江西地質(zhì)旋挖樁施工工藝及質(zhì)量保證措施

1、江西省地質(zhì)工程（集團）公司 旋挖樁施工工藝及質(zhì)量保證措施 一、施工工藝 1、工藝原理 ：旋挖鉆機將整體自重置于可自動行走的履帶式底盤上，以自帶柴油發(fā)動機輸出動力來提供施工現(xiàn)場所需要的大功率電源，利用筒式鉆斗底部的斗齒，在液壓油缸的加壓下鉆進(jìn)，切削土體，并壓入容器內(nèi)，然后由鉆桿提出筒式鉆頭，至孔口后快速回轉(zhuǎn)倒土。護(hù)壁泥漿采用優(yōu)質(zhì)膨潤土、燒堿、纖維素等根據(jù)地質(zhì)情況按一定比例配置而成，并隨著旋挖鉆進(jìn)用泥漿泵持續(xù)注入孔內(nèi)，起到靜壓護(hù)壁作用，以保證水頭壓力，如此反復(fù)循環(huán)完成成孔作業(yè)。成孔達(dá)到設(shè)計深度和質(zhì)量要求后，安裝鋼筋籠和導(dǎo)管，灌注水下混凝土。工藝框圖如圖所示： 由流程圖可知，旋挖鉆孔灌注樁的特別之處

2、在于制備泥漿和補充泥漿，在鉆孔過程中，要制備符合性能指標(biāo)的泥漿，同時要 及時補充泥漿，以確?？變?nèi)水頭壓力，防止塌孔。 2、施工操作要點 （1）樁位的測量放樣 采用全站儀坐標(biāo)法來進(jìn)行樁的中心位置放樣，放樣后四周設(shè)護(hù)樁并復(fù)測，誤差控制在5mm以內(nèi)。樁位用直徑10mm、長度35-40cm鋼筋打入地面30cm（四周填以水泥砂漿或混凝土來保護(hù)）作為樁的中心點，然后在樁位周圍做上標(biāo)記，既便于尋找又可防止機械移位時破壞樁點。 （2）埋設(shè)護(hù)筒 護(hù)筒的作用為固定樁位，引導(dǎo)鉆頭方向，隔離地面水流入孔內(nèi)，保證孔內(nèi)水位高出地下水位或施工水位，增加水頭高度，保護(hù)孔壁不坍塌，確保成孔質(zhì)量。 a、護(hù)筒的要求 護(hù)筒選用整體式

3、鋼制護(hù)筒，壁厚58mm，高度3m，內(nèi)徑180cm。為了增加護(hù)筒的剛度，防止周轉(zhuǎn)使用中的變形，在護(hù)筒的上口和中部的外側(cè)各焊一道加勁肋。由于整個鉆孔樁處于黃河高漫灘區(qū)，地下水位較高，故在施工前先用水平儀測出原地面標(biāo)高、地下水位的高度，在埋設(shè)護(hù)筒時，護(hù)筒的頂端均高出地下水位2.0m以上，以增加孔內(nèi)水頭壓力。 b、護(hù)筒的埋設(shè) 在埋設(shè)護(hù)筒前，首先對場地進(jìn)行平整，墊高、清除雜物。施工中，護(hù)筒的埋設(shè)采用旋挖鉆機靜壓法來完成。首先正確就位鉆機，使其機體垂直度、鉆桿垂直度和樁位鋼筋條三線合一，然后在鉆桿頂部帶好筒式鉆頭，在鉆頭的端部臨時連接一擴孔器，使成孔直徑可達(dá) 165cm，深度略小于護(hù)筒的埋深，然后用吊車吊

4、起護(hù)筒并正確就位，用旋挖鉆桿將其垂直壓入土體中，從鉆頭連接擴孔桿至鉆進(jìn)挖深到安放好護(hù)筒僅需15分鐘。護(hù)筒埋設(shè)后再將樁位中心通過四個控制護(hù)樁引回，使護(hù)筒中心與樁位中心重合，并在護(hù)筒上用紅油漆標(biāo)識護(hù)樁方向線位置。經(jīng)確認(rèn)護(hù)筒平面位置的偏差不大于50mm，傾斜度的偏差不大于1%，則將其四周用粘土填實，準(zhǔn)備下一道工序的施工。 （3）鉆孔 a、鉆機就位 旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，并在操作室內(nèi)有儀表準(zhǔn)確顯示電子讀數(shù)，當(dāng)鉆頭對準(zhǔn)樁位中心十字線時，各項數(shù)據(jù)即可鎖定，勿需再作調(diào)整。鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應(yīng)對正準(zhǔn)確，誤差控制在2cm內(nèi)。 b、調(diào)制泥漿:根據(jù)地層情況，科學(xué)合理的選用泥漿，可以采用鉆孔樁的廢

5、棄泥漿，也可以采用粘土配置，如果地層復(fù)雜可以配置化學(xué)漿液。 c、泥漿循環(huán)系統(tǒng)的布置 根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在每六排墩身中間場地設(shè)置一個造漿池和泥漿凈化、循環(huán)系統(tǒng)，具體布置如下圖所示： d、鉆進(jìn) 當(dāng)鉆機就位準(zhǔn)確，泥漿制備合格后即開始鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時每回次進(jìn)尺控制在60cm左右，剛開始要放慢旋挖速度，并注意放斗要穩(wěn),提斗要慢，特別是在孔口58m段旋挖過程中要注意通過控制盤來監(jiān)控垂直度,如有偏差及時進(jìn)行糾正，而且必須保證每挖一斗的同時及時向孔內(nèi)注漿，使孔內(nèi)水頭保持一定高度，以增加壓力，保證護(hù)壁的質(zhì)量。同時，做好整個過程中的鉆進(jìn)記錄，隨時根據(jù)不同地質(zhì)情況調(diào)整泥漿指標(biāo)和旋挖速度。在鉆孔過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)情況

6、，主要用了以下四種鉆頭：挖土鉆頭、挖砂鉆頭、筒鉆、螺旋鉆頭。其成孔性能如下： 、挖土鉆頭：是最常用的鉆頭，在鉆頭底部有兩扇僅可向斗內(nèi)方向打開的合葉門。當(dāng)鉆進(jìn)時，斗齒切削孔底土，經(jīng)合葉門將土壓入斗中，當(dāng)回次進(jìn)尺完成提升鉆頭時，斗內(nèi)的土在自重作用下將兩扇門關(guān)緊，防止土掉入孔內(nèi)。出孔口后，通過鉆桿上壓盤擠壓鉆頭上彈簧螺桿，使合葉門打開到出斗中土。 、挖砂鉆頭：用于鉆進(jìn)砂性土地層，也可用于孔底清渣。整體結(jié)構(gòu)與挖土鉆頭基本一樣，只是在底部為雙層，雙層底可以相對旋轉(zhuǎn)一個角度，實現(xiàn)進(jìn)土口的打開與關(guān)閉。鉆進(jìn)時進(jìn)土口為打開狀態(tài)；進(jìn)尺結(jié)束，鉆頭反向旋轉(zhuǎn)一個角度，進(jìn)土口關(guān)閉，鉆頭成完全密封狀態(tài)，將土取出。這主要是基

7、于砂性土無粘結(jié)力而設(shè)計。 、筒鉆：整體結(jié)構(gòu)與挖土鉆頭基本一樣，只是底部沒有封口。主要用于施工孔內(nèi)的兩層膠結(jié)巖層，該巖層整體性好，強度大，利用桶鉆的剪壓作用，破壞巖層的整體性，從而達(dá)到進(jìn)尺的目的。與螺旋鉆配合使用效果更佳。 、螺旋鉆頭：依靠螺旋葉片之間的空間收集從孔底切削的土體，主要用于鉆進(jìn)膠結(jié)層，由小及大，循序漸進(jìn)，達(dá)到破壞膠結(jié)層的整體性，從而達(dá)到進(jìn)尺的目的。與桶鉆配合使用效果更佳。另外，對于粘性土，特別適宜干法鉆進(jìn)。 棄渣外運與鉆進(jìn)同步進(jìn)行，每從孔內(nèi)出幾桶鉆渣，就用裝載機及時的外運至棄渣場，以減少現(xiàn)場施工干擾，減少棄渣對樁孔的壓力，確保施工現(xiàn)場的文明和質(zhì)量安全。 e、清孔、檢孔、成孔驗收 清

8、孔：根據(jù)鉆孔樁樁底的設(shè)計標(biāo)高和護(hù)筒頂標(biāo)高，計算出鉆孔深度，用測繩檢測孔深，到位后進(jìn)行清孔。清孔采用挖斗反復(fù)撈取沉渣，直到其厚度符合規(guī)范和設(shè)計要求，然后注入純度較高的化學(xué)泥漿，置換出孔內(nèi)的鉆孔泥漿，保證清孔后的各項指標(biāo)符合現(xiàn)場實際地質(zhì)情況的需要。 檢孔：主要檢查孔徑、孔的垂直度和孔深。用籠式檢孔器檢測。檢孔器用22的鋼筋加工制作，其外徑等于設(shè)計樁徑（150cm），長度為6m。檢測時，將檢孔器吊起，把測繩的零點系于檢孔器的頂端，使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線上，慢慢放入孔內(nèi)，通過測繩的刻度加上檢孔器6米的長度判斷其下放位置。如上下暢通無阻直到孔底，表明鉆孔樁成孔質(zhì)量合格，

9、如中途遇阻則表明在遇阻部位有縮徑或孔傾斜現(xiàn)象，則需重新下鉆頭處理。 成孔驗收：成孔達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，即可進(jìn)行下一到工序的施工。 （4）鋼筋籠的制作和安裝 a、鋼筋籠、聲測管的加工制作:鋼筋籠的加工和制作集中在鋼筋加工場進(jìn)行。鋼筋的主筋接頭采用對焊、單面焊接兩種焊接方法。在施工過程中，電焊工必須持證上崗。鋼筋籠的制作采用加勁筋成型法，具體方法是：制作時，按設(shè)計尺寸做好加勁筋（圓形箍圈），用石筆標(biāo)出主筋的位置，把主筋擺放在平整的工作平臺上，并用石筆標(biāo)出加勁筋的位置。焊接時，使加勁筋上任一主筋的標(biāo)記對準(zhǔn)主筋中部的加勁筋標(biāo)記，扶正加勁筋，并用木制直角板尺校正加勁筋和主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊

10、好全部加勁筋后，人工轉(zhuǎn)動鋼筋骨架，將其余主筋逐根照上法焊好。然后吊起鋼筋籠放于支架上，套上盤條筋，按設(shè)計位置布好螺旋筋并綁扎于主筋上，再對整個鋼筋籠進(jìn)行加固焊接。 聲測管每根鉆孔樁設(shè)三根，呈等邊三角形布置，綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，底部用鋼板焊接堵死以防漏水。隨鋼筋籠同時安裝，每吊放好一節(jié)鋼筋籠后，對檢測管內(nèi)充水，看其水位是否下落，以判斷檢測管的嚴(yán)密性，確保澆注混凝土?xí)r不漏漿。 b、鋼筋籠的運輸和吊裝 成型的鋼筋籠用專用平板車運至孔口。鋼筋籠的吊裝用16t（20t）吊車來完成，采用二點起吊的方法。第一吊點設(shè)在鋼筋籠頂部的加勁箍處，第二吊點設(shè)在骨架長度的中部偏下。起吊時，先起第一吊點，使骨架稍提起，再

11、與第二吊點同時起吊。待骨架離開地面一定高度后，第二吊點停止起吊，繼續(xù)提升第一吊點。隨著第一吊點不斷上升，慢慢的放松第二吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。人工配合把鋼筋籠扶正后慢慢放入孔內(nèi)，同時解除第二吊點。鋼籠下放時嚴(yán)禁擺動碰撞孔壁。當(dāng)骨架下到鋼筋籠頂部的加勁箍處，用40鋼軌穿過加勁箍的下方，將骨架穩(wěn)定的支撐于孔口臨時平臺上，再按照上述方法起吊第二節(jié)鋼筋籠。軸線與第一節(jié)對準(zhǔn)后，進(jìn)行鋼筋接頭連接。以此類推，直到全籠完成。用4根20的鋼筋與鋼筋籠的主筋相焊接并與孔口型鋼連接固定后，通過預(yù)埋在護(hù)筒四周的四個護(hù)樁打一道十字線，鋼筋籠的4根定位鋼筋再打一道十字線，通過二道十字線對鋼筋籠進(jìn)行定位。二道十

12、字線的交叉點如果在同一鉛垂線上，則鋼筋籠位置居于鉆孔樁的中心。二個交叉點在水平面上的投影的最大誤差不大于20。定位合格后，通過護(hù)筒頂標(biāo)高，推算鋼筋籠入護(hù)筒深度并準(zhǔn)確安裝定位。 （5）導(dǎo)管安裝 a、導(dǎo)管的選用和檢查 導(dǎo)管采用直徑258mm、壁厚4mm的無縫鋼管，每節(jié)2.62m，底節(jié)4m，配2節(jié)1m，2節(jié)1.5m的短管，用以調(diào)節(jié)導(dǎo)管的長度及漏斗的高度。導(dǎo)管的連接采用絲扣式。并在二法蘭盤之間墊有4-5mm厚的橡膠止水墊圈。 在下導(dǎo)管前，首先檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內(nèi)壁是否光滑圓順，接頭是否嚴(yán)密。再進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉實驗，以檢查導(dǎo)管的密封性能、接頭抗拉能力。具體實驗方法如下: 平整好

13、場地，每隔一米鋪設(shè)方木一根并找平。 在方木上安裝放置導(dǎo)管，每五根連成一體，上好前、后封蓋。 向拼裝好的導(dǎo)管內(nèi)灌入70的水，然后接好輸風(fēng)管，輸入計算好的風(fēng)壓力，經(jīng)計算為9個大氣壓（即 895kpa）。 具體計算過程如下： p1×hc-2×w 1混凝土的重度，取124kn/m3 hc導(dǎo)管內(nèi)砼最大高度，取hc40m（樁長的2/3） 2井孔內(nèi)泥漿的重度，取21.08kn/m3 hw井孔內(nèi)泥漿的深度，取hw60m。 p導(dǎo)管可能受到的最大壓力（kpa） 則： p24×40-1.08×60895.2kpa 化為大氣壓：p895.2×103/1.01×

14、;1058.9個大氣壓 將導(dǎo)管在恒壓下前后滾動，并持壓15min，觀察其接口處是否漏水、周身是否有變形，來驗證導(dǎo)管的密封性、承壓和抗拉性能。 b、導(dǎo)管長度的計算和吊放 以實際孔底標(biāo)高和孔口架之間的距離來配置需要導(dǎo)管長度，并欲留30-50cm的懸空高度。拼裝時要嚴(yán)格檢查導(dǎo)管內(nèi)壁和法蘭盤表面，確保干凈無雜物，變形和磨損嚴(yán)重的導(dǎo)管嚴(yán)禁使用，導(dǎo)管的吊放用吊機，要確保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡掛鋼筋籠骨架。 (6）混凝土的灌注 a、混凝土的澆注過程 水下混凝土的灌注應(yīng)該在最短的時間內(nèi)完成。 導(dǎo)管下好后，根據(jù)孔內(nèi)泥漿指標(biāo)和沉淀層厚度進(jìn)行必要的二次清孔，確保混凝土澆注的順利進(jìn)行。首批混凝土的灌

15、注要滿足如下幾點要求： 首次封底砼方量需達(dá)到規(guī)范埋管要求，初灌斗根據(jù)這個要求加工。 封底后導(dǎo)管有1.0m以上的埋深，導(dǎo)管內(nèi)有一部分砼填充。 儲料斗的底部要設(shè)置一道隔水栓。 在灌注時，用汽車吊的主勾吊起儲料斗，與導(dǎo)管相連接，把隔水栓堵放在其底部，向斗內(nèi)注滿混凝土后，用吊機副勾鋼絲繩把隔水栓快速提出，使混凝土在很短的時間內(nèi)降落到孔底，完成封底工作，之后，應(yīng)連續(xù)、緊湊的進(jìn)行灌注，嚴(yán)禁中途停工。 在灌注混凝土的過程中，每灌注一盤后，及時用測繩檢測混凝土面的上升高度，計算出導(dǎo)管在混凝土中的埋深，一般情況下導(dǎo)管的埋深控制在2-6m，即拆導(dǎo)管前埋深不大于6m，拆導(dǎo)管后埋深不小于2m。每次拔管一根，每根導(dǎo)管的

16、長度為2.62m，要遵循“勤拔少拔”的原則，不能通過增加導(dǎo)管埋深來每次拔兩根或兩根以上的方法來減少拔管次數(shù)。當(dāng)混凝土灌注到距樁頂設(shè)計標(biāo)高還有4.5m左右的距離時，現(xiàn)場技術(shù)人員及時的計算出還需要的混凝土數(shù)量，并通知拌和站按需要量拌制以減少浪費。為保證樁頂砼質(zhì)量，在施工中必須要求比樁頂設(shè)計標(biāo)高超灌100cm以上，同時用“掏筒”探測砼質(zhì)量，確認(rèn)合格后方可提出導(dǎo)管，結(jié)束混凝土的灌注工作。 b、混凝土首灌量的計算 vd2/4×（h1h2）d2/4×h1 v灌注首批混凝土所需數(shù)量（m3） d樁孔直徑（m），取d1.5m h1樁孔底至導(dǎo)管底端間距，取h10.3m h2導(dǎo)管初次埋置深度(m

17、)，取h21.0m d導(dǎo)管內(nèi)徑（m），取d0.3m h1樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度1.0m時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度，按保守點取h130m， 二、質(zhì)量控制措施 1、提高成孔質(zhì)量、防止塌孔 在松散的雜填土層和流砂層成孔時，加大泥漿比重，增加粘度，以便形成較好的孔壁。 2、嚴(yán)格控制，保證樁孔垂直度 經(jīng)常安排專人檢查維修鉆機各部件，測定其垂直度與電子測試儀數(shù)據(jù)相符。用檢孔器對樁孔垂直度進(jìn)行復(fù)檢。 3、保證鋼筋籠和導(dǎo)管的垂直度，防止導(dǎo)管掛籠。 鋼筋籠焊接完成后，起吊一定高度，用3m靠尺檢查相接兩段籠的平直度。導(dǎo)管每根連接完成后，扶正中心，緩慢地下放入孔中，防止撞擊孔壁或?qū)Ч苄辈迦牖\中。 4、加強砼試件制作的合格性，確?；炷恋膹姸确弦?。 樁身砼的抗壓強度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，每根樁做3-4組混凝土試件，并根據(jù)28天強度判定其質(zhì)量。 5、檢測手段 樁位偏移用直尺進(jìn)行測量。 樁的成孔深度用測繩測量。 樁的垂直度用檢孔器測量。 泥漿比重用比重計測定，泥漿稠度用漏斗粘度計測定，含砂量用含砂計量器測定，沉渣厚度用測繩來相對測定。 樁身完整性和