鉆孔灌注樁施工講義

1、武漢市軌道交通一號(hào)線二期工程區(qū)間橋梁及車站土建第四標(biāo)段鉆孔灌注樁施工講義中國(guó)十五冶武漢輕軌項(xiàng)目經(jīng)理部二OO七年七月一、工程概況武漢市軌道交通一號(hào)線二期工程四標(biāo)段正線長(zhǎng)1.751km、出線長(zhǎng)0.58 km，含一個(gè)舵落口高架車站。起訖樁號(hào)：正線WK3+519WK5+270，出線DCK0+00DCK0+576.97。四標(biāo)段線路從額頭灣站起至舵落口站止（含舵落口站），線路沿里程前進(jìn)方向于東西湖大道及工農(nóng)路布設(shè)。本標(biāo)段基礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁，樁端為中密密實(shí)狀態(tài)粉細(xì)砂、中砂、卵礫石夾中粗砂等壓縮性低、承載力較高的土層，樁徑.81.8m。地貌上屬長(zhǎng)江左岸I級(jí)階地及漢江左岸I級(jí)、級(jí)階地，擬建工程沿線場(chǎng)地以道路為主

2、，地形較為平坦。主要地層有沖積粘土和粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層，局部夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，承載力特征值fak=80130KPa，壓縮模量Es=27MPa。中下部粉細(xì)砂、中砂、中粗砂夾卵礫石、卵礫石夾中粗砂層，承載力特征值fak=180700KPa，壓縮模量Es=1528MPa。強(qiáng)風(fēng)化中風(fēng)化，承載力特征值fak=4001300KPa，天然濕度極限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fak=0.722.1Mpa。地下水較豐富，水位埋深0.53.1m。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。二、主要工程量主要工作內(nèi)容：鉆孔灌注樁成孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土灌注等。主要工程量清單 工程分段

3、樁基孔徑（m）數(shù)量（根）總長(zhǎng)（m）體積（m3）舵落口站Ø0.88364182.97Ø1.252412541538.89Ø1.58420742.20小計(jì)4020382464.06出線Ø1.0482226174741Ø1.25838447100Ø1.5838467824小計(jì)642994289665主線Ø1.25703211.53939.11Ø1.51678664.515303.67Ø1.88312793.54小計(jì)2451218820036.32全合同3491722025397.03三、主要施工方法及工藝流程

4、1、工藝選擇 本工程我部主要采用履帶式旋挖鉆機(jī)，其工作原理是：利用鉆機(jī)上自帶大功率液壓動(dòng)力產(chǎn)生回轉(zhuǎn)扭矩，通過(guò)伸縮插接式鉆桿帶動(dòng)底部旋挖斗一起轉(zhuǎn)動(dòng)切削土體，切削下來(lái)的土體裝滿旋挖鉆斗時(shí)，可以及時(shí)、快捷地將鉆斗提出孔底，將土直接卸置專用翻斗車內(nèi)運(yùn)至碴土堆放點(diǎn)，再重新下入孔內(nèi)切削土體。該類鉆機(jī)與GPS15反循環(huán)鉆機(jī)相比，具有如下優(yōu)越：（1）移位方便。該鉆機(jī)通過(guò)履帶可自行移動(dòng)，而GPS15型鉆機(jī)移位需用吊車，因此施工分布零散的橋樁時(shí)可大大節(jié)省輔助時(shí)間。（2）扭矩大。該鉆機(jī)最大扭矩可達(dá)17.2T.M，而GPS15型鉆機(jī)扭矩僅為1.7T.M，增大了10倍，因此鉆進(jìn)時(shí)不懼怕地下障礙物，尤其是遇復(fù)雜地層（礫石

5、、卵石）時(shí)，可輕松穿過(guò)，不致發(fā)生憋車、埋鉆、卡鉆等孔內(nèi)事故，同時(shí)鉆進(jìn)速度可大大提高。（3）下鉆具方便、快捷，使用五節(jié)伸縮式鉆桿，提、下鉆具方便，機(jī)械化程度高，不必人工加鉆桿，因此成孔時(shí)間短。效率相當(dāng)于34臺(tái)GPS15型鉆機(jī)。（4）使用旋挖鉆斗，可直接將切削下來(lái)的土體裝入鉆斗，從孔底取出，減少泥漿使用量，這樣一方面可以避免大量使用泥漿易造成施工現(xiàn)場(chǎng)泥濘不堪現(xiàn)象，另外也可以減少泥漿排污量，減少費(fèi)用。（5）施工質(zhì)量有保證。與GPS15型鉆機(jī)相比，成孔速度快，因此可以減少孔壁泥皮過(guò)厚及孔壁土體疏松造成的樁側(cè)摩阻力降低，做到優(yōu)質(zhì)高效施工。施工工藝流程如圖：各項(xiàng)準(zhǔn)備工作砼檢驗(yàn)與供應(yīng)挖泥漿池測(cè)量定位鋼材檢驗(yàn)

6、架設(shè)泥漿泵及輸送管線埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位，居中配制泥漿制鋼筋籠泥漿輸送入孔鉆進(jìn)成孔校深一次清孔排棄廢漿下置鋼筋籠籠檢驗(yàn)下灌漿導(dǎo)管檢查導(dǎo)管二次清孔測(cè)量沉渣砼灌注商品砼進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制試塊拔出護(hù)筒清除余渣空孔回填成 樁移至下樁鉆孔灌注樁工藝流程圖2、鋼護(hù)筒埋設(shè)：（1）以樁測(cè)量點(diǎn)為中心，用風(fēng)鎬人工挖出比設(shè)計(jì)樁徑大0.2m-0.3m，深1.21.5m圓坑，用鋼釬插檢1.5m，確認(rèn)其下無(wú)障礙物或塊狀建筑垃圾。（2）鋼護(hù)筒應(yīng)保證同心圓，內(nèi)徑大于設(shè)計(jì)樁徑100mm，護(hù)筒中心偏差不大于50mm，護(hù)筒高1.2m-1.5m，筒頂高出地面0.20.3m。（3）采用十字中心吊錘法校正護(hù)筒，達(dá)到要求后，即用粘性土對(duì)稱均勻地投入護(hù)

7、筒與周圍土間隙中，逐層搗實(shí)，以確保護(hù)筒埋設(shè)穩(wěn)固。 3、鉆機(jī)就位旋挖鉆機(jī)自行移位，鉆機(jī)履帶須座落在堅(jiān)實(shí)的地面，保證鉆機(jī)開(kāi)動(dòng)后不發(fā)生傾斜滑動(dòng)，鉆機(jī)定位準(zhǔn)確，鉆頭中心與護(hù)筒中心的允許偏差不得大于50mm。開(kāi)孔前，工地技術(shù)員負(fù)責(zé)會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師對(duì)機(jī)械設(shè)備的安裝就位進(jìn)行檢查，符合要求后，由監(jiān)理工程師簽發(fā)開(kāi)孔通知書(shū)。施工班組接到開(kāi)孔通知書(shū)后方可開(kāi)鉆施工。4、旋挖鉆成孔鉆進(jìn)鉆進(jìn)過(guò)程中，旋挖機(jī)鉆桿要保持垂直狀態(tài)，嚴(yán)格控制垂直度在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。反循環(huán)鉆進(jìn)過(guò)程中，保持鉆機(jī)塔架頭部滑輪組、回轉(zhuǎn)器與鉆頭始終在同一鉛垂線上。旋挖鉆孔選用筒式鉆頭，要保證鉆頭適當(dāng)?shù)母叨?，以保證鉆具保徑和導(dǎo)向性良好。保證鉆頭切削刃鋒利

8、。加壓盡可能采用底部配重加壓，以保證鉆頭的垂直性。緩慢加壓，平穩(wěn)提速，忌忽高忽低。操作的機(jī)班長(zhǎng)要掌握地層資料，精確控制換層時(shí)的鉆進(jìn)參數(shù)。成孔質(zhì)量是成樁質(zhì)量的關(guān)鍵。鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速2545轉(zhuǎn)/分，鉆壓10100KN，隨時(shí)補(bǔ)充泥漿，保證泥漿高出地下水位2m以上，防止垮孔。旋挖鉆孔要合理控制起下鉆時(shí)速度，避免機(jī)動(dòng)壓力和抽吸力對(duì)孔壁的影響。根據(jù)地層的性質(zhì)選用鉆頭型式和鉆頭水路，減少孔內(nèi)重復(fù)破碎。鉆頭刃角磨損嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊加強(qiáng)。鉆孔施工中要嚴(yán)防孔口掉物，若孔內(nèi)塊石多，不易破碎，應(yīng)下入撈渣鉆頭取出。泥漿是鉆孔灌注樁的血液，用好泥漿是保障成孔順利的關(guān)健，保持樁孔不坍、不縮，尤其對(duì)較厚的填土及砂層中更要采用

9、優(yōu)質(zhì)泥漿，以保證混凝土灌注不超方，另外，鉆進(jìn)的效率也取決于泥漿的性能。施工中做好現(xiàn)場(chǎng)泥漿的配置、排污、更換工作，設(shè)專人進(jìn)行泥漿管理，隨時(shí)跟蹤、檢查循環(huán)池內(nèi)泥漿比重、粘度，以確保鉆進(jìn)需要。對(duì)于固相含量過(guò)高，比重、粘度超過(guò)規(guī)定值，不宜稀釋處理的廢漿應(yīng)及時(shí)排運(yùn)出場(chǎng)外，廢漿用密封罐車外運(yùn)排放。泥漿性能要求（按鐵路標(biāo)準(zhǔn)）泥 漿比重粘度（S）含砂量（%）旋挖鉆進(jìn)過(guò)程1.101.2018244清孔完成之后1.031.10172025、一次清孔樁深達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，停止鉆進(jìn)，進(jìn)行一次清孔。一次清孔工作宜在鉆進(jìn)工作完成待樁孔靜置一段時(shí)間并檢查沉碴厚度后進(jìn)行，以保證一次清孔的效果。因一次清孔目前采取的是掏碴清孔，所

10、以提醒并要求施工隊(duì)在掏碴時(shí)鉆機(jī)操作須小心控制，不要超挖。清孔完成后，將主要數(shù)據(jù)記錄清楚，對(duì)監(jiān)理進(jìn)行報(bào)檢。6、鋼筋籠安裝（1）成形的鋼筋籠應(yīng)平臥堆放在孔口附近的平整干凈的地面上，其堆放不宜超過(guò)3層。（2）采用汽車吊吊裝安設(shè)鋼筋籠。吊裝速度要快，盡量減少樁底沉碴厚度。鋼筋籠下置前，由項(xiàng)目部值班質(zhì)檢（技術(shù)）員及監(jiān)理工程師進(jìn)行實(shí)地檢查驗(yàn)簽后，方準(zhǔn)吊放入孔。（3）鋼筋籠的下置成型鋼筋籠吊放、運(yùn)輸、安裝，應(yīng)采取預(yù)防變形措施，不得在其運(yùn)送中變形。按順序逐節(jié)垂直吊焊，上下節(jié)鋼筋籠各主筋應(yīng)對(duì)準(zhǔn)校正。鋼筋籠安裝入孔后，應(yīng)保持垂直狀態(tài)。避免碰撞孔壁，緩慢下入，若中途遇阻不得強(qiáng)行下放（可適當(dāng)轉(zhuǎn)向起下）。如果仍無(wú)效果，

11、則應(yīng)起籠掃孔后重新下入。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，并采取與鋼護(hù)筒焊接相連的措施防止在灌注水下混凝土中下落或被混凝土頂托上升。 7、二次清孔導(dǎo)管放置完成，再次測(cè)量沉碴厚度，沉碴超標(biāo)則進(jìn)行二次清孔。二次清孔采取正循環(huán)方式。沉碴厚度檢測(cè)合格后，對(duì)監(jiān)理報(bào)檢。 8、水下混凝土灌注本工程使用商品混凝土。施工中每根樁隨機(jī)制作砼試塊一組，每車隨機(jī)抽測(cè)混凝土坍落度一次，檢驗(yàn)混凝土質(zhì)量?；炷了鹿嘧⒆⒁庖c(diǎn)： （1）下導(dǎo)管過(guò)程中要加“O”型密封圈，防止漏水。 （2）導(dǎo)管下入后應(yīng)盡快接好泥漿循環(huán)管接頭，進(jìn)行第二次清孔，待沉渣符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后，方可進(jìn)行砼灌注施工。 （3）首斗灌注必須加隔水塞（球），

12、未加隔水塞（球）不得灌注。 （4）導(dǎo)管提離孔底200400mm，以保證隔水塞（球）順利推出為準(zhǔn)，其后正常埋管深度不得小于2.0m，最大埋深不宜超過(guò)6米。 （5）灌注時(shí)勤提動(dòng)，反插導(dǎo)管，沖搗水下砼，助其密實(shí)。（6）專人作好灌注記錄，及時(shí)測(cè)量和反映灌注高度和埋管深度，技術(shù)員指導(dǎo)灌注。樁砼頂面超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.6m，灌注四小時(shí)內(nèi)，挖去部分超灌樁頭，樁砼頂面超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.20.3m，及時(shí)回填、平整樁孔。（7）根據(jù)24個(gè)孔的灌注情況，及時(shí)調(diào)整鉆頭出刃、泥漿性能，控制樁砼充盈系數(shù)符合要求。鉆孔灌注樁成孔驗(yàn)收主要允許誤差檢測(cè)表序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目允許偏差備注1樁孔平面位置<50mm2孔深設(shè)計(jì)規(guī)定孔底沉淀厚度摩

13、擦樁300mm設(shè)計(jì)要求端承樁100mm4樁孔傾斜度<15孔徑設(shè)計(jì)孔徑6泥漿相對(duì)密度1.031.107粘度1720s8含砂率<2四、常遇質(zhì)量問(wèn)題及防治處理方法（1）坍孔 防治處理方法：護(hù)筒周圍用粘土填封緊密；鉆進(jìn)中及時(shí)添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂、松散土層時(shí)，適當(dāng)加大泥漿密度，不要進(jìn)尺過(guò)快，空轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；輕度坍孔時(shí)，加大泥漿密度和提高水位；嚴(yán)重坍孔時(shí)，用粘土泥漿投入，待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進(jìn)。（2）鉆孔偏移（傾斜）防治處理方法：安裝鉆機(jī)時(shí)，要對(duì)導(dǎo)桿進(jìn)行水平和垂直校正，檢修鉆孔設(shè)備，如鉆桿彎曲，及時(shí)調(diào)換，遇軟硬土層應(yīng)控制進(jìn)尺，低速鉆進(jìn)；偏斜過(guò)大時(shí)，填入石子、粘土重新鉆進(jìn)，控制

14、鉆速，慢速上下提升、下降，往復(fù)掃孔糾正；如有探頭石，宜用鉆機(jī)鉆透，用沖孔機(jī)時(shí)用低錘密擊，把石塊打碎；傾斜基巖時(shí)，投入石塊，使表面略平，用錘密打。 （3）流砂 防治處理方法：使孔內(nèi)水壓高于孔外水位0.5米以上，適當(dāng)加大泥漿密度；流砂嚴(yán)重時(shí)，可拋入碎磚、石、粘土用錘沖入流砂層，做成泥漿結(jié)塊，使其成堅(jiān)厚孔壁，阻止流砂涌入。 （4）不進(jìn)尺 防治處理方法：加強(qiáng)排渣，重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿密度，加大配重；糊鉆時(shí)，可提出鉆頭，清除泥塊后，再施鉆。 （5）鉆孔漏漿 防治處理方法：適當(dāng)加稠泥漿或倒入粘土慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，或在回填土內(nèi)摻片石，卵石，反復(fù)沖擊，增強(qiáng)護(hù)壁、護(hù)筒周圍及底部接縫，用土回填密實(shí)，

15、適當(dāng)控制孔內(nèi)水頭高度，不要使壓力過(guò)大。 （6）鋼筋籠偏位、變形、上浮 防治處理方法：鋼筋過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)分2-3節(jié)制作，分段吊放，分段焊接或設(shè)加勁箍加強(qiáng)；在鋼筋籠部分主筋上，應(yīng)每隔一定距離設(shè)置混凝土墊塊或焊耳環(huán)控制保護(hù)層厚度，樁孔本身偏斜、偏位應(yīng)在下鋼筋籠前往復(fù)掃孔糾正，孔底沉渣應(yīng)設(shè)置換清水或適當(dāng)密度泥漿清除；灌注混凝土?xí)r，應(yīng)將鋼筋籠固定在孔壁上或壓??；混凝土導(dǎo)管應(yīng)埋入鋼筋籠底面以下1.5米以上。 （7）吊腳樁 防治處理方法：做好清孔工作，達(dá)到要求立即灌注混凝土；注意泥漿密度和使孔內(nèi)水位經(jīng)常保持高于孔外水位0.5米以上，施工注意保護(hù)孔壁，不讓重物碰撞，造成孔壁坍塌。（8）粘土上層縮頸、糊鉆 防治處理方法：除嚴(yán)格控制泥漿的粘度增大外，還應(yīng)適當(dāng)向孔