1、 全套管鉆孔樁施工工藝工法前言工藝工法概況全套管鉆孔法也稱為貝諾特工法，是鉆孔樁基礎的主要施工方法之一。配合這個施工工藝的設備稱為全套管設備或全套管鉆機，由法國貝諾特公司于20世紀50年代初開發和研制。日本從1954年引進全套管鉆機，并于20世紀60年代初由日本三菱重工開始進行技術改造，到80年代形成目前通用的MT系列貝諾特全套管鉆機。隨著液壓技術的日臻完善，全套管鉆機的機種和施工均有很大發展。我國于20世紀70年代開始引進此類鉆機。工藝原理全套管鉆孔法是利用鉆機裝有液壓驅動的抱管、晃管、壓入（或拔出）機械，成孔過程中將套管邊晃邊壓，壓入土中，同時利用重錘式沖抓斗在鋼套管中挖掘取土或砂石，直至

2、鋼套管下沉至設計深度，成孔后灌注混凝土的同時，逐節將鋼套管拔出并拆除。工藝工法特點施工無噪音、無振動，鉆孔過程中不使用泥漿護壁，避免了泥漿的加工、儲存、運輸，施工現場潔凈清爽，有利于文明施工。鉆孔過程中采用全套管跟進，采用落錘式沖抓斗挖掘，成樁作業速度快，孔壁不會坍塌，成孔質量高。鉆孔過程中不使用泥漿護壁，避免泥漿污染鋼筋和進入混凝土的可能，鋼筋周圍不會附粘一層泥漿，有利于搞高混凝土對鋼筋的握裹力，成樁質量高；成孔速度快，挖掘深度大，成孔垂直度容易控制。成孔直徑標準，擴孔率小，與其他成孔方法比較，節約混凝土，清孔徹底，孔底殘渣少，提高了樁的承載力。適用范圍全套管鉆機可用于軟土地質、普通土層、堅

3、實砂地層、碎石地層以及堅硬土層中采用相應的鉆挖技術，完成鉆孔樁成孔，但在孤石、泥巖層或軟巖層成孔時，成孔效率將顯著降低。當地下水位下有厚細砂層（厚度5m以上）時，由于搖動作業使砂層壓密，將造成壓進或抽拔套管困難，故應避免在有厚砂層的地層中使用。適合于小角度斜樁成孔作業；采用搭接樁法可用于“樁列式”連續擋土墻施工。由于在鉆孔過程中采用通長套管，特別適合于城區接近既有建筑地區的施工4主要技術標準鐵路橋涵地基和基礎設計規范（TB10002.5）鐵路橋涵工程施工質量驗收標準（TB10415）鐵路橋涵施工規范（TB10203）鐵路橋涵設計基本規范（TB10002.1）公路橋涵施工技術規范（JTG/TF5

4、0）公路工程質量檢驗評定標準（JTGF80-1）工業與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規范（JGG4-80）5施工方法全套管鉆孔樁鉆孔主要用套管鉆機錘式抓斗進行鉆孔施工，抓斗在初始狀態時，抓斗瓣呈打開狀態。當套管壓入土中，卷揚筒突然放松，抓斗以落錘（自由落體）方式向套管內沖入切土。收縮鋼絲繩，提升抓斗。繼續卷揚收縮，抓斗被提出套管。松開卷揚筒，動滑輪靠自重下滑，帶動專用鋼絲繩向下。專用鋼絲繩上凸緣滑過下棘爪斜面，使抓斗松開棄土，如此循環成孔。然后插入鋼筋籠，灌注混凝土而制成樁。6工藝流程及操作要點施工工藝流程全套管鉆孔樁施工過程中對施工人員進行技術交底，將技術標準、施工方法、工藝要求、技術措施和必

5、要的操作規程、注意事項及安全、質量、工期要求等對施工人員進行交底并討論清楚。施工工藝流程圖見圖1。圖1全套管鉆孔樁施工工藝流程圖操作要點施工準備掌握數據和資料：施工人員應事先熟知施工地點的地質情況、墩位、樁位樁長和樁徑，并請測量人員放出樁位。清理平整施工場地：施工要有足夠的場地，以便堆放材料和機械設備。應清除施工場地內的一切施工障礙物，如：轉移高壓線路和地下管路，清除其他雜物等。場地要平整，以便機械走行和施工，鉆機走行區域的地面土壤承壓應力應不小于1kg/cm2o樁位放樣，采用全站儀測設，確定各樁位的中心樁，并根據坐標放樣，釘好十字護樁，做好測量復測。鉆機就位鉆機就地拼裝，拼裝完后，用水平儀測

6、量抄平，以枕木墊牢。精確安裝裝管架。移動鉆機使套管中心對準樁位，第一節套管要精確對位，其位移不得大于2cm，傾斜度不大于0.5%或以下。鉆孔施工操縱鉆機使套管對準預先在樁位處畫的同徑圓，位移和傾斜度均符合要求時，方可進行搖晃、推進。在套管埋入深度最少50厘米時方能進行挖掘。用落錘式抓斗放入套管內進行挖土，當抓土效率不高而又適應于吸泥條件時，亦可輔之以吸泥的施工方法。保持挖掘過程的連續性，小心地進行挖掘、搖晃推進工作，并經常注意套管的傾斜度，直至完成第一節（套管上口露出地面的高度以方便操作為度）如果確實需要中斷挖掘施工，應繼續搖動套管，防止套管外側土壤重新固結抱緊套管，給后續施工帶來困難。傾斜鉆

7、機，用吊機吊起第二節套管與第一節套管接好，重新進行挖掘、搖晃推進工作，類此往復循環，直至設計深度。套管的連接方法：套管接頭要用水沖洗干凈，特別是絲扣和螺母孔，沖畢涂上油料。上下節套管用鎖銷連接，鎖銷要擰緊，其擰緊力矩為2125kgm。每個接頭用14個鎖銷螺絲。第二節套管接好后要測量糾正傾斜度。在接套管對位時不要將手指穿入鎖孔內，以策安全。軟土地質地層的鉆進方法軟土地層左右（標貫值N小于5），應使套管超前下沉，可超出孔內開挖面1.01.5m，使落錘抓斗僅在套管內挖掘取土，這樣可以很好地控制孔壁質量及開挖方向。若由于地下水壓力使沙粒從孔底下向上隆起，可向空中投入比重較大的黏土以阻止砂土的上翻。普通

8、土層作業（標貫值N小于612）。對于一般土層（標貫值N小于612），開挖時應使套管超前下沉0.3m左右,這是全套管鉆機最標準的開挖方法。堅實砂地層作業對于堅實砂地層，由于在這種地層中套管的下沉非常困難的，應使用落錘抓斗超前下挖0.20.3m,尤其是對于地下水位以上的堅實砂層，鉆進中應將超前挖掘量控制在最小值。碎石地層作業對于碎石地層，由于地層中存在碎石，應使用落錘抓斗超前下挖0.30.5m,否則套管下壓過程中可能出現套管傾斜，不易控制套管的垂直度。堅硬土層作業對于堅硬土層，應先利用“十字沖擊錘”將硬土層擊碎，再利用落錘抓斗將土塊挖出孔外。此時也采用抓斗超前下挖的方法，而且超挖深度相對較大，但不

9、宜超過十字錘本身的高度，否則會影響孔壁質量。成孔驗收每節套管壓完后，安裝下一節套管之前，都要停下來用測環或線錐進行孔內垂直度檢查。不合格時應進行及時糾偏，直至合格才能進行下一節套管施工。清孔，混凝土灌注前應檢查孔底沉渣，沉渣厚度超標應進行二次清孔。可采用泥漿泵進行清孔。泵管底擬距孔底30cm以上的高處，在吸水的同時，不斷供水，使套管中的水面大致保持不動。安裝鋼筋籠鋼筋籠應順直不變形，以免與灌注混凝土導管或套管相掛。為保證鋼筋籠位置正確和設計的保護層，應使鋼筋籠處于懸吊狀態進行灌注水下混凝土，并在主筋上每隔23米，在同一截面上設置鋼筋“耳環”或其他定位設施，其外徑不得大于設計圖紙規定尺寸，以免因

10、摩擦力太大而影響套管上拔或在拔套管時帶起鋼筋籠。灌注水下混凝土采用導管灌注水下混凝土，要求導管拼接順直，接頭聯結牢固，不漏水、不透氣，內壁光滑圓順。每根導管使用前，均應作試壓和內徑通過檢查。導管長度要計算，丈量準確，長度的組配要與套管相適應，導管組拼要有記錄，以便拆除。導管外壁應用油漆畫上尺度，便于觀察。導管與漏斗連接要牢固，應垂直懸掛在孔中心（鋼筋籠中心）。導管下端距離孔底應留有一定距離。采用砍球法時，一般定為40cm。導管安妥后，應用檢查錘，通過檢查，看管中有否雜物，并應試球塞（球塞應預先在水中浸泡）。在灌注混凝土時，導管底部埋入混凝土的深度一般不小于1米，不大于2米，以免導管拔不動。導管

11、隨著混凝土的灌注應徐徐提升，邊提升導管，邊測量混凝土面的標高，以免將導管提出混凝土面。水下混凝土灌注應連續進行，不得中途停頓，若因機械發生故障或其他原因，灌注中斷超過30分鐘時，應采取相適應的補救措施。水下混凝土灌注終了時，其混凝土面浮漿面應高出設計標高0.5米左右，以便清除浮漿后確保柱頂混凝土質量。勞動力組織作業人員一天24小時連續作業，人員配備見表1。表1全套管鉆孔樁施工人員配備序號崗位名稱人數1技術員12領工員13套管鉆機司機14吊車司機15裝載機司機16汽車司機27修理工18鋼筋工49電焊工210混凝土工411混凝土罐車司機3主要機具設備施工過程中，施工負責人應會同有關人員對應施工機械

12、裝備進行全面檢查完全符合施工、安全要求后方可開工。主要機具設備見表2。表2全套管鉆孔樁主要機具設備序號設備名稱數量備注1第一節套管12標準節套管若干滿足樁長配置序號設備名稱數量備注3履帶吊1臺4裝載機1臺5自卸汽車2臺滿足渣土清運6真空泵1臺7鋼筋加工成套設備1套8混凝土攪拌設備1套9套管鉆機1套10混凝土罐車3臺滿足混凝土運輸9質量控制易出現的質量問題鋼筋籠上浮；拔管困難。保證措施防止鋼筋籠上浮的技術措施：使用前檢查套管的尺寸，套管提出孔后及時用水清理干凈；仔細檢查加工好的鋼筋籠尺寸；鋼筋籠定位卡應做成圓弧形；在鋼筋籠長度方向每2m左右增加一道加強箍筋，增加鋼筋籠的抗變形能力；在鋼筋籠下端焊

13、接一個鋼筋網片，并在網片上固定兩塊厚約10cm的砼塊，由導管注入的砼積壓在砼塊上，用砼自重防止鋼筋籠的上拱。拔出套管困難處理對策1拔出困難時必須搖動，故應先使其處于容易擺動的狀態。使其操縱轉換，開始用較小的角度轉動，隨著阻力的減小再逐漸慢慢地恢復正常狀態，然后再進行拔出。2不能拔動時，可考慮其他方法如用油壓千斤頂等拔出。如強行搖動，由于機械后部滑動使機械處于不穩定狀態，擔心會導致擺動裝置出現故障和保險銷的損壞等情況發生。如處于可拔出狀態時，應做出連續拔出的準備。使機械方向與套管方向一致地朝向正確方向拔動，此時如套管傾斜時，應使機械的狀態與此相應地進行校正。10安全措施主要安全風險分析鉆孔過程中

14、套管不能搖晃、不能拔出。挖掘過程中出現故障。保證措施套管不能搖晃的故障。1若發生在挖掘過程中，如果時間在八小時以上時，應將套管拔出到埋入長度（此長度為晃動前開始工作時的長度即0.5米）。如果拔管因本機力量不足時可用拔管設備拔出。起重量小于40t的吊機不能使用。2若發生在混凝土灌注過程中，如故障修理時要有較長時間混凝土會凝固（一般為23小時），首先應將混凝土導管提升，然后提升套管至（A）的長度，使能晃動，若套管仍在混凝土內則將套管刃口提升至混凝土面，此事故系關系到該樁成敗的大事，處理此項事故時施工人員應及時向負責工程師報告，并在施工記錄和工程日志上予以詳細記載。若故障為套管不能拔出：若發生在挖掘

15、過程中：要按規定繼續搖晃套管（連續或間隔）。若在灌注混凝土過程中：應暫停（在允許時間內）灌注混凝土，設法首先提升導管到混凝土面，然后拔出套管，但要取得負責工程師的指示。挖掘過程中出現故障若挖掘部分發生故障，不能繼續挖掘時，應繼續搖晃（連續或間隔）套管，但要停止推進。如果機械一時修理不好，而又不采取其它方法取土時，則除繼續搖晃套管，不可將套管拔起到埋入長度后停止搖晃，待機械修復后再繼續搖晃、推進和挖掘。11環保措施全套管鉆機采用液壓系統，不需配置高壓電源，噪聲影響較低，無震動影響。施工時采用在導管內挖掘取土，避免使用泥漿護壁，孔內所取泥土含水量較低，挖掘取出來的土方可及時清運出現場，無泥漿污染環境的憂慮，對周邊環境影響少，施工現場整潔文明，市區內作業極為適合。12應用實例12.1工程簡介某立交橋工程，鉆孔灌注樁基礎直徑1200及1800，根據上部荷