长螺旋钻孔灌注桩后插筋技术

长螺旋钻孔压灌混凝土后插筋技术中铁一局西安动车段DCDSG项目经理部目录•1、长螺旋钻孔灌注桩相关介绍•1.1桩法简介•1.2工法特点•1.3适用范围•2、引用的相关规范、标准•3、相关施工规定•4、流态混凝土定义-flowingconcrete•5、施工工艺流程•6、施工质量验收•7、施工质量控制措施•8、桩基检测要求•1、长螺旋钻孔灌注桩后插筋技术相关介绍1.1桩法简介•利用长螺旋钻机钻孔至设计深度，在提钻的同时利用混凝土泵通过钻杆中心通道，以一定压力将混凝土压至桩孔中，混凝土灌注到设定标高后，再借助钢筋笼自重或专用振动设备将钢筋笼插人混凝土中至设计标高，形成的钢筋混凝土灌注桩。1.2工法特点1.2.1桩尖无虚土，防止了断桩、缩径、塌孔等施工通病，施工质量容易得到保证；•1.2.2穿硬土层能力强，单桩承载力高、施工效率高，操作简便；•1.2.3低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁、不排污、不挤土、施工现场文明；•1.2.4综合效益高，施工速度快，工程成本易控制。•1.2.5解决了水下灌注混凝土施工工艺的缺点，充分利用了CFG桩施工工艺的优点1.3适用范围•本工法适用于建（构）筑物基础桩和基坑、深井支护的支护桩，适用于填土层、淤泥土层、砂土层及卵石层，亦适用于有地下水的各类土层情况。桩径一般采用500mm～800mm。2、引用的相关规范、标准《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)3、施工相关规定（成孔步骤同CFG施工）4.1当需要穿越老黏土、厚层砂土、碎石土以及塑性指数大于25的黏土时，应进行试钻。•4.2钻机定位后，应进行复检，钻头与桩位点偏差不得大于20㎜，开孔时下钻速度应缓慢；钻进过程中，不宜反转或提升钻杆。•4.3钻进过程中，当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。•4.4根据桩身混凝土的设计强度等级，应通过试验确定混凝土配合比；混凝土坍落度宜为180～220㎜；粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒径不宜大于30㎜；可掺加粉煤灰或外加剂。•4.5混凝土泵应根据桩径选型，混凝土输送泵管布置宜减少弯道，混凝土泵与钻机的距离不宜超过60m。•4.6桩身混凝土的泵送压灌应连续进行，当钻机移位时，混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌，泵送混凝土时，料斗内混凝土的高度不得低于400㎜。•4.7混凝土输送泵管宜保持水平，当长距离泵送时，泵管下面应垫实。•4.8当气温高于30℃时，宜在输送泵管上覆盖隔热材料，每隔一段时间应洒水降温。•4.9钻至设计标高后，应先泵入混凝土并停顿10～20s，再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定，且应与混凝土泵送量相匹配，保证管内有一定高度的混凝土。•4.11压灌桩的充盈系数宜为1.0～1.2。桩顶混凝土超灌高度不宜小于0.3～0.5m。•6.4.12成桩后，应及时清除钻杆及泵（软）管内残留混凝土。长时间停置时，应采用清水将钻杆、泵管、混凝土泵清洗干净。•4.13混凝土压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度。钢筋笼插设宜采用专用插筋器。泥浆壁灌注成桩•松弛效应：砂土、卵石等土层被破坏后土体应力下降钻孔灌注桩的成型模式•沉渣效应：桩与桩端土之间被沉渣阻隔，桩土间端阻力发挥程度低，沉降大沉渣长螺旋钻孔桩的成型模式灌注成桩•胶结效应：在卵石层中，桩身在混凝土的作用下与卵石形成胶结状共同受力体钻具护壁•钻具护壁：由钻具护壁，无需泥浆，没有泥皮和沉渣采用钻孔灌注桩的力学参数是保守的先泵送再提钻孔壁易塌孔形成沉渣先泵后提，没有沉渣泥土混凝土超灌土体落入形成夹泥桩身连续泥土停泵复泵桩身后置钢筋笼工艺置入钢筋笼导筒插入钢筋笼取出导筒5、施工工艺流程•工艺原理•本工艺成孔采用长螺旋钻机钻孔，孔深达到设计位置时，开始用混凝土泵，通过空心钻杆，向孔底压灌混凝土，同时提升钻杆，提升钻杆与压灌速度相匹配，压灌混凝土到设计桩顶标高时，灌入的混凝土要超出桩顶50cm，以保证桩顶混凝土强度，马上移开钻机，将已经用吊车吊起的钢筋笼放入孔内，首先，通过钢筋笼自重下沉，下沉停止时，开动震动器，通过与震动器连接的Φ158无缝钢管将钢筋笼继续下沉，用水准仪控制钢筋笼放置的高度，达到设计标高时，边震动边提起震动器及无缝钢管，注意桩顶养护。施工工艺流程图定桩位复核钻机就位钻进至设计深度终孔验收地泵安装调试连接混凝土输送泵管灌注混凝土清土提升钻杆混凝土灌注至设计桩顶上0.5m起吊钢筋笼、振动锤启动振动锤、下插钢筋笼钢筋笼插至设计标高施工完成转移钻机施工下一条桩桩基检测•1、施工机械选择•成孔设备：长螺旋钻机，动力性能满足工程地质水文地质情况、成孔直径、成孔深度要求。•灌注设备：混凝土输送泵，可选用45-60m3/h规格或根据工程需要选用；连接混凝土输送泵与钻机的钢管、高强柔性管，内径不宜小于150mm。•钢筋笼加工设备：电焊机、钢筋切断机、直螺纹机、钢筋弯曲机等。•钢筋笼置入设备：振动锤、导入管、吊车等。•其它满足工程需要的辅助工具。长螺旋钻地泵振动锤铲车•2、定位测量放线•①以业主提交的测量控制基准点为控制点，建立闭合导线控制网，测定桩中心点，并报监理公司验收签字认可后开始放桩位。•②按施工图用全站仪或经纬仪、钢尺放桩位，并作好记录、校验、复检，由监理单位现场验收。•③桩位用钢筋或竹片扎入深度不小于500mm的孔，并加以保护，以便施工桩位定位。•④施工桩位一般使用竹片或钢筋头进行施放，每个桩位应注明柱位编号。•⑥因桩位较多，必须每隔十个桩位施放一个基准桩位，此基准桩位采用木桩及钢钉施放，并在基准桩上标明桩位编号，施工时可用此基准桩对相邻桩位进行复核。进行放线测量•3、成孔•①钻机就位后，进行预检，要求钻头中心与桩位偏差小于20mm，然后调整钻机，用双垂球双向控制好钻杆垂直度，合格后方可平稳钻进。钻头刚接触地面时，先关闭钻头封口,下钻速度要慢。•②正常钻进速度可控制在1～1.50m/min，钻进过程中，如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移，应停钻查明原因，采取纠正措施后方可继续钻进。不宜反转或提升钻杆，如需提升钻杆或反转应将钻杆提至地面，对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口。•③钻出的土方及时清理，并统一转移到指定的地方堆放。•④用钻杆上的孔深标志控制钻孔深度，钻进至设计要求的深度及土层，经现场监理员验收方可进行灌注混凝土施工。对桩位、关闭钻头封口桩机塔架上的垂直度标识•4砼泵送料成桩•①地泵安放位置应合理，输送混凝土的管路尽量减少弯管，以利输送混凝土。•②进场的混凝土必需符合设计及规范要求，混凝土塌落度应控制在180～220mm（可增大到220-260mm）并具有较好的和易性、流动性，现场检验混凝土塌落度，不合格要求的砼不得使用。•③混凝土开始压灌时，宜先提升钻杆200-300mm，确认钻头阀门打开后方可提钻。混凝土的泵送宜连续进行，边泵送混凝土边提钻，保证地泵料斗内的混凝土高度一般不得低于400mm，并保证钻头始终埋在混凝土面以下不小于1000mm。•④提升钻杆接近地面时，放慢提管速度并及时清理孔口渣土，以保证桩头混凝土质量。•⑤有专人负责观察泵压与钻机提升情况，钻杆提升速度应与泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2.5m/min，严禁先提钻后灌料，确保成桩质量，混凝土灌注必须灌注至地表。混凝土放料混凝土坍落度实验•5、钢筋笼的制作•①钢筋笼制作顺序大致是先将主筋的间距布置好，待固定住加强箍筋，主筋与箍筋焊接固定后，再点焊螺旋箍筋。•②主筋搭接采用双面搭接焊，接长度5d，并保证主筋同心度；•③钢筋笼制作后，应如实填写质量检验表，必须经监理工程师检查和批准后才能使用。钢筋笼预制（箍筋下料）钢筋笼预制（主筋焊接）钢筋笼预制（加劲筋下料）质检员对成品钢筋笼进行检查钢筋笼验收合格后进行喷漆标识钢筋笼验收合格后立标识牌•6、下插钢筋笼施工•①砼灌注后三分钟内立即开始插笼，减少时间差，减小插笼难度。•②长螺旋钻机成孔、灌注混凝土至地面后及时清理地表土方，立即进行后插钢筋笼施工。把检验合格的钢筋笼套在钢管上面，上面用钢丝绳挂在设置于法兰的钩子上。•③因钢筋笼较长，下插钢筋笼必须进行双向垂直度观察，使用双向线垂成垂直角布置，发现垂直度偏差过大及时通知操作手停机纠正，下笼作业人员应扶正钢筋笼对准已灌注完成的桩位。•④下笼过程中必须先使用振动锤及钢筋笼自重压入，压至无法压入时再启动振动锤，防止由振动锤振动导致的钢筋笼偏移，插入速度宜控制在1.2~1.5m/min。•⑤钢筋笼下插到设计位置后关闭振动锤电源，最后摘下钢丝绳，用长螺旋钻机把钢管和振动锤提出孔外，提出过程中每提3米开启振动锤一次，以保证混凝土的密实性。桩机起吊钢筋笼钢筋笼对位钢筋笼下插过程中的调直套钢筋笼施工•7、施工过程记录•在整个施工过程中，设专人监测并做好施工记录，记录要求准确、及时，每完成一条根桩需报现场监理工程师签字验收。•8、桩头清理•成桩后，在不影响后续成桩的前提下，及时组织设备和人员清运打桩弃土，清土时需注意保护完成的桩体及钢筋笼，弃土应堆放至指定地点，确保施工连续进行。•9、成品保护•1.施工前要确定钻机行走路线，钻机避免碾压成桩。•2.施工时，钻孔弃土宜及时清运，避免影响施工进度和弃土中的水浸泡槽。桩间保护土层开挖、清运过程，应合理安排开挖、清运顺序。灌注桩施工配合进行，严禁设备碰撞灌注桩。土清运时应注意保护桩位放线点。•3.桩顶保护长度不应小于0.3m，桩间土宜采用人工清运。•10、施工中注意事项•施工前应做成桩工艺试验，确定钻进速度、钻杆提升速度、混凝土坍落度、泵送速度、钢筋笼沉放工艺等工艺参数。试桩数量不宜少于3根。•开工前应对施工人员进行质量、安全技术交底，并填写《技术交底记录》与《安全交底记录》，并对设备进行安全可靠性检查，确保施工安全。•施工中各工序应连续进行缩短间隔时间。如间隔时间超过混凝土初凝时间，地泵及管内混凝土应进行处理。成桩完成后，应及时清除钻杆及软管内残留的混凝土。长时间停置时，应用清水将钻杆、泵管、地泵清洗干净。•当气温高于30℃时，可在混凝土输送泵管上覆盖两层湿草袋，每隔一段时间洒水湿润，降低混凝土输送泵管温度，防止管内混凝土失水离析，堵塞泵管。6、施工质量验收•以下引自《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)•5.1一般规定•5.1.1桩位的放样允许偏差如下：•群桩20mm；•单排桩10mm。•5.1.2桩基工程的桩位验收，除设计有规定外，应按下述要求进行：•1.当桩顶设计标高与施工场地标高相同时，或桩基施工结束后，有可能对桩位进行检查时，桩基工程的验收应在施工结束后进行。•2.当桩顶设计标高低于施工场地标高，送桩后无法对桩位进行检查时，对打入桩可在每根桩桩顶沉至场地标高时，进行中间验收，待全部桩施工结束，承台或底板开挖到设计标高后，再做最终验收。对灌注桩可对护筒位置做中间验收。5.1.4灌注桩的桩位偏差必须符合表5.1.4的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩底清孔质量按不同的成桩工艺有不同的要求，应按本章的各节要求执行。每浇柱50m2必须有1组试件，小于50m2的桩，每根桩必须有1组试件。表5.1.4预制桩(钢桩)桩位的允许偏差(mm)序号成孔方法桩径允许偏差(mm)垂直度允许偏差(%)桩位允许偏差(mm)1～3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩1泥浆护壁钻孔桩D≤1000mm±50＜1D/6，且不大于100D/4，且不大于150D＞1000mm±50100＋0.01H150＋0.01H2套管成孔灌注桩D≤500mm－20＜170150D＞500mm1001503千万孔灌注桩－20＜1701504人工挖孔桩混凝土护壁＋50＜0.550150钢套管护壁＋50＜1100200注：1.桩径允许偏差的负值是指个别断面。2.采用复打、反插法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制。3.H为施工现场地面标高与标顶设计标高的距离，