機械旋挖成孔灌注樁施工工藝設(shè)計

1、.wd旋挖成孔灌注樁一、 一般規(guī)定1旋挖成孔施工具有低噪音、低振動、扭矩大、成孔速度快、自帶動力、無泥漿循環(huán)等特點，適用于對噪音、振動、泥漿污染要求嚴的場地施工。2適用地層：除基巖、漂石等地層外，一般地層均可用旋挖方法成孔。3成孔直徑一般為6003000mm，一般最大孔深達76m。4多用于大型建構(gòu)筑物如大型立交橋、工業(yè)與民用建筑根底樁、抗浮樁及用于基坑支護的護坡樁等。二、 材料要求1預(yù)攪拌混凝土：坍落度一般要求為180200mm，和易性及標號符合設(shè)計要求，常用標號為C20C40。2鋼筋：品種和規(guī)格均符合設(shè)計要求，并有出廠合格證及復(fù)試合格報告。3墊塊：用1：3水泥砂漿埋22#火燒絲提前預(yù)制或用水

2、泥砂漿做成輕式預(yù)制塊或采用塑料卡。4火燒絲：規(guī)格1822#。5蓋板：蓋孔使用。6鉆機耗材：液壓油、齒輪油、潤滑油、柴油、鋼絲繩、斗齒、齒座、銷墊等符合要求。7 泥漿制備材料；膨潤土、純堿、外加劑等符合要求。三、 主要機具一般采用進口或國產(chǎn)旋挖鉆機及與之相配套的各類鉆頭、泥漿泵、泥漿管、導(dǎo)管、電焊機、測繩等。1 旋挖鉆機：目前國內(nèi)常用旋挖鉆機主要有意大利R-208、R-312、R-412、R-516、R-618、R-622、R-725、R-825、R-930，德國BG-15、BG-18、BG-22、BG-25及日本的旋挖鉆機。表1 旋挖鉆機主要技術(shù)性能參數(shù)表鉆機型號R-412R-516R-622

3、BG-15BG-18最大鉆孔直徑mm15002000/1500250018001800最大孔深m5541/61775264最大扭矩kNm122165201172205主卷揚最在起拔力kN150170200160233副卷揚最大起拔力kN65751408080發(fā)動機最大功率kW169224300148148整機重量T48607052702 鉆桿：旋挖鉆機常用鉆桿有傳動鍵伸縮式圓鉆桿和伸縮式方鉆桿。傳動鍵伸縮式圓鉆桿雙分為機鎖式、摩阻式和多鎖式。3 旋挖鉆斗：旋挖鉆機常用鉆斗有：底開式鉆斗、半合式鉆斗、銷定式鉆斗，其中底開式最為常見，分為普通單蓋和撈砂雙層底式。4 斗齒：常用的有楔形及彎角齒套兩種

4、，切削角為35º55º，小切削角適用于軟土層鉆進，彎角齒套切削角為60º70º，適用于硬土層鉆進。5 導(dǎo)管：宜用厚壁絲扣連接的鋼導(dǎo)管，規(guī)格有200、250、300、350等，且密封性良好。6 測繩：要求標準點結(jié)實，繩體伸縮性低。四、 作業(yè)條件一 熟悉工程圖紙和工程地質(zhì)資料，踏勘施工現(xiàn)場。檢查設(shè)計圖紙是否符合國家有關(guān)標準，圖紙表示是否明確無誤，掌握地表、地質(zhì)、水文等勘察資料，場地要平整，且地耐力不少于100kPa,施工樁點5m以內(nèi)應(yīng)無空中障礙。二 根據(jù)用量選擇適宜的管道供水，并選擇適宜的配電。三 鉆頭、鉆桿以及鋼絲繩長度的選取，依據(jù)地層條件不同選擇不同鉆頭

5、與鉆桿，一般機鎖式鉆桿適用堅硬地層，而摩阻式鉆桿適于一般較軟地層。鋼絲繩長度選擇可按如下公式確定：鋼絲繩長度=孔深+機高+1520m。四 消耗材料的物資準備，包括：鉆機配套的潤滑油、液壓油、柴油、鋼絲繩、斗齒等各種零部件的購置或預(yù)訂；工藝要求上需要準備的膨潤土、純堿及各種泥漿外加劑、護筒、電焊機、各種管線、電纜線等。五 現(xiàn)場布置與設(shè)備調(diào)試：設(shè)計總平面圖，并依據(jù)平面圖進展布置，搭建臨時設(shè)施，砌筑深層次池，泥漿池大小一般為鉆孔體積的1.52倍，高約1.5m。對鉆機和各種配套設(shè)施進展安裝調(diào)試，確保其平安可靠性及完好性。六去除障礙物：特別注意空中設(shè)施如高壓輸電線、電纜等。施工前要收集場地作業(yè)面地下的各

6、種設(shè)施，包括電纜、管線、枯井、防空洞、地下管道、古墓、暗溝等，事先標識或撤除處理完畢。五、 施工工藝一旋挖成樁灌注樁施工工藝流程圖。如圖13.5.1。二鉆機安裝就位：要求地耐力不小于100kPa,履盤座落的位置應(yīng)平整，坡度不大于3°，防止因場地不平整，產(chǎn)生功率損失及傾斜位移，重心高還易引發(fā)平安事故。三拴樁：樁位置確定后，用兩根互相垂直的直線相交于樁點，并定出十字控制點，做好標識并妥加保護。四對準樁位：首先調(diào)整旋挖鉆機的桅桿，使之處于鉛垂狀態(tài)，讓鉆斗或螺旋鉆頭對正樁位。五埋設(shè)護筒：定出十字控制樁后，可采用鉆機進展開孔鉆進取土，鉆至設(shè)計深度，進展護筒埋設(shè)，護筒宜采用10mm以上厚鋼板制作

7、，護筒直徑應(yīng)大于孔徑200mm左右，護筒的長度應(yīng)視地層情況合理選擇。護筒頂部應(yīng)高出地面200mm左右，周圍用粘土填埋并夯實，護筒底應(yīng)座落在穩(wěn)定的土層上，中心偏差不得大于50mm。測量孔深的水準點，用水準儀將高程引至護筒頂部，并做好記錄。鉆機安裝就位栓樁，對正孔位鉆斗或短螺旋鉆開孔提鉆，埋設(shè)孔口護筒驗護筒下入長套管泥漿穩(wěn)定液配制孔內(nèi)注入泥漿穩(wěn)定液下入鉆斗、旋挖鉆進提鉆、卸土、鏟車運土鉆至設(shè)計標高，改用撈砂鉆頭斗清孔注入穩(wěn)定液下入鉆斗旋挖鉆進套管跟進驗 孔下鋼筋籠鋼筋籠制作測沉渣下導(dǎo)管邊灌注邊起拔套管灌注混凝土二次清孔控制樁頂標高成樁檢驗圖13.5.1六 泥漿制作：采用現(xiàn)場泥漿攪拌機制作，宜先加水

8、并計算體積，在攪拌下參加規(guī)定的膨潤土，純堿以溶液的方式在攪拌下徐徐參加，攪拌時間一般不少于3min，必要時還可參加其他外加劑如增粘降失水劑、重晶石粉增大泥漿比重，鋸末、棉子等防止漏漿。制備泥漿的性能指標如下表。 制備泥漿性能指標項 目性能指標檢驗方法比 重1.041.18泥漿比重計粘 度1825s500/700漏斗法固相含量6%8%膠 體 率95% 含 砂 率2%PH 值79PH試紙七 旋挖鉆進成孔。 1 鉆頭著地，旋轉(zhuǎn)，鉆進。以鉆具鉆頭自重和加壓油缸的壓力作為鉆進壓力，每一回次的鉆進量應(yīng)以深度儀表為參考，以說明書鉆速、鉆壓扭矩為指導(dǎo)，進尺量適當，不多鉆，也不少鉆。鉆多，輔助時間加長，鉆少，回

9、次進尺小，效率降低。 2 當鉆斗內(nèi)裝滿土、砂后，將其提升上來，注意地下水位變化情況，并灌注泥漿。 3 旋轉(zhuǎn)鉆機，將鉆斗內(nèi)的上卸出，用鏟車及時運走，運至不影響施工作業(yè)為止。 4 關(guān)閉鉆斗活門，將鉆機轉(zhuǎn)回孔口，降落鉆斗，繼續(xù)鉆進。 5 為保證孔壁穩(wěn)定，應(yīng)視表土松散層厚度，孔口下入長度適當?shù)淖o筒，并保持泥漿液面高度，隨泥漿損耗及孔深增加，應(yīng)及時向孔內(nèi)補充泥漿，以維持孔內(nèi)壓力平衡。6 鉆遇軟層，特別是粘性土層，應(yīng)選用較長斗齒及齒間距較大的鉆斗以免糊鉆，提鉆后應(yīng)經(jīng)常檢查底部切削齒，及時清理齒間粘泥，更換已磨鈍的斗齒。鉆遇硬土層，如發(fā)現(xiàn)每回次鉆進深度太小、鉆斗內(nèi)碎渣量太少，可換一個較小直徑鉆斗，先鉆一小孔

10、，然后再用直徑適宜鉆斗擴孔。7 鉆砂卵礫石層，為加固孔壁和便于取出砂卵礫石，可事先向孔內(nèi)投入適量粘土球，采用雙層底板撈砂鉆斗，以防提鉆過程中砂卵礫石從底部漏掉。8 提升鉆頭過快，易產(chǎn)生負壓，造成孔壁坍塌，一般鉆斗提升速度可按下表推薦值使用。 鉆斗升降速度推薦值樁徑mm裝滿渣土鉆斗提升m/s空鉆斗升降m/s樁徑mm裝滿渣土鉆斗提升m/s空鉆斗升降m/s7000.9731.21013000.6280.83012000.7480.83015000.5750.830 9 在樁端持力層鉆進時，可能會由于鉆斗的提升引起持力層的松馳，因此在接近孔底標高時應(yīng)注意減小鉆斗的提升速度。八 清孔：因旋挖鉆用泥漿不循

11、環(huán)，在保障泥漿穩(wěn)定的情況下，去除孔底沉渣，一般用雙層底撈砂鉆斗，在不進尺的情況下，回轉(zhuǎn)鉆斗使沉渣盡可能地進入斗內(nèi)，反轉(zhuǎn)，封閉斗門，即可到達清孔的目的。九鋼筋籠制作，按設(shè)計圖紙及標準要求制作。一般不超過29m長可在地表一次成型，超過29m，宜在孔口焊接。十下鋼筋籠：鋼筋籠場內(nèi)移運可用人工抬運或用平車加托架移運，不可使鋼筋籠產(chǎn)生永久性變形；鋼筋籠起吊要采用雙點起吊，鋼筋籠大時要用兩個吊車同時多點起吊，對正孔位，徐徐下入，不準強行壓入。十一下導(dǎo)管：導(dǎo)管連接要密封、順直，導(dǎo)管下口離孔底約3Ocm即可，導(dǎo)管平臺應(yīng)平整，夾板結(jié)實可靠。十二澆注混凝土：1 鋼筋籠、導(dǎo)管下放完畢，作隱蔽檢查，必要時進展二次清孔

12、，驗收合格后，立即澆注混凝土。2 使用預(yù)拌混凝土應(yīng)具備設(shè)計的標號，良好的和易性，坍落度宜為180220mm。3 初灌量應(yīng)保證導(dǎo)管下端埋入混凝土面下不少于0.8m。4 隔水塞應(yīng)具有良好的隔水性能，并能順利排出。5 導(dǎo)管埋深保證26m，隨著混凝土面上升，隨時提升導(dǎo)管。6 混凝土灌至鋼筋籠下端時，為防止鋼筋籠上浮，應(yīng)采取如下措施，在孔口固定鋼筋籠上端；灌注時間盡量縮短，防止混凝土進入鋼筋籠時流動性變差；當孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋籠12m時，應(yīng)適當提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋深，增大鋼筋籠在下層混凝土中的埋置深度。7 灌注完畢時，控制樁頂標高，混凝土面應(yīng)超過設(shè)計樁頂標高300500mm，保障樁頭質(zhì)量。十三冬雨季施

13、工。1 雨季施工的要求：露天使用的電氣設(shè)備、閘箱的防雨措施可靠，放置較高位置，電焊機等導(dǎo)電設(shè)備應(yīng)加護雨罩。電氣設(shè)備的接地保護牢靠，漏電保護裝置靈敏，操作人員應(yīng)使用絕緣工具。旋挖鉆機雨季施工應(yīng)有防雷接地，并定期檢查。檢查有無地基塌陷情況，在旋挖鉆機行走時，務(wù)必避開塌陷地段。2 冬季施工的要求：鉆機上、下拖板時，應(yīng)有防滑措施，防止側(cè)滑引起平安事故。設(shè)備保養(yǎng)過程中，衣著靈便，高空作業(yè)時系好平安帶。水管泥漿管不用時，應(yīng)清理干凈，整好存放，防止凍冰。注意觀察護筒周圍土層情況，防止因泥漿浸泡而化凍，發(fā)生坍孔事故。施工現(xiàn)場辦公區(qū)、生活區(qū)所用取暖裝置均應(yīng)平安、可靠。六、 質(zhì)量標準1施工前應(yīng)對水泥、砂、石子如現(xiàn)

14、場攪拌、鋼材等原材料進展檢查，對施工組織設(shè)計中制定的施工順序、監(jiān)測手段包括儀器、方法也應(yīng)檢查。2施工中應(yīng)對成孔、清渣、放置鋼筋籠、灌注混凝土等進展全過程檢查，嵌巖樁必須有樁端持力層的巖性報告。3施工完畢后，應(yīng)檢查混凝土強度，并應(yīng)做樁體質(zhì)量及承載力的檢驗。4混凝土灌注樁的質(zhì)量檢驗標準應(yīng)符合表1、2的規(guī)定。表1 混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗標準mm項序檢查工程允許偏差或允許值檢驗方法主控工程1主筋間距±10用鋼尺量2長度±100用鋼尺量一般工程1鋼筋材質(zhì)檢驗設(shè)計要求抽樣送檢2箍筋間距±20用鋼尺量3直徑±10用鋼尺量表2 混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗標準項序檢查工程允

15、許偏差或允許值檢驗方法單位數(shù)量主控工程1樁位見GB502022002表5.1.4基坑開挖前量護筒，開挖后量樁中心2孔深mm300只深不淺，用重錘測，或測鉆桿，套管長度，嵌巖樁應(yīng)確保進入設(shè)計要求的嵌巖深度3樁體質(zhì)量檢驗按基樁檢測技術(shù)標準。如鉆芯取樣，大直徑嵌巖樁應(yīng)鉆至樁尖下500mm按基樁檢測技術(shù)標準4混凝土強度設(shè)計要求試件報告或鉆芯取樣送檢5承載力按基樁檢測技術(shù)標準按基樁檢測技術(shù)標準一般項目1垂直度見GB502022002表5.1.4測套管或鉆桿，或用超聲波探測，干施工時吊垂球2樁徑見GB502022002表5.1.4井徑儀或超聲波檢測，干施工時用鋼尺量3泥漿比重粘土或沙性土中1.151.21

16、0用比重計測，清孔后在距孔底500mm處取樣泥漿面標高高于地下水位m0.51.0目測沉渣厚度：端承樁摩擦樁mmmm50150用沉渣儀或重錘測量鋼筋籠安裝深度mm±100用鋼尺量8混凝土充盈系數(shù)1檢查每根樁的實際灌注量9樁頂標高mm+30-50水準儀，需扣除樁頂浮漿層及劣質(zhì)樁體七、 成品保護1成孔的保護，假設(shè)灌注不及時，應(yīng)將孔內(nèi)注滿優(yōu)質(zhì)泥漿，孔口用蓋板蓋好，防止行人及雜物掉入孔內(nèi).2鋼筋籠的保護，雨天應(yīng)覆蓋防止雨淋，防止鋼筋生銹，地面應(yīng)平整，防止鋼筋籠變形，不能直接放于潮濕的地面.3成樁的保護，旋挖成孔灌注施工完畢，樁頭應(yīng)進展保護，冬季時要有防凍措施.八、 考前須知1主機傾覆.旋挖鉆機

17、底盤一般采用挖掘機或履帶吊車的底盤，加之二十米高立柱和十幾米高的凱式鉆桿，使整機重心升高，穩(wěn)定性降低.如果地耐力不均勻，移機過程中兩條履帶產(chǎn)生不均勻沉降，例如一條履帶經(jīng)過廢棄泥漿坑及填土而墜落，即產(chǎn)生側(cè)向傾倒?；蛴捎谟酶本頁P起吊重物，在報警裝置失靈情況下，起吊力矩大于抗傾覆力矩，導(dǎo)致主機傾倒。預(yù)防措施是：移機時摸清地形，嚴禁盲目起車行走；起吊重物時，一定要在起吊允許范圍內(nèi)，且重物位于鉆機正前方。2主繩斷裂。由于主繩過度磨損，起下鉆不均勻產(chǎn)生沖擊和震動，導(dǎo)致主繩斷裂.要經(jīng)常檢查主繩磨損情況，操作平穩(wěn)可靠，萬一發(fā)生斷繩事故，應(yīng)立即處理，以防發(fā)生埋鉆事故.3坍孔.旋挖成孔灌注樁施工大多在第四紀松散地

18、層，坍孔是灌注樁施工中最為常見的事故.主要原因有：泥漿穩(wěn)定液選擇不當，護筒埋設(shè)不當，水頭壓力不夠等.預(yù)防措施有：鉆進前即選擇與地層相適應(yīng)的泥漿穩(wěn)定液護壁鉆進.護筒應(yīng)埋置在穩(wěn)定地層，周圍用粘土搗實，埋置位置應(yīng)與孔位同心.松散的粉砂層鉆進時，應(yīng)適當控制進尺速度，輕壓慢進.終孔后，做灌注混凝土準備工作時，仍應(yīng)保證足夠的補水量.4埋鉆.埋鉆事故一般發(fā)生在坍孔、卡鉆、主繩斷裂等事故發(fā)生之后，原因主要有：泥漿性能與地層要求不相適應(yīng)，產(chǎn)生坍孔后發(fā)生埋鉆；卡鉆、主繩斷裂等事故處理時間過長，產(chǎn)生大量沉淀引起埋鉆。發(fā)生埋鉆事故后，可采用輔助提升法、氣舉松動法或近旁鉆孔法進展處理。5孔斜。產(chǎn)生孔斜的原因是鉆進松散地層中遇有較大圓滑弧石或探頭石，將鉆具擠離鉆孔軸線，鉆具由軟地進入硬地層或粒徑差異太大的砂礫層時