机械成孔灌注桩施工工艺方案.docx

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机械成孔灌注桩施工工艺方案

机械成孔灌注桩施工工艺方案

1、施工方法

1.1干成孔施工工艺

施工流程：

施工准备→测量定孔位→移机→埋设护筒→钻孔→取出岩芯→清孔→验收→安放钢筋笼→安放导管→浇筑混凝土→混凝土浮浆剔凿

1.1.1场地平整

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物在进行场地整平，场地平整大小要能满足旋挖钻机施工的位置大小8m*10m。

平整后的场地四周高程差距不能大于0.2m，组织有资格的测量放样人员，将当日要计划钻进的桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案；规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定及施工方便；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

1.1.2桩位放样

桩位放样，按"从整体到局部的原则"进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。

采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。

施工钻机需每栋楼的桩基础从内至外,从上到下的施工方向，也就是说每栋楼的桩从最里面的桩向外打起，最里面的工作面展不开时跳左右的桩配合打起，原则施工方向，上→左右→中→下（施工便道入口）

1.1.3钻机就位

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。

保证钻机工作正常。

1.1.4埋设钢护筒

（1）钢护筒的制作及埋设的原则

本工程在孔口处采用长度以内的钢护筒，厚8-10mm的钢板制作，钢护筒的内径应大于钻头直径；钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求（钢护筒埋设高度高出地面300mm）。

钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1％；埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。

用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。

（2）钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密。

（3）埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。

再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。

同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。

此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的渣土，要分层夯实，达到最佳密实度。

夯填时要防止钢护筒偏斜。

1.1.5钻孔施工

干孔施工时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。

先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。

从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。

操作旋挖钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。

实现桅杆平稳同步起立桅。

同时采集限位开关信号，对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。

在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置，一般情况下，做直孔作业，所以需要对桅杆进行调垂。

调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。

在桅杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而桅杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或左操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。

在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。

在施工过程中，有时也需要斜孔作业。

操作人员需要通过显示器上的自动定位按钮进行自设定零位，然后再进行相同的调垂操作。

干孔施工钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面，然后进行钻孔作业。

钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。

在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示一一动力头压力，加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。

开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。

当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到卸土位置的位置，用装载机把钻渣运走，完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。

此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。

开孔后，以钻头钻杆自重并加压作为钻进动力。

当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，用装载机把钻渣运走，同时观察监视并记录钻孔地质状况。

桩孔的垂直度时保证桩身质量的重要标准，所以在钻进过程中要检查成孔的垂直度：

遇到坚硬孤石、地质情况较复杂时，应1～2m要检查一次；其余正常钻进施工过程中，每5~8m检查一次。

如发生偏斜应立刻停止钻进，反灌混凝土重新钻进，旋挖钻机施工过程中，在孔口附近6米范围内不得对方土渣、其他设备及材料。

（若场地为高回填区、回填土中有大量孤石等不良地质条件时，建议采用回灌混凝土的方式进行施工。

）

1.1.6地质情况记录

地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：

工作项目，钻进深度，钻进速度，及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；旋挖钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，用测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻深与孔深的差值）。

1.1.7嵌岩

参考地质勘察报告入岩深度，结合桩长估算表，综合判断回填土、原生土、强风化等分层位置，并准确判断桩基前度中风化位置，钻进至中风化岩，截齿钻头钻出的岩渣也可进行确认，也可用直筒钻取出岩芯确认，岩石强度达到设计要求时，再用直筒截齿钻取出完整的岩芯，满足设计的嵌岩深度为止。

1.1.8成孔检验

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。

钻孔终孔，旋挖桩钻入设计嵌岩深度，当钻至此地层时需向监理汇报，由监理确定终孔钻深。

根据工程管理要求，当钻孔接近终孔时要报告，终孔要报检。

报检前进行自检，如自检达不到质量要求，则修正桩孔不合格部分。

桩基开挖到持力层满足嵌岩要求后，应及时报监理、业主等相关参建单位一同检查验收；对于选定取芯的桩孔，开挖至满足嵌岩要求后及通知监理单位见证取样。

采用旋挖钻机中专用的取芯钻头，将基岩芯样从孔底钻取出来。

用塑料口袋进行封闭，并立即送往检测机构进行抗压试验。

待相关参建方现场确认（取芯孔桩岩芯抗压报告合格）后，应及时下钢筋笼浇筑混凝土。

1.1.9清孔

清孔是钻孔灌注桩施工保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。

本工程采用循环钻进技术进行清孔：

桩孔终孔后，将钻具更换成专用清孔钻头，通过清孔钻头反复清孔（清孔次数不少于3次），再通过测针测盘的方法检测沉渣厚度，直到清完沉渣，确保沉渣厚度符合设计要求（沉渣厚度≦5cm）。

1.2钢筋笼制作及安装

1.2.1施工流程

钢筋下料→安装加劲箍→主筋与加劲箍焊接→检查焊接质量→试拉件取样送检→绑扎螺旋筋→吊第一节钢筋笼（吊装前先进行清孔）→焊接下节钢筋笼→检查焊接质量→固定钢筋笼并完善上浮措施→办理隐蔽验收手续。

1.2.2钢筋笼的制作

按照设计要求采用经过检验合格的钢筋制作钢筋笼。

桩钢筋笼采用焊接，焊接长度为d，接头按照错开。

按照桩孔深度分段制作，制作钢筋时，主筋应校直，焊接、绑扎要牢固，钢筋笼直径及箍筋间距控制在规范之内，如孔深超过钢筋的标准长度，在孔口处连接，用吊车一次性下入孔内。

1.2.3钢筋笼的吊装

钢筋笼在孔上分段制作成型，每段长米，相邻纵筋相互错开，错开长度为d，第一节钢筋笼放入桩孔，采用钢管支撑固定且留有1~2米高长度与下段钢筋笼焊接。

根据反力相等原则选择吊点，吊点设在钢筋笼加劲筋与主筋连接处，且吊点对称布置，每个钢筋笼设置个起吊点，并用直径为20mm长度为10d的加固措施钢筋与主筋焊接，以保证钢筋笼在起吊时不变形及脱落。

吊点要焊实焊牢，保证在吊放入孔整个过程中不开焊。

本工程钢筋笼分段制作每段长米，主筋直径主要为mm三级钢，箍筋

mm，加劲箍直径主要为mm。

钢筋笼平均长度为米，则平均重量为，所以现场将采用T的吊车进行钢筋笼的吊装。

吊点示意图

吊点加固大样图

第一节钢筋笼吊入孔内后，用钢管横穿入钢筋笼内，将钢筋笼卡在孔口处，接着将第二节钢筋笼用吊车吊起与第一节钢筋笼焊接，焊接完成后检查焊接质量，合格后再重复上述步骤进行下节钢筋笼吊装。

钢筋笼下沉到设计位置后，立即固定，防止移动。

为避免钢筋笼在起吊过程中弯曲变形，可采取临时加固钢筋笼的措施，在吊放入孔时予以拆除。

起吊时，根据钢筋笼的长度、重量选择相应的起吊重量与臂长的吊车，用卸甲同时扣住主筋和加劲筋。

吊起钢筋笼后，人工扶正对准桩位，缓慢下放。

若遇阻碍停止下放，查明原因进行处理，严禁猛落、强制下入。

下放钢筋笼时，要求有技术人员在场，现场测护筒顶标高，准确计算吊筋长度，控制钢筋笼的桩顶标高，钢筋笼下放至设计位置后采取措施固定。

下放过程中，避免钢筋笼刮塌孔壁。

1.2.4保证钢筋的竖向垂直度及砼保护层厚度的措施

（1）首先在制作钢筋笼时，主筋要校直，主筋间距要排列均匀，点焊要牢固。

同时在主筋内侧每隔2m设一道如下图形状的Ф12加劲箍筋，与主筋焊接牢固组成骨架，加劲箍处要用三角形钢筋点焊加固见下图。

（2）钢筋保护层根据设计，采用Φ16钢筋制作成船形支架（详见下图）点焊在钢筋笼外主筋上，支架在钢筋笼截面上对称设置四个、在钢筋笼竖向位置上按2m间距设置，以此保证砼保护层厚度。

1.2.5防止钢筋笼上浮措施

（1）钢筋笼上浮的原因：

1）混凝土塌落度小；

2）导管拔的速度过快；

3）提导管，钩住钢筋笼；

4）混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下2～3米（规范首灌埋管1m以上）时，混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲出导管底口时，将覆盖在上面的钢筋混凝土反冲，当反冲力（顶托力）大于钢筋笼的自重所就会将钢筋混凝土顶起；

5）首灌由于混凝土的量过多引起导管埋深过大，这样对钢筋笼的反冲力也越大，从而引起钢筋笼的上浮。

（2）预防措施：

1）缓慢放料；

2）改善混凝土的和易性，延长混凝土的凝结时间；

3）减少灌注时间，防止混凝土表面形成硬壳，从而带动钢筋笼上浮；

4）用两根钢管在孔口处穿过钢筋笼用12#铁丝平行绑在主筋上，钢管两端长度保证每边不少于1000mm。

浇筑混凝土前在每根钢管两端各配重200×300×500mm以上条石压住钢筋笼防止其上浮。

同时，在孔旁预留多余条石备用。

（3）钢筋笼上浮时处理措施：

钢筋笼安装且校核完毕后，在孔口处主筋上做好标记。

开始浇筑混凝土时派专人密切关注钢筋笼情况，一旦发现钢筋笼有上浮倾向，首先减慢或暂停的混凝土浇筑，然后提导管至埋管深1m多一点，同时校准埋管以防止导管钩住钢筋笼，然后立即增加孔口处配重将钢筋笼压下去。

1.3水下混凝土浇筑

本工程旋挖桩全部采用水下混凝土浇筑，浇筑方式采用隔水塞（滑阀）式导管法施工。

1.3.1施工工序

（1）沉放钢筋笼；

（2）安设导管，在导管底部开放的状态下，将导管缓慢的沉到孔底300mm-500mm的深度处；

（3）将隔水塞（滑阀）放在导管内的水面上；

（4）灌入首批混凝土；

（5）剪断悬挂隔水塞（滑阀）铁丝，使其和混凝土拌合物一期顺管而下，将管内的水挤出，隔水塞脱落病留在孔底混凝土中；

（6）连续浇筑混凝土，上提导管；

（7）混凝土浇筑完毕，拔出导管。

1.3.2桩身混凝土的灌注

（1）检查成孔质量合格后应尽快浇筑混凝土，浇筑时间应控制在1小时之内，以免孔壁垮塌，泥石掉入孔内，影响孔底质量，混凝土采用商品混凝土，坍落度控制180-220mm。

混凝土应以最快速度采用车载混凝土天泵泵送至孔口，尽快灌注。

导管采用直径mm的钢管，用m的标准管配1～2节长1～1.5m长的短管，灌注管是用法兰盘连接螺丝固定和丝牙连接两种，法兰盘连接和丝牙连接处均安装O形橡胶密封圈密封措施，O形橡胶密封主要防止漏水情况的发生，导管安装完毕后上部安上2m³的料斗，用铁盖封闭好料斗底部，灌注时灌注管与孔底距离应为300mm-500mm，砼初灌量装满料斗时，然后打开料斗底部的密封盖，使砼流入孔中，桩孔必须连续浇筑，直到桩顶标高。

浇筑时应有足够的混凝土储备量，使导管埋入混凝土1m以下。

浇筑混凝土时，桩顶以下5m范围内应采用插入式振捣器进行振捣，确保混凝土的密实。

混凝土浇筑完毕后，在混凝土终凝前，检查主筋位置及桩顶标高并及时进行保护。

桩身混凝土必须留试件。