旋挖钻灌注桩施工演示文稿.ppt

旋挖钻灌注桩施工演示文稿当前1页，共43页，星期二优选旋挖钻灌注桩施工当前2页，共43页，星期二旋挖钻灌注桩施工概述（了解）u旋挖钻机：是利用伸缩钻杆传递扭矩并带动回转钻斗、短螺旋钻头或其他作业装置进行干、湿钻进、逐次取土（岩屑）、反复循环作业成孔的一种专用机械设备旋挖钻机钻头：起掘进作用，钻满一桶泥，提上来甩掉再钻下一桶，重复操作到达一定深度当前3页，共43页，星期二u旋挖钻机主要由主机、钻杆和钻头三部分组成主机：主要有履带式、步履式、汽车式等，目前常见的是履带式主机钻杆：旋挖钻机钻进时，为了使钻具摆脱拆卸和拧接的麻烦而采用伸缩式钻杆，其断面有方形和圆形两种伸缩式钻杆可以分为摩擦式钻杆（在钻进过程中利用钻杆内、外节间的摩擦键之间的摩擦来传递钻进压力的一种钻杆）和机锁式钻杆（在钻进过程中利用钻杆上的机锁点和机锁键之间的咬合来传递钻进加压力的一种钻杆）两大类，目前国内外的旋挖钻机一般均采用内锁定式伸缩钻杆1.摩擦式钻杆具有操作简便，在同一主机上使用可实现更大钻深（比机锁杆层多）的优点，但靠摩擦力向钻具传递主机提供的压力，下压力较小，不适合钻进硬地层2.机锁式钻杆抗扭能力大，向钻具传递压力大，无传压损失，适合钻硬地层。

当前4页，共43页，星期二当前5页，共43页，星期二钻头：可分为螺旋钻头、直螺旋钻头、筒式取芯钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头、液压抓斗和扩底钻头双门钻头适用地层范围较宽，单门钻头只是用于大直径的卵石及硬胶泥1.螺旋钻头根据钻进地层不同,短螺旋钻头分为嵌岩短螺旋钻头和土层短螺旋钻头两类按其头部结构形式分，短螺旋钻头又可分为锥头短螺旋钻头和平头短螺旋钻头一般情况，嵌岩短螺旋钻头多为锥头形式，土层短螺旋钻头多为平头形式锥头短螺旋钻头根据锥头结构形式的不同和钻头导程的多少又可分为单锥单螺旋钻头、双锥单螺旋钻头以及双锥双螺旋钻头3种嵌岩短螺旋钻头所用切削具为头部镶焊有钨钴硬质合金的截齿，主要用于钻进风化基岩、胶结性较好的卵砾石地层及永冻土层土层短螺旋钻头所用切削具为耐磨合金钢斗齿或斗齿加截齿，主要用于钻进地下水位以上土层、砂土层和粒径不大的砾石层当前6页，共43页，星期二螺旋钻头系列：当前7页，共43页，星期二2.旋挖钻斗旋挖钻斗主要用来钻进较软的第四纪地层，还可用于钻孔清渣旋挖钻斗根据底部结构不同可分为单底板土层钻斗和双底板捞砂钻斗，进土口分为单口和双口根据钻斗筒体直径和钻机类型及其所钻地层钻斗设计有直筒和锥筒，底板的开合机构可设计为公母钩开合机构和矛头开合机构。

针对地层情况制定不同的斗齿焊接角度钻斗的筒体及底板均采用强度高、耐磨性能好的合金Mn板制作根据钻进不同地层，切削具可设计为耐磨合金钢铲式直斗齿和旋转斗齿、 子弹头截齿以及斗齿与截齿混装3种形式当前8页，共43页，星期二单底钻头双底钻头适合钻进粘性地层及胶结性强的地层适合钻进砂土层及胶结性差的卵砾石层当前9页，共43页，星期二当前10页，共43页，星期二3.筒式取芯钻头常见的有两种：截齿筒钻（适用于中硬基岩和卵砾石），牙轮筒钻（适用于坚硬基岩和大漂石）在筒式取芯钻的两大类钻头中，又有带取芯装置和不带取芯装置之分，主要取决于取芯的难度因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进，且钻取的环状面积大，如果有条件的还可以通过在钻头部分加装反循环机构进行反循环钻进，以提高钻进效率当前11页，共43页，星期二当前12页，共43页，星期二4.扩底钻头常用的以机械式为主，有上开式和下开式的，张开机构一般为四连杆的，用于土层、强风化、中风化地层甚至坚硬基岩当前13页，共43页，星期二u旋挖成孔灌注桩宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、软岩及风化岩等岩土层u旋挖钻机常规钻进工艺1.静浆护壁钻孔2.全护筒钻孔3.钻干孔4.造壁钻孔（提前注浆处理孔壁）当前14页，共43页，星期二。

u旋挖成孔灌注桩按成孔方法可分为：1.干作业旋挖成孔灌注桩；2.湿作业旋挖成孔灌注桩；3.套管护壁作业旋挖成孔灌注桩；4.复合工艺旋挖成孔灌注桩 干作业旋挖成孔：不使用稳定液护壁，直接采用旋挖钻具成孔的一种工法 湿作业旋挖成孔：采用旋挖钻具成孔、稳定液护壁的一种工法 套管护壁作业旋挖成孔：使用套管跟进对易坍塌、易缩径地层进行护壁，采用旋挖钻具成孔的一种工法当前15页，共43页，星期二旋挖钻灌注桩成孔u旋挖成孔灌注桩作业地面应坚实平整,作业过程中地面不得下陷，工作坡度不得大于3.5%；地面不能满足旋挖钻机接地比压要求时，应采取铺设路基板、硬化地面等措施满足要求u旋挖成孔灌注桩护筒埋设应满足要求；1.护筒厚度环山8mm、锅炉房10mm、五栋6mm，护筒内径宜大于钻头直径200mm300mm，钢护筒的直径误差应小于10mm护筒下端宜设置刃脚多节钢护筒连接宜采用焊接焊接接头应满足强度、刚度、及防漏的要求，必要时可焊接加肋筋2.护筒顶端高出地面不宜小于0.3m；钻孔内有承压水时，护筒顶端应高出稳定后的承压水位1.5m3.护筒埋设时，应确定钢护筒的中心位置护筒的中心与桩位中心偏差不得大于50mm，护筒倾斜度不得大于1。

护筒就位后，应在四周对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时应防止护筒偏斜移位当前16页，共43页，星期二4. 旋挖钻机埋设钢护筒时，应先采用稍大口径的钻头钻至预定位置，提出钻头后，再用钻斗将钢护筒压入到预定深度钢护筒驱动工法与装备：旋挖钻机在钻孔作业中一般都需要埋设钢护筒国内的方法一般是人工埋钢护筒，即先挖坑或先钻孔再将护筒埋入，采用这种方式，第一施工量大，需要挖掘机等施工设备；第二在钻预埋孔时会出现塌孔，出现边塌边钻，边钻边塌的现象钢护筒驱动装备能在技术上解决此问题，这种装备在回填土层、浅层砂卵石层、多溶洞石灰岩层可发挥明显优势作业机理：作业时动力头通过驱动盘、连接盘、钢护筒驱动连接器将转矩传递给钢护筒、护筒靴，使钢护筒、护筒靴产生旋转运动；同时，旋挖钻机加压装置下压动力头并通过动力头将下压力传递给钢护筒、护筒靴这样边向下压边旋转的运动使护筒钻入地层，钢护筒钻入与钻机取土交替进行，保证了在回填土层、浅层砂卵石层、多溶洞石灰岩层不塌空、不漏水、不浪费混凝土情况下高效作业当前17页，共43页，星期二当前18页，共43页，星期二u成孔时应符合下列规定：1 钻杆应保持垂直稳固，位置准确2 钻进速度应根据地层变化情况及时调整；3 钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇到地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。

当前19页，共43页，星期二u旋挖钻灌注桩成孔形式：1.干作业旋挖成孔干作业旋挖成孔适用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及风化岩层干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下：2.湿作业旋挖成孔湿作业（即稳定液护壁）旋挖成孔适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及风化岩层湿作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下：当前20页，共43页，星期二当前21页，共43页，星期二常用稳定液性能表当前22页，共43页，星期二3.套管护壁旋挖成孔套管护壁旋挖成孔适用于地下水位较高、有承压水的砂层、厚度较大的淤泥、淤泥质土层套管护壁旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如下旋挖钻机、搓管机应有专人分别操作，不得压碰搓管机控制系统的高压油管在下入第一节带切削刃的前导套管后，宜进行前导孔的施工搓管机带动套管钻进时，应随着钻孔深度的增加依次下入套管，套管的深度应滞后前导孔0.52.0m套管安装应进行对中，上下两根套管应保证连接牢固套管进入稳定地层不宜小于2m混凝土灌注至套管底部1.02.0m以上时, 搓管机应活动并起拔套管；混凝土的灌注速度应和套管的起拔速度保持一致，始终保持混凝土灌注面在套管底部1.02.0m以上。

当前23页，共43页，星期二当前24页，共43页，星期二4.复合工艺旋挖成孔复合工艺旋挖成孔适于漂石层、中硬岩石地层冲抓锥配合旋挖钻机成孔应符合下列要求：适用于在漂石层成孔孔口护筒埋设应位置准确、牢固，护筒尺寸应大于桩径300mm冲抓施工过程中，应始终保持孔内稳定液液面的高度，及时进行孔内稳定液补充旋挖钻机应有自动放绳机构潜孔锤配合旋挖钻机成孔应符合下列要求：适用于中硬岩石地层中的大直径嵌岩桩成孔用潜孔锤在大直径桩孔内施工达到桩孔孔深的多个小口径钻孔，钻孔宜呈梅花型布置，利用旋挖钻机凿岩螺旋钻头对钻孔进行全面破碎直至设计孔深当前25页，共43页，星期二液压振动锤配合旋挖钻机成孔应符合下列要求：宜用于水上、水下的桩基成孔应事先安排钻孔的施工顺序，先用振动锤将一定数量的钢护筒振沉至设计深度，然后旋挖钻机开始成孔施工，直至设计孔深 在施工前应对钢护筒被夹持部位检查，宜根据需要对夹持部位做必要的加固处理当前26页，共43页，星期二u成孔钻进注意事项不论孔内有无地下水和表层土质如何，均需设置表层护筒，护筒至少需高出地面30cm在表层护筒插入到预定深度以前，均需使用钻头的铰刀为防止钻斗内的土砂掉落到孔内而使稳定液性质变坏或沉淀到孔底，斗底活门在钻进过程中始终应保持关闭状态。

必须控制钻斗在孔内的升降速度因为如果快速地上下移动钻斗，那么水流将以较快的速度由钻斗外侧和孔壁之间的空隙中流过，导致冲刷孔壁；有时还会在上提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌，所以应按孔径的大小和土质情况来调整钻斗的升降速度钻斗的升降速度参考下表当前27页，共43页，星期二在有浆钻孔时钻斗的升降速度主要指标参考值：当前28页，共43页，星期二按照钻孔阻力大小，考虑必要的扭矩，来决定钻斗合适转数钻斗转速参考值当前29页，共43页，星期二在桩端持力层中钻进时，需考虑由于钻斗的吸引现象使桩端持力层松驰，为此上提钻斗时应缓慢如果桩端持力层倾斜时，为防止钻斗倾斜，应稍加压钻进为防止孔壁坍塌，应确保孔内水位高出地下水位2m以上在钻进或提升钻头过程中始终保持同一液面，特别是不应缺浆，否则将造成钻孔坍塌的危险旋挖钻机泥浆补充一般采用泵送方式，因此泵的能力应达到一定的标准目前工程上常用的是3PNL泵钻斗的刀刃是倾斜的，会扰动孔底土层；钻进时钻渣和回落土多少会沉淀于孔底，因此清渣工作很重要A.第一次孔底处理：在钢筋笼安放前进行，一般用捞渣钻斗来排除沉渣；如果沉淀时间较长，则应采用水泵进行循环处理B.第二次孔底处理：在混凝土灌注前进行，通常采用泵吸或气举法进行。

当前30页，共43页，星期二 清孔清孔方法选择表当前31页，共43页，星期二 钢筋笼制作及安装钢筋笼制作与安装允许偏差u钢筋笼的吊放应对准孔中心，避免碰撞孔壁，应缓慢垂直自由下放，两节 钢筋笼孔口对接时应从垂直两个方向校正钢筋笼垂直度，对接接头宜采用帮条焊或搭接焊，钢筋笼就位后应立即固定当前32页，共43页，星期二混凝土制备及灌注u对于干作业成孔，灌注混凝土前应再次检查孔底，确保孔底干净无虚土等杂物灌注混凝土应采用串筒或导管，串筒或导管下口距孔底不宜大于2.0m；扩底桩灌注混凝土时，第一次应灌到扩底部位的顶面，随即振捣密实；灌注桩顶以下5m范围内混凝土时，应随灌注随利用插入式振动器捣密实，每次灌注高度不得大于1.5m桩顶宜超灌0.3m以上，确保桩顶质量u对于湿作业成孔，灌注混凝土前应再次检查孔底，若沉渣厚度超标应二次清孔，合格后应立即灌注混凝土u水下灌注混凝土应符合下列规定：1.水下灌注混凝土配合比应通过试验确定，混凝土必须具备良好的和易性；坍落度宜为180220mm；水泥用量不应少于360kg/m3，当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限2.水下灌注混凝土的含砂率宜为4050，并宜选用中粗砂；粗骨料可选用碎石或卵石，粗骨料的最大粒径应小于40mm，且不得大于钢筋间距最小净距的1/3。

3.水下灌注混凝土宜掺缓凝剂、减水剂等外加剂当前33页，共43页，星期二u导管使用应符合下列规定：1.导管接头宜采用双螺纹方扣快速接头，导管接头处外径应至少比钢筋笼内径小100mm以上；对于直径大于1.。