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(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)或鋼護(hù)筒護(hù)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(kuò)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

2、的旋挖鉆斗，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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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

3、適應(yīng)性、廣泛的適應(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(jī)的自重有限，不可能給鉆頭施加更大的進(jìn)給壓力。而旋挖鉆機(jī)由于采用動力頭裝置，動力頭的給進(jìn)力加上鉆桿的重量，鉆進(jìn)能力強(qiáng)，相比其它樁機(jī)成孔速度較快。 .2 2、成孔速度快成孔速度快 旋挖鉆機(jī)的成孔速度最快能達(dá)到1m/min，與傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機(jī)相比優(yōu)勢明顯，這樣就能夠有效地保證工程的進(jìn)度，節(jié)省工期，減少施工投入。3 3、安全、安全、環(huán)保特點(diǎn)突出環(huán)保特點(diǎn)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(jī)多采用連接鉆桿形式

4、和掏渣桶掏渣，在鉆進(jìn)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(jī)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(qiáng)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(hù)的情況下就可以實(shí)現(xiàn)干法施工，即使在特殊地層需要泥漿護(hù)壁的情況下，泥漿也只起支護(hù)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(jī)采用內(nèi)伸縮全導(dǎo)桿鉆進(jìn)，能保證樁的垂直度，且樁徑誤差小，孔底殘?jiān)啃?。旋挖鉆機(jī)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)

5、的鉆孔樁相比，旋挖樁的承載力顯著提高。 .5 5、設(shè)備性能先進(jìn)，自動化程度高、機(jī)動性強(qiáng)設(shè)備性能先進(jìn)，自動化程度高、機(jī)動性強(qiáng) 旋挖鉆機(jī)為履帶式全液壓自行式鉆機(jī)，采用全套液壓系統(tǒng)，有些還配備先進(jìn)的電腦操作系統(tǒng)。機(jī)、電、液一體化高度集中，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱靈活方便，機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)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)

6、事故和機(jī)械事故，體現(xiàn)不出旋挖鉆進(jìn)的優(yōu)越性。2 2、整機(jī)的價格較貴、整機(jī)的價格較貴3 3、運(yùn)行成本較高運(yùn)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(yùn)測量定位測量定位護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒埋設(shè)樁機(jī)就位樁機(jī)就位吊放鋼筋籠吊放鋼筋籠吊放導(dǎo)管吊放導(dǎo)管補(bǔ)漿排渣鋼筋籠制作制作試塊澆注水下砼澆注水下砼移機(jī)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

7、復(fù)核建設(shè)單位提供的測量控制點(diǎn)符合要求后，測設(shè)的測量控制網(wǎng)，定出各樁位中心點(diǎn)。定位后埋設(shè)鋼護(hù)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(diǎn)：質(zhì)量控制要點(diǎn)：(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(diǎn)及每個施工樁位控制點(diǎn)并檢查其保護(hù)措施是否可靠。(2)樁位放樣允許偏差為20mm。.3、護(hù)筒埋設(shè) 護(hù)筒有定位、保護(hù)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(hù)筒與坑壁之間用粘土填實(shí)。埋設(shè)好的護(hù)筒應(yīng)豎立標(biāo)識牌或彩帶圈圍，防止人員掉陷。護(hù)筒設(shè)置要求：護(hù)筒設(shè)置要求：(1)護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm

8、；(2)護(hù)筒采用4-8mm厚鋼板制作，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(hù)筒頂要高出地面20-30cm；(3)護(hù)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(hù)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(jìn)行護(hù)壁。泥漿護(hù)壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來控制水壓力，以確?？妆诘姆€(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(hù)壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用;如果泥

9、漿的比重過大，則容易使泥漿泵產(chǎn)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(jī)施工時應(yīng)保證機(jī)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(jī)鉆進(jìn)時應(yīng)先輕壓、慢轉(zhuǎn)并控制泥漿

10、泵量。(3)在鉆孔過程中要根據(jù)土層情況合理調(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(jìn)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(jìn)過程中如發(fā)生斜孔、塌孔、護(hù)筒周圍冒漿時應(yīng)停鉆，采取措施后再進(jìn)行鉆進(jìn)。 (6)旋挖鉆機(jī)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(jìn)速度同步補(bǔ)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

11、均為嵌巖樁，樁樁端進(jìn)入碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖不小于10m，其它的樁端進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖或中風(fēng)化凝灰熔巖不小于1m。鉆孔進(jìn)入基巖后，樁端持力層每鉆進(jìn)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(dá)設(shè)計要求，入巖深度不符合要求，則入巖深度需達(dá)到設(shè)計要求后才能終孔； (3)若提前達(dá)到入巖深度要求，需經(jīng)地勘、設(shè)計核實(shí)確認(rèn)后才可終孔。.7、清孔 A、一次清孔 成孔達(dá)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)

12、管吊放完成后，用標(biāo)準(zhǔn)測錘測沉淤值，測試進(jìn)、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(hù)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

13、）清孔結(jié)束后應(yīng)保持水頭高度并應(yīng)在30分鐘內(nèi)灌注混凝土。 建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ 94-2008.8、鋼筋籠制作安裝 1）鋼筋籠制作方面要嚴(yán)格控制，重點(diǎn)是鋼筋籠外徑和直線度，主筋搭接、縱橫筋交叉點(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)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100m

14、m 50mm 分段制作的鋼筋籠其接頭宜采用焊接或機(jī)械式接頭(直徑25）并應(yīng)遵守國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)鋼筋機(jī)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(jī)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(jìn)行水密性試驗(yàn)（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

15、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(jìn)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(diǎn):(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

16、。 .1 1、卡埋鉆具、卡埋鉆具 卡埋鉆具是旋挖鉆進(jìn)施工中最容易發(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(hù)筒等。 (2) 粘泥層一次進(jìn)尺太深孔壁易縮徑而造成卡鉆。所以，在這類地層鉆進(jìn)要控制一次進(jìn)尺量，如在15m深度以下鉆進(jìn)時，一次鉆進(jìn)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(jìn)過深，則易造成卡鉆。所以，鉆筒直

17、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(jī)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(jī)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(jī)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

18、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(hù)壁開挖法，即卡鉆位置不深時，用護(hù)筒、水泥等物品護(hù)壁，人工直接開挖清理沉渣。.2 2、主卷揚(yáng)鋼繩拉斷、主卷揚(yáng)鋼繩拉斷 鉆進(jìn)過程中如操作不當(dāng)，易造成主卷揚(yáng)鋼繩拉斷。因此，鉆進(jìn)過程中，要注意提下鉆時卷揚(yáng)機(jī)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(jī)設(shè)計上存在欠缺外，主要是由于超過鉆機(jī)設(shè)計能力鉆進(jìn)所致，因此施工時要注意旋挖鉆機(jī)的設(shè)計施工能力，不要超負(fù)荷運(yùn)行。.4 4、 塌孔塌孔 主要是由于鉆進(jìn)過程中不使用泥漿，或是泥漿稠度不夠，護(hù)壁效果差所致。為防止鉆孔坍塌，鉆進(jìn)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(jìn)水、水下混凝土澆筑時導(dǎo)管進(jìn)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(jìn)入導(dǎo)管