機(jī)械旋挖成孔灌注樁施工工藝

1、挖成孔灌注樁般規(guī)定1旋挖成孔施工具有低噪音、低振動(dòng)、扭矩大、成孔速度快、自帶動(dòng)力、無泥漿循環(huán)等特點(diǎn), 適用于對(duì)噪音、振動(dòng)、泥漿污染要求嚴(yán)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 般最大孔深達(dá) 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(hù)的護(hù)坡樁等。二、材料要求1預(yù)攪拌混凝土：坍落度一般要求為180200mm和易性及標(biāo)號(hào)符合設(shè)計(jì)要求，常用標(biāo)號(hào)為C20 C40。2鋼筋：品種和規(guī)格均符合設(shè)計(jì)要求，并有出廠合格證及復(fù)試合格報(bào)告。3墊塊：用1:3水泥砂漿埋22#火燒絲提前預(yù)制或用水泥砂

2、漿做成輕式預(yù)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(jī)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(jī)具一般采用進(jìn)口或國產(chǎn)旋挖鉆機(jī)及與之相配套的各類鉆頭、泥漿泵、泥漿管、導(dǎo)管、電焊機(jī)、測繩等。1旋挖鉆機(jī)：目前國內(nèi)常用旋挖鉆機(jī)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(jī)。表1旋挖鉆機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)表鉆機(jī)型號(hào)R-412R-516R-622BG-

3、15BG-18最大鉆孔直徑（mm15002000/1500250018001800最大孔深（m）5541/61775264最大扭矩（kNm）122165201172205主卷揚(yáng)最在起拔力（kN）150170200160233副卷揚(yáng)最大起拔力（kN）65751408080發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（kW169224300148148整機(jī)重量（T）48607052702鉆桿：旋挖鉆機(jī)常用鉆桿有傳動(dòng)鍵伸縮式圓鉆桿和伸縮式方鉆桿。傳動(dòng)鍵伸縮式圓鉆桿雙分為機(jī)鎖式、摩阻式和多鎖式。3旋挖鉆斗：旋挖鉆機(jī)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：常用的有楔形

4、及彎角齒套兩種，切削角為35055o，小切削角適用于軟土層鉆進(jìn),彎角齒套切削角為 60o70o,適用于硬土層鉆進(jìn)。5導(dǎo)管：宜用厚壁絲扣連接的鋼導(dǎo)管，規(guī)格有200、250、300、350等，且密封性良好。6測繩：要求標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)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(jì)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(diǎn)5m以內(nèi)應(yīng)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(jī)鎖式鉆

5、桿適用堅(jiān)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(jī)高+1520mo（四）消耗材料的物資準(zhǔn)備，包括：鉆機(jī)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(yù)訂；工藝要求上需要準(zhǔn)備的膨潤土、純堿及各種泥漿外加劑、護(hù)筒、 電焊機(jī)、各種管線、電纜線等。（五）現(xiàn)場布置與設(shè)備調(diào)試：設(shè)計(jì)總平面圖，并依據(jù)平面圖進(jìn)行布置，搭建臨時(shí)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(duì)鉆機(jī)和各種配套設(shè)施進(jìn)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)

6、施，包括電纜、管線、枯井、防空洞、地下管道、古墓、暗溝等，事先標(biāo)識(shí)或拆 除處理完畢。五、施工工藝（二）鉆機(jī)安裝就位：要求地耐力不小于100kPa,履盤座落的位置應(yīng)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(diǎn)，并定出十字控制點(diǎn)，做好 標(biāo)識(shí)并妥加保護(hù)。（四）對(duì)準(zhǔn)樁位：首先調(diào)整旋挖鉆機(jī)的桅桿，使之處于鉛垂?fàn)顟B(tài)， 讓鉆斗或螺旋鉆頭對(duì)正樁位。（五）埋設(shè)護(hù)筒：定出十字控制樁后，可采用鉆機(jī)進(jìn)行開孔鉆進(jìn)取土，鉆至設(shè)計(jì)深度，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)，護(hù)筒宜采用 10mm以上厚鋼板制作，護(hù)筒直徑應(yīng)大于孔徑20

7、0mm左右，護(hù)筒的長度應(yīng)視地層情況合理選擇。護(hù)筒頂部應(yīng)高出地面 200mm左右，周圍用粘土填埋并夯實(shí)，護(hù)筒 底應(yīng)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(zhǔn)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀將高程引至護(hù)筒頂部，并做好記錄。圖 13.5.1（六） 泥漿制作：采用現(xiàn)場泥漿攪拌機(jī)制作，宜先加水并計(jì)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加入，攪拌時(shí)間一般不少于3min，必要時(shí)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(biāo)如下表。制備泥漿性能指標(biāo)項(xiàng)目性能指標(biāo)檢驗(yàn)方法比重1.04 1.18泥漿比重計(jì)粘度18 25s500/700漏斗法固相含

8、量6%8%膠體率> 95%含砂率V 2%PH值79PH試紙(七) 旋挖鉆進(jìn)成孔。1 鉆頭著地，旋轉(zhuǎn)，鉆進(jìn)。以鉆具鉆頭自重和加壓油缸的壓力作為鉆進(jìn)壓力，每一回 次的鉆進(jìn)量應(yīng)以深度儀表為參考，以說明書鉆速、鉆壓扭矩為指導(dǎo)，進(jìn)尺量適當(dāng)，不多鉆， 也不少鉆。鉆多，輔助時(shí)間加長，鉆少，回次進(jìn)尺小，效率降低。2 當(dāng)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，并灌注泥漿。3 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，將鉆斗內(nèi)的上卸出，用鏟車及時(shí)運(yùn)走，運(yùn)至不影響施工作業(yè)為止。4 關(guān)閉鉆斗活門，將鉆機(jī)轉(zhuǎn)回孔口，降落鉆斗，繼續(xù)鉆進(jìn)。5 為保證孔壁穩(wěn)定，應(yīng)視表土松散層厚度，孔口下入長度適當(dāng)?shù)淖o(hù)筒，并保持泥漿液 面高度，隨泥漿損耗

9、及孔深增加，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)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(yīng)選用較長斗齒及齒間距較大的鉆斗以免糊鉆，提鉆后應(yīng)經(jīng)常檢查底部切削齒，及時(shí)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(jìn)深度太小、 鉆斗內(nèi)碎渣量太少，可換一個(gè)較小直徑鉆斗, 先鉆一小孔，然后再用直徑適宜鉆斗擴(kuò)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，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(fù)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樁徑 (mm裝滿渣土鉆斗提升(m/s)空鉆斗 升降(m/s)樁徑

10、(mr)裝滿渣土鉆斗提升(m/s)空鉆斗 升降(m/s)7000.9731.21013000.6280.83012000.7480.83015000.5750.8309 在樁端持力層鉆進(jìn)時(shí)，可能會(huì)由于鉆斗的提升引起持力層的松馳，因此在接近孔底標(biāo)高時(shí)應(yīng)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(jìn)尺的情況下，回轉(zhuǎn)鉆斗使沉渣盡可能地進(jìn)入斗內(nèi)，反轉(zhuǎn)，封閉斗門,即可達(dá)到清孔的目的。（九）鋼筋籠制作，按設(shè)計(jì)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(yùn)可用人工抬

11、運(yùn)或用平車加托架移運(yùn)，不可使鋼筋籠產(chǎn)生永久性變形；鋼筋籠起吊要采用雙點(diǎn)起吊，鋼筋籠大時(shí)要用兩個(gè)吊車同時(shí)多點(diǎn)起吊， 對(duì)正孔位, 徐徐下入，不準(zhǔn)強(qiáng)行壓入。（十一）下導(dǎo)管：導(dǎo)管連接要密封、順直，導(dǎo)管下口離孔底約 30cm即可，導(dǎo)管平臺(tái)應(yīng)平整， 夾板牢固可靠。（十二）澆注混凝土：1鋼筋籠、導(dǎo)管下放完畢，作隱蔽檢查，必要時(shí)進(jìn)行二次清孔，驗(yàn)收合格后，立即澆注 混凝土。2使用預(yù)拌混凝土應(yīng)具備設(shè)計(jì)的標(biāo)號(hào)，良好的和易性，坍落度宜為180220mm。3初灌量應(yīng)保證導(dǎo)管下端埋入混凝土面下不少于0.8m。4隔水塞應(yīng)具有良好的隔水性能，并能順利排出。5導(dǎo)管埋深保證26m,隨著混凝土面上升，隨時(shí)提升導(dǎo)管。6混凝土灌至鋼筋

12、籠下端時(shí)， 為防止鋼筋籠上浮，應(yīng)采取如下措施，在孔口固定鋼筋籠 上端；灌注時(shí)間盡量縮短， 防止混凝土進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變差； 當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)入鋼筋 籠12m時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)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(shí)，控制樁頂標(biāo)高，混凝土面應(yīng)超過設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高300500mm，保障樁頭（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，電焊機(jī)等導(dǎo)電設(shè)備應(yīng)加護(hù) 雨罩。電氣設(shè)備的接地保護(hù)牢靠，漏電保護(hù)裝置靈敏，操作人員應(yīng)使用絕緣工具。旋挖鉆機(jī)雨季施工應(yīng)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(jī)行走時(shí)，務(wù)必避開塌陷地段。

13、2冬季施工的要求：鉆機(jī)上、下拖板時(shí)，應(yīng)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(shí)系好安全帶。水管泥漿管不用時(shí)，應(yīng)清理干凈，整好存放，防止凍冰。注意觀察護(hù)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(yīng)安全、可靠。六、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1施工前應(yīng)對(duì)水泥、砂、石子（如現(xiàn)場攪拌）、鋼材等原材料進(jìn)行檢查，對(duì)施工組織設(shè)計(jì)中制定的施工順序、監(jiān)測手段（包括儀器、方法）也應(yīng)檢查。2施工中應(yīng)對(duì)成孔、清渣、放置鋼筋籠、灌注混凝土等進(jìn)行全過程檢查，嵌巖樁必須有樁端 持力層的巖性報(bào)告。3施工結(jié)束后，應(yīng)檢查混凝土強(qiáng)度，并應(yīng)做樁體質(zhì)量及承載力的檢驗(yàn)。4混凝土灌注

14、樁的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（ mm項(xiàng)序檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法主 控 項(xiàng) 目1主筋間距± 10用鋼尺量2長度± 100用鋼尺量般 項(xiàng) 目1鋼筋材質(zhì)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)要求抽樣送檢2箍筋間距± 20用鋼尺量3直徑± 10用鋼尺量表2混凝土灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序檢杳項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)量主 控 項(xiàng) 目1樁位見 GB50202 2002 表5.1.4基坑開挖前量護(hù)筒，開挖 后量樁中心2孔深mm+ 300只深不淺，用重錘測，或 測鉆桿，套管長度，嵌巖 樁應(yīng)確保進(jìn)入設(shè)計(jì)要求的 嵌巖深度3樁體質(zhì)里檢驗(yàn)按基樁檢測

15、技術(shù)規(guī)范。 如鉆芯取樣，大直徑嵌 巖樁應(yīng)鉆至樁尖下500mm按基樁檢測技術(shù)規(guī)范4混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求試件報(bào)告或鉆芯取樣送檢5承載力按基樁檢測技術(shù)規(guī)范按基樁檢測技術(shù)規(guī)范般 項(xiàng) 目1垂直度見 GB50202 2002 表5.1.4測套管或鉆桿，或用超聲 波探測，干施工時(shí)吊垂球2樁徑見 GB50202 2002 表5.1.4井徑儀或超聲波檢測，干 施工時(shí)用鋼尺量3泥漿比重（粘土或 沙性土中）1.15 1.210用比重計(jì)測，清孔后在距孔底500mm處取樣4泥漿面標(biāo)高（高于地下水位）m0.5 1.0目測5沉渣厚度：端承樁摩擦樁mmmmw 50 w 150用沉渣儀或重錘測量7鋼筋籠安裝深度mm±

16、100用鋼尺量8混凝土充盈系數(shù)> 1檢查每根樁的實(shí)際灌注量9樁頂標(biāo)高mm+30-50水準(zhǔn)儀，需扣除樁頂浮漿 層及劣質(zhì)樁體七、成品保護(hù)1成孔的保護(hù)，若灌注不及時(shí)，應(yīng)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(hù)，雨天應(yīng)覆蓋防止雨淋，防止鋼筋生銹，地面應(yīng)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(hù)，旋挖成孔灌注施工完畢，樁頭應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，冬季時(shí)要有防凍措施八、注意事項(xiàng)1主機(jī)傾覆旋挖鉆機(jī)底盤一般采用挖掘機(jī)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(jī)重心升高，穩(wěn)定性降低.如果地耐力不均勻，移機(jī)過程中兩條履帶產(chǎn)生不均勻沉降，例如一條履帶經(jīng)過廢棄

17、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(yáng)起吊重物，在報(bào)警裝置失靈情況下，起吊力矩大于抗傾覆力矩，導(dǎo)致主機(jī)傾倒。預(yù)防措施是：移機(jī)時(shí)摸清地形，嚴(yán)禁盲目起車行走；起吊重物時(shí)，一定要在起吊允許范圍內(nèi)，且重 物位于鉆機(jī)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(dòng)，導(dǎo)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(yīng)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(jì)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(dāng)，護(hù)筒埋設(shè)不當(dāng)，水頭壓力不夠等預(yù)防措施有：鉆進(jìn)前即選擇與地層相適應(yīng)的泥漿穩(wěn)定液護(hù)壁鉆進(jìn)護(hù)筒應(yīng)埋置在穩(wěn)定地層，周圍用粘土搗實(shí)，埋置位置應(yīng)與孔位同心松散的粉砂層鉆進(jìn)時(shí)， 應(yīng)適當(dāng)控制進(jìn)尺速度， 輕壓慢進(jìn)終孔后，做灌 注混凝土準(zhǔn)備工作時(shí)，仍應(yīng)保證足夠的補(bǔ)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(yīng)， 產(chǎn)生坍孔后發(fā)生埋鉆；卡鉆、主繩斷裂等事故處理時(shí)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(dòng)法或近旁鉆孔法進(jìn)