联络线桥梁工程钻孔桩基础施工方法及工艺

联络线桥梁工程钻孔桩基础施工方法及工艺根据现场地质条件、设计桩径、桩长等情况进行钻机选型，本标段拟采用以旋挖钻为主，冲击钻机配合成孔。钢筋笼集中分节制作，现场吊装接长。混凝土由拌和站集中生产、混凝土运输车运送、导管法水下灌注。临近公路处在施工前采取钢板桩防护。研究设计和地质资料，踏勘，钻机选型号制定详细的施工方案以及质量和安全保证措施研究设计和地质资料，踏勘，钻机选型号制定详细的施工方案以及质量和安全保证措施埋设护筒钻机就位、钻孔安装导管灌注桩身水下混凝土拔除护筒测量放样清孔桩身钢筋笼安放场地清理，按环保要求进行地表恢复处理制备泥浆、建循环系统量测混凝土面高度及埋管导管试拼装，做密封试验混凝土试件制作图7-4-1钻孔桩施工工艺流程图1.1施工准备按要求平整场地，清除杂物，换除软土，夯打密实。准确测定桩位，并测放出护桩。1.2埋设护筒钢护筒用8mm厚钢板做成整体圆形，标准高度为2m，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。护筒长度根据地质条件确定，以确保钻孔时不塌孔，护筒现场接长时采用吊车配合，护筒埋设时要将周围夯实，严防护筒倾斜、漏水、变形。陆地桩施工时，护筒埋深1.5m,护筒顶高出地面50cm,埋设时将护筒周围0.5m～1.0m范围内土挖除,夯填粘土至护筒底0.5m以下。1.3.泥浆配制1.4.冲击钻机成孔当地层中有硬岩、孤石、大粒径的卵石层及遇有溶洞时采用冲击钻机成孔。岩溶地区钻孔桩施工方法详见“6.3岩溶地区钻孔桩施工”。钻机就位后，当泥浆稠度满足护壁要求和孔壁压力、泥浆量和泥浆的技术指标达到要求时开始钻进。整个钻进过程中始终保持孔内水位高出地下水位1.5～2.0m，并防止溢出，掏砟后及时补水。开始钻进要缓慢，采用小冲程钻进，护筒底脚以下2～4m范围内一般比较松散，采用浓泥浆（或按1:1投入粘土和小片石）、小冲程、高频率反复冲砸，以促使护筒底口形成“硬壳”，避免护筒底口漏浆，通过该段后再正常钻进。钻进过程中要注意取样，根据地层情况及时调整冲程、泥浆稠度，在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层时采用高冲程；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时采用中冲程；在易坍孔或流砂地段采用小冲程，并提高泥浆的稠度和相对密度。在通过漂石或岩层，如表面不平整，先投入粘土、小片石，将表面垫平，再用十字形钻锥进行冲击钻进，防止斜孔弯孔。钻孔作业分班连续进行。钻进中根据钻进速度及钻砟情况准确判定并详细记录钻进过程地质变化情况。泥浆经沉淀池净化处理后排放，排放不能造成对周围农田及水源的污染，钻砟用汽车运至指定位置堆放。1.5.旋挖钻成孔头成孔。钻孔前各项准备工作完成经检查满足要求后钻机就位。将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。钻进过程中，操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后，提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重摩擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min。泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制，在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后，泵入孔内，旋挖钻均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面：一是泥浆的指标问题，其比重一般应控制在1.05～1.2之间，粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以内。常用的泥浆材料，一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置；二是补浆的速度，泥浆补充一般采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准，否则有可能造成塌孔，影响成孔质量。用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于5cm。在灌注水下混凝土前，用高压风（高压水）吹底翻砟，进一步减少桩底沉碴厚度。1.6.检孔及清孔钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径检测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔采用泥浆置换法。清孔须达到符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，稠度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉砟厚度，柱桩不大于5cm。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍塌。浇筑水下混凝土前，检查沉渣厚度，进行二次清孔，必要时用高压风冲射孔底沉淀物，立即浇筑水下混凝土，保证孔底沉渣厚度不大于设计要求。1.7.钢筋笼制作与安装钢筋笼集中加工、整体吊装入孔。为了吊装时有足够的刚度，主筋与加强箍筋必须全部焊接，钢筋笼加工制成“长笼”尽量减少分节钢筋笼孔口连接方式采取机械连接方式。如条件困难时可分段入孔。如采用搭接焊，必须保证上下钢筋对中，保证现场立焊的焊接质量。钢筋笼入孔后，应牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。在钢筋笼制作及浇注混凝土过程中对声测管进行保护，在孔内安装钢筋笼过程中采取逐节灌水法检查。1.8.灌注水下混凝土采用直升导管法灌注水下混凝土。导管上设漏斗，漏斗下设隔水栓。开始时漏斗中储备足量的混凝土拌和物，其数量要保证在切断隔水栓首批混凝土灌注下去后，使导管下口埋入混凝土中1～3m；以后尽量采用连续快速灌注，混凝土拌和物通过导管进入已灌好的混凝土中，并始终保证导管口埋在混凝土中（控制在2m～6m范围内）。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，使整个灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间内完成。1.9.桩基检测根据设计要求，在监理工程师在场的情况下，对桩长≥40m或桩径≥2.0m时采用超声波进行检测，其余可采用低应变法进行检测。1.10、桩身质量保证措施除严格按以上工艺要求施工外，钻孔桩正式开工前还必须进行试桩，验证钻孔桩设计承载力，优化钻孔桩设计长度，选择 合适的成孔工艺和压浆工艺，指导全标段施工，确保桥梁钻孔桩的施工质量。1