长螺旋钻孔压灌混凝土材料后插钢筋笼成桩项目监理细则.docx

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长螺旋钻孔压灌混凝土材料后插钢筋笼成桩项目监理细则

长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼成桩监理细则

作者：

田树栋

一、引言

长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼成桩施工工艺是近几年发展起来的一种新工艺，其施工过程是由长螺旋钻机成孔，通过钻杆向桩孔内泵压混凝土，然后利用振动器将钢筋笼沉入桩身混凝土中成桩。

该施工方法因具有无泥浆污染、施工速度快、施工效率高、成本较低等优点而得到广泛应用。

本文结合人民日报社报刊综合业务楼工程，总结了工程中采用的施工工艺、配套设备、机具、施工要点、质量控制中出现的问题及解决措施。

一、工程概况

喀喇沁旗锦山蒙古族中学综合楼工程总占地面积，工程±，基坑开挖深度为和。

二、工程地质及水文地质条件

根据岩土工程勘察报告，场区地势较平。

拟建场地地层按成因年代分为人工堆积层和第四纪沉积层大类。

）人工堆积层

包括①房渣土、碎石填土，①黏质粉土、粉质黏土填土。

堆积层厚～。

）第四纪沉积层包括②粉质黏土～黏质粉土，②黏质粉土、砂质粉土，②黏质粉土、砂质粉土，③粉质黏土～重粉质黏土，③粉质黏土～黏质粉土，④卵石～圆砾，④细砂～中砂，④粉质黏土～重粉质黏土，⑤粉质黏土～黏质粉土，⑤黏土～重粉质黏土，⑤黏质粉土～砂质粉土，⑥卵石。

根据岩土工程勘察报告，拟建场区近年最高水位标高约为，历史最高水位标高约为

三、基坑支护设计

本工程具有基坑深，周边环境、地下管线及土层条件十分复杂的特点。

根据这些情况，基坑整体采用护坡桩结合预应力锚杆支护体系，护坡桩桩顶位于自然地面。

本工程桩径为，桩中心间距，桩长及，桩身采用均匀配筋，桩身混凝土强度等级为，施工采用长螺旋成孔压灌混凝土后插钢筋笼施工工艺。

四、施工机械及混凝土配合比的要求

长螺旋钻孔机

1）钻具中心管灌注混凝土，管顶设泄气阀，中心管直径大于，因为一般混凝土输送软管内径为，为使管中混凝土自由下落，冲开底部活瓣，管内空气从顶部泄出，中心管直径一般为。

2）中心管底部（即钻头处）有两片可开闭的活瓣。

钻具开钻切削土体前，活瓣闭合防止土、砂或水进入中心管内，泵输送混凝土时将活瓣打开。

见右图

3）动力为双电机，分别提供钻机和冷输送软管输送能力。

电机功率应和钻具成孔深度相配。

×钻机对应成孔深度为，×钻机对应成孔深度可达。

4.2、输送泵及输送管

与长螺旋钻具中心管相匹配，输送泵压一般宜为～，输送软管与长螺旋钻具中心管相连，方便钻机移动。

4.3、混凝土配合比的要求

长螺旋钻孔工艺对混凝土要求与钻孔灌注桩一样，具有较好的和易性和流动性，坍落度～，抗压强度不小于。

水泥有良好的保水性能，使混凝土在泵送过程中不易泌水，桩身混凝土强度等级一般为，普通硅酸盐水泥或矿渣水泥都能满足要求，水泥一般选用．．，用高标号水泥配制，会使水泥用量偏少，影响和易性和密实度，容易堵管。

工程采用．．水泥，掺加一定数量的粉煤灰和矿粉改善和易性；细骨料采用中粗砂；粗骨料粒径不宜过大或过小，过大容易堵管，过小混凝土强度较低，采用卵石时，最大粒径宜为，采用碎石时，最大粒径为，本工程采用～碎石；粉煤灰为二级粉煤灰，每立方混凝土配合比为：

水：

水泥：

砂：

碎石：

粉煤灰：

外加剂：

矿粉

：

：

：

：

：

．：

。

五、长螺旋钻机施工

5.1、主要施工参数

罐车、混凝土输送泵和长螺旋钻机为成桩工艺机械体系，三者协调一致，保证成桩的连续性。

罐车混凝土量要能满足混凝土输送泵的泵送能力，泵送到钻杆芯管中混凝土要与提钻速度动态平衡。

施工参数包括：

混凝土搅拌运输时问、混凝土泵送能力和提钻速度。

5.2、施工工艺

长螺旋钻机施工工艺流程

1）场地平整、测量放样

清除原地面种植土并压实，压实后地面高程宜高出设计桩顶～。

放出每根桩桩位，各施工段桩位编号，绘制平面布置图。

2）桩机就位

钻机就位，调平机身，调直钻杆，垂直度误差不大于％。

垂直度可采用钻架上挂垂球的方法。

3）钻进成孔

钻进应先慢后快，及时检查孔位偏差并纠正。

桩机操作员和资料记录员密切配合，每钻进，做好钻机进尺，电流表读数及土层变化记录，根据地质资料和电流值变化确定是否进入持力层，确保桩长满足设计要求。

4）混合料配置与运输

混合料采用搅拌站集中拌和，罐车运输，输送泵灌注混合料，灌注前做坍落度检测并制作试块。

5）桩体灌注

钻孔至设计标高后，空转，停止钻进，将钻头提升，开始泵送混凝土灌注，钻杆芯管充满混合料后开始提钻。

提钻速度应与混合料泵送量相配合，一般宜控制在．／左右，灌注时采用静止提拔钻杆，拔管速度按均匀线速控制。

确保桩体连续、均匀、密实。

灌注至桩顶时，桩顶高程宜高出设计高程～，灌注成桩后，插入埋设钢筋，桩顶盖土封顶保护。

6）清理弃土、移机至下一桩位灌注完成后用小型挖机清理弃土。

移机到下一位桩。

移机顺序应合理安排，保证不扰动或破坏已施工成桩。

一般以按路基横断面方向成排、纵断面倒行顺序施工。

7）截桩

超灌部分截桩处理。

通常采用软截桩和硬截桩两种形式，软截桩：

成桩～后，初凝之前人工挖除超灌部分；硬截桩：

桩头达到较高强度后，开凿截除桩头。

关键工序施工方法

1）长螺旋成孔

桩位施放准确无误后，钻机就位，使钻机保持水平，调整好钻杆垂直度，保持钻头中心对准桩中心，钻杆垂直，然后开始钻进，开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆，钻进过程中应时刻保持钻机水平，发现钻机倾斜时应及时进行调整。

检查方法：

钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于㎜。

2）中心压灌混凝土

钻机钻至设计桩底标高后，保持钻杆旋转，将桩土尽量带出地面，适当上下提动钻杆，提钻高度不宜超过，然后开始向钻杆内泵送混凝土，混凝土通过钻杆中心由钻头部位阀门压出进行混凝土灌注，保持适当的孔底压力（钻头部分埋入混凝土中，以防止钻头与混凝土面间有空隙），混凝土灌注从孔底开始压力灌注以达到振捣挤密和防止塌孔的目的。

钻头提至设计桩顶标高后，停止混凝土泵送，由机械将桩孔周围的虚土进行清理，然后移机等待或进行下根桩成孔。

检查技术要求：

A.提钻高度不宜超过，视现场情况而定。

B.桩身混凝土的泵送压灌应连续进行，当钻机移位时，混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌，泵送混凝土时，料斗内混凝土的高度不得低于㎜。

C.压灌桩的充盈系数宜为～。

D.桩顶混凝土超灌高度不宜小于～。

3）将后插钢筋笼底端钢筋向笼中心弯曲，笼子下口做成锥形（见图）并牢固焊接在一起，且通过盘条绕圈焊接固定以防振动散开，待混凝土灌注完毕后，移动钢筋笼对准孔位，下放钢筋笼，刚开始下放时通过钢筋笼等自重插入桩孔混凝土内，当自重插入变慢时启动杆顶振动器，通过偏心振动由压笼杆端部引导锥形钢筋笼头部向下穿插，将钢筋笼插入混凝土，在笼顶快达到桩顶位置前用水准仪抄测笼顶标高。

插笼时应尽量保持振动杆垂直，避免由此引起钢筋笼左右摇晃触及孔壁导致塌孔及带土进入桩孔混凝土中。

4）振动提杆成桩

当钢筋笼达到桩顶设计标高后，起重机向上收钢丝绳，提升振动杆出桩孔。

当振动杆移出桩孔后，水平放置并固定好。

振动杆移出后桩顶混凝土面会降低，应及时将插笼时溢出的混凝土补回桩孔内，以免影响成桩质量，用振捣棒将桩顶混凝土振捣密实。

六、工程质量要求及保证措施

技术质量要求

1）泵送混凝土坍落度为～，以利于向桩身混凝土中后插钢筋笼。

2）桩径允许偏差偏差，的负值是指个别断面，一般不小于设计要求。

桩径要求施工垂直度偏差≤，桩位水平偏差。

3）桩基检测按《建筑基桩检测技术规范》进行。

钢筋笼制作要求

1）钢材需提前做复试，钢筋笼制作时按设计要求预留保护层。

2）钢筋连接采用电焊焊接工艺时应注意：

1单面焊搭接长度≥，双面焊搭接长度≥；

2同截面钢筋接头不得多于主筋总根数的，两个接头间距应≥且≥；

3焊接时应保证焊缝饱满，焊缝厚度≥，宽度≥；

4加强筋与主筋的连接采用点焊，在加强筋上标出主筋焊接位置，焊接时应顺直主筋，焊点应牢固，但严禁“咬筋”，焊接完毕焊渣应及时清理干净；

5箍筋与主筋的连接采用号火烧丝绑扎，相邻绑扎点火烧丝绑扎方向呈“八”字形，严禁顺绑，每个绑点用双股火烧丝字扣绑扎牢固，丝头朝向钢筋笼内侧。

箍筋开始与结束位置应水平绕钢筋笼圈，箍筋搭接长度≥并钩住主筋。

钢筋笼制作允许偏差如表所示。

项目

序号

内容

允许偏差

检查方法

主

控

项

目

主筋间距

±

箍筋间距或螺旋筋间距

±

钢筋笼直径

±

钢筋笼长度

±

注：

执行的《建筑桩基技术规范》表的规定及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》表

、质量保证措施

1）做好技术交底，使施工人员明确各项技术要求。

桩位施放后，应及时报监理验收。

2）正式施工前，应在现场进行试钻，确定钻速、提速、压罐压力和压灌量等参数。

施工时采用隔孔跳打，泵送混凝土前应先使用砂浆润滑管道，然后再进行泵送，防止堵管。

3）对好桩位后，检查钻机垂直度，保证成桩垂直度。

开钻前在设备支撑架上作好钻深标记，钻进时应严格控制深度。

4）根据高程水准点建立现场高程方格网，根据所测高程按照标高分为不同区域，根据每区域场地标高与设计要求标高的差异确定成孔深度和灌注高度。

5）钻至设计深度时，空转将桩孔成型，然后停止转动进行提钻卸土，同时进行混凝土泵送。

混凝土泵送时应确保混凝土面没过地泵进料口约，防止空泵继续提拔钻杆造成断桩。

停泵等待混凝土时，严禁提拔钻杆。

6）混凝土压至孔底后，每打次泵钻具提升～，并始终使钻头在混合料下～，混凝土出料、泵送和提钻要密切协调，争取一次灌注完毕，尽量避免灌注过程中混凝土等待时间过长，防止灌注过程出现断桩。

7）随机抽取混凝土做坍落度试验，混凝土坍落度控制在～，严禁随意加水。

8）混凝土浇筑期间，设立专职人员按规定进行试块的制作以及混凝土坍落度的测量。

每天每台班浇筑混凝土，应制作混凝土试块组（块），送实验室标准养护并测定抗压强度（包括见证取样）。

9）压笼杆穿入钢筋笼时，应缓慢穿入，遇阻碍时应及时调整，重新进行，穿入后应采取固定措施防止因受压、滚动而导致钢筋笼变形。

10）压笼杆应一穿到底，压送时保持压笼杆垂直，缓慢向下压入。

11）钢筋笼加工要牢固结实，尤其是端头锁口部位要牢固，避免在后插过程中被压笼杆击穿、击散端头锁口。

钢筋笼放置不到位及解决措施

1）干砂卵石层中钢筋笼放置不到位工程中遇到干的砂卵石地层，出现桩孔周围砂石吸水严重、混凝土水分流失加快的现象，使坍落度迅速减小，流动性和混凝土凝结时间骤减导致钢筋笼插入受阻，甚至不能插入，导致钢筋笼嵌入深度不足。

解决措施是在穿过该地层后提钻，将前面钻出的黏土投入桩孔内，或者向桩孔内泵送混凝土，然后再向下钻进成孔，通过在砂卵石地层中采用黏土或者混凝土桩孔护壁的方法来解决。

2）钻杆使用过程中变细由于护坡桩在钻进成孔过程中会穿过左右的砂卵石层，因此长螺旋钻杆的螺旋叶片会在施工过程中由于长时间在砂卵石层中旋转工作，导致叶片磨损严重而钻杆直孔变小、桩孔下口缩小，达不到设计要求，使钢筋笼不能插到指定位置。

可以通过在钻杆的螺旋叶片上加焊钢筋增加钻杆直径，或者更换钻杆以达到设计要求。

3）混凝土坍落度减小在后插钢筋笼施工过程中，混凝土的坍落度大小直接影响到钢筋笼插入质量，因此必须保证混凝土及时供应，入孔混凝土坍落度保持设计值，混凝土不能等待时间过长，防止坍落度受影响，并且混凝土供应单位对后插钢筋笼使用的混凝土有一定了解，从混凝土的和易性、保水性、泵送性等方面采取措施，以提高后插钢筋笼的施工质量。

七、常见质量问题分析和控制措施

7.1、堵管

1）混凝土泵送量与提钻速度不协调当提钻速度远小于混凝土泵送量时，造成钻头阀门出口阻力增大，在泵送压力的作用下，混凝土容易发生泌水离析，导致堵管。

控制措施：

使提钻速度和混凝土泵送量达到动态平衡，即实现钻头同桩孔中混凝土料面相对位置的平衡。

提钻时机控制：

当钻头进入土层预定标高后停止钻进，开始泵送混凝土，待输送管及钻杆芯管充满混凝土后，应及时提钻，否则在泵送压力作用下容易将钻头处水泥浆液挤出，同样可使钻头阀处产生干硬性混凝土塞体，使管路堵塞。

2）管道接口处密封不严，漏水、漏浆。

3）钻头阀门设计不合理。

4）弯头排气阀不能正常开启。

5）输送泵工作参数设定不当。

6）混凝土原材料和配合比不当。

水泥标号过高，造成水泥剂量减少，影响混凝土的和易性，粗骨料粒径过大造成堵管。

混凝土坍落度过小或过大都会造成混凝土泵送困难和堵管，坍落度宜控制在～。

7.2、窜孔及解决方法

1）大桩距设计方案。

2）隔桩或隔排跳打。

3）改进钻头，提高钻进速度。

4）及时清理钻进弃土。

当新打桩提钻泵送混凝土到发生窜孔土层时，应停止提钻连续泵送混凝土直到窜孔桩桩顶恢复到原标高。

7.3、桩身上部空芯或夹砂及造成原因

1）提钻速度过快，钻头没有埋在混凝土里，两侧阀门排出的混凝土包裹了塌在孔里的流砂。

2）泵送过程中地层没有塌陷，阀门排出的混凝土将浮浆包裹而成。

为避免桩身空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。

7.4、憋钻

出现憋钻，立即关掉回转动力电源，钻杆用最低提升速度提起后重新施钻。

为了预防憋钻事故的发生，一般采用间歇钻进方法，即钻进一空钻一钻进，钻进到设计深度后空钻～，待电流稳定后停钻。

7.5、钻机定位不准

施工弃土不能及时清运，定位标志寻找困难，造成钻机定位不准。

解决办法是远距离参照定位，与施工桩位在同一直线上的两个定位点，来确定施工桩位。

八、安全保障措施

承包商施工项目部必须配置专职安全员，建立安全检查制度做好三级教育、安全交底，定期进行安全大检查，施工班组每周或每旬要开展一资安全活动例会，组织班组人员学习安全生产知识，观看安全生产录像，进行事故安全分析会等，特别要做好本班组新上岗人员的安全教育，人人做到“三不违”（不违章指挥，不违章作业，不违反劳动纪律）。

现场作业人员的需遵守以下安全规则：

⑴没有安全技术措施，不经安全交底不准作业。

⑵没有有效的安全措施不准作业。

⑶发现事故隐患未及时排除不准作业。

⑷不按规定使用安全劳动保护用品不准作业。

⑸非特种作业人员不准从事特种作业。

⑹机械、电器设备安全防护装置不齐全不准作业。

⑺对机械、设备、工具的性能不熟悉不准使用。

⑻新工人不经培训，或培训考试不合格不准上岗作业。

⑼下列情况职工有拒绝权：

即安排施工生产任务时，如不安排安全生产措施；现场条件发生变化，安全措施跟不上；设备安全保护装置不安全；技术员违章指挥等情况下，作业人员有权拒绝上岗操作。

九、长杆螺旋压灌砼后插钢筋笼灌注桩环境保护措施

需严格遵守《中华人民共和国环境保护法》以及地方法规和行业企业要求，采取措施控制施工现场的各种粉尘、废水、废气、废泥浆、废渣等对环境的污染和危害。

环境保护坚持“预防为主、防治结合”的方针，努力实现可持续发展战略，最大限度地减少施工对周围环境的影响。

一十、质量验收

根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（）的相应条款要求

10.1、桩位的放样允许偏差如下:

单排桩。

群桩；

10.2、灌注桩的桩位偏差必须符合表的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章的各节要求执行。

每浇注必须有组试件，小于的桩，每根桩必须有组试件。

10.3、（）桩身质量应进行检验。

对设计等级为甲级或地质条件复杂，成检质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的，且不应少于根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的，且不应少于根；对混凝土预制桩及地下水位以上且终孔后经过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的，且不得少于根。

每个柱子承台下不得少于根。

10.4、（）工程桩应进行承载力检验。

对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的，且不应少于根，当总桩数少于根时，不应少于根。