2022年全套管RCD鉆孔樁基施工技術(shù)及質(zhì)量控制精選文檔

1、全套管 R.C.D 鉆孔樁基施工技術(shù)及質(zhì)量掌握1 概述全套管 R.C.D 鉆孔樁施工是全套管施工法與 R.C.D 巖盤深基礎(chǔ)工法的結(jié)合, 全套管施工法在國(guó)外稱為貝諾特施工法,采納的邊沖抓鉆進(jìn),邊跟進(jìn)套管護(hù)壁的施工方法；R.C.D 巖盤深基礎(chǔ)工法使用反循環(huán)巖石基礎(chǔ)鉆機(jī)鉆入硬巖的施工方法,利用鉆機(jī)的合金鉆頭及液壓裝置磨碎巖石、利用中心鉆桿吸出破裂的碎石；兩者結(jié)合可以滿意污泥質(zhì)土層、堆填區(qū)、 垃圾土等松散地層的鉆進(jìn)和需要破裂硬質(zhì)巖層的深基礎(chǔ)嵌巖樁施工要求；澳門輕軌 C370項(xiàng)目樁基礎(chǔ)采納該工法進(jìn)行施工,很好地解決了回填建筑垃圾層易塌孔、市區(qū)泥漿制備環(huán)境污染嚴(yán)峻、鉆入巖層深達(dá)十幾米、 嵌入硬巖 4m的

2、施工難題, 整體質(zhì)量掌握良好；2 工程概況 澳門輕軌 C370 仔口岸段為城市輕軌高架橋,線路全長(zhǎng)3.07km,樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為深基礎(chǔ)嵌巖樁基、四根樁基構(gòu)建群樁承臺(tái),方形墩柱,上部結(jié)構(gòu)為節(jié)段式預(yù)制梁,體外預(yù)應(yīng)力張拉,橋面設(shè) 置混凝土行車軌道；依據(jù)地質(zhì)資料揭示,施工區(qū)域所處位置是以前填海工程地 段,地層從上至下為：回填層、海洋沉積層、砂質(zhì)污泥夾帶花崗 巖質(zhì)地、中等風(fēng)化的粗?；◢弾r,其中回填層多為建筑垃圾,厚 度達(dá) 22m以上,地層連續(xù)性、穩(wěn)固性差,地質(zhì)情形非常復(fù)雜；1 / 8 樁基分為直徑 1.2m、嵌巖深度 3.6m 和直徑 1.5m、嵌巖深度4m兩種,設(shè)計(jì)持力層為級(jí)以上微、中風(fēng)化巖,基巖完整取芯

3、率（TCR）須大于 85%,基巖之單軸抗壓強(qiáng)度 （UCS）須不少于 25MPa,實(shí)際基巖單軸抗壓強(qiáng)度在80150MPa；樁基長(zhǎng)度 30-100m,實(shí)際鉆入巖石深度 3.8-16.7m ,施工難度很大；3 全套管 R.C.D 反循環(huán)施工特點(diǎn)全套管法利用液壓搓管機(jī)將5cm壁厚鋼套管搖動(dòng)壓入土層直至基巖面, 利用管壁支撐土體, 套管同時(shí)起到 RCD鉆機(jī)工作平臺(tái)和鉆桿定位導(dǎo)向作用；不會(huì)造成孔壁坍塌, 同時(shí)不需要泥漿護(hù)壁,防止了泥漿池占地開(kāi)挖、泥漿外運(yùn)處理等泥漿造成的環(huán)境污染問(wèn)題、成孔垂直度掌握良好、孔底沉渣清理較為潔凈,特殊適合污泥、回填區(qū)及地層連續(xù)性、穩(wěn)固性差的復(fù)雜地質(zhì)情形,在垃圾處理要求嚴(yán)格,環(huán)保

4、要求高的城市施工具有較大優(yōu)勢(shì)；R.C.D 反循環(huán)鉆機(jī)利用液壓合金頭部研磨破裂巖石,適合入巖深度大、 強(qiáng)度較高的嵌巖樁施工,特殊是嵌巖部分可以擴(kuò)孔成不同角度的大樁頭是其他工法不能滿意的,該施工工藝在海外、港澳臺(tái)等地應(yīng)用非常廣泛；4 全套管法施工工藝 4.1 鉆孔樁施工主要設(shè)備鉆孔樁主要設(shè)備為：搓管機(jī)、80t 履帶吊機(jī)、蜆式?jīng)_抓斗、韓國(guó) R.C.D 反循環(huán)鉆機(jī)、 空氣壓縮機(jī)、 5cm壁厚鋼套管、 導(dǎo)管等；4.2 鉆孔工藝流程2 / 8 場(chǎng)地預(yù)備樁基測(cè)量定位搓管機(jī)就位下首節(jié)鋼套管抓出泥土跟進(jìn)中間套管并抓土直至硬質(zhì)巖層RCD 反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)基底擴(kuò)孔至設(shè)計(jì)角度（如設(shè)計(jì)需要） 清孔驗(yàn)收及垂直度測(cè)試下

5、放鋼筋籠邊澆筑混凝土邊提升鋼套管樁基 質(zhì)量測(cè)試；4.3 分部施工質(zhì)量掌握要點(diǎn) 4.3.1 場(chǎng)地預(yù)備； 第一對(duì)施工區(qū)域場(chǎng)地進(jìn)行平整,土質(zhì)疏松地段回填砂礫石壓實(shí)處理,必要時(shí)鋪設(shè) 2cm厚鋼板, 保證施工區(qū)域內(nèi)履帶吊、 混凝土運(yùn)輸車等重型設(shè)備行走安全；同時(shí) RCD反循環(huán)鉆機(jī)、鋼套管、搓管機(jī)等重達(dá)70 噸以上,安裝吊運(yùn)同樣需要堅(jiān)實(shí)的地基基礎(chǔ)； 其次搓管機(jī)工作時(shí)地面受較大反力,特殊是套管深化地下后摩擦力增大,假如基礎(chǔ)處理不合格很簡(jiǎn)單造成基礎(chǔ)下陷、套管傾斜；因此利用在樁基樁身周邊澆筑 15cm厚鋼筋混凝土做為搓管機(jī)基礎(chǔ),混凝土與設(shè)計(jì)樁身邊緣留置 20cm間隙；4.3.2 測(cè)量定位埋置鋼套管； 首節(jié)套管平面

6、位置是成樁樁位精度掌握的關(guān)鍵, 現(xiàn)場(chǎng)利用全站儀精確放設(shè)樁中心點(diǎn)位,用彩色噴漆畫出樁身位置；為防止樁位破壞移位,設(shè)置十字護(hù)樁,中心交匯處即為樁中心； 搓管機(jī)就位, 使搓管機(jī)卡盤中心與樁中心重合,吊起首節(jié)鋼套管對(duì)位樁中心放入搓管機(jī)卡盤內(nèi)部,夾緊卡盤固定鋼套管； 搓管機(jī)通過(guò)左右兩側(cè)回轉(zhuǎn)油缸的反復(fù)推動(dòng)使套管轉(zhuǎn)動(dòng),首節(jié)鋼套管頭部帶有合金刃腳,套管旋轉(zhuǎn)時(shí)切割土層,加壓使套管在搓管機(jī)搖動(dòng)下順當(dāng)沉入土層；3 / 8 首節(jié)套管固定后必需進(jìn)行平面位置及垂直度復(fù)測(cè)和精調(diào)工作,確保套管對(duì)位精確、 管身垂直；平面位置利用全站儀測(cè)量套管左中右三點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo),依據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)與實(shí)際管身偏差進(jìn)行管位的調(diào)整；垂直度就利用全站儀觀測(cè)豎

7、向管壁外緣是否在同始終線,如有偏差依據(jù)實(shí)際偏差情形微調(diào)搓管機(jī)扶正油缸使套管垂直；套管搖入過(guò)程中利用水平尺測(cè)量管身是否垂直, 協(xié)作掉線法加以幫助； 在套管兩側(cè)安設(shè)三腳吊架,吊架高度 2-3m,中心吊掛垂球,通過(guò)觀測(cè)套管側(cè)壁與垂球線之 間距離大小來(lái)調(diào)整套管豎向角度,以滿意套管垂直度要求；4.3.3 沖抓泥土, 接入后續(xù)套管直至硬巖基面；首節(jié)鋼套管 埋入之后, 開(kāi)頭利用履帶吊協(xié)作蜆式?jīng)_抓斗抓取管內(nèi)泥土,提升蜆式?jīng)_抓斗至距離泥土表面約4-5m 高度,使用吊機(jī)快放功能迅速使抓斗下落, 利用抓斗的自重和沖力沖抓泥土；沖抓做業(yè)時(shí)吊車手要留意觀看連接抓斗的鋼絲繩下放距離,運(yùn)算泥土面到套管底的距離, 該距離不得

8、小于 1.5 倍管徑； 過(guò)度超挖會(huì)造成在套管底部下方土層不穩(wěn)形成塌陷,灌注混凝土?xí)r會(huì)有較大超方,塌方嚴(yán)峻甚至?xí)斐蓾仓r(shí)混凝土面下降過(guò)大形成斷樁；蜆式?jīng)_抓斗抓土是在肯定高度下使抓斗作自由落體運(yùn)動(dòng),利用較大的自重形成大的沖力貫入土層, 提升吊索使頭部夾片回扣夾緊土體,繼而提取出管外； 因此需要使用吊車的快放功能,該功能可以在空載或輕載工況下快速放繩使吊鉤自由下放；國(guó)內(nèi)型號(hào)的部分吊車出于操作安全性考慮, 防止操作中誤碰或違章操作造成重載快放出現(xiàn)安全事故, 將快放功能取消； 因此在設(shè)備選型時(shí)肯定要留意確4 / 8 認(rèn)履帶吊車必需具備快放功能；套管連接是否堅(jiān)固、 拆卸是否簡(jiǎn)便至關(guān)重要, 特殊是在混凝土

9、灌注過(guò)程中需要提升導(dǎo)管并拆除套 管,拆除時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就造成混凝土澆注中斷時(shí)間超出答應(yīng)值會(huì)造成 斷樁；因此鋼套管能否順當(dāng)拆除是混凝土澆筑效率和澆筑質(zhì)量的 關(guān)鍵,為使鋼套管既拆裝便利快捷又能保證鋼套管在大扭力作用 下的連接穩(wěn)固性,鋼套管的連接不挑選焊接而使用 12 個(gè)螺旋鎖扣件鏈接, 套管之間設(shè)置定位銷,使套管精確對(duì)位并承擔(dān)旋轉(zhuǎn)時(shí)剪力,錐形環(huán)焊接在套管上,套管對(duì)接之后,使用六角扳手扭緊 承托環(huán), 鎖緊套管； 因此在套管搖入前要認(rèn)真檢查錐形環(huán)及承托 環(huán)絲扣是否完好, 有損壞的準(zhǔn)時(shí)更換； 在連接鎖緊過(guò)程中對(duì)位要 精確,不能強(qiáng)行擰入,造成無(wú)法正常拆卸,套管拆除時(shí)發(fā)覺(jué)無(wú)法 正常拆卸要堅(jiān)決處理, 利用氧焊割除,

10、 不能造成混凝土中斷時(shí)間 過(guò)長(zhǎng)；砂質(zhì)層地質(zhì)鉆孔需要留意“ 涌砂” 現(xiàn)象的發(fā)生,以免擾動(dòng) 四周土層,如有“ 涌砂” 現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)保持套管中水位高于地下水 位,在水中連續(xù)進(jìn)行鉆掘, 以保持地層穩(wěn)固；4.3.4 R.C.D反循環(huán)鉆機(jī)就位鉆入硬巖直至終孔高程；套管沉到較硬巖面并且抓斗無(wú)法連續(xù)抓入時(shí),就需要 R.C.D 反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行鉆巖作業(yè)；R.C.D 反循環(huán)鉆機(jī)利用動(dòng)力頭供應(yīng)的液壓動(dòng)力扭動(dòng)鉆桿并帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn), 依靠滾刀鉆頭俗稱“ 菠蘿頭” 與巖石摩擦鉆進(jìn),破裂后的巖石經(jīng)由中空鉆桿上升通過(guò)壓送軟管排出至地面儲(chǔ)水槽中；R.C.D 反循環(huán)鉆機(jī)能夠隨時(shí)提取孔底的巖樣,觀看巖層實(shí)際情形,與超前鉆探比對(duì)精確判定入

11、巖位置和終孔巖樣要求；鉆桿接頭每5 / 8 隔 12m設(shè)置定位導(dǎo)向環(huán), 導(dǎo)向環(huán)比鋼護(hù)筒直徑稍小,可以保證在 鉆進(jìn)時(shí)鉆桿不發(fā)生扭曲破舊和入巖部分的孔身垂直；鉆孔深度的 精確測(cè)量方法通過(guò)運(yùn)算鉆桿長(zhǎng)度推算和通過(guò)中空鉆桿直接測(cè)量 兩種方式,在鉆進(jìn)時(shí)每次接長(zhǎng)鉆桿都要求具體記錄鉆桿長(zhǎng)度用以 推算實(shí)際入巖深度, 當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)巖面時(shí)利用測(cè)繩從中空鉆桿位置 直接測(cè)量孔深；4.3.5 清孔垂直度測(cè)試； 鉆孔完成后移走 R.C.D 反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行清孔作業(yè), 采納氣舉反循環(huán)清孔方法,下放到孔底, 在鋼導(dǎo)管底端內(nèi)部壓入空氣,將氣管與鋼導(dǎo)管同時(shí) 孔底的沉渣在壓力差作用下通過(guò)導(dǎo)管排入沉渣池；清孔做業(yè)完成后, 由監(jiān)理工程師對(duì)孔

12、深進(jìn)行檢查簽證, 并提取水樣確認(rèn)清孔質(zhì)量；然后進(jìn)行垂直度測(cè)試（ Koden）,測(cè)試采納 Koden 超聲波孔壁檢測(cè)儀進(jìn)行,對(duì)成孔的孔徑、垂直度等給出具體的檢測(cè)報(bào)告；4.3.6 鋼筋籠吊裝；鋼筋籠提前運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),利用 25 噸汽車吊將鋼筋籠垂直吊起放入孔內(nèi),兩節(jié)鋼筋籠之間用 U型鎖碼機(jī)械搭接,搭接長(zhǎng)度40D；鋼筋籠內(nèi)安設(shè)一大三小鋼管,用作后期界面取芯及超聲波樁身測(cè)試預(yù)埋管；鋼管之間搭接必需緊密不漏水,鋼管連接假如采納焊接要嚴(yán)格防止將鋼管焊穿,造成水泥漿滲入管內(nèi)將管道堵塞； 在實(shí)際施工中將一大三小鋼管更換為兩大兩小鋼管, 多出的大管可以作為備用管,一旦后期樁底存在缺陷需要處理時(shí)可以采納高壓注漿方

13、法,兩條大管剛好作為進(jìn)漿和出漿通道；鋼筋籠愛(ài)護(hù)層環(huán)向設(shè)置 6 個(gè)“ 飛輪” ,豎向間距 2m,6 / 8 “ 飛輪” 為塑料齒輪狀環(huán)形鋼筋墊圈,籠外緣與鋼套管之間距離符合要求,中心卡在鋼筋上, 使鋼筋 在后期混凝土澆筑時(shí), 鋼套管提升不會(huì)掛住鋼筋籠造成鋼筋籠上浮或者套管無(wú)法拔出；鋼筋 籠吊裝完成后需進(jìn)行二次清孔,確保孔底無(wú)沉渣；4.3.7 澆筑水下混凝土； 導(dǎo)管在使用前要做氣密性測(cè)試,導(dǎo) 管間連接緊密、拆裝便利；首批混凝土方量要經(jīng)過(guò)精確運(yùn)算,保證導(dǎo)管埋置深度不小于1.5m；由于澳門輕軌對(duì)樁底混凝土與巖層連接緊密性要求較高,交界面不答應(yīng)有沉渣及混凝土離析現(xiàn) 象；初期采納常規(guī)的剪球法直接灌注首批混

14、凝土樁基界面顯現(xiàn)不 同程度離析, 為此對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化特殊在首批混凝土澆筑前 剪球法灌注 2 方 B50水泥凈漿, 使樁底及導(dǎo)管內(nèi)充盈水泥漿,隨后再正常灌注首斗混凝土,此方案有效防止了混凝土直接與導(dǎo)管內(nèi)水接觸沖刷造成界面離析,交界面離析現(xiàn)象排除；隨后連續(xù)灌注后續(xù)混凝土,隨著混凝土面的提升,逐節(jié)提升和拆除導(dǎo)管、鋼套管；施工時(shí)必需精確填寫混凝土澆筑記錄表,精確記錄導(dǎo)管和鋼套管每一節(jié)長(zhǎng)度和組合次序,具體測(cè)量每車混凝土上上升度、導(dǎo)管埋置深度、 鋼套管埋置深度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；必需保證導(dǎo)管埋置深度 2-6m；鋼套管的拆除必需保證頂端鋼套管提升拆除后,鋼 套管埋深仍舊在 6m以上為佳,套管埋置深度也不能過(guò)深否就套 管提升困難； 澆筑過(guò)程中認(rèn)真查看混凝土澆注速度與孔內(nèi)水上升 速度是否一樣、 每車混凝土理論與實(shí)際上上升度是否一樣、鋼套管提升后混凝土面下降高度是否合理、7 / 8 導(dǎo)管內(nèi)是否進(jìn)水等關(guān)鍵環(huán)節(jié),一有反常立刻停止?jié)仓檎揖売刹?zhǔn)時(shí)處理以保證施工質(zhì) 量；混凝土面實(shí)測(cè)值上升至設(shè)計(jì)高度時(shí)仍需連續(xù)灌注混凝土,使最終完成面超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高不小于 密實(shí)；1m,保證設(shè)計(jì)樁頭位置混凝土4.3.8 樁基質(zhì)量檢測(cè)；