旋挖钻孔灌注桩

6.2 旋挖钻孔灌注桩施工方案

一、钻孔桩施工工艺流程

二、成桩工序示意图

下图为旋挖钻孔灌注桩从护筒打设、钻机就位钻进作业、静态泥浆护壁、吊放钢筋笼、灌注水下砼、振拔护筒等一系列的施工过程。

三、测量放线

1、在测定桩位前，先复核基点，闭合测量。搞清基点与红线关系，符合要求后，再测定桩位。复核桩位坐标，确认设计图纸提供的桩位数据。

2、放样与护筒埋设：

①由专职测量人员采用全站仪对桩位采用坐标法进行实地放样。

②沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩

③单桩护桩采用短钢筋，高度30cm，埋入地下15cm。

④桩位处清理完塘渣后，再由专职测量人员进行复核，确保桩位偏差在规范允许范围内。

3复核：

①施工员自检：施工员用几何尺寸方法复核桩位，开孔前对桩位复核一次，若短钢筋被破坏或发生位移及时通知测量进行复测。

②测量员：测定桩位分三次，在挖埋护筒前测量一次，在埋设护筒后复测一次使护筒中心与桩位偏差不大于50mm，并做好桩位标志。然后用水准仪测量护筒标高，做好测量记录，第三次测量，在钻机就位前进行，并检查钻机是否对准桩心标记。

四、泥浆制备

由于钢护筒长度有限，当钻头进入护筒以下土体时，由于旋挖钻机成孔速度快，孔壁上形成较明显的螺旋线，使孔壁无法形成泥皮，护壁性欠佳，容易产生缩颈、垮孔。为了防止坍孔，稳定孔内水位及便于挟带钻渣，采用黏土或膨润土制备成泥浆注入孔内，利用静态泥浆的液柱压力来保持孔壁稳定。

泥浆的配合比应根据地基土层的状况、钻机、工程条件来定。

膨润土制备泥浆性能指标参见《2004浙G23》图集，如下表：

五、钻机就位

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后，即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。

六、钻进成孔

1、旋挖钻机的设置及调整

施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压

油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关

信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。

在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两

种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显

示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设

定位置。

2、钻孔作业

钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机

钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人

员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操

作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被

挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到平台上，用装

载机将钻渣装入运渣车运至场外废除，以免造成水土流失或污染。完毕后，通

过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动

操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的

主界面中的回位标识进行监视。

施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确

保成孔质量。

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。钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达

到环境保护的要求。

成孔检查：

（1）成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等。

（2）沉淀厚度必须进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔工具等。

（3）检孔工具：检孔圆板的外径D为直径加200mm～300mm的钢板，厚

度为8mm～15mm，重量为2.5 Kg～5 Kg。检孔钢筋为Φ22钢筋、长度1.4m。

（4）检孔圆板测绳采用钢丝测绳，测绳直接绑扎在检孔圆板与检孔钢筋顶面。

（5）沉渣的检测，把检测器放下去，记录检测圆板上测绳的长度；在用钢丝测绳把检孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；两长度之间的差就是

沉渣厚度。

（6）检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度与符合设计规定：沉渣厚度≤50mm。

七、清孔

钻孔结束后对孔底进行清理是保证钢筋混凝土灌注桩质量的一道非常重要

的工序，因本工程桩基础施工选用先进钻孔设备，用优质人工泥浆护壁，并备

有平底清渣钻斗清渣，主要目的是清除少部分沉渣及调整泥浆，使孔底淤积小

于5cm，以满足承载力的要求，清孔泥浆指标：漏斗粘度17~20S，泥浆比重

1.10~1.15，含砂率小于2%，二次清孔验收后30分钟即灌入第一斗混凝土。

八、钢筋笼制作与安装