钻孔灌注桩施工工艺（泥浆护壁施工法）

钻孔灌注桩施工工艺(泥浆护壁施工法)

冲击钻孔、冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工方法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注混凝土→拔出护筒→检查质量。施工顺序如下:

1、施工准备

施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。

钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质条件和各种钻孔机的应用条件来选择。

2、钻孔机的安装与到位

安装钻孔机的基础如果不稳定,施工过程中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软或有坡度的地基,可用推土机推平,再垫上钢板或枕木加固。

为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上揽风绳。

3、埋设护筒

钻孔成败的关键是防止塌孔。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁防止塌孔。护筒除起到这个作用外,同时还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。

制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓钻约大40cm),每节长度约2-3m。一般常用钢护筒。

4、泥浆制备

钻孔泥浆由水、粘土(膨胀土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止塌孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应根据地层变化或操作要求机动掌握。泥浆太稀,排渣能力小,护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击能力,降低钻进速度。

5、钻孔

钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量。首先要保证开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

6、清孔

钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,操作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。

7、灌注混凝土

清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。

篇2:大桥钻孔灌注桩施工工艺规程

大桥钻孔灌注桩施工工艺

施工程序

施工准备→平整场地及排泥浆沟→测量放样→护筒埋设→钻孔施工←护壁泥浆→清孔→钢筋骨架的就位→水下混凝土的灌注→破除桩头和质量检测

1、施工准备

1.1技术准备

1.1.12008年3月10日前熟悉施工设计图纸,对K24+073柴河二号大桥的原设计图纸审核完毕,同时钻孔灌注桩施工作业指导书已经下发。

1.1.2导线复测及加密导线点布设已全部完成,并通过监理复核批复。现场已经依照施工图精确定出挖孔桩位,及护桩。

1.2试验准备:钻孔灌注桩混凝土配合比及进场原材料的试验工作已经完成。钢筋、砂石料、水泥试验结果详见试验资料。

2、平整场地及排泥浆沟

进场后须先清理杂物,进行场地平整。按照施工方案开挖泥浆坑、排泥浆沟。开工前做到"三通一平",即水通、电通、路通、场地平,为钻机就位、施工人员操作及机械运转创造有利条件。

3、测量放样

施工前进行精确的坐标计算,并报请监理工程师审核,批准后再测量放样,准确定出具体施工桩位。

4、护筒埋设

桥梁桩位中心线施工放样成果经监理工程师批准后,进行具体的桩位施工放样工作(采用全站仪放样)。用"十字交会法"控制桩位的中心位置,附近加设控制桩后,进行基坑开挖、护筒埋设工作;护筒埋设完毕,在护筒上边缘用红(白)漆点上十字线控制点。护筒采用厚5~8mm的钢板卷制而成,护筒直径1.6m,护筒高2m,护筒要焊接牢固,连接严密不漏水。陆地埋设护筒时,护筒顶端应高出施工水位1.5m、高出地面0.3m,护筒埋置深度2~4m。埋置后的护筒中心线与桩中心线重合,平面位置偏差不得大于5cm。在钻孔过程中,随时检查复核护筒位置的准确性。陆上或筑岛施工的护筒在灌注完混凝土后直接拔除。

5、钻孔

根据地质情况和桩基数量,考虑到时间紧迫,我部配备冲击钻机5台,发电机机组1套。

钻孔灌注桩施工采用冲击钻孔机成孔,配置推土机或汽车起重机就位。钻机就位前,应对钻架和各种钻具进行检查、维修,钻具规格必须符合设计桩径的要求。钻机安装就位时,底座和顶端应平衡,钻机底座地基坚实平整,钻孔支架平台牢固稳定,不得产生位移或沉陷。钻机、钻架或桅杆的顶端应用风缆绳固定,并在钻进过程中经常检查,顶部滑轮缘的铅垂线和锥头的中心应对准桩位的中心,其偏差不大于2cm。

当上述准备工作妥当后,即可开始钻孔。钻孔开始后要认真按项目填写施工原始记录和检查记录。开钻时慢速钻进,待导向部位或钻头全部钻进地层后,方可加速钻进。

采用冲击法造孔,用小冲程开孔,使初成孔坚实,竖直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻孔深度超过钻锥全高时,方可施行正常冲击。在钻机冲孔时,应勤松绳,防止打空锤。在起落锥头时,速度应均匀,不得突然加速,以免碰撞孔壁造成坍孔,并防止锥头摆动过大,造成扩孔加大,增加灌注混凝土的数量。冲击钻锥起吊进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止钻锥撞击发生人身事故。禁止锥头砸撞或重压护筒,当发现或怀疑护筒有位移时,应停止作业,由测量人员重新定位后再进行钻进。

钻孔施工在间距5m内的混凝土灌注桩完成24h后才能开钻,避免干扰相邻桩混凝土的凝固。在中途停钻,应保持孔内具有规定的水位要求和泥浆比重及粘度,以防坍孔。当停电或发生机械事故时,锥头应提出孔外或悬吊孔中,以防塌孔或泥砂沉淀埋住锥头。当钻孔深度达到弱风化岩层时,及时通知监理工程师予以认可,认可后继续钻进到入岩深度,并同时用探孔器检查成孔情况,探孔器长度为4~6倍的桩基直径,在钻进过程中要伴随着钻进深度留取岩样并做好钻进记录,检测无误后可用起重机将钻机移位。

6、护壁泥浆

在钻孔中,由于泥浆相对密度大于水的相对密度,故护筒内同样高的水头,泥浆的静水压力比水大。由于静水压力的作用,泥浆可作用在井孔壁形成一保护层,防止孔壁坍塌。另外,泥浆还起到浮悬钻渣、冷却钻头等作用,钻孔时采用泥浆护壁。其性能要满足以下要求:a、塑性指数大于25、小于0.005mm的粘粒含量大于50%;b、相对密度1.20-1.40、粘度22-30Pa.s、含砂率≤4%。

7、清孔

当钻孔深度达到嵌入弱风化岩层2.5倍直径要求后,开始进行清孔经自检合格后,及时通知监理工程师。监理工程师对孔深、倾斜度、孔径、及泥浆性能指标进行检测,合格后开始吊装钢筋笼,吊装钢筋笼完成后并在灌注砼前,再次进行孔深的量测,得出的沉淀厚度若大于3cm,进行第二次清孔,符合以下要求后方可灌注砼。

①相对密度1.03-1.10、粘度17-20Pa.s、含砂率<2%;

②孔的平面位置偏差群桩:100mm单桩:50mm;

③钻孔直径不小于设计桩径;

④桩的倾斜率不大于1%;

⑤桩长不小于设计桩长;

清孔时孔内水位保持在地下水位或孔外水位以上1.5~2.0m,以防止钻孔的塌陷。清孔时将附于护筒壁的泥浆清洗干净,将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。清孔工作的质量对桩的承载力影响甚大,必须特别注意当清孔完成后在较短时间内不能灌注混凝土时,暂不要清孔、掏浆,以免减少泥浆对孔壁的压力造成坍孔。

不得用加深钻孔深度的方法代替清孔

当超出以上质量标准要求时,应调整钻具进行挽救或返工处理。

8、钢筋骨架的就位

钢筋笼制作与安放

钢筋制作和吊放允许偏差:主筋间距±20mm;箍筋间距±10mm;骨架外径±10mm;骨架保护层厚度±10mm;骨架底面高程±50mm。

在钢筋正式焊接之前,先进行现场条件下的焊接性能试验,合格后进行正式施工。钢筋笼的主筋采用闪光对焊,钢筋笼接长采用电弧焊。大风及雨天现场进行焊接时,采取防风防雨措施,焊接后钢筋接头冬季保温冷却,其它时间自然冷却,并避免碰到雨水。

骨架采用整体制作加工,采用吊车施工作业,主筋的焊接接头必须按规范要求错开。

为保证钢筋笼的保护层厚度,每隔2m对称焊接四个"耳环"。吊装时,为保证钢筋笼不变形,避免钢筋笼在吊装过程中产生变形,采取在钢筋笼上设置杉木杆以加强整体刚度。钢筋笼入孔后采取可靠的固定措施,加设槽钢焊接等,防止灌注砼时钢筋笼上浮或下落。

制作成型后的钢筋骨架必须安放在平整、干燥的场地上。存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木块,每组骨架的各节段要排好次序,便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂上标志牌,写明墩号、孔号、节号、机长、操作手、护筒标高、桩底标高、桩长、钢筋距护筒顶长度、混凝土顶距护筒顶长。

9、水下混凝土的灌注

灌注水下混凝土前,重新探测孔深,泥浆的回淤厚度,钢筋笼的偏差,检验合格后,开始灌注水下混凝土,导管提前进行试压,在孔外试拼导管,一端用螺栓将加胶垫的钢板连接在套管上,一端连接输风管接头,先灌入70%的水,然后再输入4.0kPa的风压,滚动导管数次,经过十五分钟不漏水为合格。导管内径30cm,法兰盘连接。底节长4m,其余节段为1.5m、2m,接头处设锥形护套,以防提升导管时钢筋笼挂起,导管下放的长度距孔底0.3~0.4m。

首批灌注混凝土的数量计算过程

V≥π*D2/4*(H1+H2)+(π*d2*h1)/4

式中:V-灌注首批混凝土所需数量(m3);

D-桩孔直径(m);

H1-桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;

H2-导管初次埋置深度(m);

d-导管内径(m);

h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=Hw*Yw/Yc;

Hw-井孔内水或泥浆的深度(m);

Yw-井孔内水或泥浆的重度(KN/m3);

Yc-混凝土拌和物的重度(取24KN/m3)。

首批混凝土的灌注应使用大料斗,以保证能将孔底泥渣冲击干净。料斗的容量应满足导管的初次埋置深度不小于1.0m的要求和填充导管底部间隙的需要。灌注混凝土开始后,应连续不断地进行,混凝土的拌合物应徐徐灌入导管,防止在导管内造成高压气囊。在灌注过程中,经常探测混凝土顶层的高度并做好记录,及时提升和拆除导管,导管的埋置深度一般控制在2.0~4.0米。最大埋深一般不大于6m,最小埋深不得小于2m。提升导管时匀速缓慢提升,用力不要过猛,导管始终在孔的中央位置,使导管不卡管、不挂钢筋笼、不漏水。避免用力过猛将导管拔出混凝土面,杜绝断桩事故发生。为防止钢筋笼上浮,当混凝土面接近钢筋笼底部1米左右时,应放慢灌注速度。当砼面上升到钢筋笼底口4米左右时,提升导管使导管底口高于钢筋笼底口2米以上,即可恢复正常灌注速度。灌注水下混凝土后期,导管上口应高出桩顶或护筒内水面4至6米以上,不允许采取升降导管的方法使混凝土下落。

在整个灌注过程中,施工员、质检员、试验员坚守岗位,精心组织施工,发现问题及时解决,认真填写水下混凝土灌注桩施工原始记录,做好试块,随机取样,同时通知监理工程师。

为保证桩顶质量灌注桩的桩顶高比设计标高高出0.8米,多余部分在接桩前凿除,桩头凿除后应无松散、夹泥现象,无偏位和保护层不足等缺陷,以便接柱。

灌注水下砼必须采用砼罐车送砼。不允许用人工推车、拖拉机等简易输送工具来灌注水下砼。每次灌注水下砼前,应认真检查导管密封圈的完好情况,一般情况下每灌注100延米更换一次密封圈。

篇3:机械冲孔灌注桩施工工艺规程

机械冲孔灌注桩施工工艺

本工程基桩设计为冲孔灌注桩,根据场地工程地质条件及设计要求,结合我公司施工同类工程基桩经验,该工程我公司似采用冲击成孔二次清孔,导管灌注施工工艺,以确保工程质量及进度。

1、结合本工程地层特点,土部以3m填方,中部为流塑状淤泥及粘土,下部为中硬岩土层及嵌石量深度较大,我公司选用冲孔机施工。

2、上部杂填土部分用人工挖孔方法,清除较大的块石等障碍物,并埋设护筒。

a.护筒埋设要准确、稳定,护筒中心与桩位中心偏差不得大于50mm;

b.护筒用5-8mm钢板制作,其内径大于钻头直径200mm,上部开1-2个溢桨孔;

c.护筒埋设深度不小于1.5m,必要时埋设多节护筒,直至打入不透水层。

3、冲击成孔开孔时,应低锤密击,直至穿过填土层,至淤泥层、细砂层时,应加粘土块夹小片石反复冲击造壁,孔内泥浆面应保持稳定。

4、进入基岩后,应低锤冲击或间断,发生偏孔应回填片石至偏孔上方300mm-500mm处,然后重新冲击。

5.遇到弧石时,可预爆、填石或用高低冲程交替冲击,将人弧石击碎或挤入孔壁。必须采取有效的技术措施,以防扰动孔壁造成塌孔、扩孔。

6.冲孔遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔、护筒周围胃桨等情况时,应停止施工,采用措施后在进行施工。

7.泥浆制备性能指标

项次项目性能指标检验方法

1比重1.1-1.15泥浆比重计

2粘度10-25s50000/70000漏斗法

3含沙率<6%

4胶体率>95%量杯法

5失水量<30ml/30min失水量仪

6泥皮厚度1-3mm/30min失水量仪

7静切力1min20-30mg/cm2

10min50-100mg/cm2静切力计

8稳定性<0.03mg/cm2

9PH值7-9PH纸

8.由于杂填土孔隙较大,穿越杂填土层及淤泥层时,采用回填高塑性粘土往复冲击冲进,使塑性粘土形成泥皮,吸附在孔壁上,保持孔内泥浆压力与流

塑状淤泥层负压平衡,确保稳定。

9.施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受水位涨落影该响时泥浆面应高出最水位1.5m以上。

10.浇注栓前,孔底500mm以上内的泥浆比重应小于1.25,含砂〈8%,粘度〈28s.

11.废弃的泥浆按环境保护及施工的要求外运15KM外。

12.在杂填土层及流塑状淤泥层成孔易造成坍塌现象,加大了砼的灌入量及成孔难度,根据以往同类地层的施工经验,拟采用泵送正循环冲击成孔,排喳采用泥浆循环或抽喳筒等方法.泥浆循环清孔时应保持泥浆面高于地下水位1m以上,且不断置换优质泥浆,直至浇注水下砼。

13.水下砼浇注工艺

13.1施工顺序

下放孔规→安放钢筋笼→安设导管→二次清孔,安放隔水塞→灌注首批砼→连续灌注直至桩顶→拨出护筒

13.2施工注意事项

13.2.1导管必须具备良好的密封性,导管管径选用250mm、300mm.

13.2.2灌注首批砼,最好先配制0.1-0.3立方米水泥砂浆,放入隔水塞以上导管和漏斗中,然后再入砼,确认初灌量备足后,方可剪断铁丝,灌注首批砼。当初灌量较大时,初灌量可适当加入减水剂或凝剂,提高砼和易性或延缓砼初凝时间。

13.2.3保持关注的连续性,在灌注过程中,导管内砼不满含有空气时,后续砼宜通过滑槽灌入漏斗和导管,避免空气负压损坏密封件或阻止砼灌注的流畅性。

13.2.4上拨导管时,避免将钢筋笼上带,就放慢灌注速度和拨管速度,且管埋入砼深度不宜小于1.5m.

13.2.5桩顶灌注时,由于导管内砼柱高度减小,压力降低,而导管外泥浆及所含渣土调度和比重增大,如桩砼面上升困难时,可在孔内加入稀泥浆,上下活动导管,确保砼灌注量超出设计标高不小于0.25m.