及起重设备的有效高度等因素确定。钢筋笼接头宜采用焊接或机械式接头，接头应相互错开。

    2  钢筋笼应采用环形胎模制作，钢筋笼主筋净距应符合设计要求。

    3  钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求，钢筋笼制作允许偏差应符合表5.6.14的规定。

表5.6.14  钢筋笼制作允许偏差(mm)

    4  钢筋笼主筋混凝土保护层允许偏差应为±20mm，钢筋笼上应设置保护层垫块，每节钢筋笼不应少于2组，每组不应少于3块，且应均匀分布于同一截面上。

5.6.15  钢筋笼安装入孔时，应保持垂直，对准孔位轻放，避免碰撞孔壁。钢筋笼安装应符合下列规定：

    1  下节钢筋笼宜露出操作平台1m；

    2  上下节钢筋笼主筋连接时，应保证主筋部位对正，且保持上下节钢筋笼垂直，焊接时应对称进行；

    3  钢筋笼全部安装入孔后应固定于孔口，安装标高应符合设计要求，允许偏差应为±100mm。

5.6.16  水下混凝土应符合下列规定：

    1  混凝土配合比设计应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的规定；

    2  混凝土强度应按比设计强度提高等级配置；

    3  混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为180mm～ 220mm，坍落度损失应满足灌注要求。

5.6.17  水下混凝土灌注应采用导管法，导管配置应符合下列规定：

    1  导管直径宜为200mm～250mm，壁厚不宜小于3mm，导管的分节长度应根据工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，标准节宜为2.5m～3.0m，并可设置短导管；

    2  导管使用前应试拼装和试压，使用完毕后应及时进行清洗；

    3  导管接头宜采用法兰或双螺纹方扣，应保证导管连接可靠且具有良好的水密性。

5.6.18  混凝土初灌量应满足导管埋入混凝土深度不小于0.8m的要求。

5.6.19  混凝土灌注用隔水栓应有良好的隔水性能。隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作的混凝土块。

5.6.20  水下混凝土灌注应符合下列规定：

    1  导管底部至孔底距离宜为300mm～500mm；

    2  导管安装完毕后，应进行二次清孔，二次清孔宜选用正循环或反循环清孔，清孔结束后孔底0.5m内的泥浆指标及沉渣厚度应符合本规范表5.6.2-2及表5.6.13的规定，符合要求后应立即浇筑混凝土；

    3  混凝土灌注过程中导管应始终埋入混凝土内，宜为2m～6m，导管应勤提勤拆；

    4  应连续灌注水下混凝土，并应经常检测混凝土面上升情况，灌注时间应确保混凝土不初凝；

    5  混凝土灌注应控制最后一次灌注量，超灌高度应高于设计桩顶标高1.0m以上，充盈系数不应小于1.0。

5.6.21  每浇注50m3应有1组试件，小于50m3的桩，每个台班应有1组试件。对单柱单桩的桩应有1组试件，每组试件应有3个试块，同组试件应取自同车混凝土。

5.6.22  灌注桩后注浆注浆参数、方式、工艺及承载力设计参数应经试验确定。

5.6.23  后注浆的注浆管应符合下列规定：

    1  桩端注浆导管应采用钢管，单根桩注浆管数量不应少于2根，大直径桩应根据地层情况以及承载力增幅要求增加注浆管数量；

    2  桩端注浆管与钢筋笼应采用绑扎固定或焊接且均匀布置，注浆管顶端应高出地面200mm，管口应封闭，下端宜伸至灌注桩孔底300mm～500mm，桩端持力层为碎石、基岩时，注浆管下端宜做成T形并与桩底齐平；

    3  桩侧后注浆管数量、注浆断面位置应根据地层、桩长等要求确定，注浆孔应均匀分布；

    4  注浆管间应可靠连接并有良好的水密性，注浆器应布置梅花状注浆孔，注浆器应采用单向装置。

5.6.24  后注浆施工应符合下列规定：

    1  浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定：饱和土水灰比宜为0.45～0.65；非饱和土水灰比宜为0.7～0.9；松散碎石土、砂砾水灰比宜为0.5～0.6。配制的浆液应过滤，滤网网眼应小于40μm。

    2  桩端注浆终止注浆压力应根据土层性质及注浆点深度确定：非饱和黏性土及粉土，注浆压力宜为3MPa～10MPa；饱和土层注浆压力宜为1.2MPa～4.0MPa。软土宜取低值，密实黏性土宜取高值。注浆流量不宜大于75L/min。

    3  桩端与桩侧联合注浆时，饱和土中宜先桩侧后桩端；非饱和土中宜先桩端后桩侧。多断面桩侧注浆应先上后下，桩侧桩端注浆间隔时间不宜少于2h，群桩注浆宜先周边后中间。

    4  后注浆应在成桩后7h～8h采用清水开塞，开塞压力宜为0.8MPa～1.0MPa。注浆宜于成桩2d后施工，注浆位置与相邻桩成孔位置不宜小于8m～10m。

    5  注浆终止条件应控制注浆量与注浆压力两个因素，以前者为主，满足下列条件之一即可终止注浆：

        1)注浆总量达到设计要求；

        2)注浆量不低于80％，且压力大于设计值。