桩基础方案比选

根据本工程地质勘察报告，拟建场地上部为碎石土，下部为强风化砂岩和中风化砂岩，

施工组织方案比选——桩基础

根据本工程地质勘察报告，场地上部为碎石土，下部为强风化砂岩和中风化砂岩，中间为卵石。桩基础施工方案的选择与实施成了有效控制工期的关键。施工数量为下表：

施工方案有两个：方案一：全部采用旋挖孔桩，全面开挖；方案二全部采用冲击钻孔桩。

1、旋挖孔桩施工工艺

工艺原理

主要是其成孔工艺与其它桩基不同，旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆（稳定液）。

旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。

钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。

A.泥浆制备

现场设泥浆池（含回浆用沉淀池及泥浆储备池）一般为钻孔容积的1. 5～2. 0倍，要有较好的防渗能力。在沉淀池的旁边设置渣土区，沉渣采用反铲清理后放在渣土区，保证泥浆的巡回空间和存储空间。

制务泥浆的的设备有两种，一是用泥浆搅拌机，一是有用水力搅拌器。使用粘土粉造浆时最好用水力搅拌器；使用膨润土造浆时用泥浆搅拌机。

护壁泥浆再生处理：施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥浆与土渣的相对密度差使土渣产生沉淀以排除土渣的方法。现场设置回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用，泥浆经沉淀净化后，输送到储浆池中，在储浆池中进一步处理（加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能）经测试合格后重复使用。

B. 埋设护筒

桩基定位后，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩，以四个控制桩为基准埋设钢护筒，为了保护孔口防止坍塌，形成孔内水头和定位导向，护筒的埋设是旋挖作业中的关键。护筒选用10mm厚钢板卷制而成，护筒内径为设计桩径+20cm，高度2.0m，上部开设2个溢浆孔，护筒埋设时，由人工、机械配合完成，主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中，其顶端应高出地面20cm，并保持水平，埋设深度1.8 m，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设要保持垂直，倾斜率应小于1.5％。

C.钻孔定位

在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。

D.钻进成孔

成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换；根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和

角度；根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。

成孔中，按试桩施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施工中进行观测、记录。钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。

孔底沉淤控制。旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。成孔深度达到设计要求后，应尽快进行钻机移位、终孔验收工作；从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。

旋挖钻成孔优点：

（1）成本单价低，成孔单价：1.2m桩径430元∕m，1.5m桩径671元∕m，1.8m桩径966元∕m。

（2）振动小、噪声低、并且机动性强、施工操作方便。

（3）施工速度快、成孔质量高、环境污染小、安全性能高及适用性强。

旋挖钻成孔缺点：

（1）由于旋挖钻孔的特殊工艺，其自造浆能力较差，必须制备泥浆并及时补充孔内保证孔壁的稳定。

（2）适用范围有局限性，根据经验，旋挖钻孔最适用于黏性土机精密状态以上的砂性土，对于强风化、中风化岩石层，成孔难度非常大。

2、冲击钻施工工艺

钻孔灌注桩施工顺序：平整场地、架设平台、下护筒、钻机就位、钻孔、清孔、下钢筋笼、浇注水下混凝土、截桩头。

A、施工放样与平台准备

平台搭设先用推土机将原有地面平整，低洼处填筑夯实，为钻机搭铺枕木，方便工稳定，完成之后可开始施工钻孔。

B、泥浆制备泥浆池布置和处理

钻孔桩泥浆由水、粘土及添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔作用。每幅墩（台）位布置一个泥浆池，泥浆池长 6m，宽 5m，深 3m，钻孔过程中泥浆池中钻孔沉渣及时清理外运。钻孔完成后，泥浆池中钻渣清理完毕后应进行处理后才能成为梁支架基础。具体的处理方

案为：基底先回填 50cm 片石，再分层回填压实土方。

C、钢护筒的埋设

本项目钢护筒采用直径为 230cm、210cm 两种形式，壁厚 10mm，高 3m。护筒埋入前先用全站仪将桩孔位放至地面，用十字线骑马桩临时定位，再开挖孔口坑，下放钢护筒，护筒周围留有 50cm 空间，用粘土回填， 30cm 一层分层夯筑紧密，分以保证护筒不移位、不漏水。护筒高出地面 30cm，护筒埋设的平面偏差小于 5cm，倾斜率小于 1%。用水准仪将标高引至护筒顶并作记号，便于钻孔时量测孔深及计算标高。

D、钻机安装

钻机安装完成后，首先用全站仪调整钻机就位，保证钻头中心对准桩位中心，同时调平钻机。钻孔所用的泥浆池修筑在方便清理和不影响施工的场地内，循环