扩底桩施工工艺技术要求

5.3、扩底桩施工工艺技术要求

5.3.1、扩底桩成孔原理

扩底桩成孔是通过专用机械式扩孔钻头，在桩底旋转磨削土壁，在桩底形成一个扩大头。

采用GPS-15\12型钻机原土造浆，正循环成孔到孔底、一次清孔，提出钻杆和直型钻头，换机械式扩孔钻头用钻杆下孔底进行扩孔底、增加一次清孔，混凝土采用商品混凝土，钢筋笼采用现场制作。采用钻机钻孔、下笼、浇砼和吊车下笼的施工方法。

1、伞形扩孔原理

(4)在下支板自重作用下刀架向里收拢，上升出钻头。

在上部自重和孔底反力

双重作用下，刀架展开

至定位阀，达到设计扩

孔直径。

(3)在上部自重和孔底反力双重作用下，刀架展开扩孔。(2)(1)在下支板自重作用下，刀架向里收拢，下降至

桩底设计标高。

伞形扩空钻工作原理示意图

2、当要进行桩端扩孔施工时，换上伞形扩孔钻头，在自重作用下，该钻头下支座向下垂，从而拉动斜撑，使整个可扩展刀展呈竖直向收拢状态，见图。当钻头放至孔底时，上支座在配重作用下向下移动，上支座与下支座之间的距离减小，由于刀架两头与上、下支座之间的铰结关系，使得刀片向两边扩展，见图。刀片在扩展的同时，也不断旋转切割周围的土体，达到扩孔的目的。当上支座下移至定位阀时，刀片便扩展到设计的角度，最终完成整个扩孔的施工，见图。扩孔完成后，上支座上提，在下支座的自重作用下，整个钻头又收拢成原来形状，沿孔提出。

5.3.2、扩底桩施工工艺流程

1.埋设护筒

2.钻孔及泥浆 5.吊放钢筋 6.钢筋笼就位7.下放砼导管两清8.安放排水并浇第一斗砼9.第一斗砼达到初灌量10.边浇砼边提拔导管11.砼浇注完毕1-2h 后拔除护筒

3.成孔清孔

循环钻孔灌注扩底桩工艺流程图4.扩底清孔

循环

测量放样，定桩位

↓

埋设护筒，钻机就位

↓

校正钻机磨盘水平、钻杆垂直度

↓

正循环成孔（用Φ850钻头钻到孔底）泥浆循环使用除砂器

↓ ↓

更换扩底钻头（孔底扩径Φ1500） 泥浆沉淀

↓ ↓

钢 增加一次清孔

筋 ↓

笼安放钢筋笼泥浆处理

制↓↓

作检测孔径，孔深，垂直度泥浆外运

↓

安放钢筋笼

↓

下放导管

↓

第二次清孔

↓

商品砼灌注水下砼

↓

起拔护口管

↓

钻机移位

5.3.3、工艺要求

1、本工程扩底桩施工因扩孔底对钻杆扭力及刚度的要求，故钻机需配有加强型转杆，采用专用机械式扩孔底钻头。

2、用普通钻头钻至设计桩端标高，提杆、更换扩孔钻头后重新下杆，使扩孔钻头达到需扩孔位置。成孔采用除砂器分离泥浆中砂。

3、增加一次清孔，当普通钻头钻至孔底时即清孔一次，时间约为30分钟，然后更换扩底钻头进行扩底施工，此次清孔既为第二次清孔；第三次清孔即为原来的第二次清孔。

4、增加钻压，使扩孔钻头在压力的作用下打开，旋转切削土体达到扩孔的目的，此时应控制钻进速度，不能过快。

5.3.4、钻头使用前的准备工作

扩底钻头下入钻孔前，需在地面进行调试，调试步骤如下：

1、检查钻头收缩与张开是否灵活。

2、将钻头用吊车或钻机的卷扬机提起，然后再缓缓放下，扩底钻头翼将之收缩和张开。如此反复数次，使钻头动作灵活。

3、根据工程所需要的最大扩底直径，确定其行程：

a、钻头提起使其处于收缩状态，然后缓缓放下使钻头逐渐张开，并不断测

量扩底钻头的最大直径，当钻头张开至所需的扩底直径时，可在小中心方管上用

粉笔记下大中心方管下端的位置。

b、再将钻头提起，使其处于完全收缩状态，此时在小中心方管上再次记下

大中心方管下端的位置。

c、测量下中心方管上两个位置的距离，即为扩底钻头的扩底行程。

5.3.5、扩底要点

1、下入扩底钻头，当钻头下入孔底后，在孔口用粉笔记下主动钻杆或机上

钻杆的位置。

2、以此位置为起点，向上量一个扩底钻头的扩底行程，即为终点。

3、将扩底钻头提离孔底，使其处于悬吊状态。

4、启动钻机和水泵，待钻机和水泵工作正常后即可开始扩底。

5、扩底时利用卷扬机控制扩底钻头的扩底速度，为安全起见，扩底速度应

越慢越好。一般情况下，卷扬机的放绳速度应保证主动钻杆以10mm／min的速度

下移，如果钻机震动太大，可进一步减少扩底速度。

6、扩底速度不能过快，否则，将由于刀头切入太深，孔底阻力太大，极易

损坏钻头的扩底翼和铰座等部位。

7、当主动钻杆走完扩底行程后，说明扩底钻头在孔底已扩至预定直径，此

时，可在原地继续回转2～3分钟后即可迅速提钻。

5.3.6、清孔

1、清孔采用二次换浆清孔及增加一次换浆清孔（均为正循环）。采用除砂器清砂。

2、第一次清孔：待直线孔成孔结束后，略提高钻杆然后利用钻杆进行第一

次清孔，应利用钻杆进行，故在时间上不少于30分钟和上下提动钻杆进行严格

控制。目的是清除直线孔成孔时产生的泥块和沉渣。

3、增加一次清孔：扩底钻头下放至孔底完成扩底直径至设计要求后，需增

加一次清孔，也利用钻杆进行，目的是清除扩底成孔时产生的沉渣。

4、第二次清孔：增加的一次清孔完成后，提出钻杆和扩底钻头后测量孔深，

符合要求后并抓紧时间安放钢筋笼和砼导管，通过砼导管压入清浆，进行第二次

清孔，目的是清除在安放钢筋笼及砼导管时产生的沉渣。这一次清孔泥浆指标等

须符合要求。

5、成孔泥浆的配制管理：同直线桩的要求。

本工序重点要求为：清孔关键在于一清和增加的一次清孔，应在钻至设计桩底时进行，清孔时上下提动钻杆并旋转，有利于捣碎较大泥块，使较小的泥块随泥浆从孔口泛出，因此一清和增加的一次清孔工作成功完成，更加能保证底部沉淤符合设计要求。清孔后沉渣厚度能＜10cm。

5.3.7、注意事项

1、扩底抗拔桩成孔时，应分两次成孔，第一次先用ф850钻头完成桩孔深度，待钻至桩底设计标高（即离设计标底80cm）时，即可停止钻进。将钻头提出孔外，然后换上直径ф1500能收缩的特殊钻头，通过钻杆将该钻头送至孔底，进行第二次扩底成孔，直至达到桩底设计标高为止。

2、成孔开始前应充分做好准备工作，成孔施工应一次不间断的完成，不得无故停钻，为以防孔壁周围土质发生物理性变化，同时应做好施工原始记录。

3、在地面测量扩底钻头行程时一定要仔细准确。扩底桩施工尤其扩底桩径,扩底及清孔时间,泥浆指标、沉渣、孔深等由质量员全程监控，检查验收。并在其后报监理、勘察单位进行复查。

4、当扩底钻头下放至孔底，在主动钻杆上作扩底的起点和终点标记时，应考虑到成孔的扩孔系数。因为，扩底钻头下放至孔底时，并不是处于完全收缩状态，而是略有张开，所以在确定扩底行程的终点时，应比地面实测行程酌情减少。

5、扩底时，卷扬机的操作应严格控制，牢记；下放时一定要慢、匀、稳。

5.4、钻孔灌注桩孔底沉渣处理

5.4.1、情况概述：

本灌注桩工程采用正循环成孔原土造浆施工工艺，桩底绝对标高进入第⑦层粉细砂与第⑨层粉细砂夹中粗砂，⑦层与⑨层的砂层较厚,须采取有效的措施来确保泥浆指标设计及符合要求，孔底沉渣符合规范要求,并使下笼顺利进行，减少二清时间、浇砼顺利、桩身砼质量好。

5.4.2、采取措施：

1、放大泥浆循环池容积，增加隔仓池存砂，及时采取人工与挖机清砂。

2、可采取放长泥浆循环沟的长度和设置弯度，使流淌的泥浆在沟内存积砂，

并在孔口放置6分水管冲泥浆并使人工及时清挖砂。

3、为确保成孔质量要求，必须采用除砂器清砂，可降低循环泥浆含砂率至规定要求。

4、扩底桩采用GPS-12\15型钻机及深桩宜采用GPS-15型钻机，增大泥浆泵口经和泵量。

本工序重点要求为：关键在于几次清孔，并采用除砂器清砂，可降低循环泥浆的含砂率等达规定要求。施工必须使用除砂器清砂并确保良好运作状态，让清孔工作成功完成，保证孔底部沉淤符合规范要求＜10cm。