旋挖钻桩基成孔工艺

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.旋挖钻桩基成孔工艺.. .目录一、旋挖钻机成孔工艺介绍1二、施工准备1三、钻孔施工工艺1四、清孔2五、钢筋笼入孔3六、水下砼灌注3七、注意事项51、灌注砼测深方法52、塌孔63、堵管事故64、浮笼65、断桩、夹泥、夹心6八、结束语7.. .一、旋挖钻机成孔工艺介绍旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头的回转，直接将土旋入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，如此循环往复，直至成孔的过程。旋挖钻机适用于各种土质地层、砂性土、砂卵砾石层和中等硬度以下基岩的施工。工艺流程：钻机就位开孔→设置护筒并注入稳定液（泥浆）→旋挖钻进→清孔→下放钢筋笼→插入混凝土导管→二次清底→灌注混凝土成桩→拔出导管→拔出护筒二、施工准备1、钻孔前施放桩位点，放样后四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。2、钻机就位应保持平稳，不发生倾斜、位移，钻头对准孔位后进行开孔。3、设置护筒：根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径100mm，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。护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高出地面20~30cm。4、泥浆制备：现场布设制浆池，及沉淀池，并用循环胶管连接。入孔泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定并应符合下列规定：1)黏度：一般地层16～22，松散易坍底层19～28s。2)含砂率：新制泥浆不大于4%。3)胶体率：不小于95%。4)pH值：应大于6.5。5、钢筋笼制作：因摩擦桩桩深交大，钢筋笼的制作应分节加工，现场分节入孔焊接。加工下料时必须按要求对接头进行错开。三、钻孔施工工艺1、护筒顶面、原地面标高进行测定，钻机的性能状态检查良好的基础上，钻机才能就位。钻机就位前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。2、开孔时，要保证钻头对准桩位，预防孔斜和桩位偏差，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。起初，钻机要轻压慢转渐渐进入，待钻头全部进入地层后方可加速钻进。开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位1.5～2.0m，高于护筒底脚0.5m以上并低于护筒顶0.2～0.3m，以保持足够的泥浆压力以维护孔壁稳定，不致泥.. .浆外溢，同时保证文明施工，在钻进过程中取渣和停钻后，应及时向孔内补充水或泥浆，保持孔内水位高度、泥浆比重及黏度。3、因钻头在孔内提升过程中泥浆在孔壁和钻头之间流动，若升降速度过大，则泥浆流动将加大对孔壁的冲刷，容易造成孔壁坍塌，因此需要控制钻头的提升速度。同时钻孔过程中还要考虑地质情况，当由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；到砂层后，钻机操作要轻提，轻放，不要强行加压，并适当增加泥浆比重和粘度。4、钻孔过程中，记录成孔过程的各种参数，如钻进深度、地质特征、钻孔时间等情况，记录必须认真、及时、准确、清晰。钻孔过程中每隔2米及时捞取渣样，检查并记录土层变化情况，5、成孔达到设计深度时，技术人员及时对孔位、孔径、孔深、孔形及竖直度进行检验，孔深控制以测绳测出的周边四点平均值为准，垂直度用验孔器检测为准，并及时报设计院地质工程师及监理工程师验收，合格后方可进行下道工序。四、清孔1、钻孔至设计高程，检查确认钻孔合格后，应即进行清孔。将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底沉淀物尽量装入旋挖斗内，提钻甩渣，清孔必须彻底,避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。2、清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。3、清孔是钻孔灌注桩保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的各项质量指标、孔底沉渣厚度、泥浆指标和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。若因下钢筋笼导致.. .沉淀时间较长，则应在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后用水泵施行二次清孔作业。二次清孔方法：在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉碴，过程中要测量泥浆的各项指标，同时用测锤测量沉淀厚度，确保沉渣厚度不大于20cm，完成后立即进行砼浇筑。五、钢筋笼入孔起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处，且吊点对称并一次性起吊。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转，若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下入。下放钢筋笼时要求有技术人员在场，现场测护筒顶标高，准确计算吊筋长度，以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。分节吊装钢筋笼：由于钢筋笼过长，吊车无法一次性起吊，钢筋笼采用分节预制，分节吊装。先将底部节钢筋笼入孔，用钢管将钢筋笼在孔口固定，吊车吊装上部钢筋笼，与底部钢筋笼对齐后，对主筋进行焊接。主筋焊接完毕将箍筋按设计缠绕，然后可将钢筋笼入孔。六、水下砼灌注导管安装：导管应采用直径为25～30cm的钢管，底节长度应不小于4m，中间节2～3m。配2～3节0.5～1.5m的短管，作为调整节。导管内壁应光滑、圆顺、无明显凹凸，内径一致、其偏差不大于±2mm，接口严密。导管使用前进行试拼和水密性试验，拼接是导管底面应均匀放置枕木，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管内部注水，并利用空压机进行打压，压力为孔底静水压力的1.5倍。打压的同时检查导管有无漏水点。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。下放过程中保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管长度按孔深和工作平台高度决定。导管安装后，其底部距孔底有30cm～50cm的距离。浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度，同时对孔内泥浆进行循环。沉渣厚度应满足不大于10cm。如沉渣厚度超出规范要求，则利用导管进行二次清孔。同时利用泥浆比重计三件套，对泥浆进行检测；确保泥浆性能指标符合规范要求。上报监理检验合格后，方可进入下道工序。混凝土的首盘量要满足混凝土入孔后，导管埋入混凝土1～3m。.. .首盘混凝土需用量由计算确定，要保证首批混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度≮1.5m，并能填充导管底部间隙。在整个砼浇筑时间内，导管口应埋入混凝土内至少1.5m，h1—井孔砼面高度达到Hc时，导管内砼柱平衡导管外水（或泥浆）压所需要的高度，即h1≥。h2—导管初次埋深（h2≥1.5m）h3—导管底端至钻孔底间距，0.3～0.5m。Hw—井孔内砼面以上水或泥浆深度。Hc—灌注首批砼时所需井孔内砼面至孔底的高度。首盘混凝土可采用自由塞隔水（充气球胆），球胆直径大小能自由通过导管即可。在实际操作中投入球胆、放入锥塞，当砼灌满漏斗立即拔起塞子，继续向漏斗补加砼，使砼连续浇注。完成首浇后灌注砼要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内，不可一次放满，以免产生气囊。要准确测量砼灌注深度和导管埋深后方可拔管。导管埋深不得大于6m，也不得小于2m。为确保桩顶质量在桩顶设计标高以上加灌一定高度，一般在0.5m（规范1m）。灌注将近结束时由于导管内砼柱高度减少，超压力降低，如砼顶升困难可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行。在拔出最后一节长导管时速度要慢，避免孔内上部泥浆压入桩中。.. .导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。同时要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及罐车内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要拌制数，以免造成浪费。在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入。七、注意事项1、灌注砼测深方法灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故。因此，现场施工值班人员需高度重视。测深采用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下10～20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。在快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。.. .2、塌孔钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后续钻进；坍孔严重时，回填重新钻孔。冲击法钻孔时，可投黏土块夹小片石，用低锤冲击将黏土块和小片石挤入孔壁控制坍孔。在松散粉沙土或流沙中钻孔时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、黏度、胶体率的泥浆或高质量的泥浆。发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和黏质土混合物到坍孔处以上1m～2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再进行钻进。3、堵管事故提升导管2m左右，在孔口板上上下振动，让混凝土在其自重力作用下压出导管，或使用高频振动器安置在导管顶部，开启振动器可以使管内混凝土因振动液化原理而压出导管。以上办法无法解决，证明导管被堵严重，应立即提离混凝土面，采用球内胆止水，重新下导管及安装大斗浇入混凝土。在两混凝土面交接处反复捣插，使其混合均匀，重新浇入混凝土强度等级应提高一级。该办法应该在孔内混凝土初凝时间不到方可使用，并作好浇筑记录。4、浮笼混凝土浇筑期间，当混土浇筑面接近全配筋钢筋笼底部时，要严格控制混凝土的浇筑速度，一定要慢慢浇筑，严禁抖管，待确认混凝土面高于全配筋钢筋笼底部4～5米、确认导管底部高出全配筋部分底标高2米以上再恢复至正常浇筑速度。泥浆比重过大或泥浆中含砂率过大也会导致浮笼，由于导管挂住钢筋笼，故在提管过程也会造成浮笼，此时应顺时针旋转导管，让钢筋笼自动脱离导管接头法兰。5、断桩、夹泥、夹心该事故在施工过程中须严格禁止，因此要严格按照施工工艺、技术标准来控制施工过程。可以通过以下几方面加以预防：1)浇筑混凝土应及时连续，中途停顿时不宜超过30min。2)二次清孔时孔内沉渣须清理干净，同时泥浆比重应调到1.1以下。3)质量不合格的混凝土不允许浇入孔内，应退回重新搅拌。4)在浇筑结束后，应注意假灌现象，严禁距混凝土面4～6m.. .处混凝土与浮浆混合，并利用导管自身反复捣插。1)在提升导管前，用测绳吊测锤测定混凝土表面标高，根据已拆卸管的长度推算导管的埋管深度，确定导管提升后的导管埋深满足最小埋管深度要求。八、结束语灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程中的每一环节都必须严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不得力,就会在灌注中发生质量事故,小到塌孔、缩颈,大到断桩报废,从而给造成重大的经济损失,以致影响工期并对整个工程质量产生不利影响。所以,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量,避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进行。..