旋挖鉆孔灌注樁施工工法海博公司

1、旋挖鉆孔灌注樁施工工法（海博）1前言 為加快海博公司奧林匹克花園工程進度、減少安全隱患、保證基礎(chǔ)質(zhì)量、縮短工期、保護環(huán)境、建設(shè)文明工地，本工法由重慶海博建設(shè)有限公司研發(fā)，在重慶奧林匹克項目中進行工法應(yīng)用，取得良好效果，得到建設(shè)單位和業(yè)主的好評。2工法特點2.0.1自動化程度高、成孔速度快、質(zhì)量高。該鉆機為全液壓驅(qū)動，電腦控制，能精確定位鉆孔、自動校正鉆孔垂直度和自動量測鉆孔深度，最大限度地保證鉆孔質(zhì)量。其工效是循環(huán)鉆機的20倍，最重要的是，工程的質(zhì)量和進度得到了充分的保證。2.0.2可在水位較高、卵石較大等用正、反循環(huán)及長螺旋鉆無法施工的地層中施工。2.0.3環(huán)保特點突出，施工現(xiàn)場干凈。這是由

2、于旋挖鉆機通過鉆頭旋挖取土，再通過凱式伸縮鉆桿將鉆頭提出孔內(nèi)再卸土。旋挖鉆機使用泥漿僅僅用來護壁，而不用于排碴，成孔所用泥漿基本上等于孔的體積，且泥漿經(jīng)過沉淀和除砂還可以多次反復(fù)使用。目前很多城市在施工中的排污費用明顯提高，使用旋挖鉆機可以有效降低排污費用，并提高文明施工的水平。2.0.4履帶底盤承載，接地壓力小，適合于各種工況，在施工場地內(nèi)行走移位方便，機機動靈活，對樁孔的定位非常準(zhǔn)確、方便。2.0.5伸縮鉆桿不僅向鉆頭傳遞回轉(zhuǎn)力矩和軸向壓力，而且利用本身的伸縮性實現(xiàn)鉆頭的快速升降，快速卸土，以縮短鉆孔輔助作業(yè)的時間，提高鉆進效率。2.0.6旋挖鉆機的地層適應(yīng)能力強旋挖鉆機可以適用于淤泥質(zhì)土

3、、粘土、砂土、卵石層等地層。2.0.7在孔壁上形成較明顯的螺旋線。有助于提高樁的的摩阻力。2.0.8吊放鋼筋籠、灌注砼等施工場地較其他工藝容易布置。2.0.9自帶柴油動力，緩解施工現(xiàn)場電力不足的矛盾，并排除了動力電纜造成的安全隱患.3.適用范圍旋挖鉆機一般適用粘土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地層，借鉆具自重和鉆機加壓力，耙齒切入土層，在回轉(zhuǎn)力矩的作用下鉆斗同時回轉(zhuǎn)配合不同鉆具，適應(yīng)于干式（短螺旋）、濕式（回轉(zhuǎn)斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業(yè)。根據(jù)不同的地質(zhì)條件選用不同的鉆桿、鉆頭及合理的斗齒刃角。對于具有大扭矩動力頭和自動內(nèi)鎖式伸縮鉆桿的鉆機，可以適應(yīng)微風(fēng)化巖層的施工

4、。目前，旋挖鉆機的最大鉆孔直徑為3m，最大鉆孔深度達120m，（主要集中在40m以內(nèi)），最大鉆孔扭矩620kNm。4.工藝原理主要是其成孔工藝與其它樁基不同，旋挖鉆機的鉆進工藝旋挖鉆機采用靜態(tài)泥漿護壁鉆斗取土的工藝（當(dāng)然也有干土直接取土工藝，視工地現(xiàn)場地層條件而定），是一種無沖洗介質(zhì)循環(huán)的鉆進方法，但鉆進時為保護孔壁穩(wěn)定，孔內(nèi)要注滿優(yōu)質(zhì)泥漿（穩(wěn)定液）。旋挖鉆機工作時能原地作整體回轉(zhuǎn)運動。旋挖鉆機鉆孔取土?xí)r，依靠鉆桿和鉆頭自重切入土層，斜向斗齒在鉆斗回轉(zhuǎn)時切下土塊向斗內(nèi)推進而完成鉆取土；遇硬土?xí)r，自重力不足以使斗齒切入土層，此時可通過加壓油缸對鉆桿加壓，強行將斗齒切入土中，完成鉆孔取土。鉆斗內(nèi)裝

5、滿土后，由起重機提升鉆桿及鉆斗至地面，拉動鉆斗上的開關(guān)即打開底門，鉆斗內(nèi)的土依靠自重作用自動排出。鉆桿向下放關(guān)好斗門，再回轉(zhuǎn)到孔內(nèi)進行下一斗的挖掘。旋挖鉆機行走機動、靈活，終孔后能快速的移位或至下一樁位施工。鋼筋籠加工制作、吊放，后壓漿工藝同其它樁基施工。5.施工工藝流程及操作要點護筒埋設(shè)泥 漿鉆機就位鉆 進抽碴清孔成孔驗收下放鋼筋籠下放導(dǎo)管二次清孔水下砼灌注拔出導(dǎo)管拔出護筒原材料檢驗鋼筋籠運輸驗收鋼筋籠制作導(dǎo)管試拼試壓砼攪拌與運輸砼復(fù)檢，作試件測放樁位原材料檢驗砼配合比試驗5.1施工工藝流程 5.1施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1泥漿的配比與制備1.泥漿的配比1）泥漿配比中所用材料作用

6、：水：穩(wěn)定液的主要成份；粘土、膨潤土：穩(wěn)定液的主要材料；工業(yè)用堿：調(diào)節(jié)泥漿PH值；重晶石：增加相對密度；CMC：增加粘性，增加泥皮強度；滲水防止劑：防止?jié)B水。2）粘土用量：配制1m3泥漿按泥漿比重要求，所需粘土重量q（kg）為式中 粘土的比重；泥漿的比重；水的比重。3）配漿水用量：配制1m3泥漿所需水用量V（L）4）加重劑用量：配制加重泥漿時，加重劑的重量W（kg）為：式中 加重劑比重；加重泥漿比重；原漿的比重。5）降底泥漿比重所需含水量X（m2）式中 原漿體積；原漿比重；加水稀釋后的泥漿比重；水的比重。2.泥漿制備1）現(xiàn)場設(shè)泥漿池（含回漿用沉淀池及泥漿儲備池）一般為鉆孔容積的1. 52. 0

7、倍，要有較好的防滲能力。在沉淀池的旁邊設(shè)置渣土區(qū)，沉渣采用反鏟清理后放在渣土區(qū)，保證泥漿的巡回空間和存儲空間。制務(wù)泥漿的的設(shè)備有兩種，一是用泥漿攪拌機，一是有用水力攪拌器。使用粘土粉造漿時最好用水力攪拌器；使用膨潤土造漿時用泥漿攪拌機。2）護壁泥漿再生處理：施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥漿與土渣的相對密度差使土渣產(chǎn)生沉淀以排除土渣的方法?，F(xiàn)場設(shè)置回收泥漿池用作回收護壁泥漿使用，泥漿經(jīng)沉淀凈化后，輸送到儲漿池中，在儲漿池中進一步處理（加入適量純堿和CMC改善泥漿性能）經(jīng)測試合格后重復(fù)使用。5.2.2埋設(shè)護筒樁基定位后，根據(jù)樁定位點拉十字線釘放四個控制樁，以四個控制樁為基準(zhǔn)埋設(shè)鋼護筒，為了保護

8、孔口防止坍塌，形成孔內(nèi)水頭和定位導(dǎo)向，護筒的埋設(shè)是旋挖作業(yè)中的關(guān)鍵。護筒選用510mm厚鋼板卷制而成，護筒內(nèi)徑為設(shè)計樁徑+20+40cm，高度2.0m，護筒埋設(shè)時頂端高出地面0.3m。上部開設(shè)2個溢漿孔，護筒埋設(shè)時，由人工、機械配合完成，主要利用鉆機旋挖斗將其靜力壓入土中，其頂端應(yīng)高出地面20cm，并保持水平，埋設(shè)深度1.8 m，護筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面位置允許偏差為10cm，傾斜度的偏差不大于1%5.2.3鉆孔定位在樁位復(fù)核正確，護筒埋設(shè)符合要求，護筒、地坪標(biāo)高已測定的基礎(chǔ)上，鉆機才能就位；樁機定位要準(zhǔn)確、水平、垂直、穩(wěn)固,鉆機導(dǎo)桿中心線、回旋盤中心線、護筒中心線應(yīng)保持在同一直線

9、。旋挖鉆機就位后，利用自動控制系統(tǒng)調(diào)整其垂直度，鉆機安放定位時，要機座平整，機塔垂直，轉(zhuǎn)盤（鉆頭）中心與護筒十字線中心對正，注入穩(wěn)定液后，進行鉆孔。5.2.4鉆進成孔1.成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置，鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過程對鉆頭磨損超標(biāo)的及時更換；根據(jù)土層情況正確選擇鉆斗底部切削齒的形狀、規(guī)格和角度；根據(jù)護筒標(biāo)高、樁頂設(shè)計標(biāo)高及樁長，計算出樁底標(biāo)高，以便鉆孔時加以控制。2鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進尺速度：由硬地層鉆到軟地層時，可適當(dāng)加快鉆進速度；當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r，要減速慢進；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進,以提高鉆進效率；砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢

10、鉆進并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。同時應(yīng)觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況,發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象及時停機處理。因故停機時間較長時，應(yīng)將套管口保險鉤掛牢。 3.就位時，必須保持平整、穩(wěn)固，不發(fā)生傾斜。為準(zhǔn)確控制孔深，應(yīng)備有校核后百米鋼絲測繩，并觀測自動深度記錄儀，以便在施工中進行觀測、記錄。鉆進過程中經(jīng)常檢查鉆桿垂度，確?？妆诖怪?。鉆進過程中必須控制鉆頭在孔內(nèi)的升降速度，防止因漿液對孔壁的沖刷及負壓而導(dǎo)致孔壁塌方。鉆進成孔過程中，根據(jù)地層、孔深變化，合理選擇鉆進參數(shù)，及時調(diào)制泥漿，保證成孔質(zhì)量。在進入沙層和卵石層時，應(yīng)適當(dāng)減慢進尺速度，提高泥漿的稠度，減小每個鉆進回次的進尺量，保證孔壁穩(wěn)定。鉆進施工

11、時，利用正鏟及時將鉆渣清運，保證場地干凈整潔，利于下一步施工。鉆進達到要求孔深停鉆后，注意保持孔內(nèi)泥漿的漿面高程，確?？妆诘姆€(wěn)定。4孔中，按試樁施工確定的參數(shù)進行施工，設(shè)專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，如加鉆桿、鉆進深度、地質(zhì)特征、機械設(shè)備損壞、障礙物等情況。記錄必須認(rèn)真、及時、準(zhǔn)確、清晰。5.沉淤控制旋挖鉆斗的切削、提升上屑的機理與常見回轉(zhuǎn)鉆進的正、反循環(huán)成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通過鉆斗把孔底原狀土切削成條狀載入鉆斗提升出土，后者是通過鉆頭把孔底原狀土打碎由泥漿循環(huán)帶出土面。前者底部面緩，鉆至設(shè)計標(biāo)高對土的擾動很小，沒有聚淤漏斗，所以要加強穩(wěn)定液的管理，控制固相含量，提高粘度，

12、防止快速沉淀，還要控制終孔前兩鉆斗的旋挖量。成孔深度達到設(shè)計要求后，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計要求后，立即填寫終孔檢查證，并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師認(rèn)可，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準(zhǔn)備工作。應(yīng)盡快進行鉆機移位。從清孔停止至混凝土開始澆灌，應(yīng)控制在1.5-3h，一般不得超過4h，否則應(yīng)重新清孔。若不能及時灌注，必須在孔口設(shè)安全防護。5.2.5清孔換漿法的清孔時間，以排出泥漿的含砂率與換入泥漿的含砂率接近為度；若使用抽渣法或吸泥法時，應(yīng)及時向孔內(nèi)注入清水或新鮮泥漿，保持孔內(nèi)水位，避免坍孔。5.2.6鋼筋籠制作、吊放1.旋挖鉆機的一個顯著優(yōu)點就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。所

13、以只要在鋼筋籠制作、安裝上采取合理措施，避免安裝時鋼筋籠刮傷孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的發(fā)生。2. 鋼材規(guī)格、材質(zhì)、焊條型號符合設(shè)計和規(guī)范要求，進料要有材質(zhì)單、合格證3. 鋼筋連接采用剝肋直螺紋連接，為了保證接頭套絲質(zhì)量，鋼筋采用剪切機下料，剝肋滾壓直螺紋機加工絲頭，使用螺紋環(huán)規(guī)進行檢測，用力矩扳手?jǐn)Q緊。接頭質(zhì)量、性能符合級接頭的性能要求，制作好的絲頭要用鋼筋保護帽進行保護，防止螺紋被碰傷或被污物污染。4. 鋼筋籠制作允許偏差：主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm，直徑±10mm，長度±100mm。5. 主筋保護層50mm，用鋼筋耳控

14、制，允許偏差±20mm，要確保鋼筋籠居于鉆孔中間；沿鋼筋籠每隔2m放置一組，每組設(shè)置4個，按90°均勻安放，既可避免籠體碰撞孔壁，又可保證混凝土保護層均勻及鋼筋籠在樁體內(nèi)的位置正確。6. 鋼筋籠存放、運輸、吊裝時，要謹(jǐn)防變形。7. 通長鋼筋籠采用一次吊放。鋼筋籠起吊及運輸過程中用一臺履帶吊和一臺汽車吊六點起吊法起吊，應(yīng)保證整體、平直起吊。鋼筋籠扶直過程中使用兩臺吊車，籠子吊離地面后，利用重心偏移原理，通過起吊鋼絲繩在吊車鉤上的滑運并稍加人力控制，實現(xiàn)扶直，起吊轉(zhuǎn)化為垂直起吊，以便入孔。用吊車吊放，入孔時應(yīng)輕放慢放，人孔不得強行左右旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁高起猛落、碰撞和強壓下放。鋼筋籠安

15、裝完畢以后，必須立即固定；籠子到位（孔底）時要復(fù)核籠頂標(biāo)高5.2.7安裝導(dǎo)管安放前認(rèn)真檢查導(dǎo)管，保證它有良好的密封性。試驗水壓為 1Mpa，不漏水的導(dǎo)管方可使用。導(dǎo)管要定期進行水密性試驗，下導(dǎo)管前要檢查是否漏氣、漏水和變形，是否安放了“O”形密封圈并涂抹潤滑油等。利用吊車將導(dǎo)管放入，導(dǎo)管直徑、長度應(yīng)與孔深配套（距孔底0.5m左右）；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，然后提起3050cm，進行二次清孔。初灌量應(yīng)保證混凝土擴散后，導(dǎo)管埋入深度不小于0.8m，為防止混凝土與穩(wěn)定液混合，在灌注混凝土前，用充氣球膽浮于管內(nèi)。下放導(dǎo)管時，絲扣要對正、扭緊，不得碰撞鋼筋籠，導(dǎo)管直徑300

16、mm，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長3 m，調(diào)整長度0.5m、1.5m、2.0m各一節(jié)。 5.2.8水下澆注混凝土1. 灌注前首先檢查漏斗、測試儀器、量具、隔水塞等各項器械的完好情況。2. 采用商品砼，強度等級按圖紙設(shè)計要求，粗骨料最大粒徑不得大于25mm，坍落度1822cm，擴散度為34cm45cm。3. 水下混凝土封底，必須有隔水栓，隔水栓應(yīng)有良好的隔水性能并能順利排出。4. 導(dǎo)管埋深：要保持在2-6m，嚴(yán)禁導(dǎo)管提出砼面，設(shè)專職人員測量導(dǎo)管內(nèi)外砼高差，確保灌注連續(xù)并填寫水下砼灌注記錄。水下混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，不得中途停止。水下混凝土澆筑面宜高出樁頂設(shè)計標(biāo)高1.0m左右。5. 在確認(rèn)初存量備足后，即可開始灌注，借助

17、砼重量排除導(dǎo)管內(nèi)的泥漿，首次澆灌時，初灌量應(yīng)將導(dǎo)管底端能一次埋入0.81.2m并且導(dǎo)管內(nèi)存留的混凝土高度，足以抵制鉆孔內(nèi)的泥漿侵入導(dǎo)管。6. 在實際澆灌混凝土過程中，經(jīng)常檢查導(dǎo)管埋置深度。要連續(xù)澆灌混凝土，不得中斷，導(dǎo)管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超過8m容易造成鋼筋籠上浮，堵管、埋管、掛鋼筋籠等現(xiàn)象發(fā)生，造成質(zhì)量事故；起撥導(dǎo)管時，應(yīng)先測量混凝土面高度，根據(jù)導(dǎo)管埋深，確定撥管節(jié)數(shù)；要勤檢查，均勻撥管，保持埋深在26m?；炷凉嘧⒈仨氝B續(xù)進行，中間不得間斷。拆除后的導(dǎo)管放入架于中并及時清洗干凈；混凝土升到鋼筋籠下端時，為防止鋼筋籠被混凝土頂托上升，應(yīng)采取以下措施：在孔口吊筋固定鋼

18、筋籠上端；灌注混凝土的時間盡量加快，以防砼進入鋼筋籠時其流動性減??；當(dāng)孔內(nèi)混凝土接近鋼筋籠時，應(yīng)保持埋管較深，并放慢灌注進度；孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋籠l2m后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置深度，增大鋼筋籠在下層混凝土中的埋置深度；在灌注將近結(jié)束時，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度減小，壓力差降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土的稠度和比重增大，如出現(xiàn)混凝土上升困難時，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，用泥漿泵抽出部分沉淀物，使灌注工作順利進行?；炷凉嘧⑦^程中，應(yīng)始終保持導(dǎo)管位置居中，提升導(dǎo)管時應(yīng)有專人指揮掌握，不使鋼筋骨架傾斜、位移，如發(fā)現(xiàn)骨架上升時，應(yīng)立即停止提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管降落，并輕輕搖動使之與骨架脫開；混凝土灌注到

19、樁孔上部6.0m以內(nèi)時，可不再提升導(dǎo)管，直到灌注至設(shè)計標(biāo)高后一次拔出。灌注至樁頂設(shè)計標(biāo)高后必須多灌一倍樁徑長度，以保證鑿去浮漿后樁頂混凝土的強度。7. 混凝土澆筑應(yīng)做混凝土強度試塊，每根樁留設(shè)一組標(biāo)養(yǎng)試塊，試塊應(yīng)養(yǎng)護好，達到一定強度后立即拆模送往養(yǎng)護室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護；混凝土施工完畢后，及時收集混凝土出廠合格證、混凝土強度報告。6.材料與設(shè)備6.1材料：膨潤土、火咸、纖維素、鋼筋、焊條、商品混凝土、柴油、潤滑油、液壓油、鋼絲繩等。6.2設(shè)備：NR2003旋挖鉆機兩臺；磨阻式五節(jié)鉆桿（5節(jié)×14.5米），有效鉆深70米，兩根；吊車、電焊機、泥漿泵(排污) 、砂石泵(清孔) 、攪漿桶、壓漿泵、混

20、凝土輸送泵、鏟車(泥渣外運) 、運漿車(泥漿外運) 、導(dǎo)管、擴筒等。7.質(zhì)量控制7.1遵照執(zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)；建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）；鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107-2003。建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50202-2002）；鋼筋焊接及驗收規(guī)程(JGJ18-2003、J253-2003)；建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2003)；鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107-2003。7.2質(zhì)量保證措施表7.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)序 號控 制 項 目質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn)主要技術(shù)、質(zhì)量措施1樁   位測量定位誤

21、差竣工樁位偏差10mm單樁垂直于中心線方向和群樁基礎(chǔ)的邊樁 D/6,且不大于100,條形樁基沿中心線方向和群樁基礎(chǔ)的中間樁 D/4,且不大于是150使用經(jīng)緯儀和鋼卷尺測量閉合測量,消除誤差,及時復(fù)核軌道水平對中,鉆機就位對中保護好控制點2鉆  孔泥漿鉆進參數(shù)及時排放砂性，使用濃泥漿轉(zhuǎn)速，鉆壓按開孔令要求進行施工，開孔速度50r.p.m，正常鉆進50r.p.m35m自重加壓，40m減壓鉆進3孔   徑-0, +0.01D流塑粘土層、流砂層使用濃泥漿鉆進4垂直度1%鉆機就位調(diào)平、“三點成一線”護筒埋設(shè)周正鉆具同心平直土層無障礙物，軟硬變化孔段要減壓鉆進5孔 深-0+3

22、00mm基準(zhǔn)標(biāo)高測量精確鉆具、機上余尺丈量準(zhǔn)確6鋼筋籠鋼筋質(zhì)量焊條質(zhì)量焊接質(zhì)量保護層偏差搭接長度焊縫制作允許偏差安裝標(biāo)高誤差接頭錯開長度、必須合格±20mm級鋼:單面焊8d級鋼：工程樁搭焊10d寬0.7d，厚0.3d主筋間距±10cm箍筋間距±20mm鋼筋籠直徑±10mm±100mm35d材料按規(guī)定復(fù)試E4303或T422焊條按照300個接頭抽檢試驗使用120保護層墊塊、認(rèn)真檢查使用定長''形卡控制吊筋長度準(zhǔn)確、固定牢固質(zhì)檢員現(xiàn)場控制7二次清孔(1)泥漿(2)時間  沉渣厚(3)待灌時間(1)比重1.30，粘度30' (2)40-60min  10cm(3)30min(1)替漿時間充足(2)漿液逐漸稀釋，深度逐漸加深(3)做好灌注前的輔助工作8正循環(huán)一次清孔泥漿時間，渣厚泥漿密度1.3040-60min、10cm清孔時間充足鉆頭適當(dāng)轉(zhuǎn)動9商品砼樁身砼強度為水下C30(1)準(zhǔn)用證(2)配