旋挖桩施工详解精讲

• 对场地的不良地质作用，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶 、土洞、可液化土层和特殊性岩土的分布等应有明确判 断、结论和处臵方案； • 评价成桩可能性，论证桩的施工条件及其对环境的影响 • 有关地基土冻涨性、湿陷性、膨胀性、腐蚀性等评价； • 查看勘探点平面布臵图，勘探点间距是否符合规范要求 。勘探点间距：端承桩宜为12～24m；摩擦桩宜为20 ～35m；当地层条件复杂，影响成桩或设计有特殊要求 时，勘探点应适当加密； 高回填土、卵石土、岩溶、 岩土界面坡率大于10%等复杂地质条件下的柱下单桩基 础，宜每桩设一勘探点。（ＪＧＪ９４－２００８）第 ３.２.２条
图纸会审及地勘资料的深化
读图时应先查看施工设计文件是否签章齐全并是否盖有 外审合格章； 读图时应结合图纸外审意见；
读图时要结合现行设计规范； 读图时应知晓本工程桩基设计等级和桩端持力层情况； 当设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的桩 基；设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀 或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基等应注意提醒 设计考虑桩基不均匀沉降问题，并应共同明确桩基不均 匀沉降观测点的布臵问题。 读图时查看同一结构单元的桩基，是否选用了压缩性差 异较大的土层作为桩端持力层。
施工质量过程管理、旁站监督、收方签证的及时性显得 尤为重要。
（三）旋挖钻机适用土层范围
砂土
人工填土
粉土
淤泥质粘土、 粘土
粉质粘土
中密~密实碎石土、 卵石、孤石
全、强风化岩层
泥岩（泥质、钙质胶结）
砂岩层
石灰岩、灰岩层
凝灰岩层
花岗岩层
六、旋挖设备组成、选型及成孔工艺类型
（一）旋挖钻机组成
■旋挖钻机组成 由液压履带式伸缩底盘、主机、自行起 落可折叠桅杆、伸缩式钻杆、钻具、及滑轮架、 油缸、动力头等部件组成。
组合杆
地基承载力≥600KPa且采用机锁钻杆无法转进的土层。
伸缩钻杆示意图（摩阻式）
机械锁定式钻杆（机锁式）
（四）钻具的选择
钻具的类型
等。
螺旋钻头、旋挖钻斗、筒式环状钻头
螺旋钻头 岩石螺旋钻头
• 钻头的切削刃具为头部镶焊有钨钴硬质合金的截齿； • 主要用于风化基岩、胶结较好的卵、砾石地层及硬质永 冻土层； • 结构形式有直螺和锥螺。
查看地勘资料，本工程是否有桩身穿越较厚松散回填土、 欠固结土而进入相对较硬土层的情况。如有应注意提醒 设计视项目具体情况分析计算桩侧负摩阻力对基桩的影 响。 如本工程有临空建筑、坡地建筑及其需填土的建筑场地 ，建设单位应会同参建各方调整施工顺序，不得先挖桩 再填土，并应保证填土的密实性，一般要求压实系数不 低于0.94 。 对于有地面大面积堆载的建筑物，应远离桩基。 对于新近填土建筑场地，可采用强夯、灌浆等加固措施 先行处理，尽量消除土的自重固结沉降。 对于中性点以上的桩身，可对其表面采取涂层、油毡隔 离进行处理，以减少负摩阻力。

行业标准
《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008 《建筑变形测量规范》JGJ8-2007 《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010 《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012 《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003

地方标准
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》DBJ50 -125-2011 《重庆建筑地基基础设计规范》 DBJ50-047-2006 《工程地质勘察规范》DBJ50-043-2005 《旋挖成孔灌注桩工程技术规程》（征求意见稿）
单层底板钻斗
单层底板旋挖钻斗统称为钻斗，适合钻进粘性地层及 胶结性强的地层；
双层底板旋挖钻斗
双层底板旋挖钻斗统称捞渣钻斗，适合钻进砂土层及 胶结性差的卵砾石地层。
截齿底
斗齿底
筒式环状钻头
• 用于较硬的基岩地层、大的漂石层及硬质永冻土 层； • 当旋挖钻斗或螺旋钻头钻进比较困难时采用筒式 钻头配合螺旋钻头及捞渣钻斗钻捞结合钻进； • 根据用途分为取芯环状筒式钻头和不取芯环状筒 式钻头两类； • 根据所钻地层不同分为可用于风化基岩及永冻层 钻进的截齿式环状钻头及用于较硬基岩钻进的牙 轮环状筒式钻头；
五、旋挖钻进工作原理、特点、适用范围
（一）旋挖钻进工作原理 ■旋挖成孔 通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥
浆臵换护壁，反复循环而成孔。
■钻进原理 在伸缩式钻杆自重（含钻斗重）和固定于
桅架上的油缸液压压力作用下，利用钻杆和钻斗 的旋转，通过动力头旋转切削土体使土屑装满钻 斗后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调 节和钻孔深度的计量，经反复循环而成孔。
旋挖成孔灌注桩施工工艺
2013年11月 四会江谷碧桂园工程部
目
录
一、旋挖成桩工程应用现状 二、旋挖成桩工程相关规范、标准及文件 三、旋挖成桩工程常用术语解释 四、旋挖钻进工作原理、特点及适用土层范围 五、旋挖设备组成、选型及成孔工艺类型 六、旋挖成桩施工工艺及质量控制重、难点 七、旋挖成孔常见问题预防和处理
不同钻杆特点 摩擦式钻杆
地质状况不复杂且容易钻进时； 地层承载力小于350kpa的土层、砂层、砂砾层、淤泥地质层； 操作容易，可提高工作效率。
机锁式钻杆
地质状况较复杂且难以钻进时； 地层承载力大于400kpa的砾卵石、漂石层、硬质板砂、硬岩层； 可适合于所有土层施工。
■ 造壁钻孔
■ 摩擦桩 在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩
侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计。
端承桩 在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端
阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计。
小直径桩 d≤250mm 中直径桩 250mm﹤d﹤800mm
大直径桩 d≥800mm
■ 砼初灌量 水下混凝土浇筑时为稀释、冲散桩底沉渣
而要求一定足够数量的混凝土。混凝土初灌量计算公式： V≥ πh1d2+ πKD2h2 式中 V-混凝土初灌量（m3）； h1-导管内混凝土高度， h1=(h-h2) (m)； h桩孔深度（m）； h2-导管外混凝土面高度（m），取1.3-1.8 m rw-泥浆密度，11-12KN/m3； rc-混凝土密度，23-24KN/m3； d-导管内径（m）； K-混凝土充盈系数，取1.3；
（二）旋挖钻机特点
■优点
自动化程度高、移位灵活方便；
低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快，效率高；
采用柴油作为燃料，无需水电，安全性能高；
无泥浆循环，对环境污染小； 誉为“绿色施工工艺” 。
■缺点
因目前旋挖成孔基本采用干成孔方式，无护壁，遇到高 回填土、粉土层、较厚流沙层、砂卵石层、孤漂石等复 杂地质条件时，成孔较难，易造成卡钻、埋钻、钻杆断 裂，缩径、塌孔、夹砂而形成Ⅲ、Ⅳ类桩。
施工图纸
• 有效的桩基工程施工图； • 签认的图纸会审记录； • 现场基桩平面布臵图。
场地与环境条件有关资料
• 施工现场和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下 构筑物、危险建筑物、道路、高压架空线的分布等调查 资料； • 邻近建筑的基础形式、埋臵深度、使用现状以及防震、 防噪声的要求； • 场地的气候及季节降雨情况； • 稳定液排放、弃土条件。
因目前桩底扩底工艺尚不成熟（未配备施工可视可控影 像管理装臵），桩端承载力未能充分发挥作用，桩设计 尺寸需增大。
控制难点及重点
对项目地勘资料的及时性、准确性、完整性要求特高；
施工准备要求高；
旋挖成桩速度快，对项目原材料及半成品供应要求高；
对项目施工组织协调能力要求高； 对项目质量技术管理能力、预判能力要求高； 对钻机操作人员技能要求高； 桩端沉渣厚度检测可视技术尚待进一步提高；
（二）旋挖钻机选型
■主要性能参数
最大钻孔直径、钻孔深度、扭矩、 钻杆直径、钻杆配臵、加压力、提升力、钻孔倾角等
旋挖钻机钻进过程中80%不需要用加压装臵，或需要有很小的 加压力。只有在遇到≥10Mpa 的岩石时，才使用加压装臵进行加 压，加压过程应均匀，不应太大。
目前使用的旋挖钻机生产厂家主要有三一重工、中联重 科，旋挖钻机的主要型号如下。
一、旋挖成桩工程应用现状
施工队伍组成：
1、专业地基基础施工企业
2、地勘单位专业技术人员 3、施工总承包企业 4、私人承包
二、旋挖成桩工程相关规范、标准及文件
（一）旋挖成桩工程相关规范、标准 国家标准：
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 《岩土工程勘察规范》GB50021-2001 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》GB502022002 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 《混凝土质量控制标准》GB50164-2011 《工程测量规范》GB50026-2007
D-桩孔直径（m）。
■钻孔偏斜 旋挖施工过程中，施工桩实际轴线与设计
桩孔轴线的偏离称钻孔弯曲，俗称孔斜。
■塌孔
孔壁土与原生土脱离掉入孔内的现象称为塌孔。
■卡钻 在旋挖钻进过程中，钻具被孔壁卡住，使提钻
或旋转无法正常进行的现象。
■稳定液 主要用于保持孔壁稳定的液体。 ■护筒
主要用于固定桩位、保护孔口、保持孔壁稳 定的筒状体，有钢质护筒和混凝土护筒。
旋挖钻斗
极为重要，主要用于砂土、淤泥、粘土、淤泥质亚粘土 、砂砾层、卵石和风化软基岩地层； 针对不同的地质条件，底部有单层底板和双层底板，进 土口有单开口和双开口； 单开口开口大，适合钻进较大砾径的砾石层及大的卵石 层、漂石层等；双开口钻头适合钻进一般砂土层及小直 径砾石层； 针对不同土层分为单层底板旋挖钻斗、双层底板旋挖钻 斗、双层底板单开口全镶截齿、斗齿截齿混镶钻斗、带 辅助卸土机构的钻斗； 对于卸渣特别困难的地层（如粘泥含量很高的粘土层） 、直径小于1m的钻斗可将筒体设计成半合式或在筒体 内全高焊圆钢与母线成共4根均布；