钻孔灌注桩施工准备工作

1、钻孔灌注桩施工方案第一章准备工作一、地质情况：桥址区内构造不发育，经调查无断裂带通过；雨 季期间，测区沟谷周边水毁灾害较多，可能发生的水毁现象有：洪水 冲刷倒塌、侧蚀崩塌等。 桩基础施工时，应充分考虑洪流的对施工 场地的刷蚀作用，并由此造成对施工作业及桩基稳定的影响。桥位区地层在勘探深度范围内，根据岩土体的分布特征、成因类 型及物理力学性质等，将其分为16个工程地质层，现自上而下分述如 下：（1）中砂（Q4）:浅灰色，潮湿-饱和，稍密，颗粒级配良好， 主要成分长石，石英。30，约3米（2）中砂（Q4）:黄褐色，饱和，中密，颗粒级配良好,主要成分长石，石英。45。约3米（3）中砂（Q4）:黄褐色

2、，饱和，稍密，颗粒级配一般,主要成分长石，石英。20。约 3米（4）细砂（Q4）:灰绿色，饱和，密实,颗粒级配一般，主要成分长石，石英，云母。55。约6米（5）粉砂（Q4）:灰绿色，饱和，松散，颗粒级配良好，主要成分长石，石英，含较多黏性土。约5米（6）黏土（ Q4m）:黑灰色，硬塑，含少量粉细砂，干强度及韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应。60。约5米（7）中砂（Q4m）:深灰色，密实，饱和，颗粒级配一般，主 要成分长石，石英，含少量黏性土。 60。约1米（8）黏土（ Q4m）:黑灰色，可塑-硬塑，局部含少量粉细砂， 干强度及韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应。50。约1米（8）-1细砂（Q

3、4m）:灰白色，饱和，松散，颗粒级配良好， 主要成分长石，石英，含较多黏性土，局部见腐殖质。约1米（8）-2细砂（Q4m）:灰白色， 饱和，中密，颗粒级配一般，主要成分长石， 石英。35。约2米（9） 中砂（Q4）:灰黄色，饱和，密实，颗粒级配一般， 主要成分石英，长石。60。约5米（10）细砂（Q4）:灰白色，饱和，密实，颗粒级配良好，主 要成分石英，长石，局部为黄褐色黏土夹层，可塑，含大量砂。0=300, 55。约7米（11）细砂（Q4）:灰黄色，饱和，密实，颗粒级配一般，主要成分石英，长石，局部含少量黏性土。0=300, 55。约3米（12）黏土（ Q4）:灰黑色，硬塑，含少量细砂，干强

4、度及韧性 中等，切面稍有光泽，无摇震反应。0=400，60。约1米（13）中砂（Q4）:浅灰色，饱和，密实，颗粒级配一般，主要 成分石英，长石 。0=450，60。约5米（14）粉砂（Q4）:黑灰色，饱和，中密，颗粒级配一般，主要成分石英，长石，多含黏性土，局部为粉砂与黏土互层。0=110,35。约 7米（15）黏土（ Q3m）:灰黑色，可塑-硬塑，含少量细砂，干强度及韧性高，切面稍有光泽，无摇震反应。0=280, 50。约6米。（16）圆砾土（ Q3m）:青灰色，饱和，密实，多贝壳等生物碎 屑，充填黏性土，磨圆度较好，级配良好，局部黏性土胶结，强度较 咼。0=800, 150。二、孔口处理：

5、根据地质调查结果，桥址区所穿越雨林地带地表 多积水，并存在一定厚度落叶及腐殖质，施工前先将该部分清除，以 免对桩基造成负摩阻的影响。对工程所在地为农田区，土质松软，含 砂量大。对桩基础位置大略确定后，清除杂物，清除软土，筑岛换填（必要时进行掺适量水泥 3%硬化处理）；平整夯实，修筑便道。此 方案目的：在于清除表面松动土质，避免设备偏移和倾斜，避免 孔口坍塌。三：钻机选型：钻孔灌注桩平均长度90米，桩径1.8米。钻机 按照正循环选型，钻孔深度达 130米，直径达2.5米。钻机采用正 循环磨盘钻机220带液压装置。四、泥浆池设置：根据地质报告，沙层较厚，在20多米处有4米多的黏土外，其余均为中砂或

6、细砂层。考虑泥浆多次利用，增强 清孔效果，设置两个沉淀池和一个泥浆池，沉淀池设置保证大于桩身 钻孔方量。泥浆池一般设置为桩身方量的 110%120%。泥浆池的深 度为1.5米，为防止泥浆池渗漏，在泥浆池的四周、底部考虑采用塑 料布或彩条不铺设，沉淀池根据施工情况及时清理沉渣外用，施工时 配合挖机一台（220以上）,保证能有足够的臂长和效率。满足钻孔 泥浆循环所需。泥浆池可设置为每台钻机一个，重复使用，多个墩位 施工，距离较远时增加泥浆沟的长度，但必须保证一定坡度，利于泥 浆循环，同时为防止泥浆外露，采用编织袋装土围渠，满足流量要求 一般考虑没3个墩设置一个泥浆池。泥浆池最终的尺寸不小于钻孔桩

7、体积的3陪。农、/4屮-P / 铲/ /由/»/P/场地位置的平整：测量定位：测量定位是，采用换手测量，进行复测，测量误差控制在 5以内，五、桩护筒的制作：因桩基直径大小不一，水深不一，水下情况 复杂，成品运输困难。考虑采用现场加工方式，即购买卷板机一台， 根据护筒要求采购板材，根据施工需求，现场加工不同直径、不同长 度的护筒。（一）陆地部分：陆地部分桩基的护筒采用3=46的A3钢板卷制，根据地质沙层特点，护筒长考虑3.5米，确保护筒埋深3米以下。 护筒顶高出地面30。（二）水中部分：桩基护筒采用3=10的A3钢板卷制，总长根 据墩位处水深确定，入土深度为 6m(三) 考虑桩长的倾斜

8、度的影响，桩护筒内径大于桩径20。为了保证钢护筒的整体刚度和接口质量， 护筒底段加焊3 =10、宽30的 加强钢带作刃角。护筒焊接采用开坡口双面焊接，要焊接缝连续，保 证不漏水。(四) 、桩护筒定位1、陆地钢护筒的埋设：陆地钢护筒的埋设，先保护桩位中心点，将中心点位以十字线引出桩位以外30处，采用长1.5米钢筋刻出十字 线，周围用混凝土加固，防止移位。桩位固定后，进行人工开挖，或 用机械开挖，人工清理。开挖基坑要大于桩径 30,在护筒放置后，在 底部和四周用粘土或膨润土夯实，防止漏浆造成孔口坍塌。2、水中钢护筒的定位：采用固定导向架定位桩基钢护筒，导向 架内径为大于护筒外径3。钢护筒插打施工要

9、点为：(1) 、先在桩位处固定好导向架子，中心测量准确定位；(2) 、沿导向架将钢护筒插入河床，并震动下沉至设计标高，下 沉过程中注意垂直度检测：(3) 、拔除导向架，移至下一桩位插打钢护筒。3、严格检查护筒埋设的垂直度控制在 1鸠内。六、泥浆制备：泥浆由粘土、纯碱、纤维和水拌和而成，泥浆制作泥浆采用自 拌方法，粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的优良膨润土为佳，选用优质的膨润土配制高质量的泥浆，泥浆指标应达到相对密度：一般土层控制在 ，易 坍 土 层 1.20 1.45 ;粘度：一般土层1622S,易坍土层1928S;值大于810,含砂率小于4%胶体率大于95%失水率：一般土层V 2530,易

10、坍土层V 1530;泥皮厚小于3,静切力：一般土层1.02.25，易坍土层35;粘土备料数量约为钻孔体积的100-120%当粘性指数大于15,浮 渣能满足施工要求时，可利用孔内原土自行造浆护壁。泥浆须试验全部性能指标，钻进中应随时检查泥浆比重、粘度、 含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥 浆沉淀后及时运走。泥浆配比：膨润土具有密度低、粘度好、含砂量小、失水量少、 泥皮薄、稳定性强、固壁高、钻机回转阻力小、造浆性能好等优点。 以1.15泥浆比重配置泥浆的配比为例（经验比例）：水：膨润土：纯碱（）=908:183:9具体配置结果必须经现场测定后调整。（一）泥浆原料和外加剂的

11、性能要求及需要量计算方法1）泥浆原料黏性土的性能要求一般可选用塑性指数大于 25，粒径小于 0.074 的黏粒含量大 于 50的黏性土制浆。当缺少上述性能的黏性土时，可用性能略差 的黏性土，并掺入 30的塑性指数大于 25 的黏性土。当采用性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要求时， 可在泥浆中掺入 a23 （俗称碱粉或纯碱） 、氢氧化钠（）或膨润土粉 末，以提高泥浆性能指标。 掺入量与原泥浆性能有关，宜经过试验决 定。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1 %0.4 %。2）泥浆原料膨润土的性能和用量 膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。 前者质量较好， 大量用于炼钢、铸造中，钻

12、孔泥浆中用量也很大。膨润土泥浆具有相对密 度低、黏度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力 高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。一般用量为水 的 8%，即 8 的膨润土可掺 100L 的水。对于黏性土地层，用量可降 低到 3%一 5%。较差的膨润土用量为水的 12%左右。3）泥浆外加剂及其掺量a（ ）全名羧甲基纤维素，可增 加泥浆黏性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的 作用。掺入量为膨润土的 0.05% 0.01 %。b.,又称铁木质素磺酸钠盐，为分散剂，可改善因混杂有土、 砂粒、碎、卵石及盐分等而变质的泥浆性能，可使上述钻渣等颗粒聚 集而加速沉淀,改善

13、护壁泥浆的性能指标,使其继续循环使用。掺量 为膨润土的 0.1 % 0.3%。c .硝基腐殖碳酸钠（简称煤碱剂）分散剂，其作用与相似。它具有很强的吸附能力， 在黏性土表面形成结构性溶剂水化膜， 防止 自由水渗透，能使失水量降低，使黏度增加，若掺入量少，可使黏度 不上升，具有部分稀释作用，掺用量与 相同。两种分散剂可任 选一种。d. 碳酸钠（23）又称碱粉或纯碱。它的作用可使 值增大到 10。泥浆中 值过小时，黏土颗粒难于分解，黏度降低，失水量 增加，流动性降低；小于 7 时，还会使钻具受到腐蚀；若 值过大， 则泥浆将渗透到孔壁的黏土中，使孔壁表面软化，黏土颗粒之间 凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁

14、坍塌。值以810为宜，这时可增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。掺入量为 膨润土的 0.3 0.5 。e. ,即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用为，在泥浆循环中能清 除劣质钻屑，保存造浆的膨润土粒；它具有低固相、低相对密度、低 失水、低矿化、泥浆触变性能强等特点。 掺入量为孔内泥浆的 0.003。f .重晶石细粉（ 4）,可将泥浆的相对密度增加到 2.0 2.2 , 提高泥浆护壁作用。 为提高掺入重晶粉后泥浆的稳定性, 降低其失水 性,可同时掺入 0.1 0.3 的氢氧化钠（）和 0.2 0.3 的橡 胶粉。掺入上述两种外加剂后, 最适用于膨胀的黏质塑性土层和泥质 页岩土层。重晶石

15、粉掺量根据原泥浆相对密度和土质情况检验决定。g.纸浆、干锯末、石棉等纤维质物质，其掺量为水量的1%2,其作用是防止渗水并提高泥浆循环效果。以上各种外加剂掺入量， 宜先做试配， 试验其掺入外加剂后的泥 浆性能指标是否有所改善，并符合要求。各种外加剂宜先制成小剂量溶剂， 按循环周期均匀加入， 并及时 测定泥浆性能指标， 防止掺入外加剂过量。 每循环周期相对密度差不 宜超过 0.01 。4）调制泥浆的原料用量计算在黏性土层中钻孔， 钻孔前只需调制不多的泥浆。 以后可在钻进 过程中，利用地层黏性土造浆、补浆。在砂类土、砾石土和卵石土中 钻孔时，钻孔前应备足造浆原料，其数量可按公式计算：p 1= （ p

16、 2p 3） Xp 1 V1/ （ p 1p 3）式中；造泥浆所需原料的总质量（ t ）造泥浆所需原料的总体积（ m3）V1 泥浆的总体积（ m3）p 1 原料的密度（ 3）p 2 要求的泥浆密度（ 3） .p 3水的密度，取p 3=13若造成的泥浆的黏度为2 02 2 S时，则各种原料造浆能力 为：黄土胶泥13 m3/1，白土、陶土、高领土 3 . 58 m3次 膨润土为9 m3膨润土为15 m3（4）泥浆各种性能指标的测定方法1）相对密度p x :可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动 游码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央） ，

17、读出游码左侧所示刻 度，即为泥浆的相对密度。若无以上仪器时，可用一口杯，先称其质 量设为ml,再装清水称其质量为 m2再倒去清水，装满泥浆并擦去 杯周溢出的泥浆，称其质量为 m3则（m3 一 ml）/（m2 1）。2）黏度n（ s）:用标准漏斗黏度计测定，用两端开口量杯分别 量取 200 和 500 泥浆,通过滤网滤去大砂粒后,将 700 泥浆注入漏 斗，然后使泥浆从漏斗流出，流满 500量杯所需时间（s）,即为所 测泥浆的黏度。校正方法：漏斗中注入 700 清水,流出 500,所需时间应是15s,如偏差超过土 1s,则量测泥浆黏度时应校正。（单位：）1漏斗； 2管子； 3量杯 200 部分；

18、 4量杯 500 部分； 5 筛网及杯3）含砂率（）：工地用含砂率计测定。量测时,把调制好的泥 浆 50 倒进含/砂率计, 然后再倒 450 清水,将仪器口塞紧, 摇动 l , 使泥浆与水混合均匀,再将仪器竖直静放 3,仪器下端沉淀物的体积（由仪器上刻度读出）乘 2 就是含砂率（）。（有一种大型的含砂率计,容积 1000,从刻度读出的数不乘 2 即为含砂率）。4）胶体率（）：亦称稳定率,它是泥浆中土粒保持悬浮状态的 性能。测定方法： 可将 100 的泥浆放入干净量杯中, 用玻璃板盖上, 静置 24h 后,量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水,量杯底部可能 有沉淀物。以 100 一（水 +沉淀物）体积即等于胶体率。5）失水量（/ 30）和泥皮厚（）：用一张 120120 的 滤纸，置于水平玻璃板上，