大直径旋挖桩施工技术 2014
建筑工程大直径旋挖桩施工技术
建筑工程大直径旋挖桩施工技术摘要：随着社会的快速发展，基础建设中各类桩的设计荷载增大，导致桩基长度增加、直径也越来越大。
本文结合东莞格兰名筑项目桩基工程，对超大直径旋挖钻孔灌注桩的施工工艺进行了详细的阐述，针对施工过程中关键工序和易出现的质量问题进行了深入分析，总结出超大直径旋挖钻孔桩施工中相应的质量控制措施，可供类似工程参考。
关键词：超大直径旋挖桩、旋挖钻机、施工技术Key words: super large diameter rotary digging pile, rotary drilling rig, construction technology在中国沿海地带的复杂地质中，采用超大直径旋挖钻孔灌注桩需要克服砂质黏土层、花岗岩等多层地质问题，随着深度和地层变化带来的地质复杂化，桩基施工难度更大，需要克服一系列难题，例如：钻机的选择、护筒的选择、各类地质钻孔施工、钢筋笼制安、混凝土浇筑质量控制等。
本文以东莞格兰名筑旋挖钻孔灌注桩施工为例，通过各工序问题采取的控制措施，为今后在复杂地质中超大直径旋挖钻孔灌注桩的施工提供一定的参考。
1 工程概况东莞格兰名筑商业、办公楼位于东莞市东城区东城中路422号，项目西侧为东城中路和R2号线天宝地铁站、东城中路下方是东莞地铁R2号线；北侧为3-5层居民区和温莞路；东侧为3-5层居民区和高田坊路；南侧为已建的格兰名筑小区，占地面积12971平方米。
本工程有三层地下室，基坑开挖面积10267.84㎡，最大开挖深度16m，拟建高度146.95m。
本工程基础采用大直径灌注桩，桩径有1.2m、1.6m、2.0m、2.4m共4种，桩长约40m（入中风化花岗岩2m），共48根工程桩，桩身混凝土设计强度C40。
其中塔楼区域有33根工程桩，桩径为1.6m、2.0m和2.4m。
本工程地质由上往下分层情况如下：①素回填土（平均层厚3.00m）、②粉质黏土（平均层厚3.10m）、③砂质粘性土（平均层厚16.69m）、④全风化花岗岩（平均层厚16.95m）、⑤强风化花岗岩（平均层厚11.54m）、⑥中风化花岗岩（平均层厚6.26m），其中砂质粘性土含砂率较高，遇水易崩塌。
旋挖桩施工工艺
旋挖桩施工工艺旋挖钻孔施工是利用旋挖钻机钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土;通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔;旋挖钻机由于成孔作业速度快、质量好、效率高、泥浆污染少等优点,目前在国内桩基础施工中得到越来越广泛的应用;入岩能力最强；·成孔速度最快；·工法配备最全；·施工范围最广；·可靠性能最高;6.3.5 泥浆护壁成孔时,宜采用孔口护筒,护筒设置应符合下列规定：1 护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50㎜；2 护筒可用4～8㎜厚钢板制作,其内径应大于钻头直径100mm,上部宜开设1～2个溢浆孔；3 护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m;护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求；4 受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩,护筒应加高加深,必要时应打入不透水层;6.3.6 当在软土层中钻进时,应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中的钻进速度应以钻机不发生跳动为准;6.3.7 钻机设置的导向装置应符合下列规定：1 潜水钻的钻头上应有不小于3倍直径长度的导向装置；2 利用钻杆加压的正循环回转钻机,在钻具中应加设扶正器;6.3.8 如在钻进过程中发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时,应停钻,待采取相应措施后再进行钻进;6.3.9 钻孔达到设计深度, 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㎜;旋挖成孔灌注桩的施工旋挖钻成孔灌注桩应根据不同的地层情况及地下水位埋深,采用干作业成孔和泥浆护壁成孔工艺,干作业成孔工艺可按本规范第节执行;泥浆护壁旋挖钻机成孔应配备成孔和清孔用泥浆及泥浆池箱,在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆比重、掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措施;泥浆制备的能力应大于钻孔时的泥浆需求量,每台套钻机的泥浆储备量不应少于单桩体积;旋挖钻机施工时,应保证机械稳定、安全作业,必要时可在场地辅设能保证其安全行走和操作的钢板或垫层路基板;每根桩均应安设钢护筒,护筒应满足本规范第条的规定;成孔前和每次提出钻斗时,应检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况,并应清除钻斗上的渣土;旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m,并应及时清除;应根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需的泥浆面高度不变;钻孔达到设计深度时,应采用清孔钻头进行清孔,并应满足本规范第条和第条要求;孔底沉渣厚度控制指标应符合本规范第条规定;6.3.9 钻孔达到设计深度, 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㎜;Ⅴ水下混凝土的灌注钢筋笼吊装完毕后,应安置导管或气泵管二次清孔,并应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检验,合格后应立即灌注混凝土;水下灌注的混凝土应符合下列规定：1 水下灌注混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定；坍落度宜为180～220mm；水泥用量不应少于360kg/m当掺入粉煤灰时水泥用量可不受此限；2 水下灌注混凝土的含砂率宜为40％～50％,并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应小于40mm；并应满足本规范第6.2.6条的要求；3 水下灌注混凝土宜掺外加剂;导管的构造和使用应符合下列规定：1 导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200～250mm；直径制作偏差不应超过2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于4m,接头宜采用双螺纹方扣快速接头；2 导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为～；3 每次灌注后应对导管内外进行清洗;50使用的隔水栓应有良好的隔水性能,并应保证顺利排出；隔水栓宜采用球胆或与桩身混凝土强度等级相同的细石混凝土制作;灌注水下混凝土的质量控制应满足下列要求：1 开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；2 应有足够的混凝土储备量,导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m；3 导管埋入混凝土深度宜为2～6m;严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录；4 灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案；5 应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为～1.0m,凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级;截齿筒式钻头：牙轮筒式钻头：工程中经常遇到比较硬的基岩地层、大的漂石层及硬质永冻土层,如果直接用螺旋钻头或旋挖钻头钻进比较困难,需要先用筒状环形钻头切出环槽,然后配合使用螺旋钻头或旋挖钻头钻进,从而可以大大提高钻进速度;筒式钻头的切削具可分为截齿和牙轮,截齿筒状钻头用于风化软岩及永冻土地层钻进,牙轮筒式钻头用于硬质基岩钻进;双平头岩石螺旋钻头属于微型岩石螺旋钻头,主要用于水井、小型基桩、植树坑等施工时遇到风化岩石地层时钻进使用双头双锥岩石螺旋钻头：导向性能好、携土能力强,但回转阻力大;单头单锥岩石螺旋钻头：钻进速度快、清渣容易、回转阻力小;双头单螺直螺岩石钻头：导向性能好、携土能力强,用于强风化岩、软岩及乱砾石地层;双头单锥岩石螺旋：导向性好、携土能力强;双头双锥岩石螺旋钻头：导向性能好、携土能力强,但回转阻力大;无中心尖岩石螺旋钻头：单头单锥岩石螺旋钻头：钻进速度快、清渣容易、回转阻力小滚刀钻头：滚刀钻头是目前各类大口径桩基工程中对付坚硬岩石地层及卵砾石地层、孤石最为有效的工具,具有独特的性能,能够大大降低施工成本提高的经济效益;规格有6寸、8寸、12寸、14寸、17寸系列焊齿和镶齿滚刀,能够制造各种口径的滚刀钻头,规格覆盖Φ600-Φ5000mm直径滚刀选用特制轴承,采用金属密封环密封,经过特殊热处理,承压能力大寿命长不易磨损;整个钻头滚刀布局合理,且符合水力学设计,特殊的护筒及导向块使钻头整体受力状况良好,钻进过程中保持良好的稳定性,故钻头经久耐用,钻头体可重复使用;焊齿滚刀适用于硬度在40MPa以下的各类基岩的钻进,镶齿滚刀适用于30MPa以上的各类岩石;上图为焊齿滚刀钻头：下图为镶齿三牙轮导向钻头锥形镶齿导向钻头用于强风化软岩地层镶齿滚刀钻头滚刀钻头是目前各类大口径桩基工程中对付坚硬岩石地层及卵砾石地层、孤石最为有效的工具,具有独特的性能,能够大大降低施工成本提高的经济效益;6寸、8寸、12寸、14寸、17寸系列焊齿和镶齿滚刀,能够制造各种口径的滚刀钻头,规格覆盖600-5000mm直径;滚刀选用特制轴承,采用金属密封环密封,经过特殊热处理,承压能力大寿命长不易磨损整个钻头滚刀布局合理,且符合水力学设计,特殊的护筒及导向块使钻头整体受力状况良好,钻进过程中保持良好的稳定性,故钻头经久耐用,钻头体可重复使用,产品已经畅销海内外;焊齿滚刀适用于硬度在40MPa以下的各类基岩的钻进,镶齿滚刀适用于30MPa以上的各类岩石;牙轮,掌背镶嵌强化耐磨合金,防止掌背过早磨损,延长牙轮使用寿命滚刀式基岩扩底钻头：扩底钻头的切削头分为合金钎头、截齿、滚刀、牙轮,合金钎头扩底钻头用于一般土层扩底钻进,截齿扩底钻头一般用于软岩及强风化岩石地层,牙轮和滚刀主要用于中硬岩、硬岩地层的扩底施工;扩底钻头没有清渣机构,一般配合旋挖斗进行2次底部清渣;岩石牙轮式扩底钻头土层钎头扩底钻头扩底钻头的切削头分为合金钎头、截齿、滚刀、牙轮,合金钎头扩底钻头用于一般土层扩底钻进,截齿扩底钻头一般用于软岩及强风化岩石地层,牙轮和滚刀主要用于中硬岩、硬岩地层的扩底施工;扩底钻头没有清渣机构,一般配合旋挖斗进行2次底部清渣;扩底钻头的切削头分为合金钎头、截齿、滚刀、牙轮,合金钎头扩底钻头用于一般土层扩底钻进,截齿扩底钻头一般用于软岩及强风化岩石地层,牙轮和滚刀主要用于中硬岩、硬岩地层的扩底施工;扩底钻头没有清渣机构,一般配合旋挖斗进行2次底部清渣;单头单螺直螺特点是易于清渣、回转阻力小,适合钻进含卵砺石较少的地层及胶结性好的粘土层;双头单螺直螺土层螺旋钻头：携土能力强,导向性好,适合钻进松散地层及软硬交替地层;双头双螺土层钻头：导向性好,携土能力更强、回转阻力大,用于较松散的地层钻进;双平头岩石螺旋钻头主要应用于土层、砂卵地层、强风化及中风化岩石地层的旋挖钻进,钻进速度快,携土能力强土层双底双开门旋挖斗：适合钻进砂土层、砂层及胶结性差的卵砺石地层,有双开门和单开门;双底单门截齿旋挖斗：适用于致密砂层、含大粒径胶结卵砾石层、中风化、弱风化岩石地层;土层单底双开门旋挖斗：适合钻进粘性及胶结性强的土层;截齿取土筒钻取土筒钻,筒壁上有两个开门,提钻时门扇向内合起,可以捞起孔内的石头,主要用于含有孤石、大径卵石的土层、砂层; 右图为取土筒钻在施工现场一、工艺流程工艺流程二、施工方法一放样定位工程开工前,根据轴线及桩位布置情况,在场地内建立测量控制网,然后依据控制网测放各桩位中心点;二旋挖机就位钻机就位必须稳固、周正、水平,定位,钻头中心与桩位中心误差不大于10mm; 三埋设护筒护筒直径应比桩孔直径大200mm,长度应满足护筒底进入黏土层不少于0.5m 的要求,护筒顶端高出地面0.3m,护筒埋设的倾斜度控制在1%以内,护筒埋设偏差不超过30mm,护筒四周用黏土回填,分层夯实;四旋挖机成孔结合以往施工经验,我方采用现代工具旋挖机进行成孔：在护筒埋设并定位后,使用SR-250 型转挖机钻进,该钻机扭矩大,转速高,成孔效率高,适合在中风化层中钻进;钻机在就位时应重新测量、定位,在成孔过程中采用泥浆护壁;利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆,根据实际需要可对泥浆的比重进行调节,在施工过程中泥浆比重一般控制在～之间,泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮,它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用,防止孔壁坍塌;通过成孔施工,泥浆护壁效果比较好,完全可以满足施工的需要;可通过掏渣筒掏渣以及给孔内加清水的方法来调节泥浆的比重,根据实际施工需要,泥浆比重一般控制在以上,这样有利于钻进和孔壁的稳定;五清孔如有扩大头才需清孔在钻机钻至设计孔深后,将钻头降至孔底,慢转,重点是清出扩大头扩出的余泥; 六钢筋笼制作与安放1．钢筋笼制作钢筋笼在现场分节制作,主筋与加强筋全部焊接,螺旋筋与主筋采用隔点焊加固,钢筋笼制作符合设计要求外,还应符合表2 规定;制作好的钢筋笼,即进行逐节验收,合格后挂牌存放;钢筋笼长超过16m在孔口焊接,单面焊10d,焊缝高度≥,焊缝宽度≥;两段笼子应保持顺直,同截面接头不得超过配筋的50%,间距错开,不少于35d;钢筋焊接完好后,应缓慢下放入孔内,严禁砸笼;七下导管1．导管的选择采用丝扣连接的导管,其内径φ250～φ280,底管长度为4m,中间每节长度一般为2.5m;在导管使用前,必须对导管进行外观检查、对接检查;1外观检查：检查导管有无变形、坑凹、弯曲,以及有无破损或裂缝等,并应检查其内壁是否平滑,对于新导管应检查其内壁是否光滑及有无焊渣,对于旧导管应检查其内壁是否有混凝土粘附固结;2对接检查：导管接头丝扣应保持良好;连接后应平直,同心度要好;经以上检验合格后方可投入使用,对于不合格导管严禁使用;导管长度应根据孔深进行配备,满足清孔及水下混凝土浇筑的需要,即清孔时能下至孔底；水下浇筑时,导管底端距孔底0.5m 左右,混凝土应能顺利从导管内灌至孔底;2．导管下放导管在孔口连接处应牢固,设置密封圈,吊放时,应使位置居中,轴线顺直,稳定沉放,避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁;八混凝土浇筑1．混凝土车搅拌运输；混凝土坍落度控制在18～22cm；用搅拌车混凝土直接到孔口倒入料斗内;2．水下混凝土浇筑：浇筑前,对不同直径、深度的桩孔分别计算出混凝土浇筑初灌量;施工中要保证浇筑初灌量;浇筑时导管埋深控制在2～6m,拆管前专人测量孔内混凝土面,并做记录,浇筑混凝土接近桩顶标高时,应控制最后一次浇筑量,确保桩顶标高符合设计要求;3．试块制作：在浇桩过程中,随机抽取1～2 盘混凝土做试块,每支桩应做一组试块,制作好的试块在12h 后拆模,放置静水中养护;试块评定采用数理统计法评定; 九起拔护筒混凝土浇筑结束后,即起拔护筒,并将浇筑设备机具清洗干净,堆放整齐;十回填桩孔桩孔混凝土浇筑、终凝后,应将上部未灌混凝土部分利用场地内护筒、沟、池、槽开挖出来的泥土、矿渣等进行回填,回填满后,用混凝土重新将孔口封住,变成整块硬地坪场地;三、成孔1．成孔前：需对钻具参数进行标定,包括钻头高度、直径、主杆长度、加杆长度、孔口及平台标高、孔底标高;2．在钻进过程中应记录以下参数：泥浆比重、黏度、转速及进尺速度,各地层钻进异常情况描述;3．终孔孔深及时记录,调节泥浆比重与时间记录,测量孔深记录,提钻时间记录;一、施工安全一般规定：1、操作工人必须经过学习、了解和掌握钻机构造、性能、熟悉操作方法、保养规程,各种指挥信号,以及钻探基础知识,经考核合格方可上机操作,非操作手一律不许上机操作;2、在操作前或操作期间,操作手禁止饮酒;3、在钻机房、任何人都不准抽烟;4、钻机开始钻进前,操作手勿必观察了解工作区域地层断面图、高架电线、建筑物等;特别注意煤气管道、地下电缆、高压电线;5、工作中,所有钻机工作人员必须带安全帽、穿工作服和工作鞋;二、钻进规定：1、启动前,操作手必须完成本班例保的相应内容;2、启动时,应先让发动机怠速运转2分钟、冬季5分钟、检查仪器各仪表、指示灯是否正常,如无异常,方可正常钻进;3、操作中,禁止盲目加压,提升压力应按照规定进行控制;4、经常注意钢丝绳在主卷扬筒上是否排列有序,若有错乱,应重新绕排;5、经常注意活接头的工作情况,如发现钢丝绳有扭转现象,应检查活接头,必要时,应更换;6、经常注意钻杆工作情况,如有收不回或放不出的现象时或有其他异常情况时,应立即报告当班领导,切忌盲目处理;7、工作中,任何红灯指示灯不正常亮时均应停机检查,查明原因,修好后方可继续工作;8、在使用甩土马达时,应先按住手柄上的电控按钮,待系统压力升至15帕后,再缓慢操作手柄至最大位置；停止时,应先慢退回手柄,再松开按钮;严禁在手柄还没有回位的情况下,突然松开电控按钮;三、对非钻进作业情况下,钻机运行规定：1、非钻进作业的钻进运行包括装卸钻具、装卸钻杆、迁移工作点、收臂放塔、检修调试机器等;2、所有非钻进作业的钻机运行必须在有人统一指挥的前提下进行;没有指挥人,禁止任何运行;3、指挥者必须使用规范的指挥手势,瞻前顾后、谨慎引导钻机运行;4、非钻进作业钻机尽可能在低转速发动机下运行;严禁在非钻进时加大油门,严禁在驾驶室内享受空调;5、装卸钻杆、组装桅杆要求在白天或照明条件相当好的夜间完成;6、对工作点地理、气候条件的要求：1场地必须平整、坚实、以设备上的酒精水平仪和经验验勘定为准;2如场内有成孔、盲桩或地质松软带必须设置安全标志;3钻机不得靠近高压输电线路作业,如限于现场条件,必须在线路旁作业时,应采取保护措施并保持安全距离：正常高压电线应保持3m以上的距离;桅杆离开电压为50000V的高压线的距离不得少于5m;当电压超过50000V时电压每超过1000V,距离应增加1.5米;4在任何运转过程中,应确保桅杆的两侧倾斜不超过其设计极限,也即倾斜极限显示灯亮时,应立即采取调整措施;5在雨季作业,工作现场必须有排水措施;6遇有六级以上大风或雷雨天气时,应放倒桅杆、关闭电源、停止任何作业;7在风沙天气不宜做任何拆卸换件、开盖加换油等维护保养工作,如情况特殊,需在增加可靠的防风沙措施方可进行;8夜间作业或遇浓雾、风沙弥漫天气时,应增加照明,谨慎操作;9工程完工后,必须对钻机进行清洗,尤其注意清洗钻杆内部的沉渣;。
大直径旋挖灌注桩施工技术分析与质量控制
大直径旋挖灌注桩施工技术分析与质量控制摘要：旋挖灌注桩具有施工速度快、操作简单、承载力高，适合在各种复杂地层中采用的优点，在很多建筑工程得到广泛应用。
但因我国幅员辽阔，地质情况复杂，不同地区的旋挖灌注桩施工技术差别较大。
本文通过对大量旋挖钻孔灌注桩施工项目进行总结，分析和研究了施工技术及质量控制措施，得到桩基施工控制的一些关键性问题及处理方法，为实际工程中的基础工程施工提供借鉴和参考，具有重要的应用价值和研究意义。
关键词：大直径旋挖灌注桩；施工技术；质量控制1大直径旋挖灌注桩施工技术1.1施工前准备在正式施工前，施工单位必须做好一系列准备工作。
具体工作内容：结合工程项目的施工要点、重难点，编制完整可行的施工方案；根据工程项目特点，制定合理的技术规程，采取切实可行的管理措施；选择施工机械设备，做好施工机械设备性能测试与故障排查工作；参照施工部署与现场概况，合理设置泥浆池，严格按照预先设定的工序和比例配制拌和泥浆；施工现场的给排水与输配电线路布置必须满足施工要求，对施工现场的路面实行硬化铺装；注重原材料准备工作，确保各类原材料有序入场，保证所有入场原材料都拥有质量合格证明。
针对入场材料展开抽样检测，确认材料性能品质达到施工标准要求后，批准入场和投入使用；对现场放样测量数据、护筒安装位置与标高实行复验核实。
1.2成孔钻孔前进行放样测量与目标定位，保障钢护筒埋置的精准可靠性。
一般情况下，钢护筒直径应超过钻头直径200mm，钢护筒标高与基准标高之间的距离必须控制在100cm~200cm之间。
通过对各类关键参数的合理控制，使筒壁垂直度满足标准要求。
将钢护筒垂直放置在原土层上，挖至护筒孔位，利用旋挖机设备将钢护筒垂直下放到护筒内。
使用黏性土对钢护筒与筒壁之间的缝隙加以填充，以免护筒发生倾斜，导致护筒垂直度偏差超过标准范围。
对桩位中心实行放样测量，标定十字控制线，确保钢护筒中心与桩位中心完全重合。
在钻进过程中，根据现场土质结构对钻进速度加以合理控制，密切关注钻进速率、钻进压力及地下水水位变化情况。
旋挖钻机超大直径桩孔的施工工法
施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY106建筑机械 2014.10旋挖钻机超大直径桩孔的施工工法刘永光，丁洪亮，贾学强，马云龙（徐州徐工基础工程机械有限公司，江苏 徐州 221004）［摘要］以新白沙沱长江特大桥φ3.2m 桩孔施工项目为例，探讨超过钻机设计最大钻孔直径的施工工艺，重点研究了施工工艺及扩孔筒钻设计等方面的问题。
［关键词］旋挖钻机；超大直径钻进；分级钻进；施工工艺［中图分类号］TE922 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X （2014）010-0106-02Rotatry drilling rig construction methods of large diameter pile holeLIU Yong -guang ，DING Hong -liang ，JIA Xue -qiang ，MA Yun -long旋挖钻机越来越多地应用于高层建筑、桥梁的建设工程中，其施工桩径不断增大，施工中需要面对φ2.5m 甚至φ3.0m 左右超大直径桩孔。
旋挖钻机设计最大钻孔直径往往不大，目前国内主流产品的最大钻孔直径大多在2.5m 以下，难以实现φ2.5m 以上的桩孔钻进。
随着桩孔直径的增大，钻机在钻进中遇到的地层负载也随之增加。
采用合理的施工工艺、减小地层负载阻力，满足超大直径桩孔钻进，是当前需要研究的重点。
1 工程概况2013年3月，重庆市重点建设工程新白沙沱长江特大桥正式破土动工，该桥梁主桥墩桩基础由直径φ3.2m 的群桩构成，桩深60m 左右，施工地点位于长江北岸河滩上。
地质特点为上部以卵砾石层为主，深度2～5m 不等，下部岩层以软岩为主，包括泥岩、砂岩等，岩石最大饱和单轴抗压强度15MPa ，地下水丰富，现场使用徐工XRS1050旋挖钻机进行施工。
2 技术方案2.1 施工难点徐工XRS1050旋挖钻机最大钻孔直径2.5m ，要完成φ3.2m 超大桩径钻进，面临巨大的挑战。
建筑工程大直径旋挖桩施工技术应用分析
建筑工程大直径旋挖桩施工技术应用分析摘要：随着超高层建筑的逐日增多，对建筑的基础工程提出了更高的要求，高承载力的大直径灌注桩也逐渐被应用于房屋建筑工程之中。
大直径旋挖桩由于其钻孔、清孔等工艺技术难度大，并且大直径旋挖桩比普通直径旋挖桩更容易产生塌孔、桩身质量缺陷等事故，深入地研究大直径旋挖桩的施工技术，意义较大。
关键词：大直径旋挖桩；分级扩孔工艺；化学泥浆引言灌注桩是利用机械开孔或人工挖孔等工艺成孔，然后在孔内放置钢筋笼，灌注混凝土而形成的桩。
灌注桩在施工过程中，具有噪音小、适应范围广、稳定性好、单桩承载力大等优点，并且可以在城市中建筑物密集的区域施工，所以得到较为广泛地应用。
早期的规范规定直径≥800mm 的桩为大直径桩，但是，随着科学技术的进度，施工设备日益先进，桩径也越来越大，目前灌注桩的常用直径为800mm-2000mm 之间，而直径大于 2000mm 及以上的灌注桩在工程应用中非常少见，行业内基本达成共识，将直径≥2000mm 的灌注桩称为大直径灌注桩。
按照成孔方式，灌注桩可以分为人工挖孔灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔灌注桩、旋挖灌注桩等。
旋挖桩是根据成桩方法而定义的一种桩型，它是从正反循环钻孔桩的基础上演化而来，其成孔方式首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，破碎岩（土）层，并直接将其装入钻斗内，然后再通过提升装置和可伸缩的钻杆提出钻斗，将渣土卸至孔外，这样反复循环，不断地取土卸土，直至设计深度。
2大直径旋挖桩施工技术分析随着超高层建筑在全国范围内的逐步普及，大直径旋挖桩将在房屋建筑工程中的使用越来越广泛。
大直径旋挖桩是指桩径大于 2000mm 的旋挖桩，由于其成孔难度大、清孔技术复杂及混凝土灌注量巨大等特点，导致其施工工艺比普通直径旋挖桩施工难度更大，本文通过超前钻勘察、护筒制作与埋设、泥浆护壁、钻孔施工、钢筋笼制作及安装、孔底沉渣清理、混凝土浇筑及桩基础检测等方面进行了深入地研究，为今后建筑工程大直径旋挖桩施工提供参考。
大直径桩施工方案
大直径桩施工方案1. 引言大直径桩是一种常用于建筑工程中的基础设施建设的技术。
它具有承载能力强、稳定性好的特点，适用于各种土质条件下的建筑。
本文将介绍大直径桩施工方案，包括施工前的准备工作、施工过程中的关键步骤以及施工后的验收和维护等内容。
2. 施工前准备工作在进行大直径桩施工前，需要进行一系列的准备工作，以确保施工的顺利进行和质量的保证。
2.1 工程勘察在进行大直径桩施工前，需要进行充分的工程勘察，包括地质勘察和水文勘察。
地质勘察可以了解地层情况、土质性质等，水文勘察可以了解地下水位、水质等信息。
这些信息对于大直径桩施工方案的设计和施工过程的控制都非常重要。
2.2 施工方案设计根据工程勘察结果，制定合理的施工方案是大直径桩施工的关键。
施工方案设计应包括桩的直径、长度、桩身材料等参数的确定，以及施工过程中的各项措施和安全预警的设计。
施工方案的合理性和科学性将直接影响到后续施工的质量和安全。
2.3 施工人员培训和资质认证在大直径桩施工前，施工人员需要经过专业培训和相关资质认证。
这些培训和认证将确保施工人员熟悉施工方案、了解施工过程中的风险和安全措施，并具备相关技能和经验，以保证施工的安全和质量。
3. 施工过程大直径桩的施工过程主要包括桩身成型、安装和固结的步骤。
3.1 桩身成型桩身成型是大直径桩施工中的第一步，施工人员根据施工方案的设计要求，在地面上铺设施工模板，然后将混凝土浇注至模板内，以形成桩身。
在桩身成型过程中，需要注意混凝土的浇注均匀性和材料的密实程度，以确保桩身的强度和稳定性。
3.2 桩身安装在桩身成型后，需要对桩身进行安装。
安装的方法可以采用挖孔灌注法或钻孔法等。
施工人员根据施工方案确定的安装要求和步骤，将桩身垂直地沉入地下，直至达到设计要求的深度。
在安装过程中，要注意桩身的垂直度和位置的准确性，并及时进行调整和修正。
3.3 桩身固结桩身安装完成后，需要对其进行固结，以提高桩身的稳定性。
建筑工程大直径旋挖桩施工技术
建筑工程大直径旋挖桩施工技术摘要：大直径旋挖桩技术是工程项目施工中的一种新型工艺，其采用先进的液压技术与设备将土挖松收集到斗筒中，将砾岩块随钻头带出孔外，并利用桩基提高工程地基的力学性能与实际承载力，确保工程施工质量与安全性。
大直径旋挖桩技术的适应范围广、成熟度较高、实际操作成本较低、工期短，是当前路桥工程中常见的施工技术，可以在确保道路桥梁工程施工进度、施工质量、施工安全的基础上最大限度地降低施工成本。
大直径旋挖桩技术的实施工序与流程包括定位测量、钢护筒埋设、钻进成孔、清孔作业、钢筋笼吊装、声测管安装、混凝土灌注以及施工后的养护工作，涉及专业面较广、工序相对繁杂，对施工前的方案设计、混凝土配比等也有较高的要求。
基于此，本篇文章对建筑工程大直径旋挖桩施工技术进行研究，以供参考。
关键词：建筑工程；大直径旋挖桩；施工技术；应用分析引言建筑施工必须要考虑到对周边居民和交通等的影响，同时建筑往往为高层、超高层建筑，还会开发利用地下空间，这就对施工提出了更高的要求。
大直径旋挖桩施工技术具有噪音小、适应性强、稳定性强、承载力强等多重优点，对于上述情况能够很好地适应，在施工中能够发挥巨大的应用优势。
1大直径旋挖桩施工技术概述大直径旋挖桩主要是通过旋挖钻机进行施工作业的桩型，这项技术主要利用旋挖转机和液压技术，以及智能控制系统，可应用于淤泥质土、黏土等特殊地段施工中，与传统施工技术相比，具有较强的便利性。
在引进计算机技术后，大直径旋挖桩与高性能嵌入式电控系统融合，使旋挖转机更加平稳、精准地工作，对工程质量也起到了一定保障作用，其性能远高于冲孔桩、人工挖桩等传统施工技术。
大直径旋挖桩施工技术与传统挖空技术相比具有明显优势，主要体现在成本低、工作效率高、程序控制速度快、适用范围广、施工过程环保等多个方面。
相比于传统施工技术，大直径旋挖桩技术能够通过大型设备进行施工作业，工作效率高于传统施工技术，还可借助机械设备对不需要的泥土直接进行处理，节省了人力、物力及时间，提高了工程施工效率。
大直径桩基础施工技术
大直径桩基础旋挖钻施工技术摘要：文中对*＊＊**高速公路*＊***大桥大直径桩基础工程施工中采用旋挖钻机进行桩基础施工的施工方法、采用的新技术和新工法、旋挖钻施工工艺流程和控制、施工中应注意的事项等几个方面进行了施工前比较深入的技术分析.关键词：旋挖钻；大直径桩基础；成孔施工；钢筋笼制作和安装;水下砼灌注；一、工程概况根据目前行业标准,本桥88根Φ2.5m的桩基础为大直径钻孔桩.二、施工方案根据该桥的水文、地质及周围的环境情况，本工程的钻孔灌注桩基础100根桩中88根是Φ2.5m的大直径桩基、4根Φ1。
8m的桩基、8根Φ1。
5m的桩基。
采用旋挖钻机进行钻孔灌注桩施工，由于钻进速度的提高，钻具运动各排碴方式的变化,对泥浆的固壁和悬浮、输送等功能提出了更高的要求.目前，国际上普通采用环保型超泥浆（Supermud）和低固相膨润土泥浆固壁，而国内普遍采用膨润土泥浆固壁工艺。
＊*＊大桥桩基础从施工的角度考虑，根据地质资料和现场考察，对*＊＊*有水的桩位采取先围堰筑岛、后钻孔的方案施工.为保证成桩质量,加快施工进度,并结合我单位的设备能力的情况,本桥桩基础全部采用旋挖钻施工，钻机选用德国宝峨BG40型旋挖钻机；桩位附近设置临时泥浆池；钻孔桩成孔清孔后，吊放钢筋笼,下导管,用垂直导管法进行水下砼灌注;钢筋笼采用长线法制作，在孔口对接，主筋连接采用CABR镦粗直螺纹螺母连接。
本工程采用旋挖钻机施工,使用静态泥浆护壁成孔，这种施工工艺具有成桩质量高、高效节能、污染较少等特点；且旋挖钻机具有扭矩大，捞渣能力强（使用磨盘式捞渣钻头）等特性,可使孔底沉渣厚度有效地控制在规定的范围之内，达到高效优质的目的。
针对本桥大桩径的砼灌注的特点，本工程灌注砼的导管选择直径为Φ30cm、壁厚7mm无缝钢管（丝扣式连接），配备2m3的漏斗2个和5m3的漏斗1个。
水密性试验检查合格后下放导管,导管上安装压浆管，利用反循环原理二次清孔，目的是保证砼灌注前孔底沉渣满足要求,并且使孔内泥浆均匀分布.成桩后砼达到规定龄期，进行开挖，按照业主和招标文件指定的检测方法进行成桩检测,检测合格后进入下一道工序施工。
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大直径旋挖桩施工技术
The Construction Technology of Rotary Digging Pile with Large Diameter ■ 张俊伟 ■ Zhang Junwei
[摘 要] 大直径旋挖桩具有施工速度快、精度高、单桩承载力高、噪声小、机械化程度高、适用地层广泛等优点，被越来越多地应用于工程中。
如何做好大直径旋挖桩，成为了大家共同关注的问题。
[关键词] 旋挖桩 水下混凝土 泥浆 导管
[Abstract]Rotary digging pile with large diameter has the advantages of high speed construction, high precision, high bearing capacity of single pile, low noise, high mechanization degree and far-ranging application in formation, which has been increasingly applied in engineering. How to do a good job in rotary digging pile with large diameter has become a common concerned problem.
[Keywords] rotary digging pile, underwater concrete, slurry, pipe
随着公路桥梁及超高层建筑技术的发展，大直径旋挖桩越来越多的应用于工程中。
大直径（直径大于或等于 2.5m）桩较一般直径旋挖桩施工难度高、风险大、技术含量高等特点，早期大部分所用的旋挖钻机都是由德国和意大利进口。
近几年，旋挖桩在我国是才推广使用的一种较先进的桩基施工工艺。
据不完全统计，截止到2013年11月，高新区联合总部大厦桩基工程在深圳市甚至广东省是第一家采用3.0m直径的旋挖桩基础。
根据施工现场所处地质情况，结合工程桩分布实际情况，选择了三一重工SR420型旋挖桩机成孔。
通过本工程学习和摸索，初步掌握了控制大直径旋挖桩的施工方法，主要从以下几个方面进行控制。
一、 施工准备
1. 熟悉勘察报告
研究详勘报告，了解场地土的埋置情况，初步掌握各类土层及强风化、中风化、微风化及风化球的深度、厚度等分布情况，对桩长有个初步判断。
2. 超前钻探
根据场地的复杂程度决定是否需要做超前钻，如果场地情况比较复杂或场地内分布有风化球，为了保证持力层的可靠，一般需要做超前钻探，了解每根桩的设计持力层以下（5m和3倍桩直径取大值）各种土质分布情况，掌握桩孔深度和持力层的基本情况。
对大直径旋挖桩建议每根桩大致呈三角形钻3个钻孔，这样可以更详细地反应出地质情况。
3. 旋挖桩机的选型
根据详勘、超前钻报告及工期要求，合理选择施工机械。
选择时充分考虑施工难度，并能利用机械工效。
如果选择功率太大的桩机，不能有效发挥机械性能，造成浪费；如果选择机械太小，会造成桩机超负荷运转，施工进度慢，甚至无法钻进。
4. 测量控制网
根据坐标及高程控制点测放控制网，至少引到
现场三个控制点，控制点放在地质稳定的区域。
采
用钢筋护桩的形式保护好，以免外力冲击时受到破
坏。
控制点之间互相通视，互相校核，减小偏差。
且至少每周复核一次控制点，确保控制点准确无误。
二、 施工工艺
1. 调制泥浆
采用优质膨润土调制泥浆，提高泥浆的胶凝能
力和悬浮能力，泥浆池的容量应大于钻孔时最大泥
浆需求量。
2. 测放桩位
根据已布设的测量控制网，采用全站仪测放桩
位。
专业测量工程师放出桩位后，由另一位测量工
程师再重新测量复核，确保桩位准确。
报监理工程
师复核，经监理复核无误后，才能进行下道工序。
3. 埋设护筒
护筒采用20mm厚钢板卷制而成。
护筒直径比
设计桩径加大20～40cm。
护筒长度依据现场地质情
况确定，一般要超过杂填土或沙层的深度，使护筒
下口放在坚实、稳定的土层上。
埋设护筒前一定要
仔细研究勘查报告，根据土层的物理情况确定护筒
的埋设深度，确保护筒坚实稳固，避免在钻孔过程
中因护筒下面土层松动而导致护筒沉陷。
护筒上口
要比周围地面高20cm，防止地面水和杂物流入孔
内。
4. 桩机就位及钻进
埋设好护筒后，重新测放出桩中心。
把木板临
时固定在护筒上，采用全站仪再次定出桩心位置。
采用十字交叉法引出护桩，并定出桩中心。
钻头精
确对准桩位，桩机所在位置应尽可能平整、稳固。
必要时垫钢板，使桩机钻进过程中保持平衡。
目前
的桩机有自带水平和竖向校准功能，钻进时先调好
桩机的水平及垂直角度，再用经纬仪或全站仪从两
个互成90°的方向复核垂直度，保证垂直钻进。
在
钻进过程中随时复核及时调整垂直度，保证桩孔垂
直。
钻进时放入已调制好的泥浆，根据钻孔深度调
整泥浆液面高度，保持所需的泥浆高度，保证桩壁
稳定。
适时测泥浆相对密度、粘度、含砂率等主要
指标，根据不同情况适时做出调整。
根据入岩的地质情况及桩孔深度，采取不同的
钻进方式。
如果是强风化且桩孔不深（30m以内），
因强风化单轴抗压强度稍低，基本可以直接用与设
计桩径相同的钻头钻进；如果是中风化或微风化，
则必须采用扩孔法，即先用小直径钻头钻进，再采
用大一级别（直径大200mm）钻头钻进，直到达到
设计桩径。
达到设计要求的持力层并经勘察单位确
定完岩样后，钻到设计桩长。
用捞砂斗清理完沉渣
后，测桩长，测量时至少在两条垂直直径的四个点
甚至更多点测。
如存在高差应局部清理，以确保桩
底平整受力均匀。
（1）钢筋笼制作与安装
钢筋笼在现场分节制作，分节长度根据加工场
地及吊车大小来定。
为了钢筋笼制作精度、质量及
安装钢筋笼的进度，尽可能分节较长。
这样连接头
较少，容易控制质量和进度。
主筋与加强筋全部焊
接，箍筋与主筋采用隔点焊加固，钢筋笼制作符合
设计要求外，还应做到以下几点：1）钢筋进场要验
收，要有质保单并要求作力学性能试验和焊接试验，
检验合格后方能使用。
2）钢筋笼严格按照设计加工，
主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离，主筋间距
允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差
±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度
允许偏差±50mm。
3）制作好的钢筋笼，进行逐节
验收，合格后挂牌存放。
4）接笼时上下节要吻合，
尤其是套筒连接时，每一个套筒的两根钢筋必须做
好标记，以防接错。
5）吊筋的长度根据空桩的长度
计算好，确保桩顶标高准确。
6）根据设计要求要埋
设声测管。
安装钢筋笼之前先检查沉渣厚度是否满
足要求，如泥渣太多，要重新清孔。
（2）安放导管
安装好钢筋笼并测沉渣没有明显增加时可以安
放导管，导管距桩底约300～500mm。
导管不得漏水，
安装前应试拼试压，试压的压力宜为孔底静水压力
的1.5倍。
（3）水下混凝土灌注
混凝土配合比应经试验确定，须具有良好的和
易性，坍落度宜为180～220mm。
钢筋笼放入泥浆后
4h内必须浇筑混凝土。
使用的隔水球应有良好的隔
水性，并应保证顺利排出。
计算第一次的浇筑量，
保证混凝土面高于导管底1m以上，宜为2～6m。
由于桩径大，第一次浇筑量非常大，通常先把4m3
的料斗装满混凝土，再采用两台车或三台车同时浇
筑，俗称两跑道法或三跑道法。
灌注水下混凝土必
须连续施工，并应控制拔导管和速度，严禁将导管
提出混凝土面。
浇筑高度应比桩顶高0.5～1.0m，
保证桩头浮浆凿除后桩基面达到设计强度。
如遇故
障或特殊情况，应做详细记录并备案。
三、 结语
旋挖桩施工主要是隐蔽工程，施工过程中要严
格控制各项技术指标，加强管理，责任落实到人。
每道工序都实行自检、班组检查和互检的三检制度，
强化管理制度，提高质量管理水平。
如此一来，质
量目标就一定能实现。
参考文献
[1]JGJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].
[2]DLT5144-2001,水工混凝土施工规范[S].
（作者单位：深圳市荣超房地产开发有限公司
518026）
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大直径旋挖桩施工技术
作者：张俊伟， Zhang Junwei
作者单位：深圳市荣超房地产开发有限公司 518026
刊名：
城市建筑
英文刊名：Urbanism and Architecture
年，卷(期)：2014(23)
引用本文格式：张俊伟.Zhang Junwei大直径旋挖桩施工技术[期刊论文]-城市建筑 2014(23)。