旋挖樁施工課件

排樁施工旋挖鉆灌注樁施工概述旋挖鉆機：是利用伸縮鉆桿傳遞扭矩并帶動回轉(zhuǎn)鉆斗、短螺旋鉆頭或其他作業(yè)裝置進行干、濕鉆進、逐次取土（巖屑）、反復循環(huán)作業(yè)成孔的一種專用機械設(shè)備。旋挖鉆機鉆頭：起掘進作用，鉆滿一桶泥，提上來甩掉再鉆下一桶，重復操作到達一定深度。旋挖鉆機主要由主機、鉆桿和鉆頭三部分組成。主機：主要有履帶式、步履式、汽車式等，目前常見的是履帶式主機。鉆桿：旋挖鉆機鉆進時，為了使鉆具擺脫拆卸和擰接的麻煩而采用伸縮式鉆桿，其斷面有方形和圓形兩種。伸縮式鉆桿可以分為摩擦式鉆桿（在鉆進過程中利用鉆桿內(nèi)、外節(jié)間的摩擦鍵之間的摩擦來傳遞鉆進壓力的一種鉆桿）和機鎖式鉆桿（在鉆進過程中利用鉆桿上的機鎖點和機鎖鍵之間的咬合來傳遞鉆進加壓力的一種鉆桿）兩大類，目前國內(nèi)外的旋挖鉆機一般均采用內(nèi)鎖定式伸縮鉆桿。摩擦式鉆桿具有操作簡便，在同一主機上使用可實現(xiàn)更大鉆深（比機鎖桿層多）的優(yōu)點，但靠摩擦力向鉆具傳遞主機提供的壓力，下壓力較小，不適合鉆進硬地層。機鎖式鉆桿抗扭能力大，向鉆具傳遞壓力大，無傳壓損失，適合鉆硬地層。鉆桿鉆頭：可分為螺旋鉆頭、直螺旋鉆頭、筒式取芯鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭、液壓抓斗和擴底鉆頭。雙門鉆頭適用地層范圍較寬，單門鉆頭只是用于大直徑的卵石及硬膠泥。螺旋鉆頭根據(jù)鉆進地層不同,短螺旋鉆頭分為嵌巖短螺旋鉆頭和土層短螺旋鉆頭兩類。按其頭部結(jié)構(gòu)形式分，短螺旋鉆頭又可分為錐頭短螺旋鉆頭和平頭短螺旋鉆頭。一般情況，嵌巖短螺旋鉆頭多為錐頭形式，土層短螺旋鉆頭多為平頭形式。錐頭短螺旋鉆頭根據(jù)錐頭結(jié)構(gòu)形式的不同和鉆頭導程的多少又可分為單錐單螺旋鉆頭、雙錐單螺旋鉆頭以及雙錐雙螺旋鉆頭3種。嵌巖短螺旋鉆頭所用切削具為頭部鑲焊有鎢鈷硬質(zhì)合金的截齒，主要用于鉆進風化基巖、膠結(jié)性較好的卵礫石地層及永凍土層。土層短螺旋鉆頭所用切削具為耐磨合金鋼斗齒或斗齒加截齒，主要用于鉆進地下水位以上土層、砂土層和粒徑不大的礫石層。螺旋鉆頭系列：2.旋挖鉆斗旋挖鉆斗主要用來鉆進較軟的第四紀地層，還可用于鉆孔清渣。旋挖鉆斗根據(jù)底部結(jié)構(gòu)不同可分為單底板土層鉆斗和雙底板撈砂鉆斗，進土口分為單口和雙口。根據(jù)鉆斗筒體直徑和鉆機類型及其所鉆地層鉆斗設(shè)計有直筒和錐筒，底板的開合機構(gòu)可設(shè)計為公母鉤開合機構(gòu)和矛頭開合機構(gòu)。針對地層情況制定不同的斗齒焊接角度。鉆斗的筒體及底板均采用強度高、耐磨性能好的合金Mn板制作。根據(jù)鉆進不同地層，切削具可設(shè)計為耐磨合金鋼鏟式直斗齒和旋轉(zhuǎn)斗齒、子彈頭截齒以及斗齒與截齒混裝3種形式。單底鉆頭雙底鉆頭適合鉆進粘性地層及膠結(jié)性強的地層適合鉆進砂土層及膠結(jié)性差的卵礫石層桶式鉆頭3.筒式取芯鉆頭常見的有兩種：截齒筒鉆（適用于中硬基巖和卵礫石），牙輪筒鉆（適用于堅硬基巖和大漂石）。在筒式取芯鉆的兩大類鉆頭中，又有帶取芯裝置和不帶取芯裝置之分，主要取決于取芯的難度。因為牙輪取芯鉆頭主要用于硬巖鉆進，且鉆取的環(huán)狀面積大，如果有條件的還可以通過在鉆頭部分加裝反循環(huán)機構(gòu)進行反循環(huán)鉆進，以提高鉆進效率。4.擴底鉆頭旋挖成孔灌注樁宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、軟巖及風化巖等巖土層。旋挖鉆機常規(guī)鉆進工藝靜漿護壁鉆孔全護筒鉆孔鉆干孔造壁鉆孔（提前注漿處理孔壁）旋挖成孔灌注樁按成孔方法可分為：干作業(yè)旋挖成孔灌注樁；濕作業(yè)旋挖成孔灌注樁；套管護壁作業(yè)旋挖成孔灌注樁；復合工藝旋挖成孔灌注樁。干作業(yè)旋挖成孔：不使用穩(wěn)定液護壁，直接采用旋挖鉆具成孔的一種工法。濕作業(yè)旋挖成孔：采用旋挖鉆具成孔、穩(wěn)定液護壁的一種工法。套管護壁作業(yè)旋挖成孔：使用套管跟進對易坍塌、易縮徑地層進行護壁，采用旋挖鉆具成孔的一種工法。旋挖鉆灌注樁成孔旋挖成孔灌注樁作業(yè)地面應(yīng)堅實平整,作業(yè)過程中地面不得下陷，工作坡度不得大于3.5%；地面不能滿足旋挖鉆機接地比壓要求時，應(yīng)采取鋪設(shè)路基板、硬化地面等措施滿足要求。旋挖成孔灌注樁護筒埋設(shè)應(yīng)滿足要求；護筒內(nèi)徑宜大于鉆頭直徑200mm～300mm，鋼護筒的直徑誤差應(yīng)小于10mm。護筒下端宜設(shè)置刃腳。多節(jié)鋼護筒連接宜采用焊接。焊接接頭應(yīng)滿足強度、剛度、及防漏的要求，必要時可焊接加肋筋。護筒頂端高出地面不宜小于0.3m；鉆孔內(nèi)有承壓水時，護筒頂端應(yīng)高出穩(wěn)定后的承壓水位1.5m。護筒埋設(shè)時，應(yīng)確定鋼護筒的中心位置。護筒的中心與樁位中心偏差不得大于50mm，護筒傾斜度不得大于1％。護筒就位后，應(yīng)在四周對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實，夯填時應(yīng)防止護筒偏斜移位。護筒制備與埋設(shè)1、護筒埋設(shè)應(yīng)準確、穩(wěn)定，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm；

2、護筒一般用10-15mm鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑20-40cm，其上部宜開設(shè)1-2個溢漿孔；

3、護筒的埋設(shè)深度：黏性土不小于1m，砂類土不小于2m。作用：保護孔口、定位導向，維護泥漿面，防止塌方。按施工平面布置圖要求建立泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿循環(huán)設(shè)施及防護泥漿池沉淀池成孔鉆進注意事項不論孔內(nèi)有無地下水和表層土質(zhì)如何，均需設(shè)置表層護筒，護筒至少需高出地面30cm。在表層護筒插入到預(yù)定深度以前，均需使用鉆頭的鉸刀。為防止鉆斗內(nèi)的土砂掉落到孔內(nèi)而使穩(wěn)定液性質(zhì)變壞或沉淀到孔底，斗底活門在鉆進過程中始終應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)。必須控制鉆斗在孔內(nèi)的升降速度。因為如果快速地上下移動鉆斗，那么水流將以較快的速度由鉆斗外側(cè)和孔壁之間的空隙中流過，導致沖刷孔壁；有時還會在上提鉆斗時在其下方產(chǎn)生負壓而導致孔壁坍塌，所以應(yīng)按孔徑的大小和土質(zhì)情況來調(diào)整鉆斗的升降速度。灌注樁鉆孔施工中泥漿的作用

護壁作用，防滲、防水帷幕。以孔內(nèi)高于地下水位的泥漿的側(cè)壓力平衡孔壁土壓力和孔周圍水壓力，抵抗孔周圍水滲入孔內(nèi)，維持孔壁穩(wěn)定。

鋼筋籠制作及安裝鋼筋籠制作與安裝允許偏差鋼筋籠的吊放應(yīng)對準孔中心，避免碰撞孔壁，應(yīng)緩慢垂直自由下放，兩節(jié)鋼筋籠孔口對接時應(yīng)從垂直兩個方向校正鋼筋籠垂直度，對接接頭宜采用幫條焊或搭接焊，鋼筋籠就位后應(yīng)立即固定?；炷林苽浼肮嘧τ诟勺鳂I(yè)成孔，灌注混凝土前應(yīng)再次檢查孔底，確保孔底干凈無虛土等雜物。灌注混凝土應(yīng)采用串筒或?qū)Ч?，串筒或?qū)Ч芟驴诰嗫椎撞灰舜笥?.0m；擴底樁灌注混凝土時，第一次應(yīng)灌到擴底部位的頂面，隨即振搗密實；灌注樁頂以下5m范圍內(nèi)混凝土時，應(yīng)隨灌注隨利用插入式振動器搗密實，每次灌注高度不得大于1.5m。樁頂宜超灌0.3m以上，確保樁頂質(zhì)量。對于濕作業(yè)成孔，灌注混凝土前應(yīng)再次檢查孔底，若沉渣厚度超標應(yīng)二次清孔，合格后應(yīng)立即灌注混凝土。水下灌注混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定：水下灌注混凝土配合比應(yīng)通過試驗確定，混凝土必須具備良好的和易性；坍落度宜為180～220mm；水泥用量不應(yīng)少于360kg/m3，當摻入粉煤灰時水泥用量可不受此限。水下灌注混凝土的含砂率宜為40％～50％，并宜選用中粗砂；粗骨料可選用碎石或卵石，粗骨料的最大粒徑應(yīng)小于40mm，且不得大于鋼筋間距最小凈距的1/3。水下灌注混凝土宜摻緩凝劑、減水劑等外加劑。導管使用應(yīng)符合下列規(guī)定：導管接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭，導管接頭處外徑應(yīng)至少比鋼筋籠內(nèi)徑小100mm以上；對于直徑大于1.0m的樁，導管直徑不宜小于250mm；接頭導管的分節(jié)長度可視工藝要求確定，宜配備長度0.5m～1.0m短節(jié)，底管長度不宜小于4m。整套導管在使用前應(yīng)進行試壓試驗，試水壓力可取為0.6～1.0MPa。導管應(yīng)居中下放，兩節(jié)導管連接應(yīng)安裝密封橡膠圈。每次灌注后應(yīng)對導管內(nèi)外清洗干凈，并宜對接頭涂抹黃油進行養(yǎng)護。施工機械

施工過程主要的機械設(shè)備有旋挖鉆機、鉆頭、泥漿泵,導管,鉆桿,電焊機、鋼筋切割機、冷軋調(diào)直機,汽車吊（一般50t）、60型挖掘機、推土機,水準儀、全站儀等。

施工工藝及特點工藝流程：旋挖鉆機就位→開口→埋設(shè)護筒→鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開鉆→當鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時提升出孔外→旋挖鉆機旋回開啟鉆頭活門，將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上→關(guān)上鉆頭活門，旋挖鉆機旋回到原位，鎖上鉆機旋轉(zhuǎn)體→放下鉆頭→鉆孔完成，清孔并測定深度→放入鋼筋籠和導管→進行混凝土灌注→拔出護筒并清理樁頭沉淤回填，成樁。施工特點：成孔須用泥漿,并在孔口安置套管護壁，施工倒渣時撞擊噪聲較大、無振動；機具設(shè)備復雜造價較高，須采用水下澆筑技術(shù)(使用水下抗?jié)B混凝土),裝卸移動快速，施工準備工作少，工效高，施工成本相對較高,成孔直徑可達1.5～3m，成孔深度為70～90m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)及橋梁樁基施工的要求。施工工藝1.泥漿制備2.護壁泥漿再生處理3.埋設(shè)護桶4.鉆孔定位5.鉆進成孔6.孔底沉渣控制7.鋼筋籠制作，吊放8、安裝導管;安放前認真檢查導管，保證它有良好的密封性。試驗水壓為1Mpa，不漏水的導管方可使用。導管直徑、長度應(yīng)與孔深配套（距孔底0.3-0.4m左右）；全部下入孔內(nèi)后，應(yīng)放到孔底，以便核對導管長度及孔深，然后提起0.3-0.4m，在灌注混凝土前，用塞子封堵漏斗口。下放導管時，絲扣或螺栓要對正、扣緊，不要碰撞鋼筋籠，導管直徑300mm，標準節(jié)長3m，調(diào)整長度0.5m、1.5m、2.0m各一節(jié)。9、斷樁的預(yù)防措施:首先混凝土配合比嚴格按照有關(guān)水下混凝土的規(guī)范要求配制，并經(jīng)常測試坍落度，防治導管堵塞；鋼筋籠主筋搭接要焊平，以免提升導管時掛住鋼筋籠；提撥導管時要經(jīng)過測算，防止導管脫離混凝土面；澆筑混凝土前應(yīng)使用經(jīng)過檢漏的導管；澆筑混凝土要連續(xù)澆筑，供應(yīng)混凝土不得中斷時間過長。注意事項在實際澆灌混凝土過程中，經(jīng)常檢查導管埋置深度.混凝土灌注必須連續(xù)進行，中間不得間斷?；炷翝仓?yīng)做混凝土強度試塊，每根樁留設(shè)一組標養(yǎng)試塊，試塊應(yīng)保養(yǎng)好，達到一定強度后立即拆模送往養(yǎng)護室標準養(yǎng)護；混凝土施工完畢后，及時收集混凝土出廠合格證、混凝土強度報告。樁基檢測樁基小應(yīng)變檢測樁基超聲波檢測鉆孔灌注樁施工事故與預(yù)防鉆孔灌注樁施工中常遇到的事故如下：塌孔吸鉆鉆孔傾斜縮徑超方卡鉆鉆不進斷鉆桿塌孔泥漿塌孔：①泥漿比重過低，孔壁支撐壓不足塌孔；②泥漿比重過大，擴散速度快，地層遇水松散、剝落塌孔；③泥漿PH值大于11，泥漿膠體變?yōu)閼腋∫憾謱悠鸩坏阶o臂作用塌孔；④泥漿位偏低塌孔；⑤泥漿材料不對塌孔；⑥護臂周邊土松動漏漿塌孔；⑦地下洞穴造成漏漿塌孔；⑧底層漏漿嚴重而塌孔；⑨泥漿補充不及時而塌孔。涌水塌孔：①承壓水壓力被釋放而造成涌水塌孔；②漲潮造成涌水塌孔。支撐破壞塌孔：地下河沖塌孔壁大型機械對有振動流動性地層的振動造成塌孔操作塌孔：①提放鉆速度過快塌孔；②鉆進速度過快塌孔；③鉆機轉(zhuǎn)速過高塌孔；④泥漿擾動塌孔；⑤冒鉆塌孔；⑥形成抽吸活塞塌孔；⑦對不準孔心撞擊塌孔。吸鉆吸鉆的種類：①流塑粘土吸鉆；②膨脹土吸鉆；③鉆孔冒鉆吸鉆；④鉆斗在粘土中靜止時間太長吸鉆；⑤鉆具結(jié)構(gòu)不合理吸鉆。預(yù)防措施：①選好或改造鉆具；②掃孔；③不準冒鉆，不準在粘土中停留時間太長；④有流塑粘土和膨脹土時，提鉆速度不宜過快。鉆孔傾斜產(chǎn)生原因：①鉆桿豎直度不夠；②軟硬互層鉆具選擇不合理；③沒有預(yù)測和處理地下洞穴；④沒有清除孔壁探頭石預(yù)防措施：①常常觀察水平儀，糾正鉆桿傾斜；②在軟硬互層選擇平頭鉆具、雙進土口鉆斗，避免產(chǎn)生鉆孔導向傾斜；③有地下溶洞時要采取填充溶洞或加設(shè)護筒等防止鉆孔傾斜的措施；④有探頭石要采取兩步鉆進法，即先松動再取土。超方產(chǎn)生原因：①主機晃動嚴重；②鉆具選用不合理；③泥漿配比與土質(zhì)不符造成孔壁泥皮脫落；④泥漿比重過大造成局部塌孔；⑤操作原因：a、提放鉆速度過快水流沖掉泥皮；b、鉆速過快，破壞了泥皮與孔壁土的結(jié)合而脫落；c、沒有采取減少泥漿對孔壁擾動的措施而使泥皮脫落。能造成超方的原因都能造成塌孔。預(yù)防措施：①選擇穩(wěn)定的主機；②在砂性大的土質(zhì)，要增加泥皮強度和粘度；④操作方式要因土質(zhì)而異?？ㄣ@產(chǎn)生原因：①石子或砂子卡在巖石和鉆筒中間②鉆齒嵌入巖縫預(yù)防措施：①選擇合理鉆具結(jié)構(gòu)②在鉆經(jīng)砂質(zhì)土層進入巖層時要采取相應(yīng)措施，特別是套管或旋壓護筒鉆經(jīng)此處必須采取相應(yīng)措施③在鉆進泥質(zhì)膠結(jié)強風化硬巖時，不要采取長鉆齒，為不堵賽后角可在齒與鉆底間加導板鉆不進種類：①粘土硬鉆不進；②粘土打滑鉆不進；③松散土層滑鉆不進；④各種巖層鉆不進產(chǎn)生原因：①鉆壓不足；②鉆具選擇不合理；③打滑；④鉆壓過大；⑤中心鉆選擇不合理預(yù)防措施：①合理選擇掘進角；②調(diào)整刀頭覆蓋率；③根據(jù)土質(zhì)選擇鉆齒；④根據(jù)土質(zhì)粒徑選擇鉆具進土口大?。虎葶@進粘土時用破壞再生粘土粘性的方法處理打滑，鉆進巖層時要通過選擇鉆齒改變鉆壓等方式處理打滑；⑥在松軟土層鉆壓過大會造成鉆斗托底而鉆不進；⑦鉆進能力差的中心鉆頂?shù)狡洳荒茔@進地層會造成鉆不進斷鉆桿產(chǎn)生原因：①鉆桿與主機扭矩不匹配；②在松散漂石、塊石層鉆進方法不得當；③卸土方法不得當；④使用小扭矩鉆桿鉆進時轉(zhuǎn)速過高預(yù)防措施：①注意鉆桿與主機扭矩匹配；②注意鉆桿與主機轉(zhuǎn)速匹配；③鉆進松散漂石、塊石層時要兩步進行，先用螺旋鉆松動