干作业旋挖钻孔灌注桩施工技术

干作业旋挖钻孔灌注桩施工技术一．工程概况本工程盘州市医学中心建设项目总建筑面积177361㎡。1-2#楼设计为旋挖钻孔灌注桩458根，1-1.4-1.6-2.4米直径，桩长10-21米，持力层中风化白云岩。地貌喀斯特地貌特征，裂隙、溶洞、溶蚀晶孔发育，岩芯呈砂状及碎块状，场地局部分布。场地标高为1728.70m～1730.50m，平均高程为1729.61m。二、地质概况杂填土（Q4ml）:由块石、碎石及粘土组成，为新近回填，主要成分为粘土夹白云岩碎石、块石土，碎石、块石粒径、块径为0.5cm～30cm，含量为25%～55%，在场区广泛分布。强风化白云岩：灰黄～浅灰色，节理裂隙发育，溶蚀晶孔发育，岩芯呈砂状及碎块状。中风化白云岩：浅灰～灰色，薄～中厚层状，微至细晶结构，节理裂隙发育，节理平均间距在0.2～0.3m之间，裂隙宽0.0～0.1cm，结合一般，岩芯多呈短柱状、块状及少量柱状，以短柱状为主。场地杂填土、强风化透水性能较好，土层中未见地下水位，适合采用干孔旋挖作业。干孔旋挖作业条件分析3.1成孔方式选择旋挖钻孔灌注桩成孔方式分为干作业旋挖成孔和湿作业（泥浆护壁）旋挖成孔。旋挖成孔若采用干作业施工，不需要配制泥浆护壁，不仅减少了施工工序，节约了机械和人力，降低了施工成本，且场地不用设置泥浆池及其循环系统。有利于环境保护和现场安全文明施工，提高了施工进度降低了管理成本。杂填土层孔壁稳定性差，易出现坍孔现象，干作业钻孔施工时需配备钢护筒。强风化白云岩，节理裂隙发育，溶蚀晶孔发育，岩芯呈砂状及碎块状，基本不能保水，整体稳定性好满足干作业施工条件。3）中风化白云岩为持力层fa=4400kPa，桩设计要求进入持力层≥500毫米。干作业施旋挖钻孔灌注桩施工工艺4.1钻机、钻头选择根据业主工期要求、工程地质土层情况及设计图纸，本工程灌注桩选择采用旋挖钻机成孔干作业施工。根据业主及合同工期要求，采用6台山河智能SWDM25旋挖钻机，该旋挖钻机最大钻孔直径1000～2400mm，配套岩石钻头、截齿筒钻和嵌岩筒钻配合施工，桩底扩孔选用锥形螺旋钻头及清渣桶。4.2施工工序场地平整、压实→旋挖钻机进场安装调试→轴线及桩位测放→桩位复查→旋挖钻机就位→旋挖旋挖钻机垂直度检查→旋挖钻孔→出土→清渣→桩孔验收→桩孔内放入钢筋笼→安装混凝土导管→浇筑灌注桩混凝土→振捣→拔出钢护筒→混凝土养护→抽芯监测→竣工验收。4.3桩位测量放样（1）首先复核设计图纸桩位坐标，复核无误后放样到原地面，用长约30cm方木桩在原地面上定出桩位点，再在木桩上钉铁钉精确定位。（2）护筒标高要在钻机就位前、就位后，以及成孔后进行测量，以确定钢筋笼骨架顶的标高以及吊筋长度。4.4旋挖钻孔1）护筒要求：护筒内径宜比桩径大,护筒中心竖直线与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒高度宜高出地面0.3m，其埋置深度一般情况埋置深度宜为1～4m。护筒应具有足够的刚度，耐拉、压其周围回填黏土夯实，筒压体需保持垂直。2）钻机就位及垂直度控制。护筒埋设符合要求，护筒标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。钻头在护筒中心偏差不得大于20mm。钻机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，各方检验合格后方可旋挖钻进。过程中动态检查控制桅杆垂直度，发现偏差及时调整纠正。3）旋挖钻孔。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常旋挖，冲程以0.8～1.0m为宜.钻进时起落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁,或因提速过快而造成负压引起塌孔.要勤清渣。根据地质情况控制旋挖速度，在容易发生坍孔、颈缩的杂填土层施工时，应适当增加钻头上下钻孔的次数，以固结孔壁土体。4）岩面判定。根据实际土样，判定是否进入中风化岩层。过程中可依据地勘报告所揭示的岩土深度高程与实际出土的土样进行比较，作出初步判定并及时通知地勘、设计鉴别实际地质是否和地勘数据一致，入岩石鉴别、能否满足承载力要求。坍孔处理。为防止坍孔发生，钻孔采用梅花形间隔法（对角线）施工。填土层孔壁稳定性差，形成坍孔加大直径复钻，回填C15素混凝土8-10小时后重新钻孔，穿过坍孔区域。沉渣、清底处理。杂填土层孔壁稳定性差，旋挖钻机提起时会形成沉渣；如钻筒底部的钻头齿块高度为18cm容易形成沉渣。施工验收规范及设计要求旋挖钻孔桩桩底沉渣厚度不大于5cm。旋挖钻成孔的桩底沉渣需进一步清理，保证桩底沉渣厚度满足施工验收规范。挖至设计桩底标高，更换清渣桶清除桩底渣土。钻头正旋转旋挖，把桩基的土卷入钻筒中，逆旋转把钻筒底部的封板盖住，把钻筒中的土带出孔外以成孔。4.5裂隙、溶洞处理较小的裂隙、溶洞，采取在钢筋笼外面制作等于桩径钢筋环，在裂隙、溶洞处缠绕不锈钢密目网固定防止骨料漏出，根据裂隙溶洞尺寸规格，在钢丝网外包裹彩钢板或钢板防止漏浆。结合现场实际情况高且窄（或者高大）的溶洞采用钢护筒，让桩安全穿过溶洞。相对较小的溶洞，采用黏土混合一定比例碎石回填夯实后复钻穿过溶洞。4.6钢筋笼制作钢筋连接方式采用机械与搭接焊，每节钢筋笼之间主筋连接方式采用单面搭接焊。双面搭接焊的焊缝长度应不小于5d,单面搭接焊的焊缝长度应不小于10d。焊接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%，轴心受拉构件不得大于25%；两焊接接头间距不小于主筋直径35倍范围且不小于500mm以内同一根钢筋上的接头不得超过一个。4.7钢筋笼吊装采用吊车从拖车或方木上将钢筋笼水平起吊，起吊时大勾分两点固定钢筋笼顶端，小勾一点吊装钢筋笼1/2至1/3中间部位。起吊时，先提起中间吊点，使骨架稍提起，再与端点同时起吊，待骨架离开地面后，中间点停吊，继续提升端吊点。直到骨架同地面垂直，停止起吊。放松中间吊点的钢丝绳，检查骨架是否顺直。移动到孔口，用十字护桩进行对中后然后下放钢筋笼，当骨架进入孔口后，扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。4.9混凝土浇筑1）、安装导管①、使用前做水密试验的，并请现场监理见证了试验过程。②、导管长度及节数应根据孔深确定，导管内壁光滑保证混凝土顺利下落。用吊机辅助下导管，避免挂碰钢筋笼，并做好记录。2）、灌注混凝土（1）计算和控制首批封底混凝土数量，导管底端至钻孔底间隙，约0.3-0.4m，下落时有一定的冲击能量，导管下口埋入混凝土不小于2m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。混凝土坍落度控制在18～22cm。（2）桩基混凝土采用商混送配合导管灌注，导管直径为25～30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在2～4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。（3）灌注开始后，应紧凑连续地进行，中途停歇时间不超过30分钟防止形成水平冷缝造成断桩。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。（4）拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，注意安全。（5）采用用12米振动棒边浇筑