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5、材料与设备
材料种类
水下混凝土
类型/级别 C30 C40 Φ8HRB400 Φ16HRB400
备注
设备名称
旋挖钻机 旋挖钻机 旋挖钻机 泥浆泵 污水泵 导管 汽车吊 装载机 挖掘机 电焊机 泥浆搅拌机 全站仪 经纬仪 钢筋弯曲机 钢筋切割机
规格
T500 200/220 / / / / / /
7、安全、环保措施
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（8）水下混凝土浇筑
由于钢筋笼相对浇注的混凝土自导管翻出由下而上的压力较大，而桩身较短，钢筋笼 非通长配筋，自重太轻，为防止浮力托动钢筋笼上浮，钢筋笼底部加焊米字架，同时钢筋笼 下孔前侧壁临时加焊两根Φ8长探筋，探筋露出地面约100mm，时刻监测钢筋笼上浮情况。 混凝土浇筑采用混凝土车直接开上钻孔平台进行灌注。浇筑前，在漏斗底部出口处， 接头上口处铺球塞，再在上面用一带吊缆的定型铁板盖住，导管口离孔底30~40cm。待集中 料斗注满后，快速提升吊缆，开始浇筑，首灌的时候要密切观察防止堵管现象发生。 首批砼封底成功后可连续浇筑，浇筑过程随时测量埋管深度，导管的埋置深度宜控制 在2~6m，为了控制导管埋置深度，浇筑过程中安排专人计算和测量，采取方量计算和埋管 测量的双控方式，最后一节导管提升时，应缓慢提升来回振动以免桩内夹入泥芯或形成空洞。 混凝土浇筑至桩顶以上部分含有水泥浆的废浆不能回收再利用，用泥浆车抽取运走， 排放到指定泥浆处理场地处理。
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（2）施工机械选择 工程地质条件为微风化 岩层，其硬度达100Mpa，岩 层埋深浅，钻孔入岩工程量 较大，桩身直径达到2.0m～ 2.4m，桩位密集，空桩较长， 需要在基坑顶面施工。并且 桩体距离地下重要构筑物近 （如：地铁隧道等）。为满 足上述施工要求，桩机选择 要求钻机最大输出扭矩达 520kn.m。钻机型号应选择 TR550及以上的。
用途
旋挖成孔 旋挖成孔 旋挖成孔 回灌、补浆、排污、清孔 抽水、处理废浆 混凝土灌注 钢筋笼吊放、吊装设备 清渣、场地平整 清渣、场地平整 钻桶维修、钢筋加工 辅助旋挖成孔 定位放线 定位放线 钢筋加工 钢筋加工
备注
钢筋
Φ22HRB400 Φ32HRB400 Φ28HRB400
水泥
P.o42.5
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（7）钢筋笼制作与下放
钢筋连接采用剥肋直螺纹连接，接头质量、性能符合Ⅰ级接头的性能要求。钢筋笼制 作允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，直径±10mm，长度±100mm。 主筋保护层50mm，用钢筋耳控制，允许偏差±20mm，要确保钢筋笼居于钻孔中间；沿 钢筋笼每隔2m放置一组，每组设置4个，按90°均匀安放，既可避免笼体碰撞孔壁，又可保 证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。 钢筋笼采用一次吊放。钢筋笼起吊及运输过程中用一台履带吊和一台汽车吊六点起吊 法起吊，应保证整体、平直起吊。钢筋笼扶直过程中使用两台吊车，笼子吊离地面后，利用 重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现扶直，起吊转化为 垂直起吊，以便入孔。用吊车吊放，入孔时应轻放慢放，入孔不得强行左右旋转，严禁高起 猛落、碰撞和强压下放。钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定；笼子到位（孔底）时要复核 笼顶标高。
膨润土 沙石
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6、质量控制与验收
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6.1按照设计规范及要求，该工程旋挖桩按如下标准控制：桩位中心偏差 ≤100mm；垂直度偏差≤1/100；桩径偏差≤50mm；桩底沉渣厚度≤50mm。 6.2采取以下保证措施： 6.2.1材料必须检验合格方可使用，成孔深度、孔径、垂直度、钢筋笼质量必须满 足设计及规范要求，每道工序经过三检合格后方可进入下道工序施工。 6.2.2加强成孔质量控制，开孔前必须对准孔心，确保上部孔型良好，为下部成孔 质量创造条件，实时采用两台经纬仪从互相垂直两个方向监控钻杆垂直度，并及 时纠偏。 6.2.3当遇见倾斜岩石面层时需要用截齿钻斗缓慢磨平，然后再加压钻进，保证垂 直度。 6.2.4合理控制二次清孔，缩短清孔与灌注时间间隔，控制合理的施工间距，减小 相邻两台钻机的相互影响。 6.2.5尽量减小导管埋深，减少导管大幅活动对孔壁带来冲击。 6.2.6钢筋笼验收合格后方可下入孔内，吊放过程必须轻提慢放，若下放遇阻立即 停止，查明原因，进行处理后在下放，严格检测钢筋笼上浮，尽可能缩短浇筑时 间。 6.2.7水下混凝土灌注前严格控制坍落度，过大会导致钢筋笼上浮，灌注前使导管 下端口与孔底间距能放出隔水栓和混凝土为原则，一般不大于500mm，首批灌 入保证导管埋深1米以上，灌注开始后应紧凑连续进行，严禁中途中断作业。
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（6）泥浆配制与清孔
a .泥浆配制 旋挖钻机静浆护壁钻孔工法，为了保持孔壁的稳定性，避免在施工中出现钻 孔坍塌和缩颈现象，利用静态泥浆液柱压力来保持孔壁稳定，同时泥浆在旋挖钻 岩施工时可以对钻具（齿）进行有效的冷却降温，使钻具在适当温度下运行，保 证钻具的耐磨性，因此钻岩科学的配制泥浆，对于桩径大，钻孔深含砂量大的桩 孔至关重要，旋挖钻设计泥浆配合比应该按地基土的形状、和工程条件通过试验 来定，其主要指标为密度、粘度、PH值含砂量等，一般100L的水加8kg的膨润土， 对于黏性土层，膨润土可降低到3～4kg。控制泥浆的粘度在18s～25s，含砂率小 于6%,加适量火碱来控制PH值，提升泥浆黏度，并根据地层变化情况调整泥浆比 重。 b.清孔 第一次清孔应在成孔之后，吊装钢筋笼之前用测绳测出沉渣厚度，如果超过 设计要求立即进行清孔，第一次清孔采用钻机放慢转速利用用双底双开门截齿钻 斗，将悬浮沉渣全部捞出；桩孔沉入钢筋笼之后，再用测绳测出沉渣厚度，超过 设计要求可用泵送泥浆正循环清孔或气举反循环清孔，从成孔到砼灌注，时间不 得超过4h。
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2、工法特点及适用范围
特点：
（1） 针对坚硬微风化基底岩层，大口径桩基础采用旋挖法成孔施 工进度快，采用护筒后成孔垂直度有保证，泥浆护壁、水下浇筑砼技术 成熟，能够保证桩的施工质量。 （2）本工法采用的旋挖法不同于冲击钻法，没有震动，对周边重要 建筑、构筑物影响小。 （3）能够与基坑支护桩（地下连续墙）或止水帷幕同时作业，互不 影响，缩短了工期。
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（9）施工顺序选择及空桩回填
• 目前，超高层工程大部分基础桩位设计集中，且位于市中心场地狭小，旋挖钻孔施工 最耗时间也是最关键工序在于岩石钻孔破除，这就要求多台旋挖钻机施工效益最大化 且相互不影响，因此将施工场地合理划分成不同施工区，按照旋挖施工量将直径不同 的基础桩划分给不同的旋挖机分别组织施工。 核心筒部分桩群最为密集，施工时以核心筒桩群为主，外圈桩群为辅，以Φ 2.4米、 2.0米大口径桩为主，以小直径桩为辅，兼顾内外，搭配施工，先进行第一、二根核心 筒大口径桩旋挖施工，在此同时进行外圈桩群施工，等A核心筒区域施工完成，空桩回 填后，再分别换核心筒外围旋挖钻机进行核心筒桩施工，原核心筒区域旋挖钻机挪至 外圈进行旋挖施工，如此往复，轮换保养，保持核心筒区域始终有两台旋挖钻机同时 作业，同时外圈桩群着重2.2米、2.0米较大口径桩基旋挖施工，合理分配资源，有节 奏组织施工。 灌注桩砼浇筑施工完成后，剩余空桩长度约13～20m，桩位相隔较近，施工时极易发生 串孔、塌孔，旋挖钻机在上面经过也容易发生事故，因此必须做好空桩处理。在混凝 土浇筑完毕并终凝后，向空桩内回填C15砼，回填同时排除孔内泥浆，对于相邻较远、 桩径＜φ 2.0m的空桩，回填块石、沙等并加入每延米不少于50Kg的P.o42.5水泥浆。 回填后孔口在有设备通过时，需要铺设厚度50mm的钢板。
适用范围：
（1）适用于100Mpa坚硬微风化岩层中的建筑物桩基础和对周边建 （构）筑物保护要求高的桩基础施工。 （2）适用于桩位密集、桩身净间距不小于1m条件下的桩基础施工。
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3、工艺原理及流程
工艺原理：
（1）在钻杆自重（含钻头重）和固定于钻杆上的油缸液压压力的作用下， 在基底地层中，利用钻杆和钻斗的旋转，通过动力头旋转切削土体使土 屑装满钻头后提升钻斗出土，并实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度 的计量，采用泥浆置换护壁，反复循环而成孔。 （2）对于在坚硬基底岩层中的大口径桩，通过大功率旋挖机，采用不同 的钻斗，不断进行扩孔，最终完成要求的桩径。旋挖钻机行走机动、灵 活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。钢筋笼加工制作、吊放， 后压浆工艺同其它桩基施工。
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（3）桩位放线和护筒埋设 在桩中心点相互垂直两个方向放设4根护桩，拉好十字线，保证 每根护桩距离桩中心点距离相等。 旋挖桩护筒用8～12mm钢板卷制焊接而成，筒径比桩径大 300mm，上部开一个溢浆口，埋置深度为2～3m，护筒顶标高距地 面宜300mm左右，保证筒壁与水平面垂直，倾斜率应小于1.5％。