干成孔旋挖灌注桩施工工艺

干成孔旋挖灌注桩施工工艺干成孔旋挖灌注桩成孔根据地勘报告施工现场无揭露地下水，据区域地质资料，场区地下水埋藏较深，地下水主要赋存于深部基岩裂隙中，赋水性较弱，桩基施工拟采用干成孔旋挖灌注桩。施工准备1、按施工要求，做好施工区域的施工便道，钢筋笼制作棚及硬地坪制作和临时设施等；2、施工前应复核测量基准线及水准点，并通知甲方、监理、设计验收，做好保护基准线和水准点工作，同时根据设计图纸进行轴线测量。3、做好定位放样，护筒埋设及校正工作，并保持垂直，周围用粘土填实，中心偏差≤2cm;4、做好设备的安装，检查及调试工作；5、原材料（钢材等）按计划提前进场，并应有产品合格证，原材料进场后均按规范要求，做好材料复试；6、开工前，必须进行施工人员技术与安全交底，所有人员须做到“三证”齐全；7、对于遇到人防等较大地下障碍物时,因即时汇报甲方协商解决；技术准备根据已建立的平面控制网和高程控制网，复核桩基轴线、标高；熟悉理解施工图纸和有关的技术资料，做好各道工序技术交底工作，组织各班组工人学习；编制桩基专项质量计划和操作性强、技术含量高的专项方案。根据总网络图中桩基分项工程工期要求和施工部署，做好材料计划、机具计划、劳动力需用计划等。旋挖成孔施工工艺流程工艺选择：本工程钻孔施工采用干作业旋挖钻机成孔方式。干作业成孔工艺：旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。混凝土采用商品砼，钢筋笼一次绑扎成型、整体吊装，导管灌注混凝土。工艺流程：钻机就位开孔→设置护筒→旋挖钻进→清孔→放钢筋笼→插入混凝土导管→混凝土浇筑→拔出导管→拔出护筒→弃土外运。1、桩位放样桩位放样，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，进行钻孔的标高放样时，应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置，使其误差在规范要求内。2、钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。钢护筒埋置根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径200mm,护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度的偏差不大于1％，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻机动力头将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重全，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。4、钻进成孔当钻机就位准确后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正。操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重磨擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm∕min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm∕min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm∕min。5、清孔钻进到设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土发尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。6、施工情况记录旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔灌注桩钻孔施工记录》，主要填写内容为：《钻孔灌注桩钻孔施工记录》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化认真做好记录。钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及虚土厚度（沉渣厚度等于钻深与孔深的差值）。7、成孔检查成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孔为干孔时，再直接用测绳及测孔器测；若孔内存在地下水，则采用灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。用测绳测量孔深并做记录，钻孔完成后应采用探孔器检测孔径，钻杆垂线法检查倾斜度，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。检测标准：孔深、孔径不小于设计规定，钻孔倾斜度误差不大于1%，沉淀厚度≤50mm，桩位误差不大于50mm。用测深绳(锤)或手提灯测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻孔深的差值，虚土厚度不超过10cm。经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。导管安装完毕，灌注混凝土前，要再一次量测孔的深度，如果有蹋孔现象发生，要提出钢筋笼重新进行清孔处理。8、钢筋笼施工（1）经检验合格后的钢筋应根据其规格、型号分别堆放，并作标识。（2）钢筋笼焊接前，应先进行钢筋调直，钢筋切割，箍筋制作，螺旋筋制作，钢筋清污处理。（3）焊接质量外观检查包括：a）焊点处熔化金属均匀。b）压入深度符合要求。c）焊点无脱落、漏焊、裂纹、明显烧伤等缺陷。（4）钢筋笼制作允许偏差主筋间距±10mm箍筋间距或螺旋筋螺距±20mm钢筋笼直径±10mm钢筋笼长度±50mm（5）钢筋笼钢筋笼主筋采用搭接焊接连接。（6）钢筋笼吊放应缓慢进行，要对准孔位，避免碰撞孔壁，不得强行下放。（7）钢筋笼吊放入孔内，位置允许偏差应符合下列规定：钢筋笼定位标高偏差为50mm，笼中心与桩孔中心偏差为10mm，主筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm，保护层允许偏差为10mm。（8）钢筋笼下端主筋的端部应加焊加强筋一道，以防止下端钢筋笼在下入时插入孔壁或在导管提升时卡挂导管。（9）桩保护层厚度为50mm，为使钢筋笼保护层厚度达到规范要求，制作钢筋笼时，采用与桩身混凝土等强度的混凝土垫块，其间距竖向为2m，横向圆周不得少于4处，并均匀布置，确保钢筋笼在桩孔深度内的中心位置，保护层满足设计要求。（10）钢筋笼运输：因钢筋加工场到作业面距离较远，需要人工将钢筋笼二次倒运至施工作业面，运输距离约200米。（11）吊放设备：利用桩机本身可作为起吊设备，本施工为加快进度，充分发挥旋挖桩机的特点，拟采用25M汽车吊。钢筋笼就位后，立即将吊筋固定，防止钢筋笼移动。钢筋笼顶面和底面标高误差不大于50mm。钢筋笼下放到设计深度后，立即下放混凝土输送导管，避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。9、灌注混凝土施工（1）灌注导管连接导管采用壁厚δ=3mm，直径Φ300导管，每节长2~4米，导管第一节底管长度应不小于4m，内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度，采用螺栓连接、“O”型密封圈防止漏水漏气。导管在桩孔内位置应保持居中，防止跑管撞坏钢筋笼。导管入孔后准确计算导管总长和导管底部位置，既要便于灌注混凝土，又要使导管距孔底高度刚好能放出隔水塞和混凝土。隔水塞采用砂袋内装同批次混凝土制作而成，大小以不漏气漏水和压出泥浆为宜。隔水塞用铁丝系住，悬挂于导管内水面以上0.2~0.5m。贮料灌注漏斗牢固连接于灌注导管上，防止贮料斗不稳定出现移位或倒塌。贮料斗体积应大于1.5m3，确保初灌砼的埋管深度不小于800mm。（2）灌注混凝土成桩配制的混凝土强度等级必须满足设计要求，应具备良好的和易性。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30~50cm，使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至设计标高，实际灌注桩顶面高度要求高于设计要求0.5m以上,以确保设计桩顶下桩身混凝土强度。灌注过程中导管埋深宜为2~6m，严禁导管提出混凝土面，应设专人测导管埋深及管内外混凝土液面高差，根据《建筑桩基技术规范》6.6.4条，浇筑桩顶以下5m范围内混凝土时，应随浇筑随振捣，每次浇筑高度不得大于1.5m。。（3）监理、业主配合实时验收由于旋挖钻孔桩的特殊工艺，在桩成孔后，为防止塌孔现象发生，必须及时下放钢筋笼后浇筑砼，砼必须一次成型，因此，桩孔验收及所有收方必须实时进行，在这里希望甲方、监理在成孔后及时收方、验孔。质量验收标准1、桩的质量检测1）在钻孔灌注桩施工过程中，作好各种记录，并按规范要求制备试件，为检查桩的质量提供依据。2）钻孔灌注桩施工完成后，开挖地梁，对桩头予以凿除，桩头凿除平整，凿成中央部分稍凸的形状。3）施工应保证施工质量单桩竖向抗压承载力一次检测达到设计值，桩基完整检测I类桩比例不小于90%，无II、IV类桩。4）成孔后质量标准见下表：

质量保证措施1、护筒埋设：护筒既保护孔壁，又是钻孔的导向，则护筒的垂直度要保证。为防止跑浆，护筒周围土要夯实，最好粘土封口。2、对导管的要求：导管在使用前必须作密封性检查，接头严密，不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积，由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定，料斗体积应大些为好，确保首批浇筑混凝土的埋管深度。3、浇筑混凝土的要求：混凝土应连续浇筑，中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣，主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型，必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量，随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混全，则实际桩顶标高应比设计标高高0.5m¯1.0m，最后机械破桩头处理。4、砼浇筑过程中必须做好施工记录，确保砼充盈系数不得小于1.1，不宜大于1.15，如大于1.15要查找原因，并及时向监理、甲方进行报告原因，做好相关记录及签证。5、其它注意事项①成孔时，发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止钻进，经采取措施后，方能继续施工。②钻进硬层，回次进尺深度太小，斗内钻渣太少时，可换用小直径筒形齿状钻斗,先钻一小孔，然后再用钻斗扩孔钻进，也可换用短螺旋钻进，然后再下钻斗捞渣，钻进速度，应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时，为保护孔壁稳定，可事先向孔内投入适量粘土球，下入孔内的钻头，其底盘进渣口必须装闭合阀板，以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。③控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低。坍孔、断桩、颈缩等异常情况的预防及处理钻孔偏斜1、偏斜原因：①钻孔中遇有较大的孤石或探头石。②在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。⑤钻杆弯曲，接头不正。2、预防和处理①安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。②由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。③钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。④护筒埋设牢固，位置准确。掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。（1）掉钻落物原因①卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。②钻杆接头不良或滑丝。③电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。④转向环、转向套等焊接处断开。⑤操作不慎，落入扳手、撬棍等物。（2）预防措施①开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖。②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。③钻头上安装保险绳。（3）处理方法掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻杆和钻锥。埋钻和卡钻处理埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。外杆折断1、折断原因①用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。②钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。③钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。④地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。⑤孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。2、预防和处理①不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。②钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。③钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。④在钻进中若遇异物，须以处理后再钻进。⑤如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。断桩的预防及处理1、断桩形成原因（1）由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。（2）由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。（3）由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。（4）混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。（5）由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。（6）在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，形成断桩。（7）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。（8）处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。（9）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。（10）由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。2、断桩的预防措施（1）材料方面集料的最大粒径应不大于导管内径的1／6～1／8以及钢筋最小净距的1／4，同时不大于40mm。因此本工程桩商品砼应提前给商砼公司交底，确保集料的最大粒径；控制混凝土的坍落度在18～22cm范围内，混凝土拌和物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中，混凝土不应有离析、泌水现象。（2）混凝土灌注1）制作钢筋笼时，为使焊口平顺，最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法，要保证接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。2）根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径，尽量采用大直径导管。使用前要对每节导管编号，进行水密承压和接头抗拉试验，以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度，尤其要记好每节导管的长度。3）若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土，为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度，可在施工现场设置两条运输便道，前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土，连续灌注。4）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。5）下导管时，其底口距孔底的距离应不大于40～50cm（导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中）。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1m）和填充导管底部的需要。6）关键设备（如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等）要有备用，商品砼准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。7）首批混凝土拌和物下落后，应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中，一般控制导管的埋置深度在2～6m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。3、断桩的处理根据现场出现断桩的情况，采取以下对应方法进行处理。（1）断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。（2）如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并