鉆孔灌注樁(沖擊反循環(huán)鉆機)施工工藝

1、鉆孔樁施工工藝 (沖擊反循環(huán)鉆機鉆孔樁采用沖擊反循環(huán)鉆機成孔。鉆孔灌注樁施工工藝框圖見圖 2。筋籠制作運輸圖 2 鉆孔灌注樁施工工藝框圖(1施工準備陸上樁基:先平整場地,以便鉆機安裝和移位。場地布置根據施工現場的 實際情況,合理安排泥漿池、沉淀池的位置,沉淀池的容積滿足 2個以上排渣量的需要;根據地質情況準備一定數量的造漿粘土。復核設計圖紙樁位中心坐標, 用全站儀在施工現場精確放樣,并打出“十”字線做好栓樁;由項目部質檢人員 進行樁位復核,報駐地監(jiān)理工程師驗收樁位,誤差控制在 3mm 以內。原地面低于 樁頂設計標高的地方,選擇土質良好的土回填至樁頂設計標高 1米以上,整平并 且分層夯實。護筒制

2、作及埋設:根據樁位的定點,做好護筒埋設,護筒采用 6mm 鋼板卷制 而成,護筒內徑大于樁徑 300mm ,埋設時護筒頂端高出地面 0.3m 或水面 1.5m ,護 筒底埋置深度根據地質情況進行確定,埋入土中的深度為 2m 。護筒中心線與樁基 中心線重合,誤差不大于 50mm ,豎向傾斜度偏差不大于 1%。護筒采用汽車吊起吊 就位,護筒底部 50cm 范圍內及四周回填粘土并分層夯實。水中樁基:本橋跨越樂運河,有部分樁基位于水中,且為淺水區(qū)樁基。位 于淺水區(qū)的樁基,由于水量小、流速低,樁基礎采用草袋圍堰、筑島進行鉆孔施 工。編織袋圍堰結構布置示意見圖 3。護筒埋設時將其打入河床面以下,并穿透河床表

3、面的松散覆蓋層,必要時打 入不透水層,并用導向設備控制護筒位置,護筒頂端高出最高施工水位 1.52m 。 水中平臺按最高施工水位、流速、沖刷及地質條件等因素確定埋深。其他施工方 法同陸上樁基。圍堰標高編織袋粘土添芯粘土添芯施工水位圖 3 編織袋圍堰結構布置示意圖(2鉆孔施工造漿、開孔鉆機安裝處事先整平夯實,以免在鉆孔過程中鉆機發(fā)生傾斜和下陷而影響成 孔的質量。鉆機牢固固定,以免鉆機在鉆孔過程中發(fā)生移位。往護筒內填制漿粘土約 0.5m ,分別往護筒和泥漿池內注足水。開動鉆機,使 沖擊鉆頭上下運動,將護筒內粘土沖成泥漿,啟動泥漿泵,循環(huán)泥漿,直至護筒 內與泥漿池內泥漿濃度一致。入孔泥漿指標符合下列

4、規(guī)定:a 、入孔泥漿相對密度,對于松散易坍地層為 1.201.40。b 、入孔泥漿黏度,對于松散易坍地層為 2230。c 、新制泥漿含砂率<2%。d 、膠體率>98%。e 、 PH 值為 811。泥漿原料選用優(yōu)質黏土,為了提高泥漿的黏度和膠體率,可在泥漿中投入適 量的燒堿或碳酸鈉,其摻量由試驗確定。鉆進中,隨時檢驗泥漿比重和含砂率,并填寫泥漿試驗記錄表。開鉆前,在護筒內多加一些粘土。地表土層松疏時,還要混和加入一定數量 的小片石,然后注入泥漿和清水,借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁,以加 固護筒角。開始正循環(huán)鉆進,沖擊鉆孔時用小沖程,當孔底在護筒腳下 34m 后,根據 實際情況適

5、當加大沖程。鉆孔時, 隨時察看鋼絲繩的回彈情況, 耳聽鉆錐的沖擊聲, 以判別孔底情況, 掌握勤松動,少量松繩的原則;孔內泥漿頂面高出護筒腳 0.5m 以上或地下水位 1.52.0m 。以免泥漿面蕩漾損壞護筒腳孔壁,但比護筒頂面低 0.3m ,以防止泥漿 溢出;沖擊過程中勤抽渣,勤檢查鋼絲繩和鉆頭的磨損情況,預防安全質量事故 的發(fā)生。反循環(huán)鉆進正循環(huán)鉆進至泵吸反循環(huán)系統(tǒng)可以正常工作時開始反循環(huán)鉆進。用潛水砂石 泵潛入孔內泥漿,若孔壁比較穩(wěn)定,停止正循環(huán)鉆進,泥漿循環(huán)約 2min 后停泵, 解除排渣膠管與泥漿泵的連接,啟動泵吸反循環(huán)系統(tǒng),開動鉆機,進行反循環(huán)鉆 進。鉆進過程中,操作人員隨著進尺快慢

6、及時放主鋼絲繩,放繩時使鋼絲繩在每 次沖擊過程中始終處于拉緊狀態(tài),既不少放,也不多放。反循環(huán)鉆進時及時補水, 始終保持孔內水位高于地下水位 2m 左右。鉆進時注意事項:鉆進時,起、落鉆頭速度宜均勻,不得猛或驟然變速,提 錐高度不大于 5m ;因故停鉆時,將鉆頭提出孔外,并將孔口護蓋 , 停鉆泥漿指標:相對密度 1.031.1, 粘度 1720(S , 含砂率小于 2%, 膠體率 98%, 沉砂厚度:當樁徑 1.5m 時,沉砂厚度 50mm ;當樁徑>1.5m 時,沉砂厚度 100mm 。鉆孔 應一次成孔,不得中途停頓,鉆機達到設計深度后,對孔位、孔徑、孔深和孔形 等進行檢查,并按規(guī)范要求

7、填寫鉆孔記錄表;鉆進時注意進尺速度和地層變化, 在地層變化處每 1m 深取一次渣樣,判明后記入記錄表中,并與地層剖面圖核對, 報監(jiān)理工程師認可備案。(3終孔的確定施工地質驗證與勘查資料基本一致,采用設計值終孔。施工地質驗證與勘察資料不符,則根據樁底是否漏漿、沖錘進尺快慢及巖 樣是否新鮮、堅硬等情況進行綜合分析判斷,必要時加補鉆孔,確定終孔位置。 對于已查清設計樁底標高以下存在巖溶的樁基,保證樁基持力層下溶洞頂 板厚度不小于 3倍樁徑且不小于 6m ,否則采取樁基穿越該溶洞的處理措施。 樁基鉆至設計標高后, 采用簡易鉆探等手段進一步查明樁基以下 5m 范圍內 是否存在隱伏溶洞,當與設計地質條件不

8、符時,及時上報,以確定相應的處理措 施。終孔后及時報現場監(jiān)理工程師檢驗。(4清孔鉆孔至設計高程以后,在吊放鋼筋籠之前,對孔內的石渣、泥漿進行必要的 清理。做到孔內泥漿粘度、含渣量和孔底沉渣符合設計及圖紙要求。孔深可根據地面標高和孔底設計標高,利用測量繩實際測量,但在使用測量 繩時,測量繩是經過校驗合格的測量繩,孔深比設計深度超深不小于 50mm ?？椎?傾斜度可通過下放探孔器來檢驗,傾斜度不得大于 1%,探孔器的外徑為鉆孔樁鋼 筋籠直徑加 100mm (不大于鉆頭直徑 ,長度為外徑的 46倍;孔位由測量進行復 核,孔的中心位置對于單排樁偏差不大于 50mm ;孔徑不小于設計值。采用抽渣法清孔,

9、并及時向孔內注入清水或新鮮泥漿,保持孔內泥漿稠度以 防塌孔。清孔指的是成孔到位后的第一次清孔,主要是清除孔內的大量鉆渣,以 便于現場技術員和監(jiān)理進行成孔驗收。抽渣時注意:及時向孔內補漿或補水,如向孔內投放粘土自行造漿,在抽渣 后隨著沖擊投放粘土,不宜一次倒進很多,防止粘結;抽渣筒放到孔底后,在孔 底上、下提放幾次,使其多進些鉆渣,然后提出。鉆頭刃口在鉆井中不斷磨損, 直徑磨耗不得超過 1.5cm ,每班開鉆前檢查鉆頭直徑、及時補焊,不宜中途修補, 以免卡鉆。準備備用鉆頭,輪換使用和修補。清孔后泥漿指標:相對密度 1.031.1,粘度 1720(S ,含砂率小于 2%, 膠體率 98%,沉砂厚度

10、:當樁徑 1.5m 時,沉砂厚度 50mm ;當樁徑>1.5m 時, 沉砂厚度 100mm 。(5鋼筋籠制作及安裝鋼筋籠制作接頭符合現行公路橋涵施工技術規(guī)范 (JTJ041 2000的有關規(guī)定。制作 鋼筋籠時,對鋼筋的調直、除銹、截斷、彎折與焊接均按設計圖紙和技術規(guī)范要 求進行。樁身鋼筋籠在加工場加工,主筋接頭按設計要求進行處理;鋼筋籠的主 筋盡量為整根, 采用焊接、 擠壓接頭時, 同一截面接頭數量小于 50%; 采用搭接時, 同一截面接頭數量小于 25%; 按設計要求于鋼筋籠外側焊接定位鋼筋, 以確保鋼筋 籠的保護層。樁長小于 20m 時,鋼筋籠整體加工好后運至現場,采用 25t 汽車

11、吊 吊裝入孔;樁長大于 20m 時,鋼筋籠分節(jié)加工好后運至現場,在孔口進行豎向連 接。按圖紙設計制作、安裝聲測管,聲測管底口及接頭保證焊接質量,檢測管采 用鐵絲綁扎牢固,檢測鋼管緊貼加勁箍內側均勻布置,采用 57鋼管,上端高出 樁頂 20cm ,且通到樁底,接頭處采用 70鋼套管焊接;下端采用鋼板封底焊牢, 且不能漏水;灌注混凝土前,將檢測鋼管灌滿水,上口用木塞堵死。成品鋼筋籠 保證其順直、尺寸準確。 鋼筋籠吊裝之前,先報現場監(jiān)理對鉆孔進行檢驗,檢驗孔的尺寸及泥漿指標, 檢驗合格并經確認后,吊裝鋼筋籠。鋼筋籠吊裝時對準孔位,盡量豎直輕放、慢放,遇障礙物可慢起慢落和正反 旋轉使之下落,無效時,立

12、即停止下落,查明原因后再安裝。不允許高起猛落, 強行下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。鋼筋籠節(jié)段連接采用電弧搭接焊,同一截 面接頭數量小于 50%,采用單面搭接焊,焊縫長度不小于 10d 。入孔后牢固定位, 并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。鋼筋籠下到設計位置后,在孔口采取吊筋進行固定, 防止混凝土施工過程中鋼筋籠上浮。(6、二次清孔此次清孔是指鋼筋籠和導管安裝完后,灌注水下混凝土前的清孔,稱為第二 次清孔。此次清孔必須達到下列要求:根據公路橋涵施工技術規(guī)范 (JTJ041 2000 ,對于樁徑>1.5m 的樁,孔 底沉渣厚度不大于 100mm ;不得用加深孔底深度的方法代替清孔。(7、灌注砼施工混凝

13、土前,先報現場監(jiān)理工程師驗孔,并經簽認后方可施工混凝土。砼 由拌和站集中拌制,砼運輸車運輸到澆筑地點。導管法灌注水下砼,導管不使用 法蘭盤進行連接。 鉆孔樁所使用砼標號為 C25, 配合比設計時坍塌落度取 1822cm 之間,骨料采用機制碎石,粒徑 526.5cm, 砂率、每立方米砼水泥用量及水灰比 符合試驗要求。首批灌注混凝土的數量應滿足導管埋置深度( 1m 和填充導管底部的需要, 所需混凝土數量采用以下公式計算:V (H1+H2 D 2/4+d 2h 1/4V 首批灌注混凝土的數量(m 3 ; D樁孔直徑(m ;H 1樁孔底至導管底端距離,一般為 0.4m ; H2導管初次埋置深度(m ;

14、d 導管內徑(m ; h 1樁孔內混凝土達到埋置深度 H 2時,導管內混凝土柱平衡導管外(或泥漿壓力所需的高度(m , h 1= Hw w /c ; H w 孔內水或泥漿的深度 (m , w 孔內水或泥漿的重度 (KN/m3 , c 混凝土拌合物的重度 (取 24KN/m3 。砼灌注工作開始后,必須連續(xù)不斷地進行并且每斗砼灌注間隔時間盡量縮短, 拆除導管所耗時間嚴格控制, 一般不超過 15min , 不能中途停歇; 在灌注砼過程中, 隨時探測砼高度,及時拆除或提升導管,導管埋深一般保持在 26m ,并作好灌注 記錄。灌注混凝土注意的問題:a 、導管使用前做水密、承壓和接頭抗拉試驗。試驗時的水壓

15、不應小于孔內水 深 13倍的壓力, 也不應小于導管和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力 P 的 1.3倍。導管的接頭嚴密,每次逐個檢查,以防漏水。導管位于孔中央,并在灌注混 凝土前進行升降試驗。安放時記錄導管安裝順序及每節(jié)長度,保證導管的總長度 符合施工規(guī)范要求,灌注時記錄導管拆除后的長度,并作好灌注記錄。b 、混凝土原材料拌和必須均勻,杜絕運輸過程中的離析。每車混凝土均檢測 坍落度、和易性,達不到要求的砼堅決不用。c 、 為了確保澆筑過程的連續(xù)性, 施工混凝土時工廠的兩組攪拌設備同時運作。 同時,拌合站自備 4臺 250KW 發(fā)電機 , 在停電時使用,以保證混凝土的連續(xù)施工。d 、制備砼的原材料符合技術規(guī)范及施工規(guī)范的要求。施工過程中砼坍落度始 終控制在 1822cm 。e 、由于混凝土數量大,灌注需要時間較