江西地质旋挖桩施工工艺及质量保证措施要点.docx

1、江西地质旋挖桩施工工艺及质量保证措施要点 旋挖桩施工工艺及质量保证措施 一、施工工艺 1、工艺原理 ：旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上，以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需要的大功率电源，利用筒式钻斗底部的斗齿，在液压油缸的加压下钻进，切削土体，并压入容器内，然后由钻杆提出筒式钻头，至孔口后快速回转倒土。护壁泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素等根据地质情况按一定比例配置而成，并随着旋挖钻进用泥浆泵持续注入孔内，起到静压护壁作用，以保证水头压力，如此反复循环完成成孔作业。成孔达到设计深度和质量要求后，安装钢筋笼和导管，灌注水下混凝土。工艺框图如图所示： 由流程图可知，旋挖钻孔灌

2、注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆，在钻孔过程中，要制备符合性能指标的泥浆，同时要 及时补充泥浆，以确保孔内水头压力，防止塌孔。 2、施工操作要点 （1）桩位的测量放样 采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。桩位用直径10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。 （2）埋设护筒 护筒的作用为固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。 a、护筒的要求

3、护筒选用整体式钢制护筒，壁厚58mm，高度3m，内径180cm。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。由于整个钻孔桩处于黄河高漫滩区，地下水位较高，故在施工前先用水平仪测出原地面标高、地下水位的高度，在埋设护筒时，护筒的顶端均高出地下水位2.0m以上，以增加孔内水头压力。 b、护筒的埋设 在埋设护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端部临时连接一扩孔器，使成孔直径可达 165cm，深度略小于护筒的埋深

4、，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中，从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15分钟。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，则将其四周用粘土填实，准备下一道工序的施工。 （3）钻孔 a、钻机就位 旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。 b、调制泥浆:根据地层情况，科学合理的选用泥浆，可以

5、采用钻孔桩的废弃泥浆，也可以采用粘土配置，如果地层复杂可以配置化学浆液。 c、泥浆循环系统的布置 根据现场实际情况，在每六排墩身中间场地设置一个造浆池和泥浆净化、循环系统，具体布置如下图所示： d、钻进 当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳,提斗要慢，特别是在孔口58m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。同时，做好整个过程中的钻进记录，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度。在钻孔过程中，根据

6、不同的地质情况，主要用了以下四种钻头：挖土钻头、挖砂钻头、筒钻、螺旋钻头。其成孔性能如下： 、挖土钻头：是最常用的钻头，在钻头底部有两扇仅可向斗内方向打开的合叶门。当钻进时，斗齿切削孔底土，经合叶门将土压入斗中，当回次进尺完成提升钻头时，斗内的土在自重作用下将两扇门关紧，防止土掉入孔内。出孔口后，通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆，使合叶门打开到出斗中土。 、挖砂钻头：用于钻进砂性土地层，也可用于孔底清渣。整体结构与挖土钻头基本一样，只是在底部为双层，双层底可以相对旋转一个角度，实现进土口的打开与关闭。钻进时进土口为打开状态；进尺结束，钻头反向旋转一个角度，进土口关闭，钻头成完全密封状态，将土取

7、出。这主要是基于砂性土无粘结力而设计。 、筒钻：整体结构与挖土钻头基本一样，只是底部没有封口。主要用于施工孔内的两层胶结岩层，该岩层整体性好，强度大，利用桶钻的剪压作用，破坏岩层的整体性，从而达到进尺的目的。与螺旋钻配合使用效果更佳。 、螺旋钻头：依靠螺旋叶片之间的空间收集从孔底切削的土体，主要用于钻进胶结层，由小及大，循序渐进，达到破坏胶结层的整体性，从而达到进尺的目的。与桶钻配合使用效果更佳。另外，对于粘性土，特别适宜干法钻进。 弃渣外运与钻进同步进行，每从孔内出几桶钻渣，就用装载机及时的外运至弃渣场，以减少现场施工干扰，减少弃渣对桩孔的压力，确保施工现场的文明和质量安全。 e、清孔、检孔

8、、成孔验收 清孔：根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高，计算出钻孔深度，用测绳检测孔深，到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣，直到其厚度符合规范和设计要求，然后注入纯度较高的化学泥浆，置换出孔内的钻孔泥浆，保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要。 检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用22的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（150cm），长度为6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩

9、成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。 成孔验收：成孔达到质量标准后，即可进行下一到工序的施工。 （4）钢筋笼的制作和安装 a、钢筋笼、声测管的加工制作:钢筋笼的加工和制作集中在钢筋加工场进行。钢筋的主筋接头采用对焊、单面焊接两种焊接方法。在施工过程中，电焊工必须持证上岗。钢筋笼的制作采用加劲筋成型法，具体方法是：制作时，按设计尺寸做好加劲筋（圆形箍圈），用石笔标出主筋的位置，把主筋摆放在平整的工作平台上，并用石笔标出加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板尺校正加劲筋和主筋的垂直度，然后点焊。

10、在一根主筋上焊好全部加劲筋后，人工转动钢筋骨架，将其余主筋逐根照上法焊好。然后吊起钢筋笼放于支架上，套上盘条筋，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，再对整个钢筋笼进行加固焊接。 声测管每根钻孔桩设三根，呈等边三角形布置，绑扎在钢筋笼的内侧，底部用钢板焊接堵死以防漏水。随钢筋笼同时安装，每吊放好一节钢筋笼后，对检测管内充水，看其水位是否下落，以判断检测管的严密性，确保浇注混凝土时不漏浆。 b、钢筋笼的运输和吊装 成型的钢筋笼用专用平板车运至孔口。钢筋笼的吊装用16t（20t）吊车来完成，采用二点起吊的方法。第一吊点设在钢筋笼顶部的加劲箍处，第二吊点设在骨架长度的中部偏下。起吊时，先起第一吊点，使

11、骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面一定高度后，第二吊点停止起吊，继续提升第一吊点。随着第一吊点不断上升，慢慢的放松第二吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。人工配合把钢筋笼扶正后慢慢放入孔内，同时解除第二吊点。钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下到钢筋笼顶部的加劲箍处，用40钢轨穿过加劲箍的下方，将骨架稳定的支撑于孔口临时平台上，再按照上述方法起吊第二节钢筋笼。轴线与第一节对准后，进行钢筋接头连接。以此类推，直到全笼完成。用4根20的钢筋与钢筋笼的主筋相焊接并与孔口型钢连接固定后，通过预埋在护筒四周的四个护桩打一道十字线，钢筋笼的4根定位钢筋再打一道十字线，通过二道十字线对钢筋笼进

12、行定位。二道十字线的交叉点如果在同一铅垂线上，则钢筋笼位置居于钻孔桩的中心。二个交叉点在水平面上的投影的最大误差不大于20。定位合格后，通过护筒顶标高，推算钢筋笼入护筒深度并准确安装定位。 （5）导管安装 a、导管的选用和检查 导管采用直径258mm、壁厚4mm的无缝钢管，每节2.62m，底节4m，配2节1m，2节1.5m的短管，用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前，首先检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。再进行水密承压和接头抗拉实验，以检查导管的密封性能、接头抗拉能力。具体实验方法

13、如下: 平整好场地，每隔一米铺设方木一根并找平。 在方木上安装放置导管，每五根连成一体，上好前、后封盖。 向拼装好的导管内灌入70的水，然后接好输风管，输入计算好的风压力，经计算为9个大气压（即 895kpa）。 具体计算过程如下： p1hc-2w 1混凝土的重度，取124kn/m3 hc导管内砼最大高度，取hc40m（桩长的2/3） 2井孔内泥浆的重度，取21.08kn/m3 hw井孔内泥浆的深度，取hw60m。 p导管可能受到的最大压力（kpa） 则： p2440-1.0860895.2kpa 化为大气压：p895.2103/1.011058.9个大气压 将导管在恒压下前后滚动，并持压15

14、min，观察其接口处是否漏水、周身是否有变形，来验证导管的密封性、承压和抗拉性能。 b、导管长度的计算和吊放 以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并欲留30-50cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊机，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。 (6）混凝土的灌注 a、混凝土的浇注过程 水下混凝土的灌注应该在最短的时间内完成。 导管下好后，根据孔内泥浆指标和沉淀层厚度进行必要的二次清孔，确保混凝土浇注的顺利进行。首批混凝土的灌注要满足如下几点要求： 首次封底砼方量需达到规范埋管要求，

15、初灌斗根据这个要求加工。 封底后导管有1.0m以上的埋深，导管内有一部分砼填充。 储料斗的底部要设置一道隔水栓。 在灌注时，用汽车吊的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满混凝土后，用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出，使混凝土在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作，之后，应连续、紧凑的进行灌注，严禁中途停工。 在灌注混凝土的过程中，每灌注一盘后，及时用测绳检测混凝土面的上升高度，计算出导管在混凝土中的埋深，一般情况下导管的埋深控制在2-6m，即拆导管前埋深不大于6m，拆导管后埋深不小于2m。每次拔管一根，每根导管的长度为2.62m，要遵循“勤拔少拔”的原则，不能通过增加导

16、管埋深来每次拔两根或两根以上的方法来减少拔管次数。当混凝土灌注到距桩顶设计标高还有4.5m左右的距离时，现场技术人员及时的计算出还需要的混凝土数量，并通知拌和站按需要量拌制以减少浪费。为保证桩顶砼质量，在施工中必须要求比桩顶设计标高超灌100cm以上，同时用“掏筒”探测砼质量，确认合格后方可提出导管，结束混凝土的灌注工作。 b、混凝土首灌量的计算 vd2/4（h1h2）d2/4h1 v灌注首批混凝土所需数量（m3） d桩孔直径（m），取d1.5m h1桩孔底至导管底端间距，取h10.3m h2导管初次埋置深度(m)，取h21.0m d导管内径（m），取d0.3m h1桩孔内混凝土达到埋置深度1

17、.0m时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度，按保守点取h130m， 二、质量控制措施 1、提高成孔质量、防止塌孔 在松散的杂填土层和流砂层成孔时，加大泥浆比重，增加粘度，以便形成较好的孔壁。 2、严格控制，保证桩孔垂直度 经常安排专人检查维修钻机各部件，测定其垂直度与电子测试仪数据相符。用检孔器对桩孔垂直度进行复检。 3、保证钢筋笼和导管的垂直度，防止导管挂笼。 钢筋笼焊接完成后，起吊一定高度，用3m靠尺检查相接两段笼的平直度。导管每根连接完成后，扶正中心，缓慢地下放入孔中，防止撞击孔壁或导管斜插入笼中。 4、加强砼试件制作的合格性，确保混凝土的强度符合要求。 桩身砼的抗压强度应符合设计

18、规定，每根桩做3-4组混凝土试件，并根据28天强度判定其质量。 5、检测手段 桩位偏移用直尺进行测量。 桩的成孔深度用测绳测量。 桩的垂直度用检孔器测量。 泥浆比重用比重计测定，泥浆稠度用漏斗粘度计测定，含砂量用含砂计量器测定，沉渣厚度用测绳来相对测定。 桩身完整性和桩基砼质量采用探测器超声波检测。 八、安全控制措施 1、建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。 2、强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。 3、钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。 4、在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志，严禁人员靠近跨越。 5、非电工不准随意拆卸或修理电器设备，对过路电缆应深埋或架空。 6、搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。 7、成孔后的孔口要设盖，成桩后的负孔要及时回填，防止人、物掉入孔中。