旋挖灌注桩施工详解.ppt

1、旋挖成孔灌注桩旋挖成孔灌注桩2012年年9月月目目录录一、旋挖成桩工程一、旋挖成桩工程应用现状应用现状二、旋挖成桩二、旋挖成桩工程相关规范、标准及文件工程相关规范、标准及文件三、旋挖成桩工程常用术语解释三、旋挖成桩工程常用术语解释四、旋挖钻进工作原理、特点及适用土层范围四、旋挖钻进工作原理、特点及适用土层范围 五、旋挖设备组成、选型及成孔工艺类型五、旋挖设备组成、选型及成孔工艺类型六、旋挖成桩施工工艺及质量控制重、难点六、旋挖成桩施工工艺及质量控制重、难点七、旋挖成孔常见问题预防和处理七、旋挖成孔常见问题预防和处理 一、旋挖成桩工程应用现状一、旋挖成桩工程应用现状施工队伍组成：施工队伍组成：1

2、、专业地基基础施工企业、专业地基基础施工企业2、地勘单位专业技术人员、地勘单位专业技术人员3、施工总承包企业、施工总承包企业4、私人承包、私人承包存在问题存在问题 1 1、先进技术代替传统工艺，技术力量及经验储备不足。、先进技术代替传统工艺，技术力量及经验储备不足。2 2、复杂地质条件下施工经验不足，成孔工艺选择不当及缺、复杂地质条件下施工经验不足，成孔工艺选择不当及缺乏应急处理办法。乏应急处理办法。3 3、项目管理水平参差不齐，施工质量技术标准模糊。、项目管理水平参差不齐，施工质量技术标准模糊。4 4、施工技术标准欠缺。、施工技术标准欠缺。二、二、旋挖成桩旋挖成桩工程相关规范、标准及文件工程

3、相关规范、标准及文件（一）旋挖成桩工程相关规范、标准（一）旋挖成桩工程相关规范、标准u国家标准：国家标准：建筑工程施工质量验收统一标准建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001GB50300-2001 岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范GB50021-2001GB50021-2001 建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-2011GB50007-2011 建筑地基与基础工程施工质量验收规范建筑地基与基础工程施工质量验收规范GB50202-GB50202-20022002 混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002GB50204

4、-2002 混凝土质量控制标准混凝土质量控制标准GB50164-2011GB50164-2011 工程测量规范工程测量规范GB50026-2007GB50026-2007u行业标准行业标准 建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 JGJ94-2008 建筑变形测量规范建筑变形测量规范JGJ8-2007 JGJ8-2007 钢筋机械连接通用技术规程钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2010JGJ107-2010 钢筋焊接及验收规程钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012JGJ18-2012 建筑基桩检测技术规范建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003JGJ106-2003u地

5、方标准地方标准 建筑地基基础工程施工质量验收规范建筑地基基础工程施工质量验收规范DBJ50-125-2011DBJ50-125-2011 重庆建筑地基基础设计规范重庆建筑地基基础设计规范 DBJ50-047-2006 DBJ50-047-2006 工程地质勘察规范工程地质勘察规范DBJ50-043-2005DBJ50-043-2005 旋挖成孔灌注桩工程技术规程旋挖成孔灌注桩工程技术规程（征求意见稿）（征求意见稿）（二）旋挖成桩工程相关文件（二）旋挖成桩工程相关文件一、一、关于加强桩基工程质量监督和检测的紧急通知关于加强桩基工程质量监督和检测的紧急通知-渝建质监渝建质监【20082008】00

6、4004号号二、二、重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告（第重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告（第七号）七号）；三、三、重庆市质监总站关于加强对旋挖桩成桩质量检测的重庆市质监总站关于加强对旋挖桩成桩质量检测的通知通知渝建质监渝建质监【20112011】5353号。号。三、旋挖成桩工程常用术语解释三、旋挖成桩工程常用术语解释 干作业旋挖成孔干作业旋挖成孔不使用稳定液护壁，直接采用不使用稳定液护壁，直接采用旋挖钻具成孔的一种工法。旋挖钻具成孔的一种工法。湿作业旋挖成孔湿作业旋挖成孔采用旋挖钻具、稳定液护壁的采用旋挖钻具、稳定液护壁的一种成孔工法。一种成孔工法。全护筒作业旋挖成孔全护筒作业

7、旋挖成孔使用套管跟进对易坍塌、使用套管跟进对易坍塌、易缩径地层进行护壁，采用旋挖钻具成孔的一种工法。易缩径地层进行护壁，采用旋挖钻具成孔的一种工法。可分为护筒下到位后钻孔和护筒跟进钻孔。可分为护筒下到位后钻孔和护筒跟进钻孔。造壁钻孔造壁钻孔 通过预注浆工艺将钻孔位置的松散地通过预注浆工艺将钻孔位置的松散地层用水泥浆液胶结形成稳定的地层，然后采用旋挖钻具层用水泥浆液胶结形成稳定的地层，然后采用旋挖钻具直接取土成孔的一种工法。直接取土成孔的一种工法。负摩阻力负摩阻力 桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩侧表载作用等原因而产生大

8、于基桩的沉降所引起的对桩侧表面的向下摩擦力。面的向下摩擦力。刚性角刚性角 刚性基础中压力分布角。（桩基础中应注刚性基础中压力分布角。（桩基础中应注意相邻桩的底标高之差应小于桩净距，一般刚性角设计意相邻桩的底标高之差应小于桩净距，一般刚性角设计取取4545。）。）桩的中性点桩的中性点 当桩穿越厚度为当桩穿越厚度为L0L0的高压缩土层，桩的高压缩土层，桩端设置于较坚硬的持力层时，在桩的某一深度端设置于较坚硬的持力层时，在桩的某一深度LnLn以上，以上，土的沉降大于桩的沉降，在该段桩长内，桩侧产生负摩土的沉降大于桩的沉降，在该段桩长内，桩侧产生负摩阻力；阻力；LnLn深度以下的可压缩层内，土的沉降小

9、于桩的沉深度以下的可压缩层内，土的沉降小于桩的沉降，土对桩产生正摩阻力，在降，土对桩产生正摩阻力，在LnLn深度处，桩土相对位移深度处，桩土相对位移为零，既没有负摩阻力，又没有正摩阻力，称该点为桩为零，既没有负摩阻力，又没有正摩阻力，称该点为桩的中性点。的中性点。摩擦桩摩擦桩 在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计。侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计。n端承桩端承桩 在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计。阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计。n小直径桩

10、小直径桩 d250mmd250mmn中直径桩中直径桩 250mmd800mm250mmd800mmn大直径桩大直径桩 d800mmd800mm砼初灌量砼初灌量 水下混凝土浇筑时为稀释、冲散桩底沉水下混凝土浇筑时为稀释、冲散桩底沉渣而要求一定足够数量的混凝土。混凝土初灌量计算公渣而要求一定足够数量的混凝土。混凝土初灌量计算公式：式：V h1dV h1d2 2+KD2h+KD2h2 2 式中式中 V-V-混凝土初灌量（混凝土初灌量（m3m3）；）；h1-h1-导管内混凝土高度，导管内混凝土高度，h1=(h-h2)(m)h1=(h-h2)(m)；h h桩孔深度（桩孔深度（m m）；）；h2-h2-导

11、管外混凝土面高度（导管外混凝土面高度（m m），取），取1.3-1.8 m1.3-1.8 m rw-rw-泥浆密度，泥浆密度，11-12KN/m311-12KN/m3；rc-rc-混凝土密度，混凝土密度，23-24KN/m323-24KN/m3；d-d-导管内径（导管内径（m m）；）；K-K-混凝土充盈系数，取混凝土充盈系数，取1.31.3；D-D-桩孔直径（桩孔直径（m m）。）。钻孔偏斜钻孔偏斜 旋挖施工过程中，施工桩实际轴线与设计旋挖施工过程中，施工桩实际轴线与设计桩孔轴线的偏离称钻孔弯曲，俗称孔斜。桩孔轴线的偏离称钻孔弯曲，俗称孔斜。塌孔塌孔 孔壁土与原生土脱离掉入孔内的现象称为塌孔

12、。孔壁土与原生土脱离掉入孔内的现象称为塌孔。卡钻卡钻 在旋挖钻进过程中，钻具被孔壁卡住，使提钻在旋挖钻进过程中，钻具被孔壁卡住，使提钻或旋转无法正常进行的现象。或旋转无法正常进行的现象。稳定液稳定液 主要用于保持孔壁稳定的液体。主要用于保持孔壁稳定的液体。护筒护筒 主要用于固定桩位、保护孔口、保持孔壁稳定主要用于固定桩位、保护孔口、保持孔壁稳定的筒状体，有钢质护筒和混凝土护筒。的筒状体，有钢质护筒和混凝土护筒。五、旋挖钻进工作原理、特点、适用范围五、旋挖钻进工作原理、特点、适用范围（一）（一）旋挖钻进工作原理旋挖钻进工作原理旋挖成孔旋挖成孔通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥通过钻斗的旋转、挖

13、土、提升、卸土和泥通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。浆置换护壁，反复循环而成孔。浆置换护壁，反复循环而成孔。浆置换护壁，反复循环而成孔。钻进原理钻进原理在伸缩式钻杆自重（含钻斗重）和固定于在伸缩式钻杆自重（含钻斗重）和固定于在伸缩式钻杆自重（含钻斗重）和固定于在伸缩式钻杆自重（含钻斗重）和固定于桅架上的油缸液压压力作用下，利用钻杆和钻斗桅架上的油缸液压压力作用下，利用钻杆和钻斗桅架上的油缸液压压力作用下，利用钻杆和钻斗桅架上的油缸液压压力作用下，利用钻杆和钻斗的旋转，通过动力头旋转切削土体使土屑装满钻的旋转，通过动力头旋转切削土

14、体使土屑装满钻的旋转，通过动力头旋转切削土体使土屑装满钻的旋转，通过动力头旋转切削土体使土屑装满钻斗后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调斗后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调斗后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调斗后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量，经反复循环而成孔。节和钻孔深度的计量，经反复循环而成孔。节和钻孔深度的计量，经反复循环而成孔。节和钻孔深度的计量，经反复循环而成孔。（二）（二）旋挖钻机特点旋挖钻机特点优点优点u自动化程度高、移位灵活方便；自动化程度高、移位灵活方便；u低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快，效率高；低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快

15、，效率高；u采用柴油作为燃料，无需水电，安全性能高；采用柴油作为燃料，无需水电，安全性能高；u无泥浆循环，对环境污染小；无泥浆循环，对环境污染小；u誉为誉为“绿色施工工艺绿色施工工艺”。缺缺点点u因目前旋挖成孔基本采用干成孔方式，无护壁，遇到高因目前旋挖成孔基本采用干成孔方式，无护壁，遇到高回填土、粉土层、较厚流沙层、砂卵石层、孤漂石等复回填土、粉土层、较厚流沙层、砂卵石层、孤漂石等复杂地质条件时，成孔较难杂地质条件时，成孔较难，易造成卡钻、埋钻、钻杆断，易造成卡钻、埋钻、钻杆断裂，缩径、塌孔、夹砂而形成裂，缩径、塌孔、夹砂而形成、类类桩。桩。u因目前桩底扩底工艺尚不成熟（未配备施工可视可控影

16、因目前桩底扩底工艺尚不成熟（未配备施工可视可控影像管理装置），桩端承载力未能充分发挥作用，桩设计像管理装置），桩端承载力未能充分发挥作用，桩设计尺寸需增大。尺寸需增大。u因旋挖机械设备自身无吊装能力，需要吊车、起重机等因旋挖机械设备自身无吊装能力，需要吊车、起重机等起重设备配合浇筑混凝土或安装钢筋笼；需要装载车、起重设备配合浇筑混凝土或安装钢筋笼；需要装载车、挖掘机、渣车配合出土，设备占用量大，场地需宽。挖掘机、渣车配合出土，设备占用量大，场地需宽。n控制难点及重点控制难点及重点u对项目地勘资料的及时性、准确性、完整性要求特高；对项目地勘资料的及时性、准确性、完整性要求特高；u施工准备要求高；施工准备要求高；u旋挖成桩速度快，对项目原材料及半成品供应要求高；旋挖成桩速度快，对项目原材料及半成品供应要求高；u对项目施工组织协调能力要求高；对项目施工组织协调能力要求高；u对项目质量技术管理能力、预判能力要求高；对项目质量技术管理能力、预判能力要求高；u对钻机操作人员技能要求高；对钻机操作人员技能要求高；u桩端沉渣厚度检测可视技术尚待进一步提高；桩端沉渣厚度检测可视技术尚待进一步提高；u施工