旋挖钻及回旋钻工艺

1、第三章 分部分项工程的主要施工方法及工艺6 桩基施工方法及工艺6.1钻孔灌注桩为了不影响邻近桩的成桩质量和施工进度，每台钻机在所施工的范围内采取间隔钻孔法的原则施工。灌注桩正式施工前选择满足设计要求的桩进行试成孔，以核对地质资料、检验设备、施工工艺、调整施工技术参数。根据本工程的地质条件及桩基数量大，工期紧的特点，成桩主要采用效率高的旋挖钻机施工，同时辅以回旋钻机成桩。6.1.1施工准备根据桩基分布及地质情况、钻机施打顺序，对设备进行组装及调试，并将桩位处整平、压实形成钻孔场地，使钻机安全、准确就位。6.1.2测量放样采用全站仪与钢尺相结合的方法进行桩位放样，根据设计桩位图，用全站仪将每一根桩

2、的中心测出并用水泥包裹，然后在中心桩的前后左右设置护桩，钻机长根据桩位图及桩间距对桩位逐桩复核。6.1.3桩基成孔6.1.3.1旋挖钻机成孔(1)钻机就位、钻具选取钻机司机操作旋挖钻机移动到桩位，并到指定桩位对中，将对中位置输入钻机控制电脑中，这样钻机就可以准确的定位。钻具的选取直接影响钻孔的进尺、机械的使有寿命等，在钻孔前应根据地质情况，合理选取钻具。(2)安放护筒用插销将护筒与钻机上的护筒驱动器相连，下放动力头，使护筒底端与地面相接触，然后驱动动力头，同时加压，使护筒边旋转边受压挤入地层内。埋设护筒时应严格控制护筒的中心偏差，一次下放困难时，可以分次下放，边钻进边下放，护筒连接要牢固，以保

3、证拔起时的顺利，避免断护筒现象的发生。(3)二次对中护筒埋设准确后，拉设十字线交出桩中心点，将钻头回转至护筒内，在指挥人员的指挥下，将钻头中心与十字交点重合。(4)钻进拆除护筒上的十字挂线，将钻头慢慢下落至地面，然后再将钻头放入护筒内，正向旋转开始钻进。钻进至护筒底时应停钻，继续下护筒，循环钻进，直至钻到设计标高。根据土质地层，选用螺旋式土钻，以钻头自重加液压力作为钻进压力，初入压力控制在8090kPa。每次进尺最佳为0.50.8m，当钻头被旋转挤满钻渣后，停止加压及正旋，逆时针方向转动23圈，然后缓慢将钻头提出孔外并移至机侧，用高速甩土转速旋转将土甩落，遇到黏泥等不易甩落时，将动力头上移至转

4、杆锁扣处，正反间转，利用钻头的旋转惯性将土甩落。选用旋挖斗转进时，当钻头提出孔外移至机侧以后，继续缓慢上提钻斗，利用动力头下的挡板将钻头上的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完后，再将钻斗下落至地面，正旋关盖复位。在钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用孔径仪测量，若出现缩径现象应进行扫孔。(5)清孔、验孔钻进到设计深度后，用旋挖斗整向旋转将孔内沉渣清除到设计规范允许范围。成孔后及时用测绳测量孔深、沉渣厚度，用检孔器检测孔径、倾斜度等各项指标。6

5、.1.3.2回旋钻机成孔施工时，采用GPS-25H回旋钻机原土造浆，正循环成孔，成孔过程中泥浆通过泥浆循环池、循环沟槽进行循环。(1)护筒埋设精确测定桩位，根据桩位的定点，埋设护筒。护筒采用48mm钢板卷制而成，其内径大于钻头直径100mm，其上部开设12个溢浆孔；护筒埋入原土2.0m，顶端高出地面30cm，护筒中心线与桩位中心线的允许偏差30mm，护筒应垂直，四周回填密实。钻孔灌注桩的垂直度偏差小于1/300桩长。(2)泥浆配置与处理泥浆配置选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合设计。泥浆指标符合规范要求。泥浆护壁要符合下列规定：A 施工期间护筒内的泥浆面应高出

6、地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。B 在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。C 在容易产生泥浆渗漏的土层中应维持孔壁稳定。(3)成孔施工采用正循环钻进成孔，钻具联结要铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内不超过2m/h，以后不要超过3m/h，在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度和泥浆排量相适应。(4)验孔及第一次清孔清孔前对孔径和倾斜率用超声波测井仪进行检测。清孔采用换浆清孔。钻孔至设计高程以后，须经现场监理工程师检查孔位、孔深、孔形及孔底地质情况，经签认后立即进行清孔工作。清孔作业根据所采用的钻机型号采用抽碴法清孔，清孔时及时向孔内注

7、入新鲜泥浆，保持孔内水头以防坍孔。清孔须两次，沉渣厚度满足设计及规范要求。第一次清孔：成孔结束后立刻利用钻杆进行第一次清孔，目的是清除成孔时产生的沉渣。清孔时应保持钻孔内水位高出地下水位1.52.0m，以免影响桩的承载力和防止坍孔。成孔质量应符合设计及规范规定。钢筋笼制作及导管安放灌注桩钢筋笼制作采取分节整体制作，考虑每节长度9m左右，每节之间采用焊接连接方式。施工现场搭设钢筋笼制作工棚，并设钢筋加工专用平台。为满足钢筋笼设计要求，钢筋笼下料长度要准确，每节钢筋笼制作从灌注桩水平截面看，按平行于围护结构轴线方向设两根纵向定位筋，垂直于围护结构轴线方向设两根横向定位筋，纵横方向定位筋分别标红白两

8、种颜色油漆区别。钢筋笼主筋连接按设计要求进行，主筋接头间距35d，在同一截面上接头不大于50。钢筋笼主筋与螺旋筋的交点必须50%焊接牢固，加强箍与主筋的交点必须全部焊接牢固。钢筋笼制作标准，见钢筋笼制作允许偏差表3-2。表3-2 钢筋笼制作允许偏差表序号项 目允许偏差(mm)备 注1钢筋笼直径±10主筋外径2钢筋笼长度±503主筋间距±10主筋中心直线距4箍筋间距±205保护层±20主筋外筋起算钢筋笼在运输安装过程中尽量避免扭曲、变形。钢筋笼吊点一般设在总长度上部的1/3处，吊点要牢固。起吊时一定要保持垂直，钢筋笼要垂直缓慢吊放，防止撞击孔壁引

9、起坍孔。每节钢筋笼吊放到位后，在纵横定位筋上带两根“十字”线，纵向要和围护结构轴线重合，横向要和围护结构轴线垂直，十字交点和灌注桩中心重合，这样保证钢筋笼的设计位置。钢筋笼吊装完后用水准仪控制笼顶标高。钢筋笼安装到位检查合格后好后把四根定位筋将钢筋笼顶焊在护筒上，防止灌筑过程钢筋笼上浮。钢筋笼安放完成后，安放混凝土灌注导管。导管采用内径为300mm内壁光滑的钢管，底节3m，普通节2m，加配1m长的调节导管。灌注混凝土用的导管在安放前要通过试拼和密封性检查。下导管时要缓慢下放，防止碰挂钢筋笼。二次清孔导管安装完毕后，随即进行二次清孔，清除在安放钢筋笼及混凝土导管时产生的沉渣。清孔后检测孔底沉渣厚

10、度及泥浆指标。水下混凝土浇筑混凝土灌注前在导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓。混凝土要一次连续浇注完成，中途不得中断，并控制在6h内浇完，以保证整根桩混凝土的均匀性，混凝土充盈系数为1.051.2。混凝土采用商品混凝土，混凝土输送车运输。封底混凝土量，经计算后确定，保证封底后导管埋入混凝土中的深度不小于1m。在整个浇注过程中，混凝土导管应埋入混凝土中2m6m。导管随浇注随提升，避免提升过快造成混凝土脱空现象，或提升过晚造成埋管拔不出的事故。钻孔灌注桩实际灌注高度应比设计桩顶标高，以保证设计桩顶标高以下的混凝土强度符合设计要求。每根桩浇注完成后，待混凝土达到一定的强度(一般不小于2.5MPa)开始清

11、理多余被泥浆浸泡的桩头，接近桩顶标高时，必须采用人工慢慢凿除，防止破坏桩身。进场的每车混凝土必须进行质量，包括塌落度、和易性、流动性等内容，检查合格后方使用。混凝土试件制作每根桩做一组试块。后压浆桩身砼强度达到 5070后方可注浆，一般安排在成桩25天后开始，同一承台下的桩为一组进行。注浆时按照整体先外围后内部，桩身局部先上后下的原则进行。大承台应采用梅花状间隔注浆的顺序。对单根桩注浆，先进行桩侧注浆，间隔 2小时后，再进行桩底注浆。注浆前应进行压水试验，以确认在上道工序已经检验有效的注浆管是否重新被堵塞、及确定注浆初压力、把细粒沉渣推至注浆范围外。注浆过程要控制好注浆压力，桩侧终止压力为2.

12、0MPa，桩端终止压力为2.02.5MPa。每根工程桩的桩端总压浆量不应少于相应的试桩。灌浆速度控制在30L/min左右，不宜超过75L/min。压浆时首先应采用低压（低档）压入水灰比为0.6左右的水泥浆，然后逐步加压和采用水灰比为0.5的水泥浆。水泥浆的水灰比控制在0.50.6，压浆参数应以压浆量控制为主，压力控制为辅。水泥浆液应进行多次过滤，防止压浆过程堵塞压浆管。施工时应有专人同步填写压浆罐数和相应的压力，以及总压浆量和终止压力。每桩浇筑完混凝土后，在12至24小时内必须用清水将喷口冲开。压浆时应注意观测场地附近有无渗浆现象,注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于810m，如有应做好记录，查明原因并及时处理。桩基施工完成后按设计及规范要求进行检测。回旋钻机、旋挖钻机钻孔桩施工工艺流程图详见图3-5、3-6。桩底注浆测量放样，定桩位埋设护筒，钻机就位调整垂直度配置护壁泥浆正循环成孔第一次清孔检测孔径