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桩基工程

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旋挖成孔灌注桩技术交底

时间:2022-07-27 17:04:06发布者:湖南华湘永固小宇 浏览量:

一、一般规定

1旋挖成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、自带动力、无泥浆循环等特点,适用于对噪音、振动、泥浆污染要求严的场地施工。

2适用地层:除基岩、漂石等地层外,一般地层均可用旋挖方法成孔。

3成孔直径一般为600~3000mm,一般最大孔深达76m。

4多用于大型建(构)筑物(如大型立交桥、工业与民用建筑)基础桩、抗浮桩及用于基坑支护的护坡桩等。

二、材料要求

1预搅拌混凝土:坍落度一般要求为180~200mm,和易性及标号符合设计要求,常用标号为C20~C40。

2钢筋:品种和规格均符合设计要求,并有出厂合格证及复试合格报告。

3垫块:用1:3水泥砂浆埋22火烧丝提前预制或用水泥砂浆做成轻式预制块或采用塑料卡。

4火烧丝:规格18~22。

5盖板:盖孔使用。

6钻机耗材:液压油、齿轮油、润滑油、柴油、钢丝绳、斗齿、齿座、销垫等符合要求。

7 泥浆制备材料;膨润土、纯碱、外加剂等符合要求。

三、主要机具

一般采用进口或国产旋挖钻机及与之相配套的各类钻头、泥浆泵、泥浆管、导管、电焊机、测绳等。

1 旋挖钻机:目前国内常用旋挖钻机主要有意大利R-208、R-312、R-412、R-516、R-618、R-622、R-725、R-825、R-930,德国BG-15、BG-18、BG-22、BG-25及日本的旋挖钻机。
旋挖成孔灌注桩技术交底

旋挖钻机主要技术性能参数表

2 钻杆:旋挖钻机常用钻杆有传动键伸缩式圆钻杆和伸缩式方钻杆。

传动键伸缩式圆钻杆双分为机锁式、摩阻式和多锁式。

3 旋挖钻斗:旋挖钻机常用钻斗有:底开式钻斗、半合式钻斗、销定式钻斗,其中底开式最为常见,分为普通单盖和捞砂双层底式。

4 斗齿:常用的有楔形及弯角齿套两种,切削角为35º~55º,小切削角适用于软土层钻进,弯角齿套切削角为60º~70º,适用于硬土层钻进。

5 导管:宜用厚壁丝扣连接的钢导管,规格有200、250、300、350等,且密封性良好。

6 测绳:要求标准点牢固,绳体伸缩性低。

四、作业条件

(一) 熟悉工程图纸和工程地质资料,踏勘施工现场。检查设计图纸是否符合国家有关规范,图纸表示是否明确无误,掌握地表、地质、水文等勘察资料,场地要平整,且地耐力不少于100kPa,施工桩点5m以内应无空中障碍。

(二) 根据用量选择合适的管道供水,并选择合适的配电。

(三) 钻头、钻杆以及钢丝绳长度的选取,依据地层条件不同选择不同钻头与钻杆,一般机锁式钻杆适用坚硬地层,而摩阻式钻杆适于一般较软地层。钢丝绳长度选择可按如下公式确定:钢丝绳长度=孔深+机高+15~20m。

(四) 消耗材料的物资准备,包括:钻机配套的润滑油、液压油、柴油、钢丝绳、斗齿等各种零部件的购买或预订;工艺要求上需要准备的膨润土、纯碱及各种泥浆外加剂、护筒、电焊机、各种管线、电缆线等。

(五) 现场布置与设备调试:设计总平面图,并依据平面图进行布置,搭建临时设施,砌筑深层次池,泥浆池大小一般为钻孔体积的1.5~2倍,高约1.5m。对钻机和各种配套设施进行安装调试,确保其安全可靠性及完好性。

(六)清除障碍物:特别注意空中设施如高压输电线、电缆等。施工前要收集场地作业面地下的各种设施,包括电缆、管线、枯井、防空洞、地下管道、古墓、暗沟等,事先标识或拆除处理完毕。

五、施工工艺

(一)旋挖成桩灌注桩施工工艺流程图。如图13.5.1。

(二)钻机安装就位:要求地耐力不小于100kPa,履盘座落的位置应平整,坡度不大于3°,避免因场地不平整,产生功率损失及倾斜位移,重心高还易引发安全事故。

(三)拴桩:桩位置确定后,用两根互相垂直的直线相交于桩点,并定出十字控制点,做好标识并妥加保护。

(四)对准桩位:首先调整旋挖钻机的桅杆,使之处于铅垂状态,让钻斗或螺旋钻头对正桩位。

(五)埋设护筒:定出十字控制桩后,可采用钻机进行开孔钻进取土,钻至设计深度,进行护筒埋设,护筒宜采用10mm以上厚钢板制作,护筒直径应大于孔径200mm左右,护筒的长度应视地层情况合理选择。护筒顶部应高出地面200mm左右,周围用粘土填埋并夯实,护筒底应座落在稳定的土层上,中心偏差不得大于50mm。测量孔深的水准点,用水准仪将高程引至护筒顶部,并做好记录。

旋挖成孔灌注桩

(六) 泥浆制作:采用现场泥浆搅拌机制作,宜先加水并计算体积,在搅拌下加入规定的膨润土,纯碱以溶液的方式在搅拌下徐徐加入,搅拌时间一般不少于3min,必要时还可加入其他外加剂如增粘降失水剂、重晶石粉增大泥浆比重,锯末、棉子等防止漏浆。制备泥浆的性能指标如下表

旋挖成孔灌注桩

制备泥浆性能指标

(七) 旋挖钻进成孔。

1 钻头着地,旋转,钻进。以钻具钻头自重和加压油缸的压力作为钻进压力,每一回次的钻进量应以深度仪表为参考,以说明书钻速、钻压扭矩为指导,进尺量适当,不多钻,也不少钻。钻多,辅助时间加长,钻少,回次进尺小,效率降低。

2 当钻斗内装满土、砂后,将其提升上来,注意地下水位变化情况,并灌注泥浆。

3 旋转钻机,将钻斗内的上卸出,用铲车及时运走,运至不影响施工作业为止。

4 关闭钻斗活门,将钻机转回孔口,降落钻斗,继续钻进。

5 为保证孔壁稳定,应视表土松散层厚度,孔口下入长度适当的护筒,并保持泥浆液面高度,随泥浆损耗及孔深增加,应及时向孔内补充泥浆,以维持孔内压力平衡。

6 钻遇软层,特别是粘性土层,应选用较长斗齿及齿间距较大的钻斗以免糊钻,提钻后应经常检查底部切削齿,及时清理齿间粘泥,更换已磨钝的斗齿。

钻遇硬土层,如发现每回次钻进深度太小、钻斗内碎渣量太少,可换一个较小直径钻斗,先钻一小孔,然后再用直径适宜钻斗扩孔。

7 钻砂卵砾石层,为加固孔壁和便于取出砂卵砾石,可事先向孔内投入适量粘土球,采用双层底板捞砂钻斗,以防提钻过程中砂卵砾石从底部漏掉。

8 提升钻头过快,易产生负压,造成孔壁坍塌,一般钻斗提升速度可按下表推荐值使用。

旋挖桩

钻斗升降速度推荐值

9 在桩端持力层钻进时,可能会由于钻斗的提升引起持力层的松驰,因此在接近孔底标高时应注意减小钻斗的提升速度。

(八) 清孔:因旋挖钻用泥浆不循环,在保障泥浆稳定的情况下,清除孔底沉渣,一般用双层底捞砂钻斗,在不进尺的情况下,回转钻斗使沉渣尽可能地进入斗内,反转,封闭斗门,即可达到清孔的目的。

(九)钢筋笼制作,按设计图纸及规范要求制作。一般不超过29m长可在地表一次成型,超过29m,宜在孔口焊接。

(十)下钢筋笼:钢筋笼场内移运可用人工抬运或用平车加托架移运,不可使钢筋笼产生永久性变形;钢筋笼起吊要采用双点起吊,钢筋笼大时要用两个吊车同时多点起吊,对正孔位,徐徐下入,不准强行压入。

(十一)下导管:导管连接要密封、顺直,导管下口离孔底约3Ocm即可,导管平台应平整,夹板牢固可靠。

(十二)浇注混凝土:

1 钢筋笼、导管下放完毕,作隐蔽检查,必要时进行二次清孔,验收合格后,立即浇注混凝土。

2 使用预拌混凝土应具备设计的标号,良好的和易性,坍落度宜为180~220mm。

3 初灌量应保证导管下端埋入混凝土面下不少于0.8m。

4 隔水塞应具有良好的隔水性能,并能顺利排出。

5 导管埋深保证2~6m,随着混凝土面上升,随时提升导管。

6 混凝土灌至钢筋笼下端时,为防止钢筋笼上浮,应采取如下措施,在孔口固定钢筋笼上端;灌注时间尽量缩短,防止混凝土进入钢筋笼时流动性变差;当孔内混凝土面进入钢筋笼1~2m时,应适当提升导管,减小导管埋深,增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。

7 灌注结束时,控制桩顶标高,混凝土面应超过设计桩顶标高300~500mm,保障桩头质量。

(十三)冬雨季施工。

1 雨季施工的要求:

露天使用的电气设备、闸箱的防雨措施可靠,放置较高位置,电焊机等导电设备应加护雨罩。

电气设备的接地保护牢靠,漏电保护装置灵敏,操作人员应使用绝缘工具。

旋挖钻机雨季施工应有防雷接地,并定期检查。

检查有无地基塌陷情况,在旋挖钻机行走时,务必避开塌陷地段。

2 冬季施工的要求:

钻机上、下拖板时,应有防滑措施,避免侧滑引起安全事故。

设备保养过程中,衣着灵便,高空作业时系好安全带。

水管泥浆管不用时,应清理干净,整好存放,防止冻冰。

注意观察护筒周围土层情况,防止因泥浆浸泡而化冻,发生坍孔事故。

施工现场办公区、生活区所用取暖装置均应安全、可靠。

六、质量标准

1施工前应对水泥、砂、石子(如现场搅拌)、钢材等原材料进行检查,对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段(包括仪器、方法)也应检查。

2施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查,嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。

3施工结束后,应检查混凝土强度,并应做桩体质量及承载力的检验。

4混凝土灌注桩的质量检验标准应符合下表的规定。

旋挖成孔灌注桩

混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准(mm)

旋挖桩
混凝土灌注桩质量检验标准

七、成品保护

1 成孔的保护,若灌注不及时,应将孔内注满优质泥浆,孔口用盖板盖好,防止行人及杂物掉入孔内.

2 钢筋笼的保护,雨天应覆盖防止雨淋,防止钢筋生锈,地面应平整,防止钢筋笼变形,不能直接放于潮湿的地面.

3 成桩的保护,旋挖成孔灌注施工完毕,桩头应进行保护,冬季时要有防冻措施.

八、注意事项

1 主机倾覆.旋挖钻机底盘一般采用挖掘机或履带吊车的底盘,加之二十米高立柱和十几米高的凯式钻杆,使整机重心升高,稳定性降低.如果地耐力不均匀,移机过程中两条履带产生不均匀沉降,例如一条履带经过废弃泥浆坑及填土而坠落,即产生侧向倾倒。或由于用副卷扬起吊重物,在报警装置失灵情况下,起吊力矩大于抗倾覆力矩,导致主机倾倒。预防措施是:移机时摸清地形,严禁盲目起车行走;起吊重物时,一定要在起吊允许范围内,且重物位于钻机正前方。

2 主绳断裂。由于主绳过度磨损,起下钻不均匀产生冲击和震动,导致主绳断裂.要经常检查主绳磨损情况,操作平稳可靠,万一发生断绳事故,应立即处理,以防发生埋钻事故.

3 坍孔.旋挖成孔灌注桩施工大多在第四纪松散地层,坍孔是灌注桩施工中最为常见的事故.主要原因有:泥浆稳定液选择不当,护筒埋设不当,水头压力不够等.预防措施有:钻进前即选择与地层相适应的泥浆稳定液护壁钻进.护筒应埋置在稳定地层,周围用粘土捣实,埋置位置应与孔位同心.松散的粉砂层钻进时,应适当控制进尺速度,轻压慢进.终孔后,做灌注混凝土准备工作时,仍应保证足够的补水量.

4 埋钻.埋钻事故一般发生在坍孔、卡钻、主绳断裂等事故发生之后,原因主要有:泥浆性能与地层要求不相适应,产生坍孔后发生埋钻;卡钻、主绳断裂等事故处理时间过长,产生大量沉淀引起埋钻。发生埋钻事故后,可采用辅助提升法、气举松动法或近旁钻孔法进行处理。

5 孔斜。产生孔斜的原因是钻进松散地层中遇有较大圆滑弧石或探头石,将钻具挤离钻孔轴线,钻具由软地进入硬地层或粒径差别太大的砂砾层时,钻头所受阻力不均,导致钻具偏斜,造成孔斜。或者钻机位置发生串动,或底座产生局部下沉使钻孔倾斜。预防措施是:用好泥浆稳定液,保持孔壁稳地,放慢钻进速度,加固钻机底座,提高地耐力,采用导向性好,桅杆刚性强的旋挖钻机进行施工。

6 粘土层缩径、糊钻:粘土层具有较强的早浆能力和遇水膨胀的特性,钻进中除应严格控制泥浆粘度增大外,还应适量向孔内投部分砂砾,防止糊钻,钻进时不宜用捞砂斗钻进,应选择扩大器稍大的单底钻头钻进。

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