旋挖钻机成孔施工方法及桩基检验3（完整版）

1、旋挖桩施工方法简介及桩基检验监督要点1、概述旋挖桩一一采用旋挖钻机成孔的混凝土灌注桩 旋挖钻机一一是由动力驱动伸缩钻杆使带有切土刀片 的圆形回转斗（简称钻斗）切消土壤钻孔成桩的一种 钻孔机。旋挖钻进借助旋挖钻机在土层钻孔的一种先进有 效的成孔方法。这种钻进方法在钻杆柱下端连接一个 底部带耙齿的桶状钻具（又叫钻斗），借钻具自重和钻 机加压力，耙齿切人土层，在回转力矩作用下钻斗同 时回转，切削钻掘前面的土层，并将切削下的土块纳 入斗内。待斗内土装到相当数量后被钻机提到孔外， 打开钻斗，卸去钻渣。其后再将钻斗下人孔内，重复 以上操作。一次次钻挖和提斗卸渣，钻孔不断加深， 最终成孔。图15. 1 l为

2、旋挖钻机结构示意图。IT导向系统回转 系统Itw图15.1 -1旋挖钻机结构示意图目前旋挖钻机在建筑工程、市政工程、交通工程 应用广泛，如国家体育场鸟巢桩基础、青藏铁路桥梁 桩基础、京津快速铁路桥梁桩基础、天津交通枢纽以 及正在施工的京沪高速铁路。其最大钻孑 L深度超过 80m，最大直径超过2m。2、旋挖成孔灌注桩施工工艺1）工艺流程旋转成孔灌注桩施工工艺流程图3 工艺及监督要点1）在正式施工前，宜进行试成孔。2）旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地 下水埋深，采用干作业成孔或泥浆护壁成孔和套管护 壁成孔工艺。干作业成孔泥浆护壁成孔套管护壁成孔3）钻机安装就位：旋挖钻机的自重大，所以要求地

3、 耐力不小于100kPa,且履盘坐落的位置应平整，坡度 应不大于3。（因为第一，仅靠油缸调节垂直度有限度; 第二易产生功率损失和回转过程中倾角更大，重心高 易发生安全事故；第三，防止倾斜位移。）必要时可在场地铺设能保证其安全行走和操作的 钢板或垫层（路基板）4）栓桩：桩点须按预检结果，自检合格，甲方或 监理验线后才能用两根相互垂直的直线相交于桩点， 并定出十字控制点，做好标识。5）对准孔位：首先调整旋挖钻机的桅杆，使之处于 铅垂状态，让螺旋钻头中心或钻斗中心对正孔位，开 孔。6）每根桩均应安设钢护筒，护筒应满足相关规范 的规定。护筒的作用：（1）固定桩位，并作钻孔导向（2）保护孔口，防止孔口土

4、层坍塌。（3）隔离地表水，并保持孔内水位高出施工水位以稳定孔壁。护筒的埋设：定出十字控制桩后，进行护筒埋设 工作，测量孔深，用水准仪将高程引到护筒顶部，并 做好记录。应符合JGJ94-2008建筑桩基技术规范 634条规定。7) 验护筒：根据设有十字控制点验护筒的偏斜程 度，若超过范围应重新埋设。(1)护筒中心与桩位中 心的偏差不得大于50mm，(2)护筒可用4 8mm厚 钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部宜开 设1-2个溢浆孔。8) 泥浆的配制同其他泥浆护壁钻孔灌注桩。(湿作 业成孔时)9) 旋挖钻进：根据地层特点选择钻斗底部切削齿的形状和规格，钻杆类型、钢丝绳长度等。说明几点：

5、(1) 、旋挖钻机施工时，应保证机械稳定、安全作业，必要时可在场地铺设能保证其安全行走和操作的 钢板或垫层(路基板)。(2) 、成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况，并应清除钻斗上的渣土。(3) 、旋挖钻机成孔应采用跳挖方式，钻斗倒出的 土距桩孔口的最小距离应大于 6m并应及时清除。应 根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度 不变。(4) 、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，并保证泥浆液面高度，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(5) 、钻遇软层，特别是粘性土层，应选用较长斗 齿及齿间

6、距较大的钻斗以免糊钻，提钻后应经常检查 底部切削齿，及时清理齿间黏泥，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。(6) 、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黏土球，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。(7) 、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表3-23推荐值使用。钻斗升降速度推荐值表3-23桩径装满渣土空钻斗桩径装满渣土空钻斗(m钻斗提升升降(m钻斗提升升降(m/s)(m/s)(m/s)(m/s)7000.9371.

7、21013000.6280.83012000.7480.83015000.5750.830(8) 、在桩端持力层钻进时，可能会由于钻斗的提 升引起持力层的松弛，因此在接近孔底标高时应注意 钻斗的提升速度。10) 不稳定性地层对孔壁极度不稳定地层采用全套管钻进。11）清孔和验孔：钻孔达到设计深度时，应采用 清孔钻头进行清孔或其它可靠的方法清孔。并根据建 筑桩基规范要求，检查孔位、孔深、孔径、垂直度、 孔底沉渣厚度。12）钢筋笼的检验：与其他灌注桩施工工法相同。13）下钢筋笼：场内运输、吊装就位，下入孔内等 过程，应保证钢筋笼不产生永久变形。14）导管检验：导管使用前应试装、试压、最小 压力为 0

8、.6-1.0MPa。15）下导管：导管连接应密封、顺直，导管下口离 孔底约300500mm，直径小的桩可加大，导管平台 应平整，夹板牢固可靠。16）测沉渣（二次清孔）:沉渣应不超过建筑桩基技 术规范中的要求：端承桩 50mm摩擦桩 胡00 mm*17）水下浇注混凝土应符合下列规定：（1）开始浇注混凝土时，根据孔深配备合适的导管长度保证导管底部至孔底的距离宜为300 500mm，以使隔水栓能顺利排出。桩直径小于600mm时可适当 加大导管底部至孔底距离。（2）导管下人孔内过程中检查导管每一节连接处 的密封情况，以防泄漏。（3）应有足够的混凝土储备量，在采用现场搅拌 时，储料斗容积应满足要求，在采

9、用商品混凝土时， 首罐混凝土应连续不断均匀加入使导管一次埋人混凝 土面以下不少于0.8m。（4）导管埋深宜为26m,严禁导管提出混凝土面， 应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填 写水下混凝土浇注记录。（5）水下混凝土必须连续施工，每根桩浇注时间按 初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故 障均应记录备案。泛浆高度必须保证暴露的量，顶混凝土达到低度设计凿除的 值。18）对于干作业成孔，灌注混凝土前应再次检查孔 底，确保孔底干净无虚土等杂物。灌注混凝土应采用 串筒或导管，串筒或导管下口距孔底不宜大于 2米； 扩底桩灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面， 随即振捣密实；灌注桩顶以

10、下 5米范围内混凝土时， 应随灌注随利用插入式振动器捣密实，每次灌注高度 不得大于1.5米。桩顶宜超灌0.3米以上，确保桩顶质4、旋挖钻机施工的优越性及适用范围旋挖钻机施工的优越性旋挖钻机成孔法其主要优点如下：1、旋挖成孔施工具有低噪声、低振动、大扭矩、 成孔速度快等优点。2、用旋挖钻进工艺，能适合各种复杂地层，可在 水位较高、卵石较大等用正反循环及长螺旋钻无法施 工的地层中施工，极大地提高工作效率和施工质量。3、履带底盘承载，接地压力小，适合于各种施工 工况，在施工场区内行走自如，机动灵活，对孔位方 便、快捷。4、伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压 力，而且利用其本身的伸缩性实现钻头的快

11、速升降， 快速卸土，以缩短钻孔辅助作业时间，提高钻进率。5、自动化程度高、成孔质量好、效率高；该钻机 为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校 正钻孔垂直和自动测量钻孔深度，最大限度地保证钻 孔质量。该钻机能在各种地层条件下进行高效钻进， 施工8001200深度20m的桩孔仅需1小时，是一 般反循环机效率的810倍。6、采用旋挖钻进的干孔或泥浆不循环静态护璧的 新型成孔工艺，减少泥浆污染，实现文明施工。7、旋挖钻机采用钻斗不循环工艺钻进，通过钻斗 挖出的岩屑，比正、反循环钻进工艺能更直接地了解 施工地层的变化情况，加之其电脑控制的精确定位系 统，能使支盘挤扩桩精确地定位于设计确定的位置，

12、 并对其进行有效的验证，确保支盘挤扩桩位于设计的 持力层，有效地保证支盘挤扩桩的施工质量。8、采用捞砂斗清理孔底沉渣，可使孔底比普通正 反循环钻进工艺更为干净，能更充分有效地利用持力 层，减少基础沉降，节约工程成本。9、自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾， 以及动力电缆造成的安全隐患可以排除。5、适用范围1、适用黏土、粉土、砂、砾石、卵石、强风化基 岩及回填土 、杂填土等地层。2、成孔直径范围大 6003000mm成孔深度可 达80m甚至更深。3、多用于多种构建筑物基础桩、抗浮桩及用于基 坑支护的护坡桩等。4、旋挖钻机成孔还可用于大口径降水井的施工。6、质量检验要求混凝土灌注桩钢筋笼质量

13、检验标准（mm）项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距 10用钢尺量2长度土 100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距 20用钢尺量3直径 10用钢尺量(2)混凝土灌注桩的质量检验标准应符合的规混凝土灌注桩质量检验标准(mm)项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值项目1桩位13根，单排 桩基垂直于中心线 方向和群桩基础 的边桩(mm)条形 桩基沿中心70基坑开挖前量护筒.开挖后量桩中心条形桩基沿中心线 方向和群桩基础的 中间桩(mm)1502孔深mm+300只深不浅.用 重锤测，或测钻 杆、套管长度，嵌 岩桩应确保进入 设计要求的嵌岩 深度3

14、桩体质量检验按基桩检测技术 范。如钻芯取样，大 径嵌岩桩应钻至桩尖 500mmR规1下按基桩检测技 术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技 术规范6垂直度1 %测套管或钻杆， 或用超声波探测， 干施工时吊垂球7桩径mm20井径仪或超声 波检测，于施工时 用钢尺量8度（黏 土或 砂性十中）1 . 15 一 1. 20用比重计测，清孔后在距孔底500mn处取样9（高于 地下水位）m0 . 51. 0目测10沉渣厚 度：端承桩摩擦桩mml检查每根桩的实际灌注量13桩顶标高mm+30,50水准仪，需扣除 桩顶浮浆层及劣 质桩体几个关键环节、承载力和桩身完

15、整性检查 桩基检测有关规定1、工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测（国标一一强条）2、单桩承载力和桩身完整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定：1）施工质量有疑问的桩；2）设计方认为重要的桩；3）局部地质条件出现异常的桩；4）施工工艺不同的桩；5）完整性检测中判定的皿类桩；6）除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。3、承载力检测要求1）对建筑物安全等级为一级且直径不大于 600mm的 钻孔灌注桩，应采用现场静载荷试验方法。对其它情 况的钻孔灌注桩和各种情况的人工挖孔灌注桩可根据 终孔时持力层检验情况和桩身质量检验情况核验。（地 标）*2）下列情形的灌注桩承载力应采用静载荷试验方法 检

16、测：（地标）a. 施工质量有疑问的桩；b. 位于较厚填土和淤泥等复杂地层中的机械成孔灌注桩；C.采用其它方式检测时检测结论为皿类的桩；d.用新工艺、新方法、新材料施工的桩*3）对于端承型大直径灌注桩，当受设备或现场条件 限制无法检测单桩竖向抗压承载力时，可采用钻芯法 测定桩底沉渣厚度并钻取桩端持力层岩土芯样检验持 力层。抽检数量不应少于总桩数的10%，且不应少于 10根。（国标）（钻芯法用钻机钻取芯样以检测桩长、桩身缺陷、 桩底沉渣厚度以及桩身混凝土的强度、密实性和连续 性，判定桩端岩土性状的方法。）3、完整性检测要求*1 ）基桩混凝土完整性可采用低应变物探、声波透射 法或钻孔抽芯法进行检测。

17、对柱下单桩和截面尺寸大于800mm * 800mm或直径大于800mm的灌注桩，应 采用声波透射法或钻孔抽芯法进行检测。（底应变法一一采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩 顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线， 通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判 定的检测方法。优点：方便灵活，检测速度快，适宜 用于预制桩，小直径灌注桩的检测。声波透射法在预埋声测管之间发射并接收声波， 通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检 测的方法。）*2 ）采用低应变物探方法检测桩身质量时，单位工程 同条件基桩检测数量不应少于该类型总数的 30%且不

18、应少于20根。采用声波透射或钻孔抽芯方法检测桩身 质量时，单位工程同条件基桩检验数量不应少于该类 桩总数的10%且不应少于10根，柱下单桩应全部检 测。（柱下三桩或三桩以下的承台抽检桩数不得少于1根）*3）我市相文件关规定a）采用旋挖成孔工艺施工的桩基应全数采用波透射法 或钻孔抽芯法对成桩质量进行检测。b）大于15m深的桩采用波透射法或钻孔抽芯法对成桩 质量进行检测。二、孔深检查目的：一是防止桩端没有支承在设计的持力层上面二是保证嵌岩深度必须保证符合设计要求1、对于人工挖孔桩和孔深不大的干成孔旋挖桩，可通过直接下孔采用尺量和肉眼观察的方法检查嵌岩深度*2、对于无法下孔检查的旋挖桩应按下列程序进 行控制和检查原因：地层分布不均匀。如岩层分布成倾斜状或起伏 变化剧烈而导致判断失误。1) 首先应根据工程地质勘察报告和设计文 件，认真分析钻孔资料，绘制出岩层分布等高 线图，按等高线确定成孔深度，也即初步确定 了每桩孔嵌岩段的起始高程和终孔高程。2) 开钻前应按规定选取试验桩进行钻孔试 验，根据试验孔确定进入嵌岩段(一般设计均 为中风化岩层)的钻进相关参数和观察岩屑状3) 旋挖机操作工在钻进过程中，当根据类比 试验孔的钻进参数和岩屑状态并结合地质勘 察报告的初判，在综合确定已钻到嵌岩段起始 高程位置时(即刚钻进中风化岩层时)，施工 单