长套筒泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工工法

长套筒泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工工法

工法编号：RJGF(闽)—04—2010

完成单位：福建二建建设集团公司

厦门源昌城建集团有限公司

主要完成人：徐惠民陈知奋林渝榕陈斌黄跃森

1 前言

旋挖钻孔是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法，具有机动灵活、成孔速度快、施工精度高、环境污染少等优点，主要应用于市政建设、公路桥梁、工业和民用建筑等基础施工。在易坍塌、摩阻力大的土层（如砂层）中钻进时，采用长套筒泥浆护壁旋挖钻孔工艺不仅能较一般的全套筒护壁形式节约造价和工期，降低作业难度，而且不影响旋挖钻孔自身固有优势的发挥，不失为一种经济实用的施工工艺方式。该工艺经过工程实践，已日趋完善和规范，综合效益良好。

2 特点

2.0.1长套筒泥浆护壁旋挖钻孔工艺由于采取了非水介质取土，不依靠泥浆输送钻渣，大大减少了泥浆的需求和排放，减少了环境污染，降低了施工成本。

2.0.2利用旋挖钻机自身动力加压装置和套筒驱动器可以精确方便的压入或拔出套筒，而且动力头能给钻头施加更大的给进压力，钻进能力强，加快了成孔速度。

2.0.3旋挖桩机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。通过桅杆垂直度自动调平系统和钢套筒相结合控制桩身的垂直度，保证钻孔偏差小、质量好。

2.0.4 下钢筋笼及灌注水下混凝土工序由起重机单独完成，可与旋挖桩机成孔工序形成流水施工，大大提高了工效。

3 适用范围

适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层，特别适用于易塌孔的深厚砂层。于对垂直度、桩位、桩径和工期有较高要求的两墙合一基坑支护排桩施工尤其适用。

4 工艺原理

长套筒泥浆护壁旋挖钻孔工艺是在旋挖钻（回转）斗钻孔的基础上，综合吸收泥浆护壁工艺发展起来的一种新型成孔工艺。施工时采用旋挖钻机钻孔，在成孔过程中采用钢

套筒跟进护壁至上半部桩长，下半部桩长采用静态泥浆护壁成孔，套筒的埋设深度通常为桩长的1/3～2/3。

5 工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

图5.1 长套筒泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工流程图

5.2 操作要点

根据编制单位要求该节不公开，如需要请与编制单位商取。

5.3 劳动力组织

5.3.1旋挖钻孔

指挥1人，旋挖桩机司机1人，桩吊工2人，测量兼记录1人，铲运机司机1人，泥浆制作及泵工2人。

5.3.2钢筋笼制作安装、灌注水下混凝土以及拔除钢套筒

指挥1人，履带式起重机司机2人，钢筋（电焊）工2～3人，导管安拆及混凝土灌注3人，测量兼记录1人。

以上劳动力组织为1班施工人员，不含电工、修理工等辅助工种。

6 材料与设备

6.1 材料

6.1.1混凝土：使用泵送混凝土,坍落度18cm～22cm。

6.1.2泥浆(稳定液) 制作材料：

1膨润土：以蒙脱石为主的黏土性矿物，是稳定液的主要材料；

2 CMC：羧甲基纤维素钠盐，增加粘度；

3重晶石粉：主要成分为硫酸钡，增加泥浆相对密度。

6.2 设备

6.2.1施工机具设备:旋挖钻机、造浆及泵浆设备、钢筋笼加工机械、钢筋笼吊放机、50t履带式起重机、泵送混凝土运输及灌注设备、100t～150t履带式起重机、土方清理机械。

6.2.2测量仪器的配备：DTM-452C全站仪、J2经纬仪、DS3水准仪、50m钢卷尺、水平靠尺、泥浆测试仪器、比重计、粘度仪、秒表、含砂率仪、pH试纸。

7 质量控制

7.0.1本工法所采用的施工技术规范有：中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002；中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008。

7.0.2长套筒泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩质量标准应符合以下要求：

1钢筋笼制作允许偏差应符合下列规定：

1）主筋间距：±10mm；用钢尺量；

2）长度：±100mm；用钢尺量；

3）箍筋间距：±20mm；用钢尺量；

4）直径：±10mm；用钢尺量。

2灌注桩施工的允许偏差或允许值应符合下列规定：

1）桩位的放样允许偏差：群桩20mm，单排桩10mm；用钢尺量；

2）桩位的允许偏差应符合表7.2.2的规定；

表7.2.2 桩位的允许偏差

注：1 H为施工现场地面标高与设计标高的距离，D为设计桩径，单位为mm；

2 基坑开挖前量套筒，开挖后量桩中心。

3）孔深允许偏差：+300mm；只深不浅，用重锤测；

4）垂直度允许偏差：<1％；测套筒或钻杆，或用超声波探测；

5）桩径允许偏差：±50mm(桩径允许偏差的负值指个别断面)；井径仪或超声波检测；

6）泥浆比重（黏土或砂性土中）：1.15～1.20；用比重计测；

7）泥浆面标高（高于地下水位）：1.0m；目测；

8）沉渣厚度：对端承型桩不应大于50mm，对摩擦型桩不应大于100mm，对抗拔、抗水平力桩不应大于200mm；用沉渣仪或重锤测量；

9）钢筋笼安装深度允许偏差：±100mm；用钢尺量；

10）混凝土充盈系数：>1；检查每根桩实际灌注量；

11）桩顶标高允许偏差：-50mm～+30mm；水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体。

7.0.3施工质量控制要点

1当采用多机同时作业时，为避免干扰邻桩混凝土的凝固，选择的孔位应在相应5m以内的任何邻桩孔完成混凝土灌注施工24h后方可开钻。

2在下沉套筒过程中，每下沉1.5m必须复核套筒及钻杆垂直度一次，若有偏差应及时调整。

3 泥浆的制备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不少于单桩体积。

4泥浆护壁钻孔时为防止塌孔、缩颈，钻斗的上下提升钻头速度宜均匀，控制在10～20m/min，不得过猛或骤然变速。

5钻机因故停止钻孔时，应设专人值班补浆，防止塌孔事故。

6钻孔成孔后要及时灌注，不得过夜，以免造成缩径和塌孔。

7尽可能缩短泥浆护壁时间，在机械能力允许的情况下，钢筋笼宜为整笼吊装。

8在确定混凝土最后补灌量时，除超灌高度外还应考虑钢套筒和灌注导管拔除后需填充的体积。

8 安全措施