第１期 北 方 交 通 ・８７・ 旋挖灌注桩施工工艺 常慧月 ，仝向前 （１．辽宁广通工程有限公司，沈阳１００００；２．辽宁省路桥建设集团公司，沈阳摘要：对旋挖灌注桩的施工准备、施工技术与工艺进行了详细介绍。 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—６０５２（２０１３）０１—００８７—０４ １１００００） 关键词：旋挖钻机；灌注桩；混凝土浇注 中图分类号：Ｕ４４３．１５ 旋挖钻机一般适用于素填土层、亚黏土层、亚砂 土层、亚黏土夹粉细砂层，强风化泥质粉砂岩层，弱 （５）特殊作业人员持证上岗且已进行岗前培 训。 １．３材料准备 风化泥质粉砂岩层等。此外，在对于夹有卵石的砂 砾地质土层，最大粒径不超过２５ｍｍ，也可以选用旋 挖钻机成孔，但应控制进尺速度，提高泥浆比重。 旋挖钻机不适用于弱风化岩层或存在大块块石 的地质层，由于旋挖钻机自重大，在软土地区、水网 地区应谨慎使用。旋挖钻机也不适用于嵌岩桩。 １ 施工准备 （１）原材料：水泥、石子、砂、钢筋等材料均已到 场并由材料员和试验人员按规定的频次检验，确定 原材料符合质量标准。 （２）混凝土配合比设计及试验：按混凝土设计 强度要求，分别做水下混凝土配合比及普通混凝土 配合比的试验室配合比、施工配合比，满足钻孑Ｌ桩灌 注混凝土的要求。 １．１机具准备 （１）钻孔设备：旋挖钻机、钢护筒等。 （２）配套设备：挖掘机、装载机、吊车、潜水泵、 钻渣运输车等。 （３）造浆材料：水、能满足造浆要求塑性指数Ｉｐ ≥１７的黏土或膨胀土、添加剂等，拌制的泥浆经检 验符合规范要求。 １．４作业条件 （３）安全设备：防水照明灯、安全帽等。 （４）混凝土灌注设备：混凝土拌和站（机）、发电 机、混凝土运输车、导管、下料斗等。 （５）钢筋加工、安装设备：钢筋笼成套加工设 备、电焊机、钢筋机械连接设备、吊车等。 １．２人员要求 （１）有关技术文件和施工方案编制已完成并经 审核批准，混凝土配比已批准，拌和站已标定，各种 材料已检验，钢筋笼已验收，各种机械设备均能正常 使用。 （２）施工放样已完成，且经过检验，精度满足规 范要求。 （１）项目总工程师组织施工技术人员熟悉和分 析施工现场的地质、水文资料，编制钻孔灌注桩单项 施工组织设计，向班组施工人员进行技术、操作、安 全、环保交底。 （３）开钻前场地应完成三通一平。清除坡面危 石、浮土，铲除松软土层并夯实；根据钻孔的大小挖 好相应体积的泥浆池；准备装载机及时清理钻渣，出 渣道路畅通，孑Ｌ口四周排水系统完善；做好孔口的围 护；临时电力线路、安全设施准备就绪。 （４）挂牌示出钻孔的桩号以及作业工序流程图 和操作规程等。 （５）设置排水沟、集水坑，及时将桩孔范围的积 水排走，确保场内无积水。必要时应降低地下水位。 ２ 质量标准 （２）熟悉施工现场环境，摸清邻近区域内的地 下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、精密 仪器车间等的分布情况。 （３）测量工程师到位，并对设计单位移交的导 线点、永久的水准点进行复测；按施工现场的实际情 况加密导线点和水准点，并与相邻标段联测。 （４）由工长或现场技术人员对操作钻孔的工人 进行培训，做到熟练掌握造浆、钻孔、灌注等技术，要 有应对安全紧急救援措施。操作人员要保持稳定。 （１）施工前应对原材料进行检查，并有合格签 证记录。 ・８８・ 北 方 交 通 ２０１３ （２）施工过程中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝 土浇注等进行全过程检查，应复检沿桩长范围内的 土层地质情况并与设计对照，出人较大时应及时上 报。 （３）钻孔灌注桩质量标准必须符合表１所列要 求。 表１ 钻孑Ｌ灌注桩实测项目允许偏差标准 项次 检查项目 规定值或允许偏差检查方法和频率 ： 逸 表 纬 ５ 钻孔倾斜度（ｍｌｔ１） ５００ ％ 且不大于嚣 ： ６ 沉淀厚度 妻竺薏警：， （ｍｍ） 施工规范要求 奠妻 时按 篓 沉淀盒或标准测 一 ～ ～ ７ 主筋间距（ｍｍ）４－１０ 钢尺丈量 ８ 箍筋间距（ｍｍ） ±２０ 钢尺丈量 ９ 钢筋笼直径（ｍｍ）４－５ 钢尺丈量 １０钢筋笼长度（ｍｍ）４－１０ 钢尺丈量 水准仪：测每桩骨 ¨ 钢筋骨架底面高程 ４－５０ ， 、架顶面高程后反 （ｍｍ） 算 １２ 桩体质量 按规范检测 桩基检测技术规 范 （４）所有桩基必须采用超声波检测法进行无破 损检测，对检测结果怀疑有缺陷的桩应进行抽芯检 验，若抽芯桩存在重大质量问题，应加倍扩大钻芯数 量。 （５）桩基Ｉ类桩不低于９０％，检测出现Ⅲ类桩 应原桩位冲孔恢复。 ３ 施工技术与工艺 ３．１ 测量放样及定桩位 依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基 准点。确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半 径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好。经驻 地监理工程师核查、批准准备开钻。 ３．２ 配制泥浆 对黏结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进 工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有 地下水分布，孑Ｌ壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻 进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。 配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的 数量，泥浆量必须大于钻孔的容积。配制泥浆选取 匿豳 ｒ————］＿＿——１ 匦扭匾壶固 ｌｒ————丛塑—— ！———型——］ —｝叶ｌ ——铀进作业Ｉ——ＪＬ——一 ｊ 图１ 工艺流程图 水化性能较好、造浆率高、成浆快、含砂量少的膨润 土或黏土为宜。 钻孔过程中要经常测定泥浆技术指标，根据工 程钻进需要，随时调整泥浆相对密度，保持各项指标 符合表２要求，不因泥浆过浓影响进度，过稀导致塌 孑Ｌ等。 表２ 泥浆技术指标表 ３．３ 埋设钢护筒 埋设护筒的方法和要求，应符合《公路桥涵施 工技术规范》（ＪＴＪ０４１－－２０００）的规定。如果钻孔是 在陆地上进行的，则一般采用挖坑法。 钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，埋设 前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大 于５０ｒａｍ，埋设中保证钢护筒斜度不大于１％。 埋设钢护筒时应通过十字护桩放样，把钻机钻 孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出 钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部， 然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位 置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直。 此后即在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含 水率的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度，以保证 其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。如果护筒 底土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实 ３００～５００ｒａｍ厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒 底口处渗漏塌方。夯填时要防止钢护筒偏斜，护筒 第１期 常慧月等：旋挖灌注桩施工工艺 ・８９・ 上口应绑扎方木对称吊紧，防止下窜。 用测绳。贝０量孔深并记录（钻孔施工人员应严格控制 钢护筒制作及埋设的原则：长度４ｍ以内的钢 护筒，采用厚６ｒａｍ的钢板制作，长度大于４ｍ的钢 护筒，采用厚８ｍｍ钢板制作；钢护筒埋置较深时，采 用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时 保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要求； 钢护筒的内径应大于钻头直径，一般比桩径大２００ 孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀），钻孔完成后应用 探孔器检测孔径，用测壁（斜）仪或钻杆垂线法检查 倾斜度，用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔 是否合格，合格后方可清孔。 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ｌ％，沉淀厚度符合设计规定，桩位 误差不大于５０ｍｍ。 ４００ｍｍ，具体尺寸按设计要求选用；钢护筒埋设深 ～度应满足设计及有关规范要求。若桩孔在河流中， 应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深０．５ｍ以 上；钢护筒顶高出施工水位或地下水位１．５—２．０ｍ， 并高出施工地面０．３ｍ。 ３．４ 钻机就位及钻进 （１）钻机钻进一般采用泥浆护壁钻进，当土质 条件好时，孑Ｌ深小于１５ｍ时也可以直接钻进。 （２）护筒埋设完成后，钻机开始就位，开钻前利 用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心。 （３）钻机操作要领和注意事项 ①钻机就位后，必须对钻机的钻杆进行竖直度 检测和调整，调整好后应将钻杆的调整系统锁住，防 止钻杆在钻进过程中发生变化。 ②由于旋挖钻机将孔内土壤直接挖出，钻进速 度较快，为及时调整泥浆相对密度，在钻进过程中， 应有专人对地质状况进行检查，调整加入膨润土及 外加剂的数量。 ③在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的 钻进速度。在黏土层内，钻机的进尺可快些，在砂土 层中，钻机的进尺要控制，以防坍孔。 ④在钻进过程中，必须控制好钻杆的提升速度， 因为若钻杆提升过快，其一：钻头的下方就容易出现 负压区，若在地下水位较高时，就容易使地下水渗入 钻孔内，使护壁受到影响而造成坍孔；其二：钻头上 部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻 头上提而出现的空当，会严重冲刷泥浆护壁，从而出 现坍孑Ｌ的隐患。钻头的下降速度也不可太快。尤其 是在刚入钻孔时，否则会造成泥浆四溅。 ３．５ 成孔检查 成孔检查方法根据孔径的情况来定，当钻孑Ｌ为 干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，再直接用测绳 及测孔器测；若孔内存在地下水，则采用水下灌注混 凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。经质量检查 合格的桩孔，及时灌注混凝土。 成孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直 度、沉淀厚度等进行检查，不合格时采取措施处理。 ３．６ 清孔 旋挖钻机成孔由于渣土由钻斗直接从底部取 出，一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规 定值。若是泥浆相对密度过大，则可能出现泥浆沉 淀过厚，此时应用钻机再抓一斗，且用钻斗上下搅 动，同时抽换孔内浆液，保证泥浆含砂率小于２％。 若是下钢筋笼后出现孑Ｌ底沉淀厚度超标，则可以采 用混凝土导管附着水管搅动孔底，同时注水换浆，以 达到清孔的目的。 ３．７ 吊放钢筋笼 钢筋笼应在加工场地按设计要求加工、运输到 现场，为防止钢筋笼变形，必须加焊加强筋。在钢筋 笼主筋上每隔２ｍ左右设置一圈４个圆形的水泥砂 浆垫块，确保桩身混凝土的钢筋保护层满足设计要 求。大直径的钢筋笼宜用吨位适宜的吊车将钢筋笼 吊人孔内，要对准孑Ｌ位、扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔 壁，必须使钢筋笼中心和钻孔的中心一致：钢筋笼到 达设计位置时，应立即固定。当钢筋笼需接长时，先 将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位， 然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接或套接，接 头数必须按５０％错开焊接或套接。焊接时保证上 下钢筋笼的中心在同一垂直范围内，焊接长度和焊 缝的质量必须符合规范要求；焊接完成钢筋笼就位 后，其底部高程和顶部中心位置必须符合设计要求。 最后将钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼最上层的架 力筋四周焊定位钢筋的方法，确保在混凝土浇注全 过程不会移动。 ３．８安装混凝土导管 导管采用内径为２００—３５０ｍｍ的钢导管。导管 使用前必须进行水密承压和接头抗压试验。试验时 的水压力不应小于孑Ｌ内水深１．３倍的压力，也不应 小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压 力Ｐ的１．３倍，确保导管在灌注混凝土的全过程不 漏气不漏水。Ｐ值可按《公路桥涵施工技术规范》 ６．５．２公式计算。 安装导管时应对导管的节段组合做详细记录， ・９０・ 北 方 交 通 ２０１３ 以便于在水下混凝土灌注时参考。导管安装完毕 后，由施工班组负责人、经理部现场施工主管人员和 驻地监理工程师进行检查，主要检查钢筋平面位置 温度不宜低于１０％，入模温度不得低于５℃。桩顶 混凝土要做好防冻保温工作，在大雪天应避免灌注 混凝土。 是否正确，固定是否牢固，孔底沉淀是否超过规范要 求。如果孔底沉淀厚度超过规范要求，必须进行第 （４）当气温超过３０￣（２时，混凝土拌和物的出料 温度不宜超过３５℃。 ４ 其他（安全、环保、成品保护、文明施工等） 二次清孔。检查符合要求后，经驻地监理工程师认 可并签字后，及时灌注混凝土。 ３．９ 灌注混凝土 （１）错开桩位间隔钻孔，随时掌握土体情况，钻 进和灌注工作紧凑，避免坍孔。 （２）钻孔机械就位后，应对钻机及配套设备进 行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固。 水下混凝土浇注必须按《公路桥涵施工技术规 范》（ＪＴＪ ０４１－－２０００）要求进行，具体规定按６．５．２ ～６．５．５执行。 （３）施工现场使用的各种电缆线要定期检查， 接头必须绑扎牢固，确保不透水、不漏电；对经常处 于水、泥浆浸泡处应架空搭设。挪动钻机时，不得挤 压电缆线及风水管路。 首批混凝土灌注时必须满足首批灌注混凝土的 数量，剪球后连续灌注，每次混凝土灌注完成后，检 测混凝土的上升高度和导管的埋置深度，并及时做 好记录。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在 ２～６ｍ。灌注过程中，混凝土放入导管的速度不能 太快，以防止将导管上口全部封严，导管中部和下部 气体无法排出，在导管内形成高压气体，阻止混凝土 下落。在灌注混凝土时，应不定时对坍落度进行检 （４）钻机停钻，必须将钻头提出孔外，不得滞留 孔内。 （５）施工过程中妥善保护好场地的桩孔轴线 桩、十字护桩、水准点。保护好已成型的钢筋笼子， 不松动、不扭曲、不污染；吊放钢筋笼时避免碰撞孔 壁，防止孔壁坍塌；浇注混凝土时钢筋笼顶部固定牢 靠，防止笼子上浮。 （６）对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未 拔除的，应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。 测，混凝土坍落度采用１８～２２ｅｍ为宜，坚决不使用 不合格的混凝土。 ３．１０ 桩成品检测、验收 在钻孔桩混凝土浇注完成后，复测桩轴线中心 和桩顶高程。在混凝土强度达到设计要求后，进行 （７）施工现场应制定洒水防尘措施，指定专人 负责及时清运泥浆、钻渣土；对出入县乡及以上级公 桩身的混凝土均匀性、承载力检测。 ３．１１ 季节性施工 路的运渣车辆进行清洗，以保证道路清洁，并加盖帆 布，防止撒落，如有撒落发生及时派人清扫干净。 （８）施工中废油、废水、废渣按指定地点排放， （１）雨季应对现场做好排水工作，确保道路通 畅。孔口周围应有挡水措施，防止雨水流入孔内。 （２）雨季施工期间，应对现场供电线路、设备进 行全面检查，以预防触电事故的发生。 （３）冬季浇注混凝土时，混凝土拌和物的出机 以避免污染空气和水源。不任意损坏农田和水利建 设及交通设施；钻孑Ｌ使用的泥浆，应设置泥浆循环净 化系统，并注意防止或减少环境污染。 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｒｏｔａｔｉｎｇ Ｐｉｌｅｓ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｉｌｅｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｒｏｔａｒｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ；Ｃａｓｔ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｐｉｌｅ：Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｏｕｎｎｇ
