旋挖式钻孔灌注桩方案

1、 《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；

2、《建筑地基基础工程质量验收规范》（GBJ50202-2002）；

3、 《地基处理技术规范》DBJ08-40-94；

4、《岩土工程勘察报告》

5、 《南宁“绿城.国际村”三期工程图》；

二、工程概况

1、工程概况

拟建的南宁“绿城.国际村”三期工程位于南宁市仙胡开发西区，建筑物占地面积为13727平方米，地基处理拟采用商品混凝土钢筋笼桩，场区工程地质勘察由广西华蓝岩土勘察有限公司完成，桩基设计单位广西华蓝设计（集团）有限公司设计。

桩基安全等级为二级，钻孔压灌钢筋砼桩：桩数214根，桩径 800mm，有效桩长约13m，桩端持力层要求进入砂岩③层内3～5倍桩劲或入中风化岩④层内的深度达1倍桩径以上；设计砼强度C25。要求桩孔灌注桩地基处理后地基承载力不小于90Kpa。

本工程所采用的钻孔灌注桩，直径1500mm，为泥浆护壁钻孔灌注桩。编写此施工方案，以指导施工。

三、工艺概述

    钢筋混凝土灌注桩是常用的一种深基础形式。当天然地基上浅基础沉降量过大或基础稳定性不能满足建筑物的要求时，常采用桩基础。随着我国现代化建设事业的迅猛发展，大型基础设施和高层建筑越来越多，荷载越来越大，钢筋混凝土灌注桩就成为最广泛的基础形式。 

    钢筋混凝土灌注桩种类较多，从成孔形式上，有人工成孔和机械成孔之分。在机械成孔中，有长螺旋钻孔、短螺旋钻孔、正反循环回转钻成孔、回转斗钻孔、大锅锥钻孔、冲击式成孔等等工艺。人工成孔、长螺旋钻孔工艺只局限于地下水位以上，且孔深不宜太深的灌注桩中使用。正、反循环成孔，是采用水介质取土成孔的一种工艺，该工艺需要大量的泥浆和水，且必须有足够的泥浆排放场地，很不适合场地狭窄的环境施工，同时大量的泥浆排放容易对周围造成严重的污染；在成孔过程中，泥皮的沉淀厚度不易控制，可造成桩侧摩阻力的降低，有可能极大地影响单桩承载力。大锅锥等成孔工艺，虽然减少了大量泥浆的使用和排放，但施工方法原始，机械化程度低，需要花费大量的人力和时间。

    静态泥浆护壁、旋挖式钻孔工艺是在吸收各种成孔工艺优势的基础上发展起来的一种新型的灌注桩成孔工艺。该工艺由于采用非水介质取土成孔，钻孔出土由钻具直接带出，不依靠泥浆输送，大大减少了泥浆的使用，因而成孔泥皮薄、孔径规矩、桩承载力稳定。同时，钻机的安装比较简单，钻头拆卸方便，机械化程度高，成孔速度快。该工艺污染小、噪音低、振动小，非常适于在市区施工，是灌注桩成孔工艺的发展方向。

    该工艺经过太原、北京、西安、忻州等地的工程实践，已日趋完善和规范，综合效益良好。

四、工艺原理

    静态泥浆护壁、旋挖式钻孔工艺是在螺旋钻孔、回转斗钻孔、大锅锥钻孔工艺的基础上，综合吸收各种成孔工艺优势发展起来的一种新型成孔工艺。由于采用静态泥浆护壁，它使旋挖式钻孔工艺从单纯在地下水位以上土层中使用，发展到地下水位以下土层中使用。

    旋挖式成孔工艺是非水介质取土成孔，钻孔出土由钻头直接带出，不依靠泥浆输送。

    旋挖式钻孔机械的动力头由于机型的不同分别采用内燃机、电动机或液压马达，当动力头为液压马达时，其动力来自悬挂主机发动机。

    旋挖式钻机的钻杆，既有多节连接式钻杆，也有伸缩式钻杆。当采用多节连接式钻杆时，钻具和钻杆的连接为穿人式，钻具可沿着钻杆滚动和爬行，提高了机械化程度。这种连接方式，钻具的拆卸和更换都非常方便。故钻具的形式可根据土层和钻进的需要随时更换。静态泥浆护壁、旋挖式成孔钻机是水介质取土钻机的换代产品。

五、工艺特点

    1．由于采取了非水介质取土，只需要少量泥浆护壁和清孔，大大减少了泥浆的需求和排放，减少了环境污染，降低了施工成本。

    2．伸缩式钻杆的使用，避免了钻杆的频繁装配，减轻了劳动强度，加快了工程进度。

    3．钻孔出土的随出随运，给场地运输带来很大方便，可节省运输费50％，同时节省了工程用水及用电。

    4．钻机的安装比较简单，在施工场地移动比较快捷方便。

    5．由于钻头的拆卸方便，可以根据土层的变化和钻进的需要随时更换钻头，加快了钻进速度，扩大了工艺的适用范围。

6．噪音低、振动小、污染小，非常适于在繁华市区施工。

六、施工方案及施工工艺

施工准备→测量定位→挖孔、护壁→钻孔→成孔质量检测→钢筋笼吊放→放砼溜筒→浇灌砼（随浇随振）

 (二)施工准备

    1．技术准备：

    (1)桩基工程施工图及图纸绘审纪要。

    (2)岩土工程详细勘察报告。

    (3)水泥、砂石、钢筋等材料及其制品的质检报告。

    (4)主要施工机械及其配套设备的技术性能资料

    2．施工场地准备：

    (1)施工前应做好场地平整及压实工作，对于不利于施工机械运行的松软场地应进行坚实处理，雨季施工应做好排水措施。

    (2)在建筑物旧址或杂填土地区施工时，应预先进行钻探并将探明在桩位处的旧基础、石块、废弃障碍物挖掉或采取其他处理措施。

    (3)对于和施工场地相邻的施工管线、危房等采取相应的隔离和保护措施。

    (4)施工测量网的设置。在施工场地设置井字形测量控制桩及水准点，控制点应设在不受桩基施工影响处，设明显标志及保护架，测量控制点应定期复核。

    (5)施工场地设置储浆池一个，容积10m3，高1.5m。沉淀池两个，容积15m3，高1.5m。两个轮换使用，一个进浆沉淀，一个关闸清理，沉淀池进出口设闸门，沉淀池上口应高出造浆池0.5m。

    (6)施工场地设置环形泥浆槽，场地中间再设置若干支槽，形成泥浆循环网络和排水网络，浆池和泥浆槽均应用砖砌筑，池壁和池底用水泥砂浆抹面。

    (7)钢筋笼的堆放。钢筋笼堆放应考虑安装顺序、钢筋笼变形和防止事故等因素，以堆放二层为好，如能合理使用，补强钢筋牢固绑扎，可以堆放二层。

    3．护筒的制作。护筒的规格：短螺钻机因钻头进出孔口的冲击力较大，护筒内径宜比孔径大200mm。护筒用10mm的钢板制作，在护筒的上、中、下各加一道加劲筋，顶端焊两个吊环为起吊用。

(三)施工要点

1．护筒的埋设：护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，须认真埋设。埋设时，先放出桩位中心点，在护筒外1.5m的过中心点的正交十字线上埋设控制桩，然后在桩位外挖出比护筒大60cm的圆坑，深度2.0m，在坑底填筑20cm厚的粘土，夯实，然后将护筒用钢丝绳对称吊放进孔内，在护筒上找出护筒的圆心(可拉正交十字线)，然后通过控制桩放样，找出桩位中心，移动护筒，使护筒的中心与桩位中心重合，同时用水平尺(或吊线坠)校验护筒竖直后，在护筒周围回填含水量适合的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒的偏斜，护筒埋设后，质量员和监理工程师验收护筒中心偏差和孔口标高。

当中心偏差符合要求后，可钻机就位开钻。

2．钻进成孔：在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。在钻进过程中，要根据地层的变化，及时更换不同形式的钻头。注意提升钻头的速度不宜太快速，以造成塌孔或持力层松弛。出土装置是在井口安装轨道，行走平板车，当钻头提出孔口后，将平板车推人钻头下，钻头卸土后，再将平车推离孔口。

3、清孔：用双层底捞砂钻斗，回转钻斗使沉渣进入斗内，反转，封闭斗门。当孔壁泥浆皮沉淀较厚时，可用扫孔钻头上下往复，扫刷孔壁。

    清孔后提出钻头，由质量员和工程监理进行孔径、孔深、垂直度检测，验收合格后，移走钻机，盖好盖板，进行下道工序施工。

5．钢筋笼的吊放：钢筋笼的吊放要对准位置、扶稳、缓慢，避免碰撞孔位，到位后立即固定。钢筋笼的标高定位，可采用锁定式吊杆。将钢筋笼徐徐下放到位，然后将吊杆吊环与护筒绑扎在—起，将钢筋笼固定，同时可防止灌注混凝土时钢筋笼的上浮。

6．导管的安放：钢筋笼吊入固定后，应逐步按下导管。导管的壁厚5mm，直径250mm导管的连接要密封、顺直。导管安放触孔底后，上提300～500mm。

7．二次清孔。当导管安装完毕，灌注混凝土前应再次测量沉渣厚度，沉渣厚度超标时，应进行二次清孔。当孔径小于800mm时，二次清孔采用正循环压浆法即可取得很好的效果；当孔径大于800mm时，采用空吸泵反循环方式、导管空气升液排渣法清孔。

8．水下混凝土的灌注。清孔完毕后，由导管上部塞入隔水塞，塞入深度以临近水为准，当储料斗内的混凝土储量满足剪栓后首次灌注时，即保证导管底端能埋入混凝土中0.8～1.2m时，即可剪栓和开启料仓门。随着不断地灌注，孔内混凝土面的上升，随时提升和拆卸导管，导管底端必须保证埋入管外的混凝土面以下2～3m。

    为了保证混凝土连续灌注，导管不脱离混凝土面，且有一定的埋置深度，要求详细计算混凝土灌注料斗、储料斗及导管的体积，并根据不同的成桩孔径，以此推算每次上拔的高度，避免和禁止导管脱离混凝土面和混凝土灌注的中断。

    第一次混凝土的灌注量必须满足底端能埋入混凝土中0.8～1.2m(按上限考虑)的要求。

    第二次混凝土的灌注量(即以后各次)必须满足导管底端能埋入2～3m的要求，任何情况下不得少于1m的要求。

    第一次(以后各次)的提管高度不大于3m，保证导管底端至少埋入混凝土面以下1m以上，不得产生断桩。在任何情况下，导管的埋深不得大于6m。

    为消除沉渣影响，保证桩顶灌注质量，混凝土的灌注应比桩顶控制标高高出50cm。

    灌注过程中，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写混凝土灌注记录。水下混凝土必须连续灌注施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇筑过程中的一切故障均应记录备案

七、施工力量部署

针对本工程的实际情况，选用三台履带式旋挖钻孔机成孔，砼水下灌注技术成桩，施工设备、人员力量配备如下表：

施工设备配备表

设备机具名称