鉆孔灌注樁導(dǎo)向裝置施工工法

鉆孔灌注樁采用鉆桿導(dǎo)向裝置成孔施工工法

一、前言近年來隨著大型工業(yè)、民用建筑、高層建筑等工程的涌現(xiàn)，鉆孔灌注樁以適應(yīng)性強(qiáng)、承載力大、成本適中、施工簡便等特點成為建筑工程經(jīng)常采用的基礎(chǔ)形式.由于影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量因素很多,稍有不慎就會產(chǎn)生質(zhì)量事故。在對鉆孔灌注樁的的質(zhì)量控制中成孔的質(zhì)量控制尤為重要。在砂土層中由于鉆孔時遇有地層軟硬不均勻、土層呈斜狀分布，鉆頭所受阻力不均，使鉆桿偏位彎曲，使鉆頭、鉆桿中心線不同軸，從而使鉆孔偏斜，造成泥漿護(hù)壁效果差、易縮徑、塌孔；鋼筋籠下放困難或下放后成形質(zhì)量有缺陷；最終影響成樁質(zhì)量。鑒于以上情況，施工中針對鉆孔灌注樁發(fā)生的樁孔偏斜情況設(shè)計了一套導(dǎo)向裝置（雙腰帶鉆頭）的施工方法。二、工法特點鉆孔灌注樁導(dǎo)向裝置(雙腰帶鉆頭）施工，其與其普通鉆孔灌注樁鉆頭相比有以下特點：1、進(jìn)尺速度加快，成孔質(zhì)量可靠在鉆孔灌注樁鉆孔過程中，采用鉆桿導(dǎo)向裝置（雙腰帶鉆頭），從根本上解決了在砂土土層、軟硬不均勻砂土層中因鉆頭方向偏離而導(dǎo)致樁身不垂直的質(zhì)量隱患。特別是復(fù)雜砂土地層中效果尤為明顯。由于雙腰帶鉆頭的扶正導(dǎo)向作用在保證成孔垂直度的同時加快了進(jìn)尺速度.2、利于泥漿護(hù)壁，確保鋼筋籠就位質(zhì)量在鉆孔過程中由于雙腰帶鉆頭比普通錐形鉆頭體積大,使其在旋轉(zhuǎn)過程中與孔壁的接觸面積大大增加。從而加強(qiáng)了泥漿護(hù)壁的效果.同時對鋼筋籠下放的順利完成起到了決定性作用，使鋼筋籠下放后的成形質(zhì)量得到了保證.3、根據(jù)不同土層調(diào)節(jié)進(jìn)尺速度對于沖海積平原類型的土層往往設(shè)計選擇的持力層中帶有圓礫或圓礫層。因此采用雙腰帶鉆頭施工時對于粉砂土、含粘性粉砂土、淤泥質(zhì)粘土層時進(jìn)尺速度可適當(dāng)加快，對于進(jìn)入圓礫層時（考慮到雙腰帶鉆頭阻力較大)應(yīng)放慢進(jìn)尺速度。三、適用范圍本法適用于砂土層、砂土軟硬不均勻土層等地區(qū)的鉆孔灌注樁的施工。四、工藝原理鉆桿導(dǎo)向裝置(雙腰帶鉆頭）施工主要原理是在常規(guī)鉆孔灌注樁鉆頭施工工藝的基礎(chǔ)上，設(shè)置導(dǎo)向裝置（雙腰帶鉆頭）,使鉆桿有較大面積與孔壁面接觸，從而在鉆孔過程中使鉆桿保持垂直度，解決了常規(guī)鉆頭在砂土層及軟硬不均勻土層中鉆孔偏斜樁身不垂直而造成的質(zhì)量隱患。為鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量奠定了基礎(chǔ).如下圖所示：

五、施工工藝流程及操作要點鉆孔灌注樁施工工藝流程：定位放樣→就位對中→成孔→清孔1→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→清孔2→灌混凝土鉆孔灌注樁施工操作要點：1、施工部署根據(jù)工程設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況編制好施工專項方案，各方簽字蓋章后，并經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位確認(rèn)后方可實施。在正式開鉆前必須做好定位、埋設(shè)護(hù)筒、對中、整平等工作，特別是在砂土層施工中泥漿池應(yīng)增設(shè)一個沉淀池，否則會影響泥漿護(hù)壁的效果。雙腰帶鉆頭采用成品鉆頭，然后把普通鉆桿進(jìn)行了改造.鉆頭軸桿尺寸比鉆桿尺寸加大一檔，鋼腰帶、鋼腰帶連接件與軸桿全部采用焊接連接。鉆頭軸桿與螺紋套筒連接處應(yīng)焊上鋼板加勁肋進(jìn)行加強(qiáng)。雙腰帶鉆頭與主鉆桿連接后正式開鉆。在鉆進(jìn)過程中根據(jù)不同土層調(diào)整進(jìn)尺速度，在終孔取得巖樣后,進(jìn)行一次清孔（時間控制在30-60分鐘左右），第一次測沉渣厚度。下鋼筋籠及導(dǎo)管后進(jìn)行二次清孔（時間控制在30分鐘左右，不易過長)，再次測沉渣厚度,這些工作應(yīng)符合設(shè)計要求及施工規(guī)范規(guī)定，最后灌注混凝土.2、雙腰帶鉆頭的設(shè)計雙腰帶鉆頭軸桿長約為1.3—1.5M，直徑為120MM；上下腰帶凈距為700—800MM，鋼板寬為120MM，厚為10MM;上下腰帶的連接鋼板寬為100MM,厚為10MM，共有三條。與鉆頭軸桿連接的螺紋套筒直徑為100MM，連接處采用鋼板加肋。雙腰帶鉆頭的所有連接全部采用電弧焊焊接,對電弧焊的焊接要求較高，不但要求焊條與鋼材相匹配、焊縫飽滿均勻，而且對焊接的環(huán)境也要求在恒溫環(huán)境中進(jìn)行焊接、冷卻，否則易產(chǎn)生脆裂。根據(jù)不同的樁徑，雙腰帶鉆頭的尺寸及鋼板厚度可適當(dāng)調(diào)整,因為在相同的地層中的不同樁徑及不同的地層中相同的樁徑，在鉆孔過程中鉆頭所受到的阻力是不一樣的，為此在確保焊接質(zhì)量的前提下,可根據(jù)實際情況對雙腰帶鉆頭進(jìn)行調(diào)整（當(dāng)樁徑較大時可適當(dāng)增加鋼板厚度）。3、鉆孔灌注樁雙腰帶鉆頭的施工（1）、測量放樣（2)、埋設(shè)護(hù)筒(鋼護(hù)筒采用5MM厚鋼板制成），確保在護(hù)筒埋設(shè)稍有偏差時，保證鉆頭能正確就位，并順利提鉆。在水位低的土層護(hù)筒長度為1。2M，水位較高的土層護(hù)筒長度為2M。原則上保證護(hù)筒進(jìn)入原狀土50CM，并高出地面30CM左右，以確保不小于1M的水頭壓力。（3）、鉆桿對中轉(zhuǎn)盤整平后，在鉆機(jī)平面相互垂直的兩個方向采用經(jīng)緯儀測量主鉆桿的垂直度,確保垂直后安裝雙腰帶鉆頭。安裝鉆頭前應(yīng)仔細(xì)檢查鉆頭的尺寸直徑,安裝后檢查鉆頭與鉆桿連接是否牢固，鉆頭、連接件及鉆桿是否有裂縫等隱患存在。(4）、在砂土地層中，嚴(yán)禁使用清水開孔，應(yīng)配制好比重為1.3—1.4泥漿進(jìn)入泥漿池及孔內(nèi)。同時每臺樁基應(yīng)設(shè)置2個泥漿池，孔內(nèi)循環(huán)的泥漿先進(jìn)入沉淀池沉淀后再流入第二個泥漿池。（5）、在鉆孔過程中，隨時檢查鉆機(jī)平臺的水平度，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時調(diào)整。進(jìn)尺速度可根據(jù)不同土層、樁徑調(diào)整。當(dāng)土質(zhì)塑性較好、樁徑較小，鉆進(jìn)過程中阻力較小時，應(yīng)適當(dāng)加快進(jìn)尺速度。在土質(zhì)塑性較差、圓礫層、軟硬土層交接、樁徑較大，鉆進(jìn)過程中阻力較大時應(yīng)放慢進(jìn)尺速度。應(yīng)特別注意在入巖（進(jìn)入圓礫層）后必須放慢進(jìn)尺速度(做到輕壓慢鉆）,使孔底不全部承受鉆具重力,以減小雙腰帶鉆頭與圓礫層的阻力。當(dāng)發(fā)生卡鉆時不能強(qiáng)行鉆進(jìn)，應(yīng)當(dāng)先上提鉆頭后，再進(jìn)行鉆進(jìn)，否則易造成鉆桿斷裂、掉鉆等質(zhì)量事故.(6）、鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進(jìn)行，不中斷.在鉆孔中因故停鉆時,一是確保有規(guī)定水位及相應(yīng)比重的泥漿，防止塌孔;二是將雙腰帶鉆頭上提2M左右，以防鉆渣沉淀而埋住鉆頭，造成質(zhì)量事故.（7）、由于雙腰帶鉆頭比普通鉆頭體積大、重量大,在升降鉆具時，應(yīng)保證操作平穩(wěn)，鉆頭提升時，防止發(fā)生碰撞護(hù)筒、孔壁及鉤掛護(hù)筒底的現(xiàn)象發(fā)生。(8）、當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計深度，應(yīng)及時停機(jī)。對孔徑、孔深進(jìn)行檢查，自測合格后，報監(jiān)理復(fù)測,同意后開始進(jìn)行一次清孔。1000MM（9)、達(dá)到設(shè)計深度后，開始清孔，測沉渣厚度,符合要求后下放鋼筋籠。(10)、下鋼筋籠。鋼筋籠現(xiàn)場分節(jié)制作，長度根據(jù)實際孔深的樁長確定，保證接頭按50％錯開，同一根鋼筋兩個接頭錯開1000MM以上；鋼筋籠制作好后報監(jiān)理驗收合格后方可使用；鋼筋籠連接采用單面搭接焊，長度為10d，持證上崗，保證焊縫飽滿，長度滿足規(guī)范要求;吊放鋼筋籠，應(yīng)兩邊對稱吊放，確保骨架垂直緩慢下放,控制好鋼筋籠頂標(biāo)高，用兩根吊筋固定在正確的標(biāo)高位置上，保證鋼筋籠骨架不下沉上?。ㄖ饕镐摻罨\不是全籠的樁）。(11)、放導(dǎo)管。根據(jù)孔深配制好相應(yīng)的導(dǎo)管節(jié)數(shù)，保證安裝時一次到位;下放導(dǎo)管時，位置應(yīng)正確，卡口旋緊；導(dǎo)管底與孔底保證有30—50CM左右的空隙（根據(jù)不同的樁徑控制)，防止導(dǎo)管進(jìn)入沉渣中使混凝土無法涌出管外;另避免離孔底太高,使第一斗灌注混凝土無法埋住導(dǎo)管口或?qū)Ч苈裆钐?，泥漿重新涌入導(dǎo)管內(nèi)形成夾泥，影響成樁質(zhì)量。(12)、二次清孔。放好導(dǎo)管后進(jìn)行二次清孔,測沉渣厚度，符合設(shè)計要求報監(jiān)理同意后開始灌注混凝土。（13)、灌注砼?；炷撂涠纫丝刂圃?8CM—22CM;初灌量應(yīng)保證使導(dǎo)管埋入砼中1M以上;根據(jù)樁徑控制拔管速度，埋管深度不宜過小或過大，控制在4—6M之間。六、材料與設(shè)備序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量用途1鉆機(jī)GPS-10臺1鉆孔、成孔2電焊機(jī)BX1臺1焊接鋼筋籠3雙腰帶鉆頭與樁徑相匹配個1鉆孔、成孔4泥漿泵7。5KW臺1循環(huán)泥漿5潛水泵3KW臺1抽水七、質(zhì)量控制鉆孔灌注樁鋼筋籠、成孔質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求。其質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1、表2規(guī)定。表1鋼筋籠質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)序號檢查項目允許偏差（MM)1主筋間距±102鋼筋籠長度±1003鋼筋材質(zhì)檢驗按設(shè)計要求4箍筋間距或螺旋筋螺距±205鋼筋籠直徑±10表2成孔允許偏差及檢測方法序號檢查項目允許偏差（MM）檢測方法1樁徑－50，+50用井徑儀或超聲波檢測2垂直度＜1%測套管或鉆桿或超聲波檢測3孔深+300只深不淺，用重錘測或測鉆桿及套管長度，嵌巖樁應(yīng)確保進(jìn)入設(shè)計要求的嵌巖深度4樁

位1-3根樁、單排樁基垂直于中心線方向和群樁基礎(chǔ)邊樁D≤1000D/6且不大于100基坑開挖前量護(hù)筒，基坑開挖后量樁中心D＞1000100+0.01HD≤1000D/4且不大于150條形樁基沿中心線方向和群樁基礎(chǔ)的中間樁D＞1000150+0.01H支護(hù)樁D/12且不大于1001、建立健全質(zhì)量保證體系必須建立健全質(zhì)量保證體系，并制訂相應(yīng)的措施,確保質(zhì)量保證體系的良好運行。項目部的主要管理人員應(yīng)識廣精干,以責(zé)授權(quán)，盡職盡責(zé).尤其是質(zhì)檢人員，應(yīng)有一定的專業(yè)知識和實際操作技能，熟悉鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制重點.根據(jù)鉆孔灌注樁機(jī)臺的具體數(shù)量情況，對項目部人員進(jìn)行明確分工，責(zé)任到人，各負(fù)其責(zé)。同時制訂必要的操作規(guī)程和質(zhì)量檢查制度,認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”，用制度約束施工人員的行為。通過建立組織、制訂制度、編制計劃、明確責(zé)任等程序和措施,開展全面質(zhì)量管理,確保質(zhì)量保證體系的良性運行。2、嚴(yán)格按照施工方案施工施工前項目經(jīng)理部應(yīng)根據(jù)工程的具體情況、施工機(jī)械和勞動力計劃，編寫詳細(xì)的施工方案，方案應(yīng)有針對性、可操作性,做到切實可行.施工中，將施工方案當(dāng)作一個指導(dǎo)性文件，嚴(yán)格按照施工方案的要求去做，及時解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及時調(diào)整施工方案.通過調(diào)整，選擇合理有效的施工方案，建立以項目總工程師為首、專職質(zhì)檢人員為主、以質(zhì)檢員和施工員為骨干的質(zhì)量管理隊伍，實行逐級檢查逐級簽字制度，將工程質(zhì)量問題消除在萌芽狀態(tài)，確保工程的安全質(zhì)量。3、嚴(yán)格控制施工工序每道施工工序質(zhì)量是形成施工質(zhì)量的必要因素，為達(dá)到“預(yù)防為主"的目的，將工程質(zhì)量從事后檢查轉(zhuǎn)向事前控制,必須加強(qiáng)施工工序的質(zhì)量控制。嚴(yán)格遵守工藝流程，控制工序活動條件的質(zhì)量，檢查工序活動的效果,合理設(shè)置質(zhì)量控制點，及時掌握質(zhì)量動態(tài)，使工序質(zhì)量始終處于良性的受控狀態(tài)。4、抓好施工現(xiàn)場的管理有了項目經(jīng)理,應(yīng)組建強(qiáng)有力的項目經(jīng)理部，最終目標(biāo)就是抓好施工項目的現(xiàn)場管理.施工過程中，搞好各工序之間的控制，進(jìn)行質(zhì)量控制,完善現(xiàn)場檢查和驗收程序，自覺接受監(jiān)理、建設(shè)單位和質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)的監(jiān)督和檢查，確保工程建設(shè)質(zhì)量.5、把握關(guān)鍵環(huán)節(jié)，控制工程質(zhì)量鉆孔灌注樁的成孔質(zhì)量控制是關(guān)鍵，要把握好鉆孔垂直度、泥漿護(hù)壁、清孔等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進(jìn)而控制工程項目的質(zhì)量。工程開工前，針對工程項目的具體特點，對施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)交底、培訓(xùn)，建立崗位責(zé)任制和激勵機(jī)制，提高工作人員的積極性。6、嚴(yán)把工程驗收關(guān)在施工過程中，要嚴(yán)格按照事先制定的灌注樁驗收程序進(jìn)行工程質(zhì)量自檢,自檢不合格的工程不報請監(jiān)理驗收，自行返工處理，直至工程質(zhì)量合格為止。及時進(jìn)行報驗,未經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可,不得進(jìn)入下道工序施工。嚴(yán)格按照驗收規(guī)程進(jìn)行自檢,及時進(jìn)行資料的整理,嚴(yán)把驗收關(guān)，為工程竣工驗收提供條件。

八、安全措施1、搞好施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)和文明施工工作。加強(qiáng)安全生產(chǎn)教育,對新工人、臨時上崗人員進(jìn)行安全教育。2、鉆機(jī)就位后，應(yīng)對鉆機(jī)及配套設(shè)備進(jìn)行全面檢查。如卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、滑車、鉆頭、泥漿泵、水泵及電氣設(shè)備等是否完好正常。潤滑部位加油后檢查合格后方可開鉆。3、鉆機(jī)作業(yè)中,應(yīng)由本機(jī)或機(jī)管負(fù)責(zé)人指定的操作人員操作，其他人不得任意登機(jī)，操作員在班時不得擅自離崗.4、每次拆換鉆桿或鉆頭時,需迅速快捷，并保證聯(lián)接牢靠。嚴(yán)防工具、鐵器及螺帽等掉入孔內(nèi),必要時孔口應(yīng)加護(hù)蓋。5、鉆孔中發(fā)生故障需排除時，嚴(yán)禁作業(yè)人員下孔內(nèi)處理故障,在特殊情況下，必須下到孔內(nèi)時，應(yīng)在有護(hù)筒或其它防護(hù)設(shè)施的鉆孔中，由潛水人員或具有水下打撈經(jīng)驗的人下到鉆孔中處理事故。6、鉆孔中使用泥漿，應(yīng)設(shè)置泥漿循環(huán)凈化系統(tǒng),注意防止或減少環(huán)境污染。7、鉆機(jī)停鉆必須將鉆頭提出孔外，置于鉆架上，嚴(yán)禁將鉆頭停留孔內(nèi)過久。8、鉆孔過程中，必須有專人按規(guī)定指標(biāo)保持孔內(nèi)水位高度及泥漿的稠度，嚴(yán)防坍孔。9、起吊鋼筋籠時，要根據(jù)它的長度和起吊高度設(shè)扁擔(dān)梁。焊接時注意電纜線不得接觸水面以防漏電。直吊時有專人指揮.注意起吊范圍內(nèi)的高低壓電線及其它空中障礙物。10、灌注水下混凝土，應(yīng)搭設(shè)作業(yè)平臺、溜槽、導(dǎo)管及提升設(shè)備,經(jīng)全面檢查確認(rèn)安全后方可施工。九、環(huán)保措施1、成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章,加強(qiáng)對施工工程材料、設(shè)備、廢水、泥漿、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守防火及廢棄物的規(guī)章制度,做好交通環(huán)境疏導(dǎo)，充分滿足便民要求，認(rèn)真接受城市交通管理，隨時接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查.2、將施工場地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置，規(guī)范圍擋，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識醒目，施工場地整潔文明。3、將運輸車輛采取遮蓋措施,防止遺留、揚(yáng)塵。出場車輛沖洗干凈，不得帶泥上路。4、做好對設(shè)備的維修保養(yǎng)，盡量降低設(shè)備工作噪聲，同時對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行嚴(yán)格管理，防止施工人員高聲喊叫及敲打各類金屬器具,嚴(yán)格控制人為噪聲。5、對現(xiàn)場施工和生活廢水、廢泥漿要集中堆放，及時處理，不得污染周圍水體及環(huán)境衛(wèi)生,按環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)標(biāo)外，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的指定地點排放。十、效益分析鉆孔灌注樁使用導(dǎo)向裝置（雙腰帶鉆頭）施工，其與普通鉆孔灌注樁鉆頭施工相比效益明顯：1、鉆孔灌注樁施工采用雙腰帶鉆頭施工，解決了樁孔偏斜的質(zhì)量問題,從而確保了成孔質(zhì)量.大大減少了掃孔及重新鉆孔的機(jī)率，節(jié)約了施工的直接成本（如:水電