旋挖成孔灌注桩质量控制重点及监管要求.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,旋挖成孔灌注桩,2012,年,9,月,1,.,目 录,一、旋挖成桩工程,应用现状,二、旋挖成桩,工程相关规范、标准及文件,三、旋挖成桩工程常用术语解释,四、旋挖钻进工作原理、特点及适用土层范围,五、旋挖设备组成、选型及成孔工艺类型,六、旋挖成桩施工工艺及质量控制重、难点,七、旋挖成孔常见问题预防和处理,2,.,一、旋挖成桩工程应用现状,施工队伍组成：,1,、专业地基基础施工企业,2,、地勘单位专业技术人员,3,、施工总承包企业,4,、私人承包,3,.,存在问题,1,、先进技术代替传统工艺，技术力量及经验储备不足。,2,、复杂地质条件下施工经验不足，成孔工艺选择不当及缺乏应急处理办法。,3,、项目管理水平参差不齐，施工质量技术标准模糊。,4,、施工技术标准欠缺。,4,.,二、,旋挖成桩,工程相关规范、标准及文件,（一）旋挖成桩工程相关规范、标准,国家标准：,建筑工程施工质量验收统一标准,GB50300-2001,岩土工程勘察规范,GB50021-2001,建筑地基基础设计规范,GB50007-2011,建筑地基与基础工程施工质量验收规范,GB50202-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范,GB50204-2002,混凝土质量控制标准,GB50164-2011,工程测量规范,GB50026-2007,5,.,行业标准,建筑桩基技术规范,JGJ94-2008,建筑变形测量规范,JGJ8-2007,钢筋机械连接通用技术规程,JGJ107-2010,钢筋焊接及验收规程,JGJ18-2012,建筑基桩检测技术规范,JGJ106-2003,地方标准,建筑地基基础工程施工质量验收规范,DBJ50-125-2011,重庆建筑地基基础设计规范,DBJ50-047-2006,工程地质勘察规范,DBJ50-043-2005,旋挖成孔灌注桩工程技术规程,（征求意见稿）,6,.,（二）旋挖成桩工程相关文件,一、,关于加强桩基工程质量监督和检测的紧急通知,-,渝建质监,【,2008,】,004,号,二、,重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告（第七号）,；,三、,重庆市质监总站关于加强对旋挖桩成桩质量检测的通知,渝建质监,【2011】53,号。,7,.,三、旋挖成桩工程常用术语解释,干作业旋挖成孔,不使用稳定液护壁，直接采用旋挖钻具成孔的一种工法。,湿作业旋挖成孔,采用旋挖钻具、稳定液护壁的一种成孔工法。,全护筒作业旋挖成孔,使用套管跟进对易坍塌、易缩径地层进行护壁，采用旋挖钻具成孔的一种工法。可分为护筒下到位后钻孔和护筒跟进钻孔。,造壁钻孔,通过预注浆工艺将钻孔位置的松散地层用水泥浆液胶结形成稳定的地层，然后采用旋挖钻具直接取土成孔的一种工法。,8,.,负摩阻力,桩周土由于自重固结、湿陷、地面荷载作用等原因而产生大于基桩的沉降所引起的对桩侧表面的向下摩擦力。,刚性角,刚性基础中压力分布角。（桩基础中应注意相邻桩的底标高之差应小于桩净距，一般刚性角设计取,45,。）,桩的中性点,当桩穿越厚度为,L0,的高压缩土层，桩端设置于较坚硬的持力层时，在桩的某一深度,Ln,以上，土的沉降大于桩的沉降，在该段桩长内，桩侧产生负摩阻力；,Ln,深度以下的可压缩层内，土的沉降小于桩的沉降，土对桩产生正摩阻力，在,Ln,深度处，桩土相对位移为零，既没有负摩阻力，又没有正摩阻力，称该点为桩的中性点。,9,.,摩擦桩,在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计。,端承桩,在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计。,小直径桩,d250mm,中直径桩,250mmd800mm,大直径桩,d800mm,10,.,砼初灌量,水下混凝土浇筑时为稀释、冲散桩底沉渣而要求一定足够数量的混凝土。混凝土初灌量计算公式：,V h1d,2,+KD2h,2,式中,V-,混凝土初灌量（,m3,）；,h1-,导管内混凝土高度，,h1=(h-h2)(m),；,h,桩孔深度（,m,）；,h2-,导管外混凝土面高度（,m,），取,1.3-1.8 m,rw-,泥浆密度，,11-12KN/m3,；,rc-,混凝土密度，,23-24KN/m3,；,d-,导管内径（,m,）；,K-,混凝土充盈系数，取,1.3,；,D-,桩孔直径（,m,）。,11,.,钻孔偏斜,旋挖施工过程中，施工桩实际轴线与设计桩孔轴线的偏离称钻孔弯曲，俗称孔斜。,塌孔,孔壁土与原生土脱离掉入孔内的现象称为塌孔。,卡钻,在旋挖钻进过程中，钻具被孔壁卡住，使提钻或旋转无法正常进行的现象。,稳定液,主要用于保持孔壁稳定的液体。,护筒,主要用于固定桩位、保护孔口、保持孔壁稳定的筒状体，有钢质护筒和混凝土护筒。,12,.,五、旋挖钻进工作原理、特点、适用范围,（一）旋挖钻进工作原理,旋挖成孔,通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。,钻进原理,在伸缩式钻杆自重（含钻斗重）和固定于桅架上的油缸液压压力作用下，利用钻杆和钻斗的旋转，通过动力头旋转切削土体使土屑装满钻斗后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量，经反复循环而成孔。,13,.,（二）旋挖钻机特点,优点,自动化程度高、移位灵活方便；,低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快，效率高；,采用柴油作为燃料，无需水电，安全性能高；,无泥浆循环，对环境污染小；,誉为“绿色施工工艺”。,14,.,缺,点,因目前旋挖成孔基本采用干成孔方式，无护壁，遇到高回填土、粉土层、较厚流沙层、砂卵石层、孤漂石等复杂地质条件时，成孔较难,，易造成卡钻、埋钻、钻杆断裂，缩径、塌孔、夹砂而形成,、,类,桩。,因目前桩底扩底工艺尚不成熟（未配备施工可视可控影像管理装置），桩端承载力未能充分发挥作用，桩设计尺寸需增大。,因旋挖机械设备自身无吊装能力，需要吊车、起重机等起重设备配合浇筑混凝土或安装钢筋笼；需要装载车、挖掘机、渣车配合出土，设备占用量大，场地需宽。,15,.,控制难点及重点,对项目地勘资料的及时性、准确性、完整性要求特高；,施工准备要求高；,旋挖成桩速度快，对项目原材料及半成品供应要求高；,对项目施工组织协调能力要求高；,对项目质量技术管理能力、预判能力要求高；,对钻机操作人员技能要求高；,桩端沉渣厚度检测可视技术尚待进一步提高；,施工质量过程管理、旁站监督、收方签证的及时性显得尤为重要。,16,.,（三）旋挖钻机适用土层范围,砂土,人工填土,粉土,淤泥质粘土、粘土,粉质粘土,中密,密实碎石土、卵石、孤石,17,.,全、强风化岩层,泥岩（泥质、钙质胶结）,砂岩层,石灰岩、灰岩层,凝灰岩层,花岗岩层,18,.,六、,旋挖设备组成、选型及成孔工艺类型,（一）旋挖钻机组成,旋挖钻机组成,由液压履带式伸缩底盘、主机、自行起落可折叠桅杆、伸缩式钻杆、钻具、及滑轮架、油缸、动力头等部件组成。,19,.,20,.,（二）旋挖钻机选型,主要性能参数,最大钻孔直径、钻孔深度、扭矩、钻杆直径、钻杆配置、加压力、提升力、钻孔倾角等,旋挖钻机钻进过程中,80%,不需要用加压装置，或需要有很小的加压力。只有在遇到,10Mpa,的岩石时，才使用加压装置进行加压，加压过程应均匀，不应太大。,21,.,目前使用的旋挖钻机生产厂家主要有三一重工、中联重科，旋挖钻机的主要型号如下。,22,.,不同钻杆特点,摩擦式钻杆,地质状况不复杂且容易钻进时；,地层承载力小于,350kpa,的土层、砂层、砂烁层、淤泥地质层；,操作容易，可提高工作效率。,机锁式钻杆,地质状况较复杂且难以钻进时；,地层承载力大于,400kpa,的砾卵石、漂石层、硬质板砂、硬岩层；,可适合于所有土层施工。,组合杆,地基,承载力,600KPa,且采,用机锁钻杆无法转进的土层。,23,.,24,.,伸缩钻杆示意图（摩阻式）,25,.,机械锁定式钻杆（机锁式）,26,.,（四）钻具的选择,钻具的类型,螺旋钻头、旋挖钻斗、筒式环状钻头、扩底钻头。,螺旋钻头,岩石螺旋钻头,钻头的切削刃具为头部镶焊有钨钴硬质合金的截齿；,主要用于风化基岩、胶结较好的卵、砾石地层及硬质永冻土层；,结构形式有直螺和锥螺。,27,.,螺旋钻头,短螺旋,28,.,29,.,土层螺旋钻头,所用切削刃具为铲形耐磨合金斗齿或斗齿加截齿；,主要用于地下水位以上的土层、砂土层、含少量粘土的密实砂层以及粒径不大的砾石层；,结构形式为直螺，有单头单螺、双头单螺、双头双螺三种。,30,.,旋挖钻斗,极为重要，主要用于砂土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土、砂砾层、卵石和风化软基岩地层；,针对不同的地质条件，底部有单层底板和双层底板，进土口有单开口和双开口；,单开口开口大，适合钻进较大砾径的砾石层及大的卵石层、漂石层等；双开口钻头适合钻进一般砂土层及小直径砾石层；,针对不同土层分为单层底板旋挖钻斗、双层底板旋挖钻斗、双层底板单开口全镶截齿、斗齿截齿混镶钻斗、带辅助卸土机构的钻斗；,对于卸渣特别困难的地层（如粘泥含量很高的粘土层）、直径小于,1m,的钻斗可将筒体设计成半合式或在筒体内全高焊圆钢与母线成共,4,根均布；,31,.,单层底板钻斗,单层底板旋挖钻斗统称为钻斗，适合钻进粘性地层及胶结性强的地层；,32,.,双层底板旋挖钻斗,双层底板旋挖钻斗统称捞渣钻斗，适合钻进砂土层及胶结性差的卵砾石地层。,33,.,双层底板单开口全镶截齿和斗齿截齿混镶钻斗主要用于钻进卵石层；,带辅助卸土机构的钻斗主要用于钻进遇粘泥含量较高的粘土地层可提高卸渣效率。,34,.,斗齿底,截齿底,35,.,排气孔,单层底钻头,卵石取芯桶钻,冲抓锥碎石、取石,两瓣斗,返回,冲抓锥,36,.,筒式环状钻头,用于较硬的基岩地层、大的漂石层及硬质永冻土层；,当旋挖钻斗或螺旋钻头钻进比较困难时采用筒式钻头配合螺旋钻头及捞渣钻斗钻捞结合钻进；,根据用途分为取芯环状筒式钻头和不取芯环状筒式钻头两类；,根据所钻地层不同分为可用于风化基岩及永冻层钻进的截齿式环状钻头及用于较硬基岩钻进的牙轮环状筒式钻头；,常用钻头直径有,400mm,3000mm,。,37,.,筒式钻头,38,.,取芯筒钻结构特征及原理,钻斗斗体分为内、外管两层，外管上焊接主切削齿，内管上焊接副切削齿，内管下端装有承托岩芯的活页片；,钻进时岩芯将活页片顶开进入管内，提钻时活页片靠自重处于水平位置，将岩芯封堵在内管内，提升时将岩芯带出孔外；,不取芯筒钻结构特征及原理,在钻头筒体下部直接焊接切削齿或牙轮钻，钻进时筒钻先将地层钻成圆柱状岩芯，然后下螺旋钻头将圆柱状岩心破碎成块体，再下捞渣钻斗捞出钻渣。这种方法施工效率较低，共需换三次钻头。特别是旋挖工法是一种无循环钻进法，环状钻进破碎的岩渣无法及时排出，造成重复破碎并摩损切削齿或牙轮，故此种钻头不常用。,39,.,40,.,扩底钻头,与旋挖钻机配套的扩底钻头本身不带装渣机构。完成一次扩孔一般需要,3,4,次提出钻头或靠钻头底部将部分岩渣带出或下入捞渣斗将钻渣捞出。这种扩底钻头不能很好清孔，即使下捞渣钻头捞渣，扩孔部分也无法捞取，对桩的承载力影响还是存在的。要与旋挖工法配套，研究可视可控扩底钻头清渣迫在眉捷。,41,.,选择钻具的注意事项,钻具是否合适，是施工能否高效钻进的关键因素；,根据地层情况、施工工艺进行选配，并可根据现场实际情况进行适应性的改造；,根据钻孔直径选择合适的钻具；（钻具直径过大可能会引起混凝土灌注超方，过小钢筋笼下放困难）,当遇到钻孔直径较大，地层强度大时，可考虑“分级钻进”，选择合适的筒钻或钻头。,42,.,常见钻斗的结构特点与适应地层,43,.,（二）旋挖设备成孔工艺类型,成孔工艺,类型,干孔钻进,造壁钻孔,全护筒钻进,静浆护壁钻进,44,.,七、旋挖成桩施工工艺及质量控制重难点,（一）施工准备,技术准备,具备资料,岩土工程勘察文件（地勘报告内容）,应反映场地各层岩土的类型、深度、分布、工程特性及变化规律；,当采用基岩作桩的持力层时，报告应反映基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度、坚硬程度、完整程度和基本质量等级，判定有无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层；,应查明水文地质条件，,地下水位埋深、类型和水位变化幅度，,评价地下水对桩基的影响；,45,.,对场地的不良地质作用，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、土洞、,可液化土层和特殊性岩土的分布,等应有明确判断、结论和处置方案；,评价成桩可能性，论证桩的施工条件及其对环境的影响,有关地基土冻涨性、湿陷性、膨胀性、腐蚀性等评价；,查看勘探点平面布置图，勘探点间距是否符合规范要求。勘探点间距：端承桩宜为,12,24m,；摩擦桩宜为,20,35m,；当地层条件复杂，影响成桩或设计有特殊要求时，勘探点应适当加密；,高回填土、卵石土、岩溶、岩土界面坡率大于,10%,等复杂地质条件下的柱下单桩基础，宜每桩设一勘探点。（,）第,.,.,条,46,.,勘探孔的深度,一般性勘探孔深应达到预计桩长以下,3-5d,，且不得小于,3m,，对大直径桩，不得小于,5m,；,控制性勘探孔深应满足下卧层验算要求，对需验算沉降的桩基，应超过地基变形计算深度；,钻至预计深度遇软弱层时，应予加深；在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土时，可适当减小；,对嵌岩桩，应钻入预计嵌岩面以下,35d,，并穿过溶洞、破碎带，到达稳定地层。,47,.,施工图纸,有效的桩基工程施工图；,签认的图纸会审记录；,现场基桩平面布置图。,场地与环境条件有关资料,施工现场和邻近区域内的地下管线,(,管道、电缆,),、地下构筑物、危险建筑物、道路、高压架空线的分布等调查资料；,邻近建筑的基础形式、埋置深度、使用现状以及防震、防噪声的要求；,场地的气候及季节降雨情况；,稳定液排放、弃土条件。,48,.,技术性能资料,主要施工机械及其配套设施的性能资料；,所需,原,材料,、半成品,的检,试,验和,配,合比,报告；,测量仪器相关资料，并已检定合格。,其他技术资料,根据施工图，对工程基桩进行统一编号；,配备相应的规范、标准、文件及技术资料表格；,认真分析地勘资料,根据岩层分布情况,按等高线确定成孔深度，并认真绘出各桩柱状图。,49,.,图纸会审及地勘资料的深化,读图时应先查看施工设计文件是否签章齐全并是否盖有外审合格章；,读图时应结合图纸外审意见；,读图时要结合现行设计规范；,读图时应知晓本工程桩基设计等级和桩端持力层情况；当设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的桩基；设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基等应注意提醒设计考虑桩基不均匀沉降问题，并应共同明确桩基不均匀沉降观测点的布置问题。,读图时查看同一结构单元的桩基，是否选用了压缩性差异较大的土层作为桩端持力层。,50,.,查看地勘资料，本工程是否有桩身穿越较厚松散回填土、欠固结土而进入相对较硬土层的情况。,如有应,注意提醒设计,视项目具体情况分析计算桩侧负摩阻力对基桩的影响。,如本工程有临空建筑、坡地建筑及其需填土的建筑场地，建设单位应会同参建各方调整施工顺序，不得先挖桩再填土，并应保证填土的密实性，一般要求压实系数不低于,0.94,。,对于有地面大面积堆载的建筑物，应远离桩基。,对于新近填土建筑场地，可采用强夯、灌浆等加固措施先行处理，尽量消除土的自重固结沉降。,对于中性点以上的桩身，可对其表面采取涂层、油毡隔离进行处理，以减少负摩阻力。,51,.,设计,交底时建设、设计、监理、施工等单位应共同确定桩基岩芯取样位置。,设计,交底时参建各方应根据地勘资料及设计要求确定试成孔桩的位置。,施工图纸会审记录必须经各方签字确认。,设计交底时对特殊地基条件如新近高回填土、岩溶地区、喀斯特溶岩地质等应结合企业施工经验、政府相关文件，提出防治成桩质量通病的合理化建议,；（,深化设计）,因旋挖桩成桩成桩速度快，防孔坍塌，建议施工图中设计要求岩石单轴抗压强度值为天然值。,根据工程实际情况，对于工期特紧、新进高回填土、重要建构筑物等，建议采用超前钻做施工详勘，一柱一勘，并绘制出,桩长一览表,，各方签认。,52,.,设备配备,配备在检定有效期内适合项目情况的旋挖钻机；,配备充足的适合各种土层的钻头、钻杆及配套设备；,配备符合项目成孔护壁方式的设备；,配备桩基施工质量控制的检查、测量仪器。主要有全站仪、经纬仪、水准仪、钢卷尺、测绳、测锤、稳定液测试仪器（粘度计、比重称、含砂率计）等；,配备钢筋笼制安和混凝土浇筑方式相符的设备。,53,.,常用配套设施和辅料,1,、泥浆池，沉淀池,2,、搅浆筒,1,个（制泥浆用）,3,、膨润土、纯碱、纤维素,4,、泥浆检测三件套,5,、清水泵、泥浆泵,6,、清洗机,7,、泥浆管,8,、护筒,9,、导管、导管扳手、导管绳套、灌浆平台,10,、料斗,11,、电焊机,1,台,12,、氧气，乙炔一套,13,、配电箱、电揽线；照明设施,14,、测绳，施工线绳，钢卷尺,15,、扁担（吊钢筋笼,16,、钢丝绳,17,、吊车,18,、装载机,19,、钻头，钻齿,54,.,吊车,吊车是旋挖钻施工中重要的辅助设备，在旋挖钻安装、辅助施工、现场浇注混凝土、下钢筋笼等都需要吊,车的配合。,55,.,装载机,装载机的主要任务是协助旋挖钻机转运钻渣，当旋挖钻将钻渣提出孔外后，由装载机负责将钻渣装上卡车，运出场外。出于对费用和功能性的考虑，很多工地也会采用,挖掘机来实现这一目的。,56,.,材料准备,配备充足的符合规范要求的各种原材料，并复检合格；,配备旋挖钻机使用说明书所要求的燃油、液压油等；,配备充足的钻齿、泥浆制备原材料及护筒等耗材；,绑扎数量充足的,9m,长标准钢筋笼。,57,.,人员配备,施工企业应具备相应资质并建立有效的质量管理体系、施工质量控制和检验制度，具有相应的施工技术标准。,配备足够数量的各类钢筋、模板、混凝土、水电等操作人员，并持证上岗。,配备懂技术、善管理的施工管理人员。,配备优秀的旋挖操作机手。,机手的操作技能和高素质能保证机器安全高效地使用；机手的细心检查、用心操作往往可以避免机器重大事故的发生。,出色的旋挖机手应具备丰富经验、谦虚态度、全面知识熟悉工法、创新工艺、预防事故、组织配合、控制质量,技能一流的机手能明确旋挖钻进以旋挖钻具为重点，以操作控制技巧为其次，最后才是钻机的扭矩和加压力。,58,.,场地准备,施工前应进行场地平整。场地平整度、承载力应满足旋挖钻机使用说明书要求。如无具体要求时，应满足桅杆倾斜小于,2,度，地面承载力大于,150kPa,要求。当不能满足时采取在履带底铺设钢板或箱板；采用填筑砂性土、粘土或粒径,100,的砂砾，分层压实等措施；,施工现场临空障碍物、进场道路、施工现场周边建构筑应满足旋挖钻机需要的距离,应掌握水、电、天然气、消防等设施的资料，特别是地下埋设设施的详细资料，并采取相应保护措施；,轴线控制点和水准点应设在不受施工影响的地方；,应对泥浆池位置和出土出渣路线进行测定；,旋挖施工所需设备众多，必须认真组织场内、外交通。,59,.,专项施工方案,专项施工方案,包含内容,工程概况：,地理位置、地质,及,水文地质条件、,三,通,一平,、桩型,、桩径及,数量、持力层岩土,情况,；,旋挖设备选择及主要成桩施工方法；,检验批划分及成桩施工质量控制要点；,质量管理措施及特殊情况的处置预案；,安全生产、文明施工、环保措施；,工期目标及进度控制措施；,施工平面图、进度计划网络图、沉降观测点布置图等。,60,.,施工技术交底,根据施工图、地勘报告、施工方案、施工规范并结合项目土质情况，钻机特点、钻孔方法在进行钻孔前，对项目技术、施工、质量、施工班组等人员进行详细完善的三级质量技术安全交底；,交底完成后必须完善相关签字手续。,隐蔽验收资料,施工日志,分部分项施工技术交底记录，渝建竣,-28,61,.,（二）工艺流程,62,.,旋挖干成孔（无需护壁）作业施工流程,准备,成孔、下钢筋笼,钻孔,灌注砼,成桩,63,.,泥浆护壁施工工艺流程,64,.,旋挖湿成孔（静浆护壁）作业施工流程,钻孔,静浆护壁,清孔,下钢筋笼,灌注砼,拔护筒,成桩,65,.,振动锤下护筒工艺流程,66,.,旋挖机全护筒施工工艺流程,67,.,（三）施工质量控制重点、难点及隐蔽验收资料,测量定位、放线,根据规划办给定的基准点进行测量、放线、定桩位。,主控点施测自检合格后应通知公司及监理进行复线，无误后方可开钻。,根据桩位平面图放出桩位中心位置并插钢钉，以钢钉为圆心，拉线画圆，沿定位环撒白灰线，校核无误后作为桩开孔定位依据。,桩位放线允许偏差：群桩,20mm,；单排桩,10mm,。（,建筑地基基础工程施工质量验收规范,GB50202-2002,）,68,.,钻孔桩孔定位及复测,69,.,隐蔽验收资料,施工日志,工程定位（放线）测量记录 渝建竣,-11,轴线检查记录渝建竣,-12,标高检查记录渝建竣,-13,70,.,钻机安装就位,旋挖钻机自重大，要求地面承载力不小于,150kpa,，桩位附近应平整，坡度应不大于,2,，钻机回转中心距孔位,4m,4.2m,在回转半径内不应有障碍物。,钻机开至桩位附近位置时，尽量使车体保持水平。如斜坡过大，可在履带下垫砂石调整，位置确定后锁紧履带,71,.,孔口护筒,作用,固定桩孔位置,控制桩顶标高,保持泥浆水位（压力），防止塌孔,防止钻孔过程中的沉渣回流,保护孔口，防止地面石块掉入孔内,护筒规格,钢制护筒一般选用厚度为,10mm,的钢板制作，护筒内径宜大于钻头直径,200mm,。,混凝土护筒厚度不宜小于,150mm,，混凝土强度等级不低于,C25,，竖向钢筋直径不小于,8mm,，间距不大于,200mm,，螺旋箍筋间距不大于,200mm,。混凝土护筒宜在顶端设置锁口环。锁口环宽度不宜小于,500mm,，厚度不宜小于,300mm,。,72,.,73,.,护筒埋设,护筒顶端应高出地面不小于,0.3m,，钻孔内有承压水时，护筒顶端应高出稳定后的承压水位,1.5m,，护筒的埋置深度应根据地质和地下水位等情况确定，不宜小于,2m,。,护筒埋设时，应确定护筒的中心位置。护筒的中心与桩位中心偏差不得大于,50mm,，护筒倾斜度不得大于,1%,。护筒就位后，应在四周对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时应防止护筒偏斜移位。,采用旋挖钻机埋设钢护筒时，应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置，提出钻头后，再用钻斗将钢护筒压入到预定深度。,采用机械加压或震动下沉埋设护筒时，应先对护筒进行定位和导正，然后加压或振动施压至预定深度。,在水面上的作业平台上沉放护筒时，护筒顶端高出水面应不小于,1.5m,；护筒的埋设深度应考虑水流的冲刷影响，就位后的护筒应采用吊挂或焊接与作业平台连接牢固。,74,.,旋挖钻进成孔一般规定,应采用跳挖方式，倒出的渣土距桩孔口最小距离应大于,6m,，并应及时清除外运。,旋挖成孔时，各种机械必须按既定线路行驶，不得压坏成型桩。,钻孔深度常用专用测绳进行测量，深度须达到设计要求,应认真分析钻探资料,根据钻探情况做出岩层分布等高线图,按等高线确定成孔深度。,应根据试成孔确定的参数控制进尺速度。（参数包括地质情况，旋挖钻机的钻头、钻杆选用，加压方式，转速，提钻速度以及孔壁稳定性情况，孔底沉渣厚度，稳定液的制备和使用，护筒的设置，成孔时异常情况等。）,设专职记录员记录成孔过程的各项参数，记录应及时、准确、完整、真实。,75,.,76,.,不同地层旋挖钻进工法,旋挖成桩重要环节在于成孔，但钻进过程中因对不同地层钻孔工法不了解，常遇钻孔漏失、孔壁坍塌、孔壁膨胀缩径、钻孔涌水、流砂等现象造成成孔往往非常困难，造成很多事故，为顺利施工，必须掌握不同土层旋挖钻进方法。,77,.,旋挖钻机常用钻具和钻进参数的选用,地质,条件,钻头选用,钻杆选用,加压,方式,转速（,r/min,）,回次,进尺,（,m,）,提钻,速度（,m/s,）,一般粘性土,单层底旋挖钻斗、短螺旋钻头、分体式钻斗,摩擦钻杆机锁钻杆,油缸,+,自重加压,20,50,0.8,0.8,杂填土、软土、粉土、砂土、松散卵砾石层,双层底旋挖钻斗,20,30,0.5,0.6,硬粘土,单层底旋挖钻斗或斗齿螺旋钻头,20,30,0.8,0.8,冻土层,斗齿螺旋钻头、旋挖钻斗、锥形螺旋钻头,机锁钻杆,油缸,+,机锁钻杆加压,9,25,0.5,0.8,胶结的卵砾石和强风化岩,锥形螺旋钻头或双层底斗齿旋挖钻斗,9,20,0.5,0.6,中风化岩,截齿或牙轮筒式钻头、锥形斗齿螺旋钻头、双层底斗齿旋挖钻斗,9,15,0.5,0.8,78,.,淤泥及淤泥质土层钻进工法,土层特性,软塑状态，高孔隙比、高含水率和高压缩性，含水率多在,50%,以上，抗剪强度极低，具有显著的触变性和蠕变性。,潜在事故,塌孔、缩径,设备选择,钻杆：摩擦杆,钻头：对中大直径孔，选用双底双开门捞砂斗；对于小直径孔采用双底单开门土层捞砂斗，也可选择体开式钻头或带有流水孔的直螺旋钻头。,79,.,操作重点,配置高品质的泥浆；,放钻、钻进、提钻速度应慢，转速应低；,防止塌孔，成孔过程中，发现提放钻有缩孔现象时，应在孔内空转扫孔；,防止吸钻或埋钻，严禁单次钻进深度过大；,为避免因淤泥地层承载力低，地层的不均匀沉降而导致钻机有倾覆隐患，钻机就位之前应对地表进行处理，回填碎石土或者使用厚钢板垫平。,80,.,粘土层钻进工法,土层特性,颗粒粒径小、粘性大、透水性差，承载力小,潜在事故,吸钻、打滑、糊钻、泄渣困难,设备选择,钻杆：摩擦杆,钻头：土层捞砂斗,81,.,操作重点,在塑性较强的粘土层减慢提、放钻速度，出现缩径情况时多次空转扫孔；,为防止因渣屑粘糊包裹钻头侧壁造成吸钻和泄渣困难，每次钻深不要太大；,每次钻进完成后应尽量避免扰动下层粘土，防止打滑；,禁止一次钻进超深，造成埋钻。,82,.,砂层钻进工法,土层特性,抗剪强度较差,潜在事故,孔壁坍塌，局部坍塌，漏浆、塌孔、埋钻、超方、灌桩前沉渣过厚、泥浆比重过大、成孔特难,设备选择,钻杆：摩擦杆,钻头：双层底板钻斗,83,.,操作重点,80%,埋钻事故发生在砂层，为避免埋钻事故发生，钻进砂层时应选用双层底门捞砂钻斗；,配制优质泥浆是保证安全、高效成孔的关键所在；,砂土层钻进最关键的内容是事故出现率高、成孔合格率低，必须通过有效护壁和正确操作工艺来实现；,施工大直径孔时不得一次钻进过深，否则混合在泥浆中的砂回落极易造成埋钻；,84,.,泥岩（页岩）层钻进工法,土层特性,天然单轴抗压强度值在,0.17,9.36,MPa,之间，随着含水量的减小，岩石单轴抗压强度值增大。,潜在事故,打滑、吸钻、糊钻,设备选择,钻杆：孔深小时机锁杆；孔深大时摩擦杆,钻头：嵌岩筒钻、截齿捞砂斗、双底捞砂斗,85,.,86,.,操作重点,钻头首先考虑采用筒钻。,使用机锁杆时，应建立一个初始压力，使钻齿一开始就能吃入原生岩土层。同时保持钻压和动力头低转速，尽可能避免泥浆侵入新切削的岩层自由面，防止打滑或糊钻。当地下水位较深，孔壁稳定时，可干孔钻进，提高效率。,使用摩擦杆时，关键应建立摩擦副并保持摩擦副，将钻机的加压力传递到岩层,；切忌钻头在孔底进行过长时间的转动。,为防止因膨胀粘土吸水膨胀造成局部缩径吸钻，在此区段扫孔放钻；为防止钻屑粘糊包裹钻头侧壁造成吸钻，每次钻深进尺不可过大 。,87,.,碎、卵层钻进工法,土层特性,孔隙大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大,潜在事故,塌孔、钻杆断裂,设备选择,钻杆：机锁杆,钻头：在小直径颗粒、碎石地层时使用截齿双底捞砂斗；在中等颗粒以上的地层，采用短螺旋钻斗、嵌岩筒钻配合钻进。,88,.,操作重点,首先应根据地勘报告中所述的碎石粒径大小、成分与含量、层厚，分析造成易掉块、塌孔、孔斜的程度、地下水位和地层渗透性等，制定正确的施工工艺；,钻进中遇到碎石等地下障碍物，采用轻压慢转上下活动切削钻碎障碍物，如钻进无效，可以通过正反交替转动,钻进该层时，应持续点加压并提供最大扭矩，快速加压钻进到不能进尺时提钻倒渣，开始第二轮次钻进；,采用专有钻具（如短螺旋钻头、嵌岩筒钻、双层嵌岩筒钻）处理后钻进；,89,.,对于碎石含量大的地层可使用短钻筒，配置粘土加泥浆护壁，控制转速；对于含孤石、漂石及较硬岩石地层可换用长、短螺旋钻头进行处理，松动后再换上捞渣钻斗继续钻进；,若碎石层胶结程度密实，为了易于钻进，可先用筒式钻头成孔,(,筒体直径小于孔径,150,400mm),，即“分级钻进”，然后再用大钻头扫孔达到设计孔径要求；否则也可直接用有加大压力快速的筒式钻头一次成孔。,90,.,碎、卵层,质量通病,塌孔,原因一 碰撞塌孔,提放钻具的过程中，钻头刮碰孔壁，破坏泥皮，导致孔壁塌孔；下放钢筋笼的过程中，没有保持好与钻孔同轴度或钢筋笼发生变形，使钢筋笼与孔壁发生刮碰，导致塌孔。,原因二 漏浆塌孔,碎石土层的特点是地层胶结性差，泥浆漏失严重，施工时易发生掉块塌孔。,处理措施,施工中用粘度较高、密度适中的泥浆来保持孔内足够的水头高度；,视孔壁稳定情况，边钻边向孔内投入粘土，通过将粘土挤入孔壁，增加孔壁胶结性，形成相对稳定的孔壁保护层。,91,.,砂岩钻进工法,土层特性,抗压强度较高可达,20,60MPa,，钙质胶结的可达,80MPa,；同一桩孔深度范围内岩层抗压强度变化较大,。,潜在事故,钻杆断裂、施工难度大,、设备易破坏,92,.,设备选择,钻杆：机锁杆,钻头：一般选用嵌岩双底捞砂斗；强风化或中风化使用嵌岩双底捞砂斗；弱风化、微风化需配备嵌岩筒钻和螺旋钻头。,操作重点,钻进强度不大的岩层，使用嵌岩双底捞砂斗钻进捞渣。钻进硬层时，尽量采用嵌岩筒钻钻进，捞取岩芯，当岩芯不能取出时，可更换螺旋钻头破碎，再使用捞砂斗捞取碎渣交替循环钻进。,入岩钻进时，岩石强度不高，可持续加压钻进。当岩石强度大，持续加压钻进不明显，致使钻机振动厉害或者钻机前端被大幅支起时应使用脉冲式加压，使岩石不断的蓄能、释能，产生跃进破碎。,93,.,硬质岩石钻进工法,土层特性,抗压强度高达,60MPa,以上,潜在事故,施工难度大,，设备易破坏,设备选择,钻杆：机锁杆并必须选用足够大功率的钻机,钻头：必须选配嵌岩筒钻、锥螺旋钻头和嵌岩双底捞砂斗，甚至配置牙轮筒钻。,94,.,操作重点,优先考虑取芯钻进，提高钻进效率，具体方法为,当钻杆转速、钻进速度突然加快或减慢时表明已钻进到达岩石互层或节理面，此时应准备提钻；提钻前应在保证筒钻不被卡死的前提下快速正反转动力头，听到“嗵”的一声，表明岩芯已剥离岩体。,当有岩芯提出时，因原岩芯处真空引起的浆液压力会造成提钻时感到主卷扬有阻滞，此时应缓慢提钻，防止岩芯重新掉入钻孔。,钻进大直径桩孔时，因钻机效率不足或钻杆扭矩超过额定扭矩，应依据现场情况“分级钻进”。（例如钻进直径为,2,米的桩孔，可先钻进,1.5,米孔，然后进行扩孔达到设计,2,米要求。）,95,.,石灰岩（喀斯特地质）地层钻进工法,土层特性,矿物成分以方解石为主，常呈深灰、浅灰色、白色，岩石单轴抗压强,20,100,MPa,。,有溶洞存在时，岩溶溶洞常具有隐蔽性，发育无规律，大小、埋深、规模较难确定。,潜在事故,塌孔、斜孔、卡钻、漏浆、钻杆断裂、混凝土流失；,在附加荷载或振动作用下，会使地基变形塌陷，建筑物倒坍。,96,.,某工程桩基施工剖面图,97,.,设备选择,钻杆：选用机锁杆且钻机须具备较强的入岩能力，同时要求主卷扬有大的起拔能力，在发生勾、卡钻头或者塌孔埋钻时，钻机有能力将钻杆钻头提出孔外。,钻头：应配备筒钻、螺旋钻头、截齿捞砂斗，以便配合使用有效钻进该类地层，喀斯特地质可对钻头进行改进，使用专用钻具。,98,.,前两幅图作用是防止卡钻而对钻具进行的改进，第三幅图是专用钻头，垂直高度大，可以有效防止斜孔产生。,99,.,操作重点,溶洞顶板穿越方式,为预防孔斜和卡钻，根据地勘资料，首先判断溶洞位置，在距溶洞顶板,500mm,处开始换筒钻减压研磨钻进，直至穿越溶洞顶板。,进入溶洞后操作要领,选用嵌岩双底捞砂斗，操作采用轻加压钻进，禁止大加压力钻进以防出现孔斜和卡钻。,溶洞底层微风化灰岩的钻进,嵌岩筒钻、螺旋钻头配合互制自由面钻进嵌岩捞砂斗捞渣；,钻进溶洞底层灰岩层之初，采用筒钻减压钻进，防止斜孔，之后采用脉冲加压方式，提高钻进效率；,提取钻头时速度应慢，避免损坏钻具以及出现斗门孔中打开等情况。,100,.,场地表层淤泥坑及浅层可见溶洞的处理,先清除坑内淤泥和石渣，满足一定强度的施工界面后采用,C20,混凝土进行回填浇筑，硬化后旋挖开孔。,场地深层裂隙、小溶洞的处理,分布在平场高程,3m,以下的小型溶洞、裂隙，有涌泥、流砂出现时，采用,C20,混凝土灌注的方法使涌泥及流砂硬化，达到一定强度后再进行试钻，反复实施，分层硬化，分层钻进。,场地深层大型溶洞、较大裂隙孔洞的处理,该类桩可能会存在大量漏浆，故桩采用全长钢套管浇筑成桩的方法进行混凝土浇筑。具体方法：先按设计桩径增,200mm,开挖非嵌岩段的桩孔；用,20mm,厚的钢板加工成套管，分段连接安装加长至需要的长度；然后在钻至嵌岩岩层时超钻岩层大于,2m,用于嵌固底部钢套管；钢套管安装完成后，缩小至设计桩径完成嵌岩段钻进；再吊放钢筋笼；浇筑混凝土。,101,.,102,.,人工填土层（新近高回填土）旋挖钻进工法,土层特性,成因复杂，组成物质杂乱不均匀；任意堆填，未经充分压实，土质松散、空洞、孔隙率高、强度高低不均；新填土，因自重压力引起的固结尚未完成，稳定性较差；受地下水影响较大。,103,.,潜在事故,塌孔、斜孔、卡钻、漏浆、钻杆断裂、砼流失,设备选择,钻杆：素填土、生活垃圾填土等钻杆使用摩擦杆；建筑垃圾、碎石填土、岩石等钻杆使用提供加压力的机锁杆。,钻头：素填土、生活垃圾填土等选择土层双底捞砂斗；建筑垃圾、碎石填土、岩石等选择嵌岩双底捞砂斗或锥螺旋钻头。,104,.,操作重点,因回填土土质情况各异，应根据不同的土质进行不同的操作。,回填土的钻进操作应注意,提放钻头尽量缓慢匀速，防止钻头刮碰孔壁，保护泥皮，避免塌孔。,钻进时应低转速、大扭矩，防止泥浆高速冲刷孔壁。,在密实型回填土中，应慢速钻进，用主卷扬钢丝绳吊着钻杆，用齿具拨动块石。,在提钻、正反转动力头时，严禁快速起步操作方式，导致阻力瞬间增加而提断钢丝绳，扭断钻杆。,当提升出现异常阻力增高时，严禁硬提，预防钻具卡死,105,.,钻进过程中应密切关注桩孔周围地表，注意护筒周围是否发生松动或塌陷，护筒是否处于原位，同时应注意泥浆上表面气泡情况，用以判断孔内是否稳定。如表面突然出现气泡，则可能已经出现塌孔。,新进高回填土的处理措施,注浆加固方式（造壁成孔）,在桩位处及四周预先钻无数小孔，然后安装带有孔眼的注浆管道，通过注浆管道向里面高压喷射水泥浆。当注浆孔中水泥浆液疑固达一定强度，其破碎石因浆液的渗透得以固结，提高整体性，可使成孔顺利进行，然后采用旋挖钻机直接钻进成孔。,灌注反压混凝土,先用旋挖钻机就位、开孔，视现场情况，在桩塌孔位置，均采用,C20,混凝土进行灌注反压（反压最高度不得大于,2m,），待混凝土硬化后进行钻孔,106,.,灌注反压混凝土成孔,开钻后塌孔,钻孔桩开钻,混凝土反压,反压后重新定位放线,107,.,反压后重新开钻,过程成孔质量,终孔质量,轴线、标高标识,108,.,桩成孔质量检查内容,成孔的中心位置；,孔深；,孔径；,垂直度；,孔底沉渣厚度；,桩顶、底标高；,地基持力层情况；,相邻桩刚性角要求（施工时应先施工底标高较深桩）,109,.,终孔检验,深度检验,对于端承取芯样桩，根据钻机取出的岩芯进行判断是否进入中风化岩层，待达到设计的嵌岩深度后将取出的岩芯送往实验室进行试压，如达到设计要求停止钻进，并记录测量深度。反之则继续钻进直至取出的岩芯强度达到设计要求为止。,对于端承未取芯样桩，根据试验桩的岩芯与钻出岩芯的岩性进行对比。如与试验桩岩性相吻合，即可终孔。反之则需加深钻进或会同设计、地勘人员作进一步研究。,当摩擦桩钻至设计深度经自检合格后，以书面形式通知旁站监理工程师验收，由监理确定终孔深度，并做好验,收记录，未经监理工程师验收合格的桩不得灌注混凝土,孔深、孔底沉渣采用标准测锤检测。,110,.,岩芯取样数量,安全等级,桩