MT150全套管钻机钻孔灌注桩施工工艺.docx

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MT150全套管钻机钻孔灌注桩施工工艺

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MT150全套管钻机钻孔灌注桩施工工艺

MT－150钻机试验内容应包括：

1.如何掌握机械操作的试验

2.机械性能试验及辅助机械的配备

3.成孔工艺试验

4.成桩后的桩的应力或承载能力的试验

5.劳动组织安排及劳动定额的测定

成孔工艺试验的内容应包括：

1.晃管压力与顶管压力与钻进的关系（分不同地层）

2.超前（或后进）与钻进的关系（分不同地层）

3.不同取土方法（冲抓、吸泥）与钻进的关系（分不同地层）

4.不同灌注混凝土方法（球塞法、楔塞法）的比较

5.既有导管与引进导管的比较

6.拆卸套管与导管的办法

7.钢筋笼直径、石碴直径与钢筋至套管内壁距离的关系，钢筋笼设计不到底如何保证锚固长度

8.落锤式抓斗与其他钻具的应用

9.填充混凝土时套管上拔力和晃管力矩的关系（分不同地层）

10.填充混凝土前套管是否提高及其高度

该施工方法，系采用三菱牌MT150型钻机进行施工。

钻机操纵套管沿着圆周方向摇晃，同时施加压力将套管压入土中，用落锤式抓斗挖掘和取出套管内的泥土制成孔，然后插入钢筋笼，灌注水下混凝土而制成桩。

该施工方法的优

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点：

施工简单，不影响其他建筑物和周围的土壤，制孔时不坍孔，填混凝土时不露筋，保证桩的质量。

施工方法和要求按序分述如下：

（一）施工准备

1.掌握数据和资料：

施工人员应事先熟知施工地点的地质情况、墩位、桩位、桩长和桩径，并请测量人员放出桩位。

2.清理平整施工场地：

施工要有足够的场地，以便堆放材料和机械设备。

应清除施工场地内的一切施工障碍物，如：

转移高压线路和地下管路，清除其他杂物等。

场地要平整，以便机械走行和施工，钻机走行区域的地面土壤承压应力应不小于1kg/cm2。

3.做到五通：

水路、电路、风路、道路和排水沟都要接通或修通。

沿桥应布置水井、水塔和给水管路，以供给冲洗套管和可能采用吸泥机取土时的施工用水，场内及通向场外的道路要疏通。

工地排水沟汇应修筑完善，布局合理，以便通畅地排出冲洗套管和填充混凝土时套管内溢出的水。

4.安装混凝土拌合设备：

混凝土拌合楼和水泥库、砂石场的布局应力求合理，位置要求适中，混凝土运输设备的输送能力及拌合机的生产量应满足灌注速度的需要。

5.试验人员对所备用的砂、石、水泥、水等混凝土用料，应事先进行检验，合格时方能使用，施工前应通过试拌做出合理的水下混凝土配合比。

6.施工技术人员对所用的钢筋笼、混凝土导管等进行检查，使符合设计施工要求后方可使用。

7.劳动组织：

负责工程师1人

钻机司机1人

吊机司机1人

装吊工5－6人

值班电工1人

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值班钳工1人

值班电焊工1人

值班氧割1人

水泵司机1人

如果自行发电和用吸泥机取土，则应再配备发电机司机1人和压风机司机1人。

8.施工负责工程师应在开工之前，向全体施工人员进行详细的技术交底，其熟悉并掌握全部施工内容、过程和注意事项。

9.开工前，施工负责人应会同有关人员对施工场地、施工机械装备、材料、动力以及参加施工人员的操作技术和对施工工艺的熟悉程度等进行全面检查，完全符合施工、安全要求后方可开工。

10.应准备的机械设备

1.履带吊机15t以上1台

2.汽车（运输混凝土汽车未计）1部

3.吊土吊斗3个

4.水平尺1把

5.测量绳2根

6.木制园规1个

7.木桩数根

8.氧割工具1套

9.电焊机1台

10.枕木数根

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11.千斤数根

12.吸泥机（Φ100～150）1套

13.水下混凝土灌注设备1套

14.混凝土拌合设备1套

15.吊套管扁担2付

16.84KW发电机1－2台

17.12m3/分压风机1台

11.钻机应准备如下配件：

1.主钢丝绳（Φ22l=75m）1－2根

2.抓斗钢丝绳（Φ22l=8～11）2－3根

3.冠帽爪34.冠帽爪轴35.冠帽爪轴开口销36.头爪37.头爪轴38.头爪轴开口销3

9.摇晃、夹卡和提升高压软各110.液压缸卸载使用的尺寸高压软近各111.卷扬机刹车带组件1组

（二）挖掘成孔

一、钻机就位：

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1.由测量人员钉出桩位。

2.钻机所在的场地要整平，必要时进行夯实，其承压应力不小于1kg/cm2。

3.钻机就地拼装，拼装完后，用水平仪测量抄平，以枕木垫牢。

4.在桩位处，以桩位桩为圆心，以设计桩径为直径划圆，且撒上白灰圆周线。

5.为确保桩位正确，必须做到：

①要精确地安装装管架。

②移动钻机使套管中心对准桩位，第一节套管要精确对位，其位移不得大于2cm，倾斜度不大于0.5%或以下。

6.套管沉入到设计标高时，其对设计桩位的偏移量应不大于5cm，倾斜度不大于1%，灌注混凝土成桩后，其桩尖偏移量不大于10cm。

7.在套管晃进过程中或接长套管时，应随时观测套管的倾斜度，若倾斜度超过允许值时，可用调平钻架的方法纠正之。

若桩位偏移超过允许值时，可用钻架尾部左右挪动的方法来调整桩位。

8.在套管外壁旁互成90度的两个面上，设置垂线架，各挂一垂线，以便随时观测套管的倾斜度。

二、挖掘成孔，挖掘要点为：

使套管在最小摩擦力下推进，但又不得造成坍方翻砂。

挖掘工作按下述步骤进行：

1.操纵钻机使套管对准预先在桩位处画的同径圆，俟位移和倾斜度均符合要求时，方可进行摇晃、推进。

在套管埋入深度最少50厘米时方能进行挖掘。

用落锤式抓斗放入套管内进行挖土，当抓土效率不高而又适应于吸泥条件时，亦可辅之以吸泥的施工方法。

2.小心地进行挖掘、摇晃推进工作，并经常注意套管的倾斜度，直至完成第一节（套管上口露出地面的高度以方便操作为度）。

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3.倾斜钻机，用吊机吊起第二节套管与第一节套管接好，重新进行挖掘、摇晃推进工作，类此往复循环，直至设计深度。

4.套管的连接方法：

①套管接头要用水冲洗干净，特别是丝扣和螺母孔，冲毕涂上油料。

②上下节套管用锁销连接，锁销要拧紧，其拧紧力矩为21－25kg－m。

每个接头用14个锁销螺丝。

③第二节套管接好后要测量纠正倾斜度。

④在接套管对位时不要将手指穿入锁孔内，以策安全。

5.挖掘注意事项：

①在砂土中，一般不预挖，如果套管推进有困难即推进压力达100kg/cm2时，可以考虑预挖，但预挖深度要保持最小，其深度根据挖掘的土层条件而定，不得超过套管刃口以下30cm，并且操作要小心。

②如果采用吸泥机取土时，吸泥机头不得低于套管刃口，同时应及时往套管内补水，保持管内水位不低于管外，以免引起翻砂。

③用落锤式抓斗进行抓土时，钢丝绳不要松的太多，以免挂在抓斗上，提升时要小心，以免冲过冠顶。

④挖掘将到设计孔底标高时，要缓慢落下抓斗，做到“勤抓少取”，宜至清完为止。

⑤套管的摇晃，一般在挖掘、灌注和拔出套管前，不该停止摇晃，如果因故不能继续进行摇晃时，至少每隔四小时摇晃十分钟。

在钻孔结束时，如果摇晃压力超过100kg/cm2则在灌注混凝土时，上拔套管应特别小心操作。

⑥在含砂层较厚含水量又大的土壤中钻孔，连续晃动，会使砂层密实，操作应特别小心。

⑦套管外壁要用油漆画上尺度，以便随时掌握套管入土深度。

在挖掘过程中要经常用测绳测量挖掘深度，借以控制不产生预挖或不超过规定的预挖量。

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6.事故的处理：

①机械出了故障，首先要抓紧时间进行修理，排除故障后尽快恢复施工。

②套管不能摇晃的故障。

A、若发生在挖掘过程中，如果时间在八小时以上时，应将套管拔出到埋入长度（此长度为晃动前开始工作时的长度即0.5米）。

如果拔管因本机力量不足时，可用拔管设备拔出。

起重量小于40t的吊机不能使用。

B、若发生在混凝土灌注过程中，如故障修理时要有较长时间混凝土会凝固（一般为2－3小时），首先应将混凝土导管提升，然后提升套管至（A）的长度，使能晃动，若套管仍在混凝土内则将套管刃口提升至混凝土面，此事故系关系到该桩成败的大事，处理此项事故时施工人员应及时向负责工程师报告，并在施工记录和工程日志上予以详细记载。

③若故障为套管不能拔出：

A、若发生在挖掘过程中：

要按规定继续摇晃套管（连续或间隔）。

B、若在灌注混凝土过程中：

应暂停（在允许时间内）灌注混凝土，设法首先提升导管到混凝土面，然后按（A）所示拔出套管，但要取得负责工程师的指示。

④若故障发生在挖掘部分：

A、若挖掘部分发生故障，而不能继续挖掘时，应继续摇晃（连续或间隔）套管，但要停止推进。

B、如果机械一时修理不好，而又不采取其它方法取土时，则除继续摇晃套管，不可将套管拔起到埋入长度（指“A”所述的长度）后停止摇晃，待机械修复后再继续摇晃，推进和挖掘。

7.在接管、挖掘、摇晃推进过程中应认真填写记录。

㈢灌注水下混凝土（制桩）：

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一、成孔后，灌注水下混凝土前应进行清孔，孔底沉淀厚度不得超过20cm。

二、安装钢筋笼：

1.钢筋笼应顺直不变形，以免与灌注混凝土导管或套管相挂。

2.如果钢筋笼太长，需分段安装时，其工地焊接接头应符合《铁路桥隧混凝土、钢筋混凝土及砌石工程施工技术规则》中（以下简称《规则》）的有关规定。

3.为保证钢筋笼位置正确和设计的保护层，应使钢筋笼处于悬吊状态进行灌注水下混凝土，并在主筋上每隔2－3米，在同一截面上设置钢筋“耳环”或其他定位设施，其外径不得大于设计图纸规定尺寸，以免因摩擦力太大而影响套管上拔或在拔套管时带起钢筋笼。

4.钢筋笼安妥后要测量、记录其高度和与套管的相对位置，以便随时检查在灌注混凝土过程中钢筋笼有无上升现象。

5.钢筋笼安装应牢固，防止在灌注混凝土过程中产生位移，上升或落入孔底。

采取措施如下：

①悬挂钢筋笼用的扁担要坚固，应有足够的强度和刚度，钢筋笼的吊耳要牢固。

②钢筋笼安妥后，应摇晃或上下活动套管4-5cm，检查钢筋笼是否有挂带现象。

③钢筋笼主筋与套管内壁间之净距应不小于设计图所示尺寸。

6.如果钢筋笼产生升起现象，可以采取如下措施：

①当升起量不大时，可在钢筋笼顶上加一盖板，用锤轻轻击打震动钢筋笼，使其恢复原位，但不要用力过大，以免钢筋笼变形。

②当发现套管与钢筋

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笼有碰挂现象时，应反复卡紧松开使套管摇晃，接着让套管向一个方向转动使之与钢筋笼脱开，以免抽拔套管时带起钢筋笼。

③当钢筋笼升起量较大而无法制止时，应及时向负责工程师汇报，以便采取特殊措施。

三、灌注水不混凝土：

1.采用导管灌注水下混凝土，要求导管拼接顺直，接头联结牢固，不漏水、不透气，内壁光滑园顺。

每根导管使用前，均应作试压和内径通过检查。

2.导管长度要计算，丈量准确，长度的组配要与套管相适应，导管组拼要有记录，以便拆除。

导管外壁应用油漆画上尺度，便于观察。

3.导管与漏斗连接要牢固，应垂直悬挂在孔中心（钢筋笼中心）。

导管下端距离孔底应留有一定距离。

采用砍球法时，定为40cm。

4.导管安妥后，应用检查锤，做通过检查，看管中有否杂物，并应试球塞（球塞应预先在水中浸泡）。

5.导管法灌注水下混凝土，可采用球塞法。

6.为确保水下混凝土的灌注质量，除应符合《规则》的有关规定外，并应符合以下各点：

①混凝土的陷度应为18～22cm。

混凝土的初凝时间不应小于2小时，如果有条件时采取措施延至3小时（注：

按现在技术条件，初凝时间应远远大于3小时）。

②混凝土所用的粗骨料，其最大粒径40mm。

③在灌注混凝土时，导管底部埋入混凝土的深度一般不小于1米，不大于2米，以免导管拔不动。

导管随着混凝土的灌注应徐徐提升，边提升导管，边测量混凝土面的标高，以免将导管提出混凝土面。

④水下混凝土灌注应连续进行，不得中途停顿，若因机械发生故障或其他原因，灌注中断超过30分钟时，应采取相适应的补救措施。

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⑤水下混凝土灌注终了时，其混凝土面浮浆面应高出设计标高0.5米左右，以便清除浮浆后确保柱顶混凝土质量。

⑥水下混凝土应有足够的流动性，更应具有良好的和易性，严格避免混凝土在运输中，灌注过程中产生离析、漏浆、泌水以及过多的损失坍落度。

如果运至灌注地点，混凝土有离析现象时，必须进行第二次拌合。

为此可采取如下措施：

A、在试验人员的指导下，可渗入适量的塑化剂。

B、运输工具要严密、不漏水、不漏浆，运输道路要平顺，以免混凝土受振动而产生析水现象。

C、运输时间不宜过长，应符合《规则》要求，气温较高时应加遮盖，以免水分过多的散失。

7.水下混凝土灌注完毕后，对混凝土的拌合、运输、起吊、灌注等所用设备均应用水冲洗干净，以备下次用时保证混凝土质量，保证安全。

8.填充水下混凝土时应填写灌注记录和测量记录。

附：

MT150钻机规格

一、钻机：

1.长10.48m2.宽3.18m3.高15.95m4.重54t二、走行部分：

1.履带宽0.6m2.地面压力1kg/cm23.走行速度730m（第小时）4.能爬坡度19%三、起重部分：

起重起重速度（每分钟）

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1.主钩5t85m2.付钩3t56m3.辅助钩2t56m四、卡管部分：

2

1.摇晃力矩162t-m（此时油压160kg/cm）

2

2.上拔力118t（此时油压160kg/cm）

3.推入力（压力）30t（油缸能力137t）

五、套管规格：

（Φ120cm）

六、落锤式抓斗：

（名义直径Φ120cm）

1.长（高）3.11m2.直径（外壳）1.05m3.重量1950kg3

4.一次最大挖掘容量0.12m长度

6m4m3m2m

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1.8m外径

118cm118cm118cm118cm118cm内径

109cm109cm109cm109cm

109cm重量4100kg2800kg2100kg1480kg1420kg