旋挖桩的施工工艺过程及质量要求与检查.doc

旋挖桩的施工工艺过程及质量要求与检查1旋挖桩工艺流程（一）放样定位工程开工前，根据轴线及桩位布置情况，在场地内建立测量控制网，然后依据控制网测放各桩位中心点。（二）旋挖机就位钻机就位必须稳固、周正、水平，定位,钻头中心与桩位中心误差不大于10mm.（三）埋设护筒护筒直径应比桩孔直径大200mm，长度应满足护筒底进入黏土层不少于0。5m 的要求,护筒顶端高出地面0。3m，护筒埋设的倾斜度控制在1以内，护筒埋设偏差不超过30mm，护筒四周用黏土回填，分层夯实。（四)旋挖机成孔结合以往施工经验，我方采用现代工具旋挖机进行成孔：在护筒埋设并定位后，使用SR-250 型转挖机钻进，该钻机扭矩大,转速高,成孔效率高，适合在中风化层中钻进。钻机在就位时应重新测量、定位，在成孔过程中采用泥浆护壁。利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆，根据实际需要可对泥浆的比重进行调节，在施工过程中泥浆比重一般控制在1.21。3 之间，泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮，它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用，防止孔壁坍塌。通过成孔施工，泥浆护壁效果比较好，完全可以满足施工的需要。可通过掏渣筒掏渣以及给孔内加清水的方法来调节泥浆的比重,根据实际施工需要,泥浆比重一般控制在1.3 以上,这样有利于钻进和孔壁的稳定。（五）清孔(如有扩大头才需清孔）在钻机钻至设计孔深后,将钻头降至孔底，慢转,重点是清出扩大头扩出的余泥.（六）钢筋笼制作与安放1钢筋笼制作钢筋笼在现场分节制作，主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用隔点焊加固，钢筋笼制作符合设计要求外,还应符合规定.制作好的钢筋笼，即进行逐节验收，合格后挂牌存放。2钢筋笼孔内安放钢筋笼长（超过16m）在孔口焊接，单面焊10d,焊缝高度0。3d，焊缝宽度0.7d。两段笼子应保持顺直，同截面接头不得超过配筋的50，间距错开，不少于35d。钢筋焊接完好后，应缓慢下放入孔内,严禁砸笼。（七)下导管1导管的选择采用丝扣连接的导管，其内径250280，底管长度为4m,中间每节长度一般为2.5m。在导管使用前，必须对导管进行外观检查、对接检查.(1)外观检查：检查导管有无变形、坑凹、弯曲,以及有无破损或裂缝等，并应检查其内壁是否平滑，对于新导管应检查其内壁是否光滑及有无焊渣，对于旧导管应检查其内壁是否有混凝土粘附固结。（2）对接检查：导管接头丝扣应保持良好。连接后应平直，同心度要好。经以上检验合格后方可投入使用,对于不合格导管严禁使用。导管长度应根据孔深进行配备，满足清孔及水下混凝土浇筑的需要，即清孔时能下至孔底；水下浇筑时,导管底端距孔底0。5m 左右,混凝土应能顺利从导管内灌至孔底。2导管下放导管在孔口连接处应牢固,设置密封圈，吊放时，应使位置居中，轴线顺直，稳定沉放，避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁。(八）混凝土浇筑1混凝土车搅拌运输；混凝土坍落度控制在1822cm；用搅拌车混凝土直接到孔口倒入料斗内。2水下混凝土浇筑:浇筑前,对不同直径、深度的桩孔分别计算出混凝土浇筑初灌量.施工中要保证浇筑初灌量.浇筑时导管埋深控制在26m,拆管前专人测量孔内混凝土面,并做记录，浇筑混凝土接近桩顶标高时,应控制最后一次浇筑量，确保桩顶标高符合设计要求。3试块制作：在浇桩过程中,随机抽取12 盘混凝土做试块，每支桩应做一组试块，制作好的试块在12h 后拆模，放置静水中养护。试块评定采用数理统计法评定。（九）起拔护筒混凝土浇筑结束后，即起拔护筒，并将浇筑设备机具清洗干净，堆放整齐。(十)回填桩孔桩孔混凝土浇筑完成后，应将上部未灌混凝土部分利用场地内护筒、沟、池、槽开挖出来的泥土、矿渣等进行回填,回填满后，用混凝土重新将孔口封住,变成整块硬地坪场地。成孔内容1成孔前：需对钻具参数进行标定，包括钻头高度、直径、主杆长度、加杆长度、孔口及平台标高、孔底标高.2在钻进过程中应记录以下参数：泥浆比重、黏度、钻进速度、转速及进尺速度，各地层钻进异常情况描述。3终孔孔深及时记录，调节泥浆比重与时间记录，测量孔深记录，提钻时间记录。2 钻孔阶段质量控制1）桩位放样在进行场地整平后组织有资格的测量放样人员，将所有桩位放出,钉好十字保护桩,做好测量复核，并记录放样数据备案。2）埋设护筒用拉线法做桩位偏差检查,桩位偏差应满足规范要求。3）成孔成孔采用正循环回转钻进施工技术，用钻头钻进，根据不同层次的土质结构,选择不同的转盘转速和进尺进行控制。在砂层钻进和进入强风化花岗岩层后，因土层太硬会引起钻锥跳动及钻锥偏斜、加大钻杆摆动,因此选择低档慢速，优质泥浆大泵量方法钻进.转盘转速参数取值1340v/min，成孔深度按设计要求进行控制，设计要求为桩孔进入强风化花岗岩层5m.4)泥浆护壁在钻进过程中根据地层不同情况保持一定的静水水头压力，按平衡钻进原理指导泥浆管理工作，尽量利用地层粘土自然造浆。泥浆稠度不能满足要求时应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆，以提高泥浆稠度，确保钻进过程不塌孔、不缩孔。桩孔施工采用一次性全面不间断作业，施工中根据出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标，遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度，保持孔内水头高度，尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。工程泥浆性能指标如下表。指标地层一般地层松散易塌地层相对密度1.051。15 1.121.16粘度（Pa。s）1825 24285)孔内事故预防措施选择有经验、责任心强的施工队伍,保证操作人员的素质；加强钻具检查，对加工不良的钻具严禁使用；对孔内水头高度，泥浆的相对密度和粘度经常观察和检测，发现问题及时解决，尤其在钻孔排渣、提锥除土或因故停钻时应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆性能指标,以防坍孔;钻孔作业应分班连续进行，经常注意土层变化，在土层变化处捞取渣样,判明土层，然后跟地质剖面图核对，根据土层情况采取相应措施，保证施工质量;升降钻锥须平稳，钻锥提出井口应防止碰撞护筒、孔壁，防止钩挂护筒底部，拆装钻杆时力求迅速。6)清孔清孔是孔桩施工、保证成桩质量的重要一环，通过清孔确保桩孔的质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。本次采用正循环回转钻进技术，其清孔方法：桩孔终孔后将钻具提高2050cm,采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆并维持正循环30min以上,直到清除孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。工程桩孔因有较厚的松散易坍土层，清孔后不能立即终孔，而在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后施行二次清孔作业，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保证砼成柱质量。旋挖钻机成孔过程常见不良现象3。1 护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移，造成桩孔偏斜，甚至无法施工.病因分析埋设护筒时周围土不密实,或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞.防治措施埋护筒时坑底与四周要选用最佳含水量的粘土分层夯实；在护筒适当高度开孔，使护筒内保持有11。5m的水头高度；起落钻头时防止碰撞护筒；初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固，如护筒严重下沉或位移则应返工重埋。3。2 钻进极慢或不进尺在硬可塑粘土层中钻进极慢,一般为810h，占单桩钻进进间的60%70。病因分析钻头选型不当,合金刀具安装角度欠妥，刀具切土过浅,钻头配重过轻，钻头被粘土糊满。防治措施更换或改造钻头，重新安排刀具角度、形状、排列方向，加大配重、加强排渣、降低泥浆比重或改用钻进方式，采取反循环钻进方式.3。3 桩孔孔壁坍塌成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降，均为塌孔的兆头。病因分析主要是由于土质松散，加之泥浆护壁不好；护筒埋设不好,筒内水位不高；提住钻头钻进；钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌；成孔后待灌时间和灌注时间过长。防治措施在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆，提高泥浆比重和粘度,升高护筒，终孔后补给泥浆，保持要求的水头高度，保证钢筋笼制作质量，防止变形；吊设时要对准孔位,吊直扶稳，缓缓下沉，防止碰撞孔壁;成孔后待灌时间一般不超过3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间;在钢筋笼未下孔内的情况下，浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上12m,或全孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔；在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔.3。4 桩孔局部缩颈局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。病因分析泥浆性能欠佳，失水量大。引起塑性，土层吸水膨胀，或形成疏松，蜂窝状厚层泥皮；邻桩施工间距不当，土层中应力尚未消散，新孔孔壁软土流变;钻头直径磨损过大。防治措施采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，降低失水量;当设计桩距4D时应跳隔12根桩施工;新桩尽可能在邻桩成桩36h后开钻；选用双导正环保径的笼状钻头;用泥浆和足尺寸钻头扫孔;扫通清孔后尽快灌注砼.3。5 桩孔偏移倾斜成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。病因分析钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷；桩架不稳，钻杆导架垂直，钻机磨损，部件松动；护筒埋设偏斜,钻杆弯曲，主动钻杆倾斜；遇旧基础或大石等地下障碍物，土层软硬不均或基岩倾斜。防治措施钻机安装周正、水平、稳固、无束前缘切点，转盘中心和护筒中心三点面一线；护筒不偏斜，钻杆不弯曲，主动钻杆保持垂直，增添导向架，控制提引水龙头,尽可能采用钻挺加压；清除地下障碍物；除软硬互层采用轻压慢转技术参数外，从软塑粘土层，尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从粘土层进入基岩时，笼装钻下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头，或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进；采用沉井、控孔桩等方式清除地下障碍物；在硬塑料粘土层发生偏斜时，用砂、料土混合物回填偏斜以上12m，待密实后用平度合金钻头轻压慢转倾斜；在基岩面发生偏斜时，可投入2040mm粒径碎石，略高于偏斜处，冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜.3.6 孔底沉渣过多孔底沉淤,残留泥砂过厚或孔壁泥土塌落在孔底.病因分析清孔未净，清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中，碰刮孔壁泥土坍落孔底；清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀；沉渣厚度测量的孔底标高不统一。防治措施终孔后钻头提高孔底1020cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水置换，钢筋笼垂直缓放入孔；用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起；用底部带圆锤的笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起；或采用导管二次清水，冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准；提高砼初灌时对孔底的冲击力，导管底端距孔底控制在3040cm,初灌砼量须满足导管底端能埋入砼中1.0m以上的要求，利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣.4 旋挖钻机成桩过程常见不良现象4。1 导管堵塞灌注过程中，砼在导管中不能下落，影响灌注工作顺利进行.病因分析初灌时隔水塞堵管；粗骨粒径过大；砼坍落度不合要求,和易性、流动性差，拌合不均匀产生离析；导管连接部位和焊缝不密时，发生漏水，管内形成水塞；当管内砼不满而含有空气时,砼整斗倾入导管，导致管内形成高压气塞，或气塞挤破管节间密封垫继而导致导管漏水；机械发生故障，导管内砼已初凝，增大下落阻力.防治措施隔水塞直径应与导管内径匹配，能从管内顺利排出，隔水胶垫应安装在隔水塞的顶面,先储灌0。20。3m3水泥砂浆,后灌注砼，防止骨粒长阻水塞，选用粒径小于25mm的粗骨料，其最大粒径不大于导管内径和钢筋笼主筋最小净距的1/4；严格砼配合比，坍落度控制在1622cm，坍落度降低至15cm的时间一般不宜小于1h；砼拌合均匀,搅拌机拌合时间大于90s;确保导管连接部位和焊缝的密封性，导管应在大于0。50.7MPa下试压，时间大于15min而不泄漏，以免在导管内形成水塞；浇灌过程中砼宜徐徐倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞；为确保机械运转正常必须有备用搅拌机，必要时可在砼中掺加缓凝剂；采用长杆冲捣，强力抖动导管，或在导管上端安装震动器等方法迫使隔水塞或砼下落，如上述方法处理无效，应立即提出导管进行清理，视孔内砼情况重新浇灌或接桩处理;当隔水塞堵塞导管时可将提管时散落在孔底的砼拌合物清除，重新下隔水塞浇灌;当孔内砼尚未初凝时尽快清理导管，重新下至砼面，开泵冲冼浮浆后重新下隔水塞浇灌,隔水塞冲出后尽可能将导管向下插入原先浇灌的砼内，原位上下穿插导管,使砼混合密实，再继续浇灌；砼初凝后可用较钢筋笼直径稍小的钻头钻进至原先导管的底端埋置深度重新清孔,最好增加一节较小直径的钢筋笼埋入新孔,按正常程序浇灌砼.4。2 钢筋笼上浮或下沉 系指钢筋笼的位置高于或低于设计位置的现象。上浮较大时降低了桩体抗水平剪切能力；下沉过多给土建施工带来麻烦和损失。 病因分析钢筋笼放置初始位置过高或过低,砼流动性过小，导管在砼中埋置深度过大（6m以上)，钢筋笼被砼顶托上浮;导管掩埋过长，提升时易摇晃难以对准笼的中心,易发生挂笼现象；导管提升过程砼下沉太快，瞬时反冲力使钢筋笼上浮;钢筋笼制作质量不佳或吊装不当而变形；或桩孔倾斜，钢筋笼随之而变形，增加了砼上升力；笼底钢筋向内弯折钩挂导管；钢筋笼与孔口固定不变,在自重及受压时将铁丝拉长而沉；或钢筋笼自重太轻，被砼顶起. 防治措施钢筋笼旋转初始位置准确无误并与孔口固定牢固。为防止铁丝拉长下沉或顶住上升力,可采用吊装加套管等方法顶住钢筋笼上口;加快灌注速度，缩短浇灌时间或添加缓凝剂,防止砼顶层进入钢筋笼时流动性变小,砼接近笼底时控制导管埋深在1。52m，尽量减少穿插导管，改用转动导管密实砼；每浇灌一斗砼，检查一次埋深，勤测深，勤拆管,直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋置深度,一般控制在24m,最大不超过6m，便于转动移位;钢筋笼上升时停止浇灌砼，检查埋管深度，拆除部分导管，保持埋管1.52m，导管钩挂筋笼时要下降导管，转动移位脱钩后上提。4。3 断桩砼凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土充填的间断桩，影响了桩本身的整体性,降低了桩体强度和承载力，以至不满足设计要求。 病因分析坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因,灌注过程中发生埋管、卡管以及其他一些情况都将造成断桩：埋管：导管在砼中掩埋过长，钢筋笼变形，灌注时间过长,砼已初凝，内阻力成倍增长，导管被卡死在砼内；法兰盘顶住钢筋笼下端,由于孔斜大，笼与孔壁摩擦阻力过大，加上笼内已有一定高的砼使导管无法提升；卡管：骨料级配不合理，含有大粒径的卵石、漂砾;砼出拌和机时间或运输路程过长，已产生离析局部初凝现象而直接用于灌注，导管密封不良，局部漏水. 防治措施按有关规范要求，通过计算机和试配确定砼配合比,砼应具良好的和易和流动度,坍落度损失应满足灌注要求,初凝时间应为正常灌注时间的2倍,要求灌注过程连续、快速，防止出现上述埋管、卡管及其它情况。5 旋挖钻机不良现象的处理5。1 坍孔 在灌注过程中如发现井孔护筒浆内泥浆位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象,可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面未取出的现被埋不能上提,或测深锤探测砼面时达不到原来深度，相差很多,均可证实确为坍孔.坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低或在潮汐河流中,当涨潮时孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机器振动等均可引起坍孔。 发生坍孔后应查明原因，采取相应的措施,如保持或加大水头、移开重物、排除振动等,防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土，如不继续坍孔可恢复正常灌注。坍孔不严重时可回填至坍孔位置以上，并采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施,继续钻进。坍孔严重时应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填，暂停一段时间后查明坍孔原因,采取相应措施重钻.坍孔部位不深时可采取深埋护筒法，将护筒周围土夯实重新钻孔。5。2 孔身偏斜遇有孔身偏斜、弯曲时应分析原因，进行处理.一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直;偏斜严重时应回填粘性土到偏斜处，待沉积密实后再钻进。5。3 扩孔、缩孔 遇有扩孔、缩孔时应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻锥磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的，前者应注意及时焊补钻锥,后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径.5。4 糊钻、埋钻 糊钻、埋钻常出现于正循环(含潜水钻机）内回转钻进和冲击钻进中。遇此应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算，并控制适当的进尺；若已严重糊钻，应停钻提出钻锥,清除钻渣.5.5 卡钻 卡钻常发生在冲击钻孔.卡钻后不宜强提只宜轻提，轻提不动时可用小冲击钻锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。5。6 掉钻落物掉钻落物时宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞,若落体已被泥沙埋住,应按前述各条，先清除泥砂,使打捞工具接触落体后再打捞。 在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔中处理故障。当必须下护筒或其它防护设施的钻孔时，应检查孔内无有害气体,并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。