湖南大直径桩基础气举反循环施工工艺

大直径桩基础气举反循环施工工艺xx【摘要】本文以xx5号特大桥为例，介绍了大直径桩基础气举反循环施工工艺。实践证明，在超厚卵石层复杂地质条件下，该工艺具有较好的适用性，为类似工程提供借鉴。【关键词】气举反循环；大直径桩；复杂地质；施工工艺1、工程概况xx5号特大桥横跨沅江，主桥上部结构采用预应力混凝土连续梁——连续刚构体系，桥面总宽度为31.5米，横向为左右分离的两幅桥面，每半幅箱梁采用单箱单室直腹板断面。水中墩台8座，其中主桥墩6座，为群桩基础，每墩位12根钻孔灌注桩，直径2.2m，桩长72m（基础结构见图1-1）。主墩间距为130m，主桥边墩与引桥墩间距75m。xx为xx地区重要的2级航道，日夜通航。河水受季节变化影响较大，其中4月-7月为区域性暴雨频发段，是98年特大洪水的主灾区。正常施工水位下，工区水深12～17m。图1-1主桥基础结构示意图2、地质条件受长期洪水冲刷影响，该段流域河床起伏较大，河床覆盖厚度为20～25m厚的卵石，该卵石层主要特征为：灰褐～黄褐色，稍密～密实，饱和，卵石含量一般50-60％母岩成分主要为石英及石英砂岩，粒径一般20-60mm，大者300mm以上，泥、砂质充填，颗粒级配较差。钻孔桩范围内地质土层自上而下主要由：（1）卵石：杂色，中密，饱和，卵石含量约70％，颗粒级配一般，粒径30-80mm，大者250mm以上，泥、砂质充填，颗粒级配较差。分层厚度20m~25m。（2）粘土；灰黑色，可塑，稍湿，底部见0.06m原砾岩漂石。分层厚度约7m。（3）圆砾：灰褐色，稍密～中密，饱和，砾石含量约60％，母岩成分主要为弱风化硅质岩，石英岩，泥沙质填充。颗粒级配差，粒径一般20mm，分层厚度约14m。（4）泥岩：紫红色，泥质结构，厚层状构造，含铁锰质结核，固结很差，节理裂隙不发育，易风化，崩解，岩质极软，有滑腻感，岩体完整。分层厚度约34m。3、施工准备3.1“三通一平”成孔准备（1）施工便道：伍家嘴村乡村水泥路，大堤横道路，搅拌站至钢栈桥平台自建便道形成循环，保证路线畅通，。（2）施工用水：武陵区xx江水用水泵就地引进使用，送检合格。（3）施工用电：315KVA变压器2台，400KVA变压器1台，发电机另配备（每两机1台）。逝（领4翻）钻孔平台：机钢栈桥钻孔平济台下部钢管桩算进演行加固处理，搬与所在平台钢量护筒固结形成渔整体，桐保证钻机平整酒、牢固，保证风机械操作需要隆和安全。遥3.舟2咱泥浆池、沉淀唐池、循环池睬（之1录）抓锐单志幅要6妈根钢护筒用联朝通管彼此连接姑，形成泥浆池棚与泥浆循环系渗统。迹(2)仓透选用继简易陆过滤箱进行渣士浆分离。见图投3.2.暮（眯3肚）配制好开钻曾前必需的泥浆脖，选用黄粘土捏、膨润土、烧回碱、水泥造浆袋（图穴）猛。鸣图许骗磨过滤预箱犯显这鸦扯图评偏膨润土毒4膝、钻孔机械原。稼30公0黄型气举反循环芒钻机责（火220锹0驼㎜钻孔灌注桩挨）漂。摊GF-30浆0车型钻机性能参棍数表骨设备型号虾GF-30唤0娇气举反循环挪最大钻孔直彻径卸(螺m)榨3奋最大钻孔深轮度歌(望m)末120身最大输出扭危矩御(强KN.m)含130削最大提升能拼力控(葬t)输65伸外形尺寸型(勉长驾×传宽谅×文高息)(m)俩8.7×5.会5×12.5期52昌循环方式踪气举反循环剂钻机总重悔量疾(凯t)胶主赖机群42朋钻呀具倍60付钻机总功魔率河(故kw)膊主机状表90央循环系统仁好132疯5字、气举反循环委钻机工作原理方。疾气举反循环饰钻机利用抱空压机的压缩今空气，通过安炭装在导管内的党风管送至桩孔佩内，高压气与烛泥浆混合，在巩导管内形成一努种密度甲小于泥浆的浆仅气混合物，浆遍气混合物因其亏比重小而上升思，在导管内稳气铤循底端形成负压砌，下面的泥浆括在负压的作用贷下上升，并在匹气压动量的联吩合作用下，不匙断补浆，上升续至碰气铤之混合器的泥浆劣与气体形成气将浆混合物后继陶续上升，从而烘形成流动，因做为导管的内断迈面积大大小于合导管外壁与桩和壁间的环状断幸面积，便形成奸了流速、流量座极大的反循环士，携带驰沉渣从导管内炮反出，排出导赛管以外浅（喂图芒5.贷1新）。戒图遭5.1腹笋气举反循环原功理简图6、工艺流程搞6.1舍施工流程珍平台验艇收洪→祖桩位放迈线专→姜埋设护波筒队→地钻机就炸位垃→偏钻圈进闭→添清另孔拴→侨安放钢筋眉笼弦→商二次清太孔须→分灌注水下砼桩位放样怎按照设计图纸恼所提供的坐标玩，用全站仪测屑出钻孔桩的准秩确位置，进行赖标定。把桩孔清中心贸用遮“岛十捆”锯字交叉法引到奇钻孔桩机下铺已设好的钢轨垫松木上固定，作影为控制护筒及徐钻机对位的依扁据，并把高程秤引到刚栈桥面误上作为施工时娃测锤量躺桩租基础纷深度的依据。钢护筒埋设桨为确保施工质揭量及安全爪，毯主墩帖2.2荣m碧径桩基护筒忙采膜用什14mm盘厚的钢板制成狐，直径弦2.5m灵，效为增强护筒钢腔度在护筒顶口踪、底口以及中裂间部位每瓦5.0m进左右设置惕加强箍，加强震箍采用厚炸14mm笛、宽讯50农0和mm册钢板紧贴于护全筒外壁焊牢。捎每根钢护筒整异节在后场加工洗制作，为避免统钢护筒在起吊治运输过程中变慢形，每节钢护召筒端头用型钢迟各焊接一麦道赠“侵米笛”畅字形内撑，待授起吊后割去内食撑焰。券钢护筒采真用孙80幻T钳浮吊亿，占DZ18味0未吊振动锤整体质沉桩，钢护筒朗先吴用火100割0微吨的方驳运入坦桩位附近，绪用屑80迟T尊浮吊进行施工歌。首先先定好守定位框中心位辩置，然后用履旁带吊将钢护筒迁吊入定位框内稀。然后用履带杂吊换振动锤开糟始打入，资振动锤中心线星与护筒中心位界置一致呜。州点护筒下沉到位胆后，采用型钢钳将顶口与平台减固定雕。圣钢护筒下沉精命度要求：平面轰位置偏慧差逝<挤5cm良，倾斜祝率辩<1和%想。冰最小埋置深度藏计算如下：冤偶L怖=抓［挑（申h+亮H不）肺ro鸦浙—狐Hr合w收］盟/警（评rd-r盏o垒）弟泥式包中速L骡：护筒埋置深宝度；淋海H遮：最高潮位至确最低河床冲刷净线深度为挖：他29.5-1级2.85=仰16.65m誓；剖尸h拦：护筒内外水残头差为：汉2m膊骄r拨o捧：护筒内泥浆摧比重亡：摸13kN/m舅3杨赶r痕w榆：水的比重棉：疏10kN/m华3君膝r中d篇：护筒外河床蛇土层饱和容筹重鸦19.6kN薪/m3述酬rd=甩(党△甘+e)/(1纤+e)×r烂△不：土层的相对眯密度，取平均生值寇2.70kN画/m3馆e字：孔隙逝比仪0.737搭计算可得护筒恢埋置深度为铃1详0涝米竖，但考虑到钢爷护筒埋在打入堂卵蚕石层的最大打挣入深度，我们麻先打入客5活米宫，乌并采用丙炳酰蜡胺喂即造PH惨P朱泥浆调节泥浆亩和护筒跟进的府方案尖进行试验性施仁工，晚在水深优14救m丛左右的情况下腊，钢护筒长度夏为梯18杏-21申m裕，入土深度为鹅4姥-7蜻m钳，实践证明，六已倾基本真能满足施工要疾求。搁护筒埋设好后话，进行垂直度罗验收。验收合斗格后，洋把桩案孔中心及标高邮用十字交叉法仇引到护筒壁，求并在四周设控虎制点嘱。浸图彩涛斩钢护筒施工投钻机就位及孔阅位校正五钻机安装就位待时，底座支垫鲜坚实平稳，防狸止位移或沉陷圆。钻机平稳地终就位于埋设好汪的护筒上方，胞安装钻机做到花周正，水平，锻稳固，机座梁寺全部承压，钻云架设置风缆固呜定，检查钻架信顶部滑轮恢槽驱→妥转盘卡追孔露→锅护筒中心，三挺者应在一竖直碌线中，误差小姓于咏±依8mm系，以保证钻孔拥竖向垂直度偏软差的≤毅1年％。钻孔施工徐（闭1落）钻机就位前湾，对钻机的各申项准备工作进仙行检查，包括码场地布置及钻岂机座落处的平械整与加固，主唉要机君具的检查及安涛装，配套设备钩的就位及供电裕的接通等。经舞过各项准备后驶，液xx展5腹号特大桥玉于雹201粗0芦年鸟1俯月法2把7辽日什0顺7贝：铃0透0进开钻第一根桩唤，里程桩添号枣K104+2字1众2泥，迅桩号乒主捡6源墩右堂幅传6影号桩。游谊图恩浑屋气举反循环喘工艺狗钻进愈图存6.1.赶4猴（屑3尿）地质取样腥（铸2织）根据钻孔地驳质剖面图，按膝不同土层选用售适当的钻进速维度和泥浆，填傍写钻孔记录，嘉观察地质报告指是否与实际符侮合。班组交接姿班时交待钻进压情况及下一班沈应注意事项。成（弯3跃）开钻前配备荷一定数量的粘槐土泥浆，先往贩护筒内倒黄黏雹土，搅浆，泥鱼浆验收合格后桂开始钻进。增起加泥浆泵量以坏保证良好的泥槐浆护壁效果。墓钻孔作业两班旗连续进行，并梳经常对钻孔泥召浆进行试验，漏不合要求时进什行改正，注意洗地质层层变化窃，秤根据不同地质市调节泥浆比重打及各项性能指狗标。振在地质层变化台处选取渣样，分装袋保存，作拖为依据，惑判明土层，并垃记入记录表中页，以便于地质揭剖面图核对躬冶惯报被息表蠢泥浆性能参数苦表康地抢质凯情珍况桌泥浆性能指标牢比重钥粘度哲（蚂s严）庆含砂率捕（％）卸胶体率楼（％）智失水率桂（森ml/30m径i造n拿）位泥皮厚眠（两mm/30m义i员n窝）伏酸碱度任P设H或值隙砂层遵22-28犹≤柄4虫≥壳95护≤岛20秩≤喂3的8-10卷卵石层酷1.毁2运～弱1.此25祥2萌2辛～匠28话≤退4罚≥里9柳6芝≤级20茅≤愧2.0贝8因～百10坦泥岩请1.资0攻8奶～抚1.1象0兆2莫3服～虏26项≤驰2支≥卖9必6态≤梨20巴≤元2.0译8科～盾10率清历魔垦孔严1.虽0轻3贫～团1.1嫩0霸2撕0禽～钓25雀≤搅1杰≥倘9竿9慰≤床20岗≤吩2.0想8迫～销10魂（植4假）钻进时，经灿常检查钻头转垂向装置，使钻温头在钻进中能废自由转动。为南预防卡钻，经粒常检孔，保障售各项指标合格偷，顺利钻进。荒（府5添）升降钻锥时泰平稳，钻锥提怠出井口时防止太碰撞护筒孔壁撑和钩挂护筒底修部。拆装钻杆透力求迅速。艘（陡6掏）慢速推进，糠待导向部位全钉部钻进土层后堆全速钻进。盼（尖7划）在接长钻杆纺时，注意使接怕头紧密罗。犁凭嘉语冶闪（打8颠）连续补充泥念浆维持护筒内资应有水头，防溜止孔壁坍塌，蒜在钻孔排提锥遗除土或因故停此钻时，保持孔叶内具有规定的鬼水位和要求的勇泥浆相对密度灯及粘度，以防圣坍孔。柔（甚9叫）根据土质的简类别，钻孔速锈度及供浆量来州确定相应的钻妈进速度，使其钩达到最佳进度功，并确保成孔轰的垂直度。设凭专人检查及作腔钻进记录，经孩常测试泥浆比绍重，保持孔内福水面标高，严计防斜孔、坍孔凑现象的发生。耍钻经不同的土察、岩层，采取道不同比重的泥昆浆，确保成孔咳质量。捆xx满5拘号特大桥浙主阔6安墩加选用气举反循恩环工艺，成孔樱质量好，无明寒显漏浆现象。犹、钢筋笼制作屡及吊放与（惯1坏）钢筋原材料宜检测合格，严泽格按设计图纸娘要求进行，钢使筋间距、焊接桐、搭接长度符山合施工及验收苏规范要求。浴（尼2钉）成型后的钢芳筋笼保证平整室，不坍腰，焊虏点牢固，每节杰钢筋笼长度锡为哀8箩～涂9燃米叨，直径符合设耻计图纸要求，药为了保证钢筋盛笼成型强度，刮接头处加置加馆劲箍筋。钢筋最的规格、数量啦准确无误，质球量合格。煤（狂3湾）检查孔深、锅孔径和垂直度辰，用探孔器，谊再核测桩位中哑心，以便在下厌钢筋笼时适当筛调整，使钢筋倒笼中心与桩位骂中心偏差在愧1cm平以内，待符合洁要求后，即可呜吊放钢筋笼。纸（秩4挣）钢筋笼采用竞吊装入孔（按叮设计要微求新100售%色桩预埋声测管姐）。为了吊装些时有足够的刚凉度，主筋采用墨直螺纹套筒忙连接，主筋睛与加强箍筋全拥部焊接。钢筋日笼采取分段入匙孔，适接头错开，同妙一断面的焊接倡头数量和质量酬符合施工规范骨。钢筋笼垂直拐缓慢放入孔中雾，防止硬撞孔橡壁，并随时校柿正，保证吊放栏位置准确无误坦。糠图洞（枯1袍）钢筋笼制款作茅时陆喜电图瓦（政4缺）掉刑宜钢筋笼吊放晓（假5屡）钢筋笼吊放咬达到设计标高后后，固定牢固疗。以免在灌注咱砼过程中发生唤掉笼或浮笼现稍象。声测管注落满清水，并密模封。买（娃6盟）灌注桩顶要照留足与墩台和花柱的连接和锚输固钢筋，并将捎此高度作为破素桩头的范围。令6剩.1.6汗清孔筒气举反循环清上孔由于返浆速才度快，清渣效冰果较好，沉渣尤层较薄，而沉释渣层厚度大小共与单桩承载力旷高低密切相关转，对工程质量千大有裨益辅。棵清孔有以下注巧意事项：雄（斥1围）秀导管下放深度端以出浆管底距灰沉淤辟面鱼30奔0树～附400mm杠为宜，风管下汪放深度一般以幸气浆混合器至稠泥浆面距离与晶孔深之比区的粒0.裹5亩～爷0.6羞5然来确定。字刻虎（建2竞）鄙开始送风时应搂先孔内送浆（港补浆），停止疗清孔时应先关像气后断浆。清胜孔过程中，特但别要注意补浆岂量，严防因补阶浆不足（水头惹损失）而造成北塌孔。恨（诚3奶）柏送风量应从小焰到大，风压应讽稍大于孔底水挽头压力，当孔金底沉渣较厚、吴块度较大，或博沉淀板结时，纠可适当加大送扛风量，并摇动富出水管（导管糖），以利排渣展。损（月4里）拴随着钻渣的排切出，孔底沉淤久厚度较小，出能水管（导管）拥应同步跟进，侵以保持管底口幅与沉淤面的距完离。修锈（被5捕）涉清孔后，孔内摘泥浆比重应小因于莫1.嘉1聪0渠，粘营度甘1饿8织～帖20乐s膝，孔底沉渣厚侦度哲≤考5cm惹。梢各阔xx帽5司号桥舞主浸6革墩贩为例，搞右岂幅滔6装号桩于千201渠0述年麻2怎月梢8箭日屠0贩9梁：路0今0姥成孔，右蝴幅被4扫号桩于据2易月震2安1抵日筝1泻9嫁：贪3炊0裙成孔，均严格室进行第一次清袍孔法，确保沉驴渣符合设计要怎求深载度发(污不大周于历1坟0酒㎝馆)迷，纺将钻头提鸟升脉1桐0庸－污20cm急，低速旋转，趁用泥浆泵抽浆阵排渣，注入净发化泥浆，清孔绣后测定泥浆相欧对密售度之1.0丸7剂，量测沉渣厚裁度（采用带圆绑锥形测锤的标乳准水文绳测定坊。测锤重量抗＞删1摇㎏）为盟5cm若，符合施工规造范要求。第二材次清孔时间巧2鸽月楼1来0败日匙6弱：级5杯0技～充8耍：超3舰5幻，右筒幅音4汗号桩第二次清舒孔时间交2轰月岗2奴3触日栏0弓0绍：阴1哀0经～停2款：如4题0列，清孔后测定粪泥浆相对密久度席1.0榆5行，量测沉渣厚滥度（采用带圆岸锥形测锤的标佛准水文绳测定狭。测锤重量请＞女1放㎏）为润4cm话，雄效果良好，怀符合施工规范殊要求。缺6迈.1.7熊灌注水下砼张（为1秀）拌和站自拌很砼，外加剂选随用高效聚羧费酸域SYW-毫3苏，每立方重2.53Kg头，首批砼初凝搞时麻间撕6-8尖h衫，其坍落度灶在商180±3哈0驾㎜范围内，细使骨料采用级配默良好的中粗砂烫，水灰比护用辣0.4谷5炒，适当提高含惜砂率，以提高板和易性。酸（陶2哭）灌注水下砼毅采用直径驾300mm狡的游轮连接导填管，导管事先功拼装，并经过峰密封、压力征（粉1.3Mp愉a墨）试验，符合卵要求。导管的巴安装必须与孔少深相对应，管秤底距孔津底兔30绿-50cm磁，导管居中固座定于孔口架上脚，装上漏斗，芒下装隔水栓。谦初灌砼量为摊10m3馋，按计算结果谣保证埋管深度胖不小于党1.0m总的初灌量进行塔首挥灌洪。故硬（绵3乐）灌注过程中须，实时测量砼垂面的深度，保伶证导管在砼面蠢的合理埋入深叠度，控制市在衰3御-6m随，现场严禁凭薄经验灌注而将中导管提离砼面源。蜂（姑4武）严格按照设鞭计配合比搅拌挠砼然后运送至攀导管上的漏斗帆内进行灌注。扛砼泵车的出料牺口应紧接导管捆上口中衣，灌注时须进县行测量砼面上丰升高度，填写拳好灌注