旋挖钻孔灌注桩工艺.docx

1、旋挖钻孔灌注桩工艺旋挖钻孔灌注桩工艺流程、 操作要点、 质量控制要点及常见事 故的预防和处理一、旋挖钻孔桩的施工特点1、可在水位较高、卵石较大等用正、 反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。2、自动化程度高、成孔速度快、质量高。该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自 动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。其工效是循环钻机的 20 倍，最重 要的是，工程的质量和进度得到了充分的保证。3、伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现 钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。4、环保特点突出，施工现场干净。这是由于旋挖钻

2、机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再 卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上 等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。目前很多城市在 施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文 明施工的水平。5、履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况， 在施工场地内行走移位方便， 机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。6、旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵 石层等地层。7、在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。8、吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。9、自带柴油

3、动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安 全隐患二、适用范围旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵 石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的作 用下钻斗同时回转配合不同钻具，适应于干式（短螺旋） 、湿式（回转斗）及岩 层（岩心钻）的成孔作业。根据不同的地质条件选用不同的钻杆、钻头及合理 的斗齿刃角。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可以适应 微风化岩层的施工。目前，旋挖钻机的最大钻孔直径为 3m,最大钻孔深度达120m,（主要集中在40m以内），最大钻孔扭矩620kNm。三、工艺原理主要是其成孔工艺与其它桩基

4、不同,旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用静态 泥浆护壁钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺,视工地现场地层条件 而定）,是一种无冲洗介质循环的钻进方法,但钻进时为保护孔壁稳定,孔内要 注满优质泥浆（稳定液） 。旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时,依靠钻杆和 钻头自重切入土层,斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土； 遇硬土时,自重力不足以使斗齿切入土层,此时可通过加压油缸对钻杆加压, 强行将斗齿切入土中,完成钻孔取土。钻斗内装满土后,由起重机提升钻杆及 钻斗至地面,拉动钻斗上的开关即打开底门,钻斗内的土依靠自重作用自动排 出。钻杆向下放关好斗门,再回转到孔内进行

5、下一斗的挖掘。旋挖钻机行走机 动、灵活,终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。钢筋笼加工制作、吊放, 后压浆工艺同其它桩基施工。四、工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程4.2施工要点4.2.1泥浆的配比与制备a泥浆的配比 泥浆配比中所用材料作用: 水：稳定液的主要成份；粘土、膨润土：稳定液的主要材料；工业用碱：调节 泥浆 PH 值；重晶石：增加相对密度； CMC ：增加粘性，增加泥皮强度；渗水 防止剂：防止渗水。1粘土用量：配制1m3泥浆按泥浆比重要求，所需粘土重量 q (kg)为式中一 粘土的比重；泥浆的比重； 水的比重。2配浆水用量：配制1m3泥浆所需水用量V (L)3加重剂用量：配制加重泥

6、浆时，加重剂的重量 W(kg)为：式中一加重剂比 重；加重泥浆比重； 原浆的比重。4降底泥浆比重所需含水量 X (m2)式中一原浆体积；一原浆比重；一加水稀 释后的泥浆比重； 水的比重。b、泥浆制备1现场设泥浆池(含回浆用沉淀池及泥浆储备池)一般为钻孔容积的 1. 52. 0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用反铲清理后 放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。制务泥浆的的设备有两种，一 是用泥浆搅拌机，一是有用水力搅拌器。使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器； 使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。2护壁泥浆再生处理：施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥浆与土渣的相对 密度差使土渣

7、产生沉淀以排除土渣的方法。现场设置回收泥浆池用作回收护壁 泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理(加 入适量纯碱和 CMC 改善泥浆性能)经测试合格后重复使用。4.2.2 埋设护筒 桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四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 5 mm10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩 径+20+40cm,高度2.0m,护筒埋设时顶端高出地面 0.3m。上部开设2个溢浆 孔，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，其顶端应高出地

8、面20cm,并保持水平，埋设深度1.8 m,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%4.2.3钻孔定位在桩位复核正确,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；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固 ,钻机导杆中心线、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。4.2.4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

9、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,设专职记录员记录成孔过程的各种 参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录 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；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；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 层则采用慢转速慢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

10、停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。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，以便在施工中进行观测、记 录。钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头 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。钻进成 孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，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 小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。钻进施工时，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。钻进达到要求孔深停钻后

11、，注意 保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。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。成孔深度达到设计要求后，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

12、。从清 孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在 1.5-3h, 般不得超过4h,否则应重新清孔。若不能及时灌注，必须在孔口设安全防护。4.2.5清孔换浆法的清孔时间，以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度。 若使用抽渣法或吸泥法时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆，保持孔内水 位，避免坍孔。4.2.6 钢筋笼制作、吊放 旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快，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。4.2.6.1钢材规格、材质、焊条型号符合设计和规范要求，进料要有材质单、合 格证。4.2.6.2钢筋连接

13、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工丝头，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。4.2.6.3钢筋笼制作允许偏差：主筋间距 0mm，箍筋间距i20mm，直径0mm，长度00mm。426.4主筋保护层50mm,用钢筋耳控制，允许偏差i20mm,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。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。 4.2.6.5钢筋笼存放、运输、吊装时，

14、要谨防变形。4.2.6.6 通长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，笼子吊离地面后，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。用吊车吊 放，入孔时应轻放慢放，人孔不得强行左右旋转，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。4.2. 7 安装导管安放前认真检查导管，保证它有良好的密封性。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

15、漏气、漏 水和变形，是否安放了 “ O形密封圈并涂抹润滑油等。利用吊车将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套（距孔底 0.5m 左右）；全 部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起 3050cm,进行二次清孔。初灌量应保证混凝土扩散后，导管埋入深度不小于 0.8m，为防止混凝土与稳定液混合,在灌注混凝土前,用充气球胆浮于管内。下放导管时, 丝扣要对正、扭紧，不得碰撞钢筋笼，导管直径 300 mm,标准节长3 m，调整长度 0.5m、1.5m、2.0m 各一节。4.2.8 水下浇注混凝土 水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量, 所以在施工中必须注

16、意。4.2.8.1 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。4. 2 . 8 . 2采用商品砼,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1822cm,扩散度为34cm 45cm。4.2.8.3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。4.2.8.4导管埋深：要保持在2-6m，严禁导管提出砼面，设专职人员测量导管内 外砼高差,确保灌注连续并填写水下砼灌注记录。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 4.2.8.5 在确认初存量备足后，即可开始灌注，借助砼重量排除导管内的泥浆， 首次浇灌时，初灌量应将导管底端能一次埋入 0.81.2m并且导管内存留的混凝 土高度