旋挖钻钻孔灌注桩施工技术

梁海东

摘　要:列出了旋挖钻机钻孔灌注桩施工工艺流程,详细地介绍了旋挖钻钻孔灌注桩施工工艺,提出了施工中应注意的问题及施工质量要求,得出了采用旋挖钻机成孔经济和社会效益均好的结论。关键词:旋挖钻机,钻孔灌注桩,施工技术中图分类号:TU753.3文献标识码:A

　　旋挖钻成孔是我国近几年从国外引进来的先进成孔设备,已

在公路、铁路、市政桥梁桩基施工中广泛应用。它与冲击钻成孔或其他旋转成孔相比,具有成孔速度快、精度高、劳动强度低等特点。旋挖钻同时具有移动方便、钻头种类多、提高灌注桩的承载力、减少泥浆用量、施工速度快等优点,是工期紧、环保要求高的项目的首选。旋挖钻对地层适应较广,既适应粘性土、砂性土,也

适应强度不高的风化岩,并且不需要较大的空间即可投入施工。

1　施工工艺

1.1　工艺流程(见图1)

1.2　施工准备

1)钻孔场地应平整坚实。2)制造、埋设(下沉)护筒,其内径

应大于设计桩径20cm ;开挖泥浆池、沉淀池及配备泥浆搅拌和排

水清渣设备。3)制备泥浆。泥浆配置一般采用优质膨胀土加纯碱,必要时加聚丙烯酰胺或纤维素。

1.3　测量放线

对桩位进行定位,放出十字线。

1.4　成孔作业1)钢护筒埋设完毕后,经复核无误后,钻机就位,进行钻进。钻进时用钻头对准十字丝交点。2)钻进速度:由于旋挖钻机的钻杆为油拉与挖斗相连,在油缸的加压下钻进,提升后快速回转倒土,极大地提高了钻进效率。3)泥浆控制:由于旋挖钻采用的是化学泥浆,护壁钻进时每回进尺控制在50cm ,并且及时向孔内补充泥浆,保持孔内浆面高于护筒底部。但化学泥浆造价高,应尽量重复使用。4)钻深测量:钻进过程中应经常用仪器测量孔深,并对照地质图随时调整钻进技术参数,达到设计孔深后及时清孔、提钻。5)钻孔倾斜度:旋挖钻配备专用仪表,能有效地保证钻孔的垂直度,提高钻孔质量。6)成孔质量检查:成孔后应对孔径、孔深、孔底沉渣厚度、孔斜等逐项检查并记入钻孔检查记录中。

1.5　钢筋笼及导管安装

1)钢筋笼安装:两节钢筋笼间应顺直连接,不得有突弯。钢

筋笼骨架进入孔口后,将其扶正徐徐下放,严禁摆动碰撞孔壁。钢筋骨架的保护层,采用水泥砂浆圆柱形垫块,中间用绑丝与钢筋系在一起。砂浆垫块按竖向每隔2m 设一道,每道4个～6个。

2)导管安装:安装前应进行密封检验,水压试验时的压力应不小于灌注混凝土时导管可能承受的最大压力的1.3倍。吊放导管时,应使位置居孔中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管上口设漏斗和储料斗,下口距孔底30cm ～50cm 。

1.6　灌注水下混凝土

1)用导管灌注水下混凝土,水封前应复测孔深,当沉渣厚度

超过规定时应再次清孔。达标后,经质检人员签发检查证后方可灌注水封混凝土。2)水封混凝土:水封前,将隔水球放置在导管口上,首批混凝土将导管内水排出实现水封。首批混凝土量应使导管埋入混凝土的深度不少于1.0m ,水封全过程中拆除导管时应保证导管底埋入混凝土的深度保持在2m ～6m 之间,严禁中途将导管提出混凝土面。3)水封混凝土应连续灌注,中途不得停顿。混凝土的坍落度宜控制在18cm ～22cm 之间,应掺加缓凝剂以推迟混凝土初凝时间。4)水封前应对混凝土质量、运输机具和导管进行检查、维修、保养和试压,确保其正常运转。5)混凝土灌注高度应高于设计桩顶0.5m ～1.0m ,使凿除桩顶浮渣、浮浆和松弱层后,设计桩顶以下全部混凝土的质量能够得到保证。6)水封过程中,由专人将水封混凝土的数量、每次灌注的时间、拆除导管的长度、导管埋入混凝土的深度等情况列入水封记录。7)成桩后须对桩进行声测检查,并记入质检记录。

2　劳动力组织

1)成孔作业:钻机上每班6人,每日三班作业。2)混凝土拌

制、运输及钢筋笼制作视供需关系而定,宜采用集中制作方式施

工。3)现场值班技术人员3名(包括测量),质检员、电工、机械修

理工各1名,电焊工2名～3名,起重司机2名,再配备混凝土工和吊装工6名。

周文盛

摘　要:阐述了水泥搅拌桩的加固原理,介绍了水泥搅拌桩的设计步骤,并对如何确定单桩竖向承载力特征值、复合地基承载力、桩数、下卧层地基强度验算以及沉降计算进行了探讨,指出水泥搅拌桩具有施工工期短、无振动、加固费用低等优点,值得推广使用。

关键词:水泥搅拌桩,承载力,强度,地基设计,特征

中图分类号:TU473.1文献标识码:A

　　在软基处理中,根据施工方法的不同,可将搅拌桩分为水泥浆搅拌法(深层搅拌桩)和粉体喷射搅拌法(粉喷桩)两种。两者统称水泥搅拌桩,其加固原理是一致的,即利用水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,边钻进边往软土中喷射水泥浆液或水泥粉体材料,在地基深处就地将软土固化成为具有足够强度、变形模量和稳定性的水泥土,从而达到地基加固的目的。由于该法具有施工工期短、效率高的特点;在施工过程中,无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不挤土、无环境污染以及施工机具简单、加固费用低廉等优点,在我国的南方地区得到广泛应用。

1　水泥搅拌桩设计计算

水泥搅拌桩的常规设计步骤:首先根据场地工程地质条件确定单桩竖向承载力,再根据复合地基承载力的要求,确定置换率、桩数,然后布桩,最后进行必要的验算。计算内容为复合地基承载力的验算、下卧层的强度验算、地基的沉降变形验算三个部分。

1.1　确定单桩竖向承载力特征值

我国规范[1]规定:单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩载荷试验确定。也可按式(1)估算,并应同时满足式(2)的要求,应使由式(2)桩身材料强度确定的单桩承载力不小于由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力,即两者取小值。

R a=u p∑

n

i=1

q si l i+aq p A p(1)

R a=ηf cu A p(2)其中,R a为单桩竖向承载力特征值,kN;f cu为与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块(边长为70.7mm或50mm 立方体)在标准养护条件下,90d龄期的立方体无侧限抗压强度平均值,kPa;η为桩身强度折减系数,干法可取0.20～0.30,湿法

3　施工注意事项

3.1　钻孔施工

1)旋挖钻钻孔迅速,但提钻时应慢速,特别要保证泥浆指标和液面高度符合要求。2)因故停钻时应将钻具提高孔底1m～2m,以防泥砂沉淀后埋钻头。如需长时间中途停钻,须将钻具提出孔外。

3.2　钢筋笼安装

1)钢筋笼吊放时,应特别注意防止碰撞孔壁。2)钢筋笼接长时,两节保持顺直,搭接长度符合设计要求。

3.3　清孔

1)在清孔排渣时,必须注意保持孔内液面高度,防止塌孔。

2)不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。

3.4　灌注水下混凝土

1)导管提升不能过猛,防止导管被拉断,同时也防止将导管提离混凝土面,造成断桩事故。2)灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械。如用外接电源时,应准备发电机一台,发生故障时立即调换。3)在灌注过程中,孔内泥浆从孔口溢出,应保持流通渠道畅通,防止泥浆乱流。

4　质量要求4.1　成孔质量检验

1)孔的中心位置偏差:群桩,不大于10cm;单排桩,不大于5cm。

2)孔径:不小于设计直径。3)倾斜度:直桩不大于1/100。4)孔深:不小于设计规定。5)孔底沉淀厚度:小于0.3m或小于设计要求。

4.2　成桩质量检验

1)根据水下混凝土灌注记录,检查灌注情况。2)检查预留试块的抗压强度,应不低于设计强度,每根桩不得少于3组。3)桩身混凝土质量检验以无破损法为主,检验桩数应依据设计要求,对于检验可疑的桩,应取岩心检查有无夹泥、断桩等事故。4)单桩垂直承载力检查,应按设计要求进行。

5　结语

采用旋挖钻机成孔,使项目的工期、安全、质量、环保得到了有效的保证,其经济和社会效益均取得很好的效果。

参考文献:

[1]敢　峰,付英林,刘清江.谈钻孔灌注桩施工质量的控制[J].

山西建筑,2004,30(19):76277.

[2]周仲其.钻孔灌注桩施工工艺[J].山西建筑,2004,30(20):612

62.

Construction technology of revolving digging cast2in2place bored pile

L IANG H ai2dong

Abstract:The construction technology and procedure of revolving digging cast2in2place bored pile are introduced in detail.Combined with practical work questions deserving attention in construction and specifications on construction quality are presented.Author points out revolving digging cast2in2place bored pile have good economic and social benefits.

K ey w ords:revolving digging pile,cast2in2place bored pile,construction technology