沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝

1、1. 鉆孔灌注樁鉆孔樁基礎(chǔ)施工將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況采用不同的成孔方法，當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況為巖層、卵礫石較大的地層時(shí)，采用沖擊鉆機(jī)鉆孔；汽車吊機(jī)安裝鋼筋籠和導(dǎo)管，混凝土由混凝土攪拌站集中拌制供應(yīng)，混凝土攪拌車運(yùn)輸灌注水下混凝土。1) 施工工藝流程流程圖見 “圖3.3-3鉆孔樁施工工藝流程圖(沖擊鉆)”。2) 施工方法 (1)樁基礎(chǔ)場(chǎng)地準(zhǔn)備護(hù)筒內(nèi)存儲(chǔ)泥漿使其高出地面或施工水位至少0.5m，防止鉆孔過(guò)程中由于孔內(nèi)壓力小于孔外壓力而導(dǎo)致坍孔。圖3.3-3 鉆孔樁施工工藝流程圖（沖擊鉆）成樁質(zhì)量檢驗(yàn)下道工序施工準(zhǔn)備平整場(chǎng)地樁位放樣埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆 進(jìn)清 孔檢查成孔質(zhì)量下鋼筋籠下導(dǎo)管孔內(nèi)注泥漿泥漿沉淀池泥漿備

2、料泥漿池拼裝導(dǎo)管檢查安裝導(dǎo)管檢查沉渣厚度水下砼灌注拔除護(hù)筒砼制備輸送檢查砼質(zhì)量及砼面標(biāo)高制作檢查試件安裝鉆機(jī)沖擊鉆機(jī)：鉆機(jī)起落鋼絲繩中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁中心。鉆機(jī)定位后，底座必須平整，穩(wěn)固，確保在鉆進(jìn)中不發(fā)生傾斜和位移，保證鉆進(jìn)中鉆具的平穩(wěn)及鉆孔質(zhì)量。鉆孔場(chǎng)地的平面尺寸應(yīng)按樁基設(shè)計(jì)的平面尺寸、鉆機(jī)數(shù)量和鉆機(jī)底座平面尺寸、鉆機(jī)移位要求、施工方法以及其它配合施工機(jī)具設(shè)施布置等情況決定。陸地樁基的施工場(chǎng)地均為旱地，施工期間地下水位在原地面以下。鉆孔前將場(chǎng)地整平，清除雜物，更換軟土。場(chǎng)地表面壓實(shí)平整后橫向鋪設(shè)枕木，然后在枕木上鋪設(shè)廢舊鋼軌或型鋼，即構(gòu)成鉆機(jī)平臺(tái)。場(chǎng)地的大小要能滿足鉆機(jī)的放置、吊機(jī)站位及混凝土攪

3、拌車運(yùn)輸?shù)葏f(xié)調(diào)工作的要求。埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒用10mm的鋼板制作，長(zhǎng)200cm，護(hù)筒頂要高出地面不小于30 cm，護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆孔直徑20 cm，護(hù)筒頂面位置偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。泥漿的制備及循環(huán)凈化根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬采用優(yōu)質(zhì)泥漿。各項(xiàng)指標(biāo)如下：相對(duì)密度：1.031.1、粘度(s)：1822、含砂率()：2、PH值：810、膠體率()：98、失水率(ml/30min)：1420。根據(jù)樁基的分布位置設(shè)置多個(gè)制漿池、儲(chǔ)漿池及沉淀池，并用循環(huán)槽連接。出漿循環(huán)槽槽底縱坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于鉆碴沉淀。采用泥漿攪拌機(jī)制漿。泥漿造漿材料選用優(yōu)質(zhì)粘土和膨潤(rùn)土，必要時(shí)再

4、摻入適量CMC羧基纖維素或Na2CO3純堿等外加劑，保證泥漿自始至終達(dá)到性能穩(wěn)定、離析極少、護(hù)壁效果好和成孔質(zhì)量高的要求。試驗(yàn)工程師負(fù)責(zé)泥漿配合比試驗(yàn)，對(duì)全部樁基的泥漿進(jìn)行合理配備。施工中鉆碴隨泥漿從孔內(nèi)排出進(jìn)入沉淀池，人工用網(wǎng)篩將石碴撈出。然后使處理后的泥漿經(jīng)泥漿池凈化后返回鉆進(jìn)的孔內(nèi)，形成連續(xù)循環(huán)。鉆孔棄碴(廢泥漿)放置到指定地方，不得任意堆砌在施工場(chǎng)地內(nèi)或向水塘、河流排放，以避免污染環(huán)境。鉆孔施工沖擊鉆機(jī)鉆孔開鉆時(shí)先在孔內(nèi)灌注泥漿，泥漿相對(duì)密度等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。一般細(xì)粒土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，使孔壁堅(jiān)實(shí)不坍

5、不漏。待鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆頭全高加沖程后，方可進(jìn)行正常沖擊。在開孔階段45m，為使鉆渣擠入孔壁，減少掏渣次數(shù)，正常鉆進(jìn)后應(yīng)及時(shí)掏渣，確保有效沖擊孔底。在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)注意地層變化，對(duì)不同的土層，采用不同的鉆進(jìn)速度。沖程應(yīng)根據(jù)土層情況分別規(guī)定：一般在通過(guò)堅(jiān)硬密實(shí)卵石層或基巖漂石之類的土層中采用大沖程；在通過(guò)松散砂、礫類土或卵石夾土層中時(shí)采用中沖程，沖程過(guò)大，對(duì)孔底振動(dòng)大，易引起坍孔；在通過(guò)高液限粘土，含砂低液限粘土?xí)r，采用中沖程；在易坍塌或流砂地段用小沖程，并應(yīng)提高泥漿的粘度和相對(duì)密度。在通過(guò)漂石或巖層，如表面不平整，應(yīng)先投入粘土 、小片石、卵石，將表面墊平，再用鉆頭進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)，防止發(fā)生斜孔、坍孔

6、事故；如巖層強(qiáng)度不均，易發(fā)生偏孔，亦可采用上述方法回填重鉆；必要時(shí)投入水泥護(hù)壁或加長(zhǎng)護(hù)筒埋深。在砂及卵石類土等松散層鉆進(jìn)時(shí)，可按1:1 投入粘土和小片石(粒徑不大于15cm)，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時(shí)須重復(fù)回填反復(fù)沖擊23次。若遇有流砂現(xiàn)象時(shí)，宜加大粘土減少片石比例，力求孔壁堅(jiān)實(shí)。當(dāng)通過(guò)含砂低液限粘土等粘質(zhì)土層時(shí)，因土層本身可造漿，應(yīng)降低輸入的泥漿稠度，并采用0.5m 的小沖程，防止卡鉆、埋鉆。要注意均勻地松放鋼絲繩的長(zhǎng)度。一般在松軟土層每次可松繩5cm8cm，在密實(shí)堅(jiān)硬土層每次可松繩35cm，應(yīng)注意防止松繩過(guò)少，形成“打空錘”，使鉆機(jī)、鉆架及鋼絲繩受到過(guò)大的意外

7、荷載，遭受損壞，松繩過(guò)多，則會(huì)減少?zèng)_程，降低鉆進(jìn)速度，嚴(yán)重時(shí)使鋼絲繩糾纏發(fā)生事故。為正確提升鉆頭的沖程，應(yīng)在鋼絲繩上做好長(zhǎng)度標(biāo)志。鉆孔施工中，一般在密實(shí)堅(jiān)硬土層每小時(shí)純鉆進(jìn)尺小于5cm10cm，松軟地層每小時(shí)純鉆進(jìn)尺小于15cm30cm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行取渣。或每進(jìn)尺0.5m1.0m時(shí)取渣一次，每次取45筒，或取至泥漿內(nèi)含渣顯著減少，無(wú)粗顆粒，相對(duì)密度恢復(fù)正常為止。取渣后應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)添加泥漿或清水以維護(hù)水頭高度，投放粘土自行造漿的，一次不可投入過(guò)多，以免粘錐、卡錐。每鉆進(jìn)1m掏渣時(shí)，均要檢查并保存土層渣樣，記錄土層變化情況，遇地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)發(fā)生差異及時(shí)報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)及監(jiān)理單位，研究處理措施后繼續(xù)施工。鉆孔作

8、業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時(shí)，必須將鉆頭提離孔底5m以上以防止坍孔埋鉆。在取渣后或因其他原因停鉆后再次開鉆，應(yīng)由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆。整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位（或施工水位）至少0.5m，并低于護(hù)筒頂面0.3m 以防溢出。成孔檢查鉆孔灌注樁在成孔過(guò)程中及終孔后以及灌注混凝土前，均需對(duì)鉆孔進(jìn)行階段性的成孔質(zhì)量檢查。A.孔徑檢測(cè)孔徑檢測(cè)是在樁孔成孔后，下放鋼筋籠前進(jìn)行的，是根據(jù)樁徑制做籠式檢孔器入孔檢測(cè)，其外徑等于鋼筋籠直徑加100 毫米，但不得大于鉆孔的設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度等于孔徑的34 倍（旋轉(zhuǎn)鉆成孔）或46倍（沖擊鉆成孔）。檢測(cè)時(shí)，將探孔器吊起，孔的中心與起吊鋼繩保持一

9、致，慢慢放入孔內(nèi)，上下通暢無(wú)阻表明孔徑符合要求。B.孔深和孔底沉渣檢測(cè)孔深和孔底沉渣采用標(biāo)準(zhǔn)錘檢測(cè)。測(cè)錘一般采用錐形錘，錘底直徑13cm15cm，高2022cm，質(zhì)量4kg6kg。測(cè)繩必須經(jīng)檢校過(guò)的鋼尺進(jìn)行校核。C.成孔豎直度檢測(cè)旋轉(zhuǎn)鉆采用鉆桿測(cè)斜法，沖擊鉆采用井徑檢測(cè)儀。第一次清孔清孔處理的目的是使孔底沉渣厚度、泥漿液中含鉆碴量和孔壁垢厚度符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，為水下混凝土灌注創(chuàng)造良好的條件。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，經(jīng)對(duì)孔徑、孔深、孔位、豎直度進(jìn)行檢查確認(rèn)鉆孔合格后，即可進(jìn)行第一次清孔。A.抽漿法清孔：采用反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，可在終孔后停止進(jìn)尺，一邊利用鉆機(jī)的反循環(huán)系統(tǒng)的泥石泵持續(xù)抽漿，把孔底泥漿

10、、鉆碴混合物排出孔外，一邊向孔內(nèi)補(bǔ)充經(jīng)泥漿池凈化后的泥漿，使孔底鉆碴清除干凈。抽漿清孔比較徹底，適用于各種鉆孔方法的摩擦樁、支承樁和嵌巖樁。但孔壁易坍塌的鉆孔使用抽漿法清孔時(shí)，操作要注意，防止坍孔。B.使用沖擊鉆鉆孔時(shí)，除用抽渣筒清孔外，也可采用換漿法清孔，直至孔內(nèi)泥漿指標(biāo)滿足要求。C.清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出的泥漿手摸無(wú)23mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s。同時(shí)保證水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度：柱樁5cm、摩擦樁20cm。嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。鋼筋籠加工及吊放A.鋼筋骨架制作：鋼筋籠骨架在制作場(chǎng)內(nèi)分節(jié)制作。采用胎具成型法：用槽鋼和鋼板焊成組合胎

11、具，每組胎具由上橫梁、立梁和底梁三部分構(gòu)成。上橫梁和立梁分別通過(guò)插軸、角鋼與底梁連接，并與焊在底梁上的鋼板組合成同直徑、同主筋根數(shù)、有凹槽的胎模。每個(gè)胎模的間距為設(shè)計(jì)加勁箍筋的距離，即按每節(jié)鋼筋骨架的加勁箍筋數(shù)量設(shè)立胎具。將加勁箍筋就位于每道胎具的同側(cè)，按胎模的凹槽擺焊主筋和箍筋，全部焊完后，拆下上橫梁、立梁，滾出鋼筋骨架，然后吊起骨架擱于支架上，套入盤筋，按設(shè)計(jì)位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點(diǎn)焊牢固，最后安裝和固定聲測(cè)管。鋼筋籠保護(hù)層的設(shè)置采用綁扎混凝土預(yù)制塊，混凝土預(yù)制塊為15cm×20cm×8cm，靠孔壁的一面制成弧面，靠骨架的一面制成平面，并有十字槽。縱向?yàn)橹辈郏?/p>

12、橫向?yàn)榍?，其曲率與箍筋的曲率相同，槽的寬度和深度以能容納主筋和箍筋為度。在縱槽兩旁對(duì)稱的埋設(shè)兩根備綁扎用的U型12號(hào)鐵絲。墊塊在鋼筋籠上的布置以鉆孔土層變化而定，在松軟土層內(nèi)墊塊應(yīng)布置較密。一般沿鉆孔豎向每隔2米設(shè)置一道，每道沿圓周對(duì)稱的設(shè)置4塊。B.鋼筋籠的存放、運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)吊裝鋼筋骨架臨時(shí)存放的場(chǎng)地必須保證平整、干燥。存放時(shí)，每個(gè)加勁筋與地面接觸處都?jí)|上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。鋼筋籠的各節(jié)段要排好次序，掛上標(biāo)志牌，便于使用時(shí)按順序裝車運(yùn)出。鋼筋骨架在轉(zhuǎn)運(yùn)至墩位的過(guò)程中必須保證骨架不變形。采用汽車運(yùn)輸時(shí)要保證在每個(gè)加勁筋處設(shè)支承點(diǎn)，各支承點(diǎn)高度相等；采用人工抬運(yùn)時(shí)，應(yīng)多設(shè)抬棍，并且保

13、證抬棍在加勁筋處盡量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力盡量均勻。在安裝鋼筋籠時(shí)，采用兩點(diǎn)起吊。鋼筋籠直徑大于1200mm，長(zhǎng)度大于6m時(shí)，應(yīng)采取措施對(duì)起吊點(diǎn)予以加強(qiáng)，以保證鋼筋籠在起吊時(shí)不致變形。吊放鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔徑，保持垂直，輕放、慢放入孔，入孔后應(yīng)徐徐下放，不宜左右旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁。若遇障礙應(yīng)停止下放，查明原因進(jìn)行處理。嚴(yán)禁高提猛落和強(qiáng)制下放。第一節(jié)骨架放到最后一節(jié)加勁筋位置時(shí)，穿進(jìn)工字鋼，將鋼筋骨架臨時(shí)支撐在孔口工字鋼上，再起吊第二節(jié)骨架與第一節(jié)骨架連接，在鋼筋籠的接長(zhǎng)、安放過(guò)程中，始終保持骨架垂直；鋼筋籠接長(zhǎng)采用同軸心搭接單面焊，每節(jié)接長(zhǎng)保證順直度滿足要求，接頭牢固可靠，同一斷面

14、接頭數(shù)量不超過(guò)總根數(shù)的二分之一。鋼筋籠接好后嚴(yán)格檢查接頭質(zhì)量，并邊下沉邊割掉籠內(nèi)十字撐。鋼筋籠最上端的定位，必須由測(cè)定的孔口標(biāo)高來(lái)計(jì)算定位筋的長(zhǎng)度，為防止鋼筋籠掉籠或在灌注過(guò)程中浮籠，鋼筋籠的定位采用螺紋鋼筋懸掛在鋼護(hù)筒上。鋼筋籠中心與樁的設(shè)計(jì)中心位置對(duì)正，反復(fù)核對(duì)無(wú)誤后再焊接定位于鋼護(hù)筒上，完成鋼筋籠的安裝。鋼筋籠定位后，在4h內(nèi)澆注混凝土，防止坍孔。第二次清孔由于安放鋼筋籠及導(dǎo)管時(shí)間較長(zhǎng)，孔底產(chǎn)生新的沉渣，待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就序后，采用換漿法二次清孔，以達(dá)到置換沉渣的目的。施工中勤擺動(dòng)導(dǎo)管，改變導(dǎo)管在孔底的位置，保證沉渣置換徹底。待孔底泥漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且復(fù)測(cè)孔底沉渣厚度達(dá)到

15、要求后，清孔完成，立即進(jìn)行水下混凝土灌注。灌注水下混凝土A.采用垂直導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土的灌注。導(dǎo)管用內(nèi)徑300mm的鋼管，每節(jié)長(zhǎng)2.02.5m,配1節(jié)0.5m、1節(jié)1.0m的短導(dǎo)管，由管端粗絲扣連接，接頭處用雙密封防水。導(dǎo)管使用前，應(yīng)進(jìn)行接長(zhǎng)進(jìn)行拉力和水密試驗(yàn)。下導(dǎo)管時(shí)應(yīng)防止碰撞鋼筋籠，導(dǎo)管支撐架用型鋼制作，支撐架支墊在鉆孔平臺(tái)上。混凝土灌注過(guò)程中用鉆架吊放拆卸導(dǎo)管。B.水下混凝土施工采用混凝土攪拌車運(yùn)輸、到達(dá)孔位后直接放入導(dǎo)管頂部的漏斗內(nèi)?；炷吝M(jìn)入漏斗時(shí)的坍落度控制在1822cm之間，并有良好的和易性?；炷脸跄龝r(shí)間應(yīng)保證灌注工作在首批混凝土初凝前內(nèi)時(shí)間完成。C.水下灌注時(shí)的首批混凝土，其數(shù)量必須經(jīng)過(guò)計(jì)算，使其有一定的沖擊能量,能把泥漿從導(dǎo)管中排出,并保證導(dǎo)管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要時(shí)可采用儲(chǔ)料斗。D.水封混凝土剪球后，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。在整個(gè)灌注過(guò)程中，導(dǎo)管埋入混凝土的深度一般控制在26m以內(nèi)，不得中途停止，否則，及時(shí)分析原因處理。E.灌注水下混凝土?xí)r，及時(shí)檢測(cè)所灌注的混凝土面高度，以控制導(dǎo)管埋入深度和樁頂標(biāo)高。F.在混凝土灌注過(guò)程中，要防止混凝土拌和物從漏斗溢出或從漏斗處掉