鉆孔灌注樁施工方案

1、目 錄一、工程概況1二、施工工藝流程1三、場地準(zhǔn)備2四、鉆孔3五、清孔5六、鋼筋籠加工與吊放6七、水下砼澆筑7八、樁底壓漿8九、樁身質(zhì)量檢測10十、灌注事故的預(yù)防及處理11一、工程概況 六峰渭河大橋斜跨渭河，橋址位于甘谷縣新興鎮(zhèn)和六峰鎮(zhèn)，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)K13+296.25，橋梁終點(diǎn)樁號(hào)K13+633.75，為11×30m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，全長337.5m。橋梁基礎(chǔ)分部采用鉆孔樁基礎(chǔ)，共計(jì)28根。其中樁徑1.7m的20根，1.5m的8根。二、施工工藝流程鉆孔樁施工順序：先深孔樁，再淺孔樁。鉆孔樁施工前，先對(duì)存在地面塌陷隱患的樁孔位采取壓漿、灌混凝土、填砂石料后壓漿等方法處理后再進(jìn)行鉆孔作

2、業(yè)，流塑淤泥質(zhì)粘土地層則采用護(hù)筒跟進(jìn)法施工。復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔樁施工最重要的是實(shí)現(xiàn)快速成樁。選擇既能在第四紀(jì)沉積層中高效鉆進(jìn)，又能在基巖中快速成孔的HCFG型旋轉(zhuǎn)沖擊雙功能反循環(huán)鉆機(jī)。沉積層中采用回旋鉆孔工藝，基巖中采用沖擊成孔工藝。地質(zhì)條件較好、樁長較短時(shí)，則采用GPS、KP等系列鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔。鉆進(jìn)過程中要防止出現(xiàn)塌孔、卡鉆、掉鉆等現(xiàn)象。鉆孔樁清孔完成后，立即用汽車吊吊放鋼筋籠，為減少鋼筋接頭連接時(shí)間，鋼筋籠接頭現(xiàn)場采用單面焊連接，采用絲扣式導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土澆筑，并保證混凝土后臺(tái)供應(yīng)，確保樁身混凝土能在8h內(nèi)澆筑完成。鉆孔樁工藝流程見圖1。圖1 鉆孔樁施工工藝流程圖三、場地準(zhǔn)備施工前先對(duì)橋

3、址處的場地進(jìn)行平整，并根據(jù)地表、地質(zhì)情況進(jìn)行處理，防止鉆孔過程中鉆機(jī)失穩(wěn)，發(fā)生安全事故，影響工程質(zhì)量。鉆孔前在樁位處先進(jìn)行地質(zhì)鉆探，沒有鉆探的樁孔不得施鉆，根據(jù)鉆孔結(jié)果，采取相應(yīng)的處理措施，以保證施工安全和施工質(zhì)量。四、鉆孔1、群（排）樁鉆孔時(shí)采用跳樁法施工，在已灌注成樁鄰近樁位鉆孔時(shí)，則要等到已灌注鉆孔樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上后方可施鉆，避免擾動(dòng)相鄰已施工的鉆孔樁。2、鉆孔前，先埋置導(dǎo)向護(hù)筒，灌入護(hù)壁泥漿。護(hù)筒采用68cm鋼板卷制，其直徑比樁徑大2040cm。在砂性土和流塑淤泥質(zhì)粘土中鉆進(jìn)時(shí)護(hù)筒長度根據(jù)其埋深和厚度適當(dāng)增加，對(duì)流塑淤泥質(zhì)粘土地層，采用套筒跟進(jìn)的方法，確保無塌孔現(xiàn)象。3

4、、泥漿采用優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿。制備及循環(huán)分離系統(tǒng)由泥漿攪拌機(jī)（ZL800）、泥漿池（45m3兩個(gè)）、泥漿分離器（ZX-250型兩個(gè)）和泥漿沉淀處理器等組成。泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置見圖2示。25 / 26文檔可自由編輯打印圖2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置圖4、在鉆孔樁施工過程中，對(duì)沉淀池中沉渣及澆筑混凝土?xí)r溢出的廢棄泥漿隨時(shí)清理，嚴(yán)防泥漿溢流，并用汽車棄運(yùn)至指定地點(diǎn)傾泄，禁止就地棄渣，污染周圍環(huán)境。5、配比中摻加劑的用量，應(yīng)先試配，檢驗(yàn)配合液的各項(xiàng)性能指標(biāo)是否符合表1中所列指標(biāo)要求。各種摻加劑宜先制成小劑量溶劑，按循環(huán)周期加入，并經(jīng)常測定泥漿指標(biāo)，防止摻加劑過量，攪拌好的新鮮泥漿其性能必須適合于地基條件和施

5、工條件。6、為滿足環(huán)保要求，采用泥漿分離器分離從樁內(nèi)循環(huán)出來的泥漿，并通過調(diào)整膨潤土、分散劑的摻量，使循環(huán)泥漿能再次利用。表1 不同地層下泥漿的性能指標(biāo)要求表地質(zhì)情況泥漿指標(biāo)相對(duì)密度（g/cm3）粘度（s）膠體率（%）失水率（ml/30min）含砂率（%）泥皮厚（mm/30min）靜切力（Pa）酸堿度（pH）亞砂土1.201.45192896154235911淤泥質(zhì)亞粘土1.201.35192896154235911粘土1.061.10182895204312.5911亞粘土1.061.10182895204312.5911細(xì)砂1.201.45182895204312.5911粘土、亞粘土1.

6、061.10182895204312.59117、開始鉆進(jìn)時(shí)，以泥漿正循環(huán)方式開孔，鉆至護(hù)筒底時(shí)，采用反循環(huán)方式鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)在覆蓋土層中用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，進(jìn)入巖層后改用沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)，以加快鉆進(jìn)速度。鉆進(jìn)過程中隨時(shí)撈取鉆渣，判斷地層并檢驗(yàn)?zāi)酀{指標(biāo)，根據(jù)地層變化情況，采用不同鉆速、鉆壓，適時(shí)調(diào)整泥漿性能，并始終保持孔內(nèi)液面高于孔外水位1.52.0m，加強(qiáng)護(hù)壁，保持孔壁穩(wěn)定。鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)遇到特殊情況需停鉆時(shí)，提出鉆頭，補(bǔ)足孔內(nèi)泥漿，始終保持孔內(nèi)規(guī)定的水位和泥漿的相對(duì)密度、粘度。在粘土層中鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)采用改造過的鉆頭，鉆頭上設(shè)射水管，通過高壓射水等措施，及時(shí)清除糊鉆的粘土，同時(shí)要控制鉆進(jìn)速度，加強(qiáng)觀察，

7、防止因糊鉆而扭斷鉆桿。8、鉆孔中采取以下措施防止塌孔：護(hù)筒的埋設(shè)深度，應(yīng)確保穿透淤泥質(zhì)軟土層，并做好護(hù)筒底部密封。現(xiàn)場鉆孔操作人員，要仔細(xì)檢測泥漿比重及粘度，尤其是含砂率的檢測，不同地層必須按要求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。控制鋼筋籠安裝垂直度，安放鋼筋籠時(shí)，需對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)禁觸及孔壁。緊密銜接各道工序，盡量縮短工序間隔。當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)害性天氣無法施工時(shí)，需提起鉆頭，調(diào)整泥漿比重，孔內(nèi)灌滿泥漿。對(duì)存在溶洞的樁孔，應(yīng)先探明溶洞的大小、規(guī)模及溶洞內(nèi)填充物情況，對(duì)溶洞進(jìn)行處理后再鉆進(jìn)。五、清孔1、當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即用超聲波樁孔檢測儀（K-400型側(cè)壁儀）對(duì)孔深、孔徑、孔形和孔底沉渣量進(jìn)行檢查，確

8、認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，監(jiān)理工程師認(rèn)可后，立即進(jìn)行清孔。清孔利用泥漿分離器清孔，在清孔的同時(shí)，將附著于護(hù)筒壁的泥漿清洗干凈。清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無23mm顆粒，泥漿比重1.1，含砂率2%，粘度1720s；澆筑水下混凝土前柱樁（或主墩）孔底沉渣厚度5cm、摩擦樁10cm。嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔作業(yè)。2、鋼筋籠和導(dǎo)管安放完畢后、澆筑水下混凝土前，檢測樁底沉渣厚度。若沉渣超標(biāo)，要立即進(jìn)行第二次清孔，第二次清孔利用導(dǎo)管安裝風(fēng)管，氣舉反循環(huán)法清孔。3、當(dāng)?shù)貙痈缓凵邦愅?，終孔后粉砂、粉細(xì)砂快速沉淀，給清孔帶來困難，為降低孔底沉淤采取以下措施：采用雙泥漿泵并

9、聯(lián)供應(yīng)泥漿，增大泵量，提高泥漿循環(huán)速度，增強(qiáng)泥漿攜帶鉆渣的能力。用優(yōu)質(zhì)膨潤土和化學(xué)外加劑提高泥漿粘度，以減緩砂粒沉淀速度。嚴(yán)格控制鉆桿接頭的密封性，確保泥漿能全部從孔底返回。及時(shí)排除廢棄泥漿，勤撈沉淀池中的沉渣，不斷補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿。當(dāng)鉆進(jìn)砂層時(shí)及時(shí)開啟泥漿分離器，降低含砂率。加快成孔與成樁速度，縮短從成孔到成樁的作業(yè)時(shí)間。二次清孔完成后，立即澆筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。六、鋼筋籠加工與吊放1、鋼筋籠加工采用長線法施工。鋼筋籠分節(jié)加工制作，長度大于15m的樁基本節(jié)長按15m制作，最后一節(jié)為調(diào)整節(jié)。將每根樁的鋼筋籠按設(shè)計(jì)長度分節(jié)并編號(hào)，保證相鄰節(jié)段可在胎架上對(duì)應(yīng)配對(duì)綁扎。聲測管的安裝，除在底節(jié)

10、鋼筋籠安裝時(shí)焊接在鋼筋籠上外，其余各節(jié)均預(yù)先綁扎在鋼筋籠內(nèi)。2、鋼筋籠吊裝時(shí)配備專用托架，平板車運(yùn)至現(xiàn)場，在孔口利用汽車吊吊放。下放前檢查鋼筋籠垂直度，確保上、下節(jié)鋼筋籠對(duì)接時(shí)中心線保持一致，主筋對(duì)位后使用單面焊接接頭。鋼筋籠安裝就位后立即將鋼筋籠中四根加長主筋與鋼護(hù)筒頂部焊接固定，防止混凝土澆筑過程中鋼筋骨架上浮。七、水下砼澆筑1、澆筑水下混凝土必須做好充分的準(zhǔn)備工作，配置足夠備用應(yīng)急設(shè)備和材料，確保澆筑水下混凝土?xí)r間8小時(shí)，必要時(shí)在混凝土內(nèi)摻入緩凝劑以確保工程質(zhì)量。2、導(dǎo)管采用專用的卡口式導(dǎo)管，導(dǎo)管內(nèi)徑30cm，分節(jié)長3m，最下節(jié)長6m。導(dǎo)管制作要堅(jiān)固、內(nèi)壁光滑、順直、無局部凹凸。各節(jié)導(dǎo)管

11、內(nèi)徑大小一致，偏差±2mm。下放過程中應(yīng)保持導(dǎo)管位置居中，軸線順直，逐步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。澆筑首盤混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底距離控制在3540cm。3、澆筑水下混凝土之前，再次檢測孔底泥漿沉淀厚度，如沉渣厚度大于5cm（柱樁或主墩）或10cm（摩擦樁）時(shí)，必須對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行二次清孔，確保孔底沉渣厚度符合規(guī)定要求。澆筑前，先射水或壓氣35min，將孔底沉渣沖翻攪動(dòng)。采用砍球法澆筑水下混凝土，首盤混凝土需用量由計(jì)算確定，保證首批混凝土澆筑后導(dǎo)管埋入混凝土中的深度1m，并能填充導(dǎo)管底部間隙。在整個(gè)砼澆筑時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)管口應(yīng)埋入先前澆筑的混凝土內(nèi)至少1.5m，防止泥漿沖入管內(nèi)，但不得大于

12、5m。完成首批封底混凝土后，6m3儲(chǔ)料斗換成2m3儲(chǔ)料斗，采用砼輸送車直接澆筑砼，以加快水下砼的澆筑速度。4、澆筑過程中經(jīng)常量測孔內(nèi)混凝土面的上升高度，并適時(shí)緩慢平穩(wěn)提升，逐級(jí)快速拆卸導(dǎo)管，并在每次起升導(dǎo)管前，探測一次管內(nèi)混凝土面高度。5、混凝土澆筑開始后，應(yīng)快速連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。最后拔管時(shí)注意提拔及反插，保證樁芯混凝土密實(shí)度。6、混凝土澆筑標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出1m以上，多余部分在承臺(tái)施工前鑿除，確保樁頭無松散層。八、樁底壓漿1、通過樁底壓力灌漿使樁底沉渣密實(shí)，減少工后沉降，提高承載力。取有代表性的樁進(jìn)行樁底壓漿，并作承載力與沉降試驗(yàn)，與未壓漿樁作對(duì)比，驗(yàn)證壓漿的效果，確定是否需做樁底壓漿處理

13、。2、壓漿管采用3根內(nèi)徑25mm、壁厚=3.25mm鋼管和3根內(nèi)徑75mm、壁厚=3.5mm的聲測管。安裝時(shí)要求保證密封性能良好。底部用彎頭及彎管將根注漿管和根聲測管連接成回路，其中一根為進(jìn)漿管，一根為溢漿管，每根鉆孔樁共設(shè)3個(gè)壓漿回路，在注漿管上端安裝高壓止?jié){閥，在溢漿管上安裝溢漿安全閥。壓漿管頂部鋼管接長至地面以上0.2m，便于壓漿操作。3、鋼筋籠底部壓漿管路的布置見圖3。圖3 樁底壓漿管布置圖4、樁底壓漿主要設(shè)備有：注漿泵（3SNS高壓注漿泵）、制漿機(jī)（ZJ-400型渦流制漿機(jī)）、儲(chǔ)漿箱、其他配件（壓力表、球形閥、漿液分配器、溢流安全閥、高壓軟管、管路接頭等配件）、輔助設(shè)備。5、開始?jí)簼{

14、前，應(yīng)制備足夠的漿液存放在儲(chǔ)漿箱內(nèi)，在壓漿過程中，用直尺測量儲(chǔ)漿箱內(nèi)漿液高度的變化，即可計(jì)算出每一次的注漿量。6、樁身混凝土澆筑后2448h，開始?jí)核?，出漿管口出水后，關(guān)閉出漿閥，繼續(xù)加壓，使套筒包裹的注漿孔開裂，裂開壓力為26MPa。7、樁底壓漿施工在鉆孔樁混凝土澆筑10d后進(jìn)行，分三個(gè)循環(huán)進(jìn)行樁底壓漿，每個(gè)壓漿循環(huán)之間間隔6小時(shí)。樁底壓漿施工工藝流程如圖4示。圖4 樁底壓漿施工工藝流程圖九、樁身質(zhì)量檢測1、鉆孔樁正式開工前先進(jìn)行試樁，驗(yàn)證鉆孔樁設(shè)計(jì)承載力，優(yōu)化鉆孔樁設(shè)計(jì)長度，選擇合適的成孔工藝和壓漿工藝，指導(dǎo)施工，確保橋梁鉆孔樁的施工質(zhì)量。2、鉆孔樁除進(jìn)行靜載試樁外，還要按下述要求進(jìn)行樁身

15、質(zhì)量檢測：所有鉆孔樁身混凝土質(zhì)量均作無損低應(yīng)變檢測；地質(zhì)條件較差、樁長超過50m的鉆孔樁均要進(jìn)行超聲波檢測；每根鉆孔樁混凝土強(qiáng)度試件不少于五組；對(duì)質(zhì)量有問題的樁，鉆取樁身混凝土鑒定檢驗(yàn)；柱樁樁底沉渣厚度，按柱樁總數(shù)的35%鉆孔取芯檢驗(yàn)；鉆孔到達(dá)設(shè)計(jì)高程后，復(fù)核地質(zhì)情況和樁孔位置十、灌注事故的預(yù)防及處理1、導(dǎo)管進(jìn)水主要原因：混凝土的儲(chǔ)量不足，或雖然混凝土的儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋沒導(dǎo)管底口，以至泥水從導(dǎo)管進(jìn)入。導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。導(dǎo)管提升過猛，或測深出錯(cuò)，導(dǎo)管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。預(yù)防和處理辦法

16、：如果是上述第一種原因引起的，應(yīng)立即將導(dǎo)管拔出，將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及抓斗吸出。若是第二種或第三種引起的，應(yīng)拔換原管重新下管，或用原導(dǎo)管插入續(xù)管，但灌注前均應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥或吸水的方法吸出。2、卡管在灌注混凝土的過程中，混凝土在導(dǎo)管中下不去，稱為卡管。卡管有以下兩種情況：初灌時(shí)隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度過小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻，以及運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水等使水泥混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導(dǎo)管堵塞。處理方法可用振搗器把導(dǎo)管中的混凝土下落。機(jī)械發(fā)生故障或其它

17、原因是混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過久，或混凝土灌注的時(shí)間過長，最初灌注的混凝土已經(jīng)，初凝的，增大了混凝土下落的阻力，混凝土堵在管里。預(yù)防措施是在灌注之前把機(jī)械維修一遍。同時(shí)采取措施加快混凝土的下落速度。3、埋管導(dǎo)管無法拔出稱為埋管，起原因是導(dǎo)管埋入混凝土過深，或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已經(jīng)初凝使導(dǎo)管與混凝土之間的摩擦力增大，猛拔導(dǎo)管會(huì)把導(dǎo)管拉斷。預(yù)防辦法：應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋入深度，一般不超過68m，在導(dǎo)管上安裝附著振動(dòng)器拔管前或停灌時(shí)間較長時(shí)，均應(yīng)適當(dāng)振動(dòng)，使周圍的混凝土不至初凝。在首批混凝土中摻入緩凝劑。處理辦法：若事故已經(jīng)發(fā)生，初時(shí)可用千斤頂試拔；若不行可用較小的導(dǎo)管伸入吸出混凝土表面的泥渣，派人下至混

18、凝土面，在水下將導(dǎo)管齊混凝土切斷。4、鋼筋籠上升原因：除了由于全導(dǎo)管上拔、導(dǎo)管提升掛鉤所至外，主要是由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導(dǎo)管底口距鋼筋籠底口3m到1m時(shí)混凝土灌注的速度過快，使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂推力大于鋼筋籠的重力導(dǎo)致。預(yù)防及措施：克服鋼筋籠上升，除了從改善混凝土流動(dòng)性能、初凝時(shí)間及灌注工藝等方面著眼外，還應(yīng)從鋼筋籠本身的結(jié)構(gòu)及定位方式上加以考慮，具體措施為：1）適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量，可以減少混凝土向上的頂托力。2）鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上，可以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用。3）在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的加強(qiáng)筋并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固的焊接于鋼筋籠底部。5、樁身夾泥斷樁原因：大多是有以上各種事故引起的次生結(jié)果。措施：只能采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)的方法。六、孔灌注樁檢查及允許偏差項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差孔的中心位置（mm）裙樁：100；單排樁：50孔徑（mm