旋挖灌注桩施工工艺

旋挖灌注桩施工工艺（精选10篇）

旋挖灌注桩施工工艺 篇1

摘要：钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式, 具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行, 其施工过程无法直接观察, 成桩后也不能进行直接开挖验收, 它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故, 进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量, 确保基础工程安全的重要措施。

关键词：桩,基础,施工,安全

1. 工程概况

拟建兵器工业卫生研究所高层住宅楼位于西安市丈八东路12号, 兵器工业卫生研究所五二一医院内。为地上二十五层, 地下一层, 建筑平面呈矩形, 总建筑面积约22672m2。采用桩筏基础, 桩顶设计标高为-5.65m。桩径600mm, 桩长30m, 总桩数221根, 单桩竖向极限承载力为4800KN。场地地形平坦, 地貌单元属皂河Ⅰ级阶地。拟建场地内主要底层自上而下依次为全新世杂填土、第四纪全新世冲洪积黄土状土及砂类土、第四纪晚更新世及中更新世冲积粉质粘土及砂类土。场地地下水属潜水类型, 稳定水位埋深为19.56m-19.83m。建筑场地类别为Ⅲ类。

2. 施工准备:施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。

钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备, 可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。本工程采用KH125型旋挖钻机, 其优点在于:成孔效率高, 施工设备简单, 对孔径和成孔的垂直度控制性较好, 孔内所含沉渣量较少, 施工时噪音小、振动小、无地面隆起或侧移, 因此对环境和周边建筑物危害小等。

2.1 钻孔机的安装与定位

安装钻孔机的基础如果不稳定, 施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响, 因此要求安装地基稳固, 钻杆与地面垂直, 钻头中心点对准桩位点。对地层较软和有坡度的地基, 可用推土机推平, 在垫上钢板或枕木加固。

2.2 埋设护筒

由于本工程部分工程桩在桩顶以下2m范围内存在砂层, 为防止开孔时塌孔, 故需要埋设护筒。护筒有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等作用。

本工程钻孔桩使用的钢护筒采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度, 防止变形, 在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本工程的钻孔桩直径为600mm。根据钻孔桩直径, 我们所做的护筒直径为800mm, 长2.5m。埋设在地表以下2.5m范围内, 然后对其周围用土填实。

2.3 泥浆制备

钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。由于本工程场地地表以下多处夹有砂层, 且钻孔较深, 在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头, 增加孔内静水压力, 平衡砂土周围的压力, 就能防止塌孔。故本工程采用泥浆护壁的工艺防止塌孔。钻孔泥浆由水、粘土 (膨润土) 和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具, 增大静水压力, 并在孔壁形成泥皮, 隔断孔内外渗流, 防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆, 应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度, 泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握, 泥浆太稀, 排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能, 降低钻进速度。

在钻孔灌注桩的施工中, 无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥, 泥浆质量都是重要因素。泥浆质量差, 其后果有以下几点:形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差, 易于脱落, 导致孔壁稳定性差, 易产生塌孔或缩颈。

泥浆稠度大, 比重大, 含砂率高, 形成的泥皮质量差, 厚度大, 大大降低桩的侧摩阻力。稠浆在钢筋笼上沉积粘附, 导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大, 使得砼水下灌注阻力增大, 降低砼的流动半径, 使砼骨料大部分堆积在桩芯部位, 而钢筋笼外几乎无骨料, 不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。因此在施工中必须按规范要求严格控制泥浆的质量。

3 钻孔:

钻孔是一道关键工序, 在施工中必须严格按照操作要求进行, 才能保证成孔质量, 首先要注意开孔质量, 为此必须对好中线及垂直度, 并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆, 还要随时检查成孔是否有偏斜现象。钻孔的顺序应事先规划好, 既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔, 又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。当采用冲击式或冲抓式钻机施工时, 附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔, 下放钢筋笼和灌注水下混凝土。终孔后, 应将钻头提离孔底80~100mm空转, 在保证护壁的前提下达到初步稀析泥浆, 以防止塌孔和孔底沉渣过厚。

4 钢筋笼

制作钢筋笼时, 对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。钢筋笼的主筋尽量为整根, 需要对接时, 宜采用搭接焊接头, 搭接的长度不小于5d, 末端不设弯钩。其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差均不大于20mm。钢筋笼宜分段制作, 连接时50%的钢筋接头应予错开焊接, 对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。钢筋笼入孔时, 应保持垂直状态, 对准孔位徐徐轻放, 严禁强制性下放钢筋笼, 造成钢筋笼变形, 孔壁塌孔。钢筋笼就位后, 还应将钢筋笼上端焊固在护筒上, 可减缓砼上升时的顶托力, 防止其上升。

5 灌注水下混凝土

清完孔之后, 就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内, 定位后要加以固定, 然后用导管灌注混凝土。

混凝土灌注是施工中最后一道也是最关键的一道工序。在施工中必须严格按设计强度配制混凝土, 确保砂石料及水泥的质量, 特别应注意水灰比, 砼的配合比应按水下砼配制 (本工程所采用的砼是由商混站提供的, 并经过检测单位检测合格) 。

由于在灌注砼时必须克服很大的灌入阻力以保证砼桩身的质量, 最好采用大体积砼冲击灌注法, 每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量, 出料口对准导管漏斗, 然后打开活门一次连续冲击下去, 其优点是:功能大, 冲击力强。在巨大的冲力作用下, 砼的向上顶升力和侧向挤压力就有了保证, 桩的摩阻力和桩身砼密实性都得以保证;

首斗砼灌注冲击力大, 沉渣、沉淤被溅开, 桩端与持力层能较好地结合, 确保了端承力的发挥;灌注时间短, 桩身段骨料分布均匀, 桩身段强度得到保证。但用大体积砼冲击灌入需注意以下几个问题:必须注意排气技术, 防止形成气堵, 使砼料灌不下去。大斗出料口与导管采用插入式联接, 出料口外径比导管内径小2-3cm。砼和易性要好, 如果砼离杆, 容易在料斗下部和出料口处形成堆积, 导致出料困难, 同时也容易堵塞导管;当砼灌到桩顶部位时, 为了保持足够的冲力, 必须注意导管要留有一定的长度, 灌注时及时上拨, 保证高度产生冲力, 使桩头部分的砼质量不至降低。此外, 不可忽视大斗和导管的保养, 内壁光滑可大大减小摩阻力, 同时也减少堵管的发生率。另外, 在灌注混凝土时不要中断, 要上下重复不停的提降导管, 以便混凝土更好的充填到孔底, 否则易出现断桩现象。最后在灌注终孔时, 充满骨料的砼应高出地面50cm, 以便在施工结束将该部分挖去以保证桩顶部分有足够强度。

结语:本文从兵器工业卫生研究所职工住宅楼钻孔灌注桩工程实例出发, 总结了钻孔灌注桩的施工工艺和相关措施, 旨在为钻孔灌注桩的施工工艺提供经验。由于本人经验有限, 会在部分问题上考虑不足, 希望领导、专家指导批评。

参考文献

[1]《建筑地基基础设计规范》, (GB50007-2002) .

[2]《建筑地面工程施工质量验收规范》, (GB50209-2002) .

旋挖灌注桩施工工艺 篇2

甲方： 乙方：

为了进一步明确责任，保障双方的利益，保证工程的顺利进行，甲乙双方经过友好协商，在自愿以及安全清楚理解本合同条款的基础上按照《中华人民共和国合同法》、《中会人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规，重庆市的有关规定，结合本工程实际情况，遵循平等、自愿、公平和诚信的原则，经甲乙双方协商一致，签订本合同。具体承包工程内容如下：

一、工程概况

工程名称：###商品房工程 工程地点：######

二、工程承包范围工作内容

1、承包范围：###### 楼；

2、旋挖钻孔，清孔，钢筋笼制作、安装、焊接、吊装、转运。商混的浇灌和所有孔桩施工内的辅材如：扎丝、焊条、钢筋制作工具、机具设备、移动照明灯线等。上、下材料和堆码。

3、质量要求：按桩基相关验收规范，经有关部门验收 合格，若没有验收合格所造成的返工一切费用由乙方负责。

三、甲方责任和义务

1、提供本工程批准文件、地勘报告、工程范围的坐标与标高资料。

2、向乙方提供工程所需的钢筋、商混、声测管、电至2级电箱。

3、负责统一制定各项管理目标，组织编制施工计划、物资需要量计划表，实施对工程质量、工期、安全生产、文明施工控制、监督、检查和验收。

4、负责与业主、监理、设计及有关部门工作联系，协调现场工作关系。

5、协助乙方办理现场施工人员出入证件，其费用由乙方自理。

四、工程工期

以甲方制定施工日期开始计算工期，工程有效工期为 天，以甲方下达的开工通知书为准。如遇特殊情况（设计变更、工程量变化、自然条件影响以及非乙方造成的停工等）时，乙方可以申请甲方工期顺延。

五、工程坐及付款方式

1、以桩径体积立方米计算旋挖钻孔工程量（桩径不足1米按1米计算），按实际完成工程量结算总价。

2、本工程每立方米单价人民币 220.00 元（大写： 贰佰贰拾元整）；独桩每立方米单价人民币170.00元（大写：壹佰柒拾元整）；独桩不浇混凝土、不绑扎钢筋。

3、付款方式：主体封顶后支付工程款。

六、双方责任 甲方责任：

1、甲方必须向乙方明确要求和提供相关的技术资料（构筑物的资料）。

2、负责施工场地内的三通一平。

3、为乙方旋挖设备班组人员提供住宿板房一间。

4、甲方派专人对桩位进行准确的测量定位，核对无误后对乙方下达任务委托书（明确桩基坐标，桩径、桩长等参数）。

5、在乙方完成每一个钻孔后，甲方应及时通知监理和相关人员进行验收，合格后乙方及时吊装钢筋笼，并浇灌砼。

6、甲方委派1—2人全权负责整个工程的施工协调与管理，及时解决施工过程中存在的问题，以利于乙方正常开展施工。

7、甲方负责组织所有工程材料，在施工期间，保证乙方桩基钢筋、混凝土、水、电供应，并确保本工程桩所用材料满足设计及规范要求，并由甲方送检合格后用于本工程。

乙方责任：

1、根据甲方提供的任务委托书及技术要求，依照国家 相关规定的施工工程质量标准，作业规范以及本合同规定的和质量要求进行施工。

2、乙方保证用于本工程的机械、设备性能良好，相关手续齐全及配套的孔口护筒水下灌注的导管和密封垫及施工需要的配2级电箱电缆等设备及辅料。

3、乙方负责配备能确保工程质量进度、安全文明施工的相关技术管理人员及相应的熟练操作工，出现的质量事故损失自负，并负责自行解决其工作的工资和饮食等费用。

4、乙方现场人员必须服从甲方统一管理和安排，遵守项目部的各项管理制度，参加项目部的相关会议。

七、安全责任

1、甲方应集中组织对乙方进场施工人员进行安全生产、文明施工、环境保护以及公司相关制度等方面的教育；依据国家法律法规及公司相关规章制度、监督、监控乙方的相关工作实施情况，使其体系有效运行。

2、乙方应遵守工程建设安全生产有关管理规定，严格按安全施工标准进行施工，加强对现场操作工作的安全教育；认真落实安全措施，采取必要的安全防护措施，消除事故隐患，确保安全生产；随时接受安全检查人员依法实施的监督检查。若发生的所有安全事故由乙方自行负责。

3、乙方应严格执行建设主管部门及环保、消防、环卫等有关部门对施工现场的管理规定，做到文明施工，保证施 工现场整洁有序，符合文明施工的有关规定和要求，维护甲方良好的企业形象，并承担因违反有关规定造成的损失和罚款。加强现场管理，采取一切适合的措施，保护现场内外的环境，减少由施工作业引起的噪音或其他污染，避免对公众和第三方财产造成损害和妨碍。

八、材料、设备供应与管理

1、甲方提供给乙方使用的材料实行调拨制，根据工程计划需要向乙方提供。甲方至提供钢筋、商混、声测管、电至2级电箱，其余完成钢筋工作的扎丝、切割片、焊接材料、焊机和其他所有辅助材料由乙方负责。

2、材料按预算分析量对乙方实行限额领料，乙方应合理用料、注重节约。如材料超出预算用量，则超出部分的费用由乙方承担。

九、承包单位的划分

单价中分为：基价占80%、安全文明施工占4%、服从管理占4%、工期占4%、材料节约占4%、质量占4%。

十、施工验收

乙方应按本合同约定的质量标准组织施工，确定施工质量。施工完毕，乙方应及时向甲方提交自检报告，通知验收；甲方应当及时对乙方施工成果组织有关部门进行初步验收，验收合格后再进入下道工序，施工作业；验收结果表明乙方施工质量不合格时，乙方应负责并承担由此导致的甲方的 相关损失及费用。

十一、争议

1、如因不可抗力或一方违约或业主方原因造成工程停建或缓建，致使合同无法履行的，可以解除合同。

2、因不可抗力或业主原因造成合同解除，乙方应妥善做好己完工程和剩余材料、设备的保护和移交工作，按要求撤出施工场地；甲方按合同约定支付己完工作劳务报酬。

十二、合同履约保证金

1、乙方向甲方缴纳合同履约保证金 10 万元。

2、合同履约保证金所含内容应包括本合同内所定的各项指标及投标文件内的承诺条件，如：工期、质量、安全、环境保护、文明施工、施工高峰所到位人员数，农忙季节的人员数量，支付农民工工资，遵纪守法等。若达不到以上内容所规定的要求，没收全部保证金，并补偿由此给甲方造成的损失。

3、本工程完工后，乙方按双方所签订合同的内容完成工作，经有关部门验收后返还乙方的履约保证金（不计利息）。

十三、不可抗力

1、不可抗力事件发生后，乙方应立即通知甲方项目经理，并在力所能及的条件下迅速采取措施，尽力减少损失，甲方应协助乙方采取措施。

2、因不可抗力事件延误的工作时间顺延。

3、因合同一方迟延履行合同后发生不可抗力的，不能免除迟延履行方的相应责任。

十四、违约责任

1、甲乙双方任意一方无故不履行合同时，责任方应无条件赔偿对方相应损失。

2、若单方违约，违约金按合同总价的10%赔偿。

3、若发生争议地点可以自行和解或要求有关部门调解，任何一方不愿和解、调解是，可采取诉讼方式解决争议。

十五、合同终止

双方履行合同全部义务，劳务报酬支付完毕，乙方向甲方交付本合同承包工程作业成果，并经竣工验收合格后，本合同即行终止。

十六、合同份数

本合同一式叁份，甲方贰份，乙方壹份

十七、补充条款

乙方所有人员必须听从甲方管理人员安排指挥，乙方施工人员离开施工现场所发生的一切事故与甲方无任何关系。乙方必须提供全额建安发票给甲方。

特别约定：1.班组工人进场当天必须提供身份证复印件且男年龄不超过60周岁、女年龄不超过50周岁；专业工种具有上岗证，否则甲方不承担任何经济和法律责任。2.工人 在施工场外所发生的一切事故与甲方无关。3.乙方现场负责人每月在现场16天，代理人员在现场26天（以甲方打卡为准），少一天扣500元，在保证金中扣除。4.累计罚款达到2万元，甲方有权终止合同，并取消乙方作业资格，结算按已完合格工程量70％计算。5.乙方须配置足够的无线电对讲机，以便通讯联络，提高工效。

十八、合同生效

本合同双方约定在双方合同且乙方缴纳履约保证金后生效。

甲方： 乙方： 委托代理人： 委托代理人： 年 月 日 年 月 日

附：

1、企业营业执照、资质证书、安全生产许可证、税务登记证及组织机构代码证复印件盖鲜章。

旋挖灌注桩施工工艺 篇3

摘要：旋挖灌注桩在我国水利工程铁路桥梁建设中发挥着愈加重要的作用，由于其施工工序是隐蔽性的，必须对其每道工序操作进行科学规定和严格检测，从而最大程度地避免出现质量问题。

关键词：旋挖钻机；钻孔灌注桩；施工控制

旋挖钻机施工工艺流程及质量控制：灌注桩是一项地下施工工序多，精确度高，质量要求高，施工时间短，工作连续不间断的一种地下隐蔽工程，要保证工程质量，在施工前应根据施工项目质量计划的组织方案从严要求，合理地安排施工流程，以便指挥现场施工。

一、旋挖钻机施工概述

1、旋挖钻优点及缺点

1）环境污染小。旋挖钻机可以循环使用泥浆，也可适用于干成孔作业。同时其噪音明显小于传统循环钻机；2）成孔速度快、钻孔直径范围广。旋挖钻机可成孔直径范围为0.6—3.2m；在一般性土层中完成一根长50m直径1.2m灌注桩只需4h，是普通钻机4倍以上；3）行走移位方便快捷。旋挖钻机可通过履带机构迅速快捷地移动到所要到达的位置；4）桩孔对位准确。利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态，同时可通过主机井架控制系统随时调整机架的垂直度，保证钻孔质量。

2、旋挖钻施工原理

旋挖钻机通过自身行走装置移动到位后，以自带动力提供钻孔所需钻压和扭矩，结合使用不同类型钻头钻具切削不同地层，利用可伸缩钻杆和钻头的特殊结构快速出渣，实现较高速鉆进。成孔后现场分节段制作钢筋笼及井口吊装连接，并控制好标高。成孔后进行一次清孔，灌注前进行二次清孔除沉渣，最终浇灌注水下混凝土成桩。

二、案例分析

1工程概况

本工程为某一住宅小区项目工程。该工程的建筑面积一共为53343m2。在施工区域内一共存在三栋建筑。第一栋为22层，其高度为70m，第二栋为6层，其高度为18.9m，第三栋为22层，其高度为72.8m。其中第一栋和第三栋建筑为高层建筑。建筑结构体系为框架剪力墙结构。经过综合分析，本工程的基础采用钻孔灌注桩，一共施工413根钻孔灌注桩，其直径为800mm—1200mm之间。

2施工工艺

2.1施工工艺流程

本工程采用旋挖钻机施工技术进行钻孔灌注桩的施工，其具体的施工工艺流程为场地平整→测量定位→钻机就位→护筒安装→钻机钻孔→成孔→安装钢筋笼及导管→灌注水下混凝土→成桩。

2.2施工准备

1）在施工之前，首先应对施工场地进行平整处理，从而确保地基土能够满足钻机施工的承载力要求。2）测量定位。根据设计图纸的要求在施工场地内采用十字线放样出四个控制桩位。3）机械引孔。在引孔过程中应及时进行钢护筒的埋设作业。钢护筒主要是由钢板制作而成，钢板的厚度控制在6mm—10mm之间。护筒和护壁的直径应比桩基孔略大一些，一般大10cm—20cm。同时护筒应比原地面高出30cm以上，这样才能有效的确保在进行水下混凝土的灌注时泥浆能够顺利的流出，同时也可以避免地面上的杂物掉落其中。在护筒的顶部应设置水平参数高程，同时应做好相关记录工作。4）旋挖钻机就位。根据设计桩位进行钻机的就位。当钻机达到预定位置之后，即可对钻头的中心与护筒的中心点进行粗略的对中，然后再采用机架水平垂直仪表进行精确的调整，从而确保钻头的精确定位。旋挖钻机就位之后，即可上报监理工程师进行检测，监理签字确认之后即可开始进行钻机施工。5）泥浆制备。本工程所采用的泥浆由优质膨润土、纯碱、羟甲基纤维素、聚丙烯酰胺等组成。

2.3钻孔施工

）钻机开钻前，检查各种机具、设备是否状态良好，泥浆制备是否充足，以及水、电管路的畅通情况，确保正常。2）钻孔作业分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班注意事项。旁站施工员经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，立即要求及时整改。3）钻孔过程中经常观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况，发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，将钻头提出孔外并对孔口进行覆盖，并循环孔内泥浆，防止泥浆沉淀导致孔壁坍塌。4）当钻孔距设计桩底标高1.0m时，注意控制钻进速度和深度，要防止超钻，并核实地质资料。5）旋挖钻机必须控制钻头在孔内的升降速度。因为如果快速地上下移动钻斗，那么水流将以较快的速度由钻头外侧和孔壁之间的空隙中流过，导致冲刷孔壁；有时还会在上提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌，故必须按孔径的大小及土质情况来调整钻斗的升降速度。6）按照钻孔阻力大小，考虑必要的扭矩来决定钻斗的合适转数。7）在桩端持力层中钻进时，由于钻斗的吸引现象使桩端持力层松弛，缓慢上提钻斗。如果桩端持力层倾斜时，为防止钻斗倾斜，稍加压钻进。8）为防止孔壁坍塌，确保孔内水位高出地下水位2m以上。

2.4清孔

1）当钻孔达到设计深度，即开始首次清孔。清孔采用换浆法进行，清孔时将钻头提离孔底25cm左右，钻机慢速空转，保持泥浆正常循环，同时置换泥浆。在泥浆指标和沉淀厚度达到设计要求之后，报请监理工程师验证后进行下道工序。2）清孔采用换浆法，分两次进行。一次在钻孔完成后，一次在钢筋笼和导管安装好，混凝土浇注前。在清孔排渣时，配备足量的有良好性能的泥浆，同时要注意保持孔内水头（不少于1.5m的高度），防止在清孔时出现坍孔、缩孔。3）清孔过程中要确保有足够的清孔时间，并经过经多次循环，将孔内的沉淀、悬浮的钻渣充分置换并沉淀出，清孔后的各项性能指标和桩底沉淀厚度必须满足技术规范和设计图纸的要求，从而保证最终基桩成孔的质量。

2.5钢筋笼制作安装

1）钢筋笼加工严格按照施工规范在钢筋加工场地集中制作；钢筋笼主筋接头采用挤压接头的形式连接。2）钢筋笼制作时，把主筋摆放在由槽钢组成的平整的工作平台上，槽钢上按照主筋间距加工有梯形凹槽，主筋放入凹槽中。焊接时，先将加强箍筋放在第一根主筋上，扶正加强箍筋，并用木制直角板校正加强箍筋与主筋的垂直度，然后将加强箍筋和主筋点焊。当同一根主筋上加强箍筋全部焊好后，滚动加强箍筋骨架，将第二根主筋逐根依照上法焊好，然后继续滚动直至全部主筋焊接完成。3）钢筋笼在钢筋棚内加工时主筋接头采用闪光对焊的形式，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋全部采用焊接连接。为保证钢筋骨架在孔内的中心位置，除设计的定位钢筋以外，在钢筋骨架顶部10m范围内采用自制混凝土垫块（垫块砼标号同桩身砼）控制，设置密度按竖向每隔2m设一道，每断面沿圆周布置6个。4）钢筋笼加工完成经验收合格后采用平板车进行运输，平板车设胎架。同时钢筋笼增加钢筋内撑，保证钢筋笼在运输过程中不变形。钢筋笼用平板车通过施工临时便道运至现场，在孔口利用25t汽车采用两点吊装钢筋笼，第一吊点设在钢筋笼的下部第五道加强箍筋处（也即从钢筋笼底部上来10m处），第二点设在钢筋笼顶端的加强箍筋处。当钢筋笼进入孔口后，将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。当钢筋笼下降到第二吊点连接加强箍筋时，用钢管穿过加强箍筋的下方，将钢筋笼临时支承于孔口，将吊钩移到钢筋笼上端临时吊点处，轻提起钢筋笼，取出临时支承钢管，再将钢筋笼徐徐下降，直至设计标高为止。5）钢筋笼入孔后，按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后，钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施，延伸至孔口焊接固定在护筒顶部的十字交叉横梁上，防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位。

2.6灌注水下混凝土

1）混凝土采用分部混凝土搅拌站集中拌合，砼罐车运送至现场，25t汽车吊配合漏斗进行灌注。2）灌注前做好钢筋笼防浮和防落措施的检查，沉淀厚度的检查。首批混凝土保证导管埋入深度不小于1m（首批混凝土灌注量直径1.5m桩基首批混凝土不少于5.4m3），连续不断的进行水下砼灌注。3）在水下混凝土灌注过程中，经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。埋管深度控制在2m—4m，并防止导管上浮，以免出现断桩事故。4）水下混凝土灌注，连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，要保持孔内水头高度。5）灌注桩身砼时，在桩顶设计标高以上加灌1.0m左右，以便凿除浮浆与桩头，确保桩身混凝土质量。6）在灌注混凝土时，每根桩根据规范要求留取试件。试件集中在实验室内标准养护，强度测试后填写试验报告表。

结语

随着钻孔灌注桩施工技术的不断发展，其在建设工程基础中的应用越来越广泛，而旋挖钻机施工技术比较适用于工期要求较紧的工程项目中。文章结合某一住宅小区项目工程，本工程的基础采用钻孔灌注桩施工，系统地探讨了该工艺的具体施工技术。从本工程实施效果表明，旋挖钻机施工技术具有钻进速度快、操作简单方便、移位快捷以及对环境污染小等优势，可在同类工程中推广应用。

参考文献：

[1]刘杰。应用旋挖钻机施工铁路桥梁钻孔桩技术[J]。四川建材，2012（8）

旋挖灌注桩施工工艺 篇4

关键词：旋挖钻,灌注桩,工艺控制

随着钻孔灌注桩在公路桥梁基础工程、建筑工程基础中广泛应用, 质优、快速、环保、节能的钻孔施工技术得到不断发展。旋挖钻机施工工艺便是近几年在我国才热起来的一种较先进的桩基施工工艺, 该施工工艺主要特点是施工效率高, 环境污染小, 适用于工期要求紧的工程项目, 特别是市政工程、建筑工程。该工法在兰州大学第二医院医疗综合楼二期内科大楼基坑工程中取得了良好的经济效益和社会效益。目前国内普遍使用的旋挖钻机主要是以德国宝峨 (BAUER) BG系列旋挖钻机为代表的进口钻机和以三一SYR220型等为代表的国产旋挖钻机。该项目主要使用的是中联ZR220A、雷沃FR6300旋挖钻机, 通过对近200余根旋挖钻机钻孔灌注桩的施工总结, 形成了该施工工艺及其控制方法。

1 旋挖钻施工工艺特点

1) 环境污染小。旋挖钻机可以循环使用泥浆, 也可适用于干成孔作业。同时其噪音明显小于传统循环钻机;

2) 成孔速度快、钻孔直径范围广。旋挖钻机可成孔直径范围为0.6~3.2m;在一般性土层中完成一根长50m直径1.2m灌注桩只需4h, 是普通钻机4倍以上;

3) 行走移位方便快捷。旋挖钻机可通过履带机构迅速快捷地移动到所要到达的位置;

4) 桩孔对位准确。利用先进的电子设备就可以精确地实现对位, 使钻机达到最佳钻进状态, 同时可通过主机井架控制系统随时调整机架的垂直度, 保证钻孔质量。

2 旋挖钻施工适用范围

本工法适用于粘性土、粉质土、砂土等多种地质情况的钻孔灌注桩施工, 也可适用于深基坑支护桩作业。

3 旋挖钻施工原理

旋挖钻机通过自身行走装置移动到位后, 以自带动力提供钻孔所需钻压和扭矩, 结合使用不同类型钻头钻具切削不同地层, 利用可伸缩钻杆和钻头的特殊结构快速出渣, 实现较高速钻进。成孔后现场分节段制作钢筋笼及井口吊装焊接, 并控制好标高。成孔后进行一次清孔, 灌注前进行二次清孔除沉渣, 最终浇灌注水下混凝土成桩。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

场地平整→测量定位→钻机就位→护筒安装→钻机钻孔→成孔→安装钢筋笼及导管→灌注水下混凝土→成桩。

4.2 施工准备

1) 对施工场地进行平整, 确保钻机在施工过程中不沉陷倾斜。同时保证运渣车辆有进出空间;

2) 测量定位。利用十字线放出四个控制桩位;

3) 机械引孔。引孔过程中要及时埋设钢护筒。护筒由厚度6~10mm钢板制成, 护筒及护壁直径比桩基孔径大10~15cm。护筒要比原地面高出30cm以上, 以保证灌注水下砼时泥浆顺利流出, 同时亦为防止杂物、泥水流入。护筒顶设水平参照高程, 并做好记录;

4) 旋挖钻机就位。将钻机驶入预定位置后将钻头中心与护筒中心点 (桩位点) 粗略对中后, 再通过机架水平垂直度仪表精确调整, 将钻头精确定位。旋挖机就位完毕, 报质量员及监理核准, 作为控制成孔进尺深度的原始依据。

4.3 钻孔施工

1) 钻机就位后, 注入调制好的泥浆, 然后进行钻孔。仪表自动显示筒满时, 钻斗底部关闭, 提升钻斗将土卸于堆放地点并及时清运;

2) 主动钻杆入孔前, 应保证钻杆匀速慢速钻进, 直到主动钻杆全部入孔后, 方可逐渐加大钻速和钻压。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时, 可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时, 要减速慢进;对硬塑层采用快转速钻进, 以提高钻进效率;砂层侧采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度;

3) 钻进过程中, 回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态, 以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中, 破坏泥浆的配比 (比重1.3) 。泥浆面要保持不得低于护筒顶40cm。在提钻时, 须及时向孔内补浆, 以保证泥浆高度;

4) 严格控制每次的钻进尺度, 避免埋钻事故;同时应控制回转斗的提升速度, 提升速度过快, 泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过, 冲刷孔壁泥皮, 破坏孔壁的稳定, 容易引起坍塌。同时, 提升钻斗过快时, 其下部产生较大负压力作用, 致使产生“吸钻”现象, 从而造成孔壁颈缩。故在易缩径的地层中, 应适当增加扫孔次数并对孔壁进行有意挤压, 防止缩径;

5) 按以上反复循环直至到设计高程成孔。

4.4 清孔

桩孔终孔后, 将钻斗提高, 泵入性能指标符合要求的新泥浆, 并维持正循环30min以上, 直至流出孔口的泥浆基本无块渣, 泥浆比重为1.2左右, 同时孔底沉渣在+15cm以内, 方可停止第一次清孔。第一次清孔后要尽快完成钢筋笼吊放及节段的井口焊接工作。待安装完混凝土导管后进行第二次清孔, 二次清孔的终结条件为:沉渣厚度小于10cm, 泥浆比重小于1.15。

4.5 钢筋笼制作安装

由于旋挖钻机成孔快, 故应提前在桩位附近分节段加工好钢筋笼。为减少井口焊接的工程量, 根据现场起重能力, 节段的长度一般为16~25m。各节段的加工焊接必须满足规范要求, 并应经质检人员检查批准方能起吊。兰州大学第二医院医疗综合楼二期内科大楼基坑工程支护桩钢筋笼采用直螺纹连接, 钢筋笼14.8~25.2m, 采用一次成笼。钢筋笼的吊装宜4点起吊, 保持笼轴线重合 (如兰大二院基坑工程支护桩钢筋笼纵筋加密区朝基坑外侧) 。入孔时, 始终需保持垂直状态, 对准孔位徐徐轻放, 保持稳定, 避免碰撞孔壁, 一旦遇阻立即查明原因, 禁止晃动和强行冲击下放。吊放到入孔内的节段固定好后, 再起吊和焊接下一节段。

4.6 水下混凝土灌注

水下混凝土浇筑是同一般钻孔桩施工工艺, 但在施工中必须注意以下几点:

1) 导管必须严密, 长度适中, 保证底端距孔底30~50cm;

2) 混凝土拌和必须均匀, 坍落度控制在18~22cm, 首批混凝土必须保证导管漏斗封底且超过导管漏斗1m以上;

3) 混凝土浇筑必须连续作业, 严禁中断浇筑;导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m, 不宜大于5m;

4) 浇筑过程中应有质检人员旁站指导, 以防导管提升过猛或导管埋入过深, 造成断桩;

5) 灌注桩的顶面标高应比设计值高0.5m, 以确保桩顶混凝土的质量。

5 结束语

通过多项工程的桩基施工对比表明, 旋挖钻机钻孔灌注桩具有桩侧摩阻力大、孔底沉渣少、环境污染小、质量可靠、成孔效率高的优点;同时由于旋挖钻机施工工艺新, 中标单价往往较高, 但实际成本低, 所以对施工单位而言, 采用旋挖钻进行灌注桩施工利润空间较大, 具有较高的使用价值。

参考文献

[1]郭玉文.旋挖钻机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应用[J].铁道建筑技术, 2001, 13 (12) :5-7.

旋挖灌注桩施工工艺 篇5

本文以南京九霄商业广场桩基工程施工为例，论述施工中干成孔旋挖钻孔灌注桩专项施工技术的施工工艺、施工技术要求、灌注桩检测要求、钢筋笼制作要求、混凝土浇筑要求。

一、工程概况：

南京九霄商业广场项目位于南京市地铁二号线学则路站北侧，地处仙林大学城版块。该项目地上建筑由1～5层商业广场、5～18层商住楼等组成;地下建筑由四层商业广场、停车场等组成。现场周边地面相对标高为-0.500～+0.500m，基坑开挖面积约1.04万平方米，基坑开挖深度15.1～16.10米，支护周长约407米。整个围护体系共计292根旋挖灌注桩。根据岩土工程勘察报告，场地内地层自上而下为：回填土、强风化岩、中风化岩。场地内均为弱秀水层，地下水不发育，仅在填土层含上层滞水。

二、干成孔旋挖钻孔灌注桩工艺流程、专项施工技术要点：

1、干成孔旋挖钻孔灌注柱工艺流程为：放线定位-钻机对桩位-旋挖埋护筒-干钻旋挖成孔-旋挖清埋孔底沉渣-成孔检收-吊装钢筋笼-安装导管-灌混凝土-测定桩顶标高-拔出导管-清理场地。

2、桩位测量：依据设计桩位平面布置图及建立的现场测量控制网，放出桩位点并打入定位桩。若在桩间距比较小的情况下，应采取跳打方式，桩基在混凝土浇筑完毕12小时后方可施工临近工程桩。

3、钻机就位、埋设护筒及清孔：为保持钻機的垂直度，通过控制器使钻杆前俯1000mm，后仰600mm，左右摆800mm。在钻进过程中，如钻机倾斜率在0.3以内，可自行调节垂直度。根据地质情况，埋设护筒的长度可达4m，一般护筒长为2～4m。埋设护筒时用水平尺检查垂直度，护筒顶一般高于原地面0.3m，以便钻头定位及桩孔保护。如果场地中杂填土较厚、松散，必须将埋设的护筒底部填土进入粉质粘土层，以保证杂填土不坍落入孔底。

4、当钻（挖）到设计标高后即开始第一次清孔作业：用孔内钻斗来掏除钻渣;第二次清孔采用导管正循环清渣，在安装每节导管之前，应检查其密封圈是否完好，涂止水黄油，确保导管封水性能。按孔深配置建管长度，导管下端距孔底宜为0.3～0.5m，导管安装完毕应下放至孔底，检查其到位情况。此次清孔应使孔底500mm内泥浆比重小于1.25，含砂率小于8%，粘度不大于28s，孔底沉渣≤50mm，验收后在30min内应开始浇筑混凝土，若超过30min，应复测孔底沉渣厚度。若沉渣厚度超过允许厚度时，则需利用导管清除孔底沉渣至合格，方可灌注混凝土。

5、钢筋笼制作、安装及混凝土灌注桩施工要求：①钢筋笼制作按GB50202-2002规范和设计图纸要求进行控制，制作偏差：主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;钢筋笼直径±10mm;钢筋笼长度±50mm。在大批量钢筋笼加工之前，要制作出钢筋笼样板，经各方检验人员验收认可后，方可大量制作钢筋笼。焊接长度：双面焊5d，单面焊10d。钢筋笼存放、搬运时要采取切实可行的措施，防止钢筋笼扭曲变形和污染。②为了保证钢筋笼主筋的保护层厚度，钢筋笼焊接完毕后，要在主筋外安装5.5cm厚定位钢筋环，使钢筋笼与孔壁隔开。钢筋笼吊安入孔时，应对准钻孔中心，缓慢下放，当前一段放入孔内后，用钢管搁支在孔口方木上，再吊起另一段，上下节对正并垂直。头笼、中笼、终笼钢筋搭接采用单面焊接，焊接后逐段放入孔内。整笼焊接完毕后，应用吊筋将钢筋笼悬垂于设计标高。吊放过程中不允许左右旋转，若遇阻应停止下放，查明原因进行处理，严禁高起猛落，碰撞和强行下压。若因桩孔缩径或其它原因导致钢筋笼无法下入，应拔起全部钢筋笼，重新将钻机移至该孔位处扫孔，扫孔验收合格后方可重新安装钢筋笼。吊装钢筋笼时要高吊慢放垂直安装，不准横立斜插将孔壁泥土带入孔底形成沉渣，钢筋笼安装好后立即安放导管，导管吊脚高度控制在0.5～1.0m之间，不可将导管吊脚离孔底过高以免造成混凝土离析。导管安装完成后立即灌注混凝土，灌注混凝土时经常反复上下活动导管利用导管捣实桩体混凝土。大桩径的桩必要时可采用高压振动棒来捣实桩体混凝土。③桩身混凝土设计强度为C35（水下导管浇注）。灌注桩应满足桩身质量及钢筋笼焊接质量要求，不得有断桩、混凝土离析、夹泥现象发生。混凝土应连续灌注，每根桩的灌注时间不得大于混凝土的初凝时间。灌注桩钢筋保护层厚50mm，充盈系数≥1.1。灌注桩排桩宜采取隔桩施工，并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。圈梁施工前，应将支护桩桩顶超灌部分（不小于一倍桩径）凿除清理干净，桩顶以上出露的钢筋长度应不小于锚固长度，桩顶嵌入圈梁50mm。

6、建筑材料要求：

①水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，旋挖灌注桩混凝土标号为C35，支撑、圈梁及围檀混凝土标号为C35。水泥的质量必须符合国家有关规定要求，并作相应检验;②HPB300、HRB335、HRB400钢筋的技术标准应符合GBJ1499-91的规定。

三、混凝土灌注桩质量检测要求：

1.完整性检查：抽取总桩数的30%，且不少于20根进行小应变检测;小应变检测结果影响受力时，采用钻芯法进行补充检测，其检测数量为总桩数的2%，不小于3根;对于直径大于800mm的灌注桩应抽取10%进行超声波或取芯检测。

2.成孔的垂直度：钻孔桩采用测斜仪测量，其数量为总桩数的10%，且不少于10根。

3.孔径：钻孔桩采用井径仪测量，其数量为总桩数的10%，且不少于10根。

4.钢筋混凝土支撑结构的检测要求;宜采用超声波探伤等破损方法检测，检测数量根据现场情况确定。

四、注意事项

1、施工单位在进行围护结构施工前，应根据主体结构设计相关图纸的要求对整个围护结构的平面、垂直布置进行放样和施工组织设计，若发现问题应及时通知设计。对围护桩的平面定位，若发现地质条件与勘察资料不符或与勘察资料出入较大，应通知设计单位调整设计。

旋挖灌注桩施工工艺 篇6

旋挖钻孔灌注桩施工工艺是近年来兴起的桩基施工工艺, 通过该施工工艺在某工程 (以下或简称“本工程”) 中的运用情况进行分析, 掌握其特点, 为今后选择其适用条件提供参考依据。

2 本工程桩基类别及主要设计技术参数

根据本工程设计施工图, 本工程桩基采用旋挖钻孔灌注桩, 桩端持力层为微风化泥质粉砂岩, 入持力层厚度不小于4000mm, 有效桩长不小于6000mm, 分抗拔桩与抗压桩两类, 抗拔桩桩径800mm, 单桩竖向抗拔承载力特征值不小于1600KN, 极限承载力标准值不小于3200KN;抗压桩桩径有800mm、1000mm两种, 其中800mm桩径的抗压桩单桩竖向抗压承载力特征值不小于4500KN, 极限承载力标准值不小于9000KN, 1000mm桩径的抗压桩单桩竖向抗压承载力特征值不小于7500KN, 极限承载力标准值不小于15000KN。设计取值暂按地质勘察报告提供的数据计算, 需通过试桩检测数据校核, 要求选取5根抗拔桩、2根800mm、1根1000mm桩径的抗压桩进行试桩施工。

3 旋挖钻孔灌注桩施工工艺概述

本工程试桩采用的旋挖钻孔灌注桩施工工艺为:

3.1 工艺原理

钻机由全液压的动力头产生扭矩, 并由安装在钻架上的液压油缸提供钻压力, 这两部分动力通过伸缩式钻杆传递至筒式钻头, 使钻头旋入土体中, 钻下的钻渣充入钻头空腔, 由主卷扬将钻头拔出孔外, 钻头底板自动打开, 钻渣在自重作用下由钻头中自动落下。

3.2 工艺流程

施工准备→测量放线及埋设桩位→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑砼→桩成品检测、验收。

3.3 清孔工艺

旋挖钻孔灌注桩钢护筒埋设、钻机就位、钢筋笼安放、水下砼浇筑等工艺与反循环机械钻孔灌注桩施工工艺类似, 就不一一叙述, 成孔检查、清孔工艺有其特定的工艺, 主要工艺为:

(1) 孔底清理紧接终孔检查后进行。钻到预定孔深后, 在原深处进行空转清土 (10转/分钟) , 然后停止转动, 提起钻杆。

(2) 注意在空转清土时不得加深钻进, 提钻时不得回转钻杆。

(3) 清孔后, 用测绳检测孔深。

8根试桩按以上施工工艺于2012年7月20日施工完成。

4 试桩检测结果、原因分析及处理意见

4.1 检测结果

在试桩施工完成并达到设计强度要求后, 现场根据试桩检测方案对试桩进行检测, 主要检测方法为:抗压桩采取自反力平衡法检测;抗拔桩采取反力梁法检测。2012年8月9日-11日首先进行抗压桩检测, 检测结果为:S8 (桩径1000mm, 检测编号S1) 桩端持力层极限承载力取值1350KN, 单桩极限承载力取值2700KN;S1 (桩径800mm, 检测编号S2) 桩端持力层极限承载力取值900KN, 单桩极限承载力取值1800KN;S2 (桩径800mm, 检测编号S3) 桩端持力层极限承载力取值6750KN, 单桩极限承载力取值13500KN, 均未达到设计取值要求。8月16日-19日对抗拔桩进行检测, 检测加载均取3200KN, 累计上拔量均在规范允许范围内, 5根抗拔桩检测结果均满足设计取值要求。

4.2 原因分析、排查方法及结果

在3根抗压试桩检测结果出来后, 由监理部牵头, 8月13日组织施工、监理、勘察、设计、检测、项目管理、业主等各参建单位召开专题会讨论, 按因果树的分析原理, 确定从以下影响因素进行排查:①桩身砼浇筑质量;②沉渣厚度;③桩端持力层地质情况;④检测方法等。同时确定了以下排查方法:①通过低应变检测检查桩身完整性, 8根试桩 (含5根抗拔试桩) 全数检测;②通过取芯检测检查桩身质量、沉渣厚度及桩端持力层情况, 因3根抗压桩采用自反力平衡静载试验方法需埋置荷载箱影响无法完整取芯, 故在5根抗拔桩中选取以作参照;③通过在试桩施工区域进行补勘 (暂定钻3个孔) 检查桩端以下是否存在软弱下卧层情况。

通过明确的排查方法, 对以上所列的影响因素一一进行排除, 最终确定真正的原因。

①检测方法。

本工程试桩采用自反力平衡法及反力梁法检测, 均为常规检测方法, 并经桩基检测论证机构备案, 埋置的荷载箱经计量认证合格, 可以排查因检测方法导致检测结果达不到设计取值。

②桩身砼质量。

通过对8根试桩进行低应变全数检测, 桩身完好, 检测结果合格;通过对抗拔桩S4进行取芯检测, 从现场取出芯样反映, 桩身砼完好, 强度满足设计要求, 但桩端约290mm长芯样松散离析, 桩端以下持力层芯样为青灰色钙质泥岩。从以上检测结果可以排除桩身砼质量原因。

③桩端持力层。

8月15日-17日在试桩施工区域进行补勘, 共勘孔3个, 芯样与原地质报告基本一致, 但青灰色钙质泥岩分布没有规律, 存在落于桩端持力层下部的现象, 与原地质勘察报告有一定的出入, 青灰色钙质泥岩饱和抗压强度最小值5.5MPa、其它在8.2-11.1MPa, 虽与原地质勘察报告提供的微风化泥质粉砂岩饱和抗压强度取值10.3MPa有一些差距, 但远大于检测取值结果, 可以排除桩端持力层的原因。

④沉渣厚度。

根据抗拔桩S4取芯检测结果反映, 距桩端约290mm长桩砼存在松散离析现象, 经现场判断为沉渣过厚导致, 这正是造成抗压桩经检测达不到设计取值的真正原因所在。

4.3 处理意见

根据按排查方法对各种影响因素的一一排除, 8月20日、21日监理部又组织各参建单位召开专题会, 明确了以下意见:

(1) 造成抗压桩经检测达不到设计取值的主要原因为原旋挖钻孔灌注桩施工工艺中的清孔工艺存在弊端, 按此清孔工艺进行清渣施工根本无法满足规范要求, 需重新确定清孔工艺。

(2) 根据补勘结果及抗拔桩S4取芯检测结果, 青灰色钙质泥岩分布没有规律, 存在落于桩端持力层下部的现象, 且原地质勘察报告存在桩端持力层以下孔深不满足规范要求的情况, 需在桩基施工区域对照原地质勘察报告, 桩端持力层以下孔深不满足规范要求的部位进行全面补勘, 桩端持力层3倍桩径以下不得出现青灰色钙质泥岩。

5 旋挖钻孔灌注桩清渣工艺的改进

根据排查结果及处理意见, 需对旋挖钻孔灌注桩清渣工艺进行改进。监理部根据本工程的实际情况进行了认真的研究探讨, 提出了分抗拔桩与抗压桩两种情况分别制订不同方案的建议, 即:对于抗拔桩, 因规范规定沉渣厚度不大于20cm, 经现场抽查, 采用旋挖钻机自带清渣工艺可达到要求, 且同条件施工的抗拔试桩经检测满足设计取值要求, 可以继续按原施工工艺施工;对于抗压桩, 采用同样适用于机械反循环钻孔灌注桩施工的泵吸反循环清孔工艺进行清渣, 由于本工程桩长仅有6000mm, 且地下水位在桩端以下, 在钻孔过程中只有少量地表水渗入孔内, 对于有条件可干作业成孔时, 在安放钢筋笼后, 可按照人工挖孔桩施工方法, 采取人工下到孔底进行清掏的方法清渣。监理部建议得到了各参建单位的一致认同, 确定在工程桩施工中全面实施。

按照经改进的清渣工艺, 本工程于8月24日重新施工3根抗压试桩, 经检测, 全部满足设计取值要求。工程桩也已按调整后的施工工艺全面展开施工, 质量控制及成孔进度比较理想。

6 结束语

通过对本工程旋挖钻孔灌注桩试桩施工情况的分析及处理, 对旋挖钻孔灌注桩施工工艺有了更深的认识, 了解了旋挖钻孔灌注桩具有以下优点:

(1) 钻效快。根据本工程旋挖钻孔灌注桩实际施工进度, 一台钻机每天平均成孔可保证15-20根, 进度非常快, 适合类似于本工程工期短的项目施工。

(2) 成孔质量好。施工过程对桩深度钻压、钻筒内装土量等均可以通过机身电脑控制, 能确保成孔质量。

(3) 安全环保。旋挖钻机施工噪音主要来自机身发动机的声音, 其它部位几乎没有摩擦声, 噪音很小, 特别适合在市区或居民区使用;泥浆用量少, 对于可进行干作业成孔时根本不需造浆, 大大减少了泥浆的排放。

(4) 自带动能。无需提供动力电源, 在施工前期施工场地无法提供电源的情况也可进行施工, 既省去了电缆拖运布设和防护工作, 又可避免因动力电源突然切断对成孔质量、浇筑质量造成的影响。

旋挖钻孔灌注桩施工工艺以上优点, 是反循环机械钻孔灌注桩等其它桩基施工工艺无法比拟的。

旋挖钻孔灌注桩施工的缺点主要有:

①机械设备费用昂贵, 前期投入较大。

②自重大, 对场地要求严格。

③孔壁护壁质量差, 对松软土质不太适用。

④自带清渣工艺效果差, 仅适合摩擦桩或抗拔桩施工, 对于端承桩, 需辅以泵吸等清孔工艺。

旋挖钻灌注桩工艺浅谈 篇7

适用于各种土质层和砂类土、碎(卵)石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。目前国内常用的德国产BG系列和意大利的R系列旋挖钻机。

2 施工工艺

钻孔桩施工工艺流程见图1。

3 施工要求

3.1 施工准备

钻孔场地应根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求,须作准备工作如下:确定钻孔桩位:按照设计文件要求,用全站仪精确放出桩位。钻孔场地应平整,清除杂物,更换软土,夯填密实。钻孔场地在陡坡时,应挖成平坡。钻孔场地在浅水时,宜采用筑岛法。筑岛面积按设备大小等决定。

3.2 泥浆制备

在砂类土、碎(卵)石土或黏土夹层中钻孔,采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔,当塑性指数大于15,可利用孔内原土造浆护壁。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。

3.3 埋设护筒

护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,内径比桩径大20cm,满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时还高出施工地面0.2~0.3m。当表层土松软时,将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实。

在水中平台上下沉护筒,由导向设备控制护筒位置。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。

3.4 钻机就位及钻孔

3.4.1 钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷。3.4.2钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及注意事项。在地层变化处应捞取样渣保存。3.4.3因故停机时间较长时,应将套管口保险钩挂牢。

3.4.4 当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证。

3.5 清孔

当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径和孔形等进行检查,经检符合要求后进行清孔。

清孔采用抽渣法,清孔后应符合相关设计要求。

清孔时注意事项:保持孔内水头高度,防止坍孔;检查孔口、孔中和孔底提取的泥浆比重的平均值,符合质量标准要求后,可停止清孔;灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度不大于设计规定值,并采取一切措施缩短清孔后至灌注水下混凝土的时间。不得用加深孔深来代替清孔。

3.6 钢筋笼骨架的制作安装

3.6.1 钢筋笼加工。

钢筋笼基本节长9~12m。小于16m的钢筋笼接长在地面上水平焊接,对于长度超过16m的钢筋笼现场接长,在钻孔上竖向焊接。钢筋笼加工采用长线法施工,在专用胎具上加工成型。钢筋在加工弯制前应调直,表面洁净无污染和锈蚀。钢筋接头应设置在承受应力较小处,并应按相关设计规定分散布置。3.6.2钢筋笼安装。钢筋笼运输时配备专用托架,自制炮车运至现场。下放时,检查钢筋笼的垂直度,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致。钢筋笼上下节焊接采用单面双帮条焊。为了保证骨架起吊时不变形,宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到顶部三分点之间。按编号顺序依次吊装,接头焊接完成后,将接头范围内的箍筋缠绕并相互搭接后,稍提骨架,抽去临时支托,将骨架徐徐下放。依此循环下放至设计标高为止。钢筋笼安装到位,经检查无误后,及时将钢筋笼加长的四根主筋与钢护筒顶部焊接固定,防止砼灌注过程中钢筋笼上浮。

3.7 导管安装

灌注水下砼采用钢导管灌注。导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.5倍,p=rchc-rw Hw

式中:p为导管可能受到的最大内压力(k Pa);rc为砼拌和物的重度(24k N/m3);hc为导管内砼柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;rw为井孔内水或泥浆的重度(k N/m3);Hw为井孔内水或泥浆的深度(m)。

导管每节2~3m,配1~2节1~1.5m的短管,漏斗下采用若干节1m长导管。导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密,偏差不大于±2mm,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。

导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。底部距孔底有300~400mm的空间,以确保首盘砼浇注质量。

3.8 灌注水下混凝土

3.8.1 二次清孔。

浇筑水下砼前应检查沉渣厚度,沉渣厚度应满足设计要求,否则利用导管进行二次清孔。3.8.2首批封底砼。采用砍球法灌注水下混凝土,计算和控制首批封底砼数量,下落时有一定的冲击能量,把泥浆从导管中排出,确保导管下口埋入砼中不小于1m深。将桩底沉渣尽可能地冲开,减少工后沉降。首批灌注砼的数量公式:

h1=Hwrw/r C;导管底口与孔底的距离为30~40cm,H1表示砼桩底到导管底口的高度,H2表示首批灌注砼的最小深度(导管底口到砼面的高度)为1m,h1表示泥浆底部到砼面的高度,保证导管埋入砼中的深度不小于1m。首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管在砼内的埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。3.8.3水下砼浇灌。混凝土在搅拌站集中搅拌,采用输送车搅拌运输。水下砼坍落度控制在180mm~220mm。水下砼灌注开始后,过程连续无间断,单根桩砼灌注时间应控制在8h内。导管的埋置深度应控制在2~6m。灌注过程中经常量测孔内砼面的上升高度和孔内水位升降情况,并适时缓慢平稳提升、逐级快速拆卸导管。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验。为防钢筋骨架被砼顶托上升,可采取以下措施:a.尽量缩短砼总的灌注时间,防止顶层砼进入钢筋骨架时砼的流动性过小。b.减小导管埋置长度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上。多余部分在承台施工前凿除,确保桩头无松散层。在灌注砼时,每根桩应根据规范要求至少留取三组试件。试件应采取标准养护,强度测试后应填试验报告表。3.8.4灌注砼测深方法。灌注水下砼时,应经常探测孔内砼面至孔口的深度,以控制导管埋深。测深采用重锤法(锥形),底面直径不小于10cm,重量不小于5kg。用测绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10~20厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。在测深桩,砼浇注接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。3.8.5泥浆清理。钻孔桩施工中,为了保护环境,产生的废弃泥浆经泥浆池沉淀处理后,运到指定的弃土场堆放,并做妥善处理。

结束语

旋挖钻孔灌注桩施工技术 篇8

1 旋挖灌注桩施工特点

旋挖钻孔灌注桩施工钻机是一种功率大、输出的扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高、自动化程度高的钻孔设备。其设备操作方便, 电脑自动控制, 对于钻孔的位置和方向的精准程度都有很强的控制能力, 对于高精度的施工场所能够满足其施工要求。旋挖钻机常常采用履带式的底盘承载结构, 能够最大程度上的减小接地压力, 在施工现场的机动程度非常高, 独立工作的能力非常高。

旋挖机广泛适用于各种地质条件, 适用范围非常广泛, 无论是粘土层、淤泥层、砂土层、强度不高的胶结砂岩层、中风化泥岩和强风化岩都有很强的适应性。能满足绝大多数的高层建筑和桥梁施工环境的要求。同时旋挖钻机能够在高地下水水位环境作业, 效果也非常显著。

在效率方面, 由于采用了电脑的控制, 以及履带式的接地承载结构, 使其在施工过程中的效率大大提高, 旋转、挖土、提升、卸土等过程全部由机械代替, 其效率是人工无法比拟的, 大大节省了整个灌注桩的施工工期, 也保证了施工的工程质量。

旋挖桩的现场污染非常小, 施工占地面积小, 施工时间短、震动低、噪音小、对周围建筑的影响较小。旋挖灌注桩施工使用的泥浆仅用来护壁, 并不用于排渣, 且使用过的泥浆经过除砂及沉淀可以重复使用, 可以有效地降低费用, 降低整体的运营成本, 同时提高施工的质量。

由于施工时采用旋挖技术, 使桩孔的孔壁形成了多道螺纹, 使土的摩擦阻力增大, 进而增大了灌注桩的稳定性。

旋挖灌注桩的桩体是在现场制作钢笼并吊装、现场灌注混凝土, 施工工艺比较简单。

2旋挖灌注桩主要的施工工艺

1.1旋挖钻孔灌注桩的施工工艺流程

2.2施工准备工作

施工准备分为物料的准备、设备准备和场地准备。物料准备方面中主要是泥浆的准备。泥浆在配比过程中主要用到粘土、膨胀土、工业用碱。旋挖机进行施工过程中, 应防止孔壁坍塌, 使用护壁泥浆非常关键, 通常情况下采用优质膨胀土掺入纯碱, 必要时加入聚丙烯酰胺或者纤维素。在配比时其比例应根据地下水水位、土质等情况具体分析、配比。设备准备时, 应根据灌注桩的大小及施工的土质来综合选择钻机以及钻头。在施工时常常选用回旋钻或者冲击钻, 施工过程中一主一备。钻机在施工前应使钻机垂直对准钻孔中心, 通过加垫木使支撑牢固, 保证钻机在钻孔过程中不发生偏移。场地在钻孔前保持平整, 避免出现大的不平整的地方, 保证钻机工作时平稳运行。

2.3施工钻孔

钻机开机前护筒内填入适量泥浆, 防止护筒下口出现坍塌。开钻时要慢进, 当钻头全部进入护筒后才能正常钻进。在钻孔施工过程中, 要根据不同土质来控制钻机的钻进速度, 遇到较软土层时可以加快钻进速度, 遇到软硬变化的地层, 应调整速度慢进, 防止出现倾斜。但遇到较硬的地质条件时应减缓并适当加压钻进, 在容易缩进的土层时, 适当增加扫孔数次以保证钻孔直径。当遇到砂层时, 降低钻机转速, 缓慢下钻, 同时应增加泥浆的比例及粘度。在提钻时要特别注意缓慢提升, 防止发生孔壁坍塌。在钻机下钻过程中, 下钻一段距离后可以缓慢提起钻头后再下钻, 此种方法能有效避免孔壁坍塌。桩孔的允许偏差:孔中心位置偏差不大于100 mm, 孔径偏差±50 mm, 垂直度偏差小于1/100。

2.4钢筋笼的制作及安装

在钢筋笼制作时, 应严格按照设计和施工规范要求进行施工, 采用符合设计规定的钢筋、焊条。在制作过程中通常采用焊接。在骨架焊接完毕后要仔细按照图纸进行检验, 报监理验收, 质量要满足设计和规范要求。

在钢筋笼吊放时, 用吊车吊起一次性吊放, 保证整体的平直度, 不能发生钢筋笼的变形、开焊, 吊入钻孔过程中要保证钢筋笼垂直, 缓慢将其吊入孔内, 入孔后不得使钢筋笼旋转, 不得使钢筋笼强力碰撞孔壁及加压下放钢筋笼, 安装好钢筋笼后马上固定钢筋笼。

2.5灌注混凝土

灌注混凝土是整个工程的关键, 其施工的质量将决定整体灌注桩的质量, 因此, 在施工时要格外注意。混凝土灌注时必须连续进行施工, 不得中断灌注。同时, 始终保持导管位置居中, 提升导管时应有专人负责指挥, 灌注时必须保证钢筋笼的垂直, 使用过的导管及时进行清洗。为防止因停电而使施工停止的情况的发生, 应该配备一台发电机, 保证施工能有效的进行。

桩身混凝土浇灌前, 先将导管沉至孔底提高300~500 mm后, 才能灌注混凝土。采用水下浇筑砼, 要保证导管埋入深度在1.0 m以上, 一般为2.0~6.0 m为宜。一桩混凝土应连续浇灌, 不得间断, 在混凝土浇灌过程中, 要检查混凝土的和易性和坍落度。每根桩浇灌桩身混凝土时必须见证取样做砼试件。为保证桩顶混凝土的强度和密实度, 桩身混凝土浇灌高度应高出设计桩顶标高300~500 mm, 施工上部构件时凿掉。施工中要做好桩孔开挖、钢筋笼制作、桩的混凝土浇灌等的原始纪录, 并且报监理工程师签字确认。

2.6桩身质量检验

桩基施工完毕后按规范要求要进行单桩竖向抗压静载试验检测桩的承载力和低应变动力检测桩身的完整性。检测数量根据规范要求, 单桩竖向抗压静载试验抽检数量不应少于总桩数的1%, 且不少于3根;桩身低应变检测抽检数量不应少于总桩数的20%, 且不得少于10根。试验方法和要求先由检测单位提出检测方案经审批后实施, 具体桩号及桩位由业主、设计、监理和施工单位现场共同确定。检测完毕后检测单位提出检测报告为作桩基的验收依据。

3 旋挖灌注桩施工过程中的注意事项

3.1 塌孔

塌孔是旋挖灌注桩施工中常见的问题, 其原因通常是由于泥浆的密度不够或者其他指标不符合规定, 使孔壁没有形成足够强度的泥皮, 因此泥浆的护壁效果较差, 另外在钻孔时, 钻机的震动将钻孔土震塌, 或者由于钢筋笼吊入钻孔时发生强烈碰撞所导致。

通常解决的方式是适当增加泥浆的粘度, 同时通过加垫木使钻机在钻井时减小震动强度。

3.2 流砂

流砂是旋挖钻孔灌注施工中又一种对施工质量及进度破坏程度较大的问题, 通常情况下遇到此问题表明桩所在的位置有地下河或者流砂层, 使混凝土流失, 导致混凝土的强度不足。此种情况通常采取加大泥浆的比例, 同时参入适量石料, 用钻机反复捣并且不断地添加石料使钻孔深度不变, 且使钻孔底部强度增加。在灌注混凝土时可以适当加入速凝剂, 从而提高混凝土的初凝强度。

如果遇到已流砂过多无法再往下钻孔时, 可提起钻头采用粘土回填高过流砂层并用钻头冲压密实后再下钻。当流砂层太厚时可分段进行, 根据流砂层的土质情况一般每段深度应控制在0.5~1.0 m之间, 避免孔底流砂量过大而回填粘土过多。

3.3 成孔质量检验

灌注桩的质量是保证工程质量的关键, 在检查其强度时主要采取检查试块的抗压强度是否达标。检验桩身的强度要根据设计的标准进行, 同时, 保证每根桩要多次测量。对待质量较差的桩身时要采取钻芯取样来检查质量。

3.4 导管进水

导管进水可以造成混凝土的强度降低, 影响工程质量, 因此, 在灌注混凝土时要特别注意导管是否进水。如果进水应立即用泥石泵或者泥浆泵吸出, 在吸出的同时要查清进水的具体原因, 并且采取相应的措施, 例如可能由于接头不严或者导管底部与孔底间距过大等原因, 必要时必须采取提升导管或者钢笼进行重新安装。

3.5 塞管

导管的堵塞可能是由于混凝土流动性差或者搅拌不均匀以及夹有石块等物质导致导管堵塞, 处理办法通常是冲捣管内的混凝土, 如果遇到混凝土依然堵塞则需要将管拔出, 重新安装及灌注。

4 结语

旋挖钻孔灌注桩具有施工质量可靠、成孔质量可靠、效率高、设备操作简单、噪音低、污染小、成本低以及适应性强等特点, 极大程度上满足了建筑对施工周期及施工质量上的要求。虽然此方法一次性的投入较大, 但是在质量、效率上以及整体费用上考虑仍然是较为理想的施工工艺, 能够从根本上保证经济效益及施工质量。在旋挖钻孔灌注桩施工过程中, 要保证每一道工序能够保质保量的完成, 才能够保证整体的施工质量, 在施工过程中对每一道工序都应加强管理, 避免返工及窝工情况的发生, 从而在管理上保证施工质量。

参考文献

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[4]郭传新, 李德镇, 宋斗华.软土地区旋挖钻机与振动锤联合施工钻孔灌注桩施工工艺[J].建筑机械, 2006 (S10) :48-50.

浅析旋挖钻孔灌注桩施工技术 篇9

旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土, 并直接将其装入钻斗内, 然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土, 这样循环往复, 不断地取土卸土, 直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层, 可采用干式或清水钻进工艺, 无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层, 或有地下水分布, 孔壁不稳定, 必须采用静态泥浆护壁钻进工艺, 向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

2 施工方法

2.1 桩位放样

桩位放样, 按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样, 进行钻孔的标高放样时, 应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置, 使其误差在规范要求内。

2.2 钻机就位

钻机就位时, 要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。

2.3 钻孔施工

钻机成孔一般为清水施工工艺, 无需泥浆护壁;若有地下水分布, 且孔壁不稳定, 可制作护壁泥浆或稳定液进行护壁。

钻孔施工时, 将钥匙开关打到电源档, 旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面, 按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂, 从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置, 在此过程中, 旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号, 通过数学运算, 输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号, 对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置, 在桅杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业;而桅杆超出相对零位±5°范围时, 只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在施工过程中, 有时也需要斜孔作业。操作人员需要通过显示器上的自动定位按钮进行自设定零位, 然后再进行相同的调垂操作。

钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面, 然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻斗着地, 通过显示器上的清零按钮进行清零操作, 记录钻机钻头的原始位置, 此时, 显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字, 操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置, 从而操作钻孔作业。在作业过程中, 操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示一一动力头压力、加压压力、主卷压力, 实时监测液压系统的工作状态。开孔时, 以钻斗自重并加压作为钻进动力, 一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度, 长条形柱动态显示钻头的运动位置, 孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后, 将其提出地表, 操作回转操作手柄使机器转到土方车的位置, 将钻渣装入土方车, 完毕后, 通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。开孔后, 以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被挤压充满钻渣后, 将其提出地表, 装入土方车, 同时观察监视并记录钻孔地质状况。

2.4 成孔检查

成孔达到设计标高后对孔深、垂直度进行检查, 不合格时采取相应处理。而检测方法是测绳对孔深进行检查, 在孔底虚土要求超过规范的厚度或出现孔蹋现象, 必须要重新进行清孔到规范满足时。在质量合格时要尽快混凝土灌注。在导管安装完和混凝土灌注前要在次对孔的深度进行测量, 如有孔蹋现象时要提出重新对钢筋笼清孔的处理。

2.5 钢筋笼制作及吊放

(1) 经检验合格后的钢筋应根据其规格、型号分别堆放, 并作标识。 (2) 钢筋笼焊接前, 应先进行钢筋调直, 钢筋切割, 箍筋制作, 螺旋筋制作, 钢筋清污处理。 (3) 焊接质量外观检查包括:焊点处熔化金属均匀;压入深度符合要求;焊点无脱落、漏焊、裂纹、明显烧伤等缺陷。 (4) 钢筋笼制作允许偏差:主筋间距±10mm;箍筋间距或螺旋筋螺距±20mm;钢筋笼直径±10mm;钢筋笼长度±50mm。 (5) 为了保证笼顶标高达到设计要求, 在主筋上焊接两根Φ8吊筋, 吊筋与主筋采用双面搭接焊, 焊接长度≥5d, 焊接要牢固。为保障保护层厚度, 钢筋笼每3m同一截面周围对称焊制一组 (3个) 弓形支耳与主筋焊接, 最大外径小于孔径20mm。 (6) 钢筋笼吊放应缓慢进行, 要对准孔位, 避免碰撞孔壁, 不得强行下放。 (7) 钢筋笼吊放入孔内, 位置允许偏差应符合下列规定:钢筋笼定位标高偏差为50mm, 笼中心与桩孔中心偏差为10mm, 主筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm, 保护层允许偏差为20mm。 (8) 钢筋笼下端主筋的端部应加焊加强筋一道, 以防止下端钢筋笼在下入时插入孔壁或在导管提升时卡挂导管。

2.6 灌注混凝土

严格按照施工规范进行水下混凝土拌制和灌注。水泥、砂、碎石和水按配合比拌合, 保证搅拌时间和混凝土的塌落度。在灌注水下混凝土的过程中, 选用符合规范要求的初关漏斗, 派专人勤测混凝土的液面上升高度, 并结合混凝土理论浇灌方量, 合理拆卸导管, 避免断桩或埋管。

3 常见问题预防和处理技术措施

(1) 孔深未达到设计要求:根据钻进速度变化和钻进工作状态确定。 (2) 孔底沉渣过厚:测量实际孔深与钻孔深比较;清孔、下钢筋笼和浇混凝土连续进行。 (3) 坍孔:在松散砂土中钻进不宜太快;及时补充泥浆, 必要时加大泥浆比重, 粘度, 或抬高水头高度;实施连续作业;回填粘性土, 反转护壁后, 再钻进。 (4) 孔径不足:检查钻头直径;在流塑土层造成的缩径, 宜采用上下反复扫孔加优质泥浆护壁。 (5) 钻孔漏浆:加大泥浆比重及粘度或倒入粘土反转;护筒防护范围内, 封闭接缝, 稳住水头加长护桶长度。 (6) 钢筋笼上浮:浇灌混凝土导管不能埋得太深;保持合适的泥浆比重, 防止流砂涌入托起钢筋笼。 (7) 桩身砼蜂窝、孔洞、缩径、夹泥、断桩:严格控制混凝土坍落度、和易性;连续浇注, 每次浇注量不宜太小, 成桩时间不宜过长;导管埋入砼不得小于1m, 不能漏水, 第一节底管应大于等于4m;钢筋笼主筋接头焊平, 导管法兰连接处罩以圆锥形铁皮罩, 防止拔管时挂住钢筋笼。 (8) 堵管:配制和易性好的混凝土;上下窜动导管可振捣、疏通;保持连续灌注。 (9) 断桩:导管提升过高, 应加强测量混凝土面高度;堵管时造成的断桩, 宜采用合理方法接桩。

4 结语

因此在采用可靠的施工质量和在施工时成孔具备的高效率、速率快以及对施工时适应性很强且具有环保的优点, 这就是旋挖钻机施工的方法。由于旋挖钻机孔壁比较毛躁, 致使桩侧内增加摩擦阻力, 克服了回旋钻机桩侧摩阻力低, 以及孔底沉渣多, 泥浆管理差的缺点。尽管旋挖机投资较高, 但适应性强, 最终的经济效益综合指标还是远大于回旋钻机, 可见旋挖钻机是一种理想的施工工艺。

摘要：旋挖钻孔灌注桩采用静态泥浆护壁, 可提高工效, 减少泥浆污染, 缩短工期, 符合城市文明施工的需要。本文就某厂房桩基旋挖钻孔灌注桩施工作浅述。

旋挖灌注桩施工工艺 篇10

旋挖钻机在旋挖成孔过程中使用带有斗式钻头, 钻机向下的钻进力以钻机的自重为反力。利用自重和转杆旋转, 将切削的岩土刮入斗筒内。钻头钻进岩土一定深度后, 即向上提升钻头排碴。钻头每次在岩土中钻进的深度一般为0.3~0.5倍的钻头工作部高度 (钻头全高去除连接部位高度) , 旋挖下来的松散岩土将钻头工作部的80%左右空腔填满后停止钻进。反向旋转松开各个咬合部位的棘齿咬合, 主卷扬工作即向上提升钻头, 借助旋转振动机构进行排碴。钻头提升出地面一定高度后, 旋转底盘转盘将钻头移至旋挖钻机履带侧面场地排碴。排碴后转盘旋转回原来位置, 钻头对正孔口位置继续进行下一钻进循环, 不断重复上述循环即形成桩孔。旋挖钻机钻孔排出的弃碴, 使用装载机铲除, 装自卸汽车外运弃碴。

旋挖钻机成孔工艺流程如图1所示。

二、大直径旋挖灌注桩成孔的重点工序详解

1. 施工场地准备

本工程的最大桩径达2.1 m, 采用的徐工机械的XR-280型全液压旋挖钻机属于大型机械。该型号钻机工作时的全重约77 t, 全高约20.8 m, 底盘履带总宽度4.4 m。且该型号钻机在施工场地内转移时, 桅杆不可折叠、只能保持直立, 具有重量大、重心高的特点。因此使用该型号钻机施工, 对场地、施工便道要求较高。在为其进行施工现场准备时应做到, 作业场地平整、坚实、宽敞;上方无架空输电、通讯线路妨碍其作业及场地内转移;施工便道宽度保证6.0 m以上, 并应平坦、坚实, 横向坡度不应大于5°, 纵向坡度不应大于15°;作业场地除满足旋挖钻机作业外, 还应给钻机排碴、清碴机械、运输车辆等留有作业、停靠、转车场地 (条件允许时可利用场地内的施工便道) 。

(1) 桩位放样及护桩布设

用于指导旋挖钻机精确定位的是桩位中心桩的护桩。护桩是根据钻孔桩中心桩放设出的, 护桩通常设4个, 围绕中心桩在垂直及平行于钻机底盘纵向轴线的两个大致垂直方向上布设, 以便操纵人员从车上观察。护桩距离中心桩的距离相同, 一般情况下, 钻直径125 cm的孔时取162.5 cm。直径125 cm孔的钻头半径62.5 cm, 钻头中心与孔桩中心重合时, 护桩距离钻头外边缘正好为100 cm, 该长度易于记忆及统一, 便于钻孔时通过测量各个护桩距离钻头外缘距离来确定钻头中心与钻孔桩中心重合与否。即使中心桩不在, 也可通过四个护桩快速、准确地检查钻头位置是否正确;钻直径100 cm的孔取150 cm米, 其原理同上。

护桩可使用木桩, 打下后上面落小铁钉。也可以使用顶端带十字刻划线的钢筋桩, 以利于重复使用。护桩布设出后, 中心桩即可去除。

(2) 钻机就位

旋挖钻机钻孔的作业平台应处于基本水平, 作业平台表面允许的倾斜坡度最大为5°, 小于该角度范围内的斜坡都可以由钻机桅杆自动调直系统来纠正, 以保证垂直钻孔。作业平台及进出道路均应坚实, 钻机钻孔时的站位一般应冲向孔桩位置, 钻机侧向应留有排碴场地。

(3) 埋设护筒段钻孔

首先使用与设计桩径相同的钻头进行开孔钻孔, 钻孔深度应超过护筒埋设深度1.0 m以上时, 及时换用扩孔钻头对埋设护筒段进行扩孔, 扩孔深度至护筒设计埋设深度处。在条件允许的情况下, 尽可能使用扩孔钻头扩孔。它能保证扩孔后, 埋设护筒段的孔位准确、护筒埋设精确, 从而保证继续钻孔时以护筒为参照满足快速、精确钻孔定位需要。当无扩孔钻头时, 也可以直接使用大直径钻头进行护筒埋设段的钻孔。

(4) 护筒埋设

护筒的埋设深度视现场的地质情况而定, 应低于地表含水地层、流砂层0.5 m以上。护筒的制作由专业机械加工厂家完成, 采用厚度6~10 mm的钢板经过卷板机弯卷后焊制而成。我队施工中采用较厚地钢板加工护筒, 主要是考虑护筒的周转次数及旋挖钻机作业过程中需要经常将钻头提升至地面排碴, 一个深度20 m左右的孔要往返提升40~60次才能完成。由于操作人员错误操作钻头对护筒挤压、碰撞造成损坏的可能性较大, 护筒采用较厚的钢板能抵抗钻头轻微挤压、碰撞。当护筒为一次性使用 (灌注混凝土后不提拔) 时, 可采用3~5 mm的较薄钢板制作。

护筒运输至工地后, 吊放前可人力将其推滚至孔口附近。吊装时使用钻机桅杆上的副卷扬提升、吊装。为防止地表水流入孔内, 护筒顶距离地面标高0.5 m, 护筒顶侧面留出的排浆孔、应高出原地面0.2 m以上, 埋设护筒应使用粘土、分层对称夯填。

(5) 钻头的转速、升降速度控制

在软土中钻头的转速可稍高, 在硬土、砂卵石层中钻头的转速应适当放慢, 以减少孔内塌孔事故。

成孔过程中, 钻头上下升降频繁, 升降速度一定要控制。速度过快时, 孔底的负压会造成部分虚土或底部塌孔。当有泥浆护壁时, 大量泥浆随着斗筒的提升。从筒外侧空隙中快速流入筒底部, 形成对孔底的冲刷, 也是造成扩孔或塌孔的原因。此外, 升降速度在有泥浆护壁的孔中会形成较大扰动, 影响孔壁稳定。

(6) 泥浆护壁性能

旋挖钻成孔, 一般均用泥浆护壁.泥浆应具有良好的物理性能、流变性能和稳定性能。主要指标为密度、粘度、PH值、含砂量等。泥浆用粘土应选择粘粒含量大于50%, 塑性指标大于20%, 含砂量小于5%, 二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3~4倍的粘土为宜。

2. 旋挖成孔过程中的常见问题及其处理方法

(1) 塌孔或溶洞。如果在钻孔过程中发现孔内泥浆水位忽然上升溢出护筒, 且伴随气泡冒出, 出渣量增多而钻进速度减慢, 钻机负荷显著增加, 很可能是塌孔现象;若泥浆突然下降或钻进进尺过快 (可用探测仪或探测锤进行探测, 工地现场一般采用探测锤探测) , 应怀疑是遇到溶洞。发生塌孔或遇溶洞后, 应及时查明原因, 减少材料机械损失, 采取相应措施以防塌孔及继续塌孔。塌孔不严重时, 可回填土到塌孔位以上, 并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施, 继续钻进;塌孔严重时, 应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填, 或采用粘质土并掺入5%~8%的水泥砂浆, 应等待数日待回填土沉实后, 重新钻孔。此时须采取相应措施, 如改善泥浆浓度、减缓钻进速度等。塌孔部位不深时, 可采取深埋护筒法, 将护筒填土夯实, 重新钻孔。

(2) 钻进困难。考虑到孔深的要求, 钻机只能配置摩擦钻杆, 而摩擦钻杆是靠钻杆键条之间压紧后的摩擦力传递压力的。随着孔深增加, 所传扭矩和加压力随其每节逐层伸出会有耗减。加压力和扭矩不足可能导致打滑、钻进困难, 施工效率降低。在微风化岩层中进行直径2.1 m的桩孔施工对动力头的扭矩有很高要求, 如扭矩不足则易产生动力头卡死、发动机熄火等现象。如果一次成孔动力头扭矩输出不足以破坏微风化岩层, 则可采取分级钻进方法。先用加重钻斗钻进, 然后用特制扩孔嵌岩筒钻扩孔至2.1 m, 最后用特制捞砂钻斗捞取松散钻渣。

三、结语

旋挖灌注桩在成孔过程中, 孔壁在钻斗的反复刮擦下在孔壁上刮出凹凸的螺纹, 增加了桩侧与土层间的摩擦承载力, 成桩质量较高。缺点是护壁较差, 容易缩径、塌孔。该工艺成孔速度快, 振动与噪声较低, 机械设备较简单, 能较好控制桩孔的垂直度、孔径、标高及孔底沉渣, 提高工程桩的施工质量, 故该工艺适合面向地质条件适合的同类工程推广。希望本文能够给读者提供参考并带来帮助。

参考文献

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