旋挖成孔施工工艺.doc
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旋挖成孔施工工艺
前言在无地下水的情况下，旋挖钻机成孔在桩基施工中具有成孔快，施工效率高的优点，在无地下水的情况下，可以免却使用泥浆设备，没有泥浆处理的问题存在，从而减少对工程的投入，减少对环境的污染，改善施工环境，特别适合于在城市中施工。
我处从没有采用过旋挖成孔施工方法，因此，有必要在此介绍一下这种新的施工工艺。
关键词：
桩基础旋挖
一、概述
旋挖成孔最先出现于日本，我国于上世纪八十年代引进，但由于种种原因，没有推广，直至近年，发现其在干法成孔中具有比泥浆护壁成孔更多的优点，因而得以大面积推广应用。
我公司在北京地铁五号施工方案选择中根据当地地质特点决定采用旋挖成孔的施工方法。
二、钻孔桩施工工艺流程
提钻、埋设钢护筒
下入钻斗、旋挖钻进
检查修补钻头
清运孔口出渣
钻斗开孔
钻机安装就位
成孔检查与清孔
钢筋笼吊装
混凝土灌注
钢筋骨架制作
混凝土运输
旋挖钻机成孔法钻孔灌注桩施工工艺流程图
结束
制作钢护筒
三、钻孔桩施工方法
1、护筒埋设
埋设钢护筒采用比钻孔口径稍大的钻头先预钻孔，钻至护筒底的标高位置后，提钻并埋入钢护筒，护筒顶应高出施工地表不少于0.3米，护筒的外侧涂10mm厚的渣油。
埋入钢护筒后，用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。
2、成孔
1）钻进
旋挖钻机成孔为干钻，钻孔时先钻头着地，旋转开孔，以钻头自重并加压作为钻进动力。
当钻头被旋转挤压充满钻渣后，将其提出地表，装入弃渣车，同时观察监视孔内的状况，若地基的无地下或地下水位大于钻孔的深度，可以采用干孔钻孔，不必担心塌孔。
若有地下水分布，且孔壁不稳定，可灌入护壁泥浆或稳定液护壁。
钻孔时要及时清运孔口出渣，避免防碍钻孔施工。
2）清孔
成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。
成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，采用直接用测绳及测孔器测。
结合桩孔的情况决定清孔方法，当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实。
若孔内存在地下水时，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔。
清孔时合理控制泥浆的黏度与含砂率。
经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土，来不及灌注混凝土时，对于干孔及时用铁板覆盖。
3、钢筋笼制造及安装
钢筋笼是在制作场内分节制作。
采用加劲筋成型法，为不妨碍螺旋筋绑扎，把加劲筋设在主筋内侧。
制作时，按图纸设计尺寸作好加劲筋圈，标出主筋的位置。
焊接时，使加劲筋上任何一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。
当一根主筋焊好全部加劲筋后，在骨架两端各设一人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后抬走骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固，最后安装和固定声测管。
钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用测绳（锤）测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值）。
由于钢筋骨架重量大，施工中采用分节制作、转运及安装。
钢筋骨架在制作场制作好后，用汽车吊安装钢筋笼。
在整个过程中，为了保证钢筋笼质量要求，必须注意在转运过程中钢筋笼不得变形。
在安装钢筋笼时，采用两点起吊，待钢筋笼竖直后，检查垂直度。
骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放，严禁摆动碰撞孔壁，并且边下放，边拆除内撑，注意内斜撑严禁掉进孔内。
第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架，使它们在同一竖直轴线上对齐焊接（或使用钢筋套筒，以加快进度、缩短钢筋笼下放时间），先焊接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再焊接其它所有的接头，接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。
如此循环，使骨架下至设计标高，定位于孔中心上，完成钢筋笼的安装。
4、混凝土灌注
桩基混凝土现场浇筑无论是干孔还是孔内有水头的情况，都采用水下灌注混凝土的施工方法。
混凝土灌注采用直升导管法，混凝土采用商品混凝土。
1）导管
采用Φ273mm刚性导管施工，导管制作应坚固、内壁光滑、顺直、光洁，各节导管内管应大小一致，偏差不大于±2mm。
导管使用前和使用一定时间后要进行水密性和承压试验，并检查防水胶垫是否完好，有无老化现象，导管使用后涂油、编号，以保证灌注混凝土过程中不漏水、不破裂和使用有序。
2）剪球
由于钢筋笼下放时间较长，因此在导管下放好后进行二次清孔，使孔内沉淀厚度控制在5cm以内。
预制Φ20cm，长15cm的混凝土圆形柱，用胶垫使其与导管壁密合，放置在导管上口，用铁线吊住，导管底离孔底50cm左右。
使用泵机输送混凝土，当泵满漏斗和储料斗时，马上剪球，保证第一批混凝土灌注导管后导管埋管1m以上，灌注过程中随时将翻起的泥浆抽入泥浆罐或其它相邻护筒备用。
3）灌注混凝土
必须严格按施工规范规定保证混凝土的温度、含气量及和易性等指标，保证混凝土的连续供应。
在混凝土灌注过程中，设专人测量孔深并记录，准确掌握混凝土面上升高度，严格控制导管埋深在2～6m之间，防止埋管过深提不起来或埋管过浅脱空的事件发生。
若浇注过程中孔内存在地下水或泥浆，应边灌注边抽泥浆，为防止泥浆四处流溢，在灌注混凝土时要配备钢制泥浆箱，回收泥浆，并及时用罐车清运到指定弃土场。
灌注混凝土时连续灌注，中途不中断。
尽量在8小时内灌注完毕，以防顶层混凝土失去流动性，提升导管困难。
作好混凝土试件的制作工作与现场的混凝土和易性试验，混凝土的坍落度按水下灌注混凝土的塌落度进行灌注。
一般控制混凝土的塌落度为18～22cm。
4）桩头处理
混凝土面灌注至高出设计桩顶面标高0.5～1.0m后，停止灌注，拆去导管和漏斗等设备，清除桩顶沉碴和混凝土至设计桩顶面以上10cm，高出部分待混凝土强度达到70%设计强度后用人工凿除，确保桩头质量良好。
孔桩灌注完毕，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定措施，以便使钢筋笼随同混凝土收缩，避免粘结力的损失。
四、钻孔桩施工组织
1、作业组织
每孔钻孔桩劳动力组织表
序号
工种
人数
备注
1
混凝土工
5
2
试验工
1
3
测量工
1
4
钻机司机
1
5
钢筋工
3
6
电焊工
3
7
起重工
2
8
普工
8
9
工长
1
2、作业机械
作业机械配备表
序号
机械名称
单位
规格型号
数量
备注
1
旋挖钻机
台
ED200
1
2
清水泵
台
Q=30M3
1
3
吊车
台
吊重8t
1
4
货车
台
载重8t
1
5
钢筋弯曲机
台
1
6
电焊机
台
1
五、施工注意事项
1、钻进时，不管孔内有无地下水和表层土质如何，均需设置护筒，护筒需高出地面30厘米。
2、在表层护筒插入到预定深度以前，均需用钻头的铰刀。
3、为防止钻斗内砂土掉落到孔内，斗底铁门在钻进过程中始终保持关闭状态。
4、必须控制钻斗在孔内的升降速度。
5、按照钻孔阻力大小，考虑必要的扭矩来决定合适转数。
6、在桩端持力层中钻进时，需考虑由于钻头的吸引现象使桩端持力层松驰，上提钻头时应缓慢。
六、小结
在无地下水的情况下采用旋挖施工方法，特别是在孔桩深度不大于30米的情况下，具有成孔效率高，成孔质量好，污染少，燥音低的优点，特别是在文明施工要求越来越严格的情况下，在市政工程基础施工中具有广阔的应用前景。
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