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ICS93.020山东土木建筑学会标准P22T/SDCEAS1000X-2022Technicalstandardforrotarydrillingandexpandingcast-in-placepile(征求意见稿)20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施山东土木建筑学会发布术语和符号2.1术语2.1.1旋挖扩径灌注桩rotarydrillingandexpandingcast-in-placepile采用旋挖工艺成孔、专用钻头扩径,形成由桩身和扩径体组成的灌注桩。2.1.2旋挖扩径钻头rotarydrillingandexpandingbroach利用旋挖钻机,具有扩径功能的专用机械装置。2.1.3桩身pileshaft旋挖扩径灌注桩的等直径部分。2.1.4扩径体expanded

branches旋挖扩径灌注桩的桩身之外的凸出部分。2.1.5扩径量expandingdifference扩径体半径与桩身半径之差。2.1.6孔径孔深测定仪determinatorforbore

diameterandholedepth对成孔后的桩径、桩长、扩径体位置及其直径进行检验的仪器。2.2符号2.2.1作用和作用效应N——相应于荷载效应基本组合时,作用于桩顶的竖向力设计值;NK——相应于荷载效应标准组合时,作用于基桩的竖向拔力;2.2.2抗力和材料性能;fc——混凝土轴心抗压强度设计值;Ggp——群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数;GP——基桩桩体及扩径体以上部分土体的自重标准值;Qbk——单桩各个扩径体极限端阻力标准值之和;Qpk——单桩极限桩端阻力标准值;Qsk——单桩各段极限侧阻力标准值之和;Quk——单桩竖向抗压极限承载力标准值;qbjk——单桩第j个扩径体的持力土层极限端阻力标准值;qpk——单桩桩端持力土层极限端阻力标准值;qsik——单桩第i层土的极限侧阻力标准值;Ra——单桩竖向抗压承载力特征值;Tgk——群桩呈整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值;Tuk——群桩呈非整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值。2.2.3几何参数Ap——桩身或桩端截面面积;ApD——扩径体截面面积;d——桩身或桩端直径;D——扩径体直径;H——扩径体高度;H1——扩径体下部高度;L——桩长;Lb——最下方扩径体的竖向中心至桩端的长度;LD——扩径体竖向中心距;VD——扩径体体积;Z——扩径体外沿高度;α——扩径体上部斜面与水平面之间的夹角;△D——扩径量。2.2.4计算系数λi、λj——抗拔侧阻力折减系数;ψc——基桩成桩工艺系数;βsi——后注浆侧阻力增强系数;βp——后注浆端阻力增强系数;3基本规定3.0.1旋挖扩径灌注桩基础勘察,应符合国家现行标准《岩土工程勘察规范》GB50021和《高层建筑岩土工程勘察规范》JGJ/T72的有关规定。3.0.2旋挖扩径灌注桩适用于黏性土、粉土、砂性土、碎石类土、全风化或强风化岩层。当缺乏地区经验时,应通过试验确定其适用性。3.0.3旋挖扩径灌注桩的扩径体宜设置在承载力高、层位稳定的地层。3.0.4扩径体的竖向中心或桩端进入持力层深度,以及扩径体或桩端以下持力层厚度宜符合下列规定:1桩端全断面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d,砂性土不宜小于1.5d,碎石类土、全风化或强风化岩层不宜小于1d;2扩径体的竖向中心以下持力层厚度不宜小于3d;当有软弱下卧层时不宜小于4d;3当桩端持力层以下有软弱下卧层时,桩端至软弱下卧层上表面的距离不宜小于3d;4抗压桩扩径体宜设置在持力层上部,且扩径体的竖向中心以下部分宜全部进入持力层;5抗拔桩扩径体宜设置在持力层下部,且扩径体上端面以上低压缩性土层厚度不宜小于扩径体直径的1.5倍。6桩进入液化土层以下稳定土层的长度应按计算确定;对于碎石土,砾、粗、中砂,密实粉土,坚硬黏性土尚不应小于(2~3)d,对其他非岩石土尚不宜小于(4~5)d。3.0.5旋挖扩径灌注桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍,且桩的中心距不宜小于扩径体直径的1.5倍。3.0.6同一结构单元的旋挖扩径灌注桩扩径体数量宜相等,桩端宜设置在同一持力层上。3.0.7抗压群桩基础桩间距处于本规程第3.0.5条规定的最小值且持力层厚度大于5d时,亦可将相邻桩的扩径体错位设置,竖向错位不宜小于一个扩径体高度。3.0.8采用旋挖扩径灌注桩的工程,施工前应通过成桩工艺性试验确定桩的施工参数。3.0.9成孔结束后,应检测孔径、孔深、扩径位置、扩径及孔底沉渣厚度。当使用孔径孔深测定仪进行成孔检测时,测深、测径的操作人员应为同一人。4构造4.0.1旋挖扩径灌注桩由桩身和扩径体两部分构成,设计参数如图4.0.1所示。图4.0.1旋挖扩径灌注桩设计参数图注:d—桩径;D—扩径体直径;h—扩径体高度;h1—扩径体下部高度4.0.2旋挖扩径灌注桩的扩径量△D应符合表4.0.2的规定。表4.0.2旋挖扩径灌注桩的扩径量△D(m)桩径d扩径量△Dd≤0.8△D≤0.500.8<d≤1.5△D≤0.654.0.3扩径体的竖向最小中心距应按下式计算:LD=7△D+H(4.0.3)式中:LD——扩径体竖向最小中心距;△D——扩径量;H——扩径体高度。4.0.4用于抗压的旋挖扩径灌注桩宜设置1个~3个扩径体;用于抗拔的旋挖扩径灌注桩宜设置1个~2个扩径体;扩径体应按自上而下的施工顺序编号。4.0.5旋挖扩径灌注桩应按下列规定配筋:1配筋率:当桩身直径为300~1500mm时,正截面配筋率可取0.65%~0.2%(小直径桩取高值);对受荷载特别大的桩、抗拔桩应根据计算确定桩身配筋,并不应小于上述规定值;2配筋长度:(1)端承型桩和位于坡地、岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋;(2)摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长;当受水平荷载时,配筋长度尚不宜小于4.0/α(α为桩的水平变形系数);(3)对于受地震作用的基桩,桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层,进入稳定土层的深度不应小于本标准第3.0.4条的规定;(4)受负摩阻力的桩,其配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层,进入的深度不应小于(2~3)d;(5)抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩,应等截面或变截面通长配筋。3对于受水平荷载的桩,主筋不应小于8ф12;对于抗压桩和抗拔桩,主筋不应少于6ф12;纵向主筋应沿桩身周边均匀布置,其净距不应小于60mm;4箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm,间距宜为200~300mm;受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时,桩顶以下5d范围内的箍筋应加密,间距不应大于100mm;当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密;当考虑箍筋受力作用时,箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定;当钢筋笼长度超过4m时,应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。4.0.6桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求:1桩身混凝土强度等级不得小于C30;2桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm;3四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ267、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046的相关规定。5设计5.1单桩竖向抗压承载力确定5.1.1旋挖扩径灌注桩单桩竖向抗压极限承载力标准值应通过单桩静载试验确定,并应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94及《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定。5.1.2单桩竖向抗压承载力特征值Ra应按下式计算:(5.1.2)式中:K——安全系数,可取K=2;Quk——单桩竖向抗压极限承载力标准值(kN)。5.1.3当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向抗压极限承载力标准值Quk时,可按下列公式估算:(5.1.3-1)(5.1.3-2)(5.1.3-3)式中:Qsk——单桩各段极限侧阻力标准值之和(不包括扩径体高度段);Qbk——单桩各个扩径体极限端阻力标准值之和;Qpk——单桩极限端阻力标准值;qsik——单桩第i层土的极限侧阻力标准值;qbjk——单桩第j个扩径体的持力土层极限端阻力标准值;qpk——单桩桩端持力土层极限端阻力标准值;n——桩身所在土层数量;m——扩径体数量;u——桩身周长;li——桩穿过第i层土的厚度(不包括扩径体高度);d——桩身或桩端直径;Ap——桩身或桩端截面面积;D——扩径体直径;ApD——扩径体截面面积;ηj——单桩第j个扩径体端阻力折减系数,可按表5.1.3取值;η——桩端端阻力折减系数,与最下方扩径体取值相同。注:当无地区经验值时,qsik、qbjk、qpk可参照《建筑桩基技术规范》JGJ94中泥浆护壁钻孔桩取值。表5.1.3扩径体端阻力折减系数ηj扩径体名称扩径体1扩径体2扩径体3ηj1.000.900.805.1.4后注浆旋挖扩径灌注桩的单桩极限承载力,应通过静载试验确定。在符合本标准第6.7节后注浆技术实施规定的条件下,其后注浆单桩极限承载力标准值可按下式估算:(5.1.4)式中:Qsk——后注浆非竖向增强段的总极限侧阻力标准值;      Qgsk——后注浆竖向增强段的总极限侧阻力标准值;      Qgpk——后注浆总极限端阻力标准值;      u——桩身周长;      lj——后注浆非竖向增强段第j层土厚度(不包括扩径体高度);lgi——后注浆竖向增强段内第i层土厚度(不包括扩径体高度):对于泥浆护壁旋挖扩径灌注桩,当为单一桩端后注浆时,竖向增强段为桩端以上12m;当为桩端、桩侧复式注浆时,竖向增强段为桩端以上12m及各桩侧注浆断面以上12m,重叠部分应扣除;对于干作业旋挖扩径灌注桩,竖向增强段为桩端以上,桩侧注浆断面上下各6m;qsik、qsjk、qpk——分别为后注浆竖向增强段第i土层初始极限侧阻力标准值、非竖向增强段第j土层初始极限侧阻力标准值、初始极限端阻力标准值;βsi、βp1、βp2——分别为后注浆侧阻力、底部扩径体端阻力增强系数、桩端端阻力增强系数,无当地经验时,可按表5.1.4取值。表5.1.4后注浆侧阻力增强系数βsi和端阻力增强系数βp1、βp2土层名称淤泥淤泥质土粘性土粉土粉砂细砂中砂粗砂砾砂砾石卵石全风化岩强风化岩βsi1.2~1.31.4~1.81.6~2.01.7~2.12.0~2.52.4~3.01.4~1.8βp1、βp22.2~2.52.4~2.82.6~3.03.0~3.53.2~4.02.0~2.4注:干作业旋挖扩径灌注桩的βp1、βp2按表列值乘以小于1.0的折减系数,当桩端持力层为黏土层或粉土时,折减系数取0.6;为砂土或碎石土时,取0.8。5.2桩基竖向抗拔承载力验算5.2.1承受拔力的旋挖扩径灌注桩,应按下列公式同时验算群桩基础呈整体破坏和呈非整体破坏时基桩的抗拔承载力。1群桩呈整体破坏时:(5.2.1-1)2群桩呈非整体破坏时:(5.2.1-2)式中:Nk——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力(kN);Tgk——群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值(kN),可按本规程第5.2.2条确定;Tuk——群桩呈非整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值(kN),可按本规程第5.2.2条确定;Ggp——群桩基础所包围体积的桩土总自重除以总桩数(kN),地下水位以下取浮重度;GP——基桩自重,地下水位以下取浮重度。5.2.2旋挖扩径灌注桩群桩基础及其基桩的抗拔极限承载力的确定应符合下列规定:1基桩的抗拔极限承载力标准值应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取值可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定进行。2如无当地经验时,群桩基础及设计等级为丙级的建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力取值可按下列规定估算:(1)群桩呈非整体破坏时,设置一个扩径体的旋挖扩径灌注桩的抗拔极限承载力标准值可按式(5.2.2-1)计算;设置两个扩径体的旋挖扩径灌注桩的抗拔极限承载力标准值可分别计算扩径体抗拔极限承载力标准值。(5.2.2-1)式中:Tuk——旋挖扩径灌注桩的抗拔极限承载力标准值(kN);TDuk——基桩扩径体抗拔极限承载力标准值(kN);Tduk——基桩桩身抗拔极限承载力标准值(kN);qsik、qsjk——以扩径体直径为圆柱的破坏表面穿过第i层土的抗拔极限侧阻力标准值、桩身的破坏表面穿过第j层土的抗拔极限侧阻力标准值(kPa);lDi——扩径体的竖向中心上部以扩径体直径为圆柱的破坏表面穿过的第i层土的厚度(m);ldj——扩径体的竖向中心上部,且位于lDi长度范围之上的桩身破坏表面穿过的第j层土的厚度(m);lD——扩径体的竖向中心上部以扩径体直径为圆柱的破坏表面长度,按表5.2.2-1取值;当最上部扩径体距承台底面的距离或相邻扩径体的竖向中心之间的距离小于LD时,取实际的距离,且ldj=0;λi、λj——抗拔侧阻力折减系数,可按表5.2.2-2取值。表5.2.2-1扩径体的竖向中心上部以扩径体直径为圆柱的破坏表面长度lD扩径体直径(m)土层D≤2.02.0<D≤3.0粘性土、粉土、全风化岩14ΔD15ΔD砂土、碎石土、强风化岩17ΔD18ΔD注:1ldj的长度应根据扩径体的竖向中心以上土层的物理及力学性质指标综合确定;2表中ΔD为扩径量。表5.2.2-2抗拔侧阻力折减系数(λi、λj)土层砂土黏性土、粉土λi或λj0.50~0.700.70~0.80(2)当群桩基础呈整体破坏时,基桩抗拔极限承载力标准值可按下式计算:(5.2.2-2)式中:Tgk——基桩抗拔极限承载力标准值;ug——桩群外围(含扩径体)周长;n——桩基中桩数;m——桩长度范围内土层数。5.3单桩水平承载力计算5.3.1旋挖扩径灌注桩单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定,试验方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定执行。5.3.2旋挖扩径灌注桩可按桩身直径d的等截面灌注桩,根据现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定进行水平承载力与位移计算。5.4桩身承载力与裂缝控制计算5.4.1旋挖扩径灌注桩桩身承载力与裂缝控制计算应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94进行。5.4.2当旋挖扩径灌注桩的桩身设计符合本规程第4.0.1条时,可不进行扩径体的抗剪切和抗冲切验算。5.5桩基沉降计算5.5.1旋挖扩径灌注桩桩基沉降计算和沉降允许值应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。5.5.2旋挖扩径灌注桩桩身压缩量计算应符合行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。计算时旋扩灌注桩应按摩擦端承型桩估算,其中桩身压缩系数ξe宜按0.6~0.9取值。6施工6.1一般规定6.1.1旋挖扩径灌注桩施工前应具备下列资料:1岩土工程勘察报告;2桩基工程施工图及图纸会审纪要;3建筑场地和相临区域内的地下管线、地下构筑物、房屋等的调查资料;4施工组织设计或施工方案、安全技术交底资料;5旋挖钻机及其配套专用钻头的技术性能资料;6钢筋、商品混凝土等原材料及其制品的质量证明文件;7有关类似地质条件及本工程现场施工工艺参数的调查资料;8成孔施工、成孔检测、混凝土灌注及后注浆记录表格等资料。6.1.2

施工前应完成下列准备工作:1完成施工场地四通一平,具备供水、供电、临时道路、办公以及材料库等临时设施,设置安全标志和安全保护设施;2设置测量控制网,建立现场坐标平面和高程控制点;根据施工图和坐标网点测放施工轴线,确定桩号、桩位,并依据基准点测量各孔口地面高程;3设置废水、废浆处理和回收系统;4设备组装和试运转。6.1.3施工前应在施工场地内进行成孔、扩径、成桩工艺性试验,核对地质资料、设计工艺参数以及技术要求,并根据本标准附录的格式做好记录,编写试验总结报告。6.2主要施工设备机具6.2.1旋挖钻机性能参数应能满足设计桩长、桩径及扩径要求。6.2.2旋挖扩径施工宜采用机锁钻杆,当采用摩擦钻杆时应保证钻头扩臂能够全部张开、钻杆之间不发生相对滑动。6.2.3扩径专用钻头的主要几何尺寸及形状必须符合旋挖扩径灌注桩扩径体部分的构造,并能适应各扩径土层及设计扩径尺寸要求。扩径钻头最大扩张直径应大于扩径体设计直径50mm。6.2.4扩径钻头的构造见图6.2.4。两翼扩径钻头由四块对称的L型扩臂组成,两上扩臂铰点合并到中间轴线上,下扩臂的铰点向中轴线靠近并由销轴连接。当钻杆下压时,型扩臂向两侧移动,扩臂张开。6.2.5桩径小于1000mm时宜采用两翼扩径钻头;扩径大于1000mm时宜采用三翼扩径钻头。图6.2.4扩径钻头构造图6.3泥浆备制6.3.1护壁泥浆的制备及废弃泥浆的处理应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。6.3.2除能自行造浆的黏性土层外,均应制备泥浆。制备泥浆应选用高塑性黏土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。6.3.3在泥浆护壁旋挖成孔过程中应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池,当出现泥浆严重漏失或塌孔时,可采取提高泥浆相对密度、比重等措施维持孔壁稳定。6.3.4每台设备宜设置一套泥浆系统,泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量,泥浆池的最小容量应大于单桩孔的容积。回收泥浆沟的过流截面应能保障泥浆顺畅流回泥浆池,二次清孔应配备清孔用泥浆池。施工现场宜配备废弃泥浆处理专用设备。6.4钻孔6.4.1施工场地应平整、坚实,保证施工过程中旋扩钻机不发生地面沉陷情况,必要时应采取铺垫粗粒材料或铺设钢板等措施。6.4.2根据不同的地层及地下水埋深等情况,旋挖扩径灌注桩施工可采用泥浆护壁成孔或干作业成孔工艺。6.4.3钻孔前应设孔口护筒,护筒设置应符合如下要求:1护筒埋设应准确、稳定,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;3护筒的埋设深度在黏土层中不宜小于1.0m,在砂土层中不宜小于1.5m。护筒外侧应采用黏土填实。护筒出地面高度尚应满足孔内泥浆面的高度要求。受地下水位涨落影响或地表土层松散时,护筒埋深应加大,必要时应进入较好土层;4护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影响时,泥浆面应高出地下水位1.5m以上。6.4.4施工时钻斗应对准孔位,调整钻机水平和钻杆垂直度;成孔前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,并应及时清除钻斗上的渣土。6.4.5成孔应采取跳挖方式,钻斗倒出的土块距孔口的最小距离不应小于5m,并应及时清除。应根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需泥浆面高度。6.4.6旋挖成孔过程中应随时注意并记录地层变化、塌孔、漏浆等情况。对于易坍塌的土层,提钻时应降低速度,尽量减少泥浆涡流对孔壁的扰动。在漏浆、塌孔的土层中应采取维持孔壁的措施。6.5旋挖扩径6.5.1扩径钻头使用前应检查各部连接件的状态,各杆件应转动灵活、无卡顿现象;应测量扩径钻头全扩张后的钻杆最大行程量。6.5.2钻至扩径设计深度后应换装扩径钻头,下扩径钻头前应确保桩孔直径、桩孔深度及泥浆指标符合要求。孔壁如有坍塌现象,应及时处理及清孔。扩径钻头下到扩径位置,利用旋挖钻杆自重和加压油缸的合力对孔底施加一定压力,压实孔底虚土。正式扩径前应核对钻杆标识高度,扩径位置和进入持力层的深度必须符合设计要求。6.5.3下压钻杆,迫使扩径钻头的扩臂外张,同时驱动钻杆旋转切削土壁。旋扩进尺时应适当掌握钻杆转速和压力,避免猛钻猛压。同时观测钻杆相对进尺,当钻杆进尺达到预设距离后,继续旋转10~20圈并多压150mm左右。6.5.4完成扩径操作提钻时,最初应缓慢上提钻杆,待扩径钻臂完全收回后,再按正常速度提升钻杆。当扩径钻臂收回受阻时不可强行提拔,有可能是石块挤在钻臂和导向杆之间,可采用甩(抖)动钻杆的方式将障碍排除。6.5.5在桩底扩径后应换装清底筒钻清除扩底的钻渣。一般应至少清底两次以上,确保扩径体斜坡面上不存留大块钻渣。应检查清底的弃土量是否与扩径体积相符,当有明显不符时,应增加清底次数。6.6水下混凝土浇注6.6.1清底结束后应检测孔深、孔径、垂直度以及孔底沉渣厚度和泥浆指标,合格后立即安装钢筋笼和导管。浇注混凝土前应再次测量孔底沉渣厚度,孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25,含砂率不应大于8%,粘度不应大于28s,如超标应利用导管进行二次清底。达到质量要求后应立即灌注混凝土,其时间间隔不应大于30min。6.6.2导管直径宜为200mm~250mm,长度宜为2.5m~3m,底节长度不宜小于4m;导管使用前应试拼接、试压,试水压力可取0.6MPa~1.0MPa;灌注完毕混凝土后,应对导管内外进行清洗。6.6.3水下浇注的混凝土应采用商品混凝土,必须具备良好的和易性,其配合比强度、水泥用量、粗骨料以及掺和料外加剂等应符合有关规范要求。灌注水下混凝土时应满足下列要求:1开始灌注混凝土时,导管底部距孔底的距离宜为300mm~500mm;2混凝土的初灌量应使导管一次埋入混凝土灌注面以下0.8m;3导管埋入混凝土深度宜为2.0m~6.0m。严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应测量导管埋深及管外混凝土灌注面的高差。6.6.4灌注水下混凝土必须连续施工,中间不得停顿。每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案。6.6.5混凝土灌注过程中拆卸和提拔导管时,应能准确判定扩径体的深度位置和混凝土灌注面的深度,避免将导管提出混凝土灌注面。6.6.6超灌高度宜为0.8m~1.0m,凿除浮浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。6.7后注浆6.7.1注浆工法用于旋挖扩径灌注桩时,应在扩径体下布置后注浆管;注浆量可参照现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定或按照设计要求并通过试验确定。6.7.2注浆管应采用DN20~DN25mm钢管制作,质量应符合国家标准《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091)的规定。注浆管宜采用管螺纹连接,连接前螺纹必须缠绕密封胶带,确保每节注浆管的连接处强度可靠、不渗漏。当采用焊接时,必须保证焊接质量,在打压注浆时接头不能出现漏浆现象。对于焊接注浆管应进行闭水耐压抽查试验。试水压力为1.0MPa,试验数量为总桩数的5%。注浆管顶端应高出地面0.3m~0.5m。6.7.3注浆侧阀应安装在钢筋笼环筋的外侧,注浆管应与钢筋笼加强筋绑扎固定或焊接。6.7.4水泥浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定。对于饱和土水灰比宜为0.45~0.65;对于非饱和土,水灰比宜为0.7~0.9;对于松散碎石土、砂砾土宜为0.5~0.6;低水灰比浆液宜掺入减水剂。浆液的制备还应遵守加下规定:1水泥存储应有防潮措施,施工过程中应抽样检查,不得使用过期及受潮结块的水泥;2搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土用水标准》JGJ63的规定,称量可采用质量或体积计量法,其误差应不大于5%;3高温季节施工应采取防热和防晒措施,浆液温度应保持在5℃~40℃;低温季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作。6.7.5后注浆的时间和顺序应遵守如下规定:1注浆作业应于成桩2d~10d开始,最迟不得超过14d;2为防止串浆对临近成孔作业造成影响,注浆基桩作业点距离成孔作业点的距离不宜小于8.0m~10m;3应对基桩同一部位的各注浆管依次实施等量注浆;4对于桩群压浆宜先外围,后中间;对于饱和土中的复式注浆顺序宜先桩侧后桩端;对于非饱和土宜先桩端后桩侧;多断面桩侧注浆应先上后下;桩侧桩端注浆间隔时间不宜小于2h。6.7.6后注浆施工过程中,应对后注浆的各项工艺参数进行检查,发现异常后应采取相应处理措施。当注浆量等主要参数达不到设计值时,应根据工程具体情况采取相应措施。当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆以及周围桩孔串浆,应改为间歇注浆,间歇时间宜为30min~60min,或调低浆液的水灰比。后注浆压力控制和终止注浆条件按以下规定执行:1对于风化岩、非饱和黏性土及粉土,注浆压力宜为3.0MPa~10MPa;对于饱和土层压力一般控制在1.2MPa~4.0MPa,软土宜取低值、密实黏性土宜取高值。注浆流量不宜超过75L/min;2当满足下列条件之一时可终止注浆:(1)注浆总量和注浆压力均达到设计要求;(2)注浆总量已达到设计值得75%,且注浆压力超过设计值;(3)注浆总量达到设计要求,但注浆压力未达设计要求,通过间隔注浆方式增加的注浆量达到30%。7检测与验收7.1检测7.1.1旋挖扩径灌注桩成孔质量检验、桩身质量检验应符合《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202的有关规定。7.1.2旋挖扩径灌注桩的承载力检测应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94及《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定。7.1.3桩身质量除对预留混凝土试件进行强度等级检验外,尚应进行现场检测。检测方法可采用动测法,对于大直径桩还可采取钻芯法或声波透射法;检测数量应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的规定。7.1.4旋挖扩径灌注桩施工时应进行下列检查和检测:1混凝土搅拌应对原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等级进行检查。采用商品混凝土时,现场应逐罐检测混凝土的坍落度并按有关规定留置混凝土试块;2钢筋笼制作应对钢筋规格、焊条规格、品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等进行检查,钢筋笼制作允许偏差应符合有关标准的要求;3灌注混凝土前,应对已成孔的中心位置、孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣厚度进行检验;4应对钢筋笼和后注浆阀的实际安放位置进行检查,并填写相应质量检查、检测记录;旋扩桩的成孔、扩径、混凝土浇筑和后注浆施工记录,可参照附录B、附录C表格,根据实际需要也可以采取其他记录方式。7.2验收7.2.1旋挖扩径灌注桩施工质量检验标准应符合附录A的规定。7.2.2施工质量验收应在施工单位自行检查评定合格的基础上进行,验收应按主控项目和一般项目验收。7.2.3主控项目的质量检验结果必须全部符合检验标准,一般项目的验收合格率不得低于80%。施工过程中应根据检测项目填写表格,并校审存档。7.2.4当主控项目不满足设计要求时应采取补救措施或采取其他方法处理。7.2.5基桩验收应包括下列资料:1岩土工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等;2经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更单;3桩位测量放线图,包括工程桩位复核签证单;4原材料的质量合格和质量鉴定书;5半成品等产品的合格证;6施工记录及隐蔽工程验收文件;7成桩质量检查报告;8单桩承载力检测报告;9基坑挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图;10其他必须提供的文件和记录。附录A旋挖扩径灌注桩质量检验标准项序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位·数值主控项目1承载力不小于设计值静载试验2孔深不小于设计值用测量绳或井径仪测量3桩身完整性—钻芯法、低应变法、声波透射法4混凝土强度不小于设计值28d试块强度或钻芯法5嵌岩深度不小于设计值取岩样或超前钻孔取样一般项目1垂直度<1.0%用超声仪或井径仪测量2孔径≥0用超声仪或井径仪测量3桩位d≤1000mm桩位d≥1000mm≤70+0.01H≤100+0.01H全站仪或用钢尺量,开挖前量护筒,开挖后量桩中心4泥浆指标比重(黏土或砂性土)1.10~1.25用比重计测,清孔后在距孔底500mm处取样含砂率%≤8洗砂瓶黏度s18~28黏度计5泥浆面标高(高于地下水位)m0.5~1.0目测法6钢筋笼质量主筋间距mm±10用钢尺量长度mm±100用钢尺量钢筋材质检验设计要求抽样送检箍筋间距mm±20用钢尺量笼直径mm±10用钢尺量7沉渣厚度端承桩mm≤50用沉渣仪或重锤摩擦桩mm≤1508混凝土坍落度mm180~220坍落度仪9钢筋笼安装深度mm±1000用钢尺量10混凝土充盈系数≥1.0实际灌注量与计算灌注量的比11桩顶标高mm+30水准仪测量,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体-5012后注浆注浆终止条件注浆量不小于设计值查看流量表注浆量不小于设计要求80%,且注浆压力达到设计值查看流量表,检查压力表读数水胶比设计值实际用水量与水泥等胶凝材料的重量比13扩径扩径直径不小于设计值井径仪测量测量扩径钻头位置扩径位置不大于100mm注:1H为桩基施工面至设计桩顶的距离(mm);2d为设计桩径(mm);3表中泥浆为孔底500mm范围内的指标;4扩径深度或高程是以扩大头下部开始变径处的深度或高程计算。附录B旋挖扩径灌注桩施工记录表工程名称:施工单位:施工日期:桩号设计桩径mm扩径直径mm设计桩长m砼强度等级后注浆方式扩径方式桩位坐标X/Y地面施工标高开孔护筒直径mm护筒口标高开孔时间终孔时间钻进成孔泥浆比重泥浆粘度成孔直径m成孔深度m垂直度偏差%孔中心偏差m入岩深度扩径高度m扩径尺寸m钢筋笼分段长度m①②③④⑤主筋数量钢筋笼长m钢筋笼直径mm主筋间距mm箍筋间距mm钢筋笼顶标高吊筋长度m注浆阀高度m声测管长度m清孔及砼灌注清孔后孔深m孔底标高泥浆比重沉渣厚度mm开灌时间终灌时间坍落度超灌高度充盈系数实际砼量m3备注监理工程师签字:质检员签字:施工班长签字:附录C旋挖扩径灌注桩后注浆施工记录工程名称:水泥强度等级:施工单位:设计注浆量:序号桩号设计桩径(mm)施工日期注浆管安设深度(m)浆液水灰比开阀压力(MPa)正常压力(MPa)终止压力(MPa)水泥用量(t)备注单管注浆量合计1桩侧1桩侧2桩侧…桩端1桩端22桩侧1桩侧2桩侧…桩端1桩端23桩侧1桩侧2桩侧…桩端1桩端24桩侧1桩侧2桩侧…桩端1桩端25桩侧1桩侧2桩侧…桩端1桩端2监理工程师签字:质检员签字:施工班长签字:专业工长:质量员:监理工程师:本标准用词说明1对执行标准条文严格程度的用词采用以下写法:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。4)表示稍有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用“可”。2条文中应按指定的其他有关标准、规范的规定执行,其写法为“应按……执行”或“应符合……的要求(或规定)”。如非必须按指定的其他有关标准、规范的规定执行,其写法为“可参照……”。引用标准名录1《建筑地基基础设计规范》GB500072《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB502023《岩土工程勘察规范》GB5002134《混凝土结构设计规范》GB5001025《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB1756《建筑施工组织设计规范》GB/T505027《建筑桩基技术规范》JGJ948《建筑基桩检测技术规范》JGJ1069《混凝土拌合用水标准》JGJ63—8910《建筑工程冬期施工规程》JGJT10411《多节钻扩灌注桩技术规程》T/CECS60112《三叉双向挤扩灌注桩设计规程》JGJ171713《大直径扩底灌注桩技术规程》JGJ/T255814《挤扩支盘灌注桩技术规程》CECS192915《铁路工程旋挖挤扩灌注桩技术规程》Q/CR94011016《桥梁挤扩支盘桩》JT/T855山东土木建筑学会标准Technicalstandardforrotarydrillingandexpandingcast-in-placepile条文说明目次1总则 342术语和符号 353基本规定 364构造 375设计 385.1单桩竖向抗压承载力确定 385.2单桩竖向抗拔承载力验算 385.3单桩水平承载力计算 395.4桩身承载力与裂缝控制计算 395.5桩基沉降计算 396施工 406.1一般规定 406.2主要施工设备机具 406.3泥浆备制 416.4钻孔 426.5旋挖扩径 436.6水下混凝土浇注 446.7后注浆 447检测与验收 487.1检测 487.2验收 481总则1.0.1旋挖扩径灌注桩是在桩身不同部位设置一个或数个扩径体,形成由多个端承和多段侧摩阻共同作用的新型桩基础。桩孔(含扩径体腔)由旋挖扩径设备施工而成,与现有旋挖钻机一样成孔,扩孔时其钻头上部的钻扩臂逐渐扩张切削孔壁土体制成扩径体腔,扩径过程中钻扩臂与扩径体腔上壁间逐渐形成临空区,扩径作业过程中不对扩径体腔上部产生扰动,所成型的扩径体腔标准、规整、圆滑。1.0.2本标准主要适用于工业与民用建筑(包括构筑物)的旋挖扩径灌注桩的设计、施工、检验及验收。当用于铁路、公路的桥梁工程时,应与其行业设计或主管部门协商一致,在不违反其行业相关标准的前提下,可以有选择性地参照本标准。1.0.3本条指出选择旋挖扩径灌注桩及其工艺施工参数的诸多因素,应当准确把握。2术语和符号2.1.1目前市场上对灌注桩进行的扩底(径)工法主要有两大类,一类是挤扩桩,有代表性的如三叉挤扩桩、DX桩等。这类扩径方式需要配备一整套辅助设备,如吊车、液压泵站等,工序多、时间长,操作繁琐。当在比较坚硬和密实的土层中靠液压油缸硬挤的方式,其扩径尺寸、形状不易确定。另一类钻扩桩是借助回转钻机来实现,如多节钻扩灌注桩等,这类工艺具有钻具结构复杂、操作繁琐、工效较低等缺点。随着当今旋挖钻机的普及,利用旋挖钻机可以很方便地实现扩径操作,操作简便、工序流畅、衔接紧凑、施工质量更为可靠。旋挖扩径工法是构成本标准技术体系的核心,是对现有变径灌注桩施工技术的创新和发展。2.1.2旋挖扩径钻头是实现钻孔、扩径功能的核心机械装置,对于保障成孔施工质量不可或缺。2.1.5引入扩径量ΔD,意在将其大小限定在一个经济、安全、合理的区间内,保障施工质量和设计承载力。2.1.6孔径孔深测定仪能够对桩径、扩径、扩径位置、桩长及孔底沉渣进行检验,该仪器具有刻度盘直读和电子显示检验结果双功能,成为旋挖扩径灌注桩质量管理体系的重要组成部分。3基本规定3.0.1就旋挖扩径工法本身而言,对地质勘察并无特殊要求。但从选择扩径体持力层及计算扩径体承载力的角度考量,地勘报告宜多提供一些桩身地层的端阻力资料。3.0.2从成桩工艺上看,旋挖扩径工法与普通旋挖成孔灌注桩极为相似,不同之处在于成孔时旋挖扩径工法比等直径钻孔灌注桩多出了扩径体腔成型作业的操作,并可配合后注浆工艺来提高桩端和桩侧阻力。鉴于旋挖扩径设备独特的扩径体腔成型机理,扩径成型过程中塌孔的几率实际上是极小的。因此可以说旋挖扩径灌注桩与旋挖成孔等直径灌注桩具有相同的地层适应范围。3.0.3扩径体的设置原则主要基于两点:一是符合设置扩径体的地层端阻力应相对较大,层厚较大、压缩性较小、地层结构较稳定;二是应当注重在桩身范围内选择适合扩径体腔成型作业的地层,也就是既能扩得开又不会塌孔的地层。3.0.4规定扩径体的竖向中心及桩端以下持力层厚度,将有利于发挥持力层的承载潜能。无论抗压桩还是抗拔桩,并不是将扩径体设置在持力层的中部最为合理,应当根据扩径体的受力特点选用持力层的最佳部位,尤其对持力层厚度不大的地层而言更是如此。本标准根据抗压桩和抗拔桩的受力特点,明确了扩径体在持力层部位的设置原则。3.0.5旋挖扩径灌注桩相邻桩的最小中心距的确定,将直接涉及到群桩效应的问题。本条规定参照《建筑桩基技术规范》JGJ94将扩径体直径作为尺度来确定最小桩间距。3.0.7相关研究表明,扩径体错位设置可以减小水平相邻扩径体端阻的相互影响,有利于单桩承载力的发挥。当承台下多桩且桩间距处于最小值时,扩径体错位设置可以作为设计方案的选项之一来考虑。3.0.9采用孔径孔深测定仪时,详尽的操作步骤和方法应以该仪器的操作手册为准。4构造4.0.1图4.0.1是旋挖扩径灌注桩的构造形式,通常情况下旋挖扩径灌注桩可以设置1~3个扩径体。4.0.2扩径量ΔD与扩径体腔成型时的稳定性扩径体灌注混凝土后的自身抗冲切强度密切相关,予以限制很有必要。如果扩径量过大,不仅扩径体腔成型施工过程中塌孔风险急剧加大,扩径体对混凝土强度的要求也将更高。相比现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中“D/d不应大于2.5”的规定而言,本标准扩径量ΔD的取值要小的多,扩径体腔的成型效果及稳定性亦可靠的多。4.0.3旋挖扩径灌注桩的扩径体间距LD的确定,关系到扩径体能否按设计要求发挥其应有的承载作用。研究表明,如果竖向中心距偏小将导致桩承担竖向荷载时出现相邻扩径体端阻力的应力相互叠加,使得扩径体无法独立地发挥其承载作用,使其承载力大打折扣,单桩承载力将难以达到设计要求。本标准规定的扩径体间距较《多节钻扩灌注桩技术规程》T/CECS601偏大,留有安全余地。4.0.4从经济和技术角度,扩径体数量不是越多越好,从实际工程应用中抗压桩设置1~2个扩径体的技术方案应用居多,抗拔桩设置1个扩径体的技术方案应用居多,本标准参考《多节钻扩灌注桩技术规程》T/CECS601并根据既有工程经验规定了扩径体数量。4.0.5旋挖扩径灌注桩的桩身配筋并无特殊要求,本条参照现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94对桩身配筋作出要求。4.0.6按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定,本条中所述四类环境指海水环境,五类环境指受人为或自然的侵蚀性物资影响的环境。旋挖扩径灌注桩桩身混凝土强度、保护层厚度根据目前山东省灌注桩的应用现状,较现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的要求有所提高。5设计5.1单桩竖向抗压承载力确定5.1.1为了提供准确可靠的设计、施工参数,施工前应进行单桩竖向抗压静载试验。试桩数量及要求应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB5007、《建筑桩基检测技术规范》JGJ106的相关要求。5.1.2单桩竖向抗压承载力特征值的计算公式与现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94第5.2.2条相一致。5.1.3本规程基于旋挖扩径灌注桩及挤扩灌注桩承载机理的研究,在计算单桩竖向抗压极限承载力时对不同的扩径体端阻力及桩端阻力分别给予不同的折减系数,并且按自上而下的顺序让扩径体的折减系数逐渐减小,折减幅度逐渐加大;折减系数参考《多节钻扩灌注桩技术规程》T/CECS601中的相应规定并有所减小,安全余度更大。5.2单桩竖向抗拔承载力验算5.2.1桩基可能呈现单桩拔出或者群桩整体拔出两种破坏模式,对这两种破坏模式的承载力应分别进行计算,桩基设计抗拔承载力取其中的小值。本规程式(5.2.1-1)和式(5.2.1-2)为现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94所列的两种破坏模式的验算公式。5.2.2关于群桩和单桩的抗拔承载力确定问题:1单桩抗拔承载力应通过单桩竖向抗拔静载试验确定;2旋挖扩径灌注桩竖向抗拔承载力计算公式参照《多节钻扩灌注桩技术规程》;3在遵循现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的原则下,为了方便扩径体的竖向中心上部以扩径体直径为圆柱的破坏表面长度lD的取值,特编制表5.2.2-1;4关于抗拔侧阻力折减系数,表5.2.2-2取自现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94。5.3单桩水平承载力计算5.3.1旋挖扩径灌注桩应按水平静载试验确定其单桩水平承载力特征值。按设计要求,旋挖扩径灌注桩的水平静载试验可进行桩顶自由的单桩试验,加竖向荷载的单桩试验及带承台的单桩或多桩试验等。5.4桩身承载力与裂缝控制计算5.4.3关于旋挖扩径灌注桩的扩径体抗剪和抗冲切验算:1抗剪切验算,可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010进行;2抗冲切验算,参照吉林建筑大学钱永梅教授相关双坡承力盘(相当于多节钻扩灌注桩的扩径体)的冲切破坏机理的研究成果,扩径体冲切破坏形态类似于斜拉破坏,是一种脆性破坏,其所形成的圆台斜裂面与水平面大致成45°倾角。5.5桩基沉降计算5.5.1旋挖扩径灌注桩的荷载传递和沉降机理比较复杂,目前还无法提出理论严密而又简便易行的沉降计算方法,因此采取现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中等直径桩沉降计算方法。但根据现有变截面灌注桩的研究及工程应用,证明其沉降变形均明显小于等截面灌注桩。为此可以预测,旋挖扩径灌注桩的实际沉降量要比按《建筑桩基技术规范》JGJ94计算的沉降值要小。5.5.2关于旋挖扩径灌注桩的桩身压缩量计算,仍按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94中等直径桩桩身压缩的计算方法。但旋挖扩径灌注桩的承载机理与等直径灌注桩有所不同,通常情况下扩径体的端阻力为单桩承载力的主要提供者,按摩擦端承桩考虑更为妥当。故其桩身压缩系数取值介于端承桩与摩擦桩之间较为合理,即宜取0.6~0.9。6施工6.1一般规定6.1.1~6.1.2旋挖扩径灌注桩是在普通旋挖钻孔灌注桩基础上,通过增加扩径工序实现的,因此其成孔施工应遵循普通旋挖钻孔灌注桩的有关要求。该工艺扩径原理为:在需要扩径的位置换装扩径钻头,驱动钻杆下压并旋转,使钻头的四连杆刀臂对称张开,将孔壁的土层切削下来。该扩径方式具有以下特点:1借助旋挖钻机钻杆强大的扭矩和钻压力,实现了切削原理扩径,扩底直径可由钻杆下行距离来监控扩径尺寸、效果可靠、扩径形状规则,工效高、速度快。2扩径后桩截面积是原桩的4~6倍,通过多工位扩径和后注浆措施,可极大地提高基桩的承载力,有效地减小设计桩径和桩长、降低施工难度,节省钢筋混凝土、降低工程造价。3旋挖扩径钻具简单,易于操控,不用辅助设备,只利用扩径钻头很容易实现扩径要求,易于大面积推广。6.1.3由于地层结构和性质在水平和垂直方向上的差异,正式施工前选取有代表性的区域进行试成孔和试扩径,以核对地质资料的准确性和验证设计参数和施工工艺的适用性。试成孔和试扩径过程中应详细记录各土层的性质、厚度、埋深以及扩径效果、孔壁和扩径处的稳定性等数据和情况,为优化调整设计提供依据,并指导后续施工。扩径体位置可根据地层状况在上下一定范围内调整。6.2主要施工设备机具6.2.1旋挖扩径灌注桩施工应该采用旋挖钻机,亦可以采用其他工艺设备完成直孔,由旋挖钻机完成扩径施工。6.2.2由于扩径钻头是靠钻杆的下压力使扩臂张开的,采用机锁钻杆能可靠地传递压力,并正确反映扩径钻头扩张的程度,因此要求采用机锁式钻杆。如果采用摩擦钻杆,当钻杆产生滑动时,就会使观测的钻杆位移尺寸失真,有可能使施工人员对下压的距离发生错误判断,导致钻头不能完全张开,使扩径尺寸达不到设计要求。6.2.3扩径钻头下扩臂的锥角不得小于450,并不宜大于600,使用中应使扩大头的下锥体全部进入持力层。应当指出,两翼扩径钻头不适于在胶结的碎石层和硬岩中扩径。考虑到钻具磨损和土层的回弹因素,扩径钻头的最大扩径尺寸宜比设计扩径尺寸大50mm。6.2.4旋挖扩径灌注桩施工是通过扩径钻头来实现的。扩径钻头采用两翼四联杆机构(扩径钻头的基本结构见图6.2.4)。本标准采用的扩径钻头有以下特点:1采用L型扩臂设计,将上部两个L型扩臂的上铰点重合,使下部两个L型扩臂的铰点向中轴线靠近,能够形成较大的初始角,大大提高了钻头的扩孔张力,适用于在硬土层中扩径;2L型扩臂方便更换,能实现多孔径扩径施工,实现一机(钻)多用,提高钻头的利用率;3在扩大头倒锥体部位设置大于900的锥面和扩大头底部留有等直径的桩尾有利于桩底清碴作业及后注浆管的安装,增强了后注浆效果,桩端承载力提高明显;4钻头两翼设计结构简单,扩径原理明确,易于操作,不用辅助设备,只借助旋挖钻机钻杆强大的扭矩和钻压力,可实现切削原理扩径,扩底直径由钻杆下行距离来监控扩径尺寸,效果可靠、扩径形状规则、工效高、速度快,易于大面积推广。6.3泥浆备制6.3.1随着文明施工、环境保护要求的提高,对施工现场废弃泥浆的排放规定越来越严格。因泥浆与混凝土中的水泥浆接触混合之后,会发生离子交换等化学反应现象,导致泥浆指标劣化、变浓稠、使泥皮变厚等。超厚的泥皮将会改变桩周土的性质,大大降低了桩侧的摩阻力。应将与混凝土接触的上部3m~4m左右劣化泥浆废弃,其余泥浆在保证密度、粘度、含砂率和PH值符合要求前提下可以回收利用,最大限度地减少泥浆对环境的污染。旋挖净浆护壁与正反循环泥浆护壁工艺相比可大幅度减少泥浆排放量,环保效果显著。在施工现场亦可采用泥浆处理机将废泥浆脱水制成渣土后再外运。特别指出,现场冲洗导管的废水不允许排到泥浆池中。6.3.2泥浆优劣对成孔效率、泥皮厚度、孔底沉渣的控制非常重要。制备优质泥浆宜采用膨润土,为达到特殊要求可添加CMC、纯碱、重晶粉等。泥浆指标应根据土层条件和施工工艺方法确定。主要指标密度11kN/m3~11.5kN/m3、粘度10s~25s、含砂率小于4%、PH值7~9,完全能够满足要求。对于漏浆和塌孔现象,可采取提高泥浆相对密度、粘度,向孔内填充堵漏材料等方法处理。6.3.3~6.3.4由于旋挖扩径灌注桩施工采取净浆护壁方式,不需泥浆携渣,因此一般情况下泥浆池的容量满足成孔护壁容量即可,但是考虑到地层漏浆和二次清孔的需要,要求泥浆池的容量宜大于桩孔体积的1.5倍以上。6.4钻孔6.4.1由于旋挖钻机自重大、机架高,当施工场地软弱时,为保证旋挖钻机在施工过程中不发生地面下沉情况,应对地面采取加固措施。6.4.2当采用干作业成孔时,应采取有效措施保证扩径下锥体处不残留钻渣。6.4.3~6.4.5与普通旋挖钻孔的一般工艺要求相同。6.4.6根据旋挖斗排出的钻渣泥块成分,能够及时准确地判定钻头所处的地层,这如同对地层进行了一桩一勘的钻探,这是其工艺独有的特点。通过对钻进深度内各土层钻渣成分的观察和分析,并结合地勘报告可准确勘定地层。当实际地层情况与勘察报告不符合时或扩径位置地层与原设计地层不一致时,应及时向设计单位反馈,予以调整。对于易坍塌的土层,如较松散的粉土、粉细砂、软流塑粘土等,由于提升钻斗时会在钻斗底部产生涡流负压,很容易造成塌孔,因此应适当降低提斗速度。当出现塌孔、漏浆、流砂等情况时,应立即停止作业并分析原因,可采取提高泥浆密度、粘度或向孔内投入护壁材料等措施处理,待孔壁稳定后再进行钻孔作业。6.5旋挖扩径6.5.1从扩径钻头的结构原理来看,钻杆行程与扩径钻头的扩张尺寸是严格对应的。观测钻杆行程就能间接测量到扩径尺寸,因此当钻杆达到最大行程量时,扩径钻头应能满足设计扩径尺寸。6.5.2因扩径钻头的扩张力是由孔底反力提供的,在较大的钻压下,孔底虚土或土层有可能产生一定的沉降量,为了消除这一因素,在扩径前利用旋挖钻杆的压力对孔底虚土进行压实是十分必要的。当孔底下沉尺寸过大时,可向孔底投入适量碎石调整高度。6.5.3当观测钻杆行程达到预设值后,再继续旋压10~20圈的目的是保证扩径钻头处于全张状态。要防止在旋扩过程中因孔底土层发生沉陷而导致扩径尺寸不足。6.5.4当施工中感觉提升钻杆阻力较大时,有可能是旋切下来的泥块或石块夹在扩臂和导向杆之间阻碍了扩臂收回。根据施工经验,采取甩动或上下抖动钻杆的方式可将障碍排除。6.5.5如果扩底的钻渣清理不到位,将大大影响桩的承载力。在扩大头位置通过卷扬提降钻斗可形成泥浆涡流,使处在450(该角度越大越有利于清底)斜面上的钻渣滑落到桩尾中,有利于清除扩底的钻渣。要求至少清底两次以上,是为了保证桩底钻渣清理到位。当在桩身上部扩径时,可以不要求清底。6.6水下混凝土浇注6.6.1当桩长不大时,安装完钢筋笼和导管后,如果经过检测孔底沉渣厚度满足要求,可以不进行二次清孔直接浇筑混凝土;如果桩长较大,安装完钢筋笼和导管后,孔底沉渣厚度有可能超标,此时应进行二次清孔。本条强调二次清孔宜使用泵吸反循环施工工艺,因反循环泵的流量大、吸力强,清底效率也高。一般要求导管底部距离孔底的间距不大于0.2m。当利用导管进行泵吸反循环工艺清孔时,应设置专用泥浆池,泥浆应经沉淀处理,此种泥浆用手指捻搓不能感觉到有颗粒物,有利于提高混凝土的灌注质量,另一方面也避免在孔底再产生沉淀。二次清孔换浆后应对孔底泥浆取样检测。密度、含砂率、粘度等指标应满足要求。成孔后浇筑混凝土的时间不大于30min,一是预防再产生沉渣,二是防止形成过厚的泥皮。6.6.2~6.6.6旋挖扩径灌注桩对混凝土浇筑没有特殊要求,混凝土浇筑施工应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。可按一般泥浆护壁钻孔灌注桩的要求执行。混凝土浇筑完成后应核对浇筑量和充盈系数是否正常,推算扩大头的成型状态。施工过程中应注意的是,在浇筑混凝土时应适时量测导管内外混凝土的高度,当特别注意扩径体的深度位置,避免超拔导管造成断桩事故。6.7后注浆6.7.1通过在底部扩径体下注浆,可以大幅提高基桩的承载力,增强桩的质量稳定性、减少基桩沉降。目前灌注桩普遍采取后注浆的工艺技术措施。扩径体底面积是原桩径面积的4~6倍,在扩径体下注浆时,因水泥浆液绕过扩径体向上爬升扩散的机理和效果还不十分明确,目前的注浆量估算还是依照《建筑桩基技术规范》JGJ94中6.7.3条第4款的计算公式确定。经实践验证基本可行。待取得更多的工程实践数据后,可进一步合理修订注浆量计算。依靠现场注浆试验来确定注浆量是比较可靠和有效的方法。6.7.2 因注浆管的壁厚较薄,电焊时易产生熔孔、砂眼等缺陷,影响后注浆效果。本条规定对于焊接注浆管进行闭水耐压抽查试验是必要的。6.7.3大量工程实践经验证明,当注浆阀外侧有箍筋围绕时,其开阀的阻力非常大,有时导致不能开阀注

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