鉆孔灌注樁施工講義

1、武漢市軌道交通一號線二期工程區(qū)間橋梁及車站土建第四標(biāo)段鉆孔灌注樁施工講義中國十五冶武漢輕軌項目經(jīng)理部二OO七年七月一、工程概況武漢市軌道交通一號線二期工程四標(biāo)段正線長1.751km、出線長0.58 km，含一個舵落口高架車站。起訖樁號：正線WK3+519WK5+270，出線DCK0+00DCK0+576.97。四標(biāo)段線路從額頭灣站起至舵落口站止（含舵落口站），線路沿里程前進方向于東西湖大道及工農(nóng)路布設(shè)。本標(biāo)段基礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁，樁端為中密密實狀態(tài)粉細砂、中砂、卵礫石夾中粗砂等壓縮性低、承載力較高的土層，樁徑.81.8m。地貌上屬長江左岸I級階地及漢江左岸I級、級階地，擬建工程沿線場地以道路為主

2、，地形較為平坦。主要地層有沖積粘土和粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層，局部夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，承載力特征值fak=80130KPa，壓縮模量Es=27MPa。中下部粉細砂、中砂、中粗砂夾卵礫石、卵礫石夾中粗砂層，承載力特征值fak=180700KPa，壓縮模量Es=1528MPa。強風(fēng)化中風(fēng)化，承載力特征值fak=4001300KPa，天然濕度極限抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fak=0.722.1Mpa。地下水較豐富，水位埋深0.53.1m。地下水對混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。二、主要工程量主要工作內(nèi)容：鉆孔灌注樁成孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土灌注等。主要工程量清單 工程分段

3、樁基孔徑（m）數(shù)量（根）總長（m）體積（m3）舵落口站Ø0.88364182.97Ø1.252412541538.89Ø1.58420742.20小計4020382464.06出線Ø1.0482226174741Ø1.25838447100Ø1.5838467824小計642994289665主線Ø1.25703211.53939.11Ø1.51678664.515303.67Ø1.88312793.54小計2451218820036.32全合同3491722025397.03三、主要施工方法及工藝流程

4、1、工藝選擇 本工程我部主要采用履帶式旋挖鉆機，其工作原理是：利用鉆機上自帶大功率液壓動力產(chǎn)生回轉(zhuǎn)扭矩，通過伸縮插接式鉆桿帶動底部旋挖斗一起轉(zhuǎn)動切削土體，切削下來的土體裝滿旋挖鉆斗時，可以及時、快捷地將鉆斗提出孔底，將土直接卸置專用翻斗車內(nèi)運至碴土堆放點，再重新下入孔內(nèi)切削土體。該類鉆機與GPS15反循環(huán)鉆機相比，具有如下優(yōu)越：（1）移位方便。該鉆機通過履帶可自行移動，而GPS15型鉆機移位需用吊車，因此施工分布零散的橋樁時可大大節(jié)省輔助時間。（2）扭矩大。該鉆機最大扭矩可達17.2T.M，而GPS15型鉆機扭矩僅為1.7T.M，增大了10倍，因此鉆進時不懼怕地下障礙物，尤其是遇復(fù)雜地層（礫石

5、、卵石）時，可輕松穿過，不致發(fā)生憋車、埋鉆、卡鉆等孔內(nèi)事故，同時鉆進速度可大大提高。（3）下鉆具方便、快捷，使用五節(jié)伸縮式鉆桿，提、下鉆具方便，機械化程度高，不必人工加鉆桿，因此成孔時間短。效率相當(dāng)于34臺GPS15型鉆機。（4）使用旋挖鉆斗，可直接將切削下來的土體裝入鉆斗，從孔底取出，減少泥漿使用量，這樣一方面可以避免大量使用泥漿易造成施工現(xiàn)場泥濘不堪現(xiàn)象，另外也可以減少泥漿排污量，減少費用。（5）施工質(zhì)量有保證。與GPS15型鉆機相比，成孔速度快，因此可以減少孔壁泥皮過厚及孔壁土體疏松造成的樁側(cè)摩阻力降低，做到優(yōu)質(zhì)高效施工。施工工藝流程如圖：各項準(zhǔn)備工作砼檢驗與供應(yīng)挖泥漿池測量定位鋼材檢驗

6、架設(shè)泥漿泵及輸送管線埋設(shè)護筒鉆機就位，居中配制泥漿制鋼筋籠泥漿輸送入孔鉆進成孔校深一次清孔排棄廢漿下置鋼筋籠籠檢驗下灌漿導(dǎo)管檢查導(dǎo)管二次清孔測量沉渣砼灌注商品砼進場檢驗制試塊拔出護筒清除余渣空孔回填成 樁移至下樁鉆孔灌注樁工藝流程圖2、鋼護筒埋設(shè)：（1）以樁測量點為中心，用風(fēng)鎬人工挖出比設(shè)計樁徑大0.2m-0.3m，深1.21.5m圓坑，用鋼釬插檢1.5m，確認(rèn)其下無障礙物或塊狀建筑垃圾。（2）鋼護筒應(yīng)保證同心圓，內(nèi)徑大于設(shè)計樁徑100mm，護筒中心偏差不大于50mm，護筒高1.2m-1.5m，筒頂高出地面0.20.3m。（3）采用十字中心吊錘法校正護筒，達到要求后，即用粘性土對稱均勻地投入護

7、筒與周圍土間隙中，逐層搗實，以確保護筒埋設(shè)穩(wěn)固。 3、鉆機就位旋挖鉆機自行移位，鉆機履帶須座落在堅實的地面，保證鉆機開動后不發(fā)生傾斜滑動，鉆機定位準(zhǔn)確，鉆頭中心與護筒中心的允許偏差不得大于50mm。開孔前，工地技術(shù)員負(fù)責(zé)會同現(xiàn)場監(jiān)理工程師對機械設(shè)備的安裝就位進行檢查，符合要求后，由監(jiān)理工程師簽發(fā)開孔通知書。施工班組接到開孔通知書后方可開鉆施工。4、旋挖鉆成孔鉆進鉆進過程中，旋挖機鉆桿要保持垂直狀態(tài)，嚴(yán)格控制垂直度在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。反循環(huán)鉆進過程中，保持鉆機塔架頭部滑輪組、回轉(zhuǎn)器與鉆頭始終在同一鉛垂線上。旋挖鉆孔選用筒式鉆頭，要保證鉆頭適當(dāng)?shù)母叨?，以保證鉆具保徑和導(dǎo)向性良好。保證鉆頭切削刃鋒利

8、。加壓盡可能采用底部配重加壓，以保證鉆頭的垂直性。緩慢加壓，平穩(wěn)提速，忌忽高忽低。操作的機班長要掌握地層資料，精確控制換層時的鉆進參數(shù)。成孔質(zhì)量是成樁質(zhì)量的關(guān)鍵。鉆進參數(shù)：轉(zhuǎn)速2545轉(zhuǎn)/分，鉆壓10100KN，隨時補充泥漿，保證泥漿高出地下水位2m以上，防止垮孔。旋挖鉆孔要合理控制起下鉆時速度，避免機動壓力和抽吸力對孔壁的影響。根據(jù)地層的性質(zhì)選用鉆頭型式和鉆頭水路，減少孔內(nèi)重復(fù)破碎。鉆頭刃角磨損嚴(yán)重時，應(yīng)及時補焊加強。鉆孔施工中要嚴(yán)防孔口掉物，若孔內(nèi)塊石多，不易破碎，應(yīng)下入撈渣鉆頭取出。泥漿是鉆孔灌注樁的血液，用好泥漿是保障成孔順利的關(guān)健，保持樁孔不坍、不縮，尤其對較厚的填土及砂層中更要采用

9、優(yōu)質(zhì)泥漿，以保證混凝土灌注不超方，另外，鉆進的效率也取決于泥漿的性能。施工中做好現(xiàn)場泥漿的配置、排污、更換工作，設(shè)專人進行泥漿管理，隨時跟蹤、檢查循環(huán)池內(nèi)泥漿比重、粘度，以確保鉆進需要。對于固相含量過高，比重、粘度超過規(guī)定值，不宜稀釋處理的廢漿應(yīng)及時排運出場外，廢漿用密封罐車外運排放。泥漿性能要求（按鐵路標(biāo)準(zhǔn)）泥 漿比重粘度（S）含砂量（%）旋挖鉆進過程1.101.2018244清孔完成之后1.031.10172025、一次清孔樁深達到設(shè)計深度后，停止鉆進，進行一次清孔。一次清孔工作宜在鉆進工作完成待樁孔靜置一段時間并檢查沉碴厚度后進行，以保證一次清孔的效果。因一次清孔目前采取的是掏碴清孔，所

10、以提醒并要求施工隊在掏碴時鉆機操作須小心控制，不要超挖。清孔完成后，將主要數(shù)據(jù)記錄清楚，對監(jiān)理進行報檢。6、鋼筋籠安裝（1）成形的鋼筋籠應(yīng)平臥堆放在孔口附近的平整干凈的地面上，其堆放不宜超過3層。（2）采用汽車吊吊裝安設(shè)鋼筋籠。吊裝速度要快，盡量減少樁底沉碴厚度。鋼筋籠下置前，由項目部值班質(zhì)檢（技術(shù)）員及監(jiān)理工程師進行實地檢查驗簽后，方準(zhǔn)吊放入孔。（3）鋼筋籠的下置成型鋼筋籠吊放、運輸、安裝，應(yīng)采取預(yù)防變形措施，不得在其運送中變形。按順序逐節(jié)垂直吊焊，上下節(jié)鋼筋籠各主筋應(yīng)對準(zhǔn)校正。鋼筋籠安裝入孔后，應(yīng)保持垂直狀態(tài)。避免碰撞孔壁，緩慢下入，若中途遇阻不得強行下放（可適當(dāng)轉(zhuǎn)向起下）。如果仍無效果，

11、則應(yīng)起籠掃孔后重新下入。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，并采取與鋼護筒焊接相連的措施防止在灌注水下混凝土中下落或被混凝土頂托上升。 7、二次清孔導(dǎo)管放置完成，再次測量沉碴厚度，沉碴超標(biāo)則進行二次清孔。二次清孔采取正循環(huán)方式。沉碴厚度檢測合格后，對監(jiān)理報檢。 8、水下混凝土灌注本工程使用商品混凝土。施工中每根樁隨機制作砼試塊一組，每車隨機抽測混凝土坍落度一次，檢驗混凝土質(zhì)量。混凝土水下灌注注意要點： （1）下導(dǎo)管過程中要加“O”型密封圈，防止漏水。 （2）導(dǎo)管下入后應(yīng)盡快接好泥漿循環(huán)管接頭，進行第二次清孔，待沉渣符合設(shè)計要求，經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后，方可進行砼灌注施工。 （3）首斗灌注必須加隔水塞（球），

12、未加隔水塞（球）不得灌注。 （4）導(dǎo)管提離孔底200400mm，以保證隔水塞（球）順利推出為準(zhǔn)，其后正常埋管深度不得小于2.0m，最大埋深不宜超過6米。 （5）灌注時勤提動，反插導(dǎo)管，沖搗水下砼，助其密實。（6）專人作好灌注記錄，及時測量和反映灌注高度和埋管深度，技術(shù)員指導(dǎo)灌注。樁砼頂面超過設(shè)計標(biāo)高0.6m，灌注四小時內(nèi)，挖去部分超灌樁頭，樁砼頂面超過設(shè)計標(biāo)高0.20.3m，及時回填、平整樁孔。（7）根據(jù)24個孔的灌注情況，及時調(diào)整鉆頭出刃、泥漿性能，控制樁砼充盈系數(shù)符合要求。鉆孔灌注樁成孔驗收主要允許誤差檢測表序號檢測項目允許偏差備注1樁孔平面位置<50mm2孔深設(shè)計規(guī)定孔底沉淀厚度摩

13、擦樁300mm設(shè)計要求端承樁100mm4樁孔傾斜度<15孔徑設(shè)計孔徑6泥漿相對密度1.031.107粘度1720s8含砂率<2四、常遇質(zhì)量問題及防治處理方法（1）坍孔 防治處理方法：護筒周圍用粘土填封緊密；鉆進中及時添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時，適當(dāng)加大泥漿密度，不要進尺過快，空轉(zhuǎn)時間過長；輕度坍孔時，加大泥漿密度和提高水位；嚴(yán)重坍孔時，用粘土泥漿投入，待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進。（2）鉆孔偏移（傾斜）防治處理方法：安裝鉆機時，要對導(dǎo)桿進行水平和垂直校正，檢修鉆孔設(shè)備，如鉆桿彎曲，及時調(diào)換，遇軟硬土層應(yīng)控制進尺，低速鉆進；偏斜過大時，填入石子、粘土重新鉆進，控制

14、鉆速，慢速上下提升、下降，往復(fù)掃孔糾正；如有探頭石，宜用鉆機鉆透，用沖孔機時用低錘密擊，把石塊打碎；傾斜基巖時，投入石塊，使表面略平，用錘密打。 （3）流砂 防治處理方法：使孔內(nèi)水壓高于孔外水位0.5米以上，適當(dāng)加大泥漿密度；流砂嚴(yán)重時，可拋入碎磚、石、粘土用錘沖入流砂層，做成泥漿結(jié)塊，使其成堅厚孔壁，阻止流砂涌入。 （4）不進尺 防治處理方法：加強排渣，重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿密度，加大配重；糊鉆時，可提出鉆頭，清除泥塊后，再施鉆。 （5）鉆孔漏漿 防治處理方法：適當(dāng)加稠泥漿或倒入粘土慢速轉(zhuǎn)動，或在回填土內(nèi)摻片石，卵石，反復(fù)沖擊，增強護壁、護筒周圍及底部接縫，用土回填密實，

15、適當(dāng)控制孔內(nèi)水頭高度，不要使壓力過大。 （6）鋼筋籠偏位、變形、上浮 防治處理方法：鋼筋過長，應(yīng)分2-3節(jié)制作，分段吊放，分段焊接或設(shè)加勁箍加強；在鋼筋籠部分主筋上，應(yīng)每隔一定距離設(shè)置混凝土墊塊或焊耳環(huán)控制保護層厚度，樁孔本身偏斜、偏位應(yīng)在下鋼筋籠前往復(fù)掃孔糾正，孔底沉渣應(yīng)設(shè)置換清水或適當(dāng)密度泥漿清除；灌注混凝土?xí)r，應(yīng)將鋼筋籠固定在孔壁上或壓??；混凝土導(dǎo)管應(yīng)埋入鋼筋籠底面以下1.5米以上。 （7）吊腳樁 防治處理方法：做好清孔工作，達到要求立即灌注混凝土；注意泥漿密度和使孔內(nèi)水位經(jīng)常保持高于孔外水位0.5米以上，施工注意保護孔壁，不讓重物碰撞，造成孔壁坍塌。（8）粘土上層縮頸、糊鉆 防治處理方法：除嚴(yán)格控制泥漿的粘度增大外，還應(yīng)適當(dāng)向孔