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1、无循环钻孔灌注桩施工工法,完成单位：主要完成人：,主要内容, 前言2 工法特点 3 适用范围4 工艺原理5 施工工艺流程及操作要点 6 材料与设备7 质量控制8 安全措施9 环保措施10 效益分析11 应用实例, 前言,1.0.1 随着我国基础建设的大力发展，无循环钻孔灌注桩（旋挖桩）施工被广泛应用到高速公路、铁路、城市道路、工业和民用建筑等各个领域。旋挖桩工艺在我国是近几年才推广使用的一种先进的桩基施工工艺，广泛应用于公路、铁路、路桥和大型建筑的桩基施工。近几年，在青藏铁路、北京地铁、奥运场馆、首都机场新航站楼等大型工程的施工中，旋挖桩高效、环保、效率高的优势得到公认。1.0.2旋挖桩技术被
2、誉为“绿色施工工艺”，在我国有很好的发展前景，进口旋挖机正大量涌入我国市场，而我国同类产品的开发尚处于初期阶段，未来几年将处于急速发展的上升和成熟时期。今天，我国正处在一个大发展时期，是公路桥梁、铁路、水利、城市建设等各种工程建设急需大量的桩工机械设备，从其发展的速度来看，旋挖钻机的市场需求量还是比较大的。1.0.3 武汉京冶地基基础公司自2000年以来已承接多项采用该技术的工程项目，施工灌注桩4000余根，取得了良好的经济效益与社会效益。为进一步推广无循环钻孔灌注桩（旋挖桩）技术的应用，在结合以往施工经验的基础上，特编制本施工工法。,2 工法特点,2.0.1在相同的地层中，旋挖钻机的成孔速度
3、是转盘钻机的5-10倍。成孔速度快，最快能达到1m/min，与传统的循环钻机相比优势明显，这样有效的保证了工程进度，节省了工期，减少了施工投入。2.0.2施工效率高、成桩质量可靠、泥浆排放量小（与传统钻孔灌注桩相比）。2.0.3 施工时无振动，避免扰动已施工的桩和对临近建筑物产生的不良影响。2.0.4桩长可达65m，可发挥桩身全长的摩擦阻力作用，并具有很好的端承作用。,3 适用范围,3.0.1 适用范围广，无循环钻孔灌注桩适用于穿越填土、粘性土、粉土、砂土、碎（砾）石土层、风化岩层以及地质情况复杂、夹层多、起伏变化较大的软质岩层。3.0.2单桩承载力要求高的道路桥梁、工业和民用建筑。3.0.3
4、 可适用于深基坑支护工程排桩施工。3.0.4 可适用于对噪音、振动和泥浆污染要求严格的场地施工。,4 工艺原理,4.0.1采用旋挖钻机成孔，根据不同的地质情况及地下水位埋深，有泥浆护壁和干作业成孔工艺。4.0.2 泥浆护壁旋挖钻机成孔，在旋挖钻机取土过程中同时向孔内注入泥浆维持孔壁稳定。4.0.3成孔后安放钢筋笼、二次清孔、浇注混凝土成桩。4.04工作原理是用短螺旋钻头或旋挖斗，利用强大的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥浆支护的情况下就可以实现干法施工，即使在地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，钻削中的泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，改善了施工环境，
5、成孔效率大大提高。,5 施工工艺流程及操作要点,5. 1 施工工艺流程图,5 施工工艺流程及操作要点,5.2流程标准：5.2.1 测量放线，桩位放设偏差1cm,并第二人复测桩位无误后方可开挖。5.2.2 每根桩均应安钢护筒，护筒应按下列规定设置：1.根据地质情况和地下水位情况以及孔内泥浆高度的需求确定钢护筒的安设深度，钢护筒的最小长度不宜小于4.0m；2.钢护筒应采用10mm16mm 厚钢板制作，其内径应大于钻孔直径100 mm，上部应对称设二个溢浆孔口；3.钢护筒起吊时应采用钢扁担，埋设应准 确稳固，护筒中心和桩位中心偏差应小于50 mm，护筒安设垂直度偏差应不大于0.5%。5.2.3旋挖钻
6、机施工进场，应保证安全作业，必要时先垫设能保证其安全的钢板或路基板。,5 施工工艺流程及操作要点,5.2流程标准：5.2.1 测量放线，桩位放设偏差1cm,并第二人复测桩位无误后方可开挖。5.2.2 每根桩均应安钢护筒，护筒应按下列规定设置：1.根据地质情况和地下水位情况以及孔内泥浆高度的需求确定钢护筒的安设深度，钢护筒的最小长度不宜小于4.0m；2.钢护筒应采用10mm16mm 厚钢板制作，其内径应大于钻孔直径100 mm，上部应对称设二个溢浆孔口；3.钢护筒起吊时应采用钢扁担，埋设应准 确稳固，护筒中心和桩位中心偏差应小于50 mm，护筒安设垂直度偏差应不大于0.5%。5.2.3旋挖钻机施
7、工进场，应保证安全作业，必要时先垫设能保证其安全的钢板或路基板。5.2.4泥浆制备1、泥浆质量的好坏直接影响到桩工程质量。泥浆配置是保证桩基工程质量的技术关键。根据工程地质情况，工程采用潜水钻机，购买鹏润土和黄土造浆，作为护壁材料。,5 施工工艺流程及操作要点,2、成孔过程中的泥浆指标粘土层：泥浆比重1.1左右，粘度16-22S，含砂率90-95%；粉土及砂层：泥浆比重1.15-1.25左右，粘度19-25S，含砂率90-95%；新制备泥浆性能指标及检验方法,5 施工工艺流程及操作要点,5.2.5 旋挖钻机应配备成孔和清孔用的泥浆及浆池（箱），在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取提高泥浆比重、掺入
8、锯木、掺入增粘剂提高泥浆粘度维持孔壁稳定的措施。泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量应不少于单桩体积的两倍。5.2.6 达到钻孔深度时，应采用清孔钻头清孔。清孔后孔底500 mm以内泥浆比重应小于1.25，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。5.2.7 钢筋笼制作、安装同钻孔灌注桩施工。5.2.8 根据每根桩的成孔深度进行导管长度配置；安装完导管后，端承桩沉渣厚度不宜大于50 mm，磨擦端承桩和端承磨擦桩不宜大于100 mm；磨擦桩不宜大于200 mm。采用后压浆技术时，经试后沉渣厚度可适当放宽。应根据不同的孔深和桩径选择正循环或反循环进行浇注混凝土前的二次清孔。5.
9、2.9 水下浇注的混凝土的含砂率宜为40%45%，坍落度宜为180 mm220 mm，水泥用量不少于360kg/m3 ，中粗砂、粗骨料应采用连续级配。当导管直径为300 mm时，粗骨料最大粒径应小于40 mm，当导管直径为250 mm时，粗骨料最大粒径应小于30 mm。5.2.10 导管使用前应试拼装和试压，试水压力为0.6MPa1.0Mpa。每次浇注完混凝土应及时对导管内外进行清洗，使用前应检查是否有水泥浆块附着在导管内壁。使用隔水栓应有良好的隔水性能，保证顺利排出。隔水栓宜采用和桩身混凝土同强度等级的细石混凝土，并用布包裹成与导管内径相同的细石混凝土塞。,5 施工工艺流程及操作要点,5.2
10、.11 首次浇注混凝土时，应有足够的混凝土储备量，确保导管首次埋入混凝土面的深度不小于1.2 m。5.2.12 导管埋深宜为4 m6 m， 严禁导管提出混凝土面，应设专人同步测量导管埋入混凝土面以下的深度差，填写水下浇注混凝土的动态记录。水下浇注混凝土必须连续进行，对浇注过程中的一切故障均应记录备案，并及时采取有效措施处理（如水下接桩等措施）。5.2.13 桩顶混凝土的超灌高度：对桩径不大于1200 mm的桩，超灌高度为1倍的桩径且不小于0.8 m，对桩径大于1200 mm的桩，超灌高度应大于0.7倍桩径且不小于1.0 m。5.2.14 二次清孔后应立即浇注混凝土，桩身混凝土必须现场留有试件，
11、对单桩和两桩承台下的桩以及直径大于1 m的桩，每根桩应现场留有一组试件，且每台班不得少于一组，每组三件。,5 施工工艺流程及操作要点,5.3、施工注意事项：5.3.1 成孔过程中随时检查与校正旋挖机的垂直度防止孔斜。5.3.2对成孔过程中塌孔、漏浆等情况发生时，应停机处理，采取相应措施后再挖。5.3.3 隔水栓的选择，从施工的方便、可靠性和经济性隔水栓对桩身的影响等方面综合考虑，细石混凝土隔水栓是有较好的可操作性。5.3.4 浇注砼过程中，全程控制砼的和易性，坍落度，对桩身完整性有决定性影响5.3.5 导管埋深控制在4 m6 m，且桩径较大的桩取大值，桩径小的桩取小值。埋深太浅易断桩，太深易堵
12、管。5.3.6 对于桩顶标高在自然地面下较深的桩，桩顶混凝土标高控制测量时，测锤重量不小于4kg且要不同位置多次测量，避免桩顶标高达不到设计标高而补桩，或灌得太高造成浪费。,5 施工工艺流程及操作要点,5.4 主要的安全技术措施：旋挖钻机重量大机架较高，设备较昂贵，保证其安全作业是及为重要的5.4.1 旋挖钻机施工时，应保证安全作业，必要时先垫设能保证其安全的钢板或路基板。5.4.2 成孔前和每次提出钻头时，应检查钻头号和钻杆连接销子、钻头门连接销子以及钢丝绳的状况，并清除钻头上的土渣。5.4.3 旋挖钻机成孔应采用跳挖方式；钻具倒出的渣土与钻桩孔口的最小距离应大于6 m， 并应及时清除。根据
13、钻进速度应同步补充泥浆，保持所需泥浆面的高度不变。5.4.4 及时回填成桩后顶部空洞。5.5 成品保护5.5.1 成桩后在养护时间内禁止重型车辆辗压。5.5.2 土方开挖时避免反铲碰撞桩身。5.5.3 凿除桩顶浮浆必须采用人工凿除，严禁采用机械破除。5.5.4对于有后压浆的桩在未压浆前要对压浆管进行保护。,6 材料与设备,6.1 材料6.1.1混凝土、钢筋、膨润土。6.1.2所用材料均应符合设计和规范要求。6.2设备6.2.1旋挖机、经纬仪、水准仪、泥浆泵（含送浆系统）、护筒、电焊机、反铲、运土反斗车、与用电功率相配各种规格电缆、导管、天地斗、吊车、泥浆搅拌机（机具数量据工作量而具体定）,7
14、质量控制,7.0.1 质量检验按建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002和建筑地基处理技术规范JGJ79-2002的相关规定执行。7.0.2 施工时应及时做好施工记录，控制好混合料坍落度、桩位偏差，及时做好桩体试块。7.0.3 常见的施工质量问题防治（见表7.0.3）,7 质量控制,表7.0.3常见的施工质量问题防治,8 安全措施,8.0.1 特殊工种操作人员必须持证上岗，严格遵守操作规程，不得擅离工作岗位。8.0.2 施工所用的安全防护用品、用具齐全有效；机械、工具符合安全要求。施工人员按规定着装和使用防护用品、用具。8.0.3 加强设备的运行维护管理，发现问题及时处理，消除
15、事故隐患，保证安全生产。8.0.4 施工用电符合规范要求，电缆线路必须按要求埋地或架空敷设，避免机械损伤和介质腐蚀；电器设备必须完好。8.0.5 高空作业时必须系安全带、穿防滑软底鞋；患有高血压、恐高症、心脏病等高处不适症者严禁上机架作业。8.0.6 在暴风雨、大雪、雷雨天气应停止施工；六级以上大风时，应加缆绳保护钻机机架。8.0.7 受工程影响的建（构）筑物，应采取适当措施加以保护。,9环保措施,9.0.1 易于引起粉尘的细料或松散料应覆盖运输，施工中应避免水泥、粉煤灰等扬撒。9.0.2 废水、废油应集中收集处理，减小对水体、土壤的污染。9.0.3 使用机械设备时，要采取适当措施减少噪声、废
16、气等的污染。9.0.4 对驶出施工现场的车辆应进行冲洗，避免携带泥土。,10 效益分析,10.0.1 施工效率高、质量容易控制、工程造价较高。10.0.2 可以施工其他工程机械无法完成的超深度、大直径的灌注桩。10.0.3 施工噪音低、无振动和泥浆污染小。,11 应用实例,武汉京冶地基基础公司自2000年以来已承接多项采用该技术的工程项目，施工灌注桩4000余根，取得了良好的经济效益与社会效益。2007年至2008年湖南华菱涟源钢铁有限公司转炉钻孔灌注桩工程，施工灌注桩1560余根，桩长2030米。工程造价为2160万元。工程质量检测一类桩90%，二类桩10%，无三类桩，质量优良。2009年7月开工的武汉市二环线工程，我公司施工2标、3标共有600余根灌注桩采用无循环钻孔灌注桩工艺施工，桩径800-1200mm,桩深45-77m,砼量20000m3。工程造价约4500万，目前正在施工。,谢 谢 ！,
