2022年机械旋挖成孔灌注桩施工工艺.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 旋 挖 成 孔 灌 注 桩名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、一般规定1 旋挖成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、自带动力、无泥浆循环等特点,适用于对噪音、振动、泥浆污染要求严的场地施工；2 适用地层：除基岩、漂石等地层外,一般地层均可用旋挖方法成孔；3 成孔直径一般为6003000mm,一般最大孔深达76m；4 多用于大型建（构）筑物（如大型立交桥、工业与民用建筑）基础桩、抗浮桩及用于基坑支护的护坡桩等；二、材料要求1 预搅拌混凝土：坍落度一般要求为

2、 为 C20 C40；180200mm,和易性及标号符合设计要求,常用标号2 钢筋：品种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及复试合格报告；3 垫块：用1：3 水泥砂浆埋22#火烧丝提前预制或用水泥砂浆做成轻式预制块或采纳塑料卡；4 火烧丝：规格 1822#；5 盖板：盖孔使用；6 钻机耗材：液压油、齿轮油、润滑油、柴油、钢丝绳、斗齿、齿座、销垫等符合要求；7 泥浆制备材料；膨润土、纯碱、外加剂等符合要求；三、主要机具一般采纳进口或国产旋挖钻机及与之相配套的各类钻头、泥浆泵、泥浆管、导管、电 焊机、测绳等；1 旋挖钻机：目前国内常用旋挖钻机主要有意大利R-208、 R-312 、R-412 、

3、 R-516、 R-618、R-622、R-725、R-825、R-930,德国 BG-15、BG-18、BG-22、BG-25 及日本的旋挖钻机；名师归纳总结 表 1 旋挖钻机主要技术性能参数表R-622 BG-15 BG-18 第 2 页,共 10 页钻机型号R-412 R-516 最大钻孔直径（ mm）1500 2000/1500 2500 1800 1800 最大孔深（ m）55 41/61 77 52 64 最大扭矩（ kNm）122 165 201 172 205 主 卷 扬 最 在 起 拔 力150 170 200 160 233 - - - - - - -精选学习资料 - -

4、- - - - - - - （kN）副 卷 扬 最 大 起 拔 力65 75 140 80 80 （kN）发动机最大功率（kW）169 224 300 148 148 整机重量（ T）48 60 70 52 70 2 钻杆：旋挖钻机常用钻杆有传动键伸缩式圆钻杆和伸缩式方钻杆；传动键伸缩式圆钻杆双分为机锁式、摩阻式和多锁式；3 旋挖钻斗：旋挖钻机常用钻斗有：底开式钻斗、半合式钻斗、销定式钻斗,其中底开式 最为常见,分为一般单盖和捞砂双层底式；4 斗齿：常用的有楔形及弯角齿套两种,切削角为35o 55o,小切削角适用于软土层钻进,弯角齿套切削角为 60o70o,适用于硬土层钻进；5 导管：宜用厚壁

5、丝扣连接的钢导管,规格有 6 测绳：要求标准点坚固,绳体伸缩性低；四、作业条件200、250、300、350 等,且密封性良好；（一）熟识工程图纸和工程地质资料,踏勘施工现场；检查设计图纸是否符合国家有关规 范,图纸表示是否明确无误,把握地表、地质、水文等勘察资料,场地要平整,且地耐力 不少于 100kPa, 施工桩点 5m以内应无空中障碍；（二）依据用量挑选合适的管道供水,并挑选合适的配电；（三）钻头、钻杆以及钢丝绳长度的选取,依据地层条件不同挑选不同钻头与钻杆,一般 机锁式钻杆适用坚硬地层,而摩阻式钻杆适于一般较软地层；钢丝绳长度挑选可按如下公 式确定：钢丝绳长度 =孔深 +机高 +152

6、0m；（四）消耗材料的物资预备,包括：钻机配套的润滑油、液压油、柴油、钢丝绳、斗齿等 各种零部件的购买或预订；工艺要求上需要预备的膨润土、纯碱及各种泥浆外加剂、护 筒、电焊机、各种管线、电缆线等；现场布置与设备调试：设计总平面图,并依据平面图进行布置,搭建暂时设施,砌（五）筑深层次池,泥浆池大小一般为钻孔体积的 1.5 2 倍,高约 1.5m；对钻机和各种配套设 施进行安装调试,确保其安全牢靠性及完好性；（六）清除障碍物：特殊留意空中设施如高压输电线、电缆等；施工前要收集场地作业面 地下的各种设施,包括电缆、管线、枯井、防空洞、地下管道、古墓、暗沟等,事先标识 或拆除处理完毕；名师归纳总结 五

7、、施工工艺第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （一）旋挖成桩灌注桩施工工艺流程图；如图 13.5.1 ；（二）钻机安装就位：要求地耐力不小于100kPa, 履盘座落的位置应平整,坡度不大于3 ,防止因场地不平整,产生功率缺失及倾斜位移,重心高仍易引发安全事故；（三）拴桩：桩位置确定后,用两根相互垂直的直线相交于桩点,并定出十字掌握点,做 好标识并妥加爱护；（四）对准桩位：第一调整旋挖钻机的桅杆,使之处于铅垂状态,让钻斗或螺旋钻头对正 桩位；（五）埋设护筒：定出十字掌握桩后,可采纳钻机进行开孔钻进取土,钻至设计深度,进行护筒埋设,护

8、筒宜采纳10mm以上厚钢板制作,护筒直径应大于孔径200mm左右,护筒的长度应视地层情形合理挑选；护筒顶部应高出地面 护筒底应座落在稳固的土层上,中心偏差不得大于 高程引至护筒顶部,并做好记录；200mm左右,四周用粘土填埋并夯实,50mm；测量孔深的水准点,用水准仪将名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 钻机安装就位栓桩,对正孔位钻斗或短螺旋钻开孔提钻,埋设孔口护筒验护筒泥浆稳固液配制下入长套管孔内注入泥浆稳固液注入稳固液下入钻斗、旋挖钻进下入钻斗旋挖钻进套管跟进提钻、卸土、铲车运土钻至设计标高,改用捞砂钻头斗清孔验

9、 孔 钢筋笼制作下钢筋笼测沉渣下导管边 灌 注 边 起灌注混凝土二次清孔拔套管掌握桩顶标高成桩检验图 13.5.1 名师归纳总结 （六）泥浆制作：采纳现场泥浆搅拌机制作,宜先加水并运算体积,在搅拌下加入规定的第 5 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 膨润土,纯碱以溶液的方式在搅拌下渐渐加入,搅拌时间一般不少于3min,必要时仍可加入其他外加剂如增粘降失水剂、重晶石粉增大泥浆比重,锯末、棉子等防止漏浆；制备泥浆的性能指标如下表；制备泥浆性能指标项 目 性能指标 检验方法比 重 1.04 1.18 泥浆比重计粘 度 1825s 500/70

10、0 漏斗法固相含量 6%8% 胶 体 率95% 含 砂 率 2% PH 值 79 PH试纸（七）旋挖钻进成孔； 1 钻头着地,旋转,钻进；以钻具钻头自重和加压油缸的压力作为钻进压力,每一回次的钻进量应以深度外表为参考,以说明书钻速、钻压扭矩为指导,进尺量适当,不多钻,也不少钻；钻多,帮助时间加长,钻少,回次进尺小,效率降低； 2 当钻斗内装满土、砂后,将其提升上来,留意地下水位变化情形,并灌注泥浆； 3 旋转钻机,将钻斗内的上卸出,用铲车准时运走,运至不影响施工作业为止； 4 关闭钻斗活门,将钻机转回孔口,降落钻斗,连续钻进； 5 为保证孔壁稳固,应视表土松散层厚度,孔口下入长度适当的护筒,并

11、保持泥浆液面高度,随泥浆损耗及孔深增加,应准时向孔内补充泥浆,以维护孔内压力平稳；6 钻遇软层,特殊是粘性土层,应选用较长斗齿及齿间距较大的钻斗以免糊钻,提钻后应常常检查底部切削齿,准时清理齿间粘泥,更换已磨钝的斗齿；钻遇硬土层,如发觉每回次钻进深度太小、钻斗内碎渣量太少,可换一个较小直径钻斗,先钻一小孔,然后再用直径相宜钻斗扩孔；7 钻砂卵砾石层,为加固孔壁和便于取出砂卵砾石,可事先向孔内投入适量粘土球,采纳双层底板捞砂钻斗,以防提钻过程中砂卵砾石从底部漏掉；8 提升钻头过快,易产生负压,造成孔壁坍塌,一般钻斗提升速度可按下表举荐值使用；钻斗升降速度举荐值名师归纳总结 - - - - - -

12、 -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 桩径装满渣土空钻斗桩径装满渣土空钻斗钻斗提升升降钻斗提升升降（mm）（mm）（m/s）（m/s）（m/s）（m/s） 9 700 0.973 1.210 1300 0.628 0.830 1200 0.748 0.830 1500 0.575 0.830 在桩端持力层钻进时,可能会由于钻斗的提升引起持力层的松驰,因此在接近孔底标高时应留意减小钻斗的提升速度；（八）清孔：因旋挖钻用泥浆不循环,在保证泥浆稳固的情形下,清除孔底沉渣,一般用 双层底捞砂钻斗,在不进尺的情形下,回转钻斗使沉渣尽可能地进入斗内,反转,封闭斗 门

13、,即可达到清孔的目的；（九）钢筋笼制作,按设计图纸及规范要求制作；一般不超过 超过 29m,宜在孔口焊接；29m 长可在地表一次成型,（十）下钢筋笼：钢筋笼场内移运可用人工抬运或用平车加托架移运,不行使钢筋笼产生 永久性变形；钢筋笼起吊要采纳双点起吊,钢筋笼大时要用两个吊车同时多点起吊,对正孔位,渐渐下入,不准强行压入；（十一）下导管：导管连接要密封、顺直,导管下口离孔底约 整,夹板坚固牢靠；（十二）浇注混凝土：3Ocm 即可,导管平台应平1 钢筋笼、导管下放完毕,作隐藏检查,必要时进行二次清孔,验收合格后,立刻浇注混凝土；2 使用预拌混凝土应具备设计的标号,良好的和易性,坍落度宜为 1802

14、20mm；3 初灌量应保证导管下端埋入混凝土面下不少于 0.8m；4 隔水塞应具有良好的隔水性能,并能顺当排出；5 导管埋深保证 26m,随着混凝土面上升,随时提升导管；6 混凝土灌至钢筋笼下端时,为防止钢筋笼上浮,应实行如下措施,在孔口固定钢筋笼上端；灌注时间尽量缩短,防止混凝土进入钢筋笼时流淌性变差；当孔内混凝土面进入钢筋笼 12m 时,应适当提升导管,减小导管埋深,增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度；7 灌注终止时,掌握桩顶标高,混凝土面应超过设计桩顶标高 头质量；（十三）冬雨季施工；1 雨季施工的要求：300500mm ,保证桩露天使用的电气设备、闸箱的防雨措施牢靠,放置较高位置,电焊

15、机等导电设备应加 护雨罩；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电气设备的接地爱护牢靠,漏电爱护装置灵敏,操作人员应使用绝缘工具；旋挖钻机雨季施工应有防雷接地,并定期检查；检查有无地基塌陷情形,在旋挖钻机行走时,务必躲开塌陷地段；2 冬季施工的要求：钻机上、下拖板时,应有防滑措施,防止侧滑引起安全事故；设备保养过程中,衣着灵活,高空作业时系好安全带；水管泥浆管不用时,应清理洁净,整好存放,防止冻冰；留意观看护筒四周土层情形,防止因泥浆浸泡而化冻,发生坍孔事故；施工现场办公区、生活区所用取暖装置均应安全、牢靠；六、质量标

16、准 1 施工前应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查,对施工组织设计 中制定的施工次序、监测手段（包括仪器、方法）也应检查；2 施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查,嵌岩桩必需有桩 端持力层的岩性报告；3 施工终止后,应检查混凝土强度,并应做桩体质量及承载力的检验；4 混凝土灌注桩的质量检验标准应符合表1、 2 的规定；mm）检验方法用钢尺量用钢尺量抽样送检用钢尺量用钢尺量表 1 混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（项序检查工程答应偏差或答应值主1 主筋间距 10 控工2 长度 100 程一1 钢筋材质检验设计要求般2 箍筋间距 20 工程3 直径 10 表

17、 2 混凝土灌注桩质量检验标准答应偏差或答应值名师归纳总结 项序桩位检查工程单位数量检验方法第 8 页,共 10 页主1 见 GB50202 2002 表基坑开挖前量护筒,开挖控5.1.4后量桩中心工- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 程 只深不浅,用重锤测,或2 孔深mm 300 测钻杆,套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度按基桩检测技术规范；3 桩体质量检验如钻芯取样,大直径嵌按基桩检测技术规范岩 桩 应 钻 至 桩 尖 下500mm 4 混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5 承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范1 垂直度见 GB

18、50202 2002 表测套管或钻杆,或用超声波探测,干施工时吊垂球5.1.4 2 桩径井径仪或超声波检测,干见 GB50202 2002 表5.1.4 施工时用钢尺量3 泥浆比重（粘土或1.15 1.210用比重计测,清孔后在距沙性土中）孔底 500mm 处取样一般 泥浆面标高（高于项 地下水位）m 0.5 1.0 目测目沉渣厚度：端承桩 mm 50 用沉渣仪或重锤测量摩擦桩 mm 150 钢筋笼安装深度 mm 100 用钢尺量8 混凝土充盈系数1 检查每根桩的实际灌注量+30 水准仪,需扣除桩顶浮浆9 桩顶标高 mm -50 层及劣质桩体七、成品爱护1 成孔的爱护,如灌注不准时,应将孔内注

19、满优质泥浆,孔口用盖板盖好,防止行人及杂物掉入孔内 . 名师归纳总结 2 钢筋笼的爱护,雨天应掩盖防止雨淋,防止钢筋生锈,地面应平整,防止钢筋笼变形,. 第 9 页,共 10 页不能直接放于潮湿的地面. 3 成桩的爱护,旋挖成孔灌注施工完毕,桩头应进行爱护,冬季时要有防冻措施八、留意事项- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 主机倾覆 . 旋挖钻机底盘一般采纳挖掘机或履带吊车的底盘,加之二十M 高立柱和十几M 高的凯式钻杆,使整机重心上升,稳固性降低. 假如地耐力不匀称,移机过程中两条履带产生不匀称沉降,例如一条履带经过废弃泥浆坑及填土而坠落,即产生侧向

20、倾倒；或由于用副卷扬起吊重物,在报警装置失灵情形下,起吊力矩大于抗倾覆力矩,导致主机倾倒；预防措施是：移机时摸清地势,严禁盲目起车行走；起吊重物时,肯定要在起吊答应范畴内,且重物位于钻机正前方；2 主绳断裂；由于主绳过度磨损,起下钻不匀称产生冲击和震惊,导致主绳断裂 . 要常常检查主绳磨损情形,操作平稳牢靠,万一发生断绳事故,应立刻处理,以防发生埋钻事故 . 3 坍孔 . 旋挖成孔灌注桩施工大多在第四纪松散地层,坍孔是灌注桩施工中最为常见的事故. 主要缘由有：泥浆稳固液挑选不当,护筒埋设不当,水头压力不够等 . 预防措施有：钻进前即挑选与地层相适应的泥浆稳固液护壁钻进. 护筒应埋置在稳固地层,

21、四周用粘土捣实,埋置位置应与孔位同心 . 松散的粉砂层钻进时,应适当掌握进尺速度,轻压慢进 . 终孔 后,做灌注混凝土预备工作时,仍应保证足够的补水量 . 4 埋钻 . 埋钻事故一般发生在坍孔、卡钻、主绳断裂等事故发生之后,缘由主要有：泥浆 性能与地层要求不相适应,产生坍孔后发生埋钻；卡钻、主绳断裂等事故处理时间过长,产生大量沉淀引起埋钻；发生埋钻事故后,可采纳帮助提升法、气举松动法或近旁钻孔法 进行处理；5 孔斜；产生孔斜的缘由是钻进松散地层中遇有较大圆滑弧石或探头石,将钻具挤离钻孔 轴线,钻具由软地进入硬地层或粒径差别太大的砂砾层时,钻头所受阻力不均,导致钻具 偏斜,造成孔斜；或者钻机位置发生串动,或底座产生局部下沉使钻孔倾斜；预防措施 是：用好泥浆稳固液,保持孔壁稳地,放慢钻进速度,加固钻机底座,提高地耐力,采纳 导向性好,桅杆刚性强的旋挖钻机进行施工；6 粘土层缩径、糊钻：粘土层具有较强的早浆才能和遇水膨胀的特性,钻进中除应严格控 制泥浆粘度增大外,仍应适量向孔内投部分砂砾,防止糊钻,钻进时不宜用捞砂斗钻进,应挑选扩大器稍大的单底钻头钻进；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页