旋挖成孔灌注桩施工工艺Microsoft Word 文档.docx
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旋挖钻成孔灌注桩施工方法及施工工艺
根据地质勘测、现场条件本工程采用旋挖钻成孔灌注桩的施工方法，钻渣由钻头直接运出至地面装车，泥浆护壁，从而避免了污染环境，改善了工地工作环境，提高了文明施工程度。
1.编制依据
1.1中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；
1.2中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）JTGF80/1-2004；
1.3中华人民共和国行业标准《公路工程集料实验规程》JTGF42-2005；
1.4中华人民共和国行业标准《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95；
1.5中华人民共和国国家标准《环境空气质量标准》GB3095-1996；
2.施工准备
2.1技术准备：
2.1.1熟悉、分析施工现场地质、水文资料，编制钻孔灌注桩单项施工组织设计，向班组施工人员进行技术、操作、安全、环保交底，确保施工过程的工程质量、人身安全。
2.1.2施工现场准备工作：
地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位和拆除；施工现场的平整；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装；材料堆放和储放；消防保安设施的设置。
2.1.3、混凝土配合比设计及实验：
按混凝土设计强度要求，灌注桩水下混凝土强度为：
C35。
2.2机具准备：
2.2.1钻孔设备：
旋挖钻机、钢护筒等。
2.2.2配套设备：
挖掘机、装载机、吊车、潜水泵、钻渣运输车等。
2.2.3安全设备：
防水照明灯、安全帽等。
2.2.4混凝土灌注设备：
商品混凝土准备工作、发电机、混凝土运输车、导管、下料斗等。
2.2.5钢筋加工、安装设备：
钢筋笼成套加工设备、电焊机、吊车、运笼车等。
2.3材料准备
原材料：
水泥、石子、砂、钢筋等由实验人员按规定进行实验，确保其原材料质量符合相应标准。
2.4作业条件
2.4.1开钻前场地完成三通一平。
铲除松软土层及建筑垃圾夯实；根据钻孔的大小和桩位布局挖好相应体积的泥浆池或共用泥浆池；准备装载机及时清理钻渣，出渣道路畅通，孔口四周排水系统完善；做好孔口的维护；临时电力线路、安全设施准备就绪。
挂牌示出钻孔的桩号。
2.4.2施工作业人员要求
操作人员：
由工长或现场技术员对操作钻孔的工人进行培训，做到熟练掌握造浆、钻孔、灌注等技术，要有应对安全紧急救急措施。
操作人员要保持稳定。
2.4.3设置排水沟、集水坑，及时将桩孔范围内积水排走，确保场内无积水。
必要时应降低地下水位。
3.施工操作工艺
3.1工艺流程
测量放线及定桩位→配制泥浆→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装混凝土导管→灌注水下混凝土→桩成品检测、验收。
施工工艺流程图：
3.2操作方法
3.2.1测量放样及定桩位
本工程有两种桩号φ1.2（B类）、φ1.5（B类）；依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。
确定桩位中心，以中心为圆心以大于桩身为半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好，经驻地监理工程师核查、批准后开钻。
3.2.2配制泥浆
对黏结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。
本工程地质分布松散易坍塌的地层，有地下水分布，孔壁不稳定，采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量，泥浆量必须大于钻孔的容积。
配制泥浆选取水化性能较好、造浆率高、成浆快、含沙量少的膨润土或黏土为宜。
钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标（下表），根据工程钻进需要，随时调整泥浆相对密度，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
钻孔方法
相对密度
黏度T（s）
胶体率（%）
含砂率（%）
PH值
旋挖机
1.05-1.10
大于17
大于95
不大于2
8-11
3.2.3埋设钢护筒
埋设钢护筒的方法和要求，应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的规定，以本工程情况采用挖坑法。
钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的前端，埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于50mm，埋设中保证钢护筒斜度不大于1%。
埋设钢护筒时通过十字护桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。
再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒的中心与钻机钻孔中心位置重合。
同时用水平尺或线锤检查，使钢护筒垂直。
此后即在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度，以保证其垂直度、防止泥浆流失及位移、掉落。
如果护筒底土层不是黏土，应挖深或换土，在孔底回填夯实300-500mm厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。
夯填是要防止钢护筒偏斜，护筒上口应用钢丝绳对称吊紧，防止下窜。
钢护筒制作及埋设的原则：
长度4m以内的钢护筒，采用厚4-6mm的钢板制作，长度大于4m的钢护筒，采用厚6-8mm的钢板制作；钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防渗的要求；钢护筒的内经应大于钻头直径，一般比桩径大200-400mm，具体尺寸按设计要求选用，钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求。
3.2.4钻机就位及钻进
1）护筒埋设完成后，钻机开始就位，开钻前利用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心。
钻进时应先慢后快，确认地下是否有空洞等不利地层，并做好泥浆护壁工作，泥浆相对密度控制在1.05-1.10之间，含沙量不大于2%，使其能在始终保持井壁完整的前提下，具备很好的排渣能力。
钻进过程中生成的泥浆，导入泥浆沉淀池自然下降，然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。
钻进工程中随时注意孔内的水压差，以防产生流沙。
经常测定泥浆相对密度，根据工程钻进地质情况，随时调整泥浆比重，保持各项指标符合要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌孔等。
钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交代钻进情况及下一班的注意事项。
因故停钻时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。
同时保持孔内有固定的水头和要求的泥浆浓度、黏度，以防塌孔。
2）钻机操作要领和注意事项
（1）钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防止钻杆在钻进过程中发生变化。
（2）由于旋挖机将孔内土壤直接挖出，钻进速度较快，为及时调整泥浆相对密度，在钻进过程中，应有专人对地质状况进行检查，调整加入膨润土及外加剂的数量。
（3）在钻进过程中，要给一定的护壁时间；要根据地质情况调整钻机的钻进速度，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。
尚若钻杆提升过快，其一：
钻头的下方就容易出现负压区，若在地下水位较高时，就容易使地下水渗入钻孔内，使护壁受到影响造成坍孔；其二：
钻头上部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻头上提而出现的空当，会严重冲刷泥浆护壁，从而出现坍孔的隐患。
（4）施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知设计监理等部门及时处理。
3.2.5成孔检查
成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。
用百米测绳测量孔深并记录（现场工长应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀），钻孔完成后应用探孔器（钢筋焊制探孔笼）检测孔径，用测壁（斜）仪或钻杆垂线检查倾斜度，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格，合格后方可清孔。
检测标准（设计标准）:
孔深、孔径不小于设计规定，钻孔倾斜度误差不大于1/150，沉淀厚度不大于100mm，桩位偏差不大于100mm。
3.2.6清孔
旋挖钻机成孔，因渣土由钻斗直接从底部取出，一般情况下均能保证泥浆沉淀厚度小于规定值。
若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉淀过厚，此时应用钻机再抓一斗，且用钻斗上下搅动，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含砂率小于2%。
若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标，则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的。
3.2.7钢筋笼制作及吊放
1）钢筋笼制作
（1）根据图纸设计，采用加强箍成型法。
计算主筋分布段长度、加劲箍用料长度，将所需钢筋用切断机成批切好备用。
除加强箍外，主筋为滚轧直螺纹接头（不允许闪光对焊）、钢筋规格尺寸不尽相同，注意分别摆放，防止错用。
在钢筋圈制作台上制作加强箍并按要求焊接合格后，设于主筋内侧，制作时按设计位置（每2m一根）在加强箍上标明主筋位置，主筋上标明加强箍位置。
焊接时，以加强箍上的任一筋标记对准主筋中部的加强箍标记，扶正加强箍，并校正加强箍与主筋垂直后，滚动骨架，将其余主筋逐根按上法焊好，然后在模具支架上套入用盘筋机已盘好的螺旋筋并绑扎牢固。
（2）制作质量要求如下：
（3）主筋采用滚轧直螺纹接头，当需焊接时，帮条长度应满足：
双面焊5d（帮条连接、四条焊缝），单面焊不小于10d（帮条连接、二条焊缝）,并保证主筋接头互相错开；同一截面的接头数量不多于主筋总数的50%，两个接头的错开间距不应小于30d且不小于50cm；帮条钢筋横截面面积应大于连接钢筋横截面面积；焊接钢筋的焊缝厚度0.25d（偏差0,+0.05d）但不小于4mm；焊缝宽度0.7d（偏差0,+0.01d）但不小于10mm；焊缝长度偏差-0.5d；横向咬边深度偏差0.5mm；在长2d焊缝表面上的气孔及夹渣数量不超2个、面积不大于6mm2；钢筋连接器应满足《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）中的Ⅰ级接头等级要求。
顺便说一下滚轧直螺纹接头现以设计图纸应用规范标准外，还有行业标准《滚轧直螺纹钢筋连接接头》（JG163-2004）；企业标准：
《钢筋等强度剥肋滚轧直螺纹连接技术规程》（Q/JY16-2001）。
丝头滚轧的有效长度应根据技术提供单位提供技术参数。
一般标准型钢筋丝头螺纹的有效丝扣长度为1/2套筒长度，其公差为+2P（P为螺距）。
钢筋的剥肋滚轧过程只允许进行一次，不允许对已加工的丝头进行二次剥肋滚轧。
丝头的质量检验：
每加工完一个丝头，操作工人均需即时检查钢筋丝头的外观质量，检查牙型是否饱满、无断牙、秃牙缺陷。
带帽保护：
用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒将钢筋丝头进行保护，防止螺纹被磕碰或被污物污染。
钢筋与套筒应先试套，套筒和钢筋的丝扣应干净、完好无损。
钢筋接头处两根钢筋的丝头应在套筒中间位置相互顶紧，单边外漏丝扣不得超过一个完整丝扣或三个半扣。
（4）钢筋笼制作质量控制如下：
主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；笼径±10mm；笼长±10mm；
（5）安装3φ60mm壁厚3mm声测管，声测管竖向焊于加劲环上，并根据实际情况加设定位钢筋。
两节钢筋笼接口位置处注意声测管的预留长度，以防吊安时出现误差；声测管露出桩顶200-300mm,待桩身混凝土达到设计强度时进行声测波检测，声测试验合格后压浆灌实。
（6）钢筋笼在制作好后，运输的过程中，挂钩应在焊有加劲箍的主筋上，分类放置时应避免重叠堆置，钢筋笼变形时予以调整，合格后方可使用。
2） 钢筋笼的吊放及注意事项
（1）经验收合格后的钢筋笼方能使用；
（2）钢筋笼吊装就位时应有专人指挥；
（3）起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部加劲箍筋与主筋连接处且吊点对称。
设置2～4个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。
（4）钢筋笼起吊时，要求吊车司机操作准确、平稳，对准桩位。
孔口应人扶着钢筋笼，防止下放的时候钢筋笼刮擦孔壁；
（5）在钢筋笼主筋上每隔2m设置一圈4个圆形φ150mm水泥砂浆垫块（保护层75mm）。
（6）吊放钢筋笼入孔对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。
若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。
严禁高提猛落和强制下入。
（7）钢筋笼分两节吊放，先将第一节钢筋笼利用加劲钢筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置采用帮条焊接。
接头数必须按50%错开帮接，如此接长到预定深度，就位过程中要尽量缩短焊接时间，可以使用多台电焊机同时焊接。
焊接时保证上下钢筋笼应对正，保持钢筋笼上下轴线一致。
焊接长度和焊缝的质量必须符合规范要求；焊接完成钢筋笼就位后，其底部高程和顶部中心位置必须符合设计要求。
最后将钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼最上层的加劲钢筋四周焊定位钢筋的方法，确保在混凝土浇注全过程不会移动。
（8）下放钢筋笼时，要求有施工现场技术人员在场，以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。
（9）钢筋笼入孔后，要检查是否居中，位置是否正确，桩顶标高允许偏差±50mm。
3.2.8安装混凝土导管
1）导管采用内径350mm的钢导管，导管使用前必须进行水密承压和接头抗压试验。
试验时的水压力不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，确保导管在灌注混凝土的全过程不漏气、不漏水。
P值可按《公路桥涵施工技术规范》6.5.2公式计算。
安装导管应对导管的节段组合做详细记录，以便于在水下混凝土灌注时参考。
导管下入孔内的深度和实际深度必须做严格丈量，使导管底口与孔底的距离能保持在0.3-0.5m左右。
导管下入必须居中。
导管安装完毕后，由施工班组负责人、项目部施工现场主管人员和驻地监理工程师进行检查，主要检查钢筋平面位置是否正确，固定是否牢固，孔底沉淀是否超过规范要求。
如果孔底沉淀厚度超过规范要求，必须进行第二次清孔（或下水枪搅动孔底，同时注水换浆，以达到清孔的目的）。
检查符合要求后，经驻地监理工程师认可并签字后，及时灌注混凝土。
2）灌注桩导管注意事项:
在堆放导管时，须垫平放置，不得搭架摆设；在吊运导管时，不得超过5节连接一次性起吊；导管在使用后，应立即冲洗干净；在连接导管时，须垫放橡皮垫并拧紧螺栓以免出现漏水现象。
3.2.9灌注C35水下混凝土
（1）使用商品混凝土，要求C35水下混凝土坍落度为180-220mm；2小时内析出的水分不大于砼体积的1.5%；砼的初凝时间不得低于6小时。
（2）本灌注工艺，采用自由塞隔水，（即充气球胆），充气球胆直径大小能自由通过导管即可。
使用的圆形漏斗容积不小于2.5m3，在操作中，投入球胆，放入锥塞，当砼灌满漏斗，立即拔起塞子，同时继续向漏斗补加砼，使砼连续浇注。
保证埋管深度不少于1.5米。
（3）在完成首浇后，灌注砼要从漏斗口边侧溜滑入导管内，不可一次放满，以避免产生气囊。
（4）当砼面快到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼上浮，砼面接近和初入钢筋笼时，应保持较大的导管埋深，放慢灌注速度，当砼面进入钢筋笼后，应适当提升导管，减少埋深（不得少于1.5m）以增加钢筋笼对导管底口下的埋置深度。
（5）拔管时，要准确测量和计算导管埋深后，方可拔管。
导管埋深不得大于6m，也不得小于2m。
（6）在最后一次拔管时，要缓慢提拔导管，以避免孔内上部泥浆压入桩中。
3.2.10桩成品检测、验收
在钻孔桩混凝土浇注完成后，复测桩轴线中心和桩顶标高。
在混凝土强度达到设计要求后，进行桩身的混凝土均匀性、承载力检测。
3.2.11季节性施工
1）雨季应对现场做好排水工作确保道路畅通，孔口周围应有挡水措施，防止雨水流入孔内。
2）雨季施工期间，应对现场供电线路、设备进行全面检查，以防触电事故的发生。
3）冬季浇注混凝土时，混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。
桩顶混凝土要做好防冻保温工作，在大雪天应避免灌注混凝土。
4）当气温超过30℃时，混凝土拌合物的出料温度不宜超过35℃.
4质量标准
4.1施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。
4.2施工过程中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝土浇注等进行全过程检查，应复检沿桩长范围内的土层地质情况与设计对照，出入较大时应及时上报。
4.3钻孔灌注桩质量标准符合附表所列要求：
5成品保护
5.1施工过程中妥善保护好场地的桩孔轴线桩、十字护桩、水准点。
5.2保护好已成型的钢筋笼子，不松动、不扭曲、不污染；吊放钢筋笼时避免碰撞孔壁，防止孔壁坍塌；浇注混凝土时钢筋笼顶部固定牢靠，防止笼子上浮。
5.3灌注混凝土前，孔口进行保护，防止杂物落入孔内。
6质量记录
6.1原材料（水泥、砂、石、钢筋、外加剂）进场复验报告。
6.2桩位放样及复核记录。
6.3桩孔桩钻进记录，见表7.0.3（或者按照监理工程师要求进行）。
6.4桩孔桩成孔质量检查记录，表7.0.4（或照监理工程师要求进行）。
6.5桩孔桩混凝土浇注记录，表7.0.5（或按照监理工程师要求进行）
6.6隐蔽验收检查记录。
6.7混凝土强度试验报告。
6.8桩无破损检测报告。
6.9钻孔灌注桩质量评定表表7.0.9（或按照监理工程师要求进行）.
8安全、环保措施
8.1安全措施
8.1.1错开桩位间隔钻孔，随时掌握土质情况，钻进和灌注工作紧凑。
避免坍孔。
8.1.2钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进行全面检查。
钻机安设必须平稳、牢固。
8.1.3施工现场使用的各种电缆线要定期检查，接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处于水、泥桨浸泡处应架空搭设。
挪动钻机时，不得挤压电缆线及排水管路。
8.1.4钻机停钻，必须将钻头提出孔外，不得滞留孔内。
8.1.5对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。
8.1.6施工现场的电工必须持证上岗操作。
8.2环保措施
8.2.1施工现场应制定洒水防尘措施，指定专人负责及时清运泥桨、钻渣。
8.2.2对出入市内道路的运渣车辆进行清洗，以保证道路清洁，并加盖篷布，防止撒落，如有撒落发生及时派人清理干净。
8.2.3运送混凝土及砂、石料设置挡板，做到不丢不撒。
8.2.4施工中的废油、废水、废渣按指定地点排放，以避免污染空气和水源。
不任意损坏农田和水利建设及交通设施。
8.2.5钻孔使用的泥桨，应设置泥桨循环净化系统，并注意防止或减少环境污染。
钻孔灌注桩质量标准符合本表所列要求：
检查项目
规定值或允许偏差（mm）
检查方法
交通部行业标准
企业标准
孔的中心位置
50-100
50
全站仪：
每桩检查
钢筋笼主筋
±20
±20
钢尺丈量
箍筋间距
±10
±10
钢尺丈量
钢筋笼直径
±5
±5
钢尺丈量
钢筋笼长度
±10
±10
钢尺丈量
孔深
不小于设计
不小于设计
测绳量：
每桩测量
孔径
不小于设计
不小于设计
探孔器：
每桩测量
钻孔倾斜度
1%桩长且不大于500
1%桩长且不大于500
每桩用线锤吊线测量
沉淀厚度
摩檫桩：
符合设计
≤300
每桩用重锤测量
箍筋骨架底高程
±50
±50
水准仪
混凝土强度
设计要求
设计要求
试件报告或超声波检测
桩体质量
按检测规范
按检测规范
桩基检测技术规范
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