考点：钻孔灌注桩基础
钻孔或挖孔时，相邻两桩孔不得同时施工，应间隔交错进行作业。
1）准备工作
（4）钻孔场地的准备和选用应根据桩位所处的场地地质和水文情况确定，其平面面积大小应满足钻孔成桩作业的需要，尚应符合下列要求：
①桩位在旱地时，可在原地清除杂物、平整场地、填土压实形成工作平台。
②位于浅水区时，宜采用筑岛法施工。
③位于深水区时，宜搭设钢制平台；当水位、水流较平稳时，亦可采用浮式工作平台，但不适用于水流湍急或潮位涨落较大的水域。
④平台顶面高程应高于桩基施工期间可能出现的最高水位1.0m以上，受波浪影响的水域，尚应考虑浪高的影响。
2）成孔方式与设备选择
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2.2-2。
表2.2-2 成桩方式与适用条件
序号 | 成桩方式 | 设备 | 适用土质条件 |
1 | 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、强风化、中风化及微风化岩层 | ||
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 |
序号 | 成桩方式 | 设备 | 适用土质条件 |
2 | 干作业 成孔桩 | 冲抓钻① | 黏性土、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 | ||
3 | 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 |
振动 | 黏性土、粉土和砂土 | ||
4 | 爆破成孔 | 凿岩 钻机 | 地下水位以上的黏性土、黄土、碎石土、强风化、中风化及微风化岩层 |
①当用于深孔时，需用泥浆护壁，成为湿作业；全套管钻机为干孔作业。
3）泥浆护壁成孔
补充：
施工流程：平整场地→布置泥浆池→测放孔位→埋设护筒→钻机就位并安装→钻孔→钻孔中故障的处理→成孔→验孔→一次清孔→安放钢筋笼→安放导管及储料漏斗→二次清孔→灌注水下混凝土（同步起卸导管）→护筒拔出→成桩。
（1）护筒埋设
①钻孔前应埋设护筒。护筒可用钢或混凝土制作，应坚实、不漏水。
②护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，且宜高出施工地面0.3m。其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
（2）泥浆的制备与处理
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。
③现场应设置泥浆池和泥浆收集设施。泥浆池包括制浆池、储浆池、沉淀池，宜设在桥的下游，也可设在船上或平台上。
（3）正、反循环钻孔
②泥浆循环系统中，正循环回转钻主要的设备是泥浆泵，反循环回转钻实现泥浆循环的方法主要有泵吸、气举、喷射(射流)等方法。
④在相同的地质、水文、桩径、钻机机械功率等条件下，反循环钻孔在成孔效率、沉渣清除方面比正循环钻孔好，正循环钻孔在泥浆护壁效果方面比反循环钻孔有利。
如何选择钻机？
土质差，应采用正循环钻机，保证不塌孔。
孔径较大、孔深较深，应采用反循环钻机。
（4）冲击钻成孔
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；进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击。
③ 每钻进4～5m应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔并应做记录。
④ 排渣过程中应及时补给泥浆。
⑥ 稳定性差的孔壁应采用泥浆循环或抽渣筒排渣，清孔后灌注混凝土之前的泥浆指标应符合要求。
（5）旋挖成孔
①旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深，采用不同的成孔工艺，选用相应的钻头。钻进过程中，钻杆应保持垂直稳固，位置准确，控制钻进速度，避免进尺过快造成塌孔埋钻事故。
②泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。
③成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况，并应清除钻斗上的渣土。
旋挖钻机钻孔施工应注意事项：
跳挖法施工；泥浆液面控制，根据进度同步补充泥浆；保证钻杆垂直；控制钻进速度；桶式钻斗提升钻渣过程中注意尽量不要触碰孔壁和护筒。
旋挖钻机施工出现各类质量问题的原因：
钻进速度（快）、泥浆稠度（低）、钻杆垂直度（不垂直）、钻斗提升速度（快）、泥浆液面高度（控制不准）、提升钻斗触碰孔壁护筒。
4）干作业成孔
（1）长螺旋钻孔
补充施工流程（二建内容）
平场整地→桩位放样→组装设备→安放钢护筒→钻孔→清土出土→成孔至设计深度→提钻同时泵压混凝土→混凝土灌注完毕→起吊钢筋笼→沉放钢筋笼→成桩→桩头保护。
④ 混凝土压灌应连续进行，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。
5）清孔
（1）钻孔至设计标高后，应对孔径、孔深、垂直度进行检查，确认合格后即可进行清孔。
（2）清孔时，必须保持孔内水头，防止塌孔。
（3）清孔过程中，应不断置换泥浆，直至开始灌注水下混凝土时停止。
（5）清孔后的沉渣厚度应符合设计要求；设计无要求时，摩擦桩的沉渣厚度不应大于300mm；端承桩的沉渣厚度不应大于100mm。
6）钢筋笼与灌注混凝土施工要点
（1）钢筋笼
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钢筋笼宜整体吊装入孔；需分段入孔时，上下两段应保持顺直，其接头宜采用焊接或机械接头，且应符合相关规范要求。
③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挂。安装时应采取有效的定位措施，减小钢筋骨架中心与桩中心的偏位，使钢筋骨架的混凝土保护层满足要求。
④沉管灌注桩钢筋笼外径应比套管内径小60～80mm,用导管灌注水下混凝土的桩钢筋笼内径应比导管连接处的外径大100mm以上。
（2）灌注混凝土
②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。
③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）水下混凝土灌注
（1）钢筋笼吊装完毕后，安装导管，必要时应进行第二次清孔，且应进行桩孔的孔位、孔径、垂直度、孔深、孔内泥浆指标、沉渣厚度等检验，合格后应立即灌注水下混凝土。
（2）混凝土配合比应通过试验确定，必须具备良好的和易性，坍落度宜为180~220mm。
（3）导管应符合下列要求：
① 导管内壁应光滑、圆顺，直径宜为200～300mm，节长宜为2m。
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。试压宜使用水密承压试验，严禁采用压气试压。
③ 导管轴线偏差不宜超过孔深的0.5%，且不宜大于100mm。
④ 导管采用法兰盘接头宜加锥形活套；采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。
⑤使用的隔水球应有良好的隔水性能，并应保证顺利排出。
（4）灌注水下混凝土应符合下列要求：
①开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm。
②首批混凝土应有足够的储备量，应能满足导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1.0m。
③在灌注过程中，导管埋入混凝土深度宜为2～6m。应控制提拔导管速度，严禁将导管提出混凝土灌注面。
④灌注水下混凝土必须连续施工，中途停顿时间不宜大于30min；水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。灌注记录应详细齐全，灌注过程中的故障应记录备案。
⑤灌注水下混凝土时，应采取措施防止钢筋骨架上浮。
⑥使用全护筒钻机施工的桩，在灌注水下混凝土时，护筒底端应埋于混凝土内不小于1.5m，并随导管提升逐步上拔。
【例题】关于正、反循环钻孔施工的说法，正确的有( )。
A.每钻进4~5m应验孔一次
B.根据泥浆补给情况控制钻进速
C.正循环钻孔成孔效率、沉渣清除方面比反循环钻孔好
D.发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻
E.反循环钻孔成孔效率优于正循环
B选项正确: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。
C选项错误，E选项正确:反循环钻孔在成孔效率、沉渣清除方面比正循环钻孔好
D选项正确;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继续钻进
