一、钻孔灌注桩基础施工
1.示意图和施工现场图
钻孔灌注桩示意图和施工现场图分别见图5-1和图5-2。
图5-1 钻孔灌注桩示意
图5-2 钻孔灌注桩施工现场
2.注意事项
①运弃干渣土应覆盖，防止扬尘；运弃带泥水的渣土应用密封车厢，防止遗漏污染道路。
②成孔后应及时安放钢筋笼、灌注混凝土，避免塌孔。
③吊放钢筋笼时应对中稳放，防止刮碰孔壁造成塌孔。
④合理安排施工顺序，防止因施工机械和车辆振动对未达到规定强度的桩身混凝土产生不利影响。
⑤桩顶高于地面的桩完成后应加围挡和标志，防止施工机械和车辆碰撞。
3.施工做法详解
工艺流程：埋设护筒→钻机就位→制备泥浆→钻孔→钻孔中故障的处理→安放钢筋笼→安放导管、灌注支架及储料漏斗→二次清孔→灌注水下混凝土→护筒拔出→清理桩头。
（1）埋设护筒前应校验桩位，确认正确。
（2）埋设护筒
①护筒内径一般较桩径大200～300mm。
②护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m以上。
③护筒埋设深度应符合施工设计规定。
④采用正（反）循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机等钻孔时，护筒可以采用挖埋法设置。钢质护筒可以采用锤击法就位。挖埋法设置护筒时，回填土必须用黏性土分层夯实。
⑤采用全护筒冲抓钻机时，护筒由钻机在钻进中分节压入。
⑥护筒埋设允许偏差：顶面中心偏位50mm，垂直度1%。护筒埋设后应进行检查，确认符合要求。
（3）钻机就位
①机位的地基应平整、坚实。地基软弱时应进行处理，使其能满足钻机作业要求。
②钻机的钻具中心应对准护筒中心。钻机应平稳、不倾斜。可在钻机双侧吊线坠或用经纬仪校正钻杆垂直度。
③钻机安装后应用缆风绳固定，并经试运行，确认符合要求。
（4）制备泥浆
泥浆宜用黏土加水搅拌制成，也可用膨润土加纯碱加水制成。泥浆性能应符合施工设计规定。
（5）钻孔
①正循环回转钻机
a.钻头回转中心对准护筒中心，先启动泥浆泵2～3min，待循环泥浆输进护筒中一定数量，然后再开动钻机，慢慢将钻头放置于护筒底。开始应低压、慢速钻进，以稳固护筒下脚，待钻至刃脚下1m后，方可根据土质情况以正常速度钻进。
b.在黏土地层钻进时宜选用尖底且翼片较少的钻头，采用稀泥浆、中等转速、大泵量的钻进方法，以防止出现钻头包泥、憋泵现象。
c.在砂层钻进时宜选用平底钻头，采用稠泥浆、低压、慢转速、大泵量的钻进方法。在易坍塌段可向孔内投入适量黏土块，并控制钻具升降速度和回转速度，以减轻钻头上下运动时浆液对孔壁的冲刷。
d.在含砾石土层中钻进时宜用优质泥浆、慢转速、大泵量、两级钻进方法。
e.钻速选择。在一般地层中钻进时转速为40～80r/min，钻孔直径小、黏性土取较高值；钻孔直径大、砂性土取较低值。较硬或非匀质土层转速可减少至20～40r/min。
f.钻压确定。在土层中钻进时，钻进压力应保证循环泥浆畅通，钻渣清除及时；在岩层中钻进时，钻进压力应使钻头能有效切入并破碎岩石，同时又不会过快地磨钝和损坏钻头。
g.清孔方法如下。
ⅰ.抽浆法：将送风管通过灌注水下混凝土的导管插入孔底，压缩空气从管底喷出搅起沉渣，沿导管排出孔外；也可用砂石泵或射流泵作动力，利用导管作为吸泥管将孔内泥浆抽走。抽浆同时必须不断向孔内补充清水。
ⅱ.换浆法：在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底100～200mm，维持泥浆的循环，并向孔内注入含砂量小于47%的新泥浆或清水，让钻头空转10～30min，直到达到清孔要求为止。
②反循环回转钻机
a.钻头回转中心对准护筒中心，先启动砂石泵，待泥浆循环正常后，开动钻机慢速回转下放钻头至护筒底。开始应低压、慢速钻进，以稳固护筒下脚，待钻头正常工作后再逐渐加大压力和转速，使钻头不产生堵水，待钻至刃脚下1m后，方可根据土质情况以正常速度钻进。
在钻进时应仔细观察进尺情况和砂石泵排水出渣情况，排水量减少或排水中含渣量较多时，应控制钻进速度，防止因泥浆相对密度过大而中断循环。
b.在砂砾石层中钻进时，可采用间断钻进的方法控制钻进速度，防止钻渣过多堵塞管路。
c.接长钻杆时，先将钻具提高到距孔底80～100min的位置，维持泥浆循环1～2min，以冲洗孔底并将管道内的钻渣排净，再停泵接钻杆。钻杆应连接牢固，并防止螺栓、螺母和工具掉入孔内。
③冲击钻机
a.将钻机冲击中心对准护筒中心。先向护筒内灌注调制好的泥浆或直接注水并加入黏土块，用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击造浆，同时稳固护筒下脚。
b.冲程选择
在紧密的砂层、含砾石的土层中钻进宜采用大冲程；在松散的砂层、含砾石的土层中以及黏性土、粉质黏土中钻进宜采用中冲程；在易坍塌或流沙地段中钻进宜采用小冲程，并应提高泥浆的密度和黏度。
在松软土层钻进时，每次宜松绳50～80mm；在密实土层钻进每次可松绳30～50mm。
④旋挖钻机
a.将钻杆轴线垂直对准桩位中心，钻头着地，平稳开孔、出土，直至达到护筒埋置标高，提钻埋设护筒。
b.在护筒内注入泥浆，继续钻进，当钻斗内装满渣土，提升钻斗至孔口上，回转钻斗，开启活门卸土。
c.开孔及最初应慢速，待钻孔至护筒刃脚下1.5m后可以正常速度钻进。
d.在黏土层中钻进应选用长斗齿和齿间距较大的钻斗以免糊钻，提钻卸土时应及时清理齿间黏土。
e.在较硬土层中钻进，可先用小直径钻斗钻进，再用适宜直径的钻斗扩孔至要求孔径。
⑤清孔。在泥浆稳定的情况下，一般用双层底捞砂钻斗不进尺回转，使沉渣进入斗内，反转封闭斗门，即可达到清孔。
⑥螺旋钻机
a.螺旋钻机适用于细粒土层、无地下水的情况，不用泥浆护壁干钻法施工，一般可不用埋设护筒。
b.将钻杆垂直对准桩位中心。正常钻进时应边钻进边出渣，钻至设计高程时，钻杆边旋转边提升边清渣，直至钻杆全部提出孔外。
⑦全护筒冲抓钻机
a.适用桩径1.0～1.2m，桩长30m左右。
b.将钻机冲击中心对准桩位中心，用钻机本身的下压功能将钢护筒压至土层中一定深度，不需泥浆护壁。随钻进随下压并接长护筒，直至设计深度。
c.在软弱土层施工时护筒底端应深于抓土面1.0～1.5m；在中等硬度的土层中护筒底端应深于抓土面30cm。钻进时先压护筒，再用抓斗取土。
d.遇砂砾石土层应先用抓斗机开挖至护筒刃脚下200～300mm，再将护筒压下。
（6）钻孔中故障的处理
①坍孔。少量坍孔可加大泥浆稠度继续钻进；连续大量坍孔应停止钻进，孔中回填黏土、砂砾，待沉淀密实重新钻孔；如护筒因坍孔下沉，应回填后重新埋设且加深护筒埋置深度，护筒四周应用黏土夯实。
②钻孔偏斜。钻孔不深且偏斜小于1%，应校正钻机，用钻具纠正钻孔后继续钻进。钻孔较深或偏差大于1%，应回填重钻。
③糊钻。多发生于正（反）循环钻和冲击钻机，一般因泥浆稠度过大、排渣量不够或泥浆供应不足造成。糊钻不严重时应控制钻进速度；严重时应停止钻进，提出钻锥，清除钻渣，降低泥浆稠度。
④埋钻。发生坍孔埋钻时，可用吸泥机或高压射水松动钻锥后提出。
⑤卡钻。多发生于冲击钻机，可用晃动大绳、冲水、吸渣等方法使钻锤松动后提出。
⑥掉钻。可采用打捞叉、多用钩及时打捞。
（7）钻孔清孔完成后，应对孔深、孔径进行检测，确认符合要求。
（8）安放钢筋笼
①桩较短时钢筋笼可整桩制作、安放，桩较长时，宜分段制作、分段下沉，并按钢筋接头搭接长度的规定连接焊牢。
②在钢筋笼的箍筋上应绑扎砂浆垫块或塑料垫块，以保证钢筋保护层厚度。
③为防止钢筋笼起吊变形，可采取临时加固措施，入孔时拆除。
④吊放钢筋笼时应对中、平稳、缓放，不得刮碰孔壁造成坍塌。
⑤钢筋笼就位后应固定在护筒上口，以防移动。
（9）安放导管、灌注支架及储料漏斗
①导管使用前应进行试拼、编号和渗漏检验，并注明导管自下端向上的累积尺度。导管可逐节安装，也可分段预接后逐段安装。导管下口至孔底距离应为200～400mm。
②最上一节导管与储料漏斗相连处应安装活门，导管在桩孔内应居中。
③灌注混凝土的支架可就地搭设或采用移动式。灌注支架应稳固地安放在桩孔之上。
④储料漏斗应固定于灌注支架上，当桩顶高于孔中水面时，漏斗底口应高出桩顶4m以上，当桩顶低于孔中水面时，漏斗底口应高于水面4m以上。
（10）二次清孔
①灌注水下混凝土之前应用测深尺、测深锤检测孔底沉淀厚度，若超过规定应二次清孔。
②正、反循环钻机一般利用导管向孔内压入相对密度1.15左右的泥浆，置换孔底沉渣。
③冲击钻、旋挖钻机宜对孔底进行高压射水或射风，使孔底沉淀物悬浮，达到二次清孔。
（11）灌注水下混凝土
①灌注时混凝土拌合物的坍落度应控制在180～220mm，如其坍落度和均匀性不符合要求，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的不得使用。
②灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，否则应在拌合物中掺加缓凝剂。
③开启活门首批混凝土泄放后，应检查导管是否漏水，如有泥浆回灌现象应及时处理，同时应随即探测导管埋置深度，确认符合要求即可正常灌注。
④灌注过程中应随时探测导管埋置深度，以确定导管提升与拆除的时间。导管提升前、后，其下端埋置深度不宜大于6m且不宜小于2m。
⑤使用全护筒灌注混凝土时，应随灌注随提升，提升过程中保持护筒内混凝土厚度不小于1.0m。
⑥当孔内混凝土面升到钢筋骨架下端时，应放慢灌注速度，减少混凝土上升冲力，防止钢筋笼被混凝土顶托上升。
⑦导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，稳步提升。若提升中发生卡挂钢筋笼的现象，不得硬提，应转动导管使其脱离钢筋笼后再继续提升。
⑧为确保桩顶混凝土质量，应在桩顶设计高程以上加灌0.5～1.0m，灌注结束清除此段混凝土与泥浆的混合部分后，即能露出合格的混凝土。
⑨灌注结束后拆除储料漏斗、灌注支架和导管。
⑩拆除的导管应随即清理洁净，依序码放备用。
（12）护筒拔出
①现场埋设护筒时，处于地面以下或桩顶以下的整体护筒要求应在混凝土灌注完成后立即拔出；处于地面以上的可拆卸护筒，应待混凝土强度达到要求后方可拆除。
②使用全护筒冲抓钻机灌注混凝土时，应随灌注随提升，并逐节拆除，直至全部拔出。
③拆除护筒应及时清理洁净，存放备用。
（13）清理桩头
①清理桩头时在桩顶标高处先弹出切割线后方可剔凿，沿切割线剔凿一圈，剔凿深度以见主筋为宜。
②将灌注桩高于桩顶的主筋逐根剔凿，使其与混凝土分离并将其弯成一定角度，以能将桩顶以上的混凝土清除为宜。
③清除桩头。
④将桩顶以上的预留筋恢复到设计要求形状。
4.施工总结
①同时钻孔施工的相邻桩孔净距不得小于5m。两桩净距小于5m时，一桩混凝土强度达到5MPa后，方可进行另一桩钻孔施工。
②钻机电缆应架空设置。电缆架空通过道路时应有足够的安全高度；需从地面上通过时应采取保护措施。钻机行走时应设专人提电缆同行。
③钻机应安装稳固，钻杆垂直偏差应小于全长的1%。
④钻机启动前应将操纵杆置于零位，启动后应先空挡试运转，确认仪表、制动等正常后方可作业。
⑤钻孔过程中发生故障应立即切断电源，停止钻进，未查明原因、采取措施前不得强行继续施钻。
⑥钻机作业中遇停电，应将操纵杆置于零位，切断电源，将钻头提出孔外置于地面上。
二、混凝土扩大基础施工
1.示意图和施工现场图
明挖扩大基础施工示意图和现场图分别见图5-3和图5-4
