钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩施工本标段工程钻孔灌注桩共有321根，其中Ф100CM钻孔桩144根，均为3#景观桥桥台、桥墩基础桩基，Ф120CM钻孔桩42根，均为4#桥桥台、桥墩基础桩基，Φ80CM钻孔灌注桩135根，均为3#景观桥大拱肋、拱板现浇时搭设桁架、满堂支架暂时支墩基桩，同时依照初步设计图要求，本工程3#、4#桥钻孔灌注桩基础为端承桩，按初步设计图地质条件介绍，桥梁基础钻孔灌注桩必须穿越粉质粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土、砾砂、粉质粘土、粉砂、砾砂混粘土层，最终以长石石英砂岩或长石石英粉砂岩为持力层，且桩尖必须进入石英砂岩或石英粉砂岩2M，结合我企业以往施工经验，穿越粉质粘土、淤泥质粘土、粘土、粉砂等各层时施工难度均不大，只需作好泥浆护壁预防塌孔即可，但对于进入砾砂、砾砂混粘土和石英砂岩、石英粉砂岩持持力层时，钻进难度很大，必须采取大功率反循环钻机，方能顺利完成，同时结合本工程工期安排情况和我企业现有设备情况及施工经验，预计5天左右可完成一根桩，所以计划进场8台PGPS-20型反循环钻孔桩机及3台JH－300大功率反循环钻机，按跨进行施工，其中8台GPS型钻孔桩机作为上层土层正常钻进作业，而另3台JH－300大功率反循环钻孔桩机则专门作为底部2M岩石持力层钻进作业，以确保本工程桥梁基础钻孔灌注桩基础施工顺利进行；而持招标补充文件要求和后墅路桥梁初步设计图，Φ80CM暂时支墩基础钻孔灌注桩为摩擦，按地质情况及以往施工经验，预计3天左右可完成一根桩，所以计划另进场3台GPS-15型反循环钻孔灌注桩机按跨进行施工。同时因为本工程3#景观桥每个桥台、桥墩均为2排Φ100CM钻孔灌注桩，计24根，计划每个桥台和桥墩施工时均安排4台桩机同时进行施工，所以安排8台GPS-20桩机及3台JH-300大功率钻机按跨进行施工，而4#桥每个桥台桥墩均为单排Φ120CM钻孔灌注桩，计7根，计划每个桥台和桥墩施工时均安排2台同时进行施工，所以待3#桥基础桩基完成后，安排4台GPS-20桩机和3台JH-300大功率钻机按墩位进行施工，对于3#桥暂时支墩Φ80CM钻孔桩，因为按贝雷桁架搭设要求，每跨有3排暂时支墩，每排设9根Φ80CM钻孔桩，因以前期计划安排3台GPS-15型钻机按跨进行施工，后期待3#桥桩基础均完成后，再利用4台GPS-20型钻机也按跨进行施工，方便于3#、4#桥桥台、桥墩承台、立柱、盖梁、拱座横梁流水作业施工，同时也便于贝雷桁架和满堂支架分跨搭设施工。1、施工工序见下述框图。2、灌注桩施工法选择依照本工程要求，土质和现场条件等情况我们选择“反循环钻孔法”成孔，反循环钻孔法适适用于本工程各土层中，且有利于小粒径钻渣排了,适适用于地下水较高地质，适适用于垂直荷载中～大，施工深度能达成本工程要求深度（最好效果为15~50米），而且反循环钻孔法具备低振动、低噪音，对相邻结构影响较小，发生有害气体少、泥浆较少而且进展速度快优点。我们选取泵吸反循环回转钻进成孔，二次换浆清孔，导管灌注水下混凝土一整套钻孔灌注桩施工工艺，以达成将桩底沉渣控制在50mm以内，确保桩体质量。

障碍物排除

桩位处场地平整

挖土

排水

部分河道围堰

放样定位

搭设钻机平台

埋设护筒

校正护筒检验垂直度

桩机定位

试车

开机钻进

泥浆沉淀

终孔检验

泥浆回收

清孔

拌制护壁泥浆

沉渣外运多节钢筋笼焊接

吊放钢筋笼

钢筋笼验收

钢筋笼制作

下入导管

检验导管

二次清孔

安装料斗

确定砼配合比测定砼面高度

灌注砼

砼拌制

砼试块测定导管埋入深度

起拔导管

清洗导管

起拔护筒

清洗护筒

移至下一桩位

成桩质量检测

统计钻孔机械采取GPS－15及GPS-20型反循环钻孔桩机和JH－300大功率反循环钻孔桩机，并配套使用双腰式三翼钻头，依照反循环工艺要求，配置反循环泵组选取608砂石泵，3PN灌注泵头及1/2BA清水泵，钻渣设备选取多级振动筛6－30不一样规格旋流降沙器串并联使用，开始钻进成孔时，采取轻压慢转，以保持钻具导向性，穿过护筒1－2m后加上扶正器，以确保钻孔垂直，依照土层改变，适时调整钻孔进参数对于粘土和粉土层，适当控制钻压、调整泵量，以较快钻速经过。为此拟采取钻孔常规技术参数为：钻压15－20KV，转速20－40R/MIN，泵量120－180M3/H。3、场地准备与埋设护筒场地准备：在钻孔场地去除障碍物并进行平整，因为本工程仅少许3#、4#桥台部分钻孔灌注桩桩位在现实状况河塘两岸场地上，所以此部分钻孔灌注桩按陆上钻孔桩考虑。去除表土、平整场地并清理洁净后即可埋设护筒，适当挖土1~2米后埋设。护筒采取比设计桩径大20-30CM钢护筒。护筒为钢护筒，壁厚10mm，护筒定位时，先以桩位中心为圆心，依照护筒半径在土上定出护筒位置，护筒就位后，施加压力将护筒埋入约50cm。以下压困难，可先将孔位处土体挖出一部分，然后安放护筒埋入地下。在埋入过程中应检验护筒是否垂直，若发觉偏斜，应及时纠正。陆上护筒埋放就位后，将护筒外侧用粘土回填压实，以预防护筒四面出现漏水现象，回填厚度约40－45cm，且护筒顶面高出施工槽50CM左右，同时在施工槽一侧形成一条排水沟，作为泥浆排放和搜集通道。对于本工程绝大部分3#、4#桥桥墩钻孔灌注桩及3#桥暂时支墩钻孔灌注桩，共计259根，因为均处于现实状况3#、4#桥处河塘上，所以此部分钻孔灌注桩施工时需在现实状况河道上进行围堰，并搭设钻机操作平台后方可进行施工，同时此部分桥墩承台、立柱、盖梁施工时，因为承台设计标高较底在现实状况河塘常水位以下，挖承台基坑时，河水轻易倒灌入，且4#桥桥台盖梁施工时，还需对现实状况河道进行地基加固，也需进行围堰，所以必须对现实状况河塘进行围堰，以确保钻孔灌注桩、承台、立柱、盖梁顺利施工。所以围堰施工计划综合考虑以上三种情况施工条件，同时考虑现实状况河塘均为养河蚌河塘，属养殖塘，无通航和正常排水要求，所以围堰计划采取一字型拦截围堰，同时按招标补充文件要求，围堰采取双排密排钢板桩围堰施工，塘体宽度为5M，堰体上部1M采取塘渣填筑，所以依照本工程桥梁所处河塘实际情况，因为河塘常水位标高为3.8M左右，河床底标高平均为0.8M左右，同时考虑施工时围堰顶面高出常水位110CM和围堰陷入河床淤泥40CM左右，所以围堰高度平均按4.5M考虑，同时因为围堰使用时间较长，且考虑施工期间经过汛期，常遇暴雨，河塘水位相对较高，为确保围堰安全使用，所以围堰顶宽按招标补充文件要求按5M考虑，围堰详细施工时先在围堰厚度两侧沿围堰纵向密排打入9M长25#钢板桩，且钢板板桩正反相互咬合，且入土深度大于5M，并在距堰顶1.0M位置，即常水位上10CM位置在钢板桩外侧各设横向22＃槽钢一道（与钢板桩垂直，与围堰纵向平行），先将两横向22＃槽钢焊接在钢板桩上，再用两道Φ16钢筋焊接拉紧，钢筋布置间距为1.6M，然后在两排钢板桩内侧垒以袋装粘性土，续而在袋装粘土中间用粘性土填实，堰顶1M高度范围则采取塘渣回填，务必不使围堰漏水。详细围堰布置位置及形式见附后围堰平面、剖面示意图。平台搭设。本标段工程3#、4#桥全部桥墩钻孔灌注桩和3#桥全部暂时支墩钻孔灌注桩施工均在现实状况河塘上进行，除进行围堰外，还必须搭设水上钻机平台，以确保灌注桩顺利进行，钻机平台计划采取圆木桩进行搭设，钻机平台高度大于常水位1.0M左右，木桩长度大于6M，梢径大于16CM，木桩间距采取1M×1M，钻孔桩位处1.2M×1.2M、1.4M×1.4M，木桩水平方向用木桩交叉连接，斜向用木桩支撑，以增加整个平台体系刚度和稳定性。在搭设平台时应考虑钻机工作面，操作平台尺寸为4.5M×4.5M，操作平台间设平台通道连接，通道宽度也为4.5M，便于手拉翻斗车来往经过及桩机转移。水上钻孔灌注桩护筒也为钢护筒，壁厚为10MM，护筒直径比设计桩径大20-30CM，且水上钢护筒入河床1M以上，并高出现实状况河床常水位0.6M左右。4、桩机定位桩机为滚筒式，下垫枕木方可行走定位。枕木应垫平垫实，便于控制桩机定位和桩架垂直。桩机定位时，要确保钻杆中心对准桩位中心，并用线锤调整桩架和钻杆在纵向和横向垂直度，符合设计规范要求后将桩机固定。5、泥浆配置和管理采取泥浆应先选择含砂率低粘土制成，应呈微碱性反应，尽可能采取原土造浆。原土造浆时，先在造浆池中配制好泥浆，其性能指标应符合以下要求：泥浆性能指标钻孔泥浆性能方法比重（r）粘度（s）胶体率（％）反循环钻机1.15-1.3019－28＞90－95泥浆主要作用在于：一是在钻孔过程中可增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，预防孔壁坍塌；再则在钻机成孔后至灌注砼前，使泥渣沉淀迟缓，降低沉渣量。所以本工程中必须做好泥浆护壁工作，确保成孔安全。钻孔桩施工中，钻渣废浆处理是一个十分突出问题，为确保工程顺利进行，我们拟在现场每座桥梁两岸陆地上均设置2座5×10×1.5M75M3泥浆池，其中60M3作为泥浆池使用，另15M3作为废浆池使用，废浆经重力沉淀后，及时运出现场，并在现场内设置2个3×3×1.7M15M3移动式泥浆箱作为应急使用。于此同时，在沉淀池中，加入无害钻渣絮凝剂，如PAM、FELS等，加速细粒分散絮凝沉淀，泥浆循环采取高架全封闭循环系统，其详细做法是采取特制大容量泥浆箱和储浆罐及沉淀池和渣池作为循环系统，整体抬高钻机和循环系统高程，在泥浆池和桩孔间采取全封闭箱式循环槽和自动密封升降式护筒，以满足钻进和灌浆工序对泥浆流向要求和废浆流向要求，废浆及钻渣，经专用泵抽入大型废浆箱，再装入封槽车外运排放。在泥浆池旁设置活动废浆箱，将较干泥浆放入泥浆桶内，再行排水使泥浆干后再外运，水排入整体排水系统内。6、钻进作业钻机安装就位并具备开钻条件后，应先进行试钻。开始钻孔时，应稍提钻杆，在护筒内打浆，开动泥浆泵进行循环。待泥浆均匀后开始钻进。进尺应适当控制，在护筒底部应低级慢速钻进，超出一定深度后方可按土质情况以正常速度钻进，并作详细现场钻进统计，作为原始资料。在钻孔过程中，钻机主吊钩宜一直吊住钻具，不使钻具全部重量由孔底承受，这么就可防止钻杆折断，又可确保钻孔质量。因为本区土质较硬，在钻进时应选取平底钻头，同时控制进尺、轻压、低级慢速、大泵量、稠泥浆配合使用进行作业。为预防钻孔偏差，应在安装钻机时注意转盘中心，卡孔和护筒中心应在一条直线上并在施工时经常检验后纠正。钻杆接头应逐一检验，及时调整，主动钻杆要保持垂直状态。若发觉地质情况与勘测单位提供不符应及时与相关单位联络处理。当孔底达成设计标高时，应立刻进行终孔检验，检验孔深、孔径和倾斜情况，经检验合格后立刻进行清孔，清孔不得隔太久，预防泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔困难甚至坍孔，清孔后立刻安置钢骨架浇灌砼。7、清孔：清孔是钻孔灌注桩施工主要一道工序，清孔质量好坏直接影响水下砼灌注、桩质量与承载力大小。为了确保清孔质量，采取二次清孔，即在确保泥浆性能同时，必须做到终孔后清孔一次和灌注桩前清孔一次。为确保清孔后沉渣满足设计要求，在钻进将至终孔深度时，减缓钻进速度，使土层颗粒充分化分散，为清孔进行作好必要前期准备。第一次清孔利用成孔结束后不提慢转清孔，调制性能好泥浆替换孔内稠泥浆与钻渣，以泥浆性能参数控制。第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后进行，利用导管进行清孔，清孔时经常上下窜动导管，方便能将孔底周围虚土去除洁净。最终沉渣达成设计规范要求。8、钢筋笼制作及吊装钢骨架我们采取现场绑扎，在现场河塘两岸用地范围内就近加工，以降低运输途中发生变形，在下吊时也注意不使变形，所以绑扎或焊接点密度要多。为确保保护层厚度可用预制砼垫块绑扎与钢架四面，预制砼垫块厚度为允许最小保护层厚度。钢骨架放入时利用钻孔机架迟缓放下，并控制好标高，当最终混凝土初凝时，应割断钢骨架吊环，使钢骨架不影响砼收缩，防止钢筋和混凝土分离。因为本工程钢筋笼骨架较长，采取分节下吊并进行分段焊接，基本上为8~10米一节，在横吊时应在内安置钢管支承梁，吊点系在支承上，在竖吊时应多加吊点，预防骨架变形。钢骨架安置到确认标高后，即灌注砼。9、灌注砼本工程中灌注桩C25水下砼采取现场750L强制式搅拌机自拌砼，现场采取人力翻斗车或BH-15固定泵进行灌注。灌注桩砼应采取水下砼配合比，其配合比样品测试，均应得到监理工程师同意后使用。灌注桩采取导管法输入灌浇，导管为钢管，直径25cm，每节长为2M，导管入孔时丝扣接头接长下放，当导管底部离浇捣处30－50公分时，停顿接管，然后安装漏斗，准备灌注砼。灌注砼应一根桩连续进行，禁止中途停顿，并应注意孔内砼下落情况，及时观察孔内砼面高度，一直保持导管埋入深度大于2米，但也不能大于6米，导管提升应勤提缓提，保持位置居中，轴线垂直逐步提升，当砼灌至护筒顶端时，排出含有淤泥等杂质砼，溢出新鲜砼时，停顿灌制，拔出导管，拆下导管立刻冲洗洁净，堆放整齐。砼灌制完成后，立刻拔出护筒，拔出护筒应清洗洁净，移至下一桩位埋设。10、灌注桩施工时注意事项在施工时预防坍孔，要确保泥浆比重，施工时护筒位置要保持适中，不使下端孔漏水，空转时间不能太长，而且冲水时水头力量要均匀适中，进展要均匀，在吊入钢骨时预防骨架碰撞孔壁。清孔采取换浆法进行，可在终孔后停顿进尺，稍提钻头离开孔底10－20cm空钻并保持泥浆正常循环，以中速压入优质泥浆，把钻孔内