正循环冲击钻孔灌注桩施工工艺

冲击钻钻孔灌注桩

施工工艺流程xxxx铁路项目一分部二工区设计要求1.根据施工现场的工程地质条件和桩基础设计情况，本工程钻孔灌注桩采用正循环冲击钻进、泥浆护壁成孔、吊车吊放钢筋笼、导管水下灌注成桩工艺施工。2.钻孔灌注桩设计为摩擦桩，局部位置设计柱桩。冲击钻成孔灌注桩是用冲击式钻孔架悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将土层或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥渣挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用泥浆循环带出成孔，然后再灌注混凝土成桩。利用泥浆泵使泥浆通过钢丝绳、钻头而压入孔底，携带钻渣，再从孔底经过钻头与孔壁之间的环形空间回流至地面，往复循环。柱桩：桩脚直接落在结实的岩层上，将结构物的压力全部通过柱子传递到岩层上。当岩层较浅或者结构物非常高大时采用。施工工艺流程图施工准备一、场地平整各墩台使用装载机推平，并碾压密实，然后在碾压密实的地表上横向铺设枕木，即构成钻机平台。二、开挖泥浆池、沉淀池泥浆池开挖尺寸为：6×6×2m泥浆溜槽为：50×20cm，坡比为：1：0.75.开挖泥浆池、沉淀池并做好防护测量放点根据设计提供的导线点及水准点用全站仪定位，划出墩位，再根据设计桩位，测放桩心，将每一根桩的中心用木桩标识，并采用铁钉标定中心，然后在中心桩的前后左右设置护桩。孔位误差应符合桥涵验标的要求。埋设护筒1、护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，护筒的垂直倾斜度不大于1%；

2、护筒一般用4-8mm钢板制作，其内径应大于设计桩径400mm，其上部开设1-2个溢浆孔；

3、护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于1.5m；砂土中不宜小于2.0m；护筒顶端高出地面30cm。作用：保护孔口、定位导向，维护泥浆面，防止塌方。埋设十字护桩

为了校正护筒及桩孔中心，在挖护筒之前采用“+”字交叉法在护筒以外较稳定的部位设4个定位桩，在护筒安设后，以桩位放样所设的“十”字形控制桩在护筒口上用丝线“十”字交叉，在“十”字交叉点挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置。定位桩采用木桩，在木桩上钉钉子，在位于护筒边1～2m位置进行埋设（确保不被施工破坏），定位桩顶高于护筒顶20cm，且埋入地面不小于30cm，并浇筑20cm厚半径20cm圆型混凝土进行固定，并用红油漆标识，施工中做好定位桩的保护工作。护桩钻机就位钻机安放在枕木上，必须平整、稳固，确保施工中不移位、不倾斜；钻头或钻杆中心与护筒中心误差不得大于50mm，钻孔时，孔内水位高于护筒地脚0.5m以上或地下水位以上1.5m～2.0m。基底必须采用石碴夯实，防止不均匀沉降引起钻机倾斜，钻机底座平正，保证钻杆垂直，钻机安装牢固，机架不摆动，保证钻杆和吊绳始终对准孔心，加强机械保养维护，减少钻机过程中钻杆的抖动。

冲击钻机冲击式钻机是灌注桩基础施工的一种重要钻孔机械，它能适应各种不同地质情况，特别是卵石层中钻孔，冲击式钻机较之其它型式钻机适应性强。同时，用冲击式钻机造孔，成孔后，孔壁四周形成一层密实的土层，对稳定孔壁，提高桩基承载能力，均有一定作用。

目前常用的冲击钻机有CZ系列（如表所示），其所有部件装在拖车上，包括电动机、传动机、卷扬机和桅杆等，整体牵引。冲机钻孔是利用钻机的曲柄连杆机构，将动力的回转运动改变为往复运动，通过钢丝绳带动冲锤上下运动。通过冲锤自由下落的冲击作用，将卵石或岩石破碎，钻渣随泥浆（或用掏渣筒）排出。

冲锤（如图所示）有各种形状，但它们的冲刃大多是十字形的。

3PNL-12型泵结构图图1.防护罩2.泵体3.叶轮4.泵盖5.密封体6.导管7.泵轴8.托架9.联轴器10.电动机泥浆泵是钻钻机的重要要配套产品品，用于钻钻孔作业中中循环泥浆浆。泥浆泵是在在钻孔过程程中,将泥浆加压压后携带出出

井底的的岩屑和供供给孔底动动力钻具的的动力,向孔底输送送和循环环钻孔液的的往复泵.泥浆泵冲击成孔开钻前，护护筒内必须须加入足够够的粘土和和水，然后后边冲击边边加粘土造造浆，以保保证粘土造造浆护壁的的可行性。。采用钻孔粘粘土造浆，，成孔过程程中要及时时加水调整整好泥浆比比重，泥浆浆比重保持持在1.1～1.3g/cm3。在钻进过程程中对照地地质勘探图图纸对钻孔孔中所遇到到的各种地地层采取土土样，地层层变化处，，至少取一一个样，从从冲击钻机机捞取的钻钻渣中取出出样品，查查明土类并并填写地层层的分层深深度、取样样的时间等等标签，标标签填写好好后装袋保保留，渣样样采用标准准木质渣样样盒存放。。为防止桩位位偏移和斜斜孔，采取取以下措施施：1、冲击钻应应对准护筒筒中心，要要求偏差不不大于±50mm，开始低锤锤（小冲程程）密击，，锤高0.4～0.6m，并及时加加粘土泥浆浆护壁，使使孔壁挤压压密实，直直至孔深达达护筒下3～4m后，才加快快速度，加加大冲程，，将锤提高高至1.5～2.0m以上，转入入正常连续续冲击。2、在钻进过过程中每1～2m要检查一次次成孔的垂垂直度。如如发现偏斜斜应立即停停止钻进，，采取措施施进行纠正正。对于变变层处和易易于发生偏偏斜的部位位，应采用用低锤轻击击、间断冲冲击的办法法穿过，以以保持孔形形良好。第一次清孔孔终孔后停止止进尺，将将钻头提离离孔底200～300mm，保持钻头头回转和泥泥浆循环，，泵入比重重1.03～1.08的泥浆，把把孔内泥浆浆换出，并并捞取沉渣渣，直至达达到设计要要求，泥浆浆比重在≤≤1.1，含砂率≤≤2％，孔底沉沉渣厚度≤≤30cm，粘度在17至20s之间，方可可提钻下钢钢筋笼，灌灌注混凝土土。泥浆粘度计计和泥浆比比重计粘度计：1、用途途：适用于现场场和实验室室中测量泥泥浆的粘度度，它是由由粘度计中中流出500mm3的泥浆所需需的时间来来计算，单单位为秒秒.2、技术指标：：1.流出管孔直直径5mm，长100mm2.水值15±0.5s3.夹层量杯一一端容量500ml，另一端容容量200ml4.全部仪器包包括附件，，泥浆缸等等共重2.5kg比重计1、用途途：用于现场或或实验室内内测量泥浆浆的重量，，单位为g/mm3。2、特点点：NB－1型泥浆比重重计是一个个不等臂的的天平，它它的杠杆刀刀口搁在可可固定安装装在工作台台的座子上上，杠杆左左侧为有刻刻度的游码码装置，移移动游码可可在标尺上上直接读出出泥浆重量量。杠杆的的平衡可由由杠杆顶部部的水平泡泡指标。3、技术指标标：1.测量范围:0.96～3g/cm32.测量精度:0.01g/cm3；3.泥浆杯容量量:140cm34.仪器尺寸:500(长)×100(宽)×100(高)mm泥浆指标检检测泥浆比重计计粘度计终孔验收终孔后，由由施工单位位自检合格格后，会同同现场监理理共同对孔孔径、孔深深、桩位垂垂直度及孔孔底沉渣等等各项指标标，依据技技术规范及及设计要求求进行检查查、验收，，达到要求求即可转入入下一道工工序。根据《建筑桩基技技术规范》（JGJ94-94）及设计要要求，执行行如下质量量标准：1、桩位中心心允许偏差差不大于50mm;2、孔径偏差差不小于设设计桩径；；3、孔深不小小于设计孔孔深;4、桩孔垂直直度偏差应应小于1％；5、灌注前孔孔底沉渣厚厚度不大于于50mm;6、清孔后泥泥浆密度小小于≤1.10，含砂率≤≤2％，粘度≤≤17～20S测量孔径及及孔深检孔器技术员用测测绳测试成成孔深度钢筋笼制作作钢筋笼的分分节长度应应按照下料料单要求下下料,钢筋笼的加加强箍筋设设置间距2m一道设置,主筋附着在在加强箍筋筋外侧,主筋与加强强箍筋采用用点焊连接接。每根桩桩的钢筋笼笼分节编号号,同-截面内接头头数量不超超过钢筋总总数量的50%；主筋的接接头采用闪闪光对焊或或冷挤压套套筒连接，，加劲筋与与主筋采用用焊接方式式进行固定定，箍筋与与主筋采用用交错点焊焊和绑扎方方式进行固固定；钢筋笼设置置可滚动式式砂浆保护护垫块,垫块纵向间间距不大于于2m,环向不少于于4个,呈梅花形布布置；钢筋笼安装装钢筋笼入孔孔时，由吊吊车吊装。。在安装钢钢筋笼时，，采用两点点起吊。第第一吊点设设在骨架的的下部，第第二吊点设设在骨架长长度的中点点到上三分分之一点之之间，并采采取措施对对起吊点予予以加强，，以保证钢钢筋笼在起起吊时不致致变形。吊吊放钢筋笼笼入孔时对对准桩孔中中心，保持持垂直，轻轻放、慢放放入孔，入入孔后应徐徐徐下放，，不宜左右右旋转，严严禁摆动碰碰撞孔壁。。若遇阻碍碍应停止下下放，查明明原因，进进行处理。。严禁高提提猛落和强强制下放。。骨架最上端端的定位，，必须由测测定的孔口口标高来计计算定位筋筋的长度，，为防止钢钢筋笼掉笼笼或在灌注注过程中浮浮动，钢筋筋笼中心与与设计桩中中心位置对对正，反复复核对无误误后再焊接接定位于钢钢护筒上，，完成钢筋筋笼的安装装；钢筋筋笼笼在在入入孔孔后后，，与与上上部部钢钢筋筋连连接接采采用用焊焊接接，，钢钢筋筋笼笼连连接接完完成成（（搭搭接接长长度度10d，同同一一截截面面两两相相邻邻钢钢筋筋错错开开距距离离35d），，并并与与护护筒筒连连接接定定位位后后（（吊吊筋筋定定位位）），，尽尽快快进进行行混混凝凝土土灌灌注注，，防防止止塌塌孔孔。。吊装装钢钢筋筋笼笼钻孔孔桩桩钢钢筋筋骨骨架架允允许许偏偏差差和和检检验验方方法法1、钢钢筋筋骨骨架架在在承承台台底底以以下下长长度度±100mm，尺尺量量检检查查；；2、钢钢筋筋骨骨架架直直径径±20mm，尺尺量量检检查查；；3、主主筋筋间间距距±0.5d，尺尺量量检检查查不不少少于于5处；；4、加加强强筋筋间间距距±20mm，尺尺量量检检查查不不少少于于5处；；5、箍箍筋筋或或螺螺旋旋筋筋间间距距±20mm，尺尺量量检检查查不不少少于于5处；；6、钢钢筋筋骨骨架架垂垂直直度度1%，吊吊线线尺尺量量检检查查。。混凝凝土土灌灌注注待安安放放好好钢钢筋筋笼笼和和灌灌浆浆导导管管后后，，再再测测量量孔孔底底沉沉渣渣，，若若沉沉渣渣厚厚度度＞＞5cm，再再进进行行二二次次清清孔孔，，二二次次清清孔孔合合格格后后，，即即灌灌注注混混凝凝土土成成桩桩。。混凝土灌灌注1、混凝土土水下灌灌注采用用φ300mm导管，导导管接头头为丝扣扣连接，，橡胶圈圈密封，，导管使使用前做做水密封封试验，，拼装好好的导管管先灌入入70%的水，两两端封闭闭，一端端焊输风风管接头头，输入入0.5MP的风压力力。导管管须滚动动数次，，经过15分钟不漏漏水即为为合格；；2、混凝土土灌注前前由质检检员及实实验员检检查流动动性、和和易性和和坍落度度。坍落落度应严严格控制制在180～220mm；3、应保证足足够的砼砼初灌量量，使导导管初灌灌埋深在在1.0m以上,3m以下；4、灌注应应连续进进行，中中途停歇歇时间不不超过30分钟；5、混凝土土灌注过过程中导导管埋深深宜控制制在2～6m，灌注标标高控制制在比设设计桩顶顶标高高高出0.5m，不得过过高，亦亦不得过过低；6、当混凝凝土面接接近或初初进入钢钢筋骨架架时，应应使导管管底口处处于钢筋筋笼底口口1m--3m位置，并并减慢浇浇筑速度度，以减减少混凝凝土向上上的冲击击力；当当混凝土土进入钢钢筋骨架架4～5m后，适当当提升导导管，减减小导管管埋置长长度，以以增加混混凝土队队钢筋骨骨架的握握裹力。。（防止钢钢筋笼上上浮）开始浇筑筑封底混混凝土混凝土灌灌注混凝土灌灌注时导导管拆卸卸灌注混凝凝土后，，拔出导导管，拔拔出护筒筒。灌注完成成后7天才能开开挖承台台。承台开挖挖完成后后，凿除除桩头多多余混凝凝土，桩桩头混凝凝土深入入承台10cm，并磨好好桩头，，进行桩桩基检测测桩基基检检测测目的：检检测桩身身缺陷的的位置、、判定桩桩身完整整性类别别方法：低低应变法法中的反反射波法法类别依据《建筑基桩桩检测技技术规范范》（JGJ1006-2003）中有关关规定检检测桩基基检检测测A．塌孔其表征是是孔内水水位突然然上升又又下降，，孔口冒冒细密的的水泡，，出渣量量明显增增加而不不见进尺尺，钻机机负荷显显著增加加。塌孔原因因主要有有：1）护筒埋埋置过浅浅，周围围封填不不密，漏漏水；2）操作不不当，如如放钢筋筋骨架碰碰撞孔壁壁；3）泥浆粘粘度小，，起不到到护壁作作用；4）孔内泥泥浆高度度不够，，对孔壁壁压力小小；5）向孔内内加水时时流速过过大，直直接冲刷刷孔壁；；6）在松软软砂层中中钻进时时进尺过过快。处理措施施：事故故发生后后应查明明塌孔位位置后进进行处理理。塌孔孔位置不不深时，，可采取取深埋护护筒，穿穿过塌孔孔处。塌塌孔位置置深时，，塌孔不不严重时时，可回回填到塌塌孔位置置以上，，并采取取改善泥泥浆性能能，加高高水头措措施，继继续钻进进。塌孔孔严重时时，应立立即将钻钻孔用砂砂类土或或砾石土土回填，，无此类类土时可可采用粘粘质土并并掺入5%-8%的水泥砂砂浆，观观察数日日后重新新开钻。。钻孔过程程中易出出现的故故障及处理方方法B．钻孔孔偏斜偏斜原因因有好几几种：1）.桩桩架不稳稳，钻杆杆导架不不垂直，，钻机磨磨耗，部部件松动动。故此在开开钻前一一定要检检查钻机机的稳定定性与垂垂直度，，在钻进进过程中中要随时时复核，，如有偏偏差及时时处理。2）.土层软硬硬不均，，致使钻钻头受力力不均。。在地层分分层处要要注意控控制钻速速，不要要过快，，同时要要采用减减压钻进进。3）.钻进中遇遇有较大大孤石，，探头石石。此时宜用用钻机钻钻透。用冲孔机机时，用用低速将将石打碎碎；有倾倾斜基岩岩时，可可用混凝凝土填平平，待混混凝土凝凝固后再再钻。4）.扩孔较大大处，钻钻头摆动动偏向一一方。在容易扩扩孔处低低速减压压钻进。为了防止止出现成成孔偏斜斜，回填片石石加粘土土重新冲冲孔钻进进。钻孔过程程中易出出现的故故障及处理方方法C．扩孔与与缩孔扩孔多系系孔壁小小塌孔或或钻锥摆摆动过大大，应针针对原因因采取措措施。缩缩孔常因因地层中中含有遇遇水能膨膨胀的软软塑性土土或泥质质叶岩造造成；钻钻锥磨损损严重也也会造成成孔偏小小。前者应采采取失水水率较小小的优质质泥浆护护壁，后后者应及及时焊补补钻锥。。缩孔已已发生后后，可采采取钻锥锥上下反反复扫孔孔。D．漏浆钻孔施工工时，密密切注意意泥浆面面的变化化，一但但发现有有漏浆现现象，分分不同情情况及时时采取控控制措施施。1）.增大泥浆浆比重和和粘度，，停钻进进行泥浆浆循环，，补浆保证浆面面高度，，观察浆浆面不在在下降时时方可钻钻进。2）.如果漏浆浆得不到到控制，，则需在浆浆液里加加锯末，经过循循环堵塞塞孔隙，，使渗、、漏浆得得以控制制。3）.如果在护护筒底口口漏浆，，在采用用上述措措施得不不到控制制后，将将钢护筒接接长。4）.在采用用上述述措施施后，，若漏漏浆得得不到到控制制，要要停机机提钻钻，填填充粘粘土，，放置置一段段时间间后，，再进进行施施钻。。钻孔过过程中中易出出现的的故障障及处理理方法法常见灌灌注故故障及及处理理措施施表一一常见事故产生故障的原因故障处理措施隔水塞卡在导管内1隔水塞翻转或胶垫过大;2隔水塞遇物卡住;3导管连接不直;4导管变形用长杆冲捣或振捣，若无效提出导管.取出隔水塞重放，并检查导管连接的垂直度；拆换变形的导管导管内进水1导管连接处密封不好，垫圈放置不平正，法兰盘螺栓松动;2初灌量不足，未埋住导管；1提出导管，检查垫圈。重新安放并检查密封情况；2提出导管，清除灌入的混凝土，重新开始灌注，增加初灌量，调整导管底口至孔底高度；常见灌灌注故故障及及处理理措施施表二二常见事故产生故障的原因故障处理措施混凝土在导管内出不去1混凝土配比不符合要求水灰比过小，坍落度过低;2混凝土搅拌质量不符合要求;3混凝土泌水离析严重;4导誓内进水未及时发现造成混凝土严重稀释，水泥浆与砂、石分离;5灌注时问过长，表层混凝土已初凝1将混凝土按比例要求重新拌合并检查坍落度；2检查所使用的水泥品种、标号和质量按要求重新拌制；3在不增大水灰比的原则下重新拌合；4上下提动导管或捣实，使导管疏通。若无效，提出导管进行清理，然后重新插入混凝土内足够深度，用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、浮浆、杂物等吸