灌注桩施工工艺

4.2旋挖钻孔灌注桩施工4.2.1工程施工部署1、编制材料需要计划。2、做好“三通一平”工作，保证钻机作业要求并放定桩位基点基线。3、做好各级技术交底与各工种的培训工作。4、测量放线并由甲乙双方共同复测桩位基线，确定无误后，进行桩位放线，并做好标记。5、根据场地条件，合理布置施工现场，确定施工顺序。6、设备、材料进场，并复检材料，安装设备、机具。签订各级安全、质量责任状。7、备齐各种技术表格，准备施工。8、桩施工前作试打桩2根，目的在于摸清地层情况，便于控制施工参数。4.2.2设计工程量及工程质量要求1、根据设计图纸，桩长为16.5-32米，桩径为800,1000,1200毫米。2、桩位偏差不大于100毫米，桩身垂直度偏差不超过0.5%，桩身直径偏差小于+50毫米，主筋保护层厚度50毫米。4.2.3成桩工艺旋挖钻孔法是用一种大扭矩动力头带动的旋挖筒快速干钻法，钻孔中的土除一部分被挤压外大部分被旋进旋筒内，土在上升时被挤压致密与钻杆形成一土柱，土柱与与钻孔间隙仅几毫米，类似于一个长活塞，土柱使钻孔在提钻前不坍塌。即使在有地下水的地层，因土柱与钻孔间隙小，钻孔速度快，钻孔内渗出并积存的水很少，因此孔内不易坍塌。旋挖钻孔灌注桩工序较复杂，各工序的质量，直接影响整个工程的质量，必须严格按照工艺流程施工，每道工序未经检查验收不得进入下道工序施工，工艺流程图如下：放样定位→旋挖机就位→旋挖机成孔→钢筋笼制作与安放→下导管→混凝土浇筑4.2.4钢筋笼制作、吊装1、钢筋制作钢筋笼主筋为HRB400Φ16,18，螺旋筋为Φ8；加强箍筋Φ16。桩顶预留锚固筋长度为35d（详见设计图纸）与承台连接。主筋制作必须平直，不得有局部弯曲；钢筋表面不得有油污和锈蚀。主筋与加强箍筋之间点焊牢固，主筋与箍筋之间要绑扎牢固。钢筋连接采用搭接焊，搭接长度：双面焊≥5d，单面焊≥10d，d为钢筋直径，钢筋接头在同一截面不应在于50﹪。按规范与设计要求制作，制作尺寸允许偏差如下：项目允许偏差项目允许偏差主筋间距±20mm螺旋箍直径±20mm箍筋间距±20mm主筋长度±150mm4.2.5钢筋吊装桩孔钻好后，随即吊装钢筋笼。安装钢筋笼时要求操作平稳，防止钢筋笼发生变形；下放钢筋笼时对准孔位中心轻放、慢放，严禁高起猛落、强行下放，防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。钢筋笼安装完毕后，放入溜筒，溜筒应放到孔底，进行混凝浇注，待混凝土达到一定高度后缓慢提升溜筒，并不间断放入混凝土直至混凝达到规定的高度后，下部混凝土选择适宜的坍落度靠放混凝土自身冲击力挤压密实，上部用振捣密实，取出溜筒。4.2.6工程施工管理措施1、质量保证措施对全体施工人员要加强质量管理，牢固树立“质量第一”的观念，做到人人重视质量，关心质量，自觉采取措施保证质量。实行全面质量管理，重点是定位、钻进成孔、制笼、下钢筋笼和灌注混凝土五个主要工序，先行施工的工序未经检查验收不准进入下道工序施工。由工程技术人员、机械施工人员共同组成QC小组，及时解决施工中的质量问题。严格按设计要求制作钢筋笼，检验商品混凝土搅拌的质量，凡混凝土不能满设计强度要求和施工的一录返厂。认真、准确地做好各项工序施工记录，及时交汇，发现问题后立即采取补救措施，对原始资料严格管理，及时整理归档，工程结束后写出施工报告。待桩砼养护28天后，根据设计桩顶标高，凿除桩头，由甲方选定测桩单位对桩进行测试。2、安全生产措施全施工人员都必须严格遵守安全操作规程，牢固树立“安全第一”的思想，自觉采取措施确保安全生产。严格执行有关安全工作规定，互相监督，严防事故的发生。设置合理的供电系统，经常检查线路是否有断线、破皮、短路等情况。机械设备的安全装置必须处于良好状态，对裸露的传动系统或易于造成事故的凸出部位设置安全防护罩。各岗位工作人员，必须思想集中，认真操作，发现事故隐患及时处理，决不凑合。工地设置专职安全员管理，除经常检查及时消除事故隐患外，行使下列权力：（1）当领导违章指挥时，有权拒绝执行。（2）当作业人员违章蛮干时，有权停止其操作；（3）在重大事故隐患未排除之前，有权停止生产；（4）对在安全生产中做出突出贡献和造成重大事故者有权提出奖罚意见。3、施工管理措施旋挖钻孔灌注桩工艺程序繁杂，必须做到精心组织，科学管理。建立健全组织管理机构，设置项目经理2人，工程技术负责1人，钻进成孔、制作钢筋笼、搅拌混凝土、浇注等主要工序，分别设立负责人，各负其责。加强质量意识教育，实行全程质量管理，配备质量检查员1人，严把质量关，各工序不经检查验收不得转入下道工序施工。以确保整个工程质量满足设计要求。加强计划管理，统筹安排各项工作，科学有效地指导施工。实行岗位责任制度，不仅包括工作量指标，而且含质量、安全等指标，充分调动广大施工人员的积极性，优质、安全高效地完成该项目钻孔灌注桩施工任务。常见质量问题及防治措施。4、常见质量问题及成桩质理保证措施（1）常见质量问题钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候，以桩顶位置所受的压力最大，下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强度低，中下段混凝土的强度高，若不严格控制，容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外，还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷，造成桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。(2)桩身质量的保证措施①工程施工前，应先做2个以上的试验钻孔，通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时，孔壁的稳定时间应≮12h，检测数目≮2个。对一些重要工程，可视情况相应增加测径数量。②护壁用的泥浆应满足护壁要求，液面需高于地下水位0.5m以上，有条件时，以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大，则不仅护壁性能差，而且因其容重较大，势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲，当在黏土或亚黏土中成孔时，可注入清水以原土造浆护壁，控制排碴泥浆的相对密度在1.1～1.2之间；当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时，应控制泥浆的相对密度1.1～1.3之间；在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时，应控制泥浆的相对密度在1.3～1.5之间。施工过程中，应经常测定泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标，使浇注前孔底500mm以内泥浆的相对密度≯1.25，含砂率≯8%，黏度≯28Pa.s.对一些直径1m的小直径桩，即使在泥浆停止循环期间，也要使孔内保持合理的泥浆液面。③在混凝土灌注前的一段时间里，须保证孔壁的稳定性，不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求（端承桩≤50mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩≤100mm、摩擦桩≤300mm），以免影响桩的承载力，钻孔到设计持力层以后，要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度，以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外，还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣，要求严格，在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。④使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm.为改善混凝土的和易性和缓凝，混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。⑤钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m.灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。⑥成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。4.2.7工程验收提交资料（1）施工报告（2）附件（3）桩位竣工平面图（4）钢筋隐蔽工程检查验收记录（5）混凝土工程施工记录（6）长螺旋钻孔泵压混凝土桩施工记录（7）混凝土灌注桩（钢筋笼）工程检验批质量验收记录表（8）混凝土灌注桩混凝土工程检验批质量验收记录表（9）钢材、水泥、砂、石等原材检验报告（10）钢筋焊接、试块抗压实验报告（11）混凝土配合比通知单（12）桩基检测报告（13）桩基工程验收记录4.3旋挖桩钻孔灌注桩4.3.1工艺原理桩基工程根据现场地质情况选择适当的施工工艺（是否采用护筒工艺)，施工设备均为德国宝峨公司生产的BG系列钻机。该工艺的基本原理是先利用钻机的护筒驱动器将护筒压至预定深度，并以水平仪测定护筒的垂直度；然后用短螺旋钻头取土，并通过操作钻机上的纠偏液压杆校正钻杆的垂直状况，以控制成孔精度（遇土质较硬的地层和直立性好的土层可不用护筒，可不用泥浆护壁工艺）不能一次下到位时，可采用边拼接、边取土、边跟进护筒的方法，直至将护筒下设到土质稳定或岩层的顶面）。在钻至设计要求孔深度后，用旋挖机清除孔底浮土，以提高桩的承载力，最后放入钢筋笼，进行混凝土浇注该工艺成孔步骤参见图5-1步骤一步骤二上覆软弱层上覆软弱层步骤三步骤四下卧硬层上覆软弱层下卧硬层上覆软弱层图5-1BG钻机护筒成孔工序示意图注：步骤一：用护筒驱动器埋设第一节护筒；步骤二：用连接装置接护筒，一直压至下卧硬层顶面；步骤三：用SB型短螺旋钻头钻进至硬层顶面；步骤四：用KB型钻头或其它钻头钻进至要求孔深并清孔。4.3.2施工工艺流程旋挖钻机全程护筒钻孔灌注桩施工工艺流程图：4.3.3施工工艺技术特点灌注桩成孔，部份护筒跟进旋挖施工法，该工艺技术特点如下：（1）钻孔速度快，工效高国内设备大多通过电机、皮带链条传动，驱动力小且慢；BG设备通过全液压传动，扭矩、驱动力及提升能力大大提高，钻孔速度加快；（2）钻孔能力强、钻孔质量好下护筒钻孔终孔测量弃土外运钻机就位测量定位成品检验钢筋笼存放钢筋笼运输钢筋笼制作下钢筋笼下导管配送混凝土养护强度试验试块制作清洗导管、起拔护筒浇筑原材料检验开孔钻进直至基岩顶面中小型BG系列设备钻孔直径可达1500mm，钻孔深度可达56米；成孔能力比国内其它设备要好。该设备有电脑自动控制，钻进过程中一些施工参数如转速、钻进压力、深度等有电脑显示，可有效的控制成桩的垂直度、防止超挖和欠挖。采用全程钢套跟进还可以避免缩颈等桩身质量缺陷，切实解决了复杂地层护壁难的问题，钻孔质量好。(3)钻孔不需泥浆（地质条件好的情况）、孔底无过多沉渣，施工场地整洁与正、反循环不同，BG钻机自带取土器取土，不需泥浆循环携带沉渣，造孔泥浆少，仅为正、反循环钻机所需泥浆量的1/20～1/10，特别是针对嵌岩桩孔底无大量浮渣；采用全程钢套筒后，钻孔不需泥浆桩周无泥皮，且孔底无大量沉渣，有利于保证设计桩