旋挖钻机施工灌注桩基础的施工工艺

1、工程概况xx绕城高速公路西北段xx河特大桥主桥为90＋150＋90m双塔单索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥，结构体系为塔梁固结、塔墩分离，墩顶设支座。下部结构基础设计为直径D=1.5m的钻孔灌注桩，4＃、5＃主墩各布置12根，桩长为50m，钻孔深度为55～60m不等。2、工程地质概况该场地属冲积地段，河床地质土层由上而下主要为亚粘土层、砾砂层、圆砾层、卵石层。3、施工准备3.1、成孔方法选择通过对附近桥梁桩基施工情况的调查，根据本工程地质情况，本桥先采用3台冲击钻机进行5＃主墩桩基施工，然而施工至42－48m处，3台钻机均出现进尺困难的情况，最慢时一天进尺不足10cm。2003年3月初，xx主河道进行春浇放水，只能将3个孔位回填，暂停施工。4月下旬重新开始主墩桩基施工，吸取前期冲击钻机进尺慢，施工周期长，费用高的教训，根据在2个主墩处补充地质钻孔资料，最后选择静态泥浆护壁旋挖成孔工艺。本工艺采用旋挖钻机用钻头将孔内渣土直接取出，并同时加注提前制备的泥浆护壁。该成孔方法不仅成孔速度快，而且具有沉渣厚度小、泥皮薄、造价低等优点，为目前在适宜地质中速度最快的成孔工艺。3.2、泥浆循环系统的布置施工场地设两个泥浆池，容积不小于150m3，泥浆中废弃部分要及时排放，沉淀物要及时清理。4、护筒埋设护筒有导正钻斗，控制桩位,隔离地下水渗漏，防止孔口坍塌，抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。埋设护筒前先放出桩位点，过桩位中心点拉十字线在护筒外80-100cm处设控制桩，然后在桩位处用钻头边刀挖一个比护筒外径大20cm、深度比护筒略小30cm的圆坑。并在坑底填筑20cm的粘土，然后将护筒采用钢丝绳对称吊放进坑内，用水平尺（或吊线锤）校验护筒竖直后，并保证护筒中心与桩位中心位移不能超出20mm，方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土，分层夯实且要防止护筒倾斜。5、泥浆的制备5.1、原料及配比5.1.1、膨润土：分为钠质和钙质两种。钠质费用较高，钙质则较为适中。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度好、含砂量小、失水量小、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公斤膨润土可掺100公斤的水。对于粘质土地层，可降低到3%—5%。较差的膨润土用量为水的12%左右。5.1.2、CMC：全名为羧甲基纤维素,具有使地基土表面形成薄膜而使之强化和降低失水率的作用。掺入量为膨润土的0.05%—0.1%。5.1.3、FCL：又称铁铬木质素磺酸盐，为分散剂，可改善混杂有土粉砂、砼及盐分等而使稳定液质的性能。可使钻渣颗粒聚集而加速沉淀，既达到重复使用目的，又具有高质量性能。掺量为膨润土的0.1%—0.3%。5.1.4、碳酸钠：又称碱粉或纯碱。它的作用可使PH值增大，使粘土颗粒进行分散，粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子提供了条件，可增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水率。掺入量为孔中泥浆的0.1%—0.4%。5.1.5、PHP:它的作用是使泥浆中的钻渣成为不分散的絮凝状态，因而泥浆循环到井孔外泥浆池时易于被清除出去，从而使泥浆能保持不分散的低固相、低相对密度、低粘度的优良性能。掺用量为泥浆液的0.003%。旨尝私5.1.创6诊、孔内有漫渗漏时，样应掺泥浆后量宅的缸1子—炮2甲%培的锯木屑鸣；泥浆撑量壳1.7婆%阻的稻草末血或水泥。抖各种俘掺加剂宜书先制成小赢剂量溶剂类，按循环湾周期均匀撤加入并及盖时测定泥顿浆指标，炕防止掺加瓶剂过量。田绩稿5.廉2式、泥浆的艺制备湿托郊5.2.狗1汤、调查地栽质及施工幅条件山累（绪1牢）、对地芬质柱状图逆的研究迷：遭a备、是否有植坍塌层帅；口b两、有无漏诊水层。灭乌（好2蚊）、地下腥水的调查俩；梅a真、能否保谈证泥浆面寿高出地下挪水童位崇2赵米以上绳；辛b男、了解承棒压水层潜判流水和无掘水层及地牧下水流速走成亦；舱c免、测定地术下水盐分面及钙离子晴的含量尤；刃d梯、渴P出H岛值测定。梢5.2.贤2栋、泥浆材逆料的选择绞珠（播1思）、水应爪为挤P里H愧值为中性屋，钙离子庆浓度小于唉等茫于庸100P似P港m升，否则要瓜掺入分散爬剂。杆寒（划2芒）、膨润承土由其产谅地不同而次性能不同糊，应以经冬济适用为挖主。易受轮阳离子感拜染时，宜肺选用钙土间。挑帐（塘3比）选、哨CM瓣C瓜的选定，祖根据地层氧决衔定兴,雷粘度越高叨防漏效果馒越好。打霜（赖4慢）、根据拳膨润土选巨定分散剂约。泥水分毅离的泥浆负，选用能艘够减小泥勉浆凝胶强头度及屈服停值的分散柔剂。庸移（呈5学）、防漏塘剂的选定催：一般认兔为防漏剂字的粒径相也当于漏浆瞎层土砂粒声径完的色10咐%纽—钳15患%手左右贵效果为最区好。心暗胳5.2.无3匙、泥浆粘出度的选定混保持森地层稳定突的泥浆漏惰斗粘度（锣泥浆静止躺工法）缴地基撞条姨件罪艰泥浆性爸能兄慢对员策顶荣泥浆粘度地经验值颜（太S绕）软烂泥屋地滑基泊胡增大泥浆抱密瞒度吹岁高浓度膨副润土杆浆负10拢0挽以上够粘土递层粉土揉层蹦斥低浓度泥炒浆维刷膨润土浓华度相4扶—政6%2渗0构—虾33钞细从砂剥—剖粗砂石层纳较脱水量中兄等纸朗膨润土浓耕度朋7石—僚9%3轧2尖—条38纸砂砾匀层报鸭浓度侨高眼CM夹C揪降脱水娇量年艇膨润土浓矩度厕8挂—掩10%介5贿0夏—爽80玻陶蔽5.2.箱4胃、泥浆基嫁本配合比范的确定杨别（玻1馆）、膨润眯土破及掀CM爪C羊的掺加浓灾度：由地贼层决定粘明度，推出仔膨润土葵及付CM吃C笔的掺加浓畅度。减卖（象2叮）、分散呆剂的浓度佳：为使泥菜浆形成良脂好的泥皮护而使用分莲散剂铲时固,础泥浆浓度絮的减小可累用膨润土抛或爬CM旨C解的掺加量川调节。论泼（浇3性）、防漏厘剂的浓度侍：把漏失竖规晌模钱柱防漏剂的宣混合掺加架浓度阅小的麻漏字失旱挂棉花籽残庙渣粉邀未身0.朝5群—脸1.0%疯中等丛漏才失息轰碎核桃纽皮虎+姨棉花籽粉术未厅1%厌大的忍漏年失犬糊多种混合资最大掺加蚂浓袄度想5%猎若只充有某一段怎漏浆可在塞进入该层范后用粘土头将该地层糖回填放唇置惠1滚—嚷2讯小时后可出重新钻孔惯。辽苍纤5.2.症5事、泥浆配叙制试验和堤修正班泥浆涉是各种材右料特性的榨综合产品洞，但它是糕否完全满引足施工条辣件和地层弟情况，还物要在基本勺配合比的躬基础上修迟正、调呼配概,眼最后才能依得到合适监的施工配避合比。易要对怀泥浆的各陕种特性逐午项试验穷：减a饶、稳定性提检验丰；归b聪、对泥皮鱼形成性能途的检验匠；崖c筝、对泥浆掩流对性的历检验宅；剥d疮、对泥浆制密度的检得验。惜圾盈5.2.倘6僻、制备泥令浆的方法样陈（饭1捆）、搅拌纵机为高速沫回转式搅典拌机，搅祝拌时间映为正1柔0尝—起15mi晚n承。膨润土川遇水混合终后迈3笔h朝就有很大米溶胀性，叉经拒过牛1搬d析达完全溶膨胀受；钢CM辱C语应先用清闯水溶预为江1管%砍—混3叙%病的溶液再鞠掺入到泥谷浆里就会速很容易混豆合在一起捆艺赛5.2.圣7虹、制备泥舱浆的顺序约：笑水坟—升膨润章土右—保CM秆C钟—炊分散攻剂洲—另其他外加辅剂，由忘于霜CM崖C输会妨碍膨爽润土的溶锣胀，所以鼓要在膨润笑土之后放祖入。6、钻孔痒钻机估就位前，绪应对钻也血前的各项疼准备工作终进行检查缝，包括主绳要机具设忘备的检查五和维修。钓首先近，使钻机恰按预定桩俗位就位，筐且使钻机冈停在硬实龄地面，调光整桅杆偏体差，保证烂桩位移，是倾斜度不插超标，并沟在成孔中售间不定期梨检查调整轨。惹由于让旋挖钻机妇自身成孔常工艺决定冶其造浆能臭力较差，资故所用泥民浆全部为圆提衫前斧1今2与个小时预田拌好的高诊级泥浆。许根诊据肥x字x肤特大桥的业地质情况振采用的配订比为水、第臌润土、鞠碱饥：席CMC=斤100暗0浇：压10脚0标：卡2赞0蚊：碑8慢的比例，察经搅浆桶任搅拌一定埋的时间搅降制而成，诵并随时根往据地层情映况做出适滚当的调整因，泥浆性些能指标能巨符合下列鸡要求：比犬重违1.03帆-1.1摆5洒，漏斗粘窑土蛇18-2正2部，含砂率志小森于找3%-5津%先，胶体率喊大摊于撞98年%经。随着施拨工的进展俭要及时对拉泥浆进行虑添制、净丧化，保证连成孔、成铅桩的质量拥。该泥浆斑具有相对椒密度低、颂粘度好、拘含砂量少视、失水率私小、泥皮治簿、固壁培能力强、膜稳定性好桐，钻具回炊转阻力小芦，钻进效沸率高的特膀点。奇开始泻前先在护可筒加入适廉量的泥浆阻以保证孔娘内水头压竞力，即浆院面最少高劈出地下水池位软2雕m抵以上，随随着钻进深榜度的增加公及时补充笼泥浆，保瞧证孔内水终头压力，段防止坍孔业。正常钻居进过程中放应注意以药下事项：增亭弃6.焦1义钻进时应炒根据土层绿情况掌握算钻进速度银：徐机（踪1制）、一般驳在粘土层隐采用泥钻喝，每钻进纵尺趁在霜50c健m紫左右。锯2幅）、在松姜散砂砾、以砂层采用猜砂钻，每涝钻进尺故在绳40c拿m甩左右岩聪（士3层）、在密倾实度较大您的砂、卵这石层宜先召用岩石钻前将密实的攀地层搅松榴，避免直窝接用泥钻时、砂钻，买损坏机具她；对于无脖水或水位江较低的干凭孔部位，坚可采用螺衰旋钻成孔芦，可大大虚提高成孔株效率，并冤可提高工振效，然后凯将松散的旧砂、卵石糟用砂钻提贪出。帐中（挎4您）、成孔受中若遇见秋卵石层或脱松散层时诸应注意漏领浆情况，仗必要时，杜可在漏浆趟部位回填著粘土，堵壤漏或在泥励浆中增加静防漏剂，曲避免泥浆覆流失，引坑起坍孔事付故。毕或（衰5祥）、因钻肝机结构及淘性能决定明钻斗钻进累时，钻斗肚要上下往昆复作业。锐如果护壁铅泥浆管理孝不善就可骨能发生塌挥孔事故。仪隶（稼6好）、严格苗控制钻斗沃在孔内升糊降速度，娃因为如果枪快速地上受下移动钻工斗，那么哨水流将以蔽较快速度检由钻斗外颜侧和孔壁墓之间的空煤隙流过，松导致冲涮逼孔壁，有肺时还会在想上提钻斗谷时，在其装下方产生氧负压，而社导致孔壁蚀坍塌，所约以按孔径缸大小及土状质情况来严调整钻斗串的升降速怕度。仓袄仿6.牲2页钻斗升降目速度及空哥斗升降速垃度炉桩径烘（印m问m歌）帝船钻斗升降腹速度感（泼m/津S孟）演雪桩径沸（絮m丰m嗽）愁香空斗升降举速度棋（缺m/安S腐）糖烤建700梳河≤羽1.0啄700景津≤冰1.2费虏纷1200贩由≤允0.7遇120晌0饱≤泽0.8臣专项1300晓含≤课0.6风130源0则≤偏0.8政焦走1500叹暴≤帜0.6迫150稿0用≤惊0.87、检孔嘉钻孔秒中，须用岁检孔器经壤常检孔。它检孔器用驼钢筋笼做扭成，其外驶径等于设拢计孔径，芦长度等于度孔径剂的秀4锁—腐6升倍。每钻梁进疾10艺m掉，接近通册过易缩孔添土层（软鉴土、软塑除土层、低封液限粘土宰等）或更丛换钻斗前皂都必须检习孔。不可场用加重压挑冲击或强宋撞检孔器疗等方法检移孔。家当检片孔器不能样沉到原来锋钻达的深抄度，或偏搂离大绳（锦拉紧时）柏的位置即浆偏移护筒愁中心时，色应考虑可述能发生了规弯孔、斜述孔或缩孔梦等情况，榆如不严重些时可调整罪钻机位置壶或钻具继桃续钻孔；散如严重时叙可回填粘大土重新钻烧进。钻进赚达到设计南标高经检蒙验合格后赴即可终孔游。单8挡、钢筋笼盈制安生结欣x言x钻特大桥钢蹄筋笼长涌度殖52甩m炸，重量捞约膛7到T慢，节段之税间为直螺虽纹套筒连迟接，钢筋膜笼在车间鱼胎模上分腊节制造，羊并进行预伪拼编号，坚然后根据伶编号顺序焰调至孔内征安装。书9台、灌注水来下砼挣登斑9.谅1作、导管吊药装前进行膝试拼，检披查接口连啄接是否严骡密牢固，北若接口胶域垫有破损锯，更换后娇使用。同揪时检查拼姐装后的垂棉直情况，趋根据桩孔珠的总长，狡确定导管刃的拼装长遍度。使用感前，进行湿过球、水本密及承压膨试验，试茎验时的水影压，大于棚井孔内水饼深至有少名1.荣5哨倍的压力疫。吊装时皇，导管位争于井孔中尘央，并在抛灌注前进屡行升降试躺验。应荒爪9.卵2侄、复测孔针底标高，缸检查沉渣育的厚度，嫩判断是否酒达到设计守要求及满尖足灌注要浸求。满足需要求后，东方灌注砼膛。也纹短9.争3贸、在导管闷上端连接驻砼漏斗，赶其容量必禽须满足储论存首批砼咬数量的要租求。开始刑灌注时，还在漏斗下站口设置砂出袋，当漏阅斗箱内储奏足首批灌文注的砼数府量时，剪也断吊住砂甘袋的铁丝闹，使砼猝做然落下，蜂迅速落至臂孔底并把查导管裹住锈。灌注砼宇时确保有犯足够的砼援储备量，偿以保证桩德基砼浇筑猎的连续性深及桩基的易施工质量茧。怠稿缓9.诵4盘、砼的灌及注连续进权行，有短盆时间停歇胖时，经常毙起动导管背，使混凝举土保持足段够的流动究性。灌注怒过程中边批灌注边提症升导管和汁边拆除上喝一节导管垦，使砼经柏常处于流盆动状态，努尽可能缩旅短拆除导艇管的间隔压时间。当销导管底埋慕置于混凝满土的深度乌达付3缠m常左右，或虹导管中混负凝土落不侦下去时，倾开始将导迎管提升。荷提升速度豆不能过快虎，提升后造导管的埋胞深不小笼于画2衰m卫且不大翼于遣6昌m灯。根