桩基施工总结

桩基施工总结1总体介绍苏州地铁二号线03标段工程均位于苏州市相城区采莲路，沿采莲路中央分隔带由北向南走行接二标高架区间，在跨越庆元路、建元路、春申湖中路、华元路、嘉元路、纪元路、阳澄湖中路后接入地面敞开段，其中安元路站位于安元路与庆元路之间，春申湖中路站位于春申湖中路与华元路之间，阳澄湖中路站位于纪元路与阳澄湖中路之间，均平行于采莲路南北向布置。工程里程范围：右DK5+380.035～右DK8+332.432，里程长度2952.397米，全程均为高架结构。包括安元路站、春申湖中路站、阳澄湖中路站共3座高架车站，以及安元路站～春申湖中路站、春申湖中路站～阳澄湖中路站、阳澄湖中路站～齐门北大街站3个高架区间（终点在高架、地面分界处）。桩基分布于3座高架车站，区间79个桥墩，1个桥台，共计574根桩基。车站和桥台桩基采用为1.0m桩径的桩基，区间简支梁下桥墩桩基采用1.2m桩径的桩基，连续梁下采用1.5m桩径的桩基。桩长从35m~80m不等，多数在42m左右。根据不同地质、不同桩长本标段采用了旋挖钻机、回旋钻机、人工挖空三种不同的成桩方式。通过三个月来对钻孔桩的灌注及学习，对这三中钻进成孔方法有了一定的掌握，下面具体介绍三种方法成桩的原理及流程。2桩基础工艺原理及工艺流程2.1工艺原理钻孔灌注桩是采用机械或人孔开挖等方式，在地层中按要求形成一定形状（断面）的井孔，达到设计高程后，将按照设计图纸制作的钢筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土成为桩基础。根据地层和地下水情况，以及周边环境问题，苏州地铁二号线03标高架桥段桩基施工采用了旋挖钻机、回旋钻机和人工挖孔成孔三种不同的施工方法。2.2桩基施工成孔方式2.2.1旋挖钻机成孔1）旋挖钻机施工主要特点：（1）旋挖钻机功率大、钻孔速度快、施工效率高、自动化程度高、定位准确，成孔质量可靠。（2）旋挖钻机适用范围较小，由于嵌岩困难，仅适用于各类粘性土、粉质土、砂土地层、砂卵石层及软弱岩石地层；同时，不宜用于易坍塌的饱和砂层并不能有超径的漂石、孤石等。本区段基本适合旋挖钻机施工，项目部上了三台旋挖钻机。（3）旋挖钻机不能自身造浆，但制备的泥浆可以循环使用。（4）旋挖钻机移动方便，、环保，但自重大对场地要求高。（5）其施工工艺流程与冲击钻机类似。2）施工方法旋挖钻机采用筒式钻斗，钻机安装后调整好桅杆的垂直度和钻机的水平度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。这样通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。同时在钻孔过程中钻机提钻甩渣复位后，应检查钻头是否对中。在砂粘土和砂土中钻进，直接用旋挖筒成孔和取渣。在砾石和砂卵石层中钻进，应先用螺旋钻头将其松动，再用旋挖筒取渣。钻杆钻进过程中，保持持续转动，钻进转速范围为5r/min～30r/min，一般小于30r/min。孔径较小、地层较软时可用较大的转速，反之用较小的转速。保证取土斗底部土体不被挤压破坏，顺利进入斗体中，确保土体钻进过程中局部没有形成失稳的滑孤面，有利于钻孔护壁；钻具配备：上部粘性土用锥形体的挖泥斗，相应增加斗体中平衡孔的面积，在提升斗体过程中减少对孔底土体的抽真空作用(负压)，有利于钻孔护壁，也利于斗体卸土；下部砂土改用砂石斗挖掘。3）施工要点（1）由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。（2）钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨怀，钻斗封闭不严时必须及时整修。（3）泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。（4）因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。（5）根据不同地质情况，施工中要加强泥浆管理，严格保证泥浆质量确保泥浆对孔壁的撑护作用。（6）对于粒径小于100mm的地层可用常规钻削式钻斗取土钻进，钻进时应注意满斗后及时起钻卸土；钻进较软的地层应选用小切削角、小刃角的楔齿钻斗，钻进较硬的地层应选用大切削角的锥齿钻斗；当地层中含有粒径100mm～200mm的大卵石时，应采用单底刃大开口的取石钻斗钻进或用冲击钻头击碎后再用钻削式钻斗钻进；遇到大于粒径200mm的漂石或孔壁上有较大的探头石时，应采用筒形取石钻斗捞取，或采用环形牙轮钻斗先从孔壁上切割下来再捞取。（7）遇到硬土层时，为加快钻进速度，可先钻小孔，然后再扩孔。（8）为防止孔斜和超挖过大，每次下钻都要对准孔位，最好采用原位卸土的方法。（9）钻至设计标高后，旋挖筒取渣时间要相对延长，但不能加压，既保证能取尽钻碴，又要能避免超钻。2.2.2回旋钻机成孔1）回旋钻机主要特点：（1）回旋钻机钻孔深度不受限制，因我部管段有80m深孔桩，这是其他钻机无法施工的。因此我部配备了六台回旋钻机。（2）钻机按照泥浆的循环方式：分正循环钻机和反循环钻机。正循环钻机适用于黏土、粉土、砂性土等各类土层的桥墩的桩基施工。反循环钻机适用于粘性土、砂性土、卵石土和风化岩层，但卵石粒径少于钻杆内径的2/3，且含量不大于20%。（3）回旋钻机能自身造浆，但制备的泥浆需沉淀后才可以使用。（4）回旋钻机移动方便，、环保，对场地要求不高。（5）投入成本不大，转场也容易。2）工艺流程回旋钻机施工工艺流程如图：3）施工要点（1）钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。（2）钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。（3）钻进过程中及时滤渣，同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均平整场地凿桩头测定孔位挖埋护筒钻机就位钻进制作护筒加工钻头中间检查终孔清孔探孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥浆制备泥浆循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件，测量混凝土面高度和导管埋深深度清理、检查探孔深、孔径钢筋笼制作图1回旋钻机钻孔施工工艺流程图桩基检测应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。（4）钻孔作业保持连续进行，不中断。（5）经常检查泥浆的各项指标。（6）开始钻进时，适当控制进尺，使初期成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔口坍塌。（7）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。2.2.3人工挖孔1）人工挖孔主要特点（1）桩身截面大，单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小；（2）施工机具设备简单，占地面积小，操作简便；（3）施工无振动、无噪声、无泥浆污染，对周围建筑物无影响，本标段采用人工挖孔的方式主要是因为在原地面7m左右有一层浆砌片石，不能用旋挖钻机成孔，主要是用人工挖孔的方法挖掉该层片石后采用旋挖钻机在钻进成孔。（4）施工质量可全面直观检查，持力层可准确判断，成桩质量可靠；（5）工程造价低。（6）适用于无地下水或地下水较少的人工填土、粘土、粉质粘土和含少量砂、砂卵石的粘土层，特别适用于黄土层，可嵌入风化岩层一定的深度。适用于直径0.8m以上的桩，桩径一般为1m～3m；深度一般不宜超过25m，最大可达40m。2）工艺流程场地整平——放线、定桩位——挖第一节桩孔土方——支模浇灌第一节混凝土护壁——在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线——设置垂直运输架、安装电动葫芦（或卷扬机）、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等——探孔——第二节桩身挖土——清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径——拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁——重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度——检查持力层后进行扩底——对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收——清理虚土、排除孔底积水。3）桩孔开挖及护壁挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，先挖中间，后挖周边，允许尺寸误差30mm。遇坚硬土层，用锤、钎破碎；遇孤石或岩层时，先钻孔用小药量爆破予以松动，然后用钢钎、风镐进行撬挖和清理。开挖断面为设计桩径加2倍的护壁厚度。每节的高度根据地质条件而定，一般为0.9m～1.2m。每挖完一节，由孔口吊线检查并修边，使孔壁上下顺直一致。井口锁口对挖孔桩施工十分重要，可以提供井口操作平台及保护井内开挖施工。护壁厚度根据桩径、地质、地下水等因素决定。混凝土护壁形式采用内齿式，目的是为了便于浇灌井圈混凝土。支护厚度一般为20cm～30cm，如图2。挖孔桩直径500～900150～20010021图2混凝土护壁形式1-混凝土护圈；2-上下护圈间的连接钢筋4）人工挖桩安全（1）开挖过程中，严格按照要求进行护壁，不能因地层较硬不进行护壁支护；（2）出渣过程中上下操作人员一定要密切配合，提升设备确保完好，孔口附近不能堆放渣土，防止向孔内堕物；（3）随时向孔内通风，其中特别是爆破后，一定将孔内的爆破异味全部清除后方可进行；（4）作好防止停电、停风等措施，特别是井下人员的安全撤离工作。2.3桩基施工其他主要工序1）清孔（1）旋挖钻机成孔方式的清孔主要是注意孔底钻渣的清除，在施工过程中采用了配备专门的捞渣钻头，通过打捞后，仍有少量不能清除，又改用专用钻头将其钻磨成粉末，通过调节泥浆使其悬浮。（2）回旋钻机回旋钻机成孔的清孔根据地质情况的不同和回旋钻机自身的性能分为正循环和反循环清孔方式，用正、反循环方式清孔应待孔内排除的泥浆手摸无2~3mm颗粒，泥浆比重大于1.1，含砂率小于4%，粘度在17~20s，浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。（3）人工挖孔就是将开挖或爆破松动的渣土全部清理干净即可，其中对于有水的必须先行抽干后将渣土清理彻底。2）钢筋笼的制作与安装钢筋笼可按设计长度和设备吊装能力，采用整根或分段制造。当采用分段吊装时，应先在加工厂进行试拼对接合格，再分开吊装，保证对接钢筋连接质量。主筋搭接焊时，同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50%，两个接头的间距不小于500mm。主筋的焊接长度，双面焊为不小于5d（主筋直径），单面焊为不小于10d。声测管一般在钢筋笼加工场预先安装在已成型的钢筋笼上，声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；声测管连接一般采用外加套筒焊接方式或采取丝扣连接方式进行，预防连接处断裂或堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶300mm以上，且各声测管管口高度应一致。吊放钢筋笼入孔时应对准钻孔，保持垂直，慢放入孔。入孔后不宜左右旋转，徐徐下放并严防孔口坍塌。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁猛提猛落和强制下放，吊装到位后通过吊筋孔口进行固定，防止其下沉或上浮。作好钢筋笼制作台帐，确保钢筋原材料的可追溯性。3）水下混凝土浇筑（1）安装导管导管采用φ250-300钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。吊装先试拼，并做水密承压和接头抗拉试验。导管连接应牢固、封闭严密、上下成直线吊装，位于井孔中央。（2）浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，如超出5cm，则利用导管进行二次清孔，根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式，必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后，立即浇注水下混凝土。计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径为30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量，以防止导管进水灌注前，对孔