鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備工作

1、鉆孔灌注樁施工方案第一章準(zhǔn)備工作一、地質(zhì)情況： 橋址區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，經(jīng)調(diào)查無(wú)斷裂帶通過；雨季期間，測(cè)區(qū)溝谷周邊水毀災(zāi)害較多，可能發(fā)生的水毀現(xiàn)象有：洪水沖刷倒塌、側(cè)蝕崩塌等。樁基礎(chǔ)施工時(shí)，應(yīng)充分考慮洪流的對(duì)施工場(chǎng)地的刷蝕作用，并由此造成對(duì)施工作業(yè)及樁基穩(wěn)定的影響。橋位區(qū)地層在勘探深度范圍內(nèi)，根據(jù)巖土體的分布特征、 成因類型及物理力學(xué)性質(zhì)等， 將其分為 16個(gè)工程地質(zhì)層， 現(xiàn)自上而下分述如下：（ 1）中砂（ Q4al）:淺灰色，潮濕 -飽和，稍密，顆粒級(jí)配良好，主要成分長(zhǎng)石，石英。 qik=30kPa ，約 3米（ 2） 中砂 （Q4al） :黃褐色， 飽和， 中密， 顆粒級(jí)配良好，主要成分長(zhǎng)石，

2、 石英。 qik=45kPa。 約3米（ 3） 中砂 （ Q4al） : 黃褐色， 飽和， 稍密， 顆粒級(jí)配一般， 主要成分長(zhǎng)石， 石英。 qik=20kPa。約 3米（ 4）細(xì)砂（ Q4al）: 灰綠色，飽和，密實(shí)，顆粒級(jí)配一般，主要成分長(zhǎng)石，石英，云母。 qik=55kPa。 約6米（ 5）粉砂（ Q4al）: 灰綠色，飽和，松散，顆粒級(jí)配良好，主要成分長(zhǎng)石，石英，含較多黏性土。 約5米（ 6）黏土（ Q4m） ：黑灰色，硬塑，含少量粉細(xì)砂，干強(qiáng)度及韌性中等，切面稍有光澤，無(wú)搖震反應(yīng)。 qik=60kPa。 約5米（ 7）中砂（ Q4m） : 深灰色，密實(shí)，飽和，顆粒級(jí)配一般，主要成分長(zhǎng)石

3、，石英，含少量黏性土。qik=60kPa。 約1米（ 8）黏土（ Q4m） ：黑灰色，可塑 -硬塑，局部含少量粉細(xì)砂，干強(qiáng)度及韌性中等，切面稍有光澤，無(wú)搖震反應(yīng)。 qik=50kPa。 約1米（ 8）-1細(xì)砂（ Q4m） ：灰白色，飽和，松散，顆粒級(jí)配良好，主要成分長(zhǎng)石，石英，含較多黏性土，局部見腐殖質(zhì)。約1米（ 8） -2細(xì)砂 （Q4m） ： 灰白色， 飽和， 中密， 顆粒級(jí)配一般， 主要成分長(zhǎng)石， 石英。 qik=35kPa。 約2米（ 9） 中砂 （Q4mc） : 灰黃色， 飽和， 密實(shí)， 顆粒級(jí)配一般， 主要成分石英，長(zhǎng)石。 qik=60kPa。 約5米（ 10）細(xì)砂（ Q4mc） ：

4、灰白色，飽和，密實(shí)，顆粒級(jí)配良好，主要成分石英，長(zhǎng)石，局部為黃褐色黏土夾層，可塑，含大量砂。fa0=300kPa，qik=55kPa。 約7米（ 11）細(xì)砂（ Q4mc） ：灰黃色，飽和，密實(shí)，顆粒級(jí)配一般，主要成分石英，長(zhǎng)石，局部含少量黏性土。 fa0=300kPa，qik=55kPa。約 3米（ 12）黏土（ Q4mc）: 灰黑色，硬塑，含少量細(xì)砂，干強(qiáng)度及韌性中等，切面稍有光澤，無(wú)搖震反應(yīng)。 fa0=400kPa，qik=60kPa。約 1米（ 13）中砂（ Q4mc）: 淺灰色，飽和，密實(shí)，顆粒級(jí)配一般，主要成分石英，長(zhǎng)石 。fa0=450kPa，qik=60kPa。 約 5米（ 14

5、）粉砂（ Q4mc） ：黑灰色，飽和，中密，顆粒級(jí)配一般，主要成分石英，長(zhǎng)石，多含黏性土，局部為粉砂與黏土互層。fa0=110kPa，qik=35kPa。 約7米（ 15）黏土（ Q3m）: 灰黑色，可塑 -硬塑，含少量細(xì)砂，干強(qiáng)度及韌性高，切面稍有光澤， 無(wú)搖震反應(yīng)。 fa0=280kPa，qik=50kPa。 約6米。（ 16）圓礫土（ Q3m）: 青灰色，飽和，密實(shí)，多貝殼等生物碎屑，充填黏性土，磨圓度較好，級(jí)配良好，局部黏性土膠結(jié)，強(qiáng)度較高。 fa0=800kPa，qik=150kPa。二、孔口處理： 根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果， 橋址區(qū)所穿越雨林地帶地表多積水，并存在一定厚度落葉及腐殖質(zhì)，施工

6、前先將該部分清除，以免對(duì)樁基造成負(fù)摩阻的影響。對(duì)工程所在地為農(nóng)田區(qū)，土質(zhì)松軟，含砂量大。對(duì)樁基礎(chǔ)位置大略確定后，清除雜物， 清除軟土，筑島換填（必要時(shí)進(jìn)行摻適量水泥 3%硬化處理）；平整夯實(shí)，修筑便道。此方案目的：在于清除表面松動(dòng)土質(zhì)，避免設(shè)備偏移和傾斜，避免孔口坍塌。三： 鉆機(jī)選型： 鉆孔灌注樁平均長(zhǎng)度 90 米，樁徑 1.8 米。鉆機(jī)按照正循環(huán)選型，鉆孔深度達(dá) 130 米，直徑達(dá) 2.5 米。鉆機(jī)采用正循環(huán)磨盤鉆機(jī) GPS220帶液壓裝置。四、泥漿池設(shè)置：根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，沙層較厚，在20 多米處有4 米多的黏土外，其余均為中砂或細(xì)砂層。考慮泥漿多次利用，增強(qiáng)清孔效果，設(shè)置兩個(gè)沉淀池和一個(gè)泥漿

7、池， 沉淀池設(shè)置保證大于樁身鉆孔方量。泥漿池一般設(shè)置為樁身方量的 110%120%。泥漿池的深度為 1.5 米，為防止泥漿池滲漏，在泥漿池的四周、底部考慮采用塑料布或彩條不鋪設(shè)， 沉淀池根據(jù)施工情況及時(shí)清理沉渣外用，施工時(shí)配合挖機(jī)一臺(tái)（ 220 以上），保證能有足夠的臂長(zhǎng)和效率。滿足鉆孔泥漿循環(huán)所需。泥漿池可設(shè)置為每臺(tái)鉆機(jī)一個(gè)，重復(fù)使用，多個(gè)墩位施工，距離較遠(yuǎn)時(shí)增加泥漿溝的長(zhǎng)度，但必須保證一定坡度，利于泥漿循環(huán)，同時(shí)為防止泥漿外露， 采用編織袋裝土圍渠， 滿足流量要求。一般考慮沒 3 個(gè)墩設(shè)置一個(gè)泥漿池。 泥漿池最終的尺寸不小于鉆孔樁體積的 3 陪。場(chǎng)地位置的平整：測(cè)量定位： 測(cè)量定位是，采用

8、換手測(cè)量，進(jìn)行復(fù)測(cè)，測(cè)量誤差控制在 5mm以內(nèi)，五、樁護(hù)筒的制作： 因樁基直徑大小不一， 水深不一，水下情況復(fù)雜，成品運(yùn)輸困難?？紤]采用現(xiàn)場(chǎng)加工方式，即購(gòu)買卷板機(jī)一臺(tái)，根據(jù)護(hù)筒要求采購(gòu)板材，根據(jù)施工需求，現(xiàn)場(chǎng)加工不同直徑、不同長(zhǎng)度的護(hù)筒。（一）陸地部分：陸地部分樁基的護(hù)筒采用=46mm的 A3 鋼板卷制，根據(jù)地質(zhì)沙層特點(diǎn)，護(hù)筒長(zhǎng)考慮3.5 米，確保護(hù)筒埋深 3 米以下。護(hù)筒頂高出地面30cm。（二）水中部分：樁基護(hù)筒采用=10mm的 A3 鋼板卷制，總長(zhǎng)根據(jù)墩位處水深確定，入土深度為6m。（三）考慮樁長(zhǎng)的傾斜度的影響，樁護(hù)筒內(nèi)徑大于樁徑20cm。為了保證鋼護(hù)筒的整體剛度和接口質(zhì)量，護(hù)筒底段加焊

9、=10mm、寬30cm 的加強(qiáng)鋼帶作刃角。護(hù)筒焊接采用開坡口雙面焊接，要焊接縫連續(xù)，保證不漏水。（四）、樁護(hù)筒定位1 、陸地鋼護(hù)筒的埋設(shè)： 陸地鋼護(hù)筒的埋設(shè)， 先保護(hù)樁位中心點(diǎn)，將中心點(diǎn)位以十字線引出樁位以外 30cm處，采用長(zhǎng) 1.5 米鋼筋刻出十字線，周圍用混凝土加固，防止移位。樁位固定后，進(jìn)行人工開挖，或用機(jī)械開挖，人工清理。開挖基坑要大于樁徑 30cm，在護(hù)筒放置后，在底部和四周用粘土或膨潤(rùn)土夯實(shí)，防止漏漿造成孔口坍塌。2、水中鋼護(hù)筒的定位：采用固定導(dǎo)向架定位樁基鋼護(hù)筒，導(dǎo)向架內(nèi)徑為大于護(hù)筒外徑3cm。鋼護(hù)筒插打施工要點(diǎn)為：（1）、先在樁位處固定好導(dǎo)向架子，中心測(cè)量準(zhǔn)確定位；（2）、沿

10、導(dǎo)向架將鋼護(hù)筒插入河床，并震動(dòng)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，下沉過程中注意垂直度檢測(cè)：（3）、拔除導(dǎo)向架，移至下一樁位插打鋼護(hù)筒。3、嚴(yán)格檢查護(hù)筒埋設(shè)的垂直度控制在1%以內(nèi)。六、泥漿制備：泥漿由粘土、純堿、纖維和水拌和而成，泥漿制作泥漿采用自拌方法，粘土以水化快、造漿能力強(qiáng)、粘度大的優(yōu)良膨潤(rùn)土為佳，選用優(yōu)質(zhì)的膨潤(rùn)土配制高質(zhì)量的泥漿，泥漿指標(biāo)應(yīng)達(dá)到相對(duì)密度：一般土層控制在1.05-1.20 ，易 坍土 層1.20 1.45 ；粘度：一般土層 1622S，易坍土層 1928S；PH值大于 810，含砂率小于 4%，膠體率大于 95%，失水率：一般土層 25mL/30min，易坍土層 15mL/30min；泥皮厚

11、小于 3mm，靜切力：一般土層1.0 2.25Pa ，易坍土層 3 5Pa；粘土備料數(shù)量約為鉆孔體積的 100-120%。當(dāng)粘性指數(shù)大于 15，浮渣能滿足施工要求時(shí)，可利用孔內(nèi)原土自行造漿護(hù)壁。泥漿須試驗(yàn)全部性能指標(biāo)，鉆進(jìn)中應(yīng)隨時(shí)檢查泥漿比重、粘度、含砂率、膠體率等，并填寫泥漿試驗(yàn)記錄表。泥漿循環(huán)使用，廢棄泥漿沉淀后及時(shí)運(yùn)走。泥漿配比：膨潤(rùn)土具有密度低、粘度好、含砂量小、失水量少、泥皮薄、穩(wěn)定性強(qiáng)、固壁高、鉆機(jī)回轉(zhuǎn)阻力小、造漿性能好等優(yōu)點(diǎn)。以1.15 泥漿比重配置泥漿的配比為例 (經(jīng)驗(yàn)比例） :水：膨潤(rùn)土：純堿（ kg ）=908:183:9具體配置結(jié)果必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定后調(diào)整。（一）泥漿原料和外

12、加劑的性能要求及需要量計(jì)算方法1）泥漿原料黏性土的性能要求一般可選用塑性指數(shù)大于25，粒徑小于 0.074mm 的黏粒含量大于 50的黏性土制漿。當(dāng)缺少上述性能的黏性土?xí)r，可用性能略差的黏性土，并摻入 30的塑性指數(shù)大于 25 的黏性土。當(dāng)采用性能較差的黏性土調(diào)制的泥漿其性能指標(biāo)不符合要求時(shí)，可在泥漿中摻入 a2CO3 （俗稱堿粉或純堿）、氫氧化鈉（ NaOH）或膨潤(rùn)土粉末，以提高泥漿性能指標(biāo)。摻入量與原泥漿性能有關(guān)，宜經(jīng)過試驗(yàn)決定。一般碳酸鈉的摻入量約為孔中泥漿土量的0.1 0.4 。2）泥漿原料膨潤(rùn)土的性能和用量膨潤(rùn)土分為鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)土兩種。 前者質(zhì)量較好， 大量用于煉鋼、鑄造中，

13、鉆孔泥漿中用量也很大。膨潤(rùn)土泥漿具有相對(duì)密度低、黏度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、穩(wěn)定性強(qiáng)、固壁能力高、鉆具回轉(zhuǎn)阻力小、鉆進(jìn)率高、造漿能力大等優(yōu)點(diǎn)。一般用量為水的 8，即 8kg 的膨潤(rùn)土可摻 100L 的水。對(duì)于黏性土地層，用量可降低到 3一 5。較差的膨潤(rùn)土用量為水的 12左右。3）泥漿外加劑及其摻量aCMC（Carboxy Methyl Celluose）全名羧甲基纖維素，可增加泥漿黏性，使土層表面形成薄膜而防護(hù)孔壁剝落并有降低失水量的作用。摻入量為膨潤(rùn)土的0.05 0.01 。bFCI，又稱鐵木質(zhì)素磺酸鈉鹽， 為分散劑，可改善因混雜有土、砂粒、碎、卵石及鹽分等而變質(zhì)的泥漿性能，可使上

14、述鉆渣等顆粒聚集而加速沉淀，改善護(hù)壁泥漿的性能指標(biāo)，使其繼續(xù)循環(huán)使用。摻量為膨潤(rùn)土的 0.1 0.3 。c硝基腐殖碳酸鈉 （簡(jiǎn)稱煤堿劑） 分散劑，其作用與 FCI 相似。它具有很強(qiáng)的吸附能力， 在黏性土表面形成結(jié)構(gòu)性溶劑水化膜，防止自由水滲透，能使失水量降低，使黏度增加，若摻入量少，可使黏度不上升，具有部分稀釋作用，摻用量與FCI 相同。兩種分散劑可任選一種。d碳酸鈉（ Na2CO3）又稱堿粉或純堿。它的作用可使pH 值增大到 10。泥漿中 pH 值過小時(shí)，黏土顆粒難于分解，黏度降低，失水量增加，流動(dòng)性降低；小于7 時(shí)，還會(huì)使鉆具受到腐蝕；若pH 值過大，則泥漿將滲透到孔壁的黏土中，使孔壁表面

15、軟化，黏土顆粒之間凝聚力減弱，造成裂解而使孔壁坍塌。pH 值以 810 為宜，這時(shí)可增加水化膜厚度，提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性，降低失水量。摻入量為膨潤(rùn)土的 0.3 0.5 。ePHP，即聚丙烯酰胺絮凝劑。它的作用為，在泥漿循環(huán)中能清除劣質(zhì)鉆屑，保存造漿的膨潤(rùn)土粒；它具有低固相、低相對(duì)密度、低失水、低礦化、泥漿觸變性能強(qiáng)等特點(diǎn)。摻入量為孔內(nèi)泥漿的0.003 。f 重晶石細(xì)粉 （BaSO4），可將泥漿的相對(duì)密度增加到2.0 2.2 ，提高泥漿護(hù)壁作用。 為提高摻入重晶粉后泥漿的穩(wěn)定性，降低其失水性，可同時(shí)摻入0.1 0.3 的氫氧化鈉（ NaOH）和 0.2 0.3 的橡膠粉。摻入上述兩種外加劑后

16、， 最適用于膨脹的黏質(zhì)塑性土層和泥質(zhì)頁(yè)巖土層。重晶石粉摻量根據(jù)原泥漿相對(duì)密度和土質(zhì)情況檢驗(yàn)決定。g紙漿、干鋸末、石棉等纖維質(zhì)物質(zhì)，其摻量為水量的12，其作用是防止?jié)B水并提高泥漿循環(huán)效果。以上各種外加劑摻入量， 宜先做試配， 試驗(yàn)其摻入外加劑后的泥漿性能指標(biāo)是否有所改善，并符合要求。各種外加劑宜先制成小劑量溶劑， 按循環(huán)周期均勻加入， 并及時(shí)測(cè)定泥漿性能指標(biāo)， 防止摻入外加劑過量。 每循環(huán)周期相對(duì)密度差不宜超過 0.01 。4）調(diào)制泥漿的原料用量計(jì)算在黏性土層中鉆孔， 鉆孔前只需調(diào)制不多的泥漿。 以后可在鉆進(jìn)過程中，利用地層黏性土造漿、補(bǔ)漿。在砂類土、礫石土和卵石土中鉆孔時(shí)，鉆孔前應(yīng)備足造漿原料

17、，其數(shù)量可按公式計(jì)算：m=V1= ( 23) 1V1/ ( 13)式中； m- 造泥漿所需原料的總質(zhì)量（t ）V- 造泥漿所需原料的總體積（m3）V1- 泥漿的總體積（ m3） 1- 原料的密度（ t/m3 ） 2- 要求的泥漿密度（ t/m3 ）. 3- 水的密度，取 3=1t/m3若造成的泥漿的黏度為s 時(shí)，則各種原料造漿能力為：黃土膠泥 m3t，白土、陶土、高領(lǐng)土. m3/t ，次膨潤(rùn)土為 m3/t 。膨潤(rùn)土為 m3/t 。（4）泥漿各種性能指標(biāo)的測(cè)定方法1）相對(duì)密度 x ： 可用泥漿相對(duì)密度計(jì)測(cè)定。將要量測(cè)的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并洗凈從小孔溢出的泥漿，然后置于支架上，移動(dòng)游碼，使杠桿呈

18、水平狀態(tài)（即氣泡處于中央），讀出游碼左側(cè)所示刻度，即為泥漿的相對(duì)密度。若無(wú)以上儀器時(shí)，可用一口杯，先稱其質(zhì)量設(shè)為 m1，再裝清水稱其質(zhì)量為m2，再倒去清水，裝滿泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱其質(zhì)量為m3，則 Px=(m3 一 m1)(m2 -m1) 。2）黏度 （s）：用標(biāo)準(zhǔn)漏斗黏度計(jì)測(cè)定，用兩端開口量杯分別量取 200mL 和 500mL 泥漿，通過濾網(wǎng)濾去大砂粒后，將700mL 泥漿注入漏斗，然后使泥漿從漏斗流出，流滿500mL 量杯所需時(shí)間（ s），即為所測(cè)泥漿的黏度。校正方法：漏斗中注入700mL 清水，流出 500mL，所需時(shí)間應(yīng)是15s，如偏差超過土1s，則量測(cè)泥漿黏度時(shí)應(yīng)校正。 （單位： mm）1漏斗； 2管子； 3量杯 200mL 部分； 4量杯 500mL 部分；5篩網(wǎng)及杯3）含砂率（）：工地用含砂率計(jì)測(cè)定。量測(cè)時(shí)，把調(diào)制好的泥漿 50mL 倒進(jìn)含砂率