旋挖樁施工工藝

1、 旋挖樁是鉆孔灌注樁的一種，一般是指由旋挖鉆機施工的樁型，全稱旋挖鉆孔灌注樁，簡稱旋挖樁。適用于黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風(fēng)化巖層。 旋挖樁適用地層范圍較廣，有較強的適應(yīng)性，其適用地質(zhì)條件如下： 1、適用于砂巖、灰?guī)r、花崗巖及黏土層、砂層、淤泥質(zhì)等地層中； 2、適用于嵌巖樁施工，一般在單軸抗壓強度30mpa以下硬巖中成孔速度較理想； 3、適用于軟弱地層，成孔速度較快，如有塌孔情況可采用套管跟管鉆進或鋼護筒護壁的方法處理。 常見的旋挖鉆頭有螺旋鉆頭、旋挖斗、筒式取芯鉆頭、擴底鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭、液壓抓斗和擠石鉆頭。針對不同地層各類鉆頭的適用性如下：（1）粘土：選用單層底的旋挖鉆斗

2、，如果直徑偏小可采用兩瓣斗或帶卸土板的鉆斗。（2）淤泥、粘性不強土層、砂土、膠結(jié)較差粒徑較小的卵石層，可選用雙層底的鉆挖鉆斗。（3）硬膠泥：選用單進土口的（單雙底皆可）旋挖鉆斗，或斗齒直螺旋鉆斗。 （4）凍土層：含冰量少的可用斗齒直形螺鉆斗和旋挖鉆斗，含冰量大的可用錐形螺旋鉆頭。（5）膠結(jié)好的卵礫石和強風(fēng)化巖石：可選用錐形螺旋鉆頭、雙層底的旋挖鉆斗或是擠石鉆頭。（6）中風(fēng)基巖：可選用截齒筒式取心鉆頭、錐形螺旋鉆頭、雙層底的旋挖鉆斗，截齒直形螺旋鉆頭、雙層底的旋挖鉆斗或是擠石鉆頭。（7）微風(fēng)化基巖：可選用牙輪筒式取心鉆頭、錐形螺旋鉆頭、雙層底的旋挖鉆斗或是擠石鉆頭。 1 1、廣泛的適應(yīng)性、廣泛的

3、適應(yīng)性 旋挖樁適用不同地質(zhì)工程。只要配備不同鉆頭，即可用于對付砂層、土層、卵礫石、巖層等不同地質(zhì)，不受地域限制； 在硬土地層，由于傳統(tǒng)鉆機的自重有限，不可能給鉆頭施加更大的進給壓力。而旋挖鉆機由于采用動力頭裝置，動力頭的給進力加上鉆桿的重量，鉆進能力強，相比其它樁機成孔速度較快。 2 2、成孔速度快成孔速度快 旋挖鉆機的成孔速度最快能達到1m/min，與傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機相比優(yōu)勢明顯，這樣就能夠有效地保證工程的進度，節(jié)省工期，減少施工投入。3 3、安全、安全、環(huán)保特點突出環(huán)保特點突出 設(shè)備自動化程度高，人員配備簡單，大大減少了工地意外事故的發(fā)生。 目前國內(nèi)傳統(tǒng)鉆機多采用連接鉆桿形式和掏渣桶掏渣，在

4、鉆進過程中多采用泥漿循環(huán)方式，在施工中需在場內(nèi)設(shè)置泥漿池，文明施工難以控制。而旋挖鉆機采用動力頭形式，其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗，利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥漿支護的情況下就可以實現(xiàn)干法施工，即使在特殊地層需要泥漿護壁的情況下，泥漿也只起支護作用，泥漿含量較低，這使污染源大大減少，改善了施工環(huán)境，成孔效率大大提高。4 4、成孔質(zhì)量高、成孔質(zhì)量高 、樁體承載力高、樁體承載力高 旋挖鉆機采用內(nèi)伸縮全導(dǎo)桿鉆進，能保證樁的垂直度，且樁徑誤差小，孔底殘渣量小。旋挖鉆機的特殊成孔工藝，其鉆頭的多次上下往復(fù)，使孔壁粗糙、不易產(chǎn)生縮徑。與傳統(tǒng)的鉆孔樁相比，旋挖

5、樁的承載力顯著提高。 5 5、設(shè)備性能先進，自動化程度高、機動性強設(shè)備性能先進，自動化程度高、機動性強 旋挖鉆機為履帶式全液壓自行式鉆機，采用全套液壓系統(tǒng)，有些還配備先進的電腦操作系統(tǒng)。機、電、液一體化高度集中，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱靈活方便，機械化、自動化程度高，施工現(xiàn)場內(nèi)可自行移動，自立桅桿，移動、對孔位方便、快捷。旋挖鉆機的安裝、拆卸無需輔助設(shè)施來完成，且能適應(yīng)復(fù)雜地形的工地，移動方便。1 1、施工土層的制約、施工土層的制約 旋挖鉆機主要適用于土層、砂層，以及較松散的、粒徑較小的卵礫石層，在粘性土層鉆進效果最佳，而在硬巖層、較致密的卵礫石、孤石層施工比較困難，并容易發(fā)生孔內(nèi)事故和機械事故，體現(xiàn)不

6、出旋挖鉆進的優(yōu)越性。2 2、整機的價格較貴、整機的價格較貴3 3、運行成本較高運行成本較高旋挖樁施工流程旋挖樁施工流程泥漿池循環(huán)池沉淀池泥漿處理及廢渣外運測量定位測量定位護筒埋設(shè)護筒埋設(shè)樁機就位樁機就位吊放鋼筋籠吊放鋼筋籠吊放導(dǎo)管吊放導(dǎo)管補漿排渣鋼筋籠制作制作試塊澆注水下砼澆注水下砼移機鉆孔鉆孔清孔清孔1 1 、場地平整、場區(qū)布置質(zhì)量控制要求：場地平整、場區(qū)布置質(zhì)量控制要求： (1)檢查施工場地平整、排水系統(tǒng)設(shè)置和地下障礙物探明及清除工作。 (2)檢查施工場地的供水供電、施工道路、設(shè)備、材料堆場的布置情況。 (3)檢查泥漿池（箱）和泥漿循環(huán)系統(tǒng)布置情況。2、測量定位 復(fù)核建設(shè)單位提供的測量控制

7、點符合要求后，測設(shè)的測量控制網(wǎng)，定出各樁位中心點。定位后埋設(shè)鋼護筒并固定，以雙向十字線控制樁中心。開鉆前必須先校核鉆頭的中心是否與樁位中心重合。 質(zhì)量控制要點：質(zhì)量控制要點：(1)施工前監(jiān)理人員應(yīng)復(fù)核測量基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)基點及每個施工樁位控制點并檢查其保護措施是否可靠。(2)樁位放樣允許偏差為20mm。3、護筒埋設(shè) 護筒有定位、保護孔口和維持水位高差等重要作用，可采用打 埋和挖埋等設(shè)置方法。當(dāng)挖埋時，護筒與坑壁之間用粘土填實。埋設(shè)好的護筒應(yīng)豎立標(biāo)識牌或彩帶圈圍，防止人員掉陷。護筒設(shè)置要求：護筒設(shè)置要求：(1)護筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm；(2)護筒采用4-8mm厚

8、鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm，上部宜開設(shè)溢漿孔，一般護筒頂要高出地面20-30cm；(3)護筒的埋設(shè)深度在黏性土中不宜小于1.0m；砂中不宜小于1.5m，其高度尚應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面高度的要求。(4)受水位漲落影響或水下施工的鉆孔灌注樁，護筒應(yīng)加高加深，必要時應(yīng)打入不透水層。4、泥漿制備 (1)為了防止坍孔，穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于挾帶鉆碴，采用黏土或膨潤土制備成泥漿進行護壁。泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力，以確保孔壁的穩(wěn)定，所以泥漿的比重則起到保持這種壓力差的關(guān)鍵作用。如果鉆孔中的泥漿比重過小，泥漿護壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用;如果泥漿的比重過大，則容易使泥漿泵產(chǎn)

9、生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難，使成樁質(zhì)量難以得到保證。要充分發(fā)揮泥漿的作用，其指標(biāo)的選取是非常重要的。根據(jù)工程的具體情況，泥漿指標(biāo)可參照如下數(shù)據(jù)： (2)在容易產(chǎn)生泥漿滲漏或流失的土層中可采取提高泥漿相對 密度，摻入鋸末、增黏劑提高泥漿黏度等維持孔壁穩(wěn)定的措施。(3)成孔過程中孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持穩(wěn)定，高于地下水位1m；泥漿循環(huán)槽、泥漿池、沉淀池應(yīng)經(jīng)常疏通和清理。 (4)泥漿制備的能力應(yīng)大于鉆孔時泥漿的需求量。5、鉆孔(1)旋挖鉆機施工時應(yīng)保證機械穩(wěn)定、安全作業(yè)，必要時可在場地鋪設(shè)能保證其安全行走和操作的鋼板或墊層。 (2)開機鉆進時應(yīng)先輕壓、慢轉(zhuǎn)并控制泥漿泵量。(3)在鉆孔過程中要根據(jù)土層

10、情況合理調(diào)節(jié)泥漿的比重、粘度，針對不同地層情況 ，選擇合適的鉆頭，控制鉆進速度，通過在鉆桿上設(shè)置導(dǎo)向環(huán)，保證鉆孔的垂直度。(4)成孔前和每次提出鉆斗時應(yīng)檢查鉆斗和鉆桿連接銷子及鋼絲繩的狀況，并應(yīng)清除鉆斗上的渣土。 (5)鉆進過程中如發(fā)生斜孔、塌孔、護筒周圍冒漿時應(yīng)停鉆，采取措施后再進行鉆進。 (6)旋挖鉆機成孔一般采用跳挖方式，鉆斗倒出的土距樁孔口的最小距離應(yīng)大于6m，并應(yīng)及時清除。應(yīng)根據(jù)鉆進速度同步補充泥漿，保持所需的泥漿面高度不變。鉆孔灌注樁成孔要求：設(shè)計樁位 20mm孔徑 20mm垂直度 0.5%孔深6、終孔過蕓溪加固處理鉆孔灌注樁共32根，設(shè)計要求均為嵌巖樁，樁樁端進入碎裂狀強風(fēng)化花崗

11、巖不小于10m，其它的樁端進入中風(fēng)化花崗巖或中風(fēng)化凝灰熔巖不小于1m。鉆孔進入基巖后，樁端持力層每鉆進100-300mm時應(yīng)清孔取樣一次，并做好記錄。 嵌巖樁終孔控制： (1)樁長和入巖深度均符合設(shè)計要求，則按設(shè)計樁長終孔； (2)樁長達設(shè)計要求，入巖深度不符合要求，則入巖深度需達到設(shè)計要求后才能終孔； (3)若提前達到入巖深度要求，需經(jīng)地勘、設(shè)計核實確認(rèn)后才可終孔。7、清孔 a、一次清孔 成孔達到設(shè)計要求時，測試泥漿指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)及時調(diào)整。然后將鉆頭放入孔底掃孔，撈去沉渣，清孔必須徹底，清孔結(jié)束，測量孔深，作為第二次清孔后測沉淤的依據(jù)。b、二次清孔 導(dǎo)管吊放完成后，用標(biāo)準(zhǔn)測錘測沉淤值，測試進

12、、出口泥漿指標(biāo)，利用水泵或加氣的方法二次清孔，孔底沉渣一般控制在150mm范圍內(nèi)。 清孔質(zhì)量控制要求：清孔質(zhì)量控制要求：1）護筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上，受水位漲落影響時，泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上；2）在清孔過程中，應(yīng)不斷置換泥漿，直至灌注水下混凝土；3）灌注混凝土前，孔底500mm以內(nèi)的泥漿相對密度應(yīng)小于1.25(設(shè)計要求1.15)；含砂率不得大于8%；黏度不得大于28s；4）灌注混凝土前，孔底沉渣厚度指標(biāo)應(yīng)符合要求：對端承樁，不應(yīng)大于50mm；對磨擦樁，不應(yīng)大于100mm；對抗拔樁，不應(yīng)大于200mm； (設(shè)計要求50mm) 5）清孔結(jié)束后應(yīng)保持水頭高度并應(yīng)在30分鐘內(nèi)

13、灌注混凝土。 建筑樁基技術(shù)規(guī)范jgj 94-20088、鋼筋籠制作安裝 1）鋼筋籠制作方面要嚴(yán)格控制，重點是鋼筋籠外徑和直線度，主筋搭接、縱橫筋交叉點的焊接質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。2）鋼筋籠制作、安裝上采取合理措施，避免安裝時鋼筋籠刮傷孔壁，增加孔底沉渣厚度。3）鋼筋籠的吊裝應(yīng)3點起吊，保持籠軸線重合。入孔時，始終需保持垂直狀態(tài)，對準(zhǔn)孔位徐徐輕放，保持穩(wěn)定，避免碰撞孔壁，一旦遇阻立即查明原因，禁止晃動和強行沖擊下放。鋼筋籠制作允許偏差 規(guī)范設(shè)計主筋間距10mm 10mm660mm箍筋間距20mm 20mm鋼筋籠直徑10mm 10mm鋼筋籠長度100mm 50mm 分段制作的鋼筋籠其接頭宜采用焊接

14、或機械式接頭(直徑25）并應(yīng)遵守國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程jgj107，其直螺紋連接套筒鋼筋滾軋直螺紋連接技術(shù)規(guī)范dbj13-63-2005(25主筋連接設(shè)計為電焊，與規(guī)范有出入)連接套筒生產(chǎn)廠家：有機械連接營業(yè)執(zhí)照生產(chǎn)許可證、安全生產(chǎn)許可證等套筒規(guī)格要求：9、導(dǎo)管吊放 導(dǎo)管構(gòu)件規(guī)格要求：導(dǎo)管壁厚不于3mm，直徑宜為20-25cm，分節(jié)長度可視工藝要求確定，底管長度不宜小于4m，接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭。導(dǎo)管要定期進行水密性試驗（0.6-1.0mpa），下導(dǎo)管前要檢查是否漏氣、漏水和變形，是否安放了密封圈。導(dǎo)管要依次下放，全部下入孔內(nèi)后，應(yīng)放到孔底，以便核對導(dǎo)管長度及孔深，然后提

15、起3050cm，進行二次清孔。10、水下混凝土澆筑 水下混凝土澆筑是最后一道關(guān)鍵性的工序，施工質(zhì)量將嚴(yán)重影響灌注樁的質(zhì)量，所以在施工中必須注意以下幾點:(1)導(dǎo)管必須嚴(yán)密，長度適中，保證底端距孔底3050cm；(2)混凝土拌和必須均勻，坍落度控制在180220mm，首批混凝土必須保證封底成功(導(dǎo)管首次埋入不少于0.8m)；灌注過程中導(dǎo)管埋入砼深度宜為26m；(3)混凝土澆筑必須連續(xù)作業(yè)，嚴(yán)禁中斷澆筑;(4)澆筑過程中應(yīng)有專人記錄，以防導(dǎo)管提升過猛或?qū)Ч苈袢脒^深，造成斷樁；(5)灌注樁的頂面標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計值高50100cm，以確保樁頂混凝土的質(zhì)量。 1 1、卡埋鉆具、卡埋鉆具 卡埋鉆具是旋挖鉆進施

16、工中最容易發(fā)生的、也是危害較大的事故，因此在施工過程中一定要采取積極主動的措施加以預(yù)防，一旦出現(xiàn)事故，要采取有效措施及時處理。1.1 發(fā)生的原因及預(yù)防措施 (1) 較疏松的砂卵層或流砂層，孔壁易發(fā)生大面積塌方而造成埋鉆。在鉆遇此地層前，應(yīng)提前制定對策，如調(diào)整泥漿性能、埋設(shè)長護筒等。 (2) 粘泥層一次進尺太深孔壁易縮徑而造成卡鉆。所以，在這類地層鉆進要控制一次進尺量，如在15m深度以下鉆進時，一次鉆進深度最好不超過40cm 。 (3) 鉆頭邊齒、側(cè)齒磨損嚴(yán)重而無法保證成孔直徑，鉆筒外壁與孔壁間無間隙，如鉆進過深，則易造成卡鉆。所以，鉆筒直徑一般應(yīng)比成孔直徑小6cm以上，邊齒、側(cè)齒應(yīng)加長，以占鉆

17、斗筒長的23為宜，同時在使用過程中，鉆頭邊齒、側(cè)齒磨損后要及時修復(fù)。(4) 因機械事故而使鉆頭在孔底停留時間過長，導(dǎo)致鉆頭筒壁四周沉渣太多或孔壁縮徑而造成卡埋鉆。因此，平時要注意鉆機本身的及時保養(yǎng)和維修，同時要調(diào)整好泥漿性能，使孔底在一定時間內(nèi)無沉渣。1.2卡埋鉆具處理措施(1) 直接起吊法，即用吊車或液壓頂升機直接向上施力起吊。(2)鉆頭周圍疏通法，即用反循環(huán)或水下切割等方法，清理鉆筒四周沉渣，然后再起吊。(3)高壓噴射法，即在原鉆孔兩側(cè)對稱打2個小孔(小孔中心距鉆頭邊緣05m左右)然后下入噴管對準(zhǔn)被卡的鉆頭高壓噴射，直至兩孔噴穿，使原孔內(nèi)沉渣落入小孔內(nèi)，即可回轉(zhuǎn)提升被卡鉆頭。(4)護壁開挖

18、法，即卡鉆位置不深時，用護筒、水泥等物品護壁，人工直接開挖清理沉渣。2 2、主卷揚鋼繩拉斷、主卷揚鋼繩拉斷 鉆進過程中如操作不當(dāng)，易造成主卷揚鋼繩拉斷。因此，鉆進過程中，要注意提下鉆時卷揚機卷繩和出繩不可過猛或過松、不要互相壓咬，提鉆時要先釋放地層對鉆頭的包裹力或先用液壓系統(tǒng)起拔鉆具。如果鋼繩出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象應(yīng)及時更換，以免鋼繩拉斷而造成鉆具脫落事故。3 3、 動力頭內(nèi)套磨損、漏油動力頭內(nèi)套磨損、漏油 發(fā)生這一現(xiàn)象的原因除了鉆機設(shè)計上存在欠缺外，主要是由于超過鉆機設(shè)計能力鉆進所致，因此施工時要注意旋挖鉆機的設(shè)計施工能力，不要超負(fù)荷運行。4 4、 塌孔塌孔 主要是由于鉆進過程中不使用泥漿，或是泥漿稠度不夠，護壁效果差所致。為防止鉆孔坍塌，鉆進過程中應(yīng)保持孔內(nèi)水位適當(dāng)高出地下水位，同時注意控制鉆斗的升降速度，避免孔壁失壓。 5 5、水下混凝土澆筑時導(dǎo)管進水、水下混凝土澆筑時導(dǎo)管進水(1)原因首批混凝土儲量不足或是儲量足夠,但導(dǎo)管口距孔底的間距較大,混凝土下落后不能埋設(shè)導(dǎo)管口,以致泥水從導(dǎo)管口涌入；導(dǎo)管密封不嚴(yán),接頭處橡皮墊破裂,或是導(dǎo)管焊縫破裂,水從縫隙中進入導(dǎo)管