深厚淤泥质土层旋挖混凝土灌注桩施工工法 工法编号：ZJ1GF-531-2014 编制单位：中建一局集团第三建筑有限公司 中国建筑一局（集团）有限公司 主要执笔人：李闻任波郭云峰王志华杨晓明 1前言 在基础设施建设中，旋挖钻孔灌注桩在钻进效率和质量上都有明显优势，应用越来越广泛， 但在特殊地质条件下，旋挖桩施工还存在一定局限性，目前所遇到的主要难点有：1大型基础设 施项目中涉及大体量旋挖施工，如何策划施工组织、采取技术措施保证施工进度和质量.
2旋挖 桩穿越厚度达10米的深厚激泥质软土如何保证成孔和成桩质量.
3嵌岩钻进困难，受其工艺特点 的限制，旋挖桩在基岩强度5MPa时较容易嵌岩，5-15MPa时则施工困难，而超过20MPa则十分困 难，而对于一般岩石来说，其强度往往超过15Mpa.
通过工程实践，我公司成功解决以上间题，总结出了旋挖钻孔桩大体量施工、穿越深厚淤泥 质土、嵌岩钻进、泥浆制备、反循环清孔等方面的施工工艺，形成本工法.
2工法特点 2.0.1大体量工程桩采取旋挖施工工艺成孔速度快，施工效率高，是普通回转钻进成孔效率的5 倍以上，通过对场区的化整为零、合理规划，做到分区管理，标准化施工，保证施工质量.
2.0.2针对淤泥质土层特性，制备专用泥浆，采用反循环泥浆置换清孔，保证成渣厚度满足要求.
2.0.3利用长护筒穿越深厚淤泥质土层保证旋挖成桩质量和施工进度，施工简便，经济，环保.
2.0.4多钻头组合钻进和分级碎岩，提高钻齿入岩能力，提高成孔效率，保证工期，同时可以降低 钻齿损耗率，减少设备损伤，延长钻具的寿命，降低成本.
3工法适用范围 本工法适用于深厚淤泥质土层、岩石抗压强度 泥浆含砂量计 5泥浆制备的技术及操作要求： 1）在测定泥浆材料性能的基础上，及时试配泥浆的最佳配合比.
2）认真做好泥浆测试工作.
新制备的泥浆进行第一次测试，使用前进行一次测试，钻孔过 程中测试一次，钻孔结束后在泥浆面下1米及孔底以上0.5米处各取泥浆样品测试一次，回收泥 浆后、泥浆处理后各测试一次.
3）施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上.
4）在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土.
5）浇注混凝土前，泥浆性能符合表5.2.3要求.
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5.2.4护筒理设 1护筒制作 钢护筒由厚度12mm钢板制成，应保证同心圆，内径大于设计桩径150mm，护筒中心偏差不大 于50m：查阅地勘报告，编制详细的源泥质土层分布图，根据淤泥质土体分布情况确定护筒长度 及加工数量.
2护筒埋设 使用振动锤下置长护筒，采用十字中心吊锤法校正，下置过程中随时校正，达到要求后，用粘 性土对称均匀地投入护筒与周围土间隙中，逐层捣实，以确保护筒埋设稳固.
5.2.5钻机就位 旋挖钻机自行移位，钻机履带须座落在坚实的地面，下垫20厚钢板，保证钻机施工时不发生 倾斜滑动，钻机定位应准确，钻头中心与护筒中心的允许偏差不得大于50mm，控制钻机的水平状 态，以保证钻杆的垂直度，必要时用经纬仪复测验收.
5.2.6钻进施工 1钻进过程中，旋挖机钻杆要保持垂直状态，严格控制垂直度在规范允许范围之内.
2旋挖土层钻孔选用筒式钻头，要保证钻头适当的高度，以保证钻具保径和导向性良好.
3在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内护壁泥浆液面 始终保持高于地下水位2.0m以上，以防止钢护筒底部孔壁坍塌.
4控制钻头在孔内的升降速度，尽可能避免急动压力和抽吸作用对孔壁的影响，造成坍塌.
5在钻进过程中，要根据地层的变化，及时调整钻进参数，如转速、钻压等.
及时更换不同形 式的钻头，以减少孔内重复破碎，钻头刃角磨损严重时，应及时补焊加强.
6钻至中风化岩表层时由质量员和监理、地勘单位进行孔径、孔深、垂直度检测，确认岩样， 记录好入岩标高，准备更换钻头进行入岩施工.
5.2.7入岩施工 1多钻头组合钻进 多钻头组合钻进入岩工艺适用于大多数机型，基岩强度高时，国产机型动力头最大扭矩 250KN.M以上，进口机型200KN.M以上为最佳.
方法一 先用带截齿的筒式钻头以较低钻压和较高转速对岩层做环状围切，类似于岩芯钻，将岩芯与 地层割开，每回次钻进300mm：然后换螺旋钻头以较高钻压和较低转速将岩芯崩裂破碎：再换用普 通捞砂斗将未被螺旋钻头带上的岩屑取出，清孔.
方法二 先用螺旋钻头以较高钻压和较低转速破碎孔底岩石，每回次钻进300mm左右，形成抛物线状 的孔底：然后换筒式钻头以较低钻压和较高转速切修孔壁至孔最底端：再换用普通捞砂斗将剩余 岩屑取出，清孔.
表5.7-1 组合入岩施工参数表 钻头类型 钻压（KN) 转速（r/min） 功效（m/h） 1 截齿筒钻 13~16 25~30 1.5 2 螺旋钻 38~42 10~14 61 入岩完成时间3.6小时 2分级破碎岩石（适用于大直径工程桩） 分级破碎岩石的工艺主要是通过提高压力载荷来完成岩石的破碎，该方法对机械功率要求 较高，动力头最大扭矩宜280KN.M以上.
把大口径孔分解为从小口径孔钻进，然后再扩孔的分级破碎岩石方法.
这样由于孔底面积减 小，压力增大，进而达到大体积破碎岩石的目的.
二级扩孔破碎岩石时孔底的接触面积同样很小， 同样增大了破碎岩石的载荷.
表572分级碎岩施工参数表 钻头类型 钻压（KN） 转速（r/min） 功效（m/h） 1、小孔径入岩 截齿斗钻 35~40 15~18 1. 45 2、二级扩孔 螺旋钻 35~40 12~15 2.2 入岩完成时间3.4小时 5.2.8终孔验收、清孔 钻至设计标高时用带有活门的简形斗钻清理沉渣，即一次清孔.
清孔后提出钻头，由质量员 和工程监理进行孔径、孔深、垂直度检测，验收合格后，移走钻机，盖好盖板，进行下道工序施工.
入岩时及时组织地勘、监理验孔，留置岩样，入岩深度达到设计要求终孔后，此时利用测绳测 定孔深，记录数据（数据记录以护筒顶标高读取相对数据即可），利用旋挖桩机清理沉渣对桩孔进 行一次捞渣清孔，清孔完成后再次利用测绳测定孔深，记录数据，两次数值之差小于50mm，则表明 沉渣厚度满足要求，若大于50mm则应继续清孔.
5.2.9钢筋笼制安 1钢筋笼制作 1）在骨架成形架上安放架立筋，按等间距将主筋布置好，用电弧焊将主筋与架立筋固定： 2）将骨架拍至外箍筋滚动焊接器上，按规定的间距缠绕箍筋，并用电弧焊将箍筋与主筋固定.
3）钢筋笼分段制作，分段长度在9m左右，对于长桩也可定为12m，分段制作完毕后将各段整 体焊接.
4）主筋对接可采用对焊、搭接焊、绑条焊，主筋对接在同一截面内的钢筋接头数不得多于主 筋总数的50%，相邻两个接头间的距离不小于主筋直径的35倍，且不小于500mm，主筋焊接长度 对单面搭接焊为主筋直径的10倍，箍筋的焊接长度为箍筋长度的8~10倍.
