全套管鉆孔樁施工工藝工法(后附圖片)

1、 全套管鉆孔樁施工工藝工法前言工藝工法概況全套管鉆孔法也稱為貝諾特工法，是鉆孔樁基礎(chǔ)的主要施工方法之一。配合這個(gè)施工工藝的設(shè)備稱為全套管設(shè)備或全套管鉆機(jī)，由法國(guó)貝諾特公司于20世紀(jì)50年代初開(kāi)發(fā)和研制。日本從1954年引進(jìn)全套管鉆機(jī)，并于20世紀(jì)60年代初由日本三菱重工開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)改造，到80年代形成目前通用的MT系列貝諾特全套管鉆機(jī)。隨著液壓技術(shù)的日臻完善，全套管鉆機(jī)的機(jī)種和施工均有很大發(fā)展。我國(guó)于20世紀(jì)70年代開(kāi)始引進(jìn)此類鉆機(jī)。工藝原理全套管鉆孔法是利用鉆機(jī)裝有液壓驅(qū)動(dòng)的抱管、晃管、壓入（或拔出）機(jī)械，成孔過(guò)程中將套管邊晃邊壓，壓入土中，同時(shí)利用重錘式?jīng)_抓斗在鋼套管中挖掘取土或砂石，直至

2、鋼套管下沉至設(shè)計(jì)深度，成孔后灌注混凝土的同時(shí)，逐節(jié)將鋼套管拔出并拆除。工藝工法特點(diǎn)施工無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，鉆孔過(guò)程中不使用泥漿護(hù)壁，避免了泥漿的加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸，施工現(xiàn)場(chǎng)潔凈清爽，有利于文明施工。鉆孔過(guò)程中采用全套管跟進(jìn)，采用落錘式?jīng)_抓斗挖掘，成樁作業(yè)速度快，孔壁不會(huì)坍塌，成孔質(zhì)量高。鉆孔過(guò)程中不使用泥漿護(hù)壁，避免泥漿污染鋼筋和進(jìn)入混凝土的可能，鋼筋周圍不會(huì)附粘一層泥漿，有利于搞高混凝土對(duì)鋼筋的握裹力，成樁質(zhì)量高；成孔速度快，挖掘深度大，成孔垂直度容易控制。成孔直徑標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)孔率小，與其他成孔方法比較，節(jié)約混凝土，清孔徹底，孔底殘?jiān)伲岣吡藰兜某休d力。適用范圍全套管鉆機(jī)可用于軟土地質(zhì)、普通土層、堅(jiān)

3、實(shí)砂地層、碎石地層以及堅(jiān)硬土層中采用相應(yīng)的鉆挖技術(shù)，完成鉆孔樁成孔，但在孤石、泥巖層或軟巖層成孔時(shí)，成孔效率將顯著降低。當(dāng)?shù)叵滤幌掠泻窦?xì)砂層（厚度5m以上）時(shí)，由于搖動(dòng)作業(yè)使砂層壓密，將造成壓進(jìn)或抽拔套管困難，故應(yīng)避免在有厚砂層的地層中使用。適合于小角度斜樁成孔作業(yè)；采用搭接樁法可用于“樁列式”連續(xù)擋土墻施工。由于在鉆孔過(guò)程中采用通長(zhǎng)套管，特別適合于城區(qū)接近既有建筑地區(qū)的施工4主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.5）鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10415）鐵路橋涵施工規(guī)范（TB10203）鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB10002.1）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/TF5

4、0）公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTGF80-1）工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范（JGG4-80）5施工方法全套管鉆孔樁鉆孔主要用套管鉆機(jī)錘式抓斗進(jìn)行鉆孔施工，抓斗在初始狀態(tài)時(shí)，抓斗瓣呈打開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)套管壓入土中，卷?yè)P(yáng)筒突然放松，抓斗以落錘（自由落體）方式向套管內(nèi)沖入切土。收縮鋼絲繩，提升抓斗。繼續(xù)卷?yè)P(yáng)收縮，抓斗被提出套管。松開(kāi)卷?yè)P(yáng)筒，動(dòng)滑輪靠自重下滑，帶動(dòng)專用鋼絲繩向下。專用鋼絲繩上凸緣滑過(guò)下棘爪斜面，使抓斗松開(kāi)棄土，如此循環(huán)成孔。然后插入鋼筋籠，灌注混凝土而制成樁。6工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程全套管鉆孔樁施工過(guò)程中對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工方法、工藝要求、技術(shù)措施和必

5、要的操作規(guī)程、注意事項(xiàng)及安全、質(zhì)量、工期要求等對(duì)施工人員進(jìn)行交底并討論清楚。施工工藝流程圖見(jiàn)圖1。圖1全套管鉆孔樁施工工藝流程圖操作要點(diǎn)施工準(zhǔn)備掌握數(shù)據(jù)和資料：施工人員應(yīng)事先熟知施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況、墩位、樁位樁長(zhǎng)和樁徑，并請(qǐng)測(cè)量人員放出樁位。清理平整施工場(chǎng)地：施工要有足夠的場(chǎng)地，以便堆放材料和機(jī)械設(shè)備。應(yīng)清除施工場(chǎng)地內(nèi)的一切施工障礙物，如：轉(zhuǎn)移高壓線路和地下管路，清除其他雜物等。場(chǎng)地要平整，以便機(jī)械走行和施工，鉆機(jī)走行區(qū)域的地面土壤承壓應(yīng)力應(yīng)不小于1kg/cm2o樁位放樣，采用全站儀測(cè)設(shè)，確定各樁位的中心樁，并根據(jù)坐標(biāo)放樣，釘好十字護(hù)樁，做好測(cè)量復(fù)測(cè)。鉆機(jī)就位鉆機(jī)就地拼裝，拼裝完后，用水平儀測(cè)

6、量抄平，以枕木墊牢。精確安裝裝管架。移動(dòng)鉆機(jī)使套管中心對(duì)準(zhǔn)樁位，第一節(jié)套管要精確對(duì)位，其位移不得大于2cm，傾斜度不大于0.5%或以下。鉆孔施工操縱鉆機(jī)使套管對(duì)準(zhǔn)預(yù)先在樁位處畫(huà)的同徑圓，位移和傾斜度均符合要求時(shí)，方可進(jìn)行搖晃、推進(jìn)。在套管埋入深度最少50厘米時(shí)方能進(jìn)行挖掘。用落錘式抓斗放入套管內(nèi)進(jìn)行挖土，當(dāng)抓土效率不高而又適應(yīng)于吸泥條件時(shí)，亦可輔之以吸泥的施工方法。保持挖掘過(guò)程的連續(xù)性，小心地進(jìn)行挖掘、搖晃推進(jìn)工作，并經(jīng)常注意套管的傾斜度，直至完成第一節(jié)（套管上口露出地面的高度以方便操作為度）如果確實(shí)需要中斷挖掘施工，應(yīng)繼續(xù)搖動(dòng)套管，防止套管外側(cè)土壤重新固結(jié)抱緊套管，給后續(xù)施工帶來(lái)困難。傾斜鉆

7、機(jī)，用吊機(jī)吊起第二節(jié)套管與第一節(jié)套管接好，重新進(jìn)行挖掘、搖晃推進(jìn)工作，類此往復(fù)循環(huán)，直至設(shè)計(jì)深度。套管的連接方法：套管接頭要用水沖洗干凈，特別是絲扣和螺母孔，沖畢涂上油料。上下節(jié)套管用鎖銷連接，鎖銷要擰緊，其擰緊力矩為2125kgm。每個(gè)接頭用14個(gè)鎖銷螺絲。第二節(jié)套管接好后要測(cè)量糾正傾斜度。在接套管對(duì)位時(shí)不要將手指穿入鎖孔內(nèi)，以策安全。軟土地質(zhì)地層的鉆進(jìn)方法軟土地層左右（標(biāo)貫值N小于5），應(yīng)使套管超前下沉，可超出孔內(nèi)開(kāi)挖面1.01.5m，使落錘抓斗僅在套管內(nèi)挖掘取土，這樣可以很好地控制孔壁質(zhì)量及開(kāi)挖方向。若由于地下水壓力使沙粒從孔底下向上隆起，可向空中投入比重較大的黏土以阻止砂土的上翻。普通

8、土層作業(yè)（標(biāo)貫值N小于612）。對(duì)于一般土層（標(biāo)貫值N小于612），開(kāi)挖時(shí)應(yīng)使套管超前下沉0.3m左右,這是全套管鉆機(jī)最標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)挖方法。堅(jiān)實(shí)砂地層作業(yè)對(duì)于堅(jiān)實(shí)砂地層，由于在這種地層中套管的下沉非常困難的，應(yīng)使用落錘抓斗超前下挖0.20.3m,尤其是對(duì)于地下水位以上的堅(jiān)實(shí)砂層，鉆進(jìn)中應(yīng)將超前挖掘量控制在最小值。碎石地層作業(yè)對(duì)于碎石地層，由于地層中存在碎石，應(yīng)使用落錘抓斗超前下挖0.30.5m,否則套管下壓過(guò)程中可能出現(xiàn)套管傾斜，不易控制套管的垂直度。堅(jiān)硬土層作業(yè)對(duì)于堅(jiān)硬土層，應(yīng)先利用“十字沖擊錘”將硬土層擊碎，再利用落錘抓斗將土塊挖出孔外。此時(shí)也采用抓斗超前下挖的方法，而且超挖深度相對(duì)較大，但不

9、宜超過(guò)十字錘本身的高度，否則會(huì)影響孔壁質(zhì)量。成孔驗(yàn)收每節(jié)套管壓完后，安裝下一節(jié)套管之前，都要停下來(lái)用測(cè)環(huán)或線錐進(jìn)行孔內(nèi)垂直度檢查。不合格時(shí)應(yīng)進(jìn)行及時(shí)糾偏，直至合格才能進(jìn)行下一節(jié)套管施工。清孔，混凝土灌注前應(yīng)檢查孔底沉渣，沉渣厚度超標(biāo)應(yīng)進(jìn)行二次清孔。可采用泥漿泵進(jìn)行清孔。泵管底擬距孔底30cm以上的高處，在吸水的同時(shí)，不斷供水，使套管中的水面大致保持不動(dòng)。安裝鋼筋籠鋼筋籠應(yīng)順直不變形，以免與灌注混凝土導(dǎo)管或套管相掛。為保證鋼筋籠位置正確和設(shè)計(jì)的保護(hù)層，應(yīng)使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)進(jìn)行灌注水下混凝土，并在主筋上每隔23米，在同一截面上設(shè)置鋼筋“耳環(huán)”或其他定位設(shè)施，其外徑不得大于設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定尺寸，以免因

10、摩擦力太大而影響套管上拔或在拔套管時(shí)帶起鋼筋籠。灌注水下混凝土采用導(dǎo)管灌注水下混凝土，要求導(dǎo)管拼接順直，接頭聯(lián)結(jié)牢固，不漏水、不透氣，內(nèi)壁光滑圓順。每根導(dǎo)管使用前，均應(yīng)作試壓和內(nèi)徑通過(guò)檢查。導(dǎo)管長(zhǎng)度要計(jì)算，丈量準(zhǔn)確，長(zhǎng)度的組配要與套管相適應(yīng)，導(dǎo)管組拼要有記錄，以便拆除。導(dǎo)管外壁應(yīng)用油漆畫(huà)上尺度，便于觀察。導(dǎo)管與漏斗連接要牢固，應(yīng)垂直懸掛在孔中心（鋼筋籠中心）。導(dǎo)管下端距離孔底應(yīng)留有一定距離。采用砍球法時(shí)，一般定為40cm。導(dǎo)管安妥后，應(yīng)用檢查錘，通過(guò)檢查，看管中有否雜物，并應(yīng)試球塞（球塞應(yīng)預(yù)先在水中浸泡）。在灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部埋入混凝土的深度一般不小于1米，不大于2米，以免導(dǎo)管拔不動(dòng)。導(dǎo)管

11、隨著混凝土的灌注應(yīng)徐徐提升，邊提升導(dǎo)管，邊測(cè)量混凝土面的標(biāo)高，以免將導(dǎo)管提出混凝土面。水下混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中途停頓，若因機(jī)械發(fā)生故障或其他原因，灌注中斷超過(guò)30分鐘時(shí)，應(yīng)采取相適應(yīng)的補(bǔ)救措施。水下混凝土灌注終了時(shí)，其混凝土面浮漿面應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5米左右，以便清除浮漿后確保柱頂混凝土質(zhì)量。勞動(dòng)力組織作業(yè)人員一天24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，人員配備見(jiàn)表1。表1全套管鉆孔樁施工人員配備序號(hào)崗位名稱人數(shù)1技術(shù)員12領(lǐng)工員13套管鉆機(jī)司機(jī)14吊車司機(jī)15裝載機(jī)司機(jī)16汽車司機(jī)27修理工18鋼筋工49電焊工210混凝土工411混凝土罐車司機(jī)3主要機(jī)具設(shè)備施工過(guò)程中，施工負(fù)責(zé)人應(yīng)會(huì)同有關(guān)人員對(duì)應(yīng)施工機(jī)械

12、裝備進(jìn)行全面檢查完全符合施工、安全要求后方可開(kāi)工。主要機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表2。表2全套管鉆孔樁主要機(jī)具設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量備注1第一節(jié)套管12標(biāo)準(zhǔn)節(jié)套管若干滿足樁長(zhǎng)配置序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量備注3履帶吊1臺(tái)4裝載機(jī)1臺(tái)5自卸汽車2臺(tái)滿足渣土清運(yùn)6真空泵1臺(tái)7鋼筋加工成套設(shè)備1套8混凝土攪拌設(shè)備1套9套管鉆機(jī)1套10混凝土罐車3臺(tái)滿足混凝土運(yùn)輸9質(zhì)量控制易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題鋼筋籠上?。话喂芾щy。保證措施防止鋼筋籠上浮的技術(shù)措施：使用前檢查套管的尺寸，套管提出孔后及時(shí)用水清理干凈；仔細(xì)檢查加工好的鋼筋籠尺寸；鋼筋籠定位卡應(yīng)做成圓弧形；在鋼筋籠長(zhǎng)度方向每2m左右增加一道加強(qiáng)箍筋，增加鋼筋籠的抗變形能力；在鋼筋籠下端焊

13、接一個(gè)鋼筋網(wǎng)片，并在網(wǎng)片上固定兩塊厚約10cm的砼塊，由導(dǎo)管注入的砼積壓在砼塊上，用砼自重防止鋼筋籠的上拱。拔出套管困難處理對(duì)策1拔出困難時(shí)必須搖動(dòng)，故應(yīng)先使其處于容易擺動(dòng)的狀態(tài)。使其操縱轉(zhuǎn)換，開(kāi)始用較小的角度轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著阻力的減小再逐漸慢慢地恢復(fù)正常狀態(tài)，然后再進(jìn)行拔出。2不能拔動(dòng)時(shí)，可考慮其他方法如用油壓千斤頂?shù)劝纬?。如?qiáng)行搖動(dòng)，由于機(jī)械后部滑動(dòng)使機(jī)械處于不穩(wěn)定狀態(tài)，擔(dān)心會(huì)導(dǎo)致擺動(dòng)裝置出現(xiàn)故障和保險(xiǎn)銷的損壞等情況發(fā)生。如處于可拔出狀態(tài)時(shí)，應(yīng)做出連續(xù)拔出的準(zhǔn)備。使機(jī)械方向與套管方向一致地朝向正確方向拔動(dòng)，此時(shí)如套管傾斜時(shí)，應(yīng)使機(jī)械的狀態(tài)與此相應(yīng)地進(jìn)行校正。10安全措施主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析鉆孔過(guò)程中

14、套管不能搖晃、不能拔出。挖掘過(guò)程中出現(xiàn)故障。保證措施套管不能搖晃的故障。1若發(fā)生在挖掘過(guò)程中，如果時(shí)間在八小時(shí)以上時(shí)，應(yīng)將套管拔出到埋入長(zhǎng)度（此長(zhǎng)度為晃動(dòng)前開(kāi)始工作時(shí)的長(zhǎng)度即0.5米）。如果拔管因本機(jī)力量不足時(shí)可用拔管設(shè)備拔出。起重量小于40t的吊機(jī)不能使用。2若發(fā)生在混凝土灌注過(guò)程中，如故障修理時(shí)要有較長(zhǎng)時(shí)間混凝土?xí)蹋ㄒ话銥?3小時(shí)），首先應(yīng)將混凝土導(dǎo)管提升，然后提升套管至（A）的長(zhǎng)度，使能晃動(dòng)，若套管仍在混凝土內(nèi)則將套管刃口提升至混凝土面，此事故系關(guān)系到該樁成敗的大事，處理此項(xiàng)事故時(shí)施工人員應(yīng)及時(shí)向負(fù)責(zé)工程師報(bào)告，并在施工記錄和工程日志上予以詳細(xì)記載。若故障為套管不能拔出：若發(fā)生在挖掘

15、過(guò)程中：要按規(guī)定繼續(xù)搖晃套管（連續(xù)或間隔）。若在灌注混凝土過(guò)程中：應(yīng)暫停（在允許時(shí)間內(nèi)）灌注混凝土，設(shè)法首先提升導(dǎo)管到混凝土面，然后拔出套管，但要取得負(fù)責(zé)工程師的指示。挖掘過(guò)程中出現(xiàn)故障若挖掘部分發(fā)生故障，不能繼續(xù)挖掘時(shí)，應(yīng)繼續(xù)搖晃（連續(xù)或間隔）套管，但要停止推進(jìn)。如果機(jī)械一時(shí)修理不好，而又不采取其它方法取土?xí)r，則除繼續(xù)搖晃套管，不可將套管拔起到埋入長(zhǎng)度后停止搖晃，待機(jī)械修復(fù)后再繼續(xù)搖晃、推進(jìn)和挖掘。11環(huán)保措施全套管鉆機(jī)采用液壓系統(tǒng)，不需配置高壓電源，噪聲影響較低，無(wú)震動(dòng)影響。施工時(shí)采用在導(dǎo)管內(nèi)挖掘取土，避免使用泥漿護(hù)壁，孔內(nèi)所取泥土含水量較低，挖掘取出來(lái)的土方可及時(shí)清運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)泥漿污染環(huán)境的憂慮，對(duì)周邊環(huán)境影響少，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔文明，市區(qū)內(nèi)作業(yè)極為適合。12應(yīng)用實(shí)例12.1工程簡(jiǎn)介某立交橋工程，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)直徑1200及1800，根據(jù)上部荷