機械旋挖成孔灌注樁施工工藝設(shè)計

1、.旋挖成孔灌注樁.一、一般規(guī)定1旋挖成孔施工具有低噪音、低振動、扭矩大、成孔速度快、自帶動力、無泥漿循環(huán)等特點，適用于對噪音、振動、泥漿污染要求嚴的場地施工。2適用地層：除基巖、漂石等地層外，一般地層均可用旋挖方法成孔。3成孔直徑一般為6003000mm，一般最大孔深達76m。4多用于大型建（構(gòu)）筑物（如大型立交橋、工業(yè)與民用建筑）基礎(chǔ)樁、抗浮樁及用于基坑支護的護坡樁等。二、材料要求1預攪拌混凝土：坍落度一般要求為180200mm，和易性及標號符合設(shè)計要求，常用標號為c20c40。2鋼筋：品種和規(guī)格均符合設(shè)計要求，并有出廠合格證及復試合格報告。3墊塊：用1：3水泥砂漿埋22#火燒絲提前預制或用

2、水泥砂漿做成輕式預制塊或采用塑料卡。4火燒絲：規(guī)格1822#。.5蓋板：蓋孔使用。6鉆機耗材：液壓油、齒輪油、潤滑油、柴油、鋼絲繩、斗齒、齒座、銷墊等符合要求。7泥漿制備材料；膨潤土、純堿、外加劑等符合要求。三、主要機具一般采用進口或國產(chǎn)旋挖鉆機及與之相配套的各類鉆頭、泥漿泵、泥漿管、導管、電焊機、測繩等。1旋挖鉆機：目前國內(nèi)常用旋挖鉆機主要有意大利r-208、r-312、r-412、r-516、r-618、r-622、r-725、r-825、r-930，德國bg-15、bg-18、bg-22、bg-25及日本的旋挖鉆機。表1旋挖鉆機主要技術(shù)性能參數(shù)表鉆機型號最大鉆孔直徑（mm）最大孔深（m）

3、最大扭矩（knm）主卷揚最在起拔力（kn）副卷揚最大起拔力（kn）發(fā)動機最大功率（kw）整機重量（t）r-4121500551221506516948r-5162000/150041/611651707522460r-62225007720120014030070bg-151800521721608014852bg-1818006420523380148702鉆桿：旋挖鉆機常用鉆桿有傳動鍵伸縮式圓鉆桿和伸縮式方鉆桿。傳動鍵伸縮式圓鉆桿雙分為機鎖式、摩阻式和多鎖式。3旋挖鉆斗：旋挖鉆機常用鉆斗有：底開式鉆斗、半合式鉆斗、銷定式鉆斗，其中底開式最為常見，分為普通單蓋和撈砂雙層底式。.4斗齒：常用的

4、有楔形及彎角齒套兩種，切削角為3555，小切削角適用于軟土層鉆進，彎角齒套切削角為6070，適用于硬土層鉆進。5導管：宜用厚壁絲扣連接的鋼導管，規(guī)格有200、250、300、350等，且密封性良好。6測繩：要求標準點牢固，繩體伸縮性低。四、作業(yè)條件（一）熟悉工程圖紙和工程地質(zhì)資料，踏勘施工現(xiàn)場。檢查設(shè)計圖紙是否符合國家有關(guān)規(guī)范，圖紙表示是否明確無誤，掌握地表、地質(zhì)、水文等勘察資料，場地要平整，且地耐力不少于100kpa,施工樁點5m以內(nèi)應無空中障礙。（二）根據(jù)用量選擇合適的管道供水，并選擇合適的配電。（三）鉆頭、鉆桿以及鋼絲繩長度的選取，依據(jù)地層條件不同選擇不同鉆頭與鉆桿，一般機鎖式鉆桿適用堅

5、硬地層，而摩阻式鉆桿適于一般較軟地層。鋼絲繩長度選擇可按如下公式確定：鋼絲繩長度=孔深+機高+1520m。（四）消耗材料的物資準備，包括：鉆機配套的潤滑油、液壓油、柴油、鋼絲繩、斗齒等各種零部件的購買或預訂；工藝要求上需要準備的膨潤土、純堿及各種泥漿外加劑、護筒、電焊機、各種管線、電纜線等。（五）現(xiàn)場布置與設(shè)備調(diào)試：設(shè)計總平面圖，并依據(jù)平面圖進行布置，搭建臨時設(shè)施，砌筑深層次池，泥漿池大小一般為鉆孔體積的1.52倍，高約1.5m。對鉆機和各種配套設(shè)施進行安裝調(diào)試，確保其安全可靠性及完好性。（六）清除障礙物：特別注意空中設(shè)施如高壓輸電線、電纜等。施工前要收集場地作業(yè)面地下的各種設(shè)施，包括電纜、管

6、線、枯井、防空洞、地下管道、古墓、暗溝等，事先標識或拆除處理完畢。五、施工工藝.（一）旋挖成樁灌注樁施工工藝流程圖。如圖13.5.1。（二）鉆機安裝就位：要求地耐力不小于100kpa,履盤座落的位置應平整，坡度不大于3，避免因場地不平整，產(chǎn)生功率損失及傾斜位移，重心高還易引發(fā)安全事故。（三）拴樁：樁位置確定后，用兩根互相垂直的直線相交于樁點，并定出十字控制點，做好標識并妥加保護。（四）對準樁位：首先調(diào)整旋挖鉆機的桅桿，使之處于鉛垂狀態(tài)，讓鉆斗或螺旋鉆頭對正樁位。（五）埋設(shè)護筒：定出十字控制樁后，可采用鉆機進行開孔鉆進取土，鉆至設(shè)計深度，進行護筒埋設(shè)，護筒宜采用10mm以上厚鋼板制作，護筒直徑應

7、大于孔徑200mm左右，護筒的長度應視地層情況合理選擇。護筒頂部應高出地面200mm左右，周圍用粘土填埋并夯實，護筒底應座落在穩(wěn)定的土層上，中心偏差不得大于50mm。測量孔深的水準點，用水準儀將高程引至護筒頂部，并做好記錄。.下入長套管注入穩(wěn)定液下入鉆斗旋挖鉆進套管跟進鉆機安裝就位栓樁，對正孔位鉆斗或短螺旋鉆開孔提鉆，埋設(shè)孔口護筒泥漿穩(wěn)定液配制驗護筒孔內(nèi)注入泥漿穩(wěn)定液下入鉆斗、旋挖鉆進提鉆、卸土、鏟車運土鉆至設(shè)計標高，改用撈砂鉆頭斗清孔驗孔鋼筋籠制作.下鋼筋籠測沉渣.圖13.5.1（六）泥漿制作：采用現(xiàn)場泥漿攪拌機制作，宜先加水并計算體積，在攪拌下加入規(guī)定的膨潤土，純堿以溶液的方式在攪拌下徐徐

8、加入，攪拌時間一般不少于3min，必要時還可加入其他外加劑如增粘降失水劑、重晶石粉增大泥漿比重，鋸末、棉子等防止漏漿。制備泥漿的性能指標如下表。制備泥漿性能指標項目比重粘度性能指標1.041.181825s檢驗方法泥漿比重計500/700漏斗法.固相含量膠體率含砂率ph值.6%8%95%2%79ph試紙（七）旋挖鉆進成孔。1鉆頭著地，旋轉(zhuǎn)，鉆進。以鉆具鉆頭自重和加壓油缸的壓力作為鉆進壓力，每一回次的鉆進量應以深度儀表為參考，以說明書鉆速、鉆壓扭矩為指導，進尺量適當，不多鉆，也不少鉆。鉆多，輔助時間加長，鉆少，回次進尺小，效率降低。2當鉆斗內(nèi)裝滿土、砂后，將其提升上來，注意地下水位變化情況，并灌

9、注泥漿。3旋轉(zhuǎn)鉆機，將鉆斗內(nèi)的上卸出，用鏟車及時運走，運至不影響施工作業(yè)為止。4關(guān)閉鉆斗活門，將鉆機轉(zhuǎn)回孔口，降落鉆斗，繼續(xù)鉆進。5為保證孔壁穩(wěn)定，應視表土松散層厚度，孔口下入長度適當?shù)淖o筒，并保持泥漿液面高度，隨泥漿損耗及孔深增加，應及時向孔內(nèi)補充泥漿，以維持孔內(nèi)壓力平衡。6鉆遇軟層，特別是粘性土層，應選用較長斗齒及齒間距較大的鉆斗以免糊鉆，提鉆后應經(jīng)常檢查底部切削齒，及時清理齒間粘泥，更換已磨鈍的斗齒。鉆遇硬土層，如發(fā)現(xiàn)每回次鉆進深度太小、鉆斗內(nèi)碎渣量太少，可換一個較小直徑鉆斗，先鉆一小孔，然后再用直徑適宜鉆斗擴孔。7鉆砂卵礫石層，為加固孔壁和便于取出砂卵礫石，可事先向孔內(nèi)投入適量粘土球，

10、采用雙層底板撈砂鉆斗，以防提鉆過程中砂卵礫石從底部漏掉。8提升鉆頭過快，易產(chǎn)生負壓，造成孔壁坍塌，一般鉆斗提升速度可按下表推薦值使用。鉆斗升降速度推薦值.裝滿渣土空鉆斗裝滿渣土空鉆斗樁徑樁徑鉆斗提升升降鉆斗提升升降（mm）（mm）7001200（m/s）0.9730.748（m/s）1.2100.83013001500（m/s）0.6280.575（m/s）0.8300.8309在樁端持力層鉆進時，可能會由于鉆斗的提升引起持力層的松馳，因此在接近孔底標高時應注意減小鉆斗的提升速度。（八）清孔：因旋挖鉆用泥漿不循環(huán)，在保障泥漿穩(wěn)定的情況下，清除孔底沉渣，一般用雙層底撈砂鉆斗，在不進尺的情況下，回

11、轉(zhuǎn)鉆斗使沉渣盡可能地進入斗內(nèi)，反轉(zhuǎn)，封閉斗門，即可達到清孔的目的。（九）鋼筋籠制作，按設(shè)計圖紙及規(guī)范要求制作。一般不超過29m長可在地表一次成型，超過29m，宜在孔口焊接。（十）下鋼筋籠：鋼筋籠場內(nèi)移運可用人工抬運或用平車加托架移運，不可使鋼筋籠產(chǎn)生永久性變形；鋼筋籠起吊要采用雙點起吊，鋼筋籠大時要用兩個吊車同時多點起吊，對正孔位，徐徐下入，不準強行壓入。（十一）下導管：導管連接要密封、順直，導管下口離孔底約3ocm即可，導管平臺應平整，夾板牢固可靠。（十二）澆注混凝土：1鋼筋籠、導管下放完畢，作隱蔽檢查，必要時進行二次清孔，驗收合格后，立即澆注混凝土。2使用預拌混凝土應具備設(shè)計的標號，良好的

12、和易性，坍落度宜為180220mm。3初灌量應保證導管下端埋入混凝土面下不少于0.8m。4隔水塞應具有良好的隔水性能，并能順利排出。5導管埋深保證26m，隨著混凝土面上升，隨時提升導管。6混凝土灌至鋼筋籠下端時，為防止鋼筋籠上浮，應采取如下措施，在孔口固定鋼筋.籠上端；灌注時間盡量縮短，防止混凝土進入鋼筋籠時流動性變差；當孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋籠12m時，應適當提升導管，減小導管埋深，增大鋼筋籠在下層混凝土中的埋置深度。7灌注結(jié)束時，控制樁頂標高，混凝土面應超過設(shè)計樁頂標高300500mm，保障樁頭質(zhì)量。（十三）冬雨季施工。1雨季施工的要求：露天使用的電氣設(shè)備、閘箱的防雨措施可靠，放置較高位置，

13、電焊機等導電設(shè)備應加護雨罩。電氣設(shè)備的接地保護牢靠，漏電保護裝置靈敏，操作人員應使用絕緣工具。旋挖鉆機雨季施工應有防雷接地，并定期檢查。檢查有無地基塌陷情況，在旋挖鉆機行走時，務必避開塌陷地段。2冬季施工的要求：鉆機上、下拖板時，應有防滑措施，避免側(cè)滑引起安全事故。設(shè)備保養(yǎng)過程中，衣著靈便，高空作業(yè)時系好安全帶。水管泥漿管不用時，應清理干凈，整好存放，防止凍冰。注意觀察護筒周圍土層情況，防止因泥漿浸泡而化凍，發(fā)生坍孔事故。施工現(xiàn)場辦公區(qū)、生活區(qū)所用取暖裝置均應安全、可靠。六、質(zhì)量標準1施工前應對水泥、砂、石子（如現(xiàn)場攪拌）、鋼材等原材料進行檢查，對施工組織設(shè)計中制定的施工順序、監(jiān)測手段（包括儀

14、器、方法）也應檢查。2施工中應對成孔、清渣、放置鋼筋籠、灌注混凝土等進行全過程檢查，嵌巖樁必須有樁端持力層的巖性報告。3施工結(jié)束后，應檢查混凝土強度，并應做樁體質(zhì)量及承載力的檢驗。4混凝土灌注樁的質(zhì)量檢驗標準應符合表1、2的規(guī)定。表1混凝土灌注樁鋼筋籠質(zhì)量檢驗標準（mm）.項主序1檢查項目主筋間距允許偏差或允許值10檢驗方法用鋼尺量控項目2長度100用鋼尺量一般12鋼筋材質(zhì)檢驗箍筋間距設(shè)計要求20抽樣送檢用鋼尺量項3直徑10用鋼尺量目表2混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗標準允許偏差或允許值項序檢查項目單位數(shù)量見gb502022002表檢驗方法基坑開挖前量護筒，開挖主控項1樁位5.1.4后量樁中心只深不淺，

15、用重錘測，或測鉆桿，套管長度，嵌巖2孔深mm300目樁應確保進入設(shè)計要求的嵌巖深度.按基樁檢測技術(shù)規(guī)范。如鉆芯取樣，大直徑嵌3樁體質(zhì)量檢驗按基樁檢測技術(shù)規(guī)范巖樁應鉆至樁尖下500mm45混凝土強度承載力設(shè)計要求按基樁檢測技術(shù)規(guī)范見gb502022002表試件報告或鉆芯取樣送檢按基樁檢測技術(shù)規(guī)范測套管或鉆桿，或用超聲1垂直度5.1.4見gb502022002表波探測，干施工時吊垂球井徑儀或超聲波檢測，干2樁徑5.1.4施工時用鋼尺量泥漿比重（粘土或用比重計測，清孔后在距31.151.210一般沙性土中）泥漿面標高（高于孔底500mm處取樣m0.51.0目測項目地下水位）沉渣厚度：端承樁mm50用

16、沉渣儀或重錘測量摩擦樁鋼筋籠安裝深度mmmm150100用鋼尺量8混凝土充盈系數(shù)1檢查每根樁的實際灌注量+30水準儀，需扣除樁頂浮漿9樁頂標高mm-50層及劣質(zhì)樁體七、成品保護.1成孔的保護，若灌注不及時，應將孔內(nèi)注滿優(yōu)質(zhì)泥漿，孔口用蓋板蓋好，防止行人及雜物掉入孔內(nèi).2鋼筋籠的保護，雨天應覆蓋防止雨淋，防止鋼筋生銹，地面應平整，防止鋼筋籠變形，不能直接放于潮濕的地面.3成樁的保護，旋挖成孔灌注施工完畢，樁頭應進行保護，冬季時要有防凍措施八、注意事項1主機傾覆.旋挖鉆機底盤一般采用挖掘機或履帶吊車的底盤，加之二十米高立柱和十幾米高的凱式鉆桿，使整機重心升高，穩(wěn)定性降低.如果地耐力不均勻，移機過程

17、中兩條履帶產(chǎn)生不均勻沉降，例如一條履帶經(jīng)過廢棄泥漿坑及填土而墜落，即產(chǎn)生側(cè)向傾倒。或由于用副卷揚起吊重物，在報警裝置失靈情況下，起吊力矩大于抗傾覆力矩，導致主機傾倒。預防措施是：移機時摸清地形，嚴禁盲目起車行走；起吊重物時，一定要在起吊允許范圍內(nèi)，且重物位于鉆機正前方。.2主繩斷裂。由于主繩過度磨損，起下鉆不均勻產(chǎn)生沖擊和震動，導致主繩斷裂要經(jīng)常檢.查主繩磨損情況，操作平穩(wěn)可靠，萬一發(fā)生斷繩事故，應立即處理，以防發(fā)生埋鉆事故3坍孔.旋挖成孔灌注樁施工大多在第四紀松散地層，坍孔是灌注樁施工中最為常見的事故.主要原因有：泥漿穩(wěn)定液選擇不當，護筒埋設(shè)不當，水頭壓力不夠等.預防措施有：鉆進前即選擇與地

18、層相適應的泥漿穩(wěn)定液護壁鉆進.護筒應埋置在穩(wěn)定地層，周圍用粘土搗實，埋置位置應與孔位同心.松散的粉砂層鉆進時，應適當控制進尺速度，輕壓慢進.終孔后，做灌注混凝土準備工作時，仍應保證足夠的補水量.4埋鉆.埋鉆事故一般發(fā)生在坍孔、卡鉆、主繩斷裂等事故發(fā)生之后，原因主要有：泥漿性能與地層要求不相適應，產(chǎn)生坍孔后發(fā)生埋鉆；卡鉆、主繩斷裂等事故處理時間過長，產(chǎn)生大量沉淀引起埋鉆。發(fā)生埋鉆事故后，可采用輔助提升法、氣舉松動法或近旁鉆孔法進行處.理。5孔斜。產(chǎn)生孔斜的原因是鉆進松散地層中遇有較大圓滑弧石或探頭石，將鉆具擠離鉆孔軸線，鉆具由軟地進入硬地層或粒徑差別太大的砂礫層時，鉆頭所受阻力不均，導致鉆具偏斜