旋挖成孔桩灌注桩工程技术规程

旋挖成孔桩灌注桩工程技术规程内容摘要：

规定： 1 设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定。 在同一条件下的试桩数量，不宜 少于总桩数的 1%且不应少于 3根。 2 设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定； 3 设计等级为丙级的建筑桩基，可根据经验参数确定。 单桩竖向极限承载力标准值应按下列规定确定： 1 单桩竖向静载试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》 JGJ 106 执行； 2 对于端承型大直径灌注桩，当受设备或现场条件限制无法检测单桩竖向抗压承载力 第 13 页 共 52 页 时，可通过深层平板载荷试验、岩基载荷试验确定桩端极限端阻力。 有条件时，也可 通过预埋荷载箱来确定单桩竖向极限承载力。 旋挖成孔灌注桩钢筋 笼 配置应符合下列规定： 1 钢筋笼应沿桩身通长配置，并 应 计算确定，最小配筋率不宜小于 ％～ ％（小直径桩取高值） ； 2 桩身配筋可根据计算结果及施工工艺要求，可沿桩身纵向不均匀配筋。 腐蚀环境中的主筋直径不宜小于 16mm，非腐蚀环境中的主筋直径不宜小于 12mm； 3 箍筋应采用螺旋式，直径不应小于 6mm，间距宜为 200～ 300mm；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下 5d 范围内的箍筋应加密，间距不应大于 100mm；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合《混凝土结构设计规范》 GB 50010 的有关规定；当钢筋笼长度超过 4m时，应每隔 2m设一道直径不小于 12mm的焊接加劲箍筋。 桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求： 1 桩身混凝土强度等级不得小于 C25； 2 主筋的混凝土保护层厚度不应小于 35mm， 水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于 50mm。 钻孔达到设计深度时，应采用清孔钻头进行清孔。 灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应符合下列规定 ： 1 对端承型桩，不应大于 50㎜； 2 对摩擦型桩，不应大于 100㎜； 3 对抗拔、抗水平力桩，不应大于 200㎜。 第 14 页 共 52 页 6 施工准备 技术准备 开工前应熟悉岩土工程勘察报告，桩基工程施工图设计文件及图纸会审资料。 掌握旋挖钻机及其配套设备的技术性能资料。 应编制旋挖钻孔灌注桩工程专项施工方案，并按 有关 规定 要求 审查批准。 应制定有针对性的事故应急预案，完善各种预防措施，保障在遇到突发情况时有妥善的处理方案。 施工前必须对 作业人员做好方案交底和安全技术交底工作。 应根据岩土工程勘察报告中的地层情况、水文地质条件确定合适的护壁方式。 设备准备 应根据桩基设计图中的桩径、桩深，岩土工程勘察报告中的地层情况 选用 合适型号的旋挖钻机及配套设备。 旋挖钻具和钻进参数可按表 选用。 表 旋挖钻机 常用钻具和钻进参数的选用 地质 条件 钻头选用 钻杆选用 加压 方式 转速（ r/min） 回次 进尺 （ m） 提钻 速度（ m/s） 一般粘性土 单层底旋挖钻斗、短螺 旋钻头、分体式钻 斗 摩擦钻杆机锁钻杆 油缸 +自重加压 20～ 50 ≤ ≤ 杂填土、软土、粉土、砂土、松散卵砾石层 双层底旋挖钻斗 20～ 30 ≤ ≤ 硬粘土 单层底旋挖钻斗或斗齿 螺旋钻头 20～ 30 ≤ ≤ 冻土层 斗齿螺旋钻头、旋挖钻 斗、锥形螺旋钻头 机锁钻杆 油缸 +机锁钻杆加压 9～ 25 ≤ ≤ 胶结的卵砾石和强风化岩 锥形螺旋钻头或双层底斗齿旋挖钻斗 9～ 20 ≤ ≤ 中风化岩 截齿或牙轮筒式钻头、锥形斗齿螺旋钻头、双层底斗齿旋挖钻斗 9～ 15 ≤ ≤ 应按照旋挖钻机使用说明书进行运输、安装、启动、工作、拆卸和存放，并进行必要的检查、维修和保养。 旋挖钻机的钻头具有现场改进和多样性的特点，应根据实际地层情况，对钻头调整和改 第 15 页 共 52 页 进。 根据工程采用的护壁方式配备相应的设备。 应根据钢筋笼的制作和安装要求，配备相应的设备。 应根据混凝土的施工要求，配备相应的设备。 应根据桩基施工过程质量控制的要求，配备相应的检查工具。 应根据现场条件配备通信设备。 采用的设备必须具有出厂合格证，其性能指标应符合现行国家相关标准的规定，并在检定有效期内。 材料准备 钢材及混凝土原材料应有出厂质量证明书或试验报告单，进场时应分批检验，并按现行国家有关标准的规定抽取试样进行复验，合格后方可使用。 混凝土的质量和技术性能应符合现行国家标准的规定和设计要求。 1）混凝土的粗骨料宜选用 5~25mm 的碎石，可选用级配良好的坚硬碎石或卵石，最大粒径不得大于钢筋笼主筋最小净距的 1/3； 2）混凝土外加剂应有产品质量说明书和产品合格证，外加剂的质量和性能应 符合现行国家标准的规定。 燃油、液压油等 应 符合旋挖钻机使用说明书所规定的要求。 应根据桩基工程量的大小，准备充足的钻齿、泥浆制备原材料等耗材。 人员准备 应根据施工作业计划的要求，合理配备人员，建立健全的 旋挖成孔灌注桩 工程主要管理人员质量责任制。 施工管理人员应具有与其岗位相适应的资格证书，技术人员、旋挖钻机操作手、技工人员应具有相应的岗位证书。 场地准备 场地平整度、承载力应满足旋挖钻机使用说明书对场地的要求。 使用说明书未作具体要求 时，应满足桅杆倾斜小于 2 度， 场地地面（地基） 承载力大于 150kPa 要求或采取其它有效保证措施。 施工现场临空障碍物应有符合安全规范要求的距离。 施工现场临近边坡的桩基施工应在完成边坡支护后进行。 应充分了解进场线路及施工现场周边建筑（构筑物）状况，施工过程中避免影响临近建筑（构筑物）安全。 第 16 页 共 52 页 应掌握水、电、天然气、消防等设施的资料，特别是地下埋设设施的详细资料，并采取相应保护措施。 旋挖成孔灌注桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。 开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。 应对泥浆池位置和出土出渣路线进行测定。 规划场内行车路线，应使行进道路与钻孔位置保持一定距离，不得影响孔壁稳定。 施工场地或作业平台的高度，应高于工作期间可能出现的高水位或高潮位 1m以上。 第 17 页 共 52 页 7 旋挖 成孔 一般规定 施工前，应按施工方案进行试成孔。 钻机就位时 ，钻杆应保持垂直稳固 、 位置准确，施工中应随时检查调校。 钻进 过程中应随时检查 钻头保径装置 、 钻头直径、钻头磨损情况， 不能保证成 孔质量时应 及时更换。 应按试 成孔 确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各项参数，记录 应 及时、准确、 完整、真实。 钻 进 过程中应根据地质情况控制进尺速度。 成孔应采用跳挖方式，钻 头倒 出的渣土距桩孔口最小距离应大于 6m，并应及时清除外运。 钻进过程中，应随时清理孔口积土，遇地下水、塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。 终孔前应根据地勘报告核对桩基持力层位置 ， 达到设计深度时，应及时清孔。 成孔达到设计深度后，孔口应予保护，并 应做好记录； 旋挖灌注桩成孔施工的允许偏差应满足《建筑桩基技术规范》 JGJ94 的相关规定。 泥浆 稳定液 泥浆稳定液一般采用粘土或膨润土加水调制而成，并根据现场具体情况加入工业用碱、重晶石、 纤维素 等材料。 泥浆稳定液 性能 指标 应符合表 的规定。 表 常用稳定液性能表 地层 稳定液性能指标 泥浆比重 （ g/cm3） 漏斗粘度 （ s） 失水量 （ ml/30min） 含砂 率 （ %） 粉质粘土、粘土 ～ 18～ 25 ＜ 25 ＜ 6 杂填土、淤泥质土、砂层 ～ 25～ 35 ＜ 25 ＜ 6 卵砾石层 ～ 25～ 30 ＜ 25 ＜ 6 漏失地层 ～ ＞ 35 ＜ 25 ＜ 6 现场应配备稳定液搅拌设备和稳定液测试仪器。 测试仪器应包括粘度计、比重计、含砂量杯、量筒等。 第 18 页 共 52 页 现场应设稳定液池，稳定液池的容积不宜小于成孔体积的 倍。 稳定液制备应满足下列要求： 1 稳定液制备宜采用膨润土，当用粘土代替膨润土时，含砂率不应大于 4%； 造浆率不应小于 5m3/t， 塑性指数不应小于 25； 2 根据施工的具体情况，可有选择的加入适量的分散剂、增粘剂、加重剂和堵漏剂等处理剂 ； 3 稳定液用水的 PH 值宜为中性，钙离子浓度应小于 100PPm。 常用处理剂类型，可按表 选择。 表 常用处理剂类型 处理剂类型 处理剂名称 主要作用 分散剂 碳酸钠（ Na2CO3）、氢氧化钠（ NaOH）等 分散、调节 PH 值 增粘剂 羧甲基纤维素（ LVCMC、 MVCMC）、羧甲基纤维素钠盐（ HVCMC）、复合离子型聚丙烯酸盐（ PAC141）等 降滤失、增粘 堵漏剂 棉花籽壳粉、蛭石粉、核桃皮粉、珍珠岩粉、锯末、稻壳碎末、水泥等 用于地层堵漏 增重剂 重晶石粉（ BaSO4）、石灰石粉 (CaCO3)、氧化铁粉等 增加稳定液密度 施工时 稳定液液面应按以下条件控制： 1 孔口采用护筒时，液面不宜低于孔口 ，并且高于 地下水位 ； 2 液面应保持 稳定。 在漏失地层施工时，应采取堵漏技术措施，并按本规 程 的 控制稳定液液面高度，维持孔壁稳定。 护筒 旋挖成孔灌注桩护筒 可分为钢制护筒和混凝土护筒。 钢制 宜选用厚度不小于 10mm 的钢板制作，护筒内径宜大于钻头直径 200mm～300mm，钢护筒的直径误差应小于 10mm。 混凝土护筒厚度不宜小于 150mm，混凝土强度等级不低于 C20，竖向钢筋直径不小于，间距不大于 200mm，螺旋箍筋间距不大于 200mm。 混凝土护筒宜在顶端设置锁口。 锁口宽度不宜小于 300mm，厚度不宜小于 200mm。 护筒顶端高出地面不宜小于 ；钻孔内有承压水时，护筒顶端应高出稳定后的承压水位。 护筒的埋置深度 应根据地质和地下水位等情况确定，一般宜为 2～ 4m。 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 第 19 页 共 52 页 填时应防止护筒偏斜移位。 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。 采用机械加压或震动下沉埋设护筒时，应先对护筒进行定位和导正，然后加压或振动施压至预定深度。 在水面上的作业平台上沉放护筒时，护筒顶端高出水面应不小于 ；护筒的埋设深度应考虑水流的冲刷影响，就位后的护筒应采用吊挂或焊接与作业平台连接牢固。 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、碎石土及风化岩层等无需护壁措施的相对较好地质条件的场地。 干作业旋挖成孔灌注桩的施工工艺流程如图 所示。 图 干作业旋挖成孔灌注桩施工工艺流程 易塌孔口 宜设置护筒或护壁 ， 埋设深度应根据地质情况确定，一般为 24m， 宜高出地面。 桩 位 放线 钻机就位 埋设护筒 钻进 成孔 提钻、卸土 渣土外运 清孔、 检查孔深 安装 钢筋笼 灌注混凝土 成桩、 提 出 护筒 第 20 页 共 52 页 钻进过程应控制下钻及提钻的升降速度。 成孔至设计标高后，应清除孔底残渣。 湿作业旋挖成孔 湿 作业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图。 图 湿作业旋挖成孔灌注桩施工工艺流程 旋挖作业 前应制备足够的稳定液，施工人员应注意观察孔内稳定液液面情况，并随时向孔内补充稳定液，严禁在施工过程中出现孔内液面过低的情况。 旋挖钻机在地下水位以下中细砂层作业时，应降低钻进和升降速度，并及时注入稳定钻机就位 提钻、卸土 钻孔至设计标高 清孔、检查孔深 安装钢筋笼 安放导管 二次清孔 灌注混凝土 钻进成孔、注入稳定液 稳定液净化 稳定液回收 成桩、拔出护筒。