钻孔灌注桩干作业成孔施工
对于地下水位以上的一般粘性土、砂土及人工填土地基的钻孔灌注桩，可采用干作业成孔法施工，即非泥浆无循环钻进法。
一般采用螺旋钻孔机进行成孔。螺旋钻孔机由主机、滑轮、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成。 主要利用螺旋钻头切肖十壤，被切的十块随钻头旋转，并沿螺旋叶片上升而被推出孔外。该类钻机结构简单，使用可靠，成孔作业效率高、质量好，无振动、无噪声，最宜用于匀质粘性土，并能较快穿透砂层。步履式螺旋成孔机如图 4-75所示。
钻头的类型有多种，一般常用的类型如图 4-76，图 4-77 所示。部分螺旋式钻孔机技术性能如表 4-15，表 4-16 所示。
干作业成孔中，螺旋转成孔应用最多，其施工工艺流程如图 4-78 所示。为了保证最终成桩后的质量，在施工中应注意以下几个方面∶
1）在钻机就位检查无误后，使钻杆慢慢向下移动，当钻头接触土面时，再开动电动机，且开始的钻速要慢，以减小钻杆的晃动，又易于校正桩位及垂直度;
2）如发现钻杆不正常地摆晃或难于钻进时，应立即提钻检查，排除地下块石或障碍物，避免设备损坏或桩位偏斜;
3）遇硬土层时，应慢速钻进，以保证孔形及垂直度;
4）钻到设计标高时，应在原深度处空转清土，停钻后，提出钻杆弃土。空转清土时，不可进钻，提钻弃土时，不可回转钻杆;
5）钻取出的土不可堆在孔口边，应及时清运;
6） 吊放钢筋笼时，应防 止变形和碰撞孔壁。钢筋笼外侧应设有预制的混凝土垫块，以保证混凝土保护层厚度;
7）经检查合格的孔，应不隔夜及时浇注混凝土。混凝土从吊持的串桶内注入，一般深度大于6m 时，靠混凝土下冲力自身砸实，小于 6m 时，应以长竹杆人二插捣，当只剩下 2m时，用混凝土振捣器捣实。常采用的混凝土坍落度为;
一般粘性土宜用 5～7cm，砂类土宜用 7～9cm，黄土宜用 6～9cm。混凝土强度等级不低于C15。
8）桩顶标高低于地面时，孔口应有盖板，以防人、物坠落。
最近引起国内重视的是从日本、意大利等国引进的钻斗钻进设备，主要适用于土层中，特别是软土层中。其最大优点是避免泥浆大量外运和泥浆造成的环境污染。钻斗既是土的切削破碎工具， 又是暂时存土容器。钻进时不采用泥浆循环，但钻进时为保护孔壁稳定，孔，内要注满优质泥浆 （又叫稳定液）。钻斗钻进对粘性十、粉土、部分砂性土及淤泥有很高效率。
4.6.1.2 钻孔灌注桩湿作业成孔施工
钻孔灌注桩的湿作业成孔法，适用于一般粘性土、淤泥和淤泥质土、砂性土和碎石类土，尤其适用于在地下水位较高的土层中。
湿作业法的成孔机械有冲击钻孔，机、冲抓锥成孔，机，及正、反循环旋转钻机等，可应用在不同的土层中。
旋转钻机成孔是利用旋转切削土体钻进，并在钻进的同时采用循环泥浆的方法护壁排渣，继续钻进成孔。现用旋转钻机按泥浆循环的程序不同分为正循环与反循环两种。所谓正循环即在钻进的同时，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣没沿钻孔， 上升，从护筒顶部排浆孔，排出流至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆仍进入泥浆池循环使用，如图 4-79 所示。
反循环与正循环程序相反，将泥浆用泥浆泵送至钻孔内，然后从钻头的钻杆下的钻头吸进，通过钻杆和砂石泵排到沉淀池，泥浆沉淀后再循环使用。反循环法吸泥有两种方式，即反循环泵方式和空气升液方式。反循环泵方式是钻管上端有软管与离心泵连接，吸泥时先用真空泵排出软管和钻管中的空气，再启动离心泵抽吸泥水。空气升液方式是钻管底端附近喷吹压缩空气，产生密度较小的空气和泥水混合物，形成管内外的密度差值，由此在管内产生向上的水流。
正循环旋转钻机，多借用现有的转盘式水文地质钻机，进行某种改造，如扩大底盘，增加移动装置等。表 4-17 列出了几种国内正循环回转钻机的主要技术性能。
主要施工过程如下∶
1）成孔施工。成孔工艺应根据工程特点、地质条件和设计要求合理选择。成孔直径必须达到设计桩径，钻头应有保径装置。若采用锥形钻，其锥形夹角不得小于 120 度。钻头直径应根据施工工艺和设计桩径合理选定。在成孔施工过程中应经常检查核验钻头尺寸，必要时应进行修理。
在正式施工前应进行试成孔，数量不得少于 2 个。核对地质资料，检验所选的设备、机具、施工工艺以及技术要求是否适宜。如孔径、垂直度、孔壁稳定和沉淤等检测指标不能满足设计要求时，应拟定补救技术措施，或重新选择成孔工艺。
成孔施工应一次不间断地完成，成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不应大于24 小时。护壁泥浆可采用原土造浆或人工造浆。根据不同的成孔工艺和地质情况，在表 4-18 的范围内选用。
成孔至设计深度后，应对孔深、孔径、垂直度及泥浆密度等进行检查， 确认符合要求后，方可进行下-道工序施工。
2）清孔。清孔应分二次进行。第一次清孔，在成孔完成后立即进行; 第二次在下钢筋笼和安装导管后进行。
常用的清孔方法有正循环清孔、泵吸反循环清孔和气举反循环清孔，通常随成孔时采用的循环方式而定。清孔过程中应测定泥浆指标，清孔，后的泥浆密度应小于 1.15。清孔，结束时应测定孔底沉淤，孔底沉淤厚度对支护桩一般应小于 30cm。第二次清孔结束后孔内应保持水头高度，并应在 30min 内灌注混凝土。若超过 30min，灌注混凝土前应重新测定孔底沉淤厚度，并满足规定要求。
3）钢筋笼施T。钢筋笼宜分段制作，分段长度应按成笼的整体刚度、来料钢筋长度及起重设备的有效高度等因素确定。为保证保护层厚度，钢筋笼上应设保护层垫块，设置数量每节钢筋笼不应少于2 组，长度大于 12m 的，中间应增设1 组。每组块数不得少于3 块，且应匀称地分布在同一截面的主筋上。保护垫块可采用混凝土滑轮块或扁钢定位体。
钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形。起吊吊点宜设在加强箍筋部位。钢筋笼用分段沉放法时，纵向主筋的连接须用焊接，要特别注意焊接质量，同一截面上的接头数量不得大于纵筋数量的 50%，相邻接头的间距不小干 500mm。对于非均匀配筋的钢筋笼，在安装时应注意方向性。
4）水下混凝土施工。混凝土配合比设计方法应按建设部标准《普通混凝土配合比设计技术规程》JGJ 55一81 执行。正式拌制混凝土前，应进行试配，试配的混凝土强度比设计桩身强度提高 15%～25%，坍落度 16～20cm，含砂率 40%～45%，水泥用量不得少于 380kg/m²，最大用量不宜大于 500kg/m²³。应具有良好的和易性和流动度。坍落度损失应满足灌注要求。混凝土初凝时间应为正常灌注时间的 2 倍。
水下混凝士七灌注是确保成桩质量的关键工序，灌注前应做好一切准备工作，保证混凝土灌注连续紧凑地进行。单桩混凝土灌注时间不宜超过 8h。混凝土灌注的充盈系数不得小于1，也不宜大于1.3。
混凝土灌注用的导管内径应按桩径和每小时灌注量确定，一般为 ø200～ ø250mm，壁厚不小于 3mm。导管第一节底管应大于 4.0m，导管标准节长度以 3m 为宜。浇灌水下混凝土所用的隔水塞可采用混凝土浇制，混凝土强度不低于 C20 级。外形应规则光滑并配有橡胶垫片。
混凝土浇灌时，导管应全部安装入孔，安装位置应居中。导管底口距孔底高度以能放出隔水塞和混凝土为宜，一般控制在 50cm 左右。隔水塞应采用铁丝悬挂于导管内。混凝土灌入前应先在灌斗内灌入 0.1～0.2m³的 1∶1.5 水泥砂浆，然后再灌入混凝土。等初灌混凝土足量后，方可截断隔水塞的系结铁丝将混凝土灌至孔底。混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后， 导管埋入混凝土深度为不少于 0.8～1.3m，导管内混凝土柱和管外泥浆柱压力平衡。混凝土初灌量体积为图 4-83 所示，按下式确定。
