超深旋挖钻孔入岩灌注桩施工质量控制要点

心打造心打造未来未来PAGE11超超深旋挖钻孔 入岩灌注桩施工质量控制要点内容摘要：旋挖钻机成孔灌注桩工艺具有钻孔速度快工旋挖钻孔入灌注桩工工要1、近年来，随着械化程度的不断提高，各行各业生产速度加，产品质旋挖钻机旋挖钻机成孔2m钻孔桩。由于旋挖钻具的不断改进和完善，使得该设备具有钻孔桩工钻孔速度快成旋挖机钻孔入岩混凝土灌注桩施工质量控制要点。2、工程概况工500055023～25m32m续墙＋钢筋混凝土内支撑支护。桩基础设计为钻孔灌注桩，抗拔桩桩径为1200mm～1800mm、抗压桩桩2000mm～2600mm，抗压设计有效6m，端持力层为中风化花岗500mm由于旋挖钻机施工作业面的需，钻孔桩必须布置在基坑开挖前的原地面进行施工，钻孔深度不小于35m。3、场地地层情况根据地质勘察报告，场地自上而下为：人工填土层(Qml)，属杂填土，黄褐、褐红、褐灰等色，主要由粘性土夹杂碎石、块石、砖块、混凝土块等构成，呈松散状态，层厚1.50～3.00m；第四系冲洪积层（Qap+pl），粉质粘土层厚1.10～6.60m，粉细砂层厚1.20～3.40m，粗砾砂层厚0.80～3.40m；第四系残(Qel)，砾质粘性土系岩残成岩结构清晰可辨均匀含约25～30%石英颗粒，局部夹强风化岩块，稍湿，呈硬塑 ～坚硬 状态，层厚2.20～11.70m；（4）燕山晚期花岗岩 )全风化花岗岩：褐黄灰黄色，层厚 1.70～14.30m；强风化花岗岩褐黄、灰褐色，风化裂隙极发育，不均匀残留少量中风化岩块，岩芯多呈砂砾状及土夹碎块状，属软岩，层厚 0～m；中风化花岗岩，呈黄褐灰白肉红色，部分矿物已风化变质，风化裂隙发育，裂隙面受铁锰质浸染呈暗褐色，属较硬岩，层厚 0～m；微风化花岗岩，呈黄褐、灰白、肉红色，岩芯呈柱状，属坚硬岩。4、钻孔混凝土灌注桩施工技术难点桩径大，大桩径2600mm，钻孔及入岩施工时须分级扩孔。钻孔与空孔深度大，实际钻孔孔深至少为6m，大钻孔深度达m；空孔深度范围为 23.m～ m，孔底沉渣厚度要求不大于 50mm，控制难度大。入岩深度大，塔楼设计要求桩端入岩深度不小于2m，岩层坚硬，中风化花岗岩饱和单轴抗压强度标准值，微风化花岗岩饱和单轴抗压强度标准。桩顶标高低，低标高为-31.4m，现场控制难度大。施工场地狭小，地连墙及工程桩钢筋笼于施工场地内进行，无法整体放线，桩位测量定位控制困难。桩基础与基坑支护地下连续墙交叉作业，现场施工协调工作量大。5、超深旋挖钻孔入岩混凝土灌注桩施工质量控制要点严格审查施工方案，把好施工机械选择关桩基直径大、入岩深，岩层坚硬，中风化花岗岩饱和单轴抗压强度标准值，微风化花岗岩饱和单轴抗压强度标准值 ，进场的旋挖钻机必须具备施工大桩径、能入微风化岩层的能力。施工方案选用三一重工 SR360及以上型号旋挖钻机，从目前国内外各种旋挖机型性能的进行综合分析，基本具备本工程的需要。现场初期实际进场三一重工 SR420Ⅱ型旋挖钻机，该机动力头配备有 3组马达、减速机，大提供 420kN.m的超强输出扭矩，大成桩直径φ3000mm，大钻孔深度为 110；具有“标准”、“低速大扭矩”、“高速小扭矩三种钻进，各种工的施工要。时，该机首创自动脉冲加压破岩技术，通过给岩层施加符合岩石破碎机理的周期脉冲压力， 大幅提高入岩效率，并终实现“自动入岩，施工效果较好；后期进场一台德国宝鹅 型旋挖钻机，其性能接近 SR360。加强现场测量放线的复核控制，多次定位复核由于施工场地狭小，地连墙及工程桩钢筋笼制作均在施工场地内进行，无法整体放线，只能采用多次施放桩位的方法进行。根据定位轴线的坐标计算出每一根桩的坐标，待桩位工作面出现，即采用全站仪施放桩位点，再根据该桩位点埋设护筒。正式钻孔前，在护筒顶面铺放模板并采用全站仪进行二次定位，拉十字线引至护筒顶便完成定位，控制桩位偏差在规范允许范围之内；同时测量护筒顶标高，为钢筋笼定位提供依据。成孔过程中泥浆稠度、比重的控制本工程灌注桩钻孔主要采取旋挖钻机施工。钻头自身取土，不靠泥浆携带，取土界面与孔内泥浆互不掺混，泥浆仅起支撑固壁之用。固壁泥浆选用中粘度钠基膨润土，细度较高，细度模数选择220目，含砂率低，护壁效果好。配制泥、胶体、不层等特点优质钠加散剂Na2CO3CMC高制浆，配。泥浆度1.08-1.15g/cm3壁稳定性能够得到保。泥浆能制泥浆度3，度制18，循环泥浆度1.15g/cm，度制制泥浆膨膨24hCMC膨润土用量控制0.2-0.4%。泥浆，泥浆，利。施，要对泥浆能期检测，包括流度含砂泥浆流失滤板厚度和 pH值等，适当添加相应掺合料以调整泥浆性能适用于不同地层，除 CMC、烧碱外，还包括添加高分子包被剂、降失水 剂、防塌 剂等。泥浆池内的泥浆通 过内循环方式 ，使泥浆充分搅动 循环发酵。在钻 机钻进提拔钻 杆 时及时补 浆，保证孔内泥浆液面 高度必须 高于护筒底 1m以上 ，避免引起 护筒下 孔壁的坍塌 。为调整泥浆的PH值需 适量加入 烧碱，促进 粘土的水 化分散和增稠 。为解决 泥浆污染防治问题 ，可以通 过加入一 定比例的陶瓷熔块改善 泥浆性能，去 除泥浆由于所 添加的外加剂带来 的有害 性。钻头磨岩 过程中，钻 具周围岩石 被磨 成粉 细颗粒 ，钻头产生 的热 能将粉 细颗粒 胶结 在钻 具周围 ，增大了摩擦阻力 ，配制的高性能泥浆能够有效降低钻 具产生热 能，对磨岩产生 的岩屑悬浮置换 效果好，减少机械磨损，提高钻进效率。泥浆对槽壁产生静水压力，在槽内相当于液体支撑，高细度低含沙量泥浆能够深入土壁形成一道低透水性的泥皮，可维护土壁的稳定性。终孔条件的控制与孔深验收本工程塔楼抗压桩均在施工前进行了超前钻探，现场根据超前钻岩层的深度、设计要求的入岩深度及护筒埋设的顶标高，计算终孔孔深。在钻进过程中及时跟进旋挖钻机进入持力层的深度，联系地勘单位负责人判别岩样及桩孔深度是否与超前钻样吻合，相吻合时按计算孔深进行终孔验收。由于本工程桩径较大，“一孔一钻能完全反映持力层的情况若与超前钻资料差异较大时，应以地勘单位现场负责人判定的持力层标高或实际取出岩样的特性，确定终孔标准及深度，从而保证了桩端持力层验收的可靠性。钢筋笼与吊筋的质量控制及钢筋笼就位标高控制验收（1）钢筋笼的钢筋品种、规格、数量应符合设计要求，钢筋笼直径及其制作质量应符合施工规范规定，其长度应按对应的终孔孔深验收。另外，在起吊钢筋笼前应检查 吊点 的牢固 程度及钢筋笼加劲箍 的数量。大直径桩钢筋笼的加劲箍 采用三角 形加强处理 ，在吊装 时为防止 大直径钢筋笼弯曲变 形，现场采用 工字 钢扁担 吊装 。（2）由于桩顶标高在-23.0～ m之间 ，空 桩较深，钢筋笼就位时必须 按实际孔深、桩顶标高及护筒标高准确计算吊筋长度，以确保钢筋笼就位标高符合设计要求。首先将 钢筋笼准确地吊放 于孔口 ，再 根据孔深、桩顶标高、有效 桩长制作吊环 、吊筋，并 在孔口 与钢筋笼主 筋进行现场焊接 ， 两 根吊筋对称布置在钢筋笼加筋箍的中心线上。（3）钢筋笼入孔后，根据吊筋与护筒之间的距离及开孔时护筒上的十字定位线在桩孔中心钢筋笼筋吊环位置是否与筋钢筋笼钢筋笼钢筋笼正常就位后应穿放定位钢管进行固定，以防止钢筋笼标高发生变化。孔底沉渣的检查验收钻孔钻至设计标高经现场验收并确认终孔深度后，及时进行钢筋笼吊装就50mm钢筋笼就位，则应在下次吊装前必须重新清孔。清孔时，应将旋挖钻机钻头提离孔底 10～500px空转，保持泥浆正常循环进行一次清孔换浆，再次吊装钢筋笼就位；在钢筋笼和灌注导管下入孔底后灌注混凝土前，应进行孔底沉渣检查，若沉渣厚度超过规范要求的 50mm厚时，必须利用灌浆导管采用气举反循环清孔工艺进行二次清孔；因塔楼桩径较大，在二次清孔时采用 12m³以上 的空压 机，气体 管道应深 入孔深 的三分之 二左右 ，以确 保桩孔孔壁 的稳定并使 孔底沉渣被完全 清除 ；在进行第 二次反循环清孔的过程中 ，导管应由 吊机吊起从 桩孔中心向周边适当缓 慢 提升移动 ，清孔时应随 时用测绳测量孔深 变化和基底沉渣厚度，检查循环吸出泥浆含沙量，直至吸出的泥浆浓度含沙量与孔内泥浆一致时，测量基底沉渣满足设计规范要求后应立即关闭空压 机，防止因过度清孔导致塌孔现象，当 清孔泥浆比重小于 3，含沙量小于 4，孔底沉碴厚度小于 m时，达到设计和规范要求，立即组织浇筑混凝土。水下混凝土浇筑的质量与钢筋笼上 浮的控制混凝土浇筑采用水下直升 导管法，下放导管前应在孔口设置浇筑平台并 固定导管料斗，以 保证在浇筑过程中 施工人员的安全 ；导管应顺桩孔中心 而下，避免挂住钢筋笼。混凝土浇筑前应根据不同桩径桩长等，计算出混凝土的初灌量，分 别采用不同的灌注斗进行初灌。初灌量保证埋管高度 1.0m，选定 300mm灌注导管，保证初灌量达到封底埋管的要求。混凝土灌注前，要对各作业环节认真检查，制定 有效的预防措施；严格遵守操作规程 ；根据清孔情况和浇筑过程 及时联系混凝土搅拌站保证灌注作业连续紧凑；每车混凝土到场后，应注意检查其塌落度、和易性。另外，由于空孔深度较大，下料速度应适当控制，否则易造成钢筋笼上浮；另外，要加强施工现场管理，防止违规操作。导管提升应匀速平稳，控制灌注时间在适当的范围内；如遇突发事件导致浇筑停滞时间较长时，应不断提升导管防止出现卡管、堵管现象；灌注混凝土时，项目部应安排专人负责桩顶混凝土标高和超灌注高度的控制。6、施工安全本工程现场旋挖钻机布置的数量较多施工前应做好旋挖钻机成孔桩工艺的三级教育和安全技术交底施工单位应合理布置每台旋挖钻机与灌注桩的作业范围尽量使旋挖钻机对桩孔的覆盖达到大化明确各台旋挖钻机的行走路线合理布设泥浆池循环沟旋挖钻机行走时应安排专人指挥应注意不要在坡地上改变行驶方向；旋挖钻机施工作业面应铺设砖渣、碎石垫层，并铺垫 14mm以