1.1 适用范围
泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同，可分为如下几种，其适用范围如下：
1．冲击成孔灌注桩：适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层中应用，特别适合于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对淤泥及淤泥质土，则应慎重使用。
2．冲抓成孔灌注桩：适用于一般较松软黏土、粉质黏土、砂土、砂砾层以及软质岩层应用，孔深在20m内。
3．回转钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、黏性土、砂土、软质岩层。
4．潜水钻成孔灌注桩：适用于地下水位较高的软、硬土层，如淤泥、淤泥质土、黏土、粉质黏土、砂土、砂夹卵石及风化页岩层中使用，不得用于漂石。
1.2 编制参考标准及规范
1．中华人民共和国国家标准 《建筑工程施工质量验收统一标准》 （GB50300—2001）；
2．中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）；
3．中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）；
4． 中华人民共和国国家标准 《建筑地基基础设计规范》 （ GB50007—2002）。
2.2 术语
1．灌注桩：先用机械或人工成孔，然后再下钢筋笼、灌注混凝土的基桩。
2．泥浆护壁：用机械进行贯注桩成孔时，为防止塌孔，在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。
2.3 基本规定
2.3.1 桩位放样允许偏差如下：
1．群桩：20mm；
2．单排桩：10mm。
2.3.2 桩基工程的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行：
1．当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能进行检查时， 桩基工程的验收应在施工结束后进行。
2．当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，灌注桩可对护筒位置做中间验收。
2.3.3 泥浆护壁钻孔灌注桩的桩位偏差必须符合表2．2．3．3的规定，桩顶标高至少比设计标高高出 0.5m，桩底清孔质量要求见表2．2．7—2。每浇注50m3必须有1组试件。小于 50m3 的单柱单桩，每根桩必须有 1 组试件；每个柱子承台下的桩至少应有1组试件。
泥浆护壁灌注桩施工允许偏差 表2.2.2.3
|
桩径 |
桩径允许差（mm） |
垂直度允许偏差（%） |
桩位允许偏差 |
|
1-3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩 |
条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩 |
|
D≤1000mm |
±50 |
≯ 1 |
d/6不大于100 |
d/4不大于150 |
|
D＞1000mm |
±50 |
100+0.01H |
150+0.01H |
注：
1. 桩径允许偏差的负值是指个别断面
2.采用复打、反插法施工的桩允许偏差不受本表限制：
3． H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离； d为设计桩径。
2.3.4 工程桩应进行承载力检验。对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩， 应采用静载荷试验的方法进行检验， 检验桩数不应少于总数的1％， 且不应少于3根， 当总桩数少于50根时， 不应少于2根。
2.3.5 桩身质量应进行检验。对设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30％， 且不应少于20根； 其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20％，且不应少于10根；对地下水位以上终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10％，且不应少于10根。每个柱子承台下不得少于1根。
2.3.6对砂子、石子、钢材、水泥等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家现行有关标准的规定。
2.3.7粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径对于沉管灌注桩不宜大于50mm，并不得大于钢筋间最小净距的1／3；对于素混凝土桩，不得大于桩径的1／4，并不宜大于70mm。
2.3.8为核对地质资料、检验设备、工艺以及技术要求是否适宜，桩在施工前，宜进行“试成孔”。
2.4 施工准备
2.4.1 技术准备
1． 认真熟悉现场的工程地质和水文地质资料， 收集场区内地下障碍物、 管网等相关资料。
2．结合场区内的具体情况，编制施工组织设计或施工方案。
3．对现场施工人员进行图纸和施工方案交底， 专业工种应进行短期专业技术培训。
4．组织现场所有管理人员和施工人员学习有关安全、文明施工规程，增强职工安全、文明施工和环保意识。
5．进行测量基准交底、复测及验收工作。
6．其他技术准备工作。
2.4.2 作业条件
1.施工平台应坚实稳固， 并具备机械、 人员操作空间。
2.施工用水、用电接至施工场区，并满足机械及成孔要求。
3.混凝土搅拌站、混凝土运输、混凝土浇筑机械试运转完毕，钢筋进场检验合格，钢筋骨架安放设备满足要求。
4.测量控制网（高程、坐标点）已建立，桩位放线工作完成，或复测验收合格。
2.4.3 成孔机械
成孔机械根据土质情况进行选用，见表2．2．4．3-1。潜水钻机技术参数见表2．2．4．3-2，国产回转钻机技术参数见表2．2．4．3-3、表2．2．4．3-4，国产冲击钻机技术参数见表2．2．4．3-5，冲抓钻机技术参数见表2．2．4．3-6，抓斗与套管配套表见表2．2．4．3-7、表2．2．4．3-8。
成孔机械选用表 表2.2.4.3-1
|
成孔机械 |
土质情况 |
|
潜水钻 |
黏性土、粉土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩石、软质岩 |
|
回转钻 |
碎石类土、黏性土、粉土、淤泥、淤泥砂土、强风化岩、软质及 |
潜水钻机主要技术能参数 表 2.2. 4. 3-2
2.4.4材料进场准备
1．钢筋、水泥、砂、石、水等原材料经质量检验合格；
2．混凝土拌合所需原材料全部进场，并至少具备1个工作班用量的储备；
3．钢筋骨架加工所需原材料已全部进场，并具备成批加工能力，开钻前宜加工成型1 个工作班用量的套数；
4．配置泥浆用的黏土或膨润土已进场。 泥浆池和排浆槽已挖好。
2.5 材料和质量要求
2.5.1 材料要求
1．水泥：可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用矿渣水泥时应采取防离析措施。 水泥强度等级不宜低于32.5， 水泥的初凝时间不宜早于2.5 h水泥性能必须符合现行国家有关标准的规定， 水泥的进场验收应符合以下要求：
（1）出厂合格证，内容包括：水泥牌号、厂标、水泥品种、强度等级、出场日期、批号、合格证编号、抗压强度、抗折强度、安定性等试验指标；合格证应加盖厂家质量检查部门印章，转抄（复）件应说明原件存放处、原件编号、转抄人应加盖转抄单位印章（红印为准，复印件无效）；合格证的备注栏由施工单位填写单位工程名称及使用部位。
（2）水泥进场取样方法应按《水泥取样方法》（GB l2573—90）进行，通常复试内容包括：安定性、凝结时间和胶砂强度三项。
（3）进场水泥有下列情况之一者，应进行复试，复试应由法定检测单位进行并应提出试验报告， 合格后使用：
1）水泥出厂日期超出三个月 （快硬性水泥超出一个月）；
2）水泥发生异常现象，如受潮结块等；
3）使用进口水泥者；
4）设计有特殊要求者。
2．粗骨料：宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1／8～1／6和钢筋最小净距的1／4， 且不宜大于40mm，其性能及质量要求如下：
（1）颗粒级配一般采用连续级配5～31.5mm、单粒级配16～31.5mm或20～40mm，有条件时优先选用连续级配。
（2）含泥量限制见表2.2.5.1-1
|
混凝土强度等级 |
≥C30 |
＜C30 |
|
含泥量，按重量计不大于 |
1.0 |
2.0 |
|
泥块含量，按重量计不大于 |
0.50 |
0.70 |
（3）有害物质含量见表2.2.5.1-2
碎石和卵石中有害物质含量指标
|
项目 |
质量标准 |
|
硫化物和硫酸盐含量折算为SO3，按重量计不大于（%） |
1 |
|
卵石中有机物质含量（用比色法试验） |
颜色不应深于标准色，如深于标准色，泽应以混凝土进行强度对比试验、予以复核 |
（4）针、片状颗粒的含量限制见表2.2.5.1-3
针、片状颗粒的含量指标
|
混凝土强度等级 |
≥C30 |
＜C30 |
|
针、片状颗粒含量，按重量计不大于 |
15 |
25 |
（5）强度指标；；采用压碎指标值见表；2.2.5.1-3
碎石、卵石的压碎指标值
|
骨料品种 |
混凝土强度等级 |
压碎指标值（%） |
|
水成岩 |
C55-C40≤C35 |
≤10 ≤16 |
|
变质岩或深层火成岩 |
C55-C40≤C35 |
≤12 ≤20 |
|
火成岩 |
C55-C40≤C35 |
≤13 ≤30 |
|
卵石 |
C55-C40≤C35 |
≤12 16 |
3.细骨科料（砂）：采用级配良好的中砂，细度模数为3.4～2.3，其性能及质量要求如下
（1）砂的主要技术性能见表2.2.5.1-5.
砂的主要性能
|
序号 |
项目 |
技术指标 |
|
1 |
粒径 |
≤5mm |
|
2 |
表观密度 |
2.6-2.7g/m³ |
|
3 |
堆积密度 |
1350-1650kg/m³ |
|
4 |
紧密密度 |
1600-1700kg/m³ |
|
5 |
空隙率 |
干燥松散 |
35%-45% |
|
颗粒级配 |
25-37% |
2）含泥量：砂的含泥量指砂中粒径小于 0.080mm的颗粒含量；砂中泥的粒径大于1.25mm，经水洗并用手捏后变成小于 0.630mm颗粒的，称为泥块。砂的含泥量泥块含量见表2.2.5 . 1-6。
砂中含泥量、泥块含量指标
|
混凝土强度等级 |
≥C30 |
＜C30 |
|
含泥量，按重量计不大于（%） |
3.0 |
5.0 |
|
泥块含量，按重量计不大于（%） |
1.0 |
2.0 |
（3）有害物含量见表2.2.5.17。
砂中有害物含量
|
项 目 |
质量指标 |
|
云母含量，按重量计不大于（%） |
2 |
|
轻物质含量，按重量计不大于（%） |
1 |
|
硫化物和硫酸盐含量折算为SO3，按重量计不大于（%） |
1 |
|
有机物质含量（用比色法试验） |
颜色不应深于标准色，如深于标准色，泽应以混凝土进行强度对比试验、予以复核 |
4.水：搅拌混凝土宜采用饮用水。当采用其他来源的水时，水质必须符合国家现行标准的规定。 一般情况下应符合以下规定：
（1）水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质或油脂、糖类及游离酸类等。
（2）污水、 pH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按 SO42− 计超过水的质量 0.27mg／ cm3的水不得使用。
（3） 得用海水拌制混凝土。
（4）供饮用的水，一般能满足上述条件，使用时可不经试验。
5．外加剂：采用水下混凝土灌注时，混凝土中一般掺加减水缓凝剂，用于延长混凝土的初凝时间，提高混凝土的和易性， 外加剂的质量应符合国家现行标准的规定。
6．钢筋：钢筋进场时应检查产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告。复验内容包括：拉力试验（屈服、抗拉强度和伸长率）、冷弯试验。具体要求如下：
（1）出厂合格证应由钢厂质检部门提供或供销部门转抄， 内容包括： 生产厂家名称、炉罐号（或批号）、钢种、强度、级别、规格、重量及件数、生产日期、出厂批号；力学性能检验数据及结论； 化学成分检验数据及结论； 并有钢厂质量检验部门印章及标准编号。 出厂合格证 （或其转抄件、 复印件） 备注栏内应由施工单位写明单位工程名称及使用部位。
（2）试验报告应有法定检测单位提供，内容包括：委托单位、工程名称、使用部位、钢筋级别、钢种、钢号、外形标志、出厂合格证编号、代表数量、送样日期、原始记录编号、报告编号、试验日期、试验项目及数据、结论。
（3）钢筋进场后应进行外观检查，内容包括：直径、标牌、外形、长度、劈裂、弯曲、裂痕、锈蚀等项目，如发现有异常现象时（包括在加工过程中有脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常时） 应拒绝使用。
2.5.2 质量要求
1．钢筋加工前，应对所采用的钢筋进行外观检查，钢筋表面必须洁净，无损伤、油渍、漆污和铁锈等， 带有颗粒状或片状老锈的钢筋严禁使用。
2．钢筋加工前，应先行调直，使钢筋无局部曲折。
3．混凝土搅拌按以下规定执行：
（1）原材料计量应建立岗位责任制，计量方法力求简便易行、可靠，允许偏差见表2．2．5．2。
配料数量允许偏差 表2．2．5．2
|
材料类别 |
允许偏差（%） |
|
现场拌制 |
集中搅拌站拌制 |
|
水泥 |
±2 |
±1 |
|
粗、细骨料 |
±3 |
±2 |
|
水、外加剂 |
±2 |
±1 |
（2）外加剂应用台秤计量。
（3）当拌制混凝土受到外界因素的影响时（如砂石含水量的变化），应及时调整和修正配合比， 使拌制的混凝土达到设计的要求。
（4）混凝土搅拌的最短时间，强制式搅拌机不少于90s， 自落式不少于120s。
（5）混凝土拌和物搅拌必须均匀，且色泽一致。
（6）应在拌制地点和灌注地点分别检查混凝土的坍落度和温度。
4． 护筒埋入土中的深度必须满足要求， 护筒四周用黏性土回填并分层夯实。
5．桩机就位后，必须平正、稳固，确保在施工中不发生倾斜和移动；为准确控制成孔深度，在桩架或钻具上应设置控制深度的标尺，以便在施工中观测记录。
6．从开始成孔至水下混凝土浇筑完毕，应始终保持护筒内泥浆面高出地下水位1.0 m 以上，受水位涨落影响时，应高出最高水位1.5m以上。
7．成孔过程中应注意地层的变化，随时调整钻进工艺，防止塌孔、缩颈、倾斜等质量缺陷。
8．钢筋骨架在存放、起吊过程中应采取措施防止变形；在安放入孔时，位置要居中，不得碰撞孔壁；安放至设计高程后，应采取措施固定，确保在混凝土灌注过程中不移动。
9．导管在使用前应作水密性试验，安装时要放密封圈并上紧丝扣，在孔中的位置要居中，导管底距孔底300～500mm，上部高出泥浆面不少于300mm。
2.6 施工工艺
2.6.1 工艺流程
泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程见图2．2．6．1
2.6.2 操作工艺
1．施工平台
（1）场地内无水时，可稍作平整、碾压以能满足机械行走移位的要求。
（2）场地为浅水且水流较平缓时，采用筑岛法施工。桩位处的筑岛材料优先使用黏土或砂性土，不宜回填卵石、砾石土，禁止采用大粒径石块回填。筑岛高度应高于最高水位1 .5m， 筑岛面积应按采用的钻孔机械、 混凝土运输浇筑等的要求决定。
（3）场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载，并能满足机械施工、人员操作的空间要求。
2．护筒
（1）护筒一般由钢板卷制而成，钢板厚度视孔径大小采用4～8mm，护筒内径宜比设计桩径大100 mm，其上部宜开设1～2个溢流孔。
（2）护筒埋置深度一般情况下，在黏性土中不宜小于 lm；砂土中不宜小于1.5m；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。 淤泥等软弱土层应增加护筒埋深； 护筒顶面宜高出地面300mm。
（3）旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周回填黏性土并分层夯实；水域护筒设置应严格注意平面位置、竖向倾斜，护筒沉入可采用压重、振动、锤击并辅以护筒内取土的方法。
（4）护筒埋设完毕后，护筒中心竖直线应与桩中心重合，除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1％。
（5）护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压、不漏水。应根据地下水位涨落影响，适当调整护筒的高度和深度， 必要时应打入不透水层。
3．护壁泥浆的调制和使用
（1）护壁泥浆一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按一定比例配制而成，可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。
（2）泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定，调制好的泥浆应满足表2．2．6．2的要求。
泥浆性能指标 表2．2．6．2
（3） 泥浆原料和外加剂的性能要求及需要量计算方法
1）泥浆原料黏性土的性能要求
一般可选用塑性指数大于25， 粒径小于 0.074mm的黏粒含量大于50％的黏性土制浆。当缺少上述性能的黏性土时，可用性能略差的黏性土，并掺入30％的塑性指数大于25的黏性土。
当采用性能较差的黏性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）、氢氧化钠（NaOH）或膨润土粉末，以提高泥浆性能指标。掺入量与原泥浆性能有关，宜经过试验决定。一般碳酸钠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，大量用于炼钢、铸造中，钻孔泥浆中用量也很大。膨润土泥浆具有相对密度低、黏度低、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、造浆能力大等优点。一般用量为水的8％， 即8kg的膨润土可掺100L的水。对于黏性土地层， 用量可降低到3％一5％。较差的膨润土用量为水的 12％左右。
3）泥浆外加剂及其掺量
a． CMC（Carboxy Methyl Celluose）全名羧甲基纤维素，可增加泥浆黏性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。 掺入量为膨润土的 0.05％～0.01％。
b． FCI，又称铁木质素磺酸钠盐，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％。
c．硝基腐殖碳酸钠（简称煤碱剂）分散剂，其作用与 FCI相似。它具有很强的吸附能力，在黏性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，使黏度增加，若掺入量少，可使黏度不上升，具有部分稀释作用，掺用量与 FCI相同。两种分散剂可任选一种。
d．碳酸钠（Na2CO3）又称碱粉或纯碱。它的作用可使 pH值增大到10。泥浆中 pH值过小时，黏土颗粒难于分解，黏度降低，失水量增加，流动性降低；小于7时，还会使钻具受到腐蚀；若pH值过大，则泥浆将渗透到孔壁的黏土中，使孔壁表面软化，黏土颗粒之间凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。 pH值以8～10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％。
e． PHP，即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用为，在泥浆循环中能清除劣质钻屑，保存造浆的膨润土粒；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％。
f．重晶石细粉（BaSO4），可将泥浆的相对密度增加到2.0～2.2，提高泥浆护壁作用。为提高掺入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（NaOH） 和 0.2％～0.3％的橡胶粉。 掺入上述两种外加剂后， 最适用于膨胀的黏质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决定。
g．纸浆、干锯末、石棉等纤维质物质，其掺量为水量的1％～2％，其作用是防止渗水并提高泥浆循环效果。
以上各种外加剂掺入量，宜先做试配，试验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。各种外加剂宜先制成小剂量溶剂，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超过 0.01。
4）调制泥浆的原料用量计算
在黏性土层中钻孔， 钻孔前只需调制不多的泥浆。 以后可在钻进过程中， 利用地层黏性土造浆、补浆。
在砂类土、砾石土和卵石土中钻孔时，钻孔前应备足造浆原料，其数量可按公式2．2．6．2 计算：
m=Vρ1=(ρ2－ρ3)×ρ1 V1/(ρ1～ρ3) (2.2.6.2-1)
式中；
m——造泥浆所需原料的总质量 （t）
V——造泥浆所需原料的总体积 （ m3）
V1——泥浆的总体积 （m3）
ρ1——原料的密度 （t/m3）
ρ2——要求的泥浆密度 （t/m3）.
ρ3——水的密度，取ρ3=1t/m3
若造成的泥浆的黏度为２０～２２ s时，则各种原料造浆能力为：黄土胶泥１～３ m3 ／ t， 白土、 陶土、高领土３.５～８ m3/t， 次膨润土为９ m3/t。膨润土为１５ m3/t。
（4）泥浆各种性能指标的测定方法
1）相对密度ρx： 可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，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， 即为泥浆的相对密度。
若无以上仪器时，可用一口杯，先称其质量设为m1，再装清水称其质量为m2，再倒去清水， 装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆， 称其质量为 m3， 则 Px=(m3一m1)／(m2—m1)。
2）黏度η（s）：用标准漏斗黏度计测定，黏度计如附图2．2．6．2—1所示。用两端开口量杯分别量取200mL和500mL泥浆， 通过滤网滤去大砂粒后，将700mL泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗流出，流满500mL量杯所需时间（s），即为所测泥浆的黏度。
校正方法：漏斗中注入700mL清水，流出500mL，所需时间应是15s，如偏差超过土1s，则量测泥浆黏度时应校正。
图2.26.2－1 黏度计（单位： mm）
1－漏斗；2－管子；3－量杯200mL部分；4－量杯500mL部分；5－筛网及杯
3）含砂率（％）：工地用含砂率计（如图2．2．6．2—2所示）测定。量测时，把调制好的泥浆50mL倒进含／砂率计， 然后再倒450mL清水， 将仪器口塞紧， 摇动 l min， 使泥浆与水混合均匀，再将仪器竖直静放3min，仪器下端沉淀物的体积（由仪器上刻度读出）乘2就是含砂率（％）。（有一种大型的含砂率计，容积1000mL，从刻度读出的数不乘2即为含砂率）。
图2.26.2－2 含砂率计（mm）
4）胶体率（％）：亦称稳定率，它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法：可将100 mL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100一（水+沉淀物）体积即等于胶体率。
5）失水量（mL／30min）和泥皮厚（mm）：用一张120mmX120mm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径30mm的圆圈，将2mL的泥浆滴于圆圈中心，30min后，量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径 （ mm） 即失水量， 算出的结果 （ mm）值代表失水量，单位： mL／min。在滤纸上量出泥饼厚度（mm）即为泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄，则泥浆质量愈高，一般不宜厚于2～3mm。
（5）泥浆池一般分循环池、沉淀池、废浆池三种，从钻孔中排出的泥浆首先经过沉淀池沉淀，再通过循环池进入钻孔，沉淀池中的超标废泥浆通过泥浆泵排至废浆池后集中排放。
（6）泥浆池的容量宜不小于桩体积的3倍。
（7） 混凝土灌注过程中， 孔内泥浆应直接排入废浆池， 防止沉淀池和循环池中的泥浆被污染破坏。
4.钻孔施工
（1） 一般要求
1）钻孔前，应根据工程地质资料和设计资料，使用适当的钻机种类、型号，并配备适用的钻头，调配合适的泥浆。
2）钻机就位前，应调整好施工机械，对钻孔各项准备工作进行检查。
3）钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏差不应大于20mm。钻机就位后应平整稳固， 并采取措施固定， 保证在钻进过程中不产生位移和摇晃， 否则应及时处理。
4）钻孔作业应分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时应随时纠正。应经常注意土层变化， 在土层变化处均应捞取渣样， 判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
5）开钻时，在护筒下一定范围内应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入土层后，方可加速钻进。
6）在钻孔、排渣或因故障停钻时，应始终保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。
（2）潜水钻机成孔
潜水钻机适用于小直径桩、较软弱土层，在卵石、砾石及硬质岩层中成孔困难，成孔时应注意控制钻进速度，采用减压钻进，并在钻头上设置不小于3倍直径长度的导向装置，保证成孔的垂直度， 并根据土层变化调整泥浆的相对密度和黏度。
（3）回转钻机成孔
1）回转钻机适用于各种直径、各种土层的钻孔桩，成孔时应注意控制钻进速度，采用减压钻进， 保证成孔的垂直度， 根据土层变化调整泥浆的相对密度和黏度。
2）在黏土、砂性土中成孔时宜采用疏齿钻头，翼板的角度根据土层的软硬在30o～60o 之间，刀头的数量根据土层的软硬布置，注意要互相错开，以保护刀架。在卵石及砾石层中成孔时，宜选用平底楔齿滚刀钻头；在较硬岩石中成孔时，宜选用平底球齿滚刀钻头。
3）桩深在30m以内的桩可采用正循环成孔，深度在30～50m的桩宜采用砂石泵反循环成孔，深度在50m以上的桩宜采用气举反循环成孔。
4）对于土层倾斜角度较大，孔深大于50m的桩，在钻头、钻杆上应增加导向装置，保证成孔垂直度。
5）在淤泥、砂性土中钻进时宜适当增加泥浆的相对密度；在卵石、砾石中钻进时应加大泥浆的相对密度，提高携渣能力；在密实的黏土中钻进时可采用清水钻进。
6）在卵石、 砾石及岩层中成孔时， 应增加钻具的重量即增加配重。，
（4）冲击钻机成孔
1）开孔时应低锤密击，表土为淤泥、细砂等软弱土层时，可加黏土块夹小石片反复冲击造壁；
2）在护筒刃脚以下2m以内成孔时，采用小冲程 lm左右，提高泥浆相对密度，软弱层可加黏土块夹小石片；
3）在砂性土、砂层中成孔时，采用中冲程2～3m，泥浆相对密度1.2～1.4，可向孔中投入黏土；
4）在密实的黏土层中成孔时，采用小冲程1～2m，泵入清水和稀泥浆，防粘钻可投入碎石、砖；
5）在砂卵石层中成孔时，采用中高冲程2～4m，泥浆相对密度1.2～1.3，可向孔中投入黏土；
6）软弱土层或塌孔回填重钻时，采用小冲程 lm左右、加黏土块夹小石片反复冲击，泥浆相对密度 1 .3～1 .5；
7）遇到孤石时，可采用预爆或高低冲程交替冲击，将孤石击碎挤入孔壁。
（5）冲抓锥成孔与冲击钻成孔方法基本相同， 只是起落冲抓锥高度随土质而不同， 对一般松软散土层为1.0—1.5m； 对坚实的砂卵石层为2～3m。
（6）钻进过程中的注意事项
1）钻进时应时刻注意钻具和钻头连接的牢固性、 钢丝绳的磨损等如有异常应及时处理。
2）大直径桩孔成孔可分级成孔，一般情况下第一级成孔直径为设计桩径的 0.6～0.8倍。
3）在钻进过程中出现钻杆跳动、机架晃动、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查，排除故障；如钻杆或钻头不符合要求时，应及时更换，试钻达到正常后，方可施钻。
4）钻孔完毕，应及时将混凝土浇筑完毕，或及时盖好孔口，并防止在盖板上过车、行人；钻进过程中应及时清理虚土，提钻时应事先把孔口积土清理干净。
5）钻进成孔过程中应时刻注意土层变化，调整泥浆性能、采用合理的进尺方法，确保不塌孔、不缩颈。
5．清孔
（1）清孔分两次进行，钻孔深度达到设计要求，对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查，符合要求后进行第一次清孔；钢筋骨架、导管安放完毕，混凝土浇筑之前，应进行第二次清孔。
（2）第一次清孔根据设计要求，施工机械采用换浆、抽浆、掏渣等方法进行，第二次清孔根据孔径、孔深、设计要求采用正循环、泵吸反循环、气举反循环等方法进行。
（3）第二次清孔后的沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求， 一般应满足下列要求；沉渣厚度摩擦桩≤300mm，端承桩≤50mm，摩擦端承或端承摩擦桩≤100mm；泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≤1.25，黏度≤28s，含砂率≤8％。
（4）不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止塌孔。
（5）不应采取加深钻孔深度的方法代替清孔。
6．钢筋骨架制作、安放
（1）钢筋骨架的制作应符合设计与规范要求。
（2）长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件和总长度计算确定，应确保钢筋骨）在移动、起吊时不变形，相邻两段钢筋骨架的接头需按有关规范要求错开。
（3）应在钢筋骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块， 可采用与桩身混凝土等强度的混凝土垫块或用钢筋焊在竖向主筋上， 其间距竖向为2m， 横向圆周不得少于4处， 并均匀布置。 骨架顶端应设置吊环。
（4）大直径钢筋骨架制作完成后，应在内部加强箍上设置十字撑或三角撑，确保钢筋骨）在存放、移动、吊装过程中不变形。
（5）骨架入孔一般用吊车，对于小直径桩无吊车时可采用钻机钻架、灌注塔架等。起吊应按骨架长度的编号入孔， 起吊过程中应采取措施确保骨架不变形。
（6）钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10 mm；骨架长度±50mm；骨架倾斜度±0．5％；骨架保护层厚度水下灌注±20mm，非水下灌注±10 mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm，骨架底面高程±50mm。钢筋笼除符合设计要求外，尚应符合下列规定：
1）分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接并应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)的规定。
2）主筋净距必须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上。
3）加劲箍宜设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求所设弯钩不得向内圆伸露，以免妨碍导管工作。
4）钢筋笼的内径比导管接头处外径大100mm以上。
（7）搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋骨架吊放入孔时应居中， 防止碰撞孔壁，钢筋骨架吊放入孔后，峰举嚏氧幕涌津阚筋固定， 使其位置符合设计及规范要求， 并保证在安放导管、 清孔及灌注混凝土过程中不发生位移。
7．灌注水下混凝土
（1）灌注水下混凝土时的混凝土拌和物供应能力， 应满足桩孔在规定时间内灌注完毕;混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。
（2）混凝土运输宜选用混凝土泵或混凝土搅拌运输车；在运距小于200m时，可采用机动翻斗车或其他严密坚实、不漏浆、不吸水、便于装卸的工具运输， 需保证混凝土不离析，具有良好的和易性和流动性。
（3）灌注水下混凝土一般采用钢制导管回顶法施工，导管内径为200～250mm，视桩径大小而定， 壁厚不小于3mm； 直径制作偏差不应超过2mm； 导管接口之间采用丝扣或法兰连接， 连接时必须加垫密封圈或橡胶垫， 并上紧丝扣或螺栓。 导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验（试水压力一般为 0.6～1.0 MPa）， 确保导管口密封性。导管安放前应计算孔深和导管的总长度，第一节导管的长度一般为4～6m，标准节一般为2～3m，在上部可放置2～3根 0.5—1.0 m的短节， 用于调节导管的总长度。 导管安放时应保证导管在孔中的位置居中， 防止碰撞钢筋骨架。
（4）水下混凝土配制
1）水下混凝土必须具备良好的和易性，在运输和灌柱过程中应无显著离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。配合比应通过试验，坍落度宜为180～220mm。
2）混凝土配合比的售砂率宜采用 0.4～0.5，并宜采用中砂；粗骨料的最大粒径应＜40mm；水灰比宜采用0.5～0.6。
3）水泥用量不少于360kg/m3，当掺有适宜数量的减少缓凝剂或粉煤灰时，可不小于300kg。
4）混凝土中应加入适宜数量的缓凝剂， 使混凝土的初凝时间长于整根桩的灌注时间。
（5）首批灌注混凝土数量的要求
首批灌注混凝土数量应能满足导管埋入混凝土中0.8m以上，见图2．26．2-3
图2.26.2－3首批混凝土数量计算
所需混凝土数量可参考公式2.2.6.2-2
计算：
V≥πR2 (H1+H2)+πr2h1 (2.2. 6.2-2)
式中：
V——灌注首批混凝土所需数量(m3)；
R——桩孔半径(m)；
H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.3—0.5m；
H2——导管初次埋置深度，不小于0.8m；
r——导管半径(m)；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度 H2时， 导管内混凝土柱平衡导管外泥浆压力所需的高度（m）混凝土灌注时，可在导管顶部放置混凝土漏斗，其容积大于首批灌注混凝土数量，确保导管埋人混凝土中的深度。 ‘
（6）灌注水下混凝土的技术要求
1）混凝土开始灌注时，漏斗下的封水塞可采用预制混凝土塞、木塞或充气球胆。
2）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求应进行第二次拌合，二次拌和后仍不符合要求时不得使用。
3）第二次清孔完毕， 检查合格后应立即进行水下混凝土灌注， 其时间间隔不宜大于30min。
4）首批混凝土灌注后，混凝土应连续灌注，严禁中途停止。
5）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深，导管埋深宜控制在2～6m。 严禁导管提出混凝土面， 就要有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土灌注记录。
6）在灌注过程中， 应时刻注意观测孔内泥浆返出情况， 倾听导管内混凝土下落声音，如有异常必须采取相应处理措施。
7）在灌注过程中宜使导管在一定范围内上下窜动， 防止混凝土凝固， 增加灌注速度。
8）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部 lm左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
9）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为 0.5～1.0m， 以保证桩头混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除， 桩头应无松散层。
10）在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确保所测混凝土的灌注高度是否正确。
11）开始灌注时， 应先搅拌 0.5～1.0m3同混凝土强度的水泥砂浆放在料斗的底部。
2.7 质量标准
混凝土灌注桩的质量检验标准应符合表2.2.7—1、表2.2.7—2的规定。
钢筋笼质量检验标准 （mm） 表2．2．7-1
|
项 |
序 |
检查项目 |
允许偏差或允许值 |
检查方法 |
主
控
项
目 |
1 |
主筋间距 |
±10 |
用钢尺量 |
|
2 |
钢筋骨架长度 |
±100 |
用钢尺量 |
一
般
项
目 |
1 |
钢筋材质检验 |
设计要求 |
抽样送检 |
|
2 |
箍筋间距 |
±20 |
用钢尺量 |
|
3 |
直径 |
±10 |
用钢尺量 |
混凝土灌注桩质量检验标准 表2.2.7-2
|
项 |
序 |
检查项目 |
允许偏差或允许值 |
检查方法 |
|
单位 |
数值 |
主
控
项
目 |
1 |
桩 位 |
见本标准表2.2.3.3 |
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心 |
|
2 |
孔 深 |
mm |
±300 |
只深不浅，用重锤测，或中央钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度 |
|
3 |
桩体质量检验 |
按基桩检测技术规范。如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm |
按基桩检测技术规范 |
|
4 |
混凝土强度 |
设计要求 |
试件报告或钻芯取样检 |
|
5 |
承载力 |
按《建筑基桩检测技术规范》 |
按《建筑基桩检测技术规范》 |
一
般
项
目 |
1 |
垂载力 |
见本标准表2.2.3.3 |
测套管或钻杆，或用超声波检测 |
|
2 |
桩 径 |
见本标准表2.2.3.3 |
井径仪或超声波检测 |
|
3 |
泥浆相对密度（粘土或砂性中土） |
1.15-1.2 |
用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样 |
|
4 |
泥浆面标高（高于地下水位） |
m |
0.5-1.0 |
目 测 |
|
5 |
沉渣厚度：端承桩摩擦桩 |
mm |
≤50
≤150 |
用沉渣仪或重锤测量 |
|
6 |
混凝土坍落度 |
mm |
160-220 |
坍落度仪 |
|
7 |
钢筋笼安装深度 |
mm |
±100 |
用钢尺量 |
|
8 |
混凝土充盈系数 |
＞1 |
检查每根桩的实际灌注量 |
|
9 |
桩顶标高 |
mm |
+30 -50 |
水准仪，需扣除桩项浮浆层及劣质桩体 |
2.8 成品保护
1．桩基就位后，应复测钻具中心，确保钻孔中心位置的准确性。
2．成孔过程中，应随地层变化调整泥浆性能，控制进尺速度，避免塌孔及缩径。
3．成孔过程中，应时刻注意钻具连接的牢固性，避免掉钻头。
4．护筒埋设完毕、灌注混凝土完毕后的桩坑应加以保护，避免人或物品掉入。
5．钢筋骨架制作完毕后，应按桩分节编号存放；存放时，小直径桩堆放层数不能超过两层，大直径桩不允许堆放，防止变形；存放时，骨架下部用方木或其他物品铺垫，上部覆盖。
6．钢筋骨架安放完毕后，应用钢筋或钢丝绳固定，保证其平面位置和高程满足规范要求。
7． 混凝土灌注完成后的24h内， 5m范围内相邻的桩禁止进行成孔施工。
2.9 安全环保措施
2.9.1 安全生产注意事项
1．机械设备操作人员（或驶员）必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机 （车） 操作。
2．机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
3．机械设备发生故障后及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
4． 专业电工持证上岗。 电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令， 安全员有权制止违反用电安全的行为， 严禁违章指挥和违章作业。
5． 所有现场施工人员佩戴安全帽， 特种作业人员佩戴专门的防护用具。
6． 所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。
7．护筒埋设完毕、灌注混凝土完毕后的桩坑应加以保护，避免人或物品掉入。
8．登高作业超过2m必须穿防滑鞋，带安全带。
9．钢筋骨架起吊时要平稳，严禁猛起猛落，并拉好尾绳。
10．灌注桩施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。
11． 施工现场的一切电源、 电路的安装和拆除必须由持证电工操作； 电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0 m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—88）的规定。
2.9.2 环保措施
1．易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布、 盖套等遮盖物覆盖。
2．施工废水、生活污水不直接排入农田、耕地、灌溉渠和水库，不排人饮用水源。
3．食堂保持清洁，腐烂变质的食物及时处理，食堂工作人员定期体检。
4．受工程影响的一切公用设施与结构物， 在施工期间应采取适当措施加以保护。
5．使用机械设备时，要尽量减少噪声、废气等的污染；施工场地的噪声应符合《建筑施工场地界噪声限值》（GB12523—1990）的规定。
6．运转时有粉尘发生的施工场地，如水泥混凝土拌和机站等投料器应有防尘设备。在这些场地作业的工作人员配备必要的劳保防护用品。
7．驶出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。
2.10 质量记录
1． 混凝土配合比报告单；
2．水泥检验报告、出场合格证；
3．碎石、砂检验报告、出场合格证；
4．水质分析报告；
5．钢筋检验报告、出场合格证；
6．钢筋焊接检验报告；
7．灌注桩钻进记录；
8．泥浆测试记录；
9．灌注桩隐蔽工程验收记录；
10.水下混凝土灌注记录；
11．钢筋焊接验收记录；
12．钢筋加工安装验收记录；
13．测量放线记录。
