旋挖桩施工.docx

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旋挖桩施工

旋挖桩施工

技术指导

梧州外环赵少波

旋挖钻孔灌注桩施工技术指导

1、施工工序

2、施工方法及注意事项

3、施工常见事故的预防及处理

4、施工安全注意事项

5、施工质量检查与验收

一、施工工艺

平整场地→桩位放样→（制作护筒）挖埋护筒→钻孔定位（泥浆制备）→钻进成孔（测孔深、泥浆比重、钻进速度）→清孔（注清水、换泥浆、测比重）→（钢筋笼制作）安放钢筋笼→安放导管→水下浇筑混凝土（制作混凝土试件、测量混凝土面高度和导管埋深深度）→后压浆施工→桩基检测

二、施工方法及注意事项

施工前做好相关准备工作，保证“四通一平”，施工人员、机械设备、施工材料到位，满足要求。

首先对旋挖桩施工场地进行平整处理，以便于施工人员与机械顺利开展工作，测量组成员运用全站仪对旋挖桩桩位进行测量放样并标记。

埋设护筒：

在桩基定位后，根据桩定位拉十字线钉放4个控制桩，以4个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。

护筒选用5mm-10mm的厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20—+40cm，护筒高度分为7.0m、3.0m、2.0m、1.5m和1.0m，护筒埋设时由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中（直至基岩顶面），其顶端高出地面0.3m，上部开设两个溢浆孔，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面位置允许偏差为10cm，倾斜度的偏差不大于1%

钻孔定位：

在桩位复合正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩基定位要准确、水平、垂直、稳固，钻井机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。

旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。

钻进成孔：

成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。

根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度。

根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便于钻孔时加以控制。

成孔中按试桩施工确定的参数进行施工，设专职记录员纪录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进速度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

纪录必须认真、及时、准确、清晰。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度;由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度，反之减速；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

同时应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况，发现沉降现象及时停机处理。

因故停机时间较长时，应对桩孔及泥浆池进行维护隔离以保证安全。

钻机就位时，必须保持平整、稳固、不发生倾斜。

为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施工过程中进行观测、纪录。

钻机过程中要经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直；还应控制好钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方；根据地层、孔深变化，合理选择钻机参数，及时调整泥浆，保证成孔质量。

在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻机回次的进尺量，保证孔壁稳定；利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。

钻机达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁稳定。

孔底沉淤控制。

旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见的回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。

前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。

前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。

成孔深度达到要求后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。

应尽快进行钻机移位。

从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不超过4h，否则应重新清孔。

若不能及时浇灌，必须在孔口设安全防护。

清孔：

钻孔完成后，经测量检验达到设计标高并经监理工程师判别岩样确认终孔后，立即进行清孔。

为确保桩基的承载力，在下钢筋笼前采用换浆清孔，清孔完成后，用伞形检孔器械配合检查桩孔中心偏位，桩孔直径及桩孔垂直度，测定沉渣厚度不超过规范规定，报请监理工程师验收合格后，移开钻机准备钢筋笼下放。

钢筋笼制作、吊放：

旋挖钻机的一个显著优点就是成空快，且成孔后孔底沉渣很少。

所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施，避免安装时钢筋笼刮伤孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的发生。

制作钢筋笼的钢材规格、材质、焊条型号必须符合设计和规范要求，进料要有材质单、合格证。

钢筋连接采用剥肋直螺纹连接，为了保证接头套丝质量，钢筋采用剪切机下料，剥肋滚压直螺纹机加个丝头，使用螺纹环规进行检测，用力矩扳手拧紧。

接头质量、性能符合Ⅰ级接头的性能要求，制作好的丝头要用钢筋保护帽进行保护，防止螺纹被碰伤或被污物污染。

钢筋笼制作允许的偏差：

主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，直径±10mm，长度±100mm。

主筋保护层50mm，用钢筋耳控制，允许偏差±20mm，要确保钢筋笼居于钻孔中间；沿钢筋笼每隔2m放置一组，每组设置4个，按90度均匀安放，既可避免笼体碰撞孔壁，又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

钢筋笼的存放、运输、吊装时，要谨防变形。

通常钢筋笼采用一次吊放。

钢筋笼起吊及运输过程中用一台履带吊和一台汽车吊使用六点起吊法起吊，应保证整体、平直起吊。

钢筋笼扶直过程中使用两台吊车，笼子调离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现扶直，起吊转化为垂直起吊，以便入孔。

入孔时应轻放慢放，不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞和强压下放。

钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定；笼子到位（孔底）时要复核笼顶标高。

安装导管：

安装导管前首先认真检查导管，保证其有良好的密封性。

试验水压为1Mpa，不漏水的导管方可使用。

导管要定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安装了“O”形密封圈并涂抹润滑油。

利用吊车将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套；全部下入孔内后，应先放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30-50cm，进行二次清孔，清孔的方法是在导管顶部安放一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。

清孔的标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度不大于1.15，复测沉渣厚度在规定要求范围以内，此时清孔完成，立即浇筑水下混凝土。

下放导管时，丝扣要对正、扭紧，不得碰撞钢筋笼，导管直径300mm，标准节长3m，调整长度0.5m、1.5m、2.0m各一节。

水下浇筑混凝土：

水下混凝土灌注前首先检查漏斗、测试仪器、量具、隔水塞等各项器械的完好情况。

采用商品混凝土，强度等级按图纸设计要求，粗骨料最大粒径不得大于25mm，坍落度18—22cm，扩散度为34cm—45cm。

水下混凝土封底，必须有隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。

导管埋深要保持在2—6m，严禁导管提出混凝土面，设专职人员测量导管内外很难听高差，确保灌注连续并填写水下混凝土灌注纪录。

水下混凝土应连续浇筑，不得中途停止。

水下混凝土浇筑面宜高出桩顶设计标高1.0m左右。

在确认初存量备足后，既可开始灌注，借助混凝土重量排除导管内的泥浆，首次浇筑时，初灌量应将导管底端一次埋入0.8—1.2m并且导管内存留的混凝土高度足以抵制钻孔内的泥浆侵入导管。

在实际浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。

要连续浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超过8m容易造成钢筋笼上浮，堵管、埋管、挂钢筋笼等现象发生，造成质量事故；起拔导管时，应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拔管节数；要勤检查，均匀拔管，保持埋深2—6m。

拆除后的导管应及时清洗干净。

混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：

在孔口吊筋固定钢筋笼上端；灌注混凝土的时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时其流动性减小；当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度；孔内混凝土面进入钢筋笼1-2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度；在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，压力差降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。

混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开；混凝土灌注到桩孔上部6.0m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次拔出。

灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。

混凝土浇筑应做混凝土强度试块，每根桩留设一组标养试块，试块应养护好，达到一定强度后立即拆模送往养护室标准养护；混凝土施工完毕后，及时收集混凝土出厂合格证、混凝土强度报告。

断桩的预防措施：

首先混凝土配合比严格按照有关水下混凝土的规范要求配置，并经常测试坍落度，防止导管堵塞；钢筋笼主筋要焊平，以免提升导管时，挂住钢筋笼；提升导管时要经过测算，防止导管脱离混凝土面；浇筑混凝土前应使用经过检漏和耐压测试的导管；浇筑混凝土要连续浇筑，供应混凝土不得中断时间过长。

三、施工常见事故的预防及处理：

1.坍孔

各种钻孔方法都有可能发生坍孔事故，坍孔的特

征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

主要原因：

①、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。

②、由于出渣后未及时补充泥浆，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等原因造成孔内水头高度不够。

③、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于震动使孔口坍塌，形成较大坍孔。

④、在松软砂层中钻进进尺太快。

⑤、提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。

⑥、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

⑦、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔，泥浆吸走后未及时补浆，使孔内水位低于地下水位。

⑧、清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清空时间过久或清孔停顿时间过长。

⑨、调入钢筋笼时碰撞孔壁。

预防和处理：

①、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

②、如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

③、清孔时应指派专人补浆，保证孔内必要的水头高度。

供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可避免冲刷孔壁。

应扶正吸泥机，防止触动孔壁。

不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。

④、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

2.钻孔偏移

各种钻孔方法都有可能发生钻孔偏移事故。

偏移原因：

①、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进。

②、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

③、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

④、钻杆弯曲，接头不正。

预防和处理：

①、安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

②、由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。

必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。

③、钻杆接头应逐个检查