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旋挖桩承载力计算(一)
旋挖桩
旋挖桩承载力计算(二)
桩基础旋挖桩施工质量控制
旋挖桩施工质量控制
旋挖钻孔桩作为一种基础形式，以承载能力高、稳定性好、沉降及差异变形小、沉降稳定快、抗震能力强及能适应各种复杂地质条件且适用范围广等特点广泛地应用于桥梁及其它工程领域。钻孔桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。因此，必须加强桩基础施工技术措施、施工质量管理、技术装备及配置等环节的控制。
1旋挖钻孔桩施工工序
钻孔桩施工的主要施工工序：场地整理、测量放线→埋置护筒→制备泥浆→钻机就位→清孔、验孔→钢筋笼的制作和吊装就位→安装导管→二次清孔→浇注水下混凝土→拔导管、清洗导管。 2旋挖钻孔前质量控制
2.1准备工作
1）在施工前要认真熟悉设计图纸、有关施工、验收规范，调查地质条件。对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制定出施相关有效措施以及应急预案等，以便有效地对桩基施工质量加以控制；
2）根据现场设置的工程控制网点，测放各桩位的中心坐标及开挖置，经复核无误后，做出明显标识，并做好交桩的记录。在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、地坪标高已测定的基础上，钻机才能就位；桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心
线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用自动控制系统调整其垂直度，钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，注入稳定液后，进行钻孔。
2.2 埋设护筒
2.2.1护筒采用8mm~16mm 的钢板卷制，其内径比桩径大20cm，为保证其刚度．防止变形．在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。每节长度为1.5m~2.0m，采用旋挖钻机等径或稍大直径的钻头开转，钻至要求埋设深度后，再将护筒吊入孔内。根据“十”字护桩中心对护筒中心进行调整，倾斜度不能大于1%，并保证护筒顶面高于顶面20cm~30cm，防止孔口坍塌和地表水流入孔内，再用粘土将护筒周围夯填密实。
2.2.2护筒埋置深度应符合设计要求。设计无要求时，埋置深度应符合下列规定：旱地或浅水埋设护筒时，对于不透水地层，埋深宜为护筒外径的1.0-1.5倍，但不得少于1.0m；对于砂土和粉土等透水地层埋设深度同上，但宜用不透水土换填至护筒刃脚下不少于0.5m，换填直径应超出护筒直径0.5-1.0m。
2.2.3护筒埋设应符合下列规定：
①旱地或水深小于3m且筑岛底无软弱土层时，护筒可采用明挖埋设法，护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实。
②护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m。 ③沉设到位的护筒，顶面允许偏差50mm，倾斜面允许偏差为1%。
2.2.4多节护筒连接时，接缝应牢固、不漏水，筒内连接处应无突出
物。
2.2.5钻孔、吊放钢筋笼及浇筑水下混凝土过程中不得撞击护筒。当利用护筒固定钢筋笼和支撑浇筑漏斗时，应采取可靠措施，防止护筒下沉、上浮或破坏。
2.3 钻机就位
埋设好护筒后，即可进行钻机就位。钻头要对中、钻孔要垂直，钻桩平台要水平，定位垫板安装正确。成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换；根据土层情况正确选择钻斗底部切削齿的形状、规格和角度；根据护筒标高、桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。 成孔中，按试桩施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
同时应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。【旋挖桩承载力计算】
钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，并观测自动深度记录仪，以便在施
工中进行观测、记录。钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理选择钻进参数，及时调制泥浆，保证成孔质量。在进入沙层和卵石层时，应适当减慢进尺速度，提高泥浆的稠度，减小每个钻进回次的进尺量，保证孔壁稳定。钻进施工时，利用正铲及时将钻渣清运，保证场地干净整洁，利于下一步施工。钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。
孔底沉淤控制，旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前者底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。成孔深度达到设计要求后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。应尽快进行钻机移位。从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。若不能及时灌注，必须在孔口设安全防护。
2.4 制备泥浆
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，孔壁不稳定，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。配制泥浆选取水化性较好、造浆率高成浆快，含砂量少的膨润土或黏土为宜。
泥浆在钻孔中的作用是：1）可防止塌孔；2）具有护壁作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；3） 泥浆比重大，具有浮渣作用，利于钻渣的排出。制浆前，先把黏士尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的黏土直接投入护筒内，使用钻头制浆，待黏土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。制浆时，尽量采用膨润土造浆，形成护壁。
3 钻孔中质量控制
3.1 做好记录
钻孔施工过程，必须填写钻孔施工记录，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样检查，判明后记入记录表，并与地质剖面图核对。若发现地质情况与设计不相符，应及时通知监理工程师和设计院，以便出相应处理措施。并随时检查钻孔的垂直度。
3.2 钻孔
1）钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m 以内，不超过2m/h，以后不要超过3m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应；
2）注意随时观察钻机位置，防止孔位偏斜，钻头碰孔壁；
旋挖桩承载力计算(三)
旋挖桩施工详解
安庆市大桥开发区c-6地块棚户区改造项目
灌
注【旋挖桩承载力计算】
旋
挖
桩
祥
解
高级龍民工
目 录【旋挖桩承载力计算】
一、 旋挖灌注桩机械及其准备工作
二、 旋挖灌注桩挖孔
三、 旋挖灌注桩下钢筋笼
四、 旋挖灌注桩下导管
五、 旋挖灌注桩浇筑砼
六、 旋挖灌注桩施工过程中注意事项
一
1、 SR200C旋挖机 、旋挖灌注桩机械及其准备工作
旋挖机正面图
旋挖机侧面图
旋挖机背面图
旋挖桩承载力计算(四)
浅论旋挖桩技术在建筑中的应用
【摘 要】旋挖桩技术是我国近几年新推广的一种先进的绿色桩基施工工艺，其高效能、高质量、高智能、低污染等特点，得到工程技术领域的广泛认可，尤其在地质较为复杂的地区，这一技术更有着不可估量的发展前景。目前，该技术在我国众多地区已经得到广泛运用，并取得了可观的效益，例如：在修建奥运会的场馆、北京的地铁、青藏铁路等工程中，该技术都发挥了不可磨灭的作用。本文将简述旋挖桩技术的原理，并结合建筑工程中的相关技术原理，分析该技术的特点、运用流程、运用时应注意的问题及发展前景，对该技术在建筑工程的实施有一定的指导意义。 【关键词】旋挖桩技术；建筑；运用；发展；问题
旋挖桩，全称旋挖钻孔灌注桩，通过利用旋挖钻机，可以将桶式钻头回转破碎的岩土装入钻斗内，之后由提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，循环往复，以此达到设计深度。整个过程由机械作业，操作方便节省人力。随着该技术的不断发展，其在建筑行业中的应用得到广泛推广，下面我们就来做具体的研究和探讨。
一、旋挖桩技术的工作特点
（一）优点
1、桩孔对位方便准确
传统的循环钻机操作复杂且对位误差较大，而旋挖桩技术的高智能性，使得其操作起来简便且精确，对位过程中，对桩深度、垂直度、钻压、钻筒内装土容量等数据的计算，均可以利用应为利用旋挖钻机自身的电子科技设备来进行，从而实现精确的对位，使钻机的钻进状态达到最佳。
2、施工速度快。
旋挖桩机将桶式钻头回转破碎的岩土装入钻斗内，之后由提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，不需要靠泥浆返出孔外， 其进尺速度平均为50cm/分钟。与传统的钻机相比，施工效率可提高5～6倍。
3、提高桩的承载力
旋挖钻机采用的独特的成孔技术，使得钻头在多次上下往复的运行中，形成粗糙的孔壁、减小产生缩径的可能性。从而提高了旋挖桩的承载力。
4、行走移位方便
在场地承载力能满足旋挖桩机自重的要求下，旋挖钻机的履带结构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，通常情况下，不再需要其他机械的配合，从而加快了施工速度。
5、声音污染小
旋挖桩机施工的噪声主要源于自身发动机的声音， 其他部件产生的噪声几乎没有， 适合在居民较多的环境中使用。
6、无需提供动力电源。
旋挖桩机利用机身的柴油发动机提供动力能源， 尤其适用于没有额外或充足的电力能源保障工程的工地， 这一特点大大提高了施工的安全系数，同时也省去了对电缆的拖运布设和防护等工作。
7、易于管理。
与传统技术相比，该技术省时省力等特点，减少了施工过程中操作人员的数量，易于管理和节省管理成本。
8、环保
传统钻机在钻进过程中多采用泥浆循环方式，需要在场内设置泥浆池，这使得文明施工难以控制。旋挖钻机的动力头工艺，通过强大的扭矩，用旋挖斗直接将土挖到孔外，且施工过程中泥浆的主要作用在于增加孔壁的稳定性，在不需要泥浆支护的情况下就可以实现干法施工，即使在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，钻削中的泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，改善了施工环境，成孔效率大大提高。
（二）、缺点
1、前期投入比较大。
由于目前市场上国产旋挖桩机的售价较为昂贵，约为在400万人民币， 若企业独自购买设备， 一次性的投入比较大，且有一定的困难。
2、孔壁护壁性能较差。
旋挖桩机主要靠切土钻进，且钻进速度快， 同冲孔桩相比，孔壁的护壁性能要差。塌孔和缩径也更容易发生在填土和软土地层。
3、负压（风流的绝对压力/压强小于井外或风筒外同标高的大气压力/压强，其相对压力/压强为负值）在软土中孔内产生的几率较大。
由于旋挖桩机钻筒与土体有比较大的接触面积， 如果在软土中钻进进尺大， 则容易在钻斗提升过程中产生负压，另外，增大旋挖桩机体上拔负重的时，也会对孔壁的稳定性产生不良影响， 从而导致孔壁缩径。
二、旋挖桩技术在建筑中的运用流程
1、首先要对地质进行详细的勘察，了解建筑地区的地质水文条件，如：①人工填土的软塑状态，结构松散度，厚度，分布状况。②粘土的软塑性，厚度，饱和状况，分布状况。③泥炭质土的软塑性，厚度，分布状况。④淤泥质粉土的软塑性，厚度，分布状况。⑤地下水位的分布等一系列条件。
2、其次要了解建筑的规模（主楼层数、裙楼层数、框架结构、基础设计情况、桩基分布情况、建筑面积、地下室层数等），对工程设计的桩径、有效桩长、桩数、桩基竖向承载力等相关数据进行严谨的分析。
三、旋挖桩技术在建筑中运用时应注意的问题
1、施工现场场地土层分布的制约
虽然旋挖桩机有高效的适应土地的能力，但是在粘性土层中的作业效果较差，由于粘性土层的自身特性对旋挖装机有较大影响，所以钻进效果相对于土层、沙层来说较差。因此，如果在建筑施工过程中遇到粘性土层，工作人员应当及时采取措施克服技术问题，否则会严重影响到成孔质量。
2、桩机移动对施工现场场地要求较高
旋挖装机的履带移动装置对土地的平整度要求较高，而施工工地的地面通常都是凹凸不平且比较杂乱，因此在建筑施工时，应结合桩基施工顺序及场地条件，制定合理的机器移动路线，以确保其正常运行。
3、在岩层或持力层中作业时，应当先用螺旋钻头挖成小孔， 之后用旋挖斗扩挖成孔；在软岩和土层中作业时，应当使用旋挖斗一次成孔。
4、土层中成孔和钢护筒安置的垂直度影响桩体垂直度。
5、为缩短定位时间，提高建筑的施工效率，定位用的混凝土护筒应与钢护筒合理配套使用。
四、旋挖桩技术在建筑中的发展前景
旋挖桩承载力计算(五)
旋挖钻机成孔灌注桩施工与检测
【摘要】随着我国工程建设事业的快速发展，灌注桩基础在高层建筑工程中大量使用。南方地区由于地质原因普遍采用旋挖钻机成孔灌注桩。为了保证桩基质量，完善旋挖钻成孔灌注桩的施工工艺，近几年又出现了混凝土灌注桩后压浆工艺，以提高单桩承载力及稳定性。如何确保旋挖桩的施工成品质量，本文阐述旋挖钻成孔灌注桩施工工艺技术和检测要点，并提出了施工过程中和检测过程中需要注意的重要环节。 【关键词】柱基础；灌注桩；旋挖钻机成孔；后注浆；检测
1 工艺原理
1）旋挖钻机成孔是通过钻机自有的行走功能和桅杆变幅机构使钻具能正确就位，利用桅杆导向下放钻杆并将底部带有活门的桶式钻头放置到孔位，钻机动力头装置为钻杆提供扭矩，加压装置通过加压动力头的方式将加压力传递给钻杆钻头，钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土、卸土，直至钻至设计深度。
2）灌注桩后注浆是在灌注桩成桩后一定时间内，通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土体（ 包括沉渣、泥皮） 得到加固。对桩底、桩侧一定范围的土体通过渗入（ 粗颗粒土） 劈裂（ 细粒土） 和压密（ 非饱和松散软土） 注浆起到加固作用，从而增大桩端和桩侧阻力，提高单桩承载力，减小沉降。
2 工艺特点
1）旋挖钻机成孔效率高，带有垂直度自动检测调整、孔深数码显示等，整机操纵一般采用液压先导控制、负荷传感，具有操作轻便、舒适，自动化程度高； 成孔直径可达 4. 0m，最大成孔深度已经超过100m，基本上可以满足各类大型桩基础施工的要求。
2）作业时排出泥渣，泥浆可以用于护壁，解决了泥浆排放二次公害的难点，符合绿色施工要求。
3工艺流程
放线定桩――桩机就位――埋设护筒――复核桩位――钻孔――清孔――放钢筋笼――再清孔――灌注水下混凝土。
4 控制要点
4.1 成孔
1）布置桩位
根据施工蓝图轴线布置工程桩桩位，钉入短钢筋或木棍系彩条标志，保证桩位准确。测设每个桩位的标高，以此为依据确定桩顶位置。桩位布置结束后必须经过检查复核，确认桩位准确无误后方可进行成孔作业。
2）埋设钢护筒
护筒的直径应比桩径大一级，不宜太大，以防出现桩帽被误认为缩颈。埋设护筒时，根据桩位中心点，在大于护筒直径 80 ～ 100cm 范围，过中心点的正交十字线上埋设控制桩，然后挖出比护筒大 20cm 的孔，将护筒用钢丝绳对称吊放进孔内，找出护筒的中心（ 拉正交十字线） ，使护筒的中心与桩位中心重合，同时用水平尺（ 或吊线坠） 校验护筒竖直后，在护筒周围回填含水量适合的黏土，稳固护筒，使其不发生偏斜。再次复核桩中心同时记录护筒顶标高。护筒顶标高是计算有效桩长的重要依据。
3）钻孔
利用旋挖钻动力系统并利用扭矩旋转，使旋挖钻头挤压并旋转切入土体，使破碎的岩体直接装入钻头内，然后再由钻机提升装置和伸缩式钻杆提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土、卸土，直至钻至设计深度。注意事项： ①钻孔前，调平钻机，保持钻机垂直稳固。开钻前使钻头着地，进尺深度调整为零。②钻进时原地顺时针旋转开孔，然后以钻斗自重、钻杆自重加液压力作为钻进压力，初钻压力控制适度，钻速先慢后快。③钻进过程中要不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位 1. 0 ～ 1. 5m 的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和密度。直到钻进至符合设计要求方终孔。
在钻孔过程中，要参照地勘报告、超前钻提供的资料信息，分段留取岩样拍照并封存归档。分段频率以不超过1.5m为宜。应仔细分析岩层，做好施工记录，认真计算，必须保证有效桩长满足设计要求。
4）清孔
①钻机进尺到距设计孔底标高 10 ～30cm 时，暂停钻机进尺，静置一段时间后再次钻进，利用钻机完成剩余进尺的同时捞起沉渣。若清孔后达不到设计要求，可采用反循环法进行二次清孔。②清孔标准：孔底 50cm 处泥浆的相对密度应控制在≤1. 2g/cm3，沉渣厚度不超过 50mm。
○2清孔完成确认沉渣厚度达到规范规定不超过50mm时才可以下一步施工。清孔后与灌注水下混凝土的间隔时间不宜过长，否则要进行再次清孔。
4.2 钢筋笼制作
按照设计要求，根据测算到的桩长制作钢筋笼，钢筋笼应分段制作。钢筋笼制作时，加劲箍设在主筋外侧，焊接口不得向内圈伸露，以免妨碍导管活动的畅通性。钢筋笼均应加焊混凝土保护层定位装置，每节钢筋笼设 2 ～ 3 道，每道 4 个对称布置，且偏差应在± 10mm 内。如需要预埋超声波管时，要同步预埋，按照需要数量将超声波管固定在钢筋笼上。超声波管的材料质量和安装数量等都必须满足声波透射法检测的需要要求。
4.3 灌注混凝土
1）桩身混凝土坍落度宜为 （ 180 ± 20 ） mm，用混凝土料斗和导管垂直灌入浇筑，浇筑时应连续进行，浇筑过程中要不间断地上、下提放导管，混凝土通过导管自上向下顶压和自重增强其密实性。拆导管前要测定桩孔混凝土高度，保证导管埋入混凝土中≥2m。混凝土灌注充盈系数≥1.0。2）桩顶超灌高度为0.5～0.8m，保证在剔除浮浆后，桩顶混凝土强度符合设计要求。
5桩检测
旋挖桩的检测要按照国家规范规定标准执行。检测方法可以根据检测目的进行选择。有单桩竖向抗压静载试验，单桩竖向抗拔静载试验，单桩水平静载试验，钻芯法，低应变法，高应变法，声波透射法。单桩承载力静载试验是最高级别的检验桩的方法，试桩完成后混凝土龄期到了就可以做单桩竖向抗压静载试验，提供检测结果给设计部门参考进行基础设计。桩基础工程完成后必须按照国家规范规定对所有工程桩进行检测，验收质量。
5.1桩检测方案
旋挖桩检测的要求在各地区有所不同，广州市建委文件有相关规定，要求除满足国家规范规定外，还要求钻芯法和超声波法检测的数量要占总桩数的30%，低应变法检测占总桩数的70%。覆盖率100%。
5.2检测流程
单桩竖向抗压静载试验和单桩竖向抗拔静载试验是最高级别的对桩基础验收的手段，按照顺序应该到最后对有怀疑的桩采用，但是由于单桩竖向抗压静载试验和单桩竖向抗拔静载试验对场地要求高，如果到最后才做单桩竖向抗压静载试验和单桩竖向抗拔静载试验，就会造成浪费和影响工期。因此，在桩基施工完成满足龄期就先做单桩竖向抗压静载试验和单桩竖向抗拔静载试验。单桩竖向抗压静载试验和单桩竖向抗拔静载试验完成后才开始挖承台土方，破桩头，疏通声波管，打�O低应变激�薜悖�进行桩基础检测。
5.3低应变
低应变法是检测桩身完整性及其位置，判定桩身完整性类别的检测方法。也是检测桩的最简单的最低级别的检测方法。低应变检测结果如果被判定为三类或三类以下桩，则该桩必须进行处理。处理的程序一般是由施工单位以工作联系单的形式先将检测结果汇报。经过监理单位和建设单位签署意见后报告设计单位提出处理方案，施工单位按照设计处理方案进行处理。处理方案要报告质监部门认可备案，质监部门认为需要扩大检测的，必须按照质监部门要求扩检。如果对检测结果有怀疑时，可以申请采用比原检测方法高一级别的检测方法进行验证，验证结果合格时则判定该桩检测结果合格。
5.4钻芯法
钻芯法是检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度、判定或鉴别桩端岩土性状，判定桩身完整性类别的检测方法。钻芯法检测结果判定为三类或四类桩的，必须按照设计单位意见进行处理，流程参照低应变检测类似。对钻芯法的检测结果验证时采用高应变检测法。
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