旋挖施工工艺

旋 挖 施 工 工 艺

旋挖桩施工方案：

A）、施工流程图： 测量孔深、垂直度、桩径 成桩 灌注砼 拔出护筒 处理桩头 砼试块制作 监理检测 下放钢筋笼 下放导管 第二次处理孔底沉钢筋笼制作监理检测 复测桩位 埋设护筒 带浆钻进 成孔检测 至设计桩长、清孔 泥浆制备 场地平整 桩位放线定位 钻机就位 旋挖施工流程图

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B）、施工工艺：

1、场地平整：将旋挖钻机位置夯实、现场整平,适宜施工机械旋挖钻机、吊车、混凝土罐车出入施工现场。施工现场水、电、路三通，达到施工要求。

2、桩位测量：

根据业主提供的坐标控制点、水准控制点采用全站仪测放出各桩位，经监理单位复核桩位无误后再行开挖。设永久水准点2个，便于控制桩的标高,标高采用水准仪和塔尺测量。

桩位测定后，立即用木桩固定。 3、排浆沟开挖:

根据施工现场桩位的分布情况及场地情况，在适当位置设置几个泥浆池及沉淀池，泥浆池位置应利于泥浆的回收、废浆的处理及不影响桩机作业.泥浆池的容积为4～5根桩孔泥浆体积，在施工场地内设小排浆沟与主排浆沟相连,用于排出桩孔内的泥浆，排浆沟经过沉淀后排入泥浆池.以利于下一桩孔施工时使用。

4、泥浆的制备：

在钻孔前先制备好泥浆，以备在钻进过程中使用.稳定泥浆必须具有良好的物理性能、流变性能和稳定性能。主要指标为泥浆的密度、粘度、PH值和含砂量等。其性能指标可参照表1选用。

泥浆的配合比根据现场试钻情况确定,它以水为主体，水中溶解膨

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润土或CMC（羧甲基纤维素)、烧碱等原料。

泥浆性能指标 表1

地层情况 非含水层粘土、 亚粘土 流沙层 粉、细、中砂层 粗砂、砾石层 卵石、漂石层 承压水含水层 密度 （g/cm） 1。03～1.08 1。10～1.25 1.08～1.10 1.10～1.20 1。15~1。20 1.30～1.70 3粘度 (s） 15～16 18~27 16～17 17～18 18～28 ＞25 含砂率（%） ＜4 ＜2 4~6 4～6 ＜4 ＜4 胶体率 （％) 90～95 90~95 90～95 90～95 90～95 90~95 失水率 (ml/30min) ＜3 ＜6 ＜20 ＜15 ＜15 ＜15 酸碱度（PH） 8~10 8～10 8～10 8～10 8~10 8～10 在施工过程中定期监测泥浆指标，及时调整，严防塌孔事故.

泥浆质量的检验方法 表2

项目 比重 粘滞度 含砂率 过滤性 稳定性 PH值 胶体率 检测 方法 比重计 漏斗 粘度计 量杯 失水 量仪 目测 PH 试纸 量杯 指标 表1 表1 ＜3% ＜10ml/30min ＜0。03g/cm2 7～9 >90% 控制指标 据土层 调节 据土层调节 ≯10% ≯20 分离不沉降 无胶凝反应 ≯10 ＞90%

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5、桩孔钻进： (1)、 护筒埋设：

首先以施工桩位中心，用十字交叉法沿桩位四周测放四个控制桩,控制桩距桩中心点的距离根据现场实际情况确定，以埋设护筒时控制桩不受影响为原则，再将钻头中心对准桩位中心，用钻头挖出桩直径大的圆孔，再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔，复核桩中心线，桩中心有偏差则进行修正，桩位中心准确后将底部整平夯实，然后用钻机安放护筒。安放护筒时,保证钢护筒的圆心和桩的中心重合,护筒壁倾斜度偏差不大于1%，且护筒顶端要高出原地面不少于0.3m。护筒安放完成后应复核护筒中心与桩中心的偏差,如偏差大于5cm，则应重新安放。安放好护筒后，在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，护筒顶面标高宜高于地下水位1。5～2.0m高出地面0。3m。钢护筒底部穿过松散回填土、流朔状淤泥等不良土层深度不小于1m.

埋设钢护筒的同时,挖一条深不小于0.4m的泥浆循环沟,沉渣池和钢护筒的溢流口通过泥浆循环沟连通。

（2）、钻机就位：

钻机就位时，地基要有足够的承载能力(不小于12T/m），以确保钻机在钻进过程中不会发生倾斜、位移和沉陷.

钻机就位后,利用钻机的自动调整控制系统，对钻机进行调平、对钻杆的垂直度进行调整，并对正桩位。每天至少一次用水平尺或线锤

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对钻杆垂直度进行校核，以确保成桩孔的垂直度.

（3）、钻进：

旋挖钻机就位后，检查钻头直径是否与桩径相符,钻头直径可比桩径小2~3cm。如偏差较大时，应对钻头进行修补，以保证成孔后的桩径，再报请监理工程师批准后开钻。

①、钻头对位，下放钻头，钻头着地，旋转，开挖。以钻头自重或加压油缸作为钻进压力。

②、当钻头内装满渣土后，将之提升起来。一面注意地下水位变化情况，一面灌泥浆，始终保持桩孔内的水位在离护筒顶0。5m左右。

③、打开钻头底板,将钻头中的土倾卸到孔的一侧，终孔后运走。 ④、关闭钻头底板的活门，重复①②③步骤直至达到设计孔深。 钻孔作业分班连续进行，针对工程的特点及地质情况，采取不同的钻速。掌握地质变化情况，及时调整泥浆指标，确保泥浆的稠度、含砂率等，并认真填写钻进记录表

经常地检查钻出的渣样，以便与钻探资料进行核对，如发现与钻探资料不符时，立即向监理等部门报告,研究判断其地质情况，并详细记录。

钻进深度接近设计孔底标高时，及时加水调节泥浆比重等各项指标，边钻进，边清孔,这样可以减少清孔的时间.

钻进过程中，要根据不同的地层选择不同的钻具、选用不同焊接角度的齿座、选用不同的钻齿、配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小。

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6、验孔:

根据地质勘察报告及钻出渣样辨别是否达到持力层，当桩孔深度达到设计要求持力层和深度时，由岩土地质勘测单位进行基底土层检验；并请监理方进行桩底土层验槽，确认达到设计要求的持力层.采用直径等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm但不得大于钻头直径，长度4D～6D(D为钻孔直径）的钢筋检孔器吊入钻孔内检测孔深、孔径（≥设计桩径）、孔型和垂直度。检测结果报监理工程师复检.合格后进行下道工序。

7、清孔：

当桩孔达到设计要求持力层或深度时，由地质勘测单位进行基底土层检验，确认达到设计要求的持力层后，再进行清孔，及时验收，确保孔底无沉渣后立即按设计进行下道工序施工。

清孔时，孔内泥浆水位应高出地下水位1.5m以上，采用捞砂钻斗掏出孔底沉渣；必要时采用换浆法，反循环抽渣法综合清孔。使孔内泥浆指标和孔底成渣厚度符合规范要求，详见表3。

清孔控制指标 表3

项目 指标 泥浆比重 ＜1。15 含砂率 ＜6% 沉渣厚度 按JGJ94—94《建筑桩基技术规范》之有关规定或设计要求。

8、钢筋笼安装：

经现场质安员或施工员全面检查及时办理好隐蔽验收手续，并由建设方、监理方签证核查后进行钢筋笼的吊装下井。下井时需保证钢

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筋笼的垂直度。

钢筋笼安装后进行第二次清孔，确保孔内泥浆指标和孔底成渣厚度符合规范要求，直至浇注水下砼。

9、砼导管安装：

根据孔深确定灌注砼导管总长.导管是由4。0m、2。7m、1.5m、1.0m、0。5m等不同长度的导管间隔拼装而成，底管长度应不小于4m.连接采用螺纹连接，导管内径为260mm.导管安置时，导管底口应离孔底30～50cm，以便隔水栓顺利排出，当为Φ800桩时，可适当增大导管出口悬空高度，导管在初次使用前应试拼装、试水压，试水压力为0。6～1.0Mpa，并进行接头抗拔试验。使用中磨损的密封圈及损坏的应及时更换,确保无漏气等情况出现。

10、桩身砼灌注:

在根据孔深合理配管，放好导管后一定要测量孔深,检查孔底沉渣厚度是否增加，沉渣满足要求方可进行下一步骤。

放料前应检查砼的坍落度，动性及和易性及粗集料粒径是否满足水下砼灌注要求；放料时发现块状物及时拣出或在料斗底部加装网状格栅使块状物不能流入导管内；砼放料时应连续，防止空气被压入导管内形成气栓；砼灌注过程应连续，灌注时间不得长于首批砼初凝时间，否则应加入缓凝剂,灌注停顿时应间断的抽动导管,缓慢砼的凝结。灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2～6m，严禁导管拉出砼面，应有专人

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测量导管埋深及管内至砼面的高差及时调整导管埋深,并填写水下砼灌注记录.每根桩的砼灌注应连续进行,每根桩的灌注时间按每盘砼初凝时间控制。

为使首批灌注砼时能将导管出口埋入砼内0.8m以上,需要在承料斗内储备足够的砼,方可砍球开灌砼。开灌导管首批砼量按下式计算：

V=d×h1×Л/4＋H×A

V—砼冲灌量

A—钻孔截面积（m2）

H—首批砼要求浇灌上升高度（m）

h1—孔内灌注砼达到H时导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度（m） h1= H1×R1/ R2

H1—漏斗顶高出水或泥浆面的高度，即预计浇灌砼顶面至钻孔口高差（m) d—导管内径（m）

R1-泥浆比重，取1。2KN/ m3 R2—砼比重，取2。4KN/ m3 Ha—孔内泥浆深度（m)

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依据设计桩径,按具体参数和上述公式，计算首批砼最小方量。

水下灌注砼必须保证砼有较大的容重，良好的流动性，和易性,在运输及灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注中发生故障时，应查明原因，合理确定处理方案，进行处理.灌注至桩顶标高后应比设计高出一定高度,一般为0。8~1.0m,以保证桩顶砼强度。

钻孔桩质量通病的原因和处理措施预案:

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1、孔口坍塌

原因：护筒埋置过浅或回填粘土夯实不彻底；开钻阶段泥浆不浓，钻进过快，致使护筒刃脚下护壁不牢；孔口排水不畅，致使土层长期处于饱和状态,或钻机安放不当,孔口太大后外力碰撞致使护筒松动等。

处理措施：及时回填粘土，草袋加固护筒后继续钻孔；当护筒有偏斜移位时，则拔出护筒，添死钻孔，待沉渣密实重新埋设护筒再钻；若孔口坍塌严重，下钢护筒至未塌处1m以下。 2、孔内坍塌

原因：泥浆比重不够，未形成可靠护壁；孔内水头高度不够或孔内出现承压水，降低了静水压力差；钻头撞击孔壁，破坏了护壁泥皮钻头长时间快速空转或循环泵量过大，致使水流冲刷护壁泥皮等。

处理措施：坍孔不严重可加大泥浆比重继续钻进，严重时则回填重钻。 3、缩孔

原因：塑性土遇水膨胀使孔径缩小，或钻头严重磨耗使孔径越来越小。

处理措施:钻头上下反复扫孔，使之扩大,或对钻头进行修补加大使之达到孔径要求。 4、流沙

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原因：钻孔进入流沙层,泥浆比重不够，静水压力过小。 处理措施：增大泥浆比重，提高孔内水头，必要时可投入粘土块，用钻头冲击将粘土挤入流沙层内，以加强护壁，堵住流沙。 5、糊钻

原因：粘土层中钻进的进尺过快,钻渣加大，循环液泵量不够，泥浆比重过大。

处理措施：控制进尺，减慢钻进速度,加快泥浆循环，严重时提出钻头清理。 6、钻头偏斜

原因:钻机底座不平或已发生不均匀沉降;钻杆受压弯曲或接头不直；地层分界处软硬不匀或岩面倾斜或卵石大小悬殊致使钻头所受阻力不匀;扩孔较大处，钻头摆动，偏向一边。

处理措施:将钻机底座重新安平。弯孔严重时，可用钻头上下反复扫孔纠正;偏斜严重，则需回填并沉淀密实后重钻。 7、水下砼灌注堵管

原因：导管底部悬空高度过小,看球时，隔水栓不能顺利冲出；砼坍落度过小，粗集料粒径过大或有水泥块、泥块等混在砼中，砼流动性和易性不好,导致砼局部挤卡在导管内造成堵管；导管的密封性不好或灌注砼时导管中混有空气，形成气栓；灌注过程不连续,中间停顿时间过长，导管抽动间隔时间长。

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处理措施：初灌不成功时,只能拔出导管，疏通导管，检查混凝土质量。然后用钻机清孔，之后重新下导管进行灌注。如果孔内已经浇注一定数量的混凝土，排除有困难且时间不长时，可以在导管中重新下隔水栓,下放导管到混凝土面,浇灌畅通后，边灌注边向下将导管插入旧混凝土内1m，用后灌的混凝土的压力将导管埋深部位的新旧混凝土混合部分顶升，完成灌注.

8、灌注过程中钢筋笼上浮

原因:非通长钢筋笼，当砼面灌注到钢筋笼底部时，由于砼向上运动,可能会带动钢筋笼上浮。

处理措施：为防止钢筋笼上浮，当灌注的砼顶面距钢筋笼底部1m时，应降低砼的灌注速度，当砼上升到笼底部以上4m时，提升导管，使导管底口高于笼底2m以上,即可恢复正常灌注速度或将钢筋笼上部焊接固定在钢护筒口。 9、桩顶砼强度较低

原因：砼面灌注接近顶面时，导管内外砼面相对高差减小，砼灌注压力降低，而砼面上部所带的泥浆越来越浓，砂、浮渣沉积得越来越多,不利于砼的翻动；灌注完成时，导管将拔出砼面时速度过快,形成负压，将泥浆、砂、浮渣压入导管拔出位置，形成夹渣.

处理措施:灌注砼前，清孔后桩底沉渣、泥浆比重，含砂量应符合要求，减小终灌前泥浆比重、砂、浮渣对砼面的压

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力,适当减少导管埋深,提高导管上口的高度，增加灌注压力。灌注过程中，可增加导管抽动次数，相当于捣密砼，灌注完成后,底管拔出砼面时应缓缓拔出，防止砼面砂、浮渣、泥浆吸入砼内。

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