降低冲击成孔灌注桩扩孔系数

1、降低冲击成孔灌注桩扩孔系数一、工程概况1、工程简介马鞍山长江公路大桥处在芜湖长江大桥和南京长江三桥之间，上游距离芜湖长江大桥约27公里，距离南京三桥约46公里，连接马鞍山和巢湖两市。大桥位于马鞍山市与巢湖市境内，是交通部长江三角洲地区现代化公路水路交通规划纲要中上海江阴马鞍山合肥高速公路的组成部分，同时也是中部地区崛起公路水路交通发展规划纲要中马鞍山和县武汉高速公路的重要组成部分。MQ-10合同段起始桩号：K14+120K15+76Q全长1640m工程范围内K14+120K14+880段为右汉主桥斜拉桥，桥跨布置为38+82+260+260+82+38mK14+880K15+760段为引桥（4

2、0m连续箱梁），桥跨布置为22X40mi引桥承台下布置4根1.2m桩基,桩长按嵌岩桩设计，桩长为38米和40米两种,共168根。2、工程地质桥址区地质资料，具体见表1.2-1所示：二、控制措施如何有效地控制冲击钻孔灌注桩扩孔，减少混凝土浪费，从而节约施工成本，提高经济效益是一个值得探讨的问题。冲击钻孔施工中影响其扩孔的因素较多，在施工中应根据不同的地质情况，分析影响扩孔的因素，并制定相应的降低扩孔系数的措施，文章通过结合本标段的具体工况,对桩基扩孔的主观因素和客观因素进行分析,采取了一系列控制扩孔的有效措施，下面就本标段如何控制桩基扩孔系数论述如下。1、钻机就位在桩位复核正确,护筒埋设符合要求

3、,护筒、地面标高已测定的基础上,钻机才能就位，钻机机座必须安置在平整坚实的地面上，不得产生不均匀沉陷。钻机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机顶部的起吊滑轮缘、钻头中心和设计桩中心轴线三者在同一铅锤线上，如果钻机在冲孔施工中机座发生倾斜沉陷，必然导致钻孔倾斜，在校正钻孔倾斜度时，会增加扩孔，从而增加混凝土的实际浇筑量。本项目采取扩大桩机支承面积，在机座安放处填筑片石或砖渣并铺放枕木控制机座的沉降，每4个小时检查和校核钻架及钻杆的垂直度，确保桩身成孔的垂直度。2、钻头直径选取钻头直径大小直接影响成孔孔径，选用适当的钻头直径，避免成孔直径超过设计桩径，是控制冲击钻孔扩孔的一个重要因素。根据设计桩径和

4、地质情况选取适宜的钻头直径，一般情况下按下述要求选取钻头直径：钻头直径的选取除了按上述一般情况选取外，还应根据地质变化情况，对钻头直径进行调整，并定时检查钻头磨损情况，每个班组不得少于1次，避免缩孔。3、泥浆控制冲击钻孔施工中，泥浆的功能是护壁和浮渣。泥浆在保证正常钻进速度及防塌孔、堵漏要求的前提下，泥浆的稠度偏稀将会使泥浆护壁厚度偏薄，孔壁局部易出现塌孔，使得成孔孔径相对加大，从而增加砼浇筑量。选择优质膨润土、粘土作为造浆材料，调整泥浆的各项性能指标以适应不同地层的要求。泥浆稠度的控制指标有泥浆相对密度和粘度，分别用比重计和沾度仪检测。在冲击钻孔施工中，从泥浆制备到整个钻孔过程中应对泥浆稠度

5、指标随时进行检测，并根据地层情况和地下水情况及时进行调整，确保泥浆护壁质量，从而减少扩孔。冲击钻孔施工中，建议将泥将相对密度控制在1.21.4间，粘度控制在2230Pa.s间，其具体数据现场实际情况确定。合适的泥浆性能对成孔至关重要，泥浆在使用前经试验室进行试验，合格后才能使用，泥浆进入砂层检测频率为45小时测一次，泥浆储备为1.5倍设计用量,成孔过程中对于成孔质量和安全，水头高度和合适的泥浆护壁是关键，工中主要泥浆指标控制和灌注水下混凝土前主要泥浆指标见下表：不同地层中的主要泥浆指标终孔后泥浆主要指标如泥浆达不到上述指标要求,通常泥浆性能调制办法如下表:4、根据不同地质情况调整钻进速度在易坍

6、塌地层钻孔施工时，如钻进速度过快，泥浆质量不高，易产生局部塌孔，从而造成局部桩径增大，增加混凝土浇筑量。钻进过程中，钻机操作人员应加强对出渣的观察，根据不同的地层选择合适的冲程和泥浆性能指标。遇到粘土层，应采用低冲程，稀泥浆钻进；在通过全风化、碎石土时，宜采用中冲程（约75cm）；强风化层比较破碎，钻进强风化层宜采用中冲程，并在孔底加入粘土或在泥浆中加入锯沫，以起到堵漏作用；遇到弱微风化地层，宜采用大冲程（约100cm）。为正确提升钻头的冲程，及时了解钻进速度，应在钢丝绳上做好标记，冲击时要注意均匀地松放钢丝绳的长度，特别注意防止松绳过少，形成“打空锤”。如遇到倾斜岩面时，向孔内抛填片石，同时

7、减小钻进速度，改用中小冲程钻进，待冲锤全部进入岩层后恢复正常钻进速度，避免出现钻孔倾斜和卡钻等事故发生，从而增加扩孔。5、钻孔施工每孔开钻前均应按设计资料绘制地质剖面图，钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔原始记录，交接班时由当班钻机班长交待钻（冲）进情况及下一班施工应注意事项。在钻孔过程要以地质资料为依据，及时捞取渣样，检查土层是否有变化，在地层发生变化时一定要捞取渣样保存，并及时调整泥浆指标和钻头的冲程。因故停止钻（冲）进，孔口应加护盖，并确保孔内有足够的水头高度并保持泥浆循环，严禁钻头留在孔内，以防止出现埋钻的现象。6、钻孔事故的预防钻孔事故包括坍孔、偏孔、掉钻及落物、扩孔或缩孔等，有效的控

8、制钻孔事故的发生，可降低桩基扩孔系数。1）坍孔预防及处理a. 在松散粉砂土或流砂中钻进，应控制进尺速度，选用较大相对密度，粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。b. 发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上12ml严重时全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。c. 清孔时指定专人补浆，保证孔内合适的水头高度。d. 下放钢筋笼时对准钻孔中心竖直下放，严禁碰撞孔壁。2）偏孔预防和处理用验孔器等查明钻孔偏斜的位置和实际情况后，吊住钻头在偏斜处反复扫孔，偏斜严重时回填沉实后重新钻进。3）掉钻及落物预防和处理a. 开钻前清除孔内落物，护筒口加以保护。b. 经常检查钻具、钢丝绳、联结装置等。c

9、. 小铁件可用电磁铁打捞；钻头的打捞应视具体情况而定，主要采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等。d. 掉落钻物宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。若落体已被泥沙埋住时，宜先清泥沙，使打捞工具能接触落体后打捞。当钻锤断入孔内时，首先应尽快加大泥浆浓度，然后打捞，打捞无效时，应尽快寻找有经验的打捞队伍，不能搁置太久，以免塌孔。对确实捞不出来的钻锤，应会同业主、设计、监理单位共同研究终孔还是重新开孔的方案。4）扩孔或缩孔预防和处理a. 保持钻机平稳，控制钻锥摆幅。防止扩孔继续造成坍塌。b. 及时补修钻锥；对于有软塑土的使用失水率小的优质泥浆护壁并复钻二三次，或者用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔扩大孔径。三、结束语项目开工之初，设计方量45.2m3