反循环扩底灌注桩施工技术.doc

反循环扩底灌注桩施工技术谭玉书文摘：本文介绍了反循环钻进成孔和扩底，导管水下浇灌砼施工技术关键词：反循环扩底灌注桩 成孔 清孔 水下砼1、工程概况金港豪庭位于深圳市福田区福强路与金田路交汇处西北侧，占地面积约12834m2，建筑面积约125318 m2，由6栋32层商住楼组成，地下室二层。该桩共198根，直径为8001800，以强风化岩为持力层，承载力设计值为2500Kpa，桩身砼为C30。该场地属滨海地貌单元，后经人工回填整平，场地内揭露的地层按地质成因划分自上而下分别为：第四系人工填土层，第四系冲洪积层，第四系滨海相沉积层，第四系残积层，燕山期侵入花岗岩。2、方案比较由于水位位于地表下1.5米左右，且土质中含有淤泥质粘土，层厚0.66.3m，若采用人工挖孔桩，施工较困难；若采用预制管桩，由于上部荷载较大，需要大量的预制桩。经技术和经济上的比较，设计中采用反循环扩底灌注桩，即泵吸反循环回转钻进成孔，扩底钻头扩底，泵吸反循环清孔，导管法水下灌注砼成桩施工技术，该项技术具有：施工机械化程度高、成孔成桩速度快、工期短、质量高、适用性广等优点。3、机械选择根据本工程特点和施工进度等要求，共布置6钻机，其中GPS-15型4台，GPS-20型钻机2台，钻头采用双翼筒状扩底钻头。4、施工程序工艺流程为：施工准备护筒埋设轨道铺设、钻机就位钻进成孔反循环一次清孔扩底反循环二次清孔换浆扩底成孔检测下钢筋笼下置灌注导管、反循环三次清孔灌注水下砼起拔导管及护筒5、施工工艺5.1、施工准备5.1.1 要设计图纸要求制作钢筋笼。5.1.2 现场设置15个6米6米1.5米泥浆池。5.1.3 根据控制点，用经纬仪和钢尺放出桩的中心线。5.2、护筒埋设护筒用6-8mm钢板卷制焊接而成，护筒直径比桩径大200mm。上部开一个溢浆口，护筒埋设时先开挖比护筒直径大0.2-0.3、深1.3米左右的基坑，吊入护筒，确保筒中心与桩位中心一致，护筒顶端高于地面0.2米。5.3、轨道铺设、钻机就位枕木的摆放要牢固，不沉陷。钻机必须水平，且中心线与桩中心线一致。5.4、钻进成孔5.4.1开钻时，应稍提钻杆，在护筒内旋转造浆，开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后以低档慢速开始钻进，使护筒脚处有牢固的泥皮护壁。钻至护筒下1米后，方可按正常速度钻进，钻进过程中必须保持钻孔的垂直。如护筒底土质松软，发现漏浆时，可提起钻头，向孔中倒入粘土，再放下钻头倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳注泥浆，继续钻进。5.4.2 在钻进过程中，对不同的土层采用不同的钻进方法，在粘土中钻进，中等转速，大泵量稀泥浆，进尺不得太快；在砂土或软土中钻进时控制进尺，低档慢速大泵量,稠泥浆钻进，防止泥浆排量不足；在土夹砾（卵）石层中钻进时，采用低档，慢速，良好的泥浆，大泵量。5.4.3钻进参数主要如下：第四系粘土及砂土层钻进：压力15-20KN，转速13-23r/min，泵量180m3/h；强风化层钻进：压力20-30KN，转速13r/min。5.5、反循环第一次清孔终孔厚进行第一次清孔，把钻具提离孔底0.30.5m，用泵吸反循环抽吸3060分钟，把孔底沉渣抽吸干净，回流泥浆比重控制在1.20左右。用测绳准确测量孔深，符合要求后才能下扩底钻头。5.6、扩底当钻头钻至桩持力层，经确认终孔并清孔后，即换入扩底钻头进行扩底，根据工程所需要的扩底直径，选择与桩身孔径相适应的MRS型扩底钻头，在地面试验确定其行程，具体方法为：用吊车吊起扩底钻头，使其完全收拢，量取钻头总长度为H1，然后下放使上下回转杆之间通过一定的行程使扩底翼片扩张达到设计扩底直径，再量取其总长度为H2，H1-H2即为扩底钻头扩底行程。5.7、反循环二次清孔换浆扩底完成后，扩底钻头空转清孔换浆，清孔时间1.52.5小时,同时及时调整好泥浆性能，泥浆比重应小于1.2，含砂率6%， 5.8、扩底成孔检测在灌注砼前采用CD-1型超声波大口径桩孔检测仪检测。5.9、钢筋笼吊放钢筋笼用25T吊车吊装，对准孔位，吊直扶稳，缓慢逐节下放，孔口焊接时，上下主筋对正，保持钢筋笼上下轴线一致，同时，要特别注意控制钢筋顶标高应与设计要求一致。5.10、下置灌注导管、反循环三次清孔利用注浆导管进行第三次清孔，确保沉渣厚度达到设计要，即不大于50mm。清孔时，送入孔内的冲洗液不小于砂石泵的排量，防止冲洗液给量不足，孔内水位下降导致垮孔。孔内泥浆比重小于1.15，含砂率5%，5.11、砼浇注5.11.1下导管前，对每个导管进行详细检查，并做导管密封水压实验和抗拉实验，符合要求后才能下入，导管连接部位加密封圈及涂抹黄油，确保密封可靠，要求下入后的导管离孔底300-500mm。5.11.2砼灌注：为确保初灌质量，保证初灌埋深在0.8米以上，通过计算，1800mm桩径的最大初灌量为10立方，因此我们采用大料斗8立方外加运料斗2立方一起进行初灌，待初灌斗装满砼料后，提起盖板，砼料在自重压力下，压着隔水塞将导管内泥浆排空，并从导管底部返出，由下往上沿孔壁顶埋住导管底部，从而完成了初灌。5.11.3砼灌注应连续进行，以免发生堵管，灌注终了，砼桩顶标高应比设计标高高0.5米以上。6、措施处理6.1、大口径桩孔的垂直度控制措施：根据地质资料，该地层易造成钻孔时倾斜，为此，必须确保设备安装稳固、调平调直，其次施工用钻具采用导向性能好的双腰带回翼龙门式合金钻头和扶正器，在施工过程中，由质检员和测量员随时检查钻塔的垂直度。6.2、大口径桩孔的泥浆护壁措施：根据勘察资料，该地层由松散的砂层和呈软塑淤泥质粘土层，极易坍塌，为保持孔壁稳定，采用了优质泥浆护壁钻进反循环钻进，确保了孔内水头压力，优质泥浆选用粘土加外加剂（纤维素），泥浆性能控制如下：比重：1.05-1.25，含砂率：6%，粘度：18-25s6.3、防止钢筋上浮措施：在钢筋笼下部另焊接三根与主筋相同的钢筋，接长钢筋长度保证6m，每隔2m焊加劲箍筋；当砼面接近和初进入钢筋笼时，保持较大的导管埋深，放慢灌注速度，少反插，反插高度控制在02-0.3m之间，避免冲击力，当孔内砼面进入钢筋笼2米后适当提升导管，减少导管埋置深度，以增加钢筋笼在导管底口以下的埋置深度；钢筋笼顶端绑扎483.5钢管并与轨道栓在一起，防止钢筋上浮。6.4、保证桩端入持力层深度措施：入岩的判断方法主要是参考设计桩长、地质资料所反映持力层的埋深以及钻机的钻进速度，结合孔底反渣取样鉴定进行综合判断，在钻进接近设计参考深度时开始观察反渣情况，取样验证，并研究勘察资料，反复比较，作为参考依据，甲方、监理、勘察部门确认已进入持力层后再继续钻进达到设计的持力层深度1.5d和不少于2m后，再取样，并结合钻进时效确定能否终孔，强风化时效一般30-50cm/h，中风化岩一般为5cm/h。6.5、顺利穿过砂砾层措施：本场地有砾砂，最大砾径达10cm，最大厚度达12m，该层钻进困难，钻速慢，易塌孔，为此，采用优质泥浆钻进，泥浆比重增达1.3左右；增设泥浆沉淀池，孔内携带出的泥渣及时沉淀，不让其含砂量大的泥浆重复循环；保证水头高度，防止扩筒周围泥浆漏失；用反循环钻进将砾石吸出，并及时沉淀外运；保持孔内干净，残渣不能超过0.5m，否则不能加深钻孔，避免埋钻。6.6、水下砼浇灌质量保证措施：导管埋入砼中2-4m；砼浇注上升速度不小于2m/h，且应在6小时内浇注完毕；浇注过程中，砼要保持满管，且砼浇注要连续进行，不得中断；砼强度等