钻孔灌注咬合桩施工方案与技术措施.docx
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钻孔灌注咬合桩施工方案与技术措施
钻孔灌注咬合桩施工方案与技术措施
1、单桩施工
（1）施工工艺流程：
平整场地→测放桩位→施工砼导墙→套管钻机就位→安放第一节套管→测控垂直度→压入第一节套管→校对垂直度→抓斗取土、下压套管→测量孔深→清除虚土→吊放钢筋笼→放入砼灌注导管→灌注砼、逐次拔套管→测量砼面→钻机移位。
（2）准备场地、工作平台
首先进行场地平整、压实工作。
根据施工图上提供的相关数据，进行桩位的坐标及高程计算，报经监理复核，利用全站仪进行桩位精确放样，并经监理复测合格后埋设护桩，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失，以利于钻孔过程的桩位复核。
（3）导墙施工
为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率，应在桩顶上部施工砼导墙，这是钻孔咬合桩施工的第一步。
导墙上预留定位孔的直径应大于钻机套管外壁直径2～4cm，其混凝土强度、厚度及铺设范围根据场地的地质条件、钻机类型、重量、外形尺寸等综合确定，保证在钻机施工期间，混凝土导墙有足够的强度、刚度及稳定性。
（4）钻机就位
待导墙有足够的强度后，钻机即可就位，把钻头吊起进行钻机对中、整平工作，保证套管钻机抱管器中心线对应定位在导墙孔位中心。
（5）取土成孔
先压入第一节套管（每节套管长度约7～8米），压入深度约2.5～3.0米，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土，一边下压套管，要始终保持套管底口超前于取土面且深度不小于2.5米；第一节套管全部压入土中后（地面以上要预留1.2～1.5米，以便于接管），检测成孔垂直度，如不合格则进行纠偏调整；如合格则安装第二节套管下压取土，直至达到设计孔底标高。
（6）安放钢筋笼
经监理工程师验孔全部合格后，即可进行钢筋笼的吊装工作。
首先，按照图纸要求及分配长度对钢筋进行调直、切断、弯曲、绑扎，钢筋笼在钢筋加工场做成骨架后，用拖车运输至钻机旁，钢筋笼存放场地应平整，保证钢筋笼不受损变形，骨架长度由起吊设备的高度控制，一般每7～9米做成一节，骨架一般分段焊接，钢筋笼的接长，可采用搭接焊和挤压套管连接，焊接时注意焊条和电焊钢管的使用一定要符合规范要求。
放置钢筋笼时必须严格控制其标高，根据护筒上口标高和钢筋笼总长度推算钢筋笼顶端离护筒顶的长度，并依据此长度制作四根钢筋吊环焊接在钢筋笼上口，用吊环把钢筋笼固定在钻机底盘上，使钢筋笼准确定位，又可防止在砼浇筑过程中钢筋笼浮起，钢筋笼周边要点焊钢筋保护层。
（7）灌注砼
如孔内有水则采用水下砼灌注法施工；如孔内无水则采用干孔灌注法施工。
砼采用导管法进行灌注，导管内径为25～35cm，导管使用前要进行闭水试验（水密、承压、接头抗拉），合格的导管才能使用，导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上，导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般0.25～0.4m，导管顶部的贮料斗内砼量，必须满足首次灌注剪球后导管底部能埋入砼中0.8～1.2m，施工前要仔细计算贮料斗容积，剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。
随着砼的不断浇入，及时用测绳测量砼顶面高度，根据砼顶面高度和导管剩余长度推算导管埋置深度，根据埋管深度，及时提拔拆除导管，使导管埋入砼中的深度始终保持2～6m之间。
防止导管埋置过深或过浅，浇筑过程中要不断上下抽动导管，以保证导管周围砼的密实。
在灌注混凝土时，套管应随桩体混凝土的灌入逐段拔出，严禁强行上拔。
2、排桩施工
咬合桩分为A桩和B桩，施工时先间隔施工B桩，在B桩混凝土初凝前，用液压套管钻机切割B桩部分桩体，然后施工A桩。
（1）施工技术要求
咬合桩分为A桩和B桩，A桩和B桩间隔布置，相互咬合，A桩内设圆形钢筋笼，B桩内设扁形钢筋笼，。
咬合桩施工前，应先根据设计图纸施做咬合桩砼导墙，导墙板厚度不小于500mm，导墙板的宽度应保证导墙的整体稳定，并满足咬合桩的施工精度要求，导墙达到强度要求后，才可进行咬合桩的施工。
咬合桩的施工顺序为：
采用套管护壁成孔，先隔离施工B桩，在B桩混凝土初凝前，用液压套管钻机切割B桩部分桩体后施工B桩之间的A桩，最终形成A桩与B桩的咬合结构。
咬合桩施工前必须试成孔，数量不得少于2个，以便核对地质情况，检验成桩设备、机具及施工工艺是否满足要求。
考虑套管钻机成孔特点，A桩圆形钢筋笼主筋净保护层厚度取为70mm。
钢筋笼在起吊、运输和安装过程中应采用措施防止变形，并保证钢筋笼配筋方向与设计图一致，不得偏转。
基坑开挖后，咬合桩体不得侵入道路净空，局部侵入部分应凿除。
钻孔咬合桩平面定位应准确，桩顶中心线施工偏差不得大于30mm；A、B桩排列顺序无误；严格控制桩身垂直度偏差不大于3‰，以确保相邻桩体的充分咬合。
当套管钻机钻进至设计钻孔深度后，应及时清除孔内虚土和沉渣，并确保孔内沉渣厚度不大于0.1m。
钻孔咬合桩正式施工前应做试验，把握好施工B桩和A桩的最佳间隔时间，并在B桩初凝前及时切割成孔施工A桩。
套管应随桩体混凝土灌注逐段拔出，严禁强行上拔。
A桩混凝土强度等级采用C30混凝土。
B桩混凝土强度等级采用C30（内掺适量高效缓凝减水剂，超缓凝混凝土的初凝时间不早于60小时，终凝时间不宜迟于72小时）。
冠梁混凝土强度等级为C30。
桩身混凝土采用商品混凝土，单桩混凝土灌注时间不宜超过4小时，并应连续灌注不得中断。
相邻两列钢筋的搭接接头均应错开35d设置，接长钢筋的相邻两列的焊接接头位置也应错开35d。
钢筋的接长可采用闪光对焊或搭接焊，焊接工艺、焊条选用以及质量要求应符合《钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）》的规定。
（2）施工操作要点
导墙施工：
钻孔咬合桩施工前先通过桩位的精确放样施作混凝土导墙，以利于钻机的准确定位。
导墙上预留定位孔的直径应大于钻机套管外壁直径2～4cm，其混凝土强度、厚度及铺设范围根据场地的地质条件、钻机类型、重量、外形尺寸等综合确定，保证在钻机施工期间，混凝土导墙有足够的强度、刚度及稳定性。
钻机定位与成孔垂直度的控制：
钻机定位后使套管中心、钻机摇管装置的中心与桩心保持在同一轴线上，利用钻机的调平系统，调整水平。
第一根套管下压时采用两台测斜仪附贴在套管外壁两垂直方向进行校核，并在相互垂直的方向上布置两台经纬仪符合垂直度。
套管在切压过程中，两台经纬仪随时检查套管与桩孔的垂直度，发现偏差及时纠正。
管涌问题的防范：
在成孔过程中，依据套管的最大切割下压能力，一般情况下始终保持套管超前于冲挖面至少1米以上，轻抓慢挖，使孔内留有一定厚度的反压土层，防止管涌现象的发生。
当穿越松散砂层及淤泥质土等易受扰动影响的流动性较大的地层时，应使套管底口始终下压超前于冲抓面。
成孔过程的要点：
成孔过程如遇卵石等硬质地层或孤石，套管无法下压时，可采用十字冲击锤冲击或冲击抓斗超前挖掘。
如以上方法不能处理时，可用人工下孔爆破处理。
成孔进入持力层时，应轻挖慢进挖掘，以免造成持力层松动，影响桩体承载力。
套管钻机成孔后的清底施工分两种情况：
干作业时，可采用投入素混凝土或碎石捣实的办法来处理孔底持力层可能出现的松动；湿作业时，可采用气举或泵吸反循环清孔，必要时可人工清底。
钢筋笼上浮的控制：
因钢筋笼偏移、变形及成孔垂直度偏差，使得钢筋笼与套管壁面大面积接触，或钢筋笼箍筋接头与套管接头处勾挂，混凝土最大粒径石子卡在钢筋笼与套管壁之间等原因，导致起拔套管时钢筋笼被提起上浮。
除严格控制成孔垂直度，认真检查钢筋笼加工质量，保持套管摇管起拔的均匀、慢速外，为增加钢筋笼抗浮能力，可在钢筋笼底加焊厚1～1.5mm、约为钢筋底面积三分之一的钢板。
在钢筋笼外缘焊上直径10mm保护层厚度的耳行筋，减少钢筋笼与套管内壁的摩阻力。
施工时应经常检查护壁套管的刃脚和冲抓斗的磨损情况，以及套管的弯曲及失圆情况，并及时修复。
钢筋笼下沉的控制：
因基底土层软弱，成孔过程中土体扰动遇水软化，或因基底超挖回填不密实，钢筋笼易在自重作用下下沉。
钢筋笼应预留沉降量50～100mm。
桩身混凝土灌注时，若孔内有水，可采用水下灌注工艺。
3、咬合桩监控
（1）监控由有资质的第三方进行，从咬合桩施工开始到全桥施工结束全程进行。
（2）应根据需要布置垂直观测点和侧向变形观测点，定期监测，及时分析并指导施工，确保周边建筑物、地下管线安全和工程质量。
（3）对桩基成孔垂直度、各施工阶段桩顶水平侧向位移、施工降水前后周边建筑物沉降情况、桩身内力情况重点监测。
（4）监控单位应根据有关规范要求，核算各施工阶段结构内力、位移情况，编制详细监控施工方案，并经过评审后方可实施。
（5）在施工结束后编制监控结果报告。
1.9搅拌桩
因基坑开挖到基底后搅拌桩机械操作困难，施工时采用地面空搅拌桩采用空钻的方式，先空钻，进入基底设计高程后搅拌水泥浆加固，搅拌桩采用“三搅两喷”施工工艺，加固剂采用P.O42.5级水泥，水灰比控制在0.5，成桩桩径不小于600mm，每米水泥用量不小于91kg。
均匀搅拌，单桩承载力不小于93KN，搅拌桩施工后地基承载力标准值不小于设计值。
搅拌桩施工允许误差
项目
桩距
桩径
垂直度
桩长
单桩喷量
单位
mm
mm
%
m
%
允许偏差
+100
不少于设计
不大于1.5
不少于设计
不少于设计
（1）施工工艺及方法
①施工准备及测量放样
搅拌桩施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，施工劳力进场，进行喷浆作业地点的地面清表，查明地下线路管道情况后进行场地平整，桩位放线，一切准备就绪后，进行搅拌桩作业。
场地清理：
施工前，应按技术规范要求进行场地清理。
清理后的场地应整平，填写报验单，经监理工程师验收合格签字确认后，方可进行下道工序施工。
布桩图：
施工前，根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。
布桩图上应标明线路中心、里程、路基底宽线、每个桩应编号、量出设计桩长，布桩图报设计单位，监理工程师，经验收确认后，方可施工。
测量放样：
对设计单位移交的导线点、水准点，施工前会同业主和监理工程师进行复核，确认无误后使用。
测量人员按施工设计图，进行搅拌桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作，测量放样记录及布桩图等，报请业主和监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经业主和监理工程师审查签认。
材料：
搅拌桩施工所用加固料为水泥，其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂质保单及出厂试验报告，确保在有效期内使用，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。
运到工地的加固料（水泥），应对水泥质量进行抽样检验，抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见定，一般要求每批量100吨最少抽检1组。
试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。
水泥土强度试验：
施工前应详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土（搅拌桩）强度能否达到要求。
试验结果及时以书面报告形式提交甲方及监理工程师审查核实，如与原地质钻探资料和设计要求不符，通知设计单位。
②施工试桩
搅拌桩施工前必须分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。
成桩工艺试验桩不宜小于5根。
工艺试桩前，书面通知监理部门派员参加。
工艺试桩结束后，提交工艺试桩成果报告，并经监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据，无监理工程师的指令，不得任意更改。
工地技术主管在搅拌桩施工时应向机组下达操作指令，并负责监督执行。
工艺试桩应达到如下目的：
获取操作参数，包括钻机钻进与提升速度、钻进持力层时孔底电流值、送浆时管道压力、搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等；
喷浆和搅拌的均匀性；钻进、提升阻力情况及特殊情况施工处理措施等。
在施工过程中若需要更换电流表、喷浆计量仪等影响施工技术参数的设备时，必须以书面报告形式提交业主和监理工程师。
并在监理工程师的监督下试桩，重新确定施工技术参数，指导下阶段施工。
③钻机就位及调直
组装架立搅拌桩机。
检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、粉喷系统各部分安装试调情况及浆罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。
浆罐装满料后，进料口加盖密封。
安装钻机时，将钻机对准桩位，调平桩机机身以保证桩的垂直度；桩机调正后，启动主电机钻进，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气。
钻深由深度尺盘确定，其数值应等于设计加固深度和桩机横移槽距地面高度之和。
④钻至设计标高，当深度尺盘达到预定数量后，停止钻机，钻头反转，但不提升，等待送料。
⑤制浆：
配置浆液时，水要应用经过检测合格的水；浆液配比选定后，首先，将水加入搅拌锅内，再将水泥等粉料导入；开动搅拌机搅拌，并经过筛后放入灰浆池备用。
⑥送料：
打开送料阀门，关闭送气阀门，喷送加固浆液。
⑦提升钻头：
确认加固浆液已到桩底后提升搅拌钻头，一般在桩底停滞2～4分钟，即可保证加固浆液到达桩底，提升到设计标高时停止喷浆，停止喷浆深度应结合搅拌提升的速度确定。
在尚未喷桩的情况下严禁进行钻机提升工作；停止提升：
打开送气阀门，然后关闭送料阀，保持空压机运转，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动两分钟，以保证桩头的均匀密实。
⑧重复搅拌、送料：
将搅拌钻头边旋转边向下钻至设计桩底深度，然后再提升出地面进行第二次搅拌、送料。
再次上、下搅拌：
为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转、边沉入土中，至加固深度后，再将搅拌机提升出地面。
⑨停机：
将搅拌钻头提升到地面以上，停止主电机，停止空压机，填写施工记录。
⑩桩机移位：
利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位施工。
（2）搅拌桩施工质量控制
①严格控制水泥等材料质量
按照设计要求选用水泥的品种标号，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。
②加强管理工作
制定具体的施工管理措施和适用的施工方法，对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数。
指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员做技术指导或现场负责，使施工全过程处于规范化、规程化控制状态。
配备完整的制桩设备，具有可靠性和配套性机械，满足设计要求。
电脑自动记录仪要定时检校，保证其完好性。
③确保加固桩体强度和均匀性。
施工时派人做好成桩记录，详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度复搅深度等，发现问题及时纠正或采取补救措施。
成桩过程派专人监视发送设备，避免输浆管道发生堵塞。
严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。
为保证成桩直径及搅拌均匀性程度，对使用的钻头定期复核检查，对直径磨耗过大的钻头进行维修和更换。
④加固效果检查
在桩的不同部位切取试块，送至试验室分割成与室内试块相同尺寸的试件，比较相同龄期室内外试块强度。
做复合地基荷载试验，实测加固后的复合地基是否符合设计要求。
⑤施工管理及注意事项
A．施工过程中必须作好施工记录和计量记录，检查重点有：
加固料质量和用量、桩长、制桩过程有无断桩，桩体均匀、搅拌的转速、提升时间、复搅长度、补桩和补搅等。
B．搅拌桩施工应有自动记录桩身长度、单位桩长水泥用量并能监测水泥是否到达喷浆孔底的自动记量装置。
试桩过程中应对该自动装置进行校核，正式施工过程中应不定期检查。
C．施工环保及安全：
必须采取有效的措施，防止搅拌桩施工对环境的污染（粉尘、污水、噪音等）和干扰附近既有道路上的车辆正常行驶。
D．搅拌桩施工根据施工工艺及工艺性试验确定的操作参数进行，并随时注意记录压力、喷浆量、钻机钻进与提升速度、孔底电流等有关参数。
E．施工中应严格控制喷浆、停浆时间、钻进深度、钻机垂直度及水平位置、停浆面标高、复搅深度等。
终钻提升的确定，应以穿透淤泥层为原则。
水泥损耗量不得大于2kg/m。
F．施工中不得中途中断喷浆，确保桩长。
在尚未到达设计桩底标高和尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业；若因停电或机械故障等原因而中断喷浆时，应将钻机下钻至断浆点下不小于1米的位置，待恢复供浆时再喷浆提升。
G．按设计的喷浆量喷浆，施工中发现喷浆量不足时，应及时对原桩复钻复喷，复喷的喷浆量仍不应小于设计用量。
施工过程中应随时检查浆罐内的水泥加入量、剩余水泥量，复核每米喷浆量及成桩后喷浆总量。
H．钻头直径磨损量不得大于1cm。
I．水泥入浆罐之前经过筛网过筛，除杂除块。
G．对输浆管要经常检查，不得泄露及堵塞，管道长度以60m左右为宜，不得超过80m。
搅拌桩施工质量容许偏差
项目
单位
允许偏差
检查方法和频率
1
桩距
mm
±100
钢尺抽查2%
2
桩径
mm
不小于设计
钢尺抽查2%
3
桩长
m
不小于设计盘
喷浆前检查钻杆及刻度
4
竖直度
%
1.5%
垂球或经伟仪抽查
5
单桩喷浆量
%
不小于设计
查施工记录
6
桩体强度
kPa
不小于设计规定
N10或抽芯试验
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