全護筒鉆孔灌注樁施工工法

1、全護筒鉆孔灌注樁施工法中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司楊部廷 白慧 張煜璽 蔣關云 靳成周1. 前言為滿足工程建設的需要， 樁基礎作為提高地基承載力的一種最有效的方 式被廣泛采用，樁基礎一般分為鉆孔灌注樁和預制樁。其中鉆孔灌注樁占樁 基礎施工中的比重約 70%，鉆孔灌注樁的施工一般分為干作業(yè)和泥漿護壁作 業(yè)。但是受環(huán)境影響，在香港以及世界發(fā)達國家的鉆孔灌注樁施工中是禁止 使用泥漿護壁的，同時在松散砂層、細角礫石層、流砂層、厚淤泥質層以及 喀斯特地貌等地質情況下，進行泥漿護壁難以保證孔壁穩(wěn)定，這種情況下就 需要使用全護筒施工技術。中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司聯合設計單位進行創(chuàng)新， 取得了

2、全護筒鉆孔灌注樁施工技術”這一國內先進的新成果，同時形成了全護筒 鉆孔灌注樁施工工法。2. 工法特點全護筒鉆孔灌注樁施工不采用膨潤土或化學泥漿護壁，對地下水沒有污染，施工現場整潔，不影響周圍居民及企業(yè)的正常工作和生活，滿足高環(huán) 保要求。在傳統(tǒng)鉆孔灌注樁因地層、環(huán)保原因無法成孔的情況下，保證樁基工程施工的順利進行。相比較其他護壁形式的鉆孔灌注樁施工工藝，不需要配置泥漿，沒有護壁泥皮對承載力的影響，承載力可靠，樁體質量滿足規(guī)范要求。施工速度比傳統(tǒng)工藝快一倍以上，施工效率高，為整體工程的順利施工打下良好的基礎。3. 適用范圍適用于直徑為600mm2500mm鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁長度不宜大于40 m

3、的樁基工程。適用于地下水位較高，易塌孔，使用普通泥漿及化學泥漿無法成孔的地層（如卵石土層、角礫石土層、砂層等）?？蛇M行嵌巖樁施工。4. 工藝原理全護筒鉆孔灌注樁施工技術是利用專用搖、振動設備使鋼護筒克服各土 層間與護筒間的摩擦力，使護筒穿越樁機鉆孔施工中的不利地層直至到達穩(wěn) 定的樁端持力層，利用鉆孔設備掏空護筒內渣土，保證灌注樁成樁的施工技 術。工藝原理流程圖如圖4所示。圖工藝原理流程圖5. 施工工藝流程及操作要點施工工藝流程操作要點圖全護放線定位施工工藝流程圖鉆機就位放線定位按樁位設計圖紙要求,位并做好標記，以樁位為中心用白灰畫一個半徑45cm的圓，對樁位復核無誤鉆機引孔鉆機就1（1. 鋼筋

4、籠制 J I 鋼筋籠安 J鉆機就位后，保持鉆機平穩(wěn),；旋挖機鉆尖對準樁位中心。灌注混振動錘拔出鉆機引孔選用鉆頭為800mm引孔至5m引孔的作用包括以下幾個方面:振動錘下護筒本工程根據灌注樁孔深及地質情況，護筒下放至進入灰?guī)r20cm護筒最 深插入深度 35m。宜春東站振動錘采用 360 挖機加裝液壓振動錘設備而成， 使用履帶行走 方便，地質環(huán)境適應性強。該振動錘下放和起拔護筒速度快，在成孔時可用干式成孔法或天然水降低造漿成本。并且可以一次插入單節(jié)護筒12m大大 提高了施工效率。(1 )鋼護筒宜采用10mn或 12mm的螺旋管制作。采用10mm壁厚以下的鋼護筒，在施工過程中容易造成卷邊，凹凸，導致

5、鋼護筒的周轉次數下降，成本增加；采用12mm壁厚以上的鋼護筒，鋼護 筒重量大大增加， 造成施工不便， 增加操作人員的施工難度， 降低施工效率。(2 )最下面一節(jié)鋼護筒宜設置內口的刃腳，減小護筒下放的阻力，保證 護筒順利下放到位。(3)護筒與護筒之間采用剛強度的螺栓螺母進行連接。如果采用焊接， 焊接時間較長，影響施工進度。(4 )振動錘加緊護筒，鎖定裝置鎖定后方可起吊護筒，保證使用安全可 控。(5 )護筒起吊后，由施工人員指揮入孔。入孔后不加力，靠護筒自重下 沉，技術人員用經緯儀或者鉛垂隨時調整護筒垂直度，保證入孔順直。(6 )靠自重護筒無法下沉時， 開啟振動錘加壓下沉， 如遇阻力無法下沉， 應

6、查明原因后繼續(xù)操作，不能強行加壓，防止護筒下邊緣卷邊或彎折，造成護筒損壞，造成后期拔護筒過程中泥土進入樁體，造成樁體夾泥。插拔護筒 過程見下圖。(7 )應根據振動錘功率大小及護筒入土產生的側摩阻力確定鋼護筒的壁 厚，一般護筒壁厚應采用10mm勺優(yōu)質鋼板制作。宜春東站初期施工過程中, 采用壁厚8mm勺鋼護筒，施工過程中護筒卷邊、彎折變形嚴重，損耗率較高, 降低鋼護筒周轉使用次數。鉆機成孔護筒到達預定深度后，成孔鉆機重新就位，鉆頭直徑采用780mm施鉆 至設計樁底標高。下放鋼筋籠、灌注混凝土組織施工作業(yè)人員下放鋼筋籠，鋼筋籠下放完畢后進行孔底二清，保證 沉渣符合設計要求后，及時進行混凝土灌注，混凝

7、土采用汽車泵結合水下灌 注混凝土施工工藝進行灌注。振動錘拔除護筒混凝土灌注滿足要求后，振動錘設備重新就位，將護筒拔出樁孔，護筒 循環(huán)使用。拔護筒控制要點:6. 材料與設備本工法使用鋼護筒：每節(jié)長12m厚10mm序號名稱型號單位數量備注1旋挖鉆機ZR280C臺2采用的機具設備如表表施工機械及配套設備2砼泵車SY5271THB臺13柴油振動錘自制臺1可插拔12m護筒4電焊機BX1-300-3臺45切割機300mm臺16履帶吊QUY 50A臺17全站儀GTS-330N臺18水準儀DS3臺19鋼筋彎曲機GW40臺17.質量控制工程質量控制標準全護筒鉆孔灌注樁施工質量控制應執(zhí)行建筑地基基礎工程施工質量驗

8、收規(guī)范GB50202-2002建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-2008、建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2011質量控制措施 注意事項 技術措施在插拔護筒過程中，使用經緯儀、全站儀或者鉛錘控制護筒垂直度。管理措施8.安全措施全護筒鉆孔灌注樁施工必須嚴格遵守建筑安裝工人安全技術操作規(guī)程和機械施工技術安全規(guī)則的規(guī)定執(zhí)行根據中鐵十二局安全保障體系要求建立保障體系，設置安全員，負責現場安全施工，施工前對施工人員進行安全交底，施工中應進行每天一次的 例行安全檢查。施工機械懸掛工藝流程施牌和機械操作規(guī)程，加強安全教育，嚴格工藝 流程和操作規(guī)程。施工人員進入現場必須佩戴安全帽，登高作業(yè)必須穿防滑鞋，系安全帶

9、，嚴禁酒后上崗作業(yè)。對設備進行定期檢查、維修、嚴禁機械帶病作業(yè)，鉆機、砼攪拌機必須由專職機手嚴格按操作規(guī)程操作。施工完畢的空樁孔位，待砼初凝后要及時填至施工地面。樁機移動要有專人指揮，樁機司機與泵車司機要有可靠的聯絡信號。經常性檢查提升系統(tǒng)鋼繩有無損傷，滑輪是否靈活。施工現場必須平整、堅實，斜度不得大于 2 度，對于軟弱地基，應用爐 渣或磚渣等鋪墊壓實。9. 環(huán)保措施必須嚴格遵守當地的環(huán)境保護相關法律規(guī)定， 加強該工法使用機械的維 修保養(yǎng)，防止機械廢棄油污污染土壤及地下水。該施工工法施工過程中會產 生廢棄渣土，不得隨意處理，應當向當地環(huán)保部門提出申請，集中處理。10. 效益分析質量效益樁孔全程

10、鋼護筒護壁，杜絕塌孔的發(fā)生，樁截面尺寸規(guī)則，不會發(fā)生縮徑等通病， 孔壁穩(wěn)定性好，鉆成孔孔底成渣少。環(huán)境效益不需要使用泥漿護壁，沒有泥漿污染，不污染地下水，施工現場整潔文 明，很適合于在市區(qū)內施工；噪聲較小，基本無噪聲污染。經濟效益孔壁規(guī)則，沒有塌孔、擴徑現象，沒有混凝土浪費，不存在造漿費用， 可以有效的控制成本。工期效益提高了成樁的成功率，不需要根據地質條件調整鉆進速度，可以以最快 的速度完成鉆孔施工，工期得到有效保證。11.應用實例新建杭長客專宜春東站站房樁基工程位于江西省宜春市下浦區(qū)街道， 清 萍公路南側，西鄰南廟河。結構形式為鋼筋混凝土框架結構，該樁基工程采 用鉆孔混凝土灌注樁，施工日期為 2013年4月26日至 2013年6月23日。鉆孔