旋挖樁施工工藝

旋挖樁施工工藝一、工程概況（1）工程概況

廣州市電視臺新址工程的可建設(shè)用地面積為86232.5m2，先行建設(shè)部分總建筑面積約305164m2，包括1棟20層?xùn)|塔樓，1棟19層西塔樓，2層裙樓和2層地下室，建筑總高度為97.75m，其中采光頂最高點為100.05m。地下室的建筑面積約8.14萬m2，主要為車庫、設(shè)備用房等；兩棟塔樓和群樓的地上建筑面積約22.37萬m2，塔樓主要為電視文化展廊、辦公室、廣播電視用房、電視文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展用房、設(shè)備房等。以上各部分由2層裙樓聯(lián)系在一起，裙樓主要功能為門廳、演播廳、電視文化展廊等。（2）設(shè)計概況

本工程采用大直徑混凝土灌注樁，樁徑為：φ1000、φ1200、φ1400、φ1600、φ1800，φ2200、φ2200（擴(kuò)底至2900mm）、φ2500。鋼筋采用HPB235、HRB335，縱向鋼筋采用焊接?；炷翉?qiáng)度等級為C35。為了加快施工進(jìn)度,計劃小于等于1600mm直徑的部分工程樁采用旋挖鉆孔樁施工。（3）旋挖鉆機(jī)概況旋挖鉆機(jī)各參數(shù)如下：機(jī)器型號及名稱：SWDM22發(fā)動機(jī)：QSL9-C325動力頭最大輸出扭矩：220KN·m最大鉆孔直徑：2000mm最大鉆孔深度：66m主卷揚提升力：180KN主卷揚提升速度：73m/min副卷揚提升力：80KN加壓缸行程：5000mm整機(jī)重量：72T外型尺寸：16245×3360×3365mm旋挖鉆機(jī)全貌鉆頭主卷揚駕駛室副卷揚發(fā)動機(jī)二、施工工藝流程旋挖鉆機(jī)施工鉆孔樁，分土層內(nèi)成孔和巖層內(nèi)成孔兩個部分,分別使用筒狀取土鉆頭和短螺旋碎巖鉆頭直接取土、軟巖進(jìn)行施工,硬巖（微風(fēng)化巖）由沖樁機(jī)進(jìn)行施工，沖進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高。邊取土邊回灌泥漿護(hù)壁，然后安裝鋼筋籠，用豎向?qū)Ч芄嘧⑺禄炷?，從而達(dá)到成樁目的，其主要施工工藝流程圖：

（1）測量復(fù)線：場地平整完畢，根據(jù)設(shè)計樁位平面圖及場地有關(guān)的測量資料，校核場地基準(zhǔn)點、基準(zhǔn)線、測量軸線和樁的位置；在平整好的場地上，再根據(jù)控制點測定樁位中心，并打入鋼筋（露出地面5-10mm）。定位后會同有關(guān)部門和人員，對軸線、樁位進(jìn)行復(fù)核，并做記錄。在復(fù)核符合規(guī)范、設(shè)計要求后方可進(jìn)行施工。全站儀放點（2）護(hù)筒埋設(shè)：護(hù)筒一般采用8～10mm厚的鋼板制作，高度1.50m左右，護(hù)筒的內(nèi)徑較設(shè)計樁徑大300mm，分批埋設(shè)。根據(jù)測量人員放出的樁位中心埋設(shè)護(hù)筒，旋挖鉆機(jī)移位機(jī)對位用擴(kuò)孔器擴(kuò)孔至適當(dāng)深度,然后將護(hù)筒垂直壓入孔內(nèi)，護(hù)筒周邊用粘性土回填壓實，引出的樁位中心控制線，護(hù)筒中心與樁中心偏差不得大于50mm。利用四條鋼筋拉十字線確定護(hù)筒位置旋挖機(jī)可以自身吊裝護(hù)筒護(hù)筒埋設(shè)（3）樁機(jī)就位：旋挖鉆機(jī)行走至設(shè)計樁位處，首先引出樁位中心線，然后再將鉆頭中心對準(zhǔn)樁位中心點，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)員驗收合格后方可進(jìn)行下一道工序施工，樁位偏差必須符合設(shè)計和規(guī)范要求。旋挖鉆機(jī)內(nèi)設(shè)定位系統(tǒng)，如樁位出現(xiàn)偏差可根據(jù)各界面調(diào)整位置，保證樁位準(zhǔn)確和垂直度。

護(hù)筒定位旋挖機(jī)鉆頭移至護(hù)筒中心歸零位置鉆桿位置歸零角度歸零根據(jù)水泡位置調(diào)整鉆機(jī)平整度（4）成孔：a:旋挖鉆機(jī)采用筒式鉆斗鉆機(jī)就位后，調(diào)整鉆桿垂直度，注入調(diào)制好的泥漿，然后進(jìn)行鉆孔。在鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)因地基造成傾斜，應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整以保樁的垂直度偏差達(dá)到設(shè)計要求。當(dāng)鉆頭下降到預(yù)定深度后，旋轉(zhuǎn)鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內(nèi)，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關(guān)閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。鉆機(jī)施工過程中保證泥漿面始終不得低于護(hù)筒底部，保證孔壁穩(wěn)定性。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土和泥漿撐護(hù)孔壁，反復(fù)循環(huán)直至成孔。成孔時，凈孔距小于3米的鉆孔應(yīng)隔孔施工，防止影響已經(jīng)完成的樁質(zhì)量。

b:改善鉆斗護(hù)壁能力旋挖鉆機(jī)施工初期，提升料筒時，發(fā)現(xiàn)提升力顯著增大，有孔壁頸縮現(xiàn)象。經(jīng)過詳細(xì)分析，由于筒式鉆斗完全無護(hù)壁作用，在提升鉆斗時，其下部產(chǎn)生較大負(fù)壓力作用，致使產(chǎn)生“吸鉆”現(xiàn)象，從而造成孔壁頸縮現(xiàn)象。因此，必須對筒式鉆斗進(jìn)行改進(jìn)。在筒壁上加焊4塊雙曲面護(hù)壁鋼板（或增設(shè)導(dǎo)流槽），兩兩對稱布置，為防止升降時碰壞孔壁，鉆頭旋轉(zhuǎn)時雙曲面護(hù)壁鋼板直徑小于孔徑2cm。改善后的鉆斗在提升過程中液壓系統(tǒng)壓力顯著減小，鉆孔頸縮現(xiàn)象得到改善。c:控制鉆斗鉆進(jìn)、提升速度旋挖鉆機(jī)鉆機(jī)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，避免鉆進(jìn)尺度較大，造成埋鉆事故。若鉆機(jī)升降鉆斗時速度過快，鉆斗外壁和孔壁之間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產(chǎn)生較大負(fù)壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現(xiàn)象。所以鉆斗提升時應(yīng)嚴(yán)格控制其速度，鉆斗升降速度保持在0.75－0.80m/s。當(dāng)鉆斗粉砂層或亞砂土層時，其升降速度應(yīng)更加緩慢。

筒式鉆頭人造金剛石鉆頭，專用作堅實巖層鉆挖鉆頭移至護(hù)筒中心通過主卷揚向下鉆挖鉆頭裝滿巖土后向上抽出打開鉆蓋，放出巖土(5)入巖控制終孔入巖要求樁端進(jìn)入微風(fēng)化巖≥1.00m(抗拔樁為≥3.00m)，對于持力層(設(shè)計要求連續(xù)3D)的判斷，按以下方法綜合判定：

a：有關(guān)地質(zhì)資料及設(shè)計的終孔深度根據(jù)業(yè)主提供的地質(zhì)資料，施工單位利用插入法進(jìn)行分析初定巖面及終孔標(biāo)高數(shù)據(jù)，再與監(jiān)理方分析的初始數(shù)據(jù)比較，共同定出較合理的數(shù)據(jù)，然后報設(shè)計審批后，以此作為施工指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。實際施工情況與該數(shù)據(jù)上下出入不超出1m則視為正常情況，則以此實際數(shù)據(jù)作為終孔判定條件；其他情況則需由設(shè)計、監(jiān)理、施工單位共同參考其他情況分析研究確定。b：鉆進(jìn)速度與難度等綜合確定土層、強(qiáng)風(fēng)化判斷標(biāo)準(zhǔn)：在不需加壓情況下使用筒狀取土鉆頭即可鉆進(jìn)，且每小時進(jìn)尺超過8m；中風(fēng)化巖層判斷標(biāo)準(zhǔn)：在加壓（50Bar）情況下使用短螺鉆頭鉆進(jìn)，且每小時進(jìn)尺不超過3m；軟夾層判定:中風(fēng)化巖內(nèi)強(qiáng)風(fēng)化夾層厚度超過30cm時，操作手可根據(jù)進(jìn)尺明顯變化作出判斷，作為入巖深度確定依據(jù)。c：參照已完成樁孔的地層情況相鄰或相近的樁孔進(jìn)行參照比較，作為輔助分析判定條件。初步判別巖樣，如確定為微風(fēng)化即轉(zhuǎn)入沖樁機(jī)施工（6）沖樁機(jī)施工階段由于旋挖鉆機(jī)鉆頭不平整，導(dǎo)致樁底不平。為了使樁底平整，故微風(fēng)化階段轉(zhuǎn)由沖樁機(jī)施工。

沖樁機(jī)就位進(jìn)入微風(fēng)化后沖樁機(jī)施工終孔巖樣判別（7）清孔與鋼筋籠制作、吊裝①清孔的目的。清孔的目的是抽、換孔內(nèi)泥漿，清除孔內(nèi)鉆渣，盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀砂土而降低樁的承載力，確保灌注混凝土的質(zhì)量。終孔檢查后，應(yīng)立即清孔。清孔時應(yīng)不斷置換泥漿，直至灌注水下混凝土。清孔的質(zhì)量要求。清孔的質(zhì)量要求是應(yīng)清除孔底所有的沉淀砂土。當(dāng)技術(shù)上確有困難時，允許殘留少量不成漿狀的松土，其數(shù)量應(yīng)按合同文件的規(guī)定。清孔后灌注混凝土前，孔底500mm以內(nèi)的泥漿性能指標(biāo)：含砂率為8%。比重小于1.25，漏斗粘度不大于28s。清孔方法。根據(jù)設(shè)計要求、地層條件等本次采用的清孔方法有正循環(huán)清孔法、泵吸反循環(huán)清孔法。

下鋼筋籠前清孔②鋼筋籠制作與吊裝要求加強(qiáng)箍設(shè)在主筋內(nèi)側(cè)，縱向鋼筋的接駁應(yīng)采用搭接焊接，焊接長度>10d。主筋的焊接接頭應(yīng)互相錯開，35倍鋼筋直徑區(qū)段范圍內(nèi)的接頭數(shù)不得超過鋼筋總數(shù)的一半,或按規(guī)范要求采用綁扎連接。箍筋間距滿足設(shè)計要求，加強(qiáng)箍間距2000mm，螺旋箍加密區(qū)間距150mm，非加密區(qū)間距300mm。鋼筋籠外側(cè)設(shè)置鋼筋定位環(huán)或混凝土墊塊，以確保鋼筋保護(hù)層厚度70mm。根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范要求，進(jìn)行鋼筋籠制作及檢測設(shè)施的綁設(shè)，鋼筋籠完成并以驗收合格后用吊機(jī)吊放鋼筋籠，并按設(shè)計要求的樁頂標(biāo)高用吊筋固定好鋼筋籠的位置。鋼筋籠制作鋼筋籠起吊鋼筋籠安放安放導(dǎo)管下導(dǎo)管后二次清孔（8）澆筑混凝土水下混凝土采用商品混凝土，強(qiáng)度等級為C35，碎石粒徑應(yīng)作多級級配，并應(yīng)≤4cm。在水下混凝土灌注過程中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計要求施工，各個環(huán)節(jié)互相配合，技術(shù)人員層層把關(guān)，混凝土灌注前應(yīng)會同甲方、監(jiān)理對該樁孔進(jìn)行隱蔽驗收、簽字，合格后方可灌注。水下混凝土灌注采用豎向活節(jié)導(dǎo)管密封剪球法進(jìn)行，具體要求如下：

①把好混凝土的質(zhì)量關(guān)，混凝土灌注前應(yīng)檢查混凝土的質(zhì)量，包括和易性、塌落度，塌落度控制在18～22cm，擴(kuò)散度38～45㎝。塌落度檢驗②灌注前對灌漿設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，導(dǎo)管要求內(nèi)壁光滑，導(dǎo)管的接口處必須設(shè)置止水密封膠圈，確保接頭密封良好。導(dǎo)管應(yīng)便于安拆，并有足夠的強(qiáng)度和剛度。下入導(dǎo)管長度要準(zhǔn)確，導(dǎo)管底距孔底控制在0.3～0.5m。導(dǎo)管灌漿斗③隔水栓：采用隔水鐵板或混凝土包，開灌前用鐵絲固定在灌漿斗口處，以保證混凝土初灌量。隔水鐵板④混凝土初灌量：應(yīng)保證將導(dǎo)管一次性埋入0.80m以上，若采用泵送混凝土必須要用（2-4m3）的灌漿斗，若采用混凝土車直接倒至孔口灌漿則可采用小斗（1m3），第一輛攪拌車在孔口灌注須保證連續(xù)性。

保證混凝土初灌量⑤灌注過程中，設(shè)專人記錄灌注量及測量混凝土面高度，計算埋管深度和應(yīng)拆除的導(dǎo)管長度。導(dǎo)管底端埋入混凝土面以下一般不得小于2m，不宜大于6m。每次起管后的導(dǎo)管埋入混凝土面以下一般保持在2～4m。水下混凝土灌注必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷；商品混凝土兩車間隔時間不得超過1小時。如有間歇，應(yīng)經(jīng)常小范圍上下竄動導(dǎo)管，使混凝土保持流動性，但間歇時間最長不得超過1.5小時。測量混凝土面高度拆導(dǎo)管⑥用測繩測混凝土面至設(shè)計樁頂時，采用撈樣筒撈取混凝土樣確定混凝土面高度，使灌注標(biāo)高符合設(shè)計要求，為保證樁頂?shù)幕炷翉?qiáng)度及避免樁頂混凝土鑿除量過多，灌注混凝土完成面之標(biāo)高比設(shè)計標(biāo)高高出至少0.5m。撈樣桿撈樣以確定混凝土面標(biāo)高三、旋挖施工注意事項(1)由于鉆機(jī)設(shè)備較重，施工場地必須平整、寬敞，并有一定硬度，避免鉆機(jī)發(fā)生沉陷。用磚渣平整場地(2)鉆機(jī)施工中檢查鉆斗，發(fā)現(xiàn)側(cè)齒磨壞，鉆斗封閉不嚴(yán)時必須及時整修。(3)泥漿初次注入時，垂直向樁孔中間進(jìn)行入漿，避免泥漿沿著護(hù)筒壁沖刷其底部，致使護(hù)筒底部土質(zhì)松散。(4)因粘土層中鉆進(jìn)過深易造成頸縮現(xiàn)象，在鉆機(jī)施工時應(yīng)嚴(yán)格一次鉆進(jìn)深度。(5)鋼筋籠或探孔器向孔內(nèi)放置時，應(yīng)由吊車吊起，將其垂直、穩(wěn)定放入孔內(nèi)，避免碰壞孔壁，使孔壁坍塌，在混凝土澆筑時出現(xiàn)廢樁事故。(6)根據(jù)不同地質(zhì)情況，必須檢測清孔后灌注混凝土?xí)r泥漿性能指標(biāo)，確保泥漿對孔壁的撐護(hù)作用。定期檢查鉆頭用吊機(jī)安放鋼筋籠通過控制面板參數(shù)控制每次進(jìn)深卡埋鉆是旋挖鉆機(jī)最易發(fā)生的施工事故，因此，施工過程中應(yīng)采取積極主動的措施加以預(yù)防。當(dāng)鉆機(jī)施工時出現(xiàn)卡埋鉆現(xiàn)象時，采取切實可行的措施及時進(jìn)行處理施工事故。

處理卡埋鉆的方法如下：(1)直接起吊法：采用吊車直接向上起吊即可。(2)鉆斗周圍疏