抵抗負摩阻力鉆孔樁施工工法施工工法一、 前言負摩阻力基樁施工問題,在我國工程實踐中已變成一個熱點問題,不少建筑物樁基存在以下三類情況:第一類情況為樁周土在自重作用下固結沉降(如軟土地區)或進水導致土體結構強度降低而固結(如濕陷性土);第二類情況為外界荷載作用導致樁周土固結沉降(如大面積堆載);第三類情況為因降水而地基不下沉。加之現在重型建筑物的樁基荷載加大，樁孔加深（超長樁，其孔深度大于70m），樁距加密，加大了鉆孔灌注樁質量控制的難度,這就要求在施工中尋找更好的施工工藝來提高對樁基質量的保證.二、工法特點1、鋼護筒埋設2、采用常規設備，通過控制泥漿性能和合理選擇鉆進技術參數，提高了成孔速度，有交往地防止了孔壁坍塌、縮徑，保持孔壁穩定，控制樁孔形態，實現超長樁施工3、成孔過程中，始終采取有交往的防斜技術措施，樁孔垂直度高，確保鋼筋籠的順利安裝和鄰樁的正常施工。4、改進常規清孔工藝，采取提鉆前一次清孔；灌注砼前二次清孔并逐步調節泥漿性能的技術措施，提高了清孔效果，保證了孔底沉渣滿足規范和設計要求。同時，也保證了灌注砼前的樁孔穩定和水下砼的順利灌注。5、在保證砼質量的前提下，改進水下砼灌注工藝，保證樁身砼強度、砼與樁周土之間飽滿度和樁身的完好性。三、適用范圍適用樁基施工地質條件復雜,深基礎、超深基礎。四、工藝原理及關鍵技術1、深埋鋼護筒。2、正循環回轉鉆進成孔。3、泥漿護壁，必要時用化學處理劑改性。4、鋼筋籠分段制作成型，孔口焊接，地面控制籠頂安裝標高。5、終孔后進行第一次清孔，砼灌注前進行第二次導管正循環清孔替漿五、施工工藝（一）工藝流程（二）施工要點1、施工準備1）水、電線架設、施工便道、施工現場布置，機具設備、人員配置、材料準備等。2）根據地質材料和對現場實際調查，詳細分析了解地質情況，認真編制和制定相應的施工方法和施工措施。2、鋼護筒制作 1）鋼護筒的連接鋼材材質采用Q235鋼。鋼板厚度采用=12mm及=14mm兩種。鋼護筒分節在工地進行連接，為保證鋼護筒連接質量和垂直度，制作連接胎具利用4根10米長的工字鋼，焊接成四方架，在鋼護筒連接面的工鋼上部2米一處焊接一對活動輪軸，利用輪軸來調節連接的點位置。鋼護筒制作要求：焊縫連續、飽滿、不漏水、能滿足受力及施工要求，鋼護筒兩個方向的直徑誤差不大于5mm，鋼護筒節段間錯臺不大于3mm，鋼護筒對接應順直，不垂直度不大于1，鋼護筒端面平整，鋼護筒分節制造完畢并驗收合格后，要在護筒兩端設十字撐桿，防止護筒變形。2）鋼護筒外側涂層材料配方及加工涂層瀝青在改性瀝青生產廠按照以下原料和配方進行生產，采用瀝青保溫車運輸到現場后進行涂抹。（1）原料瀝青：90號重交道路瀝青，軟化點：46，針入度：91dmm。SBS：岳陽石化公司生產的線型SBS，型號為1301-1（YH-791H）。硫磺：工業級，市售。機油：市售。（2）配方 采用以上原料按表1進行配方，可得涂層瀝青。表1 瀝青配方表(表中為質量比)原 料用 量（kg）瀝青97SBS3硫磺0.12機油2（3）生產設備瀝青加熱罐：可將瀝青加熱到180；瀝青改性罐：夾套加熱，帶攪拌機和膠體磨。（4）生產工藝在瀝青加熱罐中將瀝青加熱到180；將加熱后的瀝青經計量后，打入瀝青改性罐中，保持瀝青溫度為1805，然后加入SBS，攪拌15分鐘，啟動膠體磨，研磨45分鐘；慢慢加入硫磺，攪拌30分鐘；加入機油攪拌15分鐘；出料，罐裝。（5）產品主要性能軟化點：60 ，針入度：7075 dmm，延度：大于35cm。（6）、涂層瀝青施工及技術要求施工時，將瀝青加熱到150180后，均勻噴射或淋澆在鋼護筒外表面，涂層厚度為8mm10mm。在涂層之前，應將鋼護筒外表面清洗干凈并保持干燥，使瀝青涂層和鋼護筒粘結良好。噴澆時還應注意不要將涂層擴展到需利用樁側正摩擦力的樁身部分。在潮濕天氣或氣溫低于18時，不宜施工瀝青涂層。當在天氣炎熱的夏季施工時，為防止涂層松弛、軟化可以采取刷大白漿的措施。瀝青涂層施工完畢后應避免鋼護筒受陽光或熱源照射，在儲存、運輸過程中不應損傷瀝青涂層，在吊運時可以采用加軟墊或其它合適的方法。3)、鋼護筒施工 根據地質情況的調查，鋼護筒的埋設分為先鉆后下施工和插打后鉆孔施工。（1）先鉆后下施工 用GPS-25型回旋鉆，采用直徑大于鋼護筒10cm鉆頭，按照鉆孔樁的要求鉆孔至設計標高后，提出鉆頭放倒鉆機上臂把鋼護筒用吊車垂直吊放至孔內，當鋼護筒在井口進行接長時，鋼護筒下放至井口時，在鋼護筒上對稱加焊兩個15cm長I10槽鋼作為擋塊。利用井口的回旋鉆機并加設兩根橫杠固定已下放的鋼護筒。用吊車吊起要接長的鋼護筒，對正后先進行外側焊接，在外側焊接檢查合格后，用爬梯由人工進行鋼護筒內部的焊接。焊接檢查合格后，對連接處除焊渣除銹進行瀝青涂層施工，驗收合格后下放至孔底。鋼護筒周圍外5cm處需埋設直徑32mm鍍鋅鋼管制成注漿管。注漿管分節加工，分節長度2米一節。注漿管下部設置2.5m長的花管，花管由鋼管鉆孔制成。眼孔豎向間距按0.2m梅花型布置，端頭成錐形利于下放。在鋼護筒下放至設計高程后，開始在鋼護筒外側對稱布設下放8根注漿管。注漿管下放至側壁孔底。注漿管安放到位經檢查合格后，在鋼護筒四周人工回填5-10mm碎石，碎石高度達到設計要求。壓漿施工、泥漿比重的控制制漿采用機械拌制，水與干土重量比為1：1-1：1.6。壓漿過程中根據吃漿量的大小變化，調節泥漿比重，吃漿量大時濃些，反之稀些。泥漿比重控制在1.50-1.60g/cm3之間，泥漿比重采用比重計測量。、注漿漿液由泥漿泵通過注漿管壓入鋼護筒外側回填土體內，注漿由下至上逐段進行壓注，根據注漿壓力及持續時間來確定注漿的飽和度。注漿由鋼護筒外側的1#開始至8#依次進行，全部注漿合格后首先提升1#管2m，再對1#管進行注漿，合格后再提升2#管2m 進行注漿，依次順序進行至鋼護筒頂面高程以上2m。確保鋼護筒四周回填土體全部密實為主。 漿壓力是保證壓漿質量的關鍵，過低會降低灌漿效果，達不到預期目的，在施工時，注漿壓力為0.15-0.6Mpa。在注漿壓力達到0.6Mpa時持壓3分鐘后壓力不小于0.3Mpa時即認為注漿飽和。單次壓漿密實度如不能滿足要求，則需要多次壓漿。待鋼護筒四周回填土體經注漿密實后, 更換樁基所需鉆頭進行鉆進。（2）插打后鉆孔施工。1）鋼護筒導向架制作鋼護筒導向架用工鋼拼裝。導向架拼裝高度為4.5米。底部寬度為22m，下設16型槽鋼井字架增強導向架的穩定性。2）鋼護筒下沉施工為了在插打過程中保護瀝青涂層，在鋼護筒底節外側加焊1.4cm厚，50 cm寬的鋼帶作為刃腳（如圖）。圖 鋼護筒底部的輔助措施（單位mm）鋼護筒導向架制作完成，試拼檢查合格。各種鋼護筒下沉機械到位，并進行調試。施做好瀝青涂層的鋼護筒運至下沉現場。鋼護筒下沉前筒壁的瀝青涂層應檢驗合格。3）鋼護筒插打利用孔口的測放的十字樁拼裝鋼護筒導向架。導向架拼裝合格后進行固定（用纜風或型鋼地錨）。在導向架及鋼護筒周圍做好垂度的觀測裝置，記錄初始數據。用振動錘夾著鋼護筒（鋼護筒直徑位置），用吊車吊起振動錘與鋼護筒下放至導向架。開動振動錘進行鋼護筒下沉，每下沉50cm后停動振動下沉，對鋼護筒進行垂直度量測，發現鋼護筒有傾斜及時對鋼護筒進行糾偏。糾偏時采用移動振動錘偏壓下沉的方法進行。鋼護筒對接時應分層進行焊接，在每層焊接結束后應敲掉焊渣，目測合格后再進行下一層焊接。鋼護筒焊接時要保持鋼護筒的整體直度。在鋼護筒下沉至設計高程后停止振動，撤掉機械及設備鋼護筒下沉結束。3、鉆孔鉆施工 1）樁機就位樁機基臺塔腿中心線與軌道上樁位標記對準。基臺墊高，使滾輪脫離軌道，基臺兩端用平整的基臺木墊平墊穩，樁機轉盤中心與樁位中心偏差不大于20mm。校正連接鉆頭的主動鉆桿在自由懸吊狀態下位于轉盤中心，保持天車、轉盤中心和樁孔中心三點成一垂線。2）成孔施工超長樁樁位間距小于4D時，應采取間隔距打措施，或在鄰樁水下砼灌注完畢停36h后再成孔施工。工程地質條件較好，對樁孔形態控制有可靠保證措施時，對樁孔施工間距及間隔時間可做調整。成孔過程應控制以下4點（1）鉆具必須定長按設計樁深單孔配備定長鉆具，按軌道標高量準機高，計算、標明機上余尺。在更換鉆頭、鉆桿及終孔深度變化時，應重新計算、標明機上余尺按設計樁深單孔配備定長鉆具，按軌道標高量準機高，計算、標明機上余尺。在更換鉆頭、鉆桿及終孔深度變化時，應重新計算、標明機上余尺。 （2）鉆進技術參數和泥漿性能切忌清水開孔。鉆進時保持泥漿粘度2528s，泥漿密度1.30g/cm3或以上。（3）保持樁孔垂直度 除樁機安裝穩固、開孔時主動鉆桿軸線位于轉盤中心外，鉆進時每次加接鉆桿單根之前，必須檢查主動鉆桿軸線是否對中轉盤中心。如有偏位，必須及時調整樁機基臺或修整孔壁糾斜。（4）控制終孔用尺丈量機上余尺，嚴格控制終孔深度不欠深、不超深。施工端承樁時，根據設計，觀察巖屑，確定持力層面，控制進入持力層的深度。進行一次清孔，逐步調整泥漿粘度達2225s泥漿密度達1.30g/cm3左右；間斷性下下緩緩活動鉆具、慢速回轉孔底鉆頭，破碎泥塊，排出巖屑；一次清孔結束應初測沉渣。終孔下鋼筋籠前，用樁孔檢測儀檢測樁徑與孔斜沉渣厚度。若發現樁也形態存在問題，應及時處理。3）鋼筋籠制作及安裝（1）各種規格的鋼筋需有出廠質保書，并經原材料抽檢及焊接檢驗合格。（2）鋼筋籠制作場地應平整，場地高差不大于1%。鋼筋籠應在制作臺架上按設計圖紙加工成型，并設置扶正塊。（3）孔口用多臺焊機同時焊接，主筋搭接應沿弧線平行排列，保證垂直度。焊縫長度、寬度、厚度及焊接質量按規范和設計要求。（4）鋼筋籠吊放時，鋼絲繩用“一”字鋼架撐開，鋼筋籠吊點主筋用“十”字鋼架撐住，防止籠徑變形。（5）按設計籠頂標高計算吊筋長度。吊筋吊環固定在樁機基臺通孔兩側中心的吊鉤上，保證鋼筋籠居中和安裝標高。4）灌注導管安裝（1）超長樁灌注水下砼，應盡量選用內徑較大的250280mm導管。底管長度大于4m，標準節長度2.5m。導管連接應平直可靠，密封性好。新導管應經0.6Mpa壓力檢驗無漏氣現象方可使用。導管的壁厚、連接部位絲扣、內壁光潔應定期檢查，并作及時處理。（2）導管隔水塞。當灌注漏斗容積達不到初灌量要求時，應采用砼隔水塞；當使用預拌砼時，可采用球膽。3）用導管進行二次清孔替漿。清孔替漿時，導管底端應下到孔底，并經常上下輕緩活動導管，促進清孔替漿效果。根據樁徑和樁深，可選用4PNL單泵、3PNL和4PNL雙泵并聯、4PNL雙泵并聯清孔替漿。逐步稀釋泥漿，使泥漿粘度達到1820s密度達到1.201.25g/cm3或以下。二次清孔替漿時間、視樁徑、樁深、原泥漿性能和孔底沉渣等情況而定。二次清孔替漿結束后，孔底沉渣厚度應符合設計要求，并在30min內灌注水下砼。5）水下砼灌注砼配合比配合比的砼強度等級按設計的樁身砼強度執行相應的水下砼等級標準。砼初灌量砼初灌量應能保證砼灌入后導管埋入砼面深度不少于0.81.3m，導管內砼柱和管外泥漿柱壓力平衡。計算公式如下： Vd2h1/4+D2Kh2/4公式中：V砼初灌量（m3）h1管內砼柱與管外泥漿柱壓力平衡所需高度（m）h1=(h-h2)rw/rh樁孔深度（m）h2初灌砼下灌后，導管外砼面高度，取1.31.8m；rw泥漿密度，取1.151.30t/m3;rc砼密度，取2.32.4t/m3;d導管內徑（m）;D樁孔直徑（m）;K砼充盈系數，取1.11.3。計算超長樁砼初灌量時，h2 、rw 、k應取大值，rc應取小值，以提高砼灌注安全系數，保證樁砼灌注質量。注意初灌的第一輛預拌砼車必須是滿車砼（即不小于6m3）。控制導管埋入砼面的深度，水下砼灌注過程中，導管應始終埋在砼中，嚴禁將導管提出砼面。埋入深度除按規范執行外，還應觀察孔口返漿情況，如果孔口不能自動返漿，說明導管已埋入太深，應適當拔除導管。卸導管前，應用重錘測繩量砼面位置，并根據砼灌注量計算復核無誤后，方可卸管。砼面位置大于40米時，每次宜卸一節。導管搗插方法拔管時，用上拔1m，下插0.5m的方法逐漸升降導管搗插砼，使樁身砼密實和樁周砼飽滿。防止鋼筋籠上浮砼面接近鋼筋籠底端時，導管埋入砼面的深度應控制在23m內，并降低砼灌注速度。待砼面進入鋼筋籠12m后，可適當提升導管。導管提升要平穩，避免出料沖擊過大或鉤掛鋼筋籠。樁頂處理當砼灌注達到設計樁頂標高時，應繼續灌注一定的超灌高度，以保證設計樁頂標高以下的砼質量符合設計要求。水下砼灌注完畢后，回填密實空孔部分，恢復硬地坪。5）場地內泥漿處理單根樁砼作業完畢，及時清理循環槽、池中渣土，廢漿用密封灌車及時外運排放。在含砂量較高的地層中，可使用除砂器和除泥器等措施凈化泥漿，實現文明施工。六、主要機具配備 1、DZ-120振動打樁機2、鉆孔灌注樁機一套。3、雙腰帶鉆頭二個； 4、泥漿泵3PNL、4PNL各一臺或4PNL二臺。5、水下砼灌注導管100m，灌斗一個。6、電焊機二臺，氣焊設備一套。7、25t汽車吊一輛。8、 壓漿設備一套。9、廢泥漿排污車一輛。10、挖掘機一臺七、勞動組織1、鋼護筒施工2、成孔施工及水下砼灌注。3、鋼筋籠制作和安裝。4、鋼筋籠及導管場內搬運。5、鉆機移位。6、護筒埋設和場地保潔。7、廢泥漿外運排放。按上述勞動組織，一級作業班組設；插打鋼護筒組5人，樁機機組10人，鋼筋籠制作班35人，鋼筋籠、導管等搬運清洗組4人，護筒、劃漿、場地工5人。自覺拌砼時，需配砼灌注班15人。其它所需配備工種有：挖掘機司機、吊車司機、電工、機修工。廢泥漿外運排放由專業運輸隊承包。八、質量控制 制定工程創優規劃，設專職質量檢查人員，配合監理工程師對原材料、各工序質量進行全面檢查。認真貫徹質量標準，特殊工種實行持證上崗，實行全過程質量控制。（1）按規范施工，可詳細參閱鐵路客專橋涵施工規范。（2）嚴格控制進料和加工1)、鋼護筒在加工制作過程中嚴格控制每節的垂直度以及結構尺寸，焊接過程當中防止過大的變形。2)、在運輸過程中將鋼護筒支墊平穩、捆綁牢固，防止在運輸過程中變形。3)、鋼護筒存放在支墊好的平整枕木上，兩側用木楔子卡死，防止滾動。4)、鋼護筒在吊裝過程中使用多點起吊防止變形。5)、鋼護筒在下沉過程中采用錘球和全站儀對鋼護筒垂直度進行監測，一旦出現傾斜，立即停止下沉作業，糾偏合格后方可再次下沉。九、施工安全和環境保護(1)、在鋼護筒吊裝過程中有專職安全員在現場進行監督檢查。(2)、加強日常施工中“三安”工作的檢查與督導。(3)、加強施工中生產用電、生活用電的檢查。規范用電線路，杜絕違章用電。(4)、堅持特殊工種持證上崗。(5)、加