無循環(huán)鉆孔灌注樁工法PPT課件

1、 前言 1.0.1 隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的大力發(fā)展，無循環(huán)鉆孔灌注樁（旋挖樁）施工被廣泛應(yīng)用到高速公路、鐵路、城市道路、工業(yè)和民用建筑等各個領(lǐng)域。旋挖樁工藝在我國是近幾年才推廣使用的一種先進的樁基施工工藝，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、路橋和大型建筑的樁基施工。近幾年，在青藏鐵路、北京地鐵、奧運場館、首都機場新航站樓等大型工程的施工中，旋挖樁高效、環(huán)保、效率高的優(yōu)勢得到公認。 1.0.2旋挖樁技術(shù)被譽為“綠色施工工藝”，在我國有很好的發(fā)展前景，進口旋挖機正大量涌入我國市場，而我國同類產(chǎn)品的開發(fā)尚處于初期階段，未來幾年將處于急速發(fā)展的上升和成熟時期。今天，我國正處在一個大發(fā)展時期，是公路橋梁、鐵路、水利、城

2、市建設(shè)等各種工程建設(shè)急需大量的樁工機械設(shè)備，從其發(fā)展的速度來看，旋挖鉆機的市場需求量還是比較大的。 1.0.3 武漢京冶地基基礎(chǔ)公司自2000年以來已承接多項采用該技術(shù)的工程項目，施工灌注樁4000余根，取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。為進一步推廣無循環(huán)鉆孔灌注樁（旋挖樁）技術(shù)的應(yīng)用，在結(jié)合以往施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，特編制本施工工法。 第1頁/共24頁2 工法特點 2.0.1在相同的地層中，旋挖鉆機的成孔速度是轉(zhuǎn)盤鉆機的5-10倍。成孔速度快，最快能達到1m/min，與傳統(tǒng)的循環(huán)鉆機相比優(yōu)勢明顯，這樣有效的保證了工程進度，節(jié)省了工期，減少了施工投入。 2.0.2施工效率高、成樁質(zhì)量可靠、泥漿排放量

3、?。ㄅc傳統(tǒng)鉆孔灌注樁相比）。 2.0.3 施工時無振動，避免擾動已施工的樁和對臨近建筑物產(chǎn)生的不良影響。 2.0.4樁長可達65m，可發(fā)揮樁身全長的摩擦阻力作用，并具有很好的端承作用。第2頁/共24頁3 適用范圍 3.0.1 適用范圍廣，無循環(huán)鉆孔灌注樁適用于穿越填土、粘性土、粉土、砂土、碎（礫）石土層、風化巖層以及地質(zhì)情況復雜、夾層多、起伏變化較大的軟質(zhì)巖層。 3.0.2單樁承載力要求高的道路橋梁、工業(yè)和民用建筑。 3.0.3 可適用于深基坑支護工程排樁施工。 3.0.4 可適用于對噪音、振動和泥漿污染要求嚴格的場地施工。第3頁/共24頁4 工藝原理 4.0.1采用旋挖鉆機成孔，根據(jù)不同的地

4、質(zhì)情況及地下水位埋深，有泥漿護壁和干作業(yè)成孔工藝。 4.0.2 泥漿護壁旋挖鉆機成孔，在旋挖鉆機取土過程中同時向孔內(nèi)注入泥漿維持孔壁穩(wěn)定。 4.0.3成孔后安放鋼筋籠、二次清孔、澆注混凝土成樁。 4.04工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗，利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥漿支護的情況下就可以實現(xiàn)干法施工，即使在地層需要泥漿護壁的情況下，泥漿也只起支護作用，鉆削中的泥漿含量相當?shù)停@使污染源大大減少，改善了施工環(huán)境，成孔效率大大提高。第4頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點5. 1 施工工藝流程圖第5頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點 5.2流程標準

5、： 5.2.1 測量放線，樁位放設(shè)偏差1cm,并第二人復測樁位無誤后方可開挖。 5.2.2 每根樁均應(yīng)安鋼護筒，護筒應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置： 1.根據(jù)地質(zhì)情況和地下水位情況以及孔內(nèi)泥漿高度的需求確定鋼護筒的安設(shè)深度，鋼護筒的最小長度不宜小于4.0m； 2.鋼護筒應(yīng)采用10mm16mm 厚鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆孔直徑100 mm，上部應(yīng)對稱設(shè)二個溢漿孔口； 3.鋼護筒起吊時應(yīng)采用鋼扁擔，埋設(shè)應(yīng)準 確穩(wěn)固，護筒中心和樁位中心偏差應(yīng)小于50 mm，護筒安設(shè)垂直度偏差應(yīng)不大于0.5%。 5.2.3旋挖鉆機施工進場，應(yīng)保證安全作業(yè)，必要時先墊設(shè)能保證其安全的鋼板或路基板。第6頁/共24頁 5 施工工藝流程及

6、操作要點 5.2流程標準： 5.2.1 測量放線，樁位放設(shè)偏差1cm,并第二人復測樁位無誤后方可開挖。 5.2.2 每根樁均應(yīng)安鋼護筒，護筒應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置： 1.根據(jù)地質(zhì)情況和地下水位情況以及孔內(nèi)泥漿高度的需求確定鋼護筒的安設(shè)深度，鋼護筒的最小長度不宜小于4.0m； 2.鋼護筒應(yīng)采用10mm16mm 厚鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆孔直徑100 mm，上部應(yīng)對稱設(shè)二個溢漿孔口； 3.鋼護筒起吊時應(yīng)采用鋼扁擔，埋設(shè)應(yīng)準 確穩(wěn)固，護筒中心和樁位中心偏差應(yīng)小于50 mm，護筒安設(shè)垂直度偏差應(yīng)不大于0.5%。 5.2.3旋挖鉆機施工進場，應(yīng)保證安全作業(yè)，必要時先墊設(shè)能保證其安全的鋼板或路基板。 5.2.4

7、泥漿制備 1、泥漿質(zhì)量的好壞直接影響到樁工程質(zhì)量。泥漿配置是保證樁基工程質(zhì)量的技術(shù)關(guān)鍵。根據(jù)工程地質(zhì)情況，工程采用潛水鉆機，購買鵬潤土和黃土造漿，作為護壁材料。第7頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點 2、成孔過程中的泥漿指標 粘土層：泥漿比重1.1左右，粘度16-22S，含砂率90-95%； 粉土及砂層：泥漿比重1.15-1.25左右，粘度19-25S，含砂率90-95%； 新制備泥漿性能指標及檢驗方法序號項目性能指標檢驗方法1比重1.1-1.15泥漿比重計2粘度22-25s500ml-700ml漏斗法3含砂率95%量杯法5失水量30ml/30min失水量儀6泥皮厚度1-3mm/30mi

8、n失水量儀第8頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點 5.2.5 旋挖鉆機應(yīng)配備成孔和清孔用的泥漿及漿池（箱），在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中應(yīng)采取提高泥漿比重、摻入鋸木、摻入增粘劑提高泥漿粘度維持孔壁穩(wěn)定的措施。泥漿制備的能力應(yīng)大于鉆孔時的泥漿需求量，每臺套鉆機的泥漿儲備量應(yīng)不少于單樁體積的兩倍。 5.2.6 達到鉆孔深度時，應(yīng)采用清孔鉆頭清孔。清孔后孔底500 mm以內(nèi)泥漿比重應(yīng)小于1.25，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。 5.2.7 鋼筋籠制作、安裝同鉆孔灌注樁施工。 5.2.8 根據(jù)每根樁的成孔深度進行導管長度配置；安裝完導管后，端承樁沉渣厚度不宜大于50 mm，磨擦端承樁和端承磨

9、擦樁不宜大于100 mm；磨擦樁不宜大于200 mm。采用后壓漿技術(shù)時，經(jīng)試后沉渣厚度可適當放寬。應(yīng)根據(jù)不同的孔深和樁徑選擇正循環(huán)或反循環(huán)進行澆注混凝土前的二次清孔。 5.2.9 水下澆注的混凝土的含砂率宜為40%45%，坍落度宜為180 mm220 mm，水泥用量不少于360kg/m3 ，中粗砂、粗骨料應(yīng)采用連續(xù)級配。當導管直徑為300 mm時，粗骨料最大粒徑應(yīng)小于40 mm，當導管直徑為250 mm時，粗骨料最大粒徑應(yīng)小于30 mm。 5.2.10 導管使用前應(yīng)試拼裝和試壓，試水壓力為0.6MPa1.0Mpa。每次澆注完混凝土應(yīng)及時對導管內(nèi)外進行清洗，使用前應(yīng)檢查是否有水泥漿塊附著在導管內(nèi)

10、壁。使用隔水栓應(yīng)有良好的隔水性能，保證順利排出。隔水栓宜采用和樁身混凝土同強度等級的細石混凝土，并用布包裹成與導管內(nèi)徑相同的細石混凝土塞。第9頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點 5.2.11 首次澆注混凝土時，應(yīng)有足夠的混凝土儲備量，確保導管首次埋入混凝土面的深度不小于1.2 m。 5.2.12 導管埋深宜為4 m6 m， 嚴禁導管提出混凝土面，應(yīng)設(shè)專人同步測量導管埋入混凝土面以下的深度差，填寫水下澆注混凝土的動態(tài)記錄。水下澆注混凝土必須連續(xù)進行，對澆注過程中的一切故障均應(yīng)記錄備案，并及時采取有效措施處理（如水下接樁等措施）。 5.2.13 樁頂混凝土的超灌高度：對樁徑不大于1200 m

11、m的樁，超灌高度為1倍的樁徑且不小于0.8 m，對樁徑大于1200 mm的樁，超灌高度應(yīng)大于0.7倍樁徑且不小于1.0 m。 5.2.14 二次清孔后應(yīng)立即澆注混凝土，樁身混凝土必須現(xiàn)場留有試件，對單樁和兩樁承臺下的樁以及直徑大于1 m的樁，每根樁應(yīng)現(xiàn)場留有一組試件，且每臺班不得少于一組，每組三件。第10頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點 5.3、施工注意事項： 5.3.1 成孔過程中隨時檢查與校正旋挖機的垂直度防止孔斜。 5.3.2對成孔過程中塌孔、漏漿等情況發(fā)生時，應(yīng)停機處理，采取相應(yīng)措施后再挖。 5.3.3 隔水栓的選擇，從施工的方便、可靠性和經(jīng)濟性隔水栓對樁身的影響等方面綜合考慮

12、，細石混凝土隔水栓是有較好的可操作性。 5.3.4 澆注砼過程中，全程控制砼的和易性，坍落度，對樁身完整性有決定性影響 5.3.5 導管埋深控制在4 m6 m，且樁徑較大的樁取大值，樁徑小的樁取小值。埋深太淺易斷樁，太深易堵管。 5.3.6 對于樁頂標高在自然地面下較深的樁，樁頂混凝土標高控制測量時，測錘重量不小于4kg且要不同位置多次測量，避免樁頂標高達不到設(shè)計標高而補樁，或灌得太高造成浪費。第11頁/共24頁 5 施工工藝流程及操作要點 5.4 主要的安全技術(shù)措施： 旋挖鉆機重量大機架較高，設(shè)備較昂貴，保證其安全作業(yè)是及為重要的 5.4.1 旋挖鉆機施工時，應(yīng)保證安全作業(yè)，必要時先墊設(shè)能保

13、證其安全的鋼板或路基板。 5.4.2 成孔前和每次提出鉆頭時，應(yīng)檢查鉆頭號和鉆桿連接銷子、鉆頭門連接銷子以及鋼絲繩的狀況，并清除鉆頭上的土渣。 5.4.3 旋挖鉆機成孔應(yīng)采用跳挖方式；鉆具倒出的渣土與鉆樁孔口的最小距離應(yīng)大于6 m， 并應(yīng)及時清除。根據(jù)鉆進速度應(yīng)同步補充泥漿，保持所需泥漿面的高度不變。 5.4.4 及時回填成樁后頂部空洞。 5.5 成品保護 5.5.1 成樁后在養(yǎng)護時間內(nèi)禁止重型車輛輾壓。 5.5.2 土方開挖時避免反鏟碰撞樁身。 5.5.3 鑿除樁頂浮漿必須采用人工鑿除，嚴禁采用機械破除。 5.5.4對于有后壓漿的樁在未壓漿前要對壓漿管進行保護。 第12頁/共24頁6 材料與

14、設(shè)備 6.1 材料 6.1.1混凝土、鋼筋、膨潤土。 6.1.2所用材料均應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求。 6.2設(shè)備 6.2.1旋挖機、經(jīng)緯儀、水準儀、泥漿泵（含送漿系統(tǒng)）、護筒、電焊機、反鏟、運土反斗車、與用電功率相配各種規(guī)格電纜、導管、天地斗、吊車、泥漿攪拌機（機具數(shù)量據(jù)工作量而具體定）第13頁/共24頁7 質(zhì)量控制 7.0.1 質(zhì)量檢驗按建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202-2002和建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 7.0.2 施工時應(yīng)及時做好施工記錄，控制好混合料坍落度、樁位偏差，及時做好樁體試塊。 7.0.3 常見的施工質(zhì)量問題防治（見表7.0.3） 第1

15、4頁/共24頁 7 質(zhì)量控制表7.0.3常見的施工質(zhì)量問題防治 問題主要原因處理方法樁孔傾斜場地不平將地面處理平整，鋪設(shè)鋼板或路基箱挺桿不豎直調(diào)整挺桿垂直度鉆頭上下土層軟硬不均減輕鉆壓、控制鉆進速度。鉆桿不直更換或校正鉆桿塌孔泥漿指標不符合要求調(diào)整泥漿指標泥漿補充不及時邊挖邊及時注入泥漿，保持泥漿面在護筒下30cm鉆桿提升速度太快形成負壓合理的調(diào)整鉆桿提升速度，保證孔壁穩(wěn)定斷樁和縮徑導管脫離砼面保證導管在砼中埋深4m6m，嚴禁將導管提升脫離砼面砼和易性差，塌落度小嚴格控制灌注砼的和易性和塌落度，杜絕使用不符合要求的砼砼骨料級配不合格造成堵管調(diào)整骨料的級配 樁端或樁頂空芯導管埋深太深，導致管內(nèi)砼

16、離析保證合理的導管埋深深度，一般埋深為46m第15頁/共24頁8 安全措施 8.0.1 特殊工種操作人員必須持證上崗，嚴格遵守操作規(guī)程，不得擅離工作崗位。 8.0.2 施工所用的安全防護用品、用具齊全有效；機械、工具符合安全要求。施工人員按規(guī)定著裝和使用防護用品、用具。 8.0.3 加強設(shè)備的運行維護管理，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，消除事故隱患，保證安全生產(chǎn)。 8.0.4 施工用電符合規(guī)范要求，電纜線路必須按要求埋地或架空敷設(shè)，避免機械損傷和介質(zhì)腐蝕；電器設(shè)備必須完好。 8.0.5 高空作業(yè)時必須系安全帶、穿防滑軟底鞋；患有高血壓、恐高癥、心臟病等高處不適癥者嚴禁上機架作業(yè)。 8.0.6 在暴風雨、大

17、雪、雷雨天氣應(yīng)停止施工；六級以上大風時，應(yīng)加纜繩保護鉆機機架。 8.0.7 受工程影響的建（構(gòu)）筑物，應(yīng)采取適當措施加以保護。第16頁/共24頁9環(huán)保措施 9.0.1 易于引起粉塵的細料或松散料應(yīng)覆蓋運輸，施工中應(yīng)避免水泥、粉煤灰等揚撒。 9.0.2 廢水、廢油應(yīng)集中收集處理，減小對水體、土壤的污染。 9.0.3 使用機械設(shè)備時，要采取適當措施減少噪聲、廢氣等的污染。 9.0.4 對駛出施工現(xiàn)場的車輛應(yīng)進行沖洗，避免攜帶泥土。 第17頁/共24頁10 效益分析 10.0.1 施工效率高、質(zhì)量容易控制、工程造價較高。 10.0.2 可以施工其他工程機械無法完成的超深度、大直徑的灌注樁。 10.0.3 施工噪音低、無振動和泥漿污染小。第18頁/共24頁11 應(yīng)用實例 武漢京冶地基基礎(chǔ)公司自2000年以來已承接多項采用該技術(shù)的工程項目，施工灌注樁4000余根，取得了良好的經(jīng)濟效益與社