长螺旋钻孔灌注桩施工工艺及工法

长螺旋钻孔泵送超流态砼后置钢筋笼灌注桩

施工工艺及工法目录

一、施工工艺及施工方法二、设备配置三、工序质量控制措施四、技术参数设置、工序关键点控制五、引用技术规范及验收标准六、施工案例七、结语一、施工工艺及施工方法简介:是在日本CIP工法桩基础上发展的新型的桩基础施工手段。长螺旋钻孔机钻至预定深度，通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土，至桩顶为止，然后插入钢筋笼而形成的桩体。长螺旋钻孔·泵送超流态砼·后置钢筋笼。是2005年建设部推广的十大技术之一。一、施工工艺及施工方法工艺原理：超流态混凝土灌注桩是利用长螺旋钻机钻孔至设计标高，同时排除孔内土渣，停钻后在提钻的同时通过设在内管钻头上的混凝土排出孔，压灌超流态混凝土，至设计桩顶标高后，移开钻杆将钢筋笼压入桩体。一、施工工艺及施工方法工法特点：超流态砼流动性好，摩擦系数低，石子能在混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析，放入钢筋笼容易；桩尖无虚土，防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病，施工质量容易得到保证；穿硬土层能力强、成孔成桩一机一次完成、操作简便；低噪音、无振动、不扰民；一、施工工艺及施工方法不需要泥浆护壁不排污、不受地下水位影响、不挤土，环境影响小；场地操平即可，无需硬地施工，不需水，节省资源；成桩速度快，施工效率高；施工成本与其他施工工法相比比较低廉，综合效益高。一、施工工艺及施工方法适用范围：适用于建（构）筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩；适用于填土层、粘土层、淤泥土层、粉土层、砂土层，亦适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。桩径一般采用800mm、1000mm。目前最大成孔深度36米。一、施工工艺及施工方法工艺流程及施工方法：平整场地→桩位放样→安装调试钻机（安放钢护筒→）调试砼泵、安装泵管→钻机就位→起吊钢筋笼、振动锤→钻孔至设计深度停止钻进→边泵注超流态混凝土边提升钻杆→提出钻杆、移开钻具→启动振动锤下插钢筋笼至设计标高→成桩→桩头处理→桩顶保护措施。二、设备配置德邦重工DBCFG-B系列机型参数DBCFG-B26DBCFG-B28DBCFG-B32DBCFG-B36回转角度≤180。≤180。≤180。≤180。桩架总高30.633.436.940.6最大拔桩力400KN400KN640KN800KN动力头电机2×55KW2×55KW2×55KW2×75KW输出扭矩65KN·M65KN·M65KN·M130KN·M钻孔直径ф800mmф800mmф800mmф1000mm钻孔深度26m28m32m36m总质量44t49t64t106t履带式长螺旋钻孔桩机二、设备配置步履式长螺旋钻孔桩机长螺旋钻杆钻头振动锤TDZ20/22kw挖掘机螺旋钻具二、设备配置

二、设备配置混凝土泵HBTS-50-13-75混凝土理论输送量50m3/t最大泵送混凝土压力13MPa功率75kw料斗容积0.8m3上料高度1280m外形尺寸5400*1860*1900mm整机重量5400kg桩机专用泵-HBTS-13-75泵机安放于施工便道旁边三、工序质量控制措施3.1施工准备阶段1．测量放线：轴线或桩位放样结束，经自检复核后，报监理方验收通过，确保桩位准确无误后，方可开孔钻进。2．场地平整：施工前根据勘查报告清除桩位处地下障碍物，并平整压实，满足桩机安全移位、垂直钻孔要求。3．设备验收：审查钻机、电焊机、混凝土输送泵、挖掘机等设备合格证、并应进行钻机安装调试或检测。未经验收合格，不准投入使用。三、工序质量控制措施3.1施工准备阶段4．机具验收：振动锤重量不宜小于4吨，振动芯管应平直、无弯度，具有足够的刚度，振动过程不变形。丈量螺旋钻具（钻头）直径、长度，应满足设计和施工要求。5．材料验收：钢材、混凝土进场按规定进行专人验收，审查钢筋质保资料是否齐全有效，并见证取样复试，取得复试合格报告后方可使用该批材料。进场砼查配比单、做塌落度测试合格后、按要求留置试块。6．方案审批：开工前，按公司贯标及相关管理要求，由项目经理组织编写施工方案；并按公司内部管理流程，完成方案内部审核及对外报批手续。3.2钻进成孔1．钻机就位：保持机架准确、水平、稳固。钻具中心与桩位的偏差应不大于20mm。检查核验钻具直径，确保钻孔直径不小于设计桩径。2．试桩施工：当钻头到达设计桩底标高时，在动力头底面停留水平位置相对应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制孔深的依据。3．渣土清理：钻进过程中随时清理返出孔口的渣土，修整压实场地，保证成孔过程钻机垂直度，为后序灌注混凝土、安放钢筋笼作准备。三、工序质量控制措施清理打桩弃土桩机塔架上的垂直度标识按设计要求终孔（孔深）3.3压灌混凝土1．灌注要求：成孔到设计标高后停钻，立即泵送压灌混凝土，钻杆中空充满混凝土后，边灌注混凝土边提钻杆，严禁先提管后泵料。2．提速要求：成桩的提拔速度按工艺性试验并经试桩核准的适合速率参数进行控制，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。3．砼量及标高：施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量，桩顶标高宜高于设计标高50cm以上。三、工序质量控制措施三、工序质量控制措施3.3压灌混凝土4．桩径及密实度：压灌混凝土提钻杆时要慢速均匀，始终保持孔内混凝土具有一定压力，钻具的提升速度一般≤2.5m/min，以保证孔径及混凝土密实度。5．压灌协调控制：设专人指挥协调钻机操作手和混凝土泵操作手，保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合，以确保成桩质量。6．注意事项：压灌过程中，钻杆不得回转，在含水砂层段内，适当放慢提钻速度，以防流砂造成塌孔、断桩现象。3.4钢筋笼制作1.原材料管理：材料进场经验收、复检合格后方可投入使用。原材挂牌堆放，应有防雨遮盖、垫高设施，防止雨淋、浸水。2.钢筋笼制作：量测成型箍筋直径、主筋、箍筋搭接长度、间距，符合偏差规范，各焊点焊接牢固。钢筋笼制作平台各支撑点应在同一水平面上，支撑点间距不大于2米，确保钢筋笼整体顺直；3．钢筋笼吊装前验收：主筋数量、钢筋笼长度，重点检查笼底锥尖部分是否绑扎焊接牢固、锥尖是否在笼横截面中心，钢筋笼起吊点是否已加固处理。三、工序质量控制措施钢筋笼预制（主筋焊接）钢筋笼预制（螺旋筋下料））钢筋笼预制（加劲箍焊接质检员对成品钢筋笼进行检查钢筋笼验收合格后进行喷漆标识检查主筋搭接长度3.5钢筋笼安装1．钢筋笼运输：从制作区运至桩位处，应利用起重机两点起吊，并轻提轻放，防止钢筋笼变形或焊接点开焊，禁止拖拉方式运输。2．钢筋笼起吊：在地面将振动装置的芯管平套入钢筋笼，钢丝绳绑扎牢靠后，以起重机将钢筋笼连振动装置起吊立于桩位旁，成孔前应先做好起吊准备工作，然后进行成孔作业。3．压放钢筋笼：形成素砼桩后，先将螺旋钻具迅速移离孔口，然后迅速将孔口工作面清理干净。再利用起重机起吊振动锤，连同芯管，将钢筋笼一起置于素砼桩位处，利用自重下沉稳定后，保持钢筋笼垂直度，启动偏心振动锤，将钢筋笼下入素砼桩内设计深度。三、工序质量控制措施钢筋笼下插过程中的调直钢筋笼对位四、技术参数设置、工序关键点控制施工主要技术参数：桩位偏差：≤2cm、垂直度:≤1%钻具回转速度：15圈/分提升速度:φ800（1000）≤2（1）m/min最大泵压：13Ma泵量：0.8m3/min浮桩高度：≥1m充径系数：≥1.05凝凝土塌落度：±20cm工序关键点控制：地下管线勘测、地下障碍处理、地坪整理：桩位复核确认、成孔垂直度：钢筋笼螺旋筋点焊、笼底端锥部焊接质量：灌注过程：泵送混凝土宜连续、桩顶标高控制：超出桩顶100cm，塌落度及石子粒径控制：符合要求。灌注后插笼前时间控制：钢筋笼垂直度、笼顶标高控制：施工安全控制：四、技术参数设置、工序关键点控制五、执行的技术规范及验收标准《建筑桩基技术规范》JGJ94－2008《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002设计文件六、施工案例

案例1：昆明汇都国际二期工程支护方案为：Φ800长螺旋灌注桩+冠梁+Φ500搅拌旋喷桩+5排预应力锚索+挂网喷砼，开挖深度14米。基坑围护总平面图

昆明汇都国际二期工程基坑东侧8-8剖面开挖效果图六、施工案例案例2：金呈北泰小区基坑支护形式：采用φ500搅拌旋喷防渗帷幕、φ800长螺旋钻孔灌注桩、冠梁、腰梁、喷锚支护、预应力锚索结合地基土加固等的综合方案进行基坑支护，基坑开挖深度8~11米。基坑支护剖面图六、施工案例案例3：呈贡南站1#~4#出入口及风亭基坑围护采用地下钻孔桩+内支撑（钢支撑）的围护方案，采用Φ800@1000/1100钻孔灌注桩+桩间旋喷止水作为围护结构，桩长11.47米，562根。七、结语长螺旋钻孔泵压超流态砼后置钢筋笼灌注桩是在CPI工法桩基础上发展的新型钻孔桩施工工艺。长螺旋搅拌旋喷桩是结合高压旋喷桩工艺和深层搅拌桩工艺发展而来的地基处理施工工艺。因其工效高、成本低，目前在昆明基础工程施工市场应用较为普遍。汇报完毕

谢谢！经验是负债，学习是资产。附录资料：不需要的可以自行删除CASS工艺1CASS工艺简介2CASS工艺的基本原理3CASS工艺的基本特点4CASS工艺主要设计参数1CASS工艺简介CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其基本结构是：至少由两个区域组成，即生物选择区和主反应区，但也可在主反应区前设置一兼氧区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可实现总体上连续进水，间断排水。

2CASS工艺的基本原理

CASS是一种具有脱氮除磷功能的循环间隙废水生物处理技术。每个CASS反应器由生物选择区、兼氧区和主反应区三个区域组成。

CASS反应器CASS反应器1.生物选择区2.兼氧区3.主反应区2CASS工艺的基本原理CASS工艺集反应、沉淀、排水功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。生物选择区作用在生物选择区内，通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。生物选择区还可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。在生物选择区中，污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮（约为2mg/L）可得到反硝化，反硝化量可达整个系统反硝化量的20%左右。选择器可定容运行，亦可变容运行，多池系统中的进水配水池也可用作选择器。兼性区作用兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的反硝化作用。主反应区作用主反应区则是最终去除有机底物的主要场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化；活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而较高的硝酸盐浓度（梯度）则能较好地渗透到絮体内部，有效地进行反硝化，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。CASS工艺的循环运行过程

CASS以一定的时间序列运行，其运行过程包括进水－曝气、进水－沉淀、停止进水－排水和进水－闲置等4个阶段并组成其运行的一个周期。CASS工艺的循环运行过程不同的运行阶段的运行方式可根据需要进行调整,如无反应进水（即进水时既不曝气也不搅拌）、无曝气进水混合、进水曝气及不进水曝气等。一个运行周期结束后，重复上一周期的运行并由此循环不止。CASS工艺的循环运行过程

循环过程中，反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升至最高设计水位，因而运行过程中其有效容积是逐渐增加的（即变容积运行）。曝气和搅拌阶段结束后，在静止条件下使活性污泥絮凝并进行泥水分离，沉淀结束后通过移动堰表面滗水装置排出上清水层并使反应器中的水位恢复至设计最低水位，然后，重复上一周期的运行。CASS工艺的循环运行过程

为保证系统在最佳条件下运行，必须定时排泥。CASS反应器中经沉淀后的污泥浓度可达10000mg/L以上，剩余污泥量要比传统的活性污泥处理工艺少得多。CASS工艺的循环操作过程（1）曝气阶段：由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。CASS工艺的循环操作过程（2）沉淀阶段:

此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。CASS工艺的循环操作过程（3）滗水阶段:

沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。CASS工艺的循环操作过程（4）闲置阶段:

闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。具体运行过程分析（1）进水—曝气阶段。此阶段，边进水边曝气，同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器。污泥回流量约为处理废水量的20%。

具体运行过程分析（2）进水—沉淀。此阶段，停止曝气，静置沉淀以使泥水分离。在沉淀刚开始时，由于曝气所提供的搅拌作用剩余的混合能使污泥发生絮凝，随后污泥以区域沉降的形式下降，因而所形成的沉淀污泥浓度较高（当混合液的污泥浓度为3500mg/L时，经沉淀后污泥的浓度可达到10000mg／L以上）。与SBR工艺不同的是，CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水，而且污泥回流也不停止。由于在沉淀期间反应器不排水，因而在合理设计的条件下，反应器犹如竖流式沉淀池，而其表面负荷则要比竖流式沉淀池低得多，可获得良好的沉淀分离效果。具体运行过程分析（3）停止进水－排水。此阶段，CASS反应器停止进水。根据处理系统中CASS反应器个数的不同，或者将原水引入其它CASS反应器（两个或两个以上CASS反应器），或者将原水引入CASS反应器之前的集水井（单个CASS反应器）。排水均采用自动控制的滗水器进行。排水期间，污泥回流系统照常工作。污泥回流的目的是提高缺氧区的污泥浓度，以使随污泥回流该区内污泥中的硝态氮进行反硝化，并进行磷的释放而促进在好氧区内对磷的吸收。由于CASS反应器在运行过程中的最高水位和滗水时的最低水位是设计确定的，因而在滗水期间进行污泥回流不会影响出水水质。具体运行过程分析（4）进水－闲置阶段。实际运行过程中，由于滗水时间往往要比设计滗水时间短，其剩余时间通常用于反应器内污泥的闲置以恢复污泥的吸附能力。正常的闲置期通常在滗水器恢复待运行状态后4~5min开始。闲置期间，污泥回流系统照常工作。在实际运行过程中，闲置阶段往往与排水和排泥过程同步进行，因而一般不需在运行周期中独立分配时间。

1.3CASS工艺的基本特点

与传统的活性污泥处理工艺及经典SBR工艺相比，CASS工艺具有以下四