陆上陆上钻孔桩成孔方案

陆上陆上钻孔桩成孔方案钻机选型综合考虑拆迁影响、施工进度计划安排以及成孔工艺的适宜性，主要采用回旋钻机进行钻孔桩施工。钻孔顺序原则：基于钻孔安全考虑，钻孔桩成桩48小时后方可在邻近桩位钻孔，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。各墩考虑一台钻机施工，钻孔顺序见-1。图-1钻孔施工顺序图在不违背上述原则的情况下，根据现场实际情况，在满足现场安全、文明及环保的前提下，为方便施工可适当对钻孔顺序进行调整。泥浆制备与循环（1）泥浆池设置为满足泥浆储存及循环要求，结合施工用地实际使用情况,现场设置泥浆池和沉淀池。以嘉善高架516#墩为例，考虑施工现场安全施工距离3.5m，其具体尺寸为：泥浆池：15m×10m×2.5m，容浆量375m³；线路考虑两墩共用一个泥浆池（根据现场施工条件可加设沉淀池），每个墩投入一台回旋钻机进行钻孔桩施工，单根桩基最大泥浆方量为516#墩（Φ2m、L=86.4m）271.4m³，泥浆池容量为375m³，能够满足桩基施工要求。泥浆池开挖完成后需对坡面、坑底整平，铺一层彩条布或者塑料，边坡周边应设置双横杆钢管防护栏，具体要求为：护栏高度为1.2m，并漆成红白相间状，在栏杆上挂绿色密目网作护栏围护，并设置安全警示标志。具体布置见图2.5-2。（2）泥浆制备本工程钻孔灌注桩施工采用不分散、低固相、高粘度的优质泥浆。为保证钻孔桩成孔施工的顺利进行，泥浆在正式开钻之前进行配比试验，选择泥浆各项指标最优的配合比。要求该泥浆具有良好的絮凝作用，泥浆失水量小，泥皮致密，护壁效果较好。图-2泥浆池防护栏杆示意图（3）制浆所需主要材料造浆土：采用优质粘土或膨润土；水：采用洒水车运送自来水；工业氢氧化钠（NaOH）：使PH值增大（6.5-10），从而增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量，提高泥浆粘度和泥皮能力，改善浆液的流变性能和悬浮岩屑的能力。（4）开钻泥浆性能指标参见表-3的相关要求。表-3开钻泥浆性能指标容重（g/cm³）粘度（s）含砂率（％）胶体率（％）PH值1.05～1.1519～28<4>956.5～10（5）根据施工总结，钻进阶段各地层泥浆性能指标参考值见表-4。表4不同地层泥浆性能指标参数序号施工过程比重粘度（s）含砂率（%）1钻进时不同地层粉质黏土1.2～1.2522～243～52淤泥质粉质黏土1.2～1.2525～274～63粉砂1.25～1.322～244～64细砂1.25～1.321～244～65中粗砂1.25～1.320～223～5（6）泥浆拌制泥浆的制备在泥浆池内进行。钻孔施工前首先在泥浆池采用泥浆搅拌机搅拌膨润土泥浆，泥浆纯搅拌时间不得少于3min，新制泥浆经膨化24h后方可使用。达到使用要求的泥浆泵送至钢护筒内，当钢护筒内泥浆性能指标满足施工要求后即可开孔钻进。（7）泥浆循环泥浆循环系统主要由泥浆池、造浆箱、沉淀池组成。回旋钻机钻进成孔阶段分为两种循环方式：开孔初期：正循环开孔泥浆由泥浆泵以高压从泥浆池输送进入钻杆内腔，经钻头的出浆口喷出，底部的钻头旋转钻进时将土层搅松成为钻渣被泥浆悬浮随泥浆上升而溢出流入循环池，经泥浆泵送入泥浆净化器处理后回流至泥浆池循环使用，钻渣在桥区空地处晾晒处理，达到要求后运至指定废浆弃场进行处理。②泵吸反循环成孔当正循环钻进达到8m（视地质情况决定）左右时，改用泵吸反循环成孔工艺钻进。泥浆同护筒内钻渣混合，在泥浆泵的抽吸力的作用下，混合物进入钻杆的进渣口，到达沉淀池，使钻渣沉淀，钻渣晾晒达到要求后外运至至指定地点处理，泥浆则流入钢护筒内进行循环。钻孔各阶段施工时，应根据地层情况及时调整泥浆性能指标，以保证成孔速度和质量，施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有水头，防止孔壁坍塌。（8）废浆处理为满足安全、文明及环保施工，达到标准化施工要求，钻孔桩施工中产生的废浆及钻渣要及时进行处理，避免污染当地环境。废浆、钻渣经晾晒处理达到外运要求后采用专用的运渣车外运至指定弃场进行弃置处理。钻机安装、调试及移位（1）钻孔平台平整夯实后，测量放出护筒的理论中心点，并引出四个控制点，确保后续施工能够随时对钻孔桩的中心点位进行复核。钻孔人员根据桩位中心点通过吊车安装钻机，调整钻机位置，使钻机钻杆中心位置与孔位中心点重合，并满足钻杆中心与护筒中心偏差不得大于50mm的要求，钻机就位后应用水平尺进行转盘水平度的检查，确保钻机的底座和顶端应平稳。完成后对钻机进行固定，保证钻机在钻进过程中不产生移动，再调整钻架垂直度，并用水平尺进行钻杆垂直度的检测。钻头、首节钻杆拼装以及钻进过程中钻杆接长则利用钻机自带的起吊系统进行安装。（2）正式开钻之前应再次对钻机转盘水平度、钻杆垂直度以及钻杆中心与桩位中心的偏差情况进行复核，确保各项条件满足要求开始钻进施工。（3）确认无误后将钻头下到离孔底泥面约30cm处，钻机正循环钻进，当钻孔深度达到8m左右时，开启泥浆循环系统，在护筒内用泵吸反循环法使泥浆开始循环，观察钻杆、循环管路、水笼头等有无漏气、漏水现象，并开动钻机空转，如持续5min无故障时，即可开始钻进。对于下入孔内的钻具，须记录钻头、钻杆节数及钻杆的编号和实际长度。（4）钻机移位采用自行移位。钻进成孔（1）钻孔平台施工由于桥梁沿线河流和沟渠纵多，由于水流较浅同时河底均为深厚软土层，桥梁位于水中的桩基拟搭设专用的钻孔平台。全线共26个水中墩，共需搭设11个钻孔平台，所需材料数量表见表-1。表1单个水中平台工程量表工程名称序号材料名称规格型号单位数量水中墩施工平台1螺旋焊管Ø800×10mmt70.202主横梁I40at7.203分配梁I25at19.004分配梁I12.6at17.905贝雷片321型t31.606花纹钢板δ=10mmt29.387贝雷销/t0.658贝雷片花架0.45*1.18mt1.769钢板110*110*2cmt2.8510钢管Ø48×3.5mmt0.74小计181.28图-2单个水中平台结构示意图因项目区域内河网密集，施工便道路基段、栈桥交替布置。栈桥跨越岳人港、礼庙港、马塔塘河道及大量小河，岳人港、礼庙河道为七级航道通航净空18×3.5m，马塔塘为八级航道通航净空12×3m，其余小河为保证其通航均按八级航道设计。为保证通净空钻机均顺桥向布置,布置图见：2.5.1-3。图-3水中平台示意图水上施工前需与和当地航道主管部门沟通协调，办理相关手续后同意实施。在钻孔平台的前端端设置防撞设施并安装警示闪灯，在施工区域上下游各1Km和500m的位置设置航行警示标志。（2）钻机钻进成孔分为三个阶段：正循环开孔阶段、反循环成孔阶段、第一次清孔阶段。钻进过程中针对不同的地质条件容易出现的风险因素选择不同的钻进技术参数，并采取相应的措施加强钻进过程的控制。①正循环钻进阶段开孔初期，采用正循环成孔工艺。正循环阶段，护筒以下5m左右采用刮刀钻头钻进，启动泥浆循环系统向钻杆内腔注入泥浆，携带钻头搅松的土层钻渣随泥浆上升，回流至循环池，经泵送至泥浆池进行沉淀处理，循环利用。②反循环钻进阶段当孔深达到8m左右时，采用反循环成孔工艺钻进。反循环钻进阶段，启动泥浆泵，钻头反循环空转，启动泥浆循环系统，调整孔内泥浆，当孔内泥浆指标符合要求后，优质泥浆护壁反循环减压钻进，在护筒底口附近慢速钻进，形成稳定孔壁。根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度。③第一次清孔阶段当孔深达到设计标高以上0.5～1米位置时，泥浆指标按终孔的泥浆指标控制，从而尽量缩短终孔后清孔的时间。当钻深达到设计标高后，经监理批准后，将钻头提离孔底30～50cm连续清孔2～3小时，缓慢旋转钻具