旋挖樁施工課件

排樁施工旋挖鉆灌注樁施工概述旋挖鉆機(jī)：是利用伸縮鉆桿傳遞扭矩并帶動(dòng)回轉(zhuǎn)鉆斗、短螺旋鉆頭或其他作業(yè)裝置進(jìn)行干、濕鉆進(jìn)、逐次取土（巖屑）、反復(fù)循環(huán)作業(yè)成孔的一種專用機(jī)械設(shè)備。旋挖鉆機(jī)鉆頭：起掘進(jìn)作用，鉆滿一桶泥，提上來甩掉再鉆下一桶，重復(fù)操作到達(dá)一定深度。旋挖鉆機(jī)主要由主機(jī)、鉆桿和鉆頭三部分組成。主機(jī)：主要有履帶式、步履式、汽車式等，目前常見的是履帶式主機(jī)。鉆桿：旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)，為了使鉆具擺脫拆卸和擰接的麻煩而采用伸縮式鉆桿，其斷面有方形和圓形兩種。伸縮式鉆桿可以分為摩擦式鉆桿（在鉆進(jìn)過程中利用鉆桿內(nèi)、外節(jié)間的摩擦鍵之間的摩擦來傳遞鉆進(jìn)壓力的一種鉆桿）和機(jī)鎖式鉆桿（在鉆進(jìn)過程中利用鉆桿上的機(jī)鎖點(diǎn)和機(jī)鎖鍵之間的咬合來傳遞鉆進(jìn)加壓力的一種鉆桿）兩大類，目前國內(nèi)外的旋挖鉆機(jī)一般均采用內(nèi)鎖定式伸縮鉆桿。摩擦式鉆桿具有操作簡便，在同一主機(jī)上使用可實(shí)現(xiàn)更大鉆深（比機(jī)鎖桿層多）的優(yōu)點(diǎn)，但靠摩擦力向鉆具傳遞主機(jī)提供的壓力，下壓力較小，不適合鉆進(jìn)硬地層。機(jī)鎖式鉆桿抗扭能力大，向鉆具傳遞壓力大，無傳壓損失，適合鉆硬地層。鉆桿鉆頭：可分為螺旋鉆頭、直螺旋鉆頭、筒式取芯鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭、液壓抓斗和擴(kuò)底鉆頭。雙門鉆頭適用地層范圍較寬，單門鉆頭只是用于大直徑的卵石及硬膠泥。螺旋鉆頭根據(jù)鉆進(jìn)地層不同,短螺旋鉆頭分為嵌巖短螺旋鉆頭和土層短螺旋鉆頭兩類。按其頭部結(jié)構(gòu)形式分，短螺旋鉆頭又可分為錐頭短螺旋鉆頭和平頭短螺旋鉆頭。一般情況，嵌巖短螺旋鉆頭多為錐頭形式，土層短螺旋鉆頭多為平頭形式。錐頭短螺旋鉆頭根據(jù)錐頭結(jié)構(gòu)形式的不同和鉆頭導(dǎo)程的多少又可分為單錐單螺旋鉆頭、雙錐單螺旋鉆頭以及雙錐雙螺旋鉆頭3種。嵌巖短螺旋鉆頭所用切削具為頭部鑲焊有鎢鈷硬質(zhì)合金的截齒，主要用于鉆進(jìn)風(fēng)化基巖、膠結(jié)性較好的卵礫石地層及永凍土層。土層短螺旋鉆頭所用切削具為耐磨合金鋼斗齒或斗齒加截齒，主要用于鉆進(jìn)地下水位以上土層、砂土層和粒徑不大的礫石層。螺旋鉆頭系列：2.旋挖鉆斗旋挖鉆斗主要用來鉆進(jìn)較軟的第四紀(jì)地層，還可用于鉆孔清渣。旋挖鉆斗根據(jù)底部結(jié)構(gòu)不同可分為單底板土層鉆斗和雙底板撈砂鉆斗，進(jìn)土口分為單口和雙口。根據(jù)鉆斗筒體直徑和鉆機(jī)類型及其所鉆地層鉆斗設(shè)計(jì)有直筒和錐筒，底板的開合機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)為公母鉤開合機(jī)構(gòu)和矛頭開合機(jī)構(gòu)。針對地層情況制定不同的斗齒焊接角度。鉆斗的筒體及底板均采用強(qiáng)度高、耐磨性能好的合金Mn板制作。根據(jù)鉆進(jìn)不同地層，切削具可設(shè)計(jì)為耐磨合金鋼鏟式直斗齒和旋轉(zhuǎn)斗齒、子彈頭截齒以及斗齒與截齒混裝3種形式。單底鉆頭雙底鉆頭適合鉆進(jìn)粘性地層及膠結(jié)性強(qiáng)的地層適合鉆進(jìn)砂土層及膠結(jié)性差的卵礫石層桶式鉆頭3.筒式取芯鉆頭常見的有兩種：截齒筒鉆（適用于中硬基巖和卵礫石），牙輪筒鉆（適用于堅(jiān)硬基巖和大漂石）。在筒式取芯鉆的兩大類鉆頭中，又有帶取芯裝置和不帶取芯裝置之分，主要取決于取芯的難度。因?yàn)檠垒喨⌒俱@頭主要用于硬巖鉆進(jìn)，且鉆取的環(huán)狀面積大，如果有條件的還可以通過在鉆頭部分加裝反循環(huán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行反循環(huán)鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率。4.擴(kuò)底鉆頭旋挖成孔灌注樁宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、軟巖及風(fēng)化巖等巖土層。旋挖鉆機(jī)常規(guī)鉆進(jìn)工藝靜漿護(hù)壁鉆孔全護(hù)筒鉆孔鉆干孔造壁鉆孔（提前注漿處理孔壁）旋挖成孔灌注樁按成孔方法可分為：干作業(yè)旋挖成孔灌注樁；濕作業(yè)旋挖成孔灌注樁；套管護(hù)壁作業(yè)旋挖成孔灌注樁；復(fù)合工藝旋挖成孔灌注樁。干作業(yè)旋挖成孔：不使用穩(wěn)定液護(hù)壁，直接采用旋挖鉆具成孔的一種工法。濕作業(yè)旋挖成孔：采用旋挖鉆具成孔、穩(wěn)定液護(hù)壁的一種工法。套管護(hù)壁作業(yè)旋挖成孔：使用套管跟進(jìn)對易坍塌、易縮徑地層進(jìn)行護(hù)壁，采用旋挖鉆具成孔的一種工法。旋挖鉆灌注樁成孔旋挖成孔灌注樁作業(yè)地面應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整,作業(yè)過程中地面不得下陷，工作坡度不得大于3.5%；地面不能滿足旋挖鉆機(jī)接地比壓要求時(shí)，應(yīng)采取鋪設(shè)路基板、硬化地面等措施滿足要求。旋挖成孔灌注樁護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)滿足要求；護(hù)筒內(nèi)徑宜大于鉆頭直徑200mm～300mm，鋼護(hù)筒的直徑誤差應(yīng)小于10mm。護(hù)筒下端宜設(shè)置刃腳。多節(jié)鋼護(hù)筒連接宜采用焊接。焊接接頭應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、及防漏的要求，必要時(shí)可焊接加肋筋。護(hù)筒頂端高出地面不宜小于0.3m；鉆孔內(nèi)有承壓水時(shí)，護(hù)筒頂端應(yīng)高出穩(wěn)定后的承壓水位1.5m。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，應(yīng)確定鋼護(hù)筒的中心位置。護(hù)筒的中心與樁位中心偏差不得大于50mm，護(hù)筒傾斜度不得大于1％。護(hù)筒就位后，應(yīng)在四周對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實(shí)，夯填時(shí)應(yīng)防止護(hù)筒偏斜移位。護(hù)筒制備與埋設(shè)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；

2、護(hù)筒一般用10-15mm鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑20-40cm，其上部宜開設(shè)1-2個(gè)溢漿孔；

3、護(hù)筒的埋設(shè)深度：黏性土不小于1m，砂類土不小于2m。作用：保護(hù)孔口、定位導(dǎo)向，維護(hù)泥漿面，防止塌方。按施工平面布置圖要求建立泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿循環(huán)設(shè)施及防護(hù)泥漿池沉淀池成孔鉆進(jìn)注意事項(xiàng)不論孔內(nèi)有無地下水和表層土質(zhì)如何，均需設(shè)置表層護(hù)筒，護(hù)筒至少需高出地面30cm。在表層護(hù)筒插入到預(yù)定深度以前，均需使用鉆頭的鉸刀。為防止鉆斗內(nèi)的土砂掉落到孔內(nèi)而使穩(wěn)定液性質(zhì)變壞或沉淀到孔底，斗底活門在鉆進(jìn)過程中始終應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)。必須控制鉆斗在孔內(nèi)的升降速度。因?yàn)槿绻焖俚厣舷乱苿?dòng)鉆斗，那么水流將以較快的速度由鉆斗外側(cè)和孔壁之間的空隙中流過，導(dǎo)致沖刷孔壁；有時(shí)還會(huì)在上提鉆斗時(shí)在其下方產(chǎn)生負(fù)壓而導(dǎo)致孔壁坍塌，所以應(yīng)按孔徑的大小和土質(zhì)情況來調(diào)整鉆斗的升降速度。灌注樁鉆孔施工中泥漿的作用

護(hù)壁作用，防滲、防水帷幕。以孔內(nèi)高于地下水位的泥漿的側(cè)壓力平衡孔壁土壓力和孔周圍水壓力，抵抗孔周圍水滲入孔內(nèi)，維持孔壁穩(wěn)定。

鋼筋籠制作及安裝鋼筋籠制作與安裝允許偏差鋼筋籠的吊放應(yīng)對準(zhǔn)孔中心，避免碰撞孔壁，應(yīng)緩慢垂直自由下放，兩節(jié)鋼筋籠孔口對接時(shí)應(yīng)從垂直兩個(gè)方向校正鋼筋籠垂直度，對接接頭宜采用幫條焊或搭接焊，鋼筋籠就位后應(yīng)立即固定?；炷林苽浼肮嘧τ诟勺鳂I(yè)成孔，灌注混凝土前應(yīng)再次檢查孔底，確?？椎赘蓛魺o虛土等雜物。灌注混凝土應(yīng)采用串筒或?qū)Ч?，串筒或?qū)Ч芟驴诰嗫椎撞灰舜笥?.0m；擴(kuò)底樁灌注混凝土?xí)r，第一次應(yīng)灌到擴(kuò)底部位的頂面，隨即振搗密實(shí)；灌注樁頂以下5m范圍內(nèi)混凝土?xí)r，應(yīng)隨灌注隨利用插入式振動(dòng)器搗密實(shí)，每次灌注高度不得大于1.5m。樁頂宜超灌0.3m以上，確保樁頂質(zhì)量。對于濕作業(yè)成孔，灌注混凝土前應(yīng)再次檢查孔底，若沉渣厚度超標(biāo)應(yīng)二次清孔，合格后應(yīng)立即灌注混凝土。水下灌注混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定：水下灌注混凝土配合比應(yīng)通過試驗(yàn)確定，混凝土必須具備良好的和易性；坍落度宜為180～220mm；水泥用量不應(yīng)少于360kg/m3，當(dāng)摻入粉煤灰時(shí)水泥用量可不受此限。水下灌注混凝土的含砂率宜為40％～50％，并宜選用中粗砂；粗骨料可選用碎石或卵石，粗骨料的最大粒徑應(yīng)小于40mm，且不得大于鋼筋間距最小凈距的1/3。水下灌注混凝土宜摻緩凝劑、減水劑等外加劑。導(dǎo)管使用應(yīng)符合下列規(guī)定：導(dǎo)管接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭，導(dǎo)管接頭處外徑應(yīng)至少比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上；對于直徑大于1.0m的樁，導(dǎo)管直徑不宜小于250mm；接頭導(dǎo)管的分節(jié)長度可視工藝要求確定，宜配備長度0.5m～1.0m短節(jié)，底管長度不宜小于4m。整套導(dǎo)管在使用前應(yīng)進(jìn)行試壓試驗(yàn)，試水壓力可取為0.6～1.0MPa。導(dǎo)管應(yīng)居中下放，兩節(jié)導(dǎo)管連接應(yīng)安裝密封橡膠圈。每次灌注后應(yīng)對導(dǎo)管內(nèi)外清洗干凈，并宜對接頭涂抹黃油進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。施工機(jī)械

施工過程主要的機(jī)械設(shè)備有旋挖鉆機(jī)、鉆頭、泥漿泵,導(dǎo)管,鉆桿,電焊機(jī)、鋼筋切割機(jī)、冷軋調(diào)直機(jī),汽車吊（一般50t）、60型挖掘機(jī)、推土機(jī),水準(zhǔn)儀、全站儀等。

施工工藝及特點(diǎn)工藝流程：旋挖鉆機(jī)就位→開口→埋設(shè)護(hù)筒→鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開鉆→當(dāng)鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時(shí)提升出孔外→旋挖鉆機(jī)旋回開啟鉆頭活門，將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上→關(guān)上鉆頭活門，旋挖鉆機(jī)旋回到原位，鎖上鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)體→放下鉆頭→鉆孔完成，清孔并測定深度→放入鋼筋籠和導(dǎo)管→進(jìn)行混凝土灌注→拔出護(hù)筒并清理樁頭沉淤回填，成樁。施工特點(diǎn)：成孔須用泥漿,并在孔口安置套管護(hù)壁，施工倒渣時(shí)撞擊噪聲較大、無振動(dòng)；機(jī)具設(shè)備復(fù)雜造價(jià)較高，須采用水下澆筑技術(shù)(使用水下抗?jié)B混凝土),裝卸移動(dòng)快速，施工準(zhǔn)備工作少，工效高，施工成本相對較高,成孔直徑可達(dá)1.5～3m，成孔深度為70～90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)及橋梁樁基施工的要求。施工工藝1.泥漿制備2.護(hù)壁泥漿再生處理3.埋設(shè)護(hù)桶4.鉆孔定位5.鉆進(jìn)成孔6.孔底沉渣控制7.鋼筋籠制作，吊放8、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(yàn)水壓為1Mpa，不漏水的導(dǎo)管方可使用。導(dǎo)管直徑、長度應(yīng)與孔深配套（距孔底0.3-0.4m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0.3-0.4m，在灌注混凝土前，用塞子封堵漏斗口。下放導(dǎo)管時(shí)，絲扣或螺栓要對正、扣緊，不要碰撞鋼筋籠，導(dǎo)管直徑300mm，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長3m，調(diào)整長度0.5m、1.5m、2.0m各一節(jié)。9、斷樁的預(yù)防措施:首先混凝土配合比嚴(yán)格按照有關(guān)水下混凝土的規(guī)范要求配制，并經(jīng)常測試坍落度，防治導(dǎo)管堵塞；鋼筋籠主筋搭接要焊平，以免提升導(dǎo)管時(shí)掛住鋼筋籠；提撥導(dǎo)管時(shí)要經(jīng)過測算，防止導(dǎo)管脫離混凝土面；澆筑混凝土前應(yīng)使用經(jīng)過檢漏的導(dǎo)管；澆筑混凝土要連續(xù)澆筑，供應(yīng)混凝土不得中斷時(shí)間過長。注意事項(xiàng)在實(shí)際澆灌混凝土過程中，經(jīng)常檢查導(dǎo)管埋置深度.混凝土灌注必須連續(xù)進(jìn)行，中間不得間斷。混凝土澆筑應(yīng)做混凝土強(qiáng)度試塊，每根樁留設(shè)一組標(biāo)養(yǎng)試塊，試塊應(yīng)保養(yǎng)好，達(dá)到一定強(qiáng)度后立即拆模送往養(yǎng)護(hù)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)；混凝土施工完畢后，及時(shí)收集混凝土出廠合格證、混凝土強(qiáng)度報(bào)告。樁基檢測樁基小應(yīng)變檢測樁基超聲波檢測鉆孔灌注樁施工事故與預(yù)防鉆孔灌注樁施工中常遇到的事故如下：塌孔吸鉆鉆孔傾斜縮徑超方卡鉆鉆不進(jìn)斷鉆桿塌孔泥漿塌孔：①泥漿比重過低，孔壁支撐壓不足塌孔；②泥漿比重過大，擴(kuò)散速度快，地層遇水松散、剝落塌孔；③泥漿PH值大于11，泥漿膠體變?yōu)閼腋∫憾謱悠鸩坏阶o(hù)臂作用塌孔；④泥漿位偏低塌孔；⑤泥漿材料不對塌孔；⑥護(hù)臂周邊土松動(dòng)漏漿塌孔；⑦地下洞穴造成漏漿塌孔；⑧底層漏漿嚴(yán)重而塌孔；⑨泥漿補(bǔ)充不及時(shí)而塌孔。涌水塌孔：①承壓水壓力被釋放而造成涌水塌孔；②漲潮造成涌水塌孔。支撐破壞塌孔：地下河沖塌孔壁大型機(jī)械對有振動(dòng)流動(dòng)性地層的振動(dòng)造成塌孔操作塌孔：①提放鉆速度過快塌孔；②鉆進(jìn)速度過快塌孔；③鉆機(jī)轉(zhuǎn)速過高塌孔；④泥漿擾動(dòng)塌孔；⑤冒鉆塌孔；⑥形成抽吸活塞塌孔；⑦對不準(zhǔn)孔心撞擊塌孔。吸鉆吸鉆的種類：①流塑粘土吸鉆；②膨脹土吸鉆；③鉆孔冒鉆吸鉆；④鉆斗在粘土中靜止時(shí)間太長吸鉆；⑤鉆具結(jié)構(gòu)不合理吸鉆。預(yù)防措施：①選好或改造鉆具；②掃孔；③不準(zhǔn)冒鉆，不準(zhǔn)在粘土中停留時(shí)間太長；④有流塑粘土和膨脹土?xí)r，提鉆速度不宜過快。鉆孔傾斜產(chǎn)生原因：①鉆桿豎直度不夠；②軟硬互層鉆具選擇不合理；③沒有預(yù)測和處理地下洞穴；④沒有清除孔壁探頭石預(yù)防措施：①常常觀察水平儀，糾正鉆桿傾斜；②在軟硬互層選擇平頭鉆具、雙進(jìn)土口鉆斗，避免產(chǎn)生鉆孔導(dǎo)向傾斜；③有地下溶洞時(shí)要采取填充溶洞或加設(shè)護(hù)筒等防止鉆孔傾斜的措施；④有探頭石要采取兩步鉆進(jìn)法，即先松動(dòng)再取土。超方產(chǎn)生原因：①主機(jī)晃動(dòng)嚴(yán)重；②鉆具選用不合理；③泥漿配比與土質(zhì)不符造成孔壁泥皮脫落；④泥漿比重過大造成局部塌孔；⑤操作原因：a、提放鉆速度過快水流沖掉泥皮；b、鉆速過快，破壞了泥皮與孔壁土的結(jié)合而脫落；c、沒有采取減少泥漿對孔壁擾動(dòng)的措施而使泥皮脫落。能造成超方的原因都能造成塌孔。預(yù)防措施：①選擇穩(wěn)定的主機(jī)；②在砂性大的土質(zhì)，要增加泥皮強(qiáng)度和粘度；④操作方式要因土質(zhì)而異。卡鉆產(chǎn)生原因：①石子或砂子卡在巖石和鉆筒中間②鉆齒嵌入巖縫預(yù)防措施：①選擇合理鉆具結(jié)構(gòu)②在鉆經(jīng)砂質(zhì)土層進(jìn)入巖層時(shí)要采取相應(yīng)措施，特別是套管或旋壓護(hù)筒鉆經(jīng)此處必須采取相應(yīng)措施③在鉆進(jìn)泥質(zhì)膠結(jié)強(qiáng)風(fēng)化硬巖時(shí)，不要采取長鉆齒，為不堵賽后角可在齒與鉆底間加導(dǎo)板鉆不進(jìn)種類：①粘土硬鉆不進(jìn)；②粘土打滑鉆不進(jìn)；③松散土層滑鉆不進(jìn)；④各種巖層鉆不進(jìn)產(chǎn)生原因：①鉆壓不足；②鉆具選擇不合理；③打滑；④鉆壓過大；⑤中心鉆選擇不合理預(yù)防措施：①合理選擇掘進(jìn)角；②調(diào)整刀頭覆蓋率；③根據(jù)土質(zhì)選擇鉆齒；④根據(jù)土質(zhì)粒徑選擇鉆具進(jìn)土口大小；⑤鉆進(jìn)粘土?xí)r用破壞再生粘土粘性的方法處理打滑，鉆進(jìn)巖層時(shí)要通過選擇鉆齒改變鉆壓等方式處理打滑；⑥在松軟土層鉆壓過大會(huì)造成鉆斗托底而鉆不進(jìn)；⑦鉆進(jìn)能力差的中心鉆頂?shù)狡洳荒茔@進(jìn)地層會(huì)造成鉆不進(jìn)斷鉆桿產(chǎn)生原因：①鉆桿與主機(jī)扭矩不匹配；②在松散漂石、塊石層鉆進(jìn)方法不得當(dāng)；③卸土方法不得當(dāng)；④使用小扭矩鉆桿鉆進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)速過高預(yù)防措施：①注意鉆桿與主機(jī)扭矩匹配；②注意鉆桿與主機(jī)轉(zhuǎn)速匹配；③鉆進(jìn)松散漂石、塊石層時(shí)要兩步進(jìn)行，先用螺旋鉆松動(dòng)