大直徑樁柱施工(鉆孔灌注樁柱)方法

大直徑樁柱施工（鉆孔灌注樁柱）方法系指樁徑大于0大直徑樁柱按其施工方法的不同可分為鉆孔灌注樁柱，鉆埋空心樁柱和挖空心樁柱三類。1．施工平臺(tái)平臺(tái)構(gòu)造：鋼管樁工作平臺(tái)由鋼管樁與縱橫梁組成，鋼管樁可用成品管或用鋼板卷制而成，采用振動(dòng)下沉法安裝到位。直徑不等?？v梁常使用六四軍用桁架、萬(wàn)能桿件桁架、貝雷桁架，使用時(shí)要注意設(shè)計(jì)鋼管的跨徑最好為節(jié)距的倍數(shù)，以提高支點(diǎn)的剪力。平臺(tái)構(gòu)造如圖形3-4。-1鋼管樁施工：鋼管的成品有熱軋無(wú)縫鋼管，有縫焊接管和螺旋焊接鋼管三種，為便于長(zhǎng)期周轉(zhuǎn)使用，施工時(shí)多采用成品管，鋼管分節(jié)，節(jié)的長(zhǎng)度一般為，節(jié)與節(jié)之間的鋼法蘭圈用電焊連接，以增加連接剛度。鋼管樁的底節(jié)刃腳處要貼焊鋼板圈，離刃腳一定高度要設(shè)內(nèi)橫隔板來(lái)提高垂直承載力，以便較容易外拔。鋼管樁常用震（拔）兩用的震動(dòng)錘，其技術(shù)規(guī)格如表3-4。-

形寬高重量（）啟動(dòng)功率（千瓦）拔振動(dòng)（N鋼管樁施打在軟弱地層時(shí)宜用高頻激震，深層或終振階段宜使用低頻激振，每次震動(dòng)時(shí)間根據(jù)土質(zhì)情況及震動(dòng)機(jī)能力大小來(lái)定，一般不超過(guò)10-分1鐘5，震動(dòng)時(shí)間過(guò)多對(duì)震動(dòng)機(jī)的零部件易于磨損。鋼管樁沉入施工的極限承載可參考下表：表3-4-2項(xiàng)目土壤樁周有限摩阻力T樁尖極限承載力。靜止震動(dòng)靜止震動(dòng)粘性土三〉三6三)粉砂中密密實(shí)細(xì)砂中密密實(shí)粗砂中密密實(shí)礫石中密密實(shí)）鋼管樁施工工序．定位旋測(cè)：在浮吊工作船進(jìn)入墩位前，先經(jīng)過(guò)測(cè)量將樁位用浮標(biāo)形式定位，待定位船拋錨就位后，選用平臺(tái)鋼管樁中一根作定位樁，先行震入，以后再以此根做定位的標(biāo)準(zhǔn)。．施打順序以浮吊移動(dòng)方便為準(zhǔn)，浮吊大致分為三類：汽車（履帶）浮吊，桅桿浮吊，龍門(mén)浮吊，其中汽車浮吊是在鋼駁船上裝設(shè)汽車（履帶）吊，考慮到震動(dòng)錘的沖擊力較大，為穩(wěn)定起見(jiàn)，常將船尾（頭）對(duì)準(zhǔn)鋼管樁，鋼管樁安裝了震動(dòng)錘后，頂部用4根風(fēng)纜固定，纜風(fēng)繩可設(shè)在工作船上或已施打的鋼管樁上，纜風(fēng)的作用是控制鋼管樁的豎向傾斜，鋼管樁震沉到工作平臺(tái)高程后停止，再接長(zhǎng)，依次施工直到設(shè)計(jì)位置，一個(gè)平臺(tái)的鋼管樁要集中施打，才能發(fā)揮效率。．平臺(tái)施工見(jiàn)圖3-4，-為3提高大型高級(jí)鉆機(jī)功效，在施工組織設(shè)計(jì)中至少要安排多套平臺(tái)與鋼管樁。．樁頭處理：按平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高將樁頭割平，在端部相當(dāng)于鋼管個(gè)直徑的深度內(nèi)，焊一塊水平隔板做底模板，再在端部焊頂蓋板（厚）在其中心留8孔來(lái)澆封頭砼，藉以保證接頭部位的平穩(wěn)。．當(dāng)平臺(tái)鋼管樁出水較高或流速較大時(shí)，鋼管樁頂要設(shè)橫梁，設(shè)剪力撐，形成框架，然后在橫梁上安裝縱桁梁，在縱桁梁節(jié)間支點(diǎn)上安置工字鋼橫梁，并用抱箍固定，在橫梁上鋪設(shè)木（竹）跳板，在此平臺(tái)架設(shè)工作基本完成。2鋼.護(hù)筒就位）施工前的準(zhǔn)備工作護(hù)筒制作及運(yùn)輸?shù)蕉瘴簧渌?，吸泥機(jī)就位振動(dòng)沉樁錘，錘座就位吊裝機(jī)械，電源就位操作平臺(tái)完成（或定位船就位）導(dǎo)向架（或?qū)蚓颍┚臀粡?fù)測(cè)完成。）接長(zhǎng)護(hù)筒．將底節(jié)護(hù)筒裝入導(dǎo)向架內(nèi)，并用手拉葫蘆調(diào)整中線位置，用夾具固定在平臺(tái)上，再在其上吊放第二節(jié)，鋼護(hù)筒頂?shù)撞扛骱赣幸坏浪交貏欧ㄌm圈采用電焊連接方式接長(zhǎng)。二節(jié)完成后再放第三節(jié)，直至護(hù)筒長(zhǎng)度大于水深后，再用吊車將護(hù)筒下沉到河床表面。．護(hù)筒放置在河床面上，上端用手拉葫蘆固定在平臺(tái)上，下端用鋼絲繩在前方錨碇上牽引固定，防止水流沖偏。．護(hù)筒頂節(jié)和震動(dòng)錘座牢固地連成一體（檢接加焊接），在錘座底部接4根風(fēng)纜，用以調(diào)整護(hù)筒傾斜。）震動(dòng)下沉a采用電動(dòng)震動(dòng)錘下沉護(hù)筒，當(dāng)護(hù)筒頂距工作面左右時(shí)，停止振沉，解除錘座與頂節(jié)護(hù)筒連系，按同樣步驟再接長(zhǎng)護(hù)筒。b每錘擊下沉左右都要進(jìn)行護(hù)筒垂直度的檢校，如護(hù)筒傾斜應(yīng)停振，采用調(diào)整風(fēng)纜方式糾正。c．施工中發(fā)現(xiàn)護(hù)筒有漏水孔洞，應(yīng)采用鋼板和環(huán)氧樹(shù)脂封閉。d．護(hù)筒先樁錘自重下沉，待取得足夠的穩(wěn)定性后，再行振動(dòng)下沉，避免在偏載作用下，形成嚴(yán)重傾斜偏位。e．當(dāng)采用高壓射水配合空氣吸泥機(jī)吸泥振沉施工時(shí)，嚴(yán)防不對(duì)稱射水，造成刃腳單邊受力傾斜，應(yīng)在護(hù)筒內(nèi)土體全斷面對(duì)稱均勻沖淘，保留護(hù)筒內(nèi)土體表面距刃腳下口時(shí)再行振沉。f．當(dāng)護(hù)筒下沉未能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采取以下幾種辦法：護(hù)腳：在護(hù)筒外拋尼龍袋裝砂礫或片石護(hù)筒底，以減少水流所產(chǎn)生的局部沖刷，此種方法常用在軟弱土層上。加強(qiáng)護(hù)壁：鉆機(jī)在護(hù)筒下口幾米范圍內(nèi)鉆孔時(shí)，要使用粘度大的濃泥漿，（可滲入10水%泥），而且鉆進(jìn)速度要慢，使泥漿滲入孔壁，形成一道化學(xué)膜護(hù)壁。降低水頭，采用油田泥漿：當(dāng)護(hù)筒埋置深度不足水深度一半時(shí)，護(hù)筒內(nèi)泥漿水頭不能采用高，應(yīng)取，因此鉆孔樁孔壁的穩(wěn)定性差，在整個(gè)鉆孔過(guò)程中都應(yīng)采用高效油田泥漿護(hù)壁。g．護(hù)筒按要求應(yīng)下沉到?jīng)_刷線以下，滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。

)大直徑樁用護(hù)筒施工常見(jiàn)事故處理事故事故原因處理意見(jiàn)護(hù)筒中心偏位與傾斜擴(kuò)展挖造成單測(cè)進(jìn)尺快。地質(zhì)層面硬度不均，軟的事一側(cè)進(jìn)尺快。地質(zhì)層面不平。護(hù)筒因過(guò)量單側(cè)超挖而傾斜。孤石支撐單側(cè)護(hù)筒造成振沉過(guò)程受力不勻而傾斜。靜壓過(guò)程不均衡，對(duì)稱加重。沉樁錘與護(hù)筒兩中心不在一直線上。加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格操作程序。加載均衡、對(duì)稱，吹吸掏挖統(tǒng)一。偏位或傾斜的護(hù)筒不宜強(qiáng)力糾偏以免護(hù)筒失圓。應(yīng)用射水排除另側(cè)土體，使護(hù)筒在重力作用下回位。用微爆法或取石工具，沖擊鉆將孤石擠入周圍土體等去掉障礙方法后，再糾偏。太大的偏斜，提出護(hù)筒，再回填砂石，粘土到偏位處以上一米左右，靜沉一段時(shí)間后重定位。護(hù)□水頭過(guò)高致反穿孔。□鉆進(jìn)地層下伏粗卵石(或礫?回填土、雜填土最好全護(hù)筒穿過(guò)。

筒石層）加上泥漿性能差而漏?適當(dāng)增加沉埋深度。漏漿。?調(diào)整水頭高度和泥漿水□有承壓水或潮汐變化的鉆孔參數(shù)。泥現(xiàn)象因水頭、泥漿維護(hù)不夠，?填充護(hù)筒孔洞，護(hù)筒底漿坍塌孔（筒底）而漏漿。穿孔用外側(cè)草袋泥包□護(hù)筒連接位置或加工過(guò)程末填充至相應(yīng)標(biāo)高。封閉孔洞而漏漿。?護(hù)筒外填砂壓漿法穩(wěn)□護(hù)筒下口末落入不透水層或定覆蓋層，增強(qiáng)防滲能不透水層厚度不夠，由于孔力。內(nèi)水頭和泥漿指標(biāo)控制失?沖擊成孔施工時(shí)，開(kāi)孔當(dāng)，造成倒灌或反穿孔。時(shí)回填粘土、片石慢慢□因床面受洪水或超常沖刷造造孔，進(jìn)行堵塞。成護(hù)筒部分埋入深度不夠?！跽駝?dòng)或偏壓護(hù)筒造成坍孔?！趸靥钔?、雜填土因護(hù)筒未能穿過(guò)而漏漿?！跛粷q幅過(guò)大的河流或潮汐?連通管船閥自動(dòng)水頭影響河流。穩(wěn)定系統(tǒng)。護(hù)筒□不穩(wěn)定承壓水影響。?虹吸管自動(dòng)水頭穩(wěn)定系統(tǒng)。內(nèi)外?泥漿船。?不穩(wěn)定的承壓水地層水頭不穩(wěn)一般采用承壓水平平均高度過(guò)高的承壓水柱高度將采用增重劑調(diào)節(jié)內(nèi)水面到施工范圍或換用其他成孔方法。2．泥采系統(tǒng)1）泥漿的選擇原則泥漿類型的選擇是水文、地質(zhì)、樁柱結(jié)構(gòu)、鉆機(jī)性能、設(shè)備條件、材料條件和經(jīng)濟(jì)等因素綜合比較后確定的。在地層穩(wěn)完成護(hù)筒能沉入穩(wěn)定風(fēng)化基巖時(shí)，往往可以采用無(wú)泥漿的反循環(huán)清水鉆進(jìn)。在線水河灘和覆蓋層較薄，而護(hù)筒又難沉至基巖時(shí)，考慮穿過(guò)覆蓋層的孔壁安全，往往使用泥漿。當(dāng)施工水深，覆蓋層較厚，樁長(zhǎng)且護(hù)筒不能沉至穩(wěn)定風(fēng)化巖層的大直徑樁施工時(shí)，應(yīng)使用經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)而特別配制的高質(zhì)量泥漿（油田泥漿）。2）油田泥漿指標(biāo)：①造漿用材料a膨潤(rùn)土指以鑿脫石為主的粘土0H,其特點(diǎn)是2102造漿率高，噸膨潤(rùn)土可造泥漿，而噸普通粘土，只能造泥漿。b增粘劑：不增大泥漿比重Y以內(nèi)，而增加泥粘度，提高泥漿護(hù)壁，攜渣，防止鉆渣沉淀能力，必須采用增粘劑，主要有一聚丙烯酰胺（）水解產(chǎn)物和一即羧甲基纖維素，都具有有效提高粘度功能。c．分散劑：其作用是改善泥漿質(zhì)量和再利用。常用的有：堿類：純堿（O摻量為水重的-復(fù)合磷酸鹽類：23常用六甲基磷酸鈉（）摻量為6616d．堵漏劑：當(dāng)孔壁出現(xiàn)泥漿漏尖時(shí)，在鉆孔泥漿中摻入鋸木屑（水量的），水泥（），稻草末等堵漏劑。②油田泥漿指標(biāo)對(duì)反循環(huán)鉆孔而言，泥漿性能應(yīng)遵循“三低一適當(dāng)”的原則。即低密度，低失水，低含砂率，適當(dāng)粘度。綜合一般鉆孔經(jīng)驗(yàn)，泥漿性能參數(shù)表如下：參數(shù)名稱單位新鮮泥漿鉆進(jìn)泥漿終孔前泥漿密度Y????粘度2一2失水膠體率一8含砂率口酸堿度一一一3）造漿方法：造漿時(shí)應(yīng)按成孔施工進(jìn)度要求，先提前準(zhǔn)備足夠的成漿材料，對(duì)聚丙烯酷胺應(yīng)提前小時(shí)預(yù)先水化（水溫不大于），所得水解后濃度在1%左右，在造漿池中順序加入以下材料：即：（1/水2+1/膨2潤(rùn)土+1/處2理劑）——＞（2/余3水+1/膨2潤(rùn)土）——＞（1/處2理劑）——＞（1/余3水）要求：泥漿材料逐次加入。4）鉆孔泥漿的施工管理a．根據(jù)孔位地質(zhì)的柱狀圖，確定在不同土層中鉆進(jìn)應(yīng)采用的泥漿性能指標(biāo)，并通過(guò)試驗(yàn)孔分析泥漿性能的適應(yīng)情況，確定泥漿使用方案做為施工依據(jù)。b．開(kāi)鉆時(shí)新鮮泥漿入孔應(yīng)通過(guò)導(dǎo)管（或鉆桿）從孔底灌入，置換鉆孔上部清水。c．在進(jìn)入某一土層前，應(yīng)調(diào)整泥漿參數(shù)，使抽檢泥漿符合設(shè)計(jì)要求后，才允許繼續(xù)進(jìn)尺。切忌盲目進(jìn)尺，尤其在易坍塌易漏失地層更應(yīng)引起重視。d．每次泥漿性能的調(diào)整是根據(jù)取樣試驗(yàn)進(jìn)行，關(guān)鍵是確定處理劑的加入量，應(yīng)視試驗(yàn)結(jié)果和孔內(nèi)泥漿數(shù)量以及泥漿循環(huán)速度確定，可在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)均勻加完，切忌亂加。e．在施鉆過(guò)程中，應(yīng)每隔1——2小時(shí)，測(cè)量一次泥漿性能。f終孔循環(huán)除砂后，從孔底灌入新鮮泥漿一高，確保樁尖無(wú)沉淀。g泥漿應(yīng)回收利用，經(jīng)檢測(cè)加入適量的堿和等處理劑，使其符合設(shè)計(jì)后備用。．成孔施工)鉆樁就位．打撈護(hù)筒內(nèi)掉落的雜物鐵件，以防開(kāi)鉆故障。．大直徑鉆頭往往要先吊置護(hù)筒，并用倒鏈臨時(shí)定位，鉆機(jī)就位后再連接鉆桿與鉆頭。)護(hù)筒就位和造漿．將泥漿注入孔內(nèi)并空鉆同時(shí)調(diào)節(jié)泥漿各項(xiàng)指標(biāo)。．氣舉反循環(huán)鉆機(jī)開(kāi)孔前先用正循環(huán)使其鉆頭吸渣孔上有6一以上的水柱。)鉆進(jìn)．表面覆蓋層進(jìn)尺過(guò)快，會(huì)造成孔壁不穩(wěn)，此段應(yīng)減壓鉆進(jìn)，(減壓率60——70)%，全斷面一次成孔，進(jìn)入巖層后再行分次擴(kuò)孔。．開(kāi)鉆先送風(fēng)后轉(zhuǎn)動(dòng)一分鐘后再降鉆頭，不論是首鉆還是續(xù)鉆都應(yīng)減壓、低速，慢給進(jìn)。.接長(zhǎng)鉆桿前，應(yīng)先提起鉆頭離孔底，繼續(xù)排渣一分鐘，再將鉆具上提接長(zhǎng)鉆桿。．鉆桿連接端面要涂防水油，放橡膠止水圈，螺栓要對(duì)稱平衡擰緊上牢。．鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，以鉆桿長(zhǎng)度核實(shí)孔深及標(biāo)高，并提起鉆頭，回轉(zhuǎn)繼續(xù)清孔一個(gè)臺(tái)班，檢驗(yàn)?zāi)酀{是否接近技術(shù)指標(biāo)，(比重,粘度秒，一0膠體率1，含0砂0量%應(yīng)小于4)%。檢驗(yàn)孔深標(biāo)高及泥漿指標(biāo)合格后，（監(jiān)理驗(yàn)收），再?gòu)你@桿中反灌油田泥漿到孔底一高，用以減少沉淀層厚度，保證巖面的清潔。清孔方法由于大直徑樁，樁底面積大，孔底軟墊層將嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，因此在成孔的后期，要專門(mén)做第二次清底的工作，清底方法有三種：a．鉆機(jī)空轉(zhuǎn)清孔，繼續(xù)進(jìn)行泥漿的循環(huán)，使泥漿中的固相鉆渣外排，空轉(zhuǎn)時(shí)間不少于8小時(shí)，反復(fù)檢查泥漿是否達(dá)到要求。b．換漿懸浮法，將優(yōu)質(zhì)泥漿自鉆桿水籠頭中灌入孔底，換漿量至少應(yīng)有一高。c導(dǎo)管氣壓排漿：可以用①鋼管做導(dǎo)管，在鋼筋籠中插入，送氣后導(dǎo)管內(nèi)形成氣漿混合，然后從導(dǎo)管中灌入一高優(yōu)質(zhì)泥漿，即可形成隔離層防止淤沙下沉，接著澆注水下砼。成孔工藝流程5．變截面大直徑樁分級(jí)擴(kuò)孔施工無(wú)承臺(tái)：變截面大直徑鉆孔樁其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省材料，結(jié)構(gòu)受力明確，施工速度快，為解決施工中購(gòu)置大直徑鉆機(jī)的高頻費(fèi)用，可采用的鉆機(jī)進(jìn)行分次擴(kuò)孔施工，其施工方法是：某大橋設(shè)計(jì)樁徑選用①①雙柱結(jié)構(gòu)，成孔系選用普通的型鉆機(jī)（扭矩為）采用二級(jí)刮刀擴(kuò)鉆成孔。具體作法是先用震動(dòng)錘打插①鋼護(hù)筒入土

過(guò)沖刷線做第一級(jí)，第二級(jí)為①過(guò)沖刷線做第一級(jí)，第二級(jí)為①,施工分二次成孔，第一次用①刮刀鉆頭，鉆孔深度為變截面端點(diǎn)。國(guó)道某特大橋，主橋墩為eC單排無(wú)承臺(tái)變截面樁，施工中外徑為護(hù)筒采用厚鋼板，以二個(gè)定型板寬為節(jié)高，節(jié)間用法蘭盤(pán)焊接加固，護(hù)筒刃腳加貼50高厚鋼板焊箍，每節(jié)段護(hù)筒就位后用手拉葫蘆控制定位，以一震動(dòng)錘及反復(fù)吹砂方法使刃腳落在沖刷面下——m鉆機(jī)選用武漢產(chǎn)型氣舉反循環(huán)鉆機(jī)，柴油空壓機(jī)。成功方法為采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土配制不分散低固相泥漿，①段用導(dǎo)管高壓水泵用于吸泥吹沙輔助下沉成孔，①段采用①0①牙輪鉆頭分級(jí)成孔，其主要工藝流程如表

大直徑鉆孔樁水下砼施工1）水下砼配料選擇與普通鉆孔灌注樁相比，大直徑樁要求有更也的和易性、較小的泌水性，水下砼配料選擇應(yīng)注意：①水泥：宜使用初凝時(shí)間較長(zhǎng)的水泥（），并綜合考慮強(qiáng)度，水化熱，經(jīng)濟(jì)性，過(guò)高的水泥標(biāo)號(hào)限制了用量，降低了砼的工藝特性。粗骨料：包括卵石和碎石兩幣，施工宜盡量?jī)?yōu)先選用酸性石料，其順序是：石灰?guī)r，白云巖，花崗巖，玄武巖，砂巖，石英巖等等。碎石通常采用二級(jí)級(jí)配，即一，一，卵石可采用混合級(jí)配。細(xì)骨料：選用級(jí)配良好的中砂，含泥量＜3。%砼外加劑：多采用緩凝劑，其作用在于降低水的表面能力，降低水化速度，延緩凝固時(shí)間，緩凝減水劑如下表序號(hào)比較項(xiàng)目普通型高效型成分木質(zhì)素磺酸鈣，鈣化糖荼磺化物標(biāo)準(zhǔn)摻量作用機(jī)理表面活性，吸附水泥表面阻止水化進(jìn)行；由于本身親水性，使擴(kuò)散層水膜增厚，阻礙水化反應(yīng)。通過(guò)電質(zhì)與水泥之間離子交換，來(lái)控制擴(kuò)散層水膜厚度與水泥凝固時(shí)間的延緩。延時(shí)（小時(shí)）后期強(qiáng)度有所降低有所增長(zhǎng)使用時(shí)應(yīng)堅(jiān)持“提前配制，用前拌勻”制度，取量計(jì)量均要準(zhǔn)確。外摻材料：多用粉煤灰或火山灰其質(zhì)量與摻量按規(guī)范執(zhí)行。3）砼澆筑a．二次清孔：驗(yàn)孔合格后，始灌注前，超厚的沉淀層，可用噴法（可在導(dǎo)管二側(cè)夾箍根①射水管或采用橡皮軟管吸砂器在導(dǎo)管內(nèi)吸取泥砂及鉆渣）。b．導(dǎo)管施工過(guò)程中應(yīng)居中提升，為增大砼的流動(dòng)擴(kuò)散能力，也可在漏斗上安裝附著振搗器的方法。注意導(dǎo)管使用前一定要進(jìn)行認(rèn)真檢查，進(jìn)行必要的水密，承壓和接斗抗拉力試驗(yàn)。c．鋼筋籠骨架上浮往往是骨架底口位砼灌注速度太快，管導(dǎo)出口的砼對(duì)鋼筋籠的沖擊，頂升力造成的，因此當(dāng)砼澆筑到此部位時(shí)，適當(dāng)加大導(dǎo)管埋深，（當(dāng)埋深到鋼筋籠左右時(shí)）再一次性提管到鋼筋籠內(nèi)灌注。d．孔口注意事項(xiàng)：①大直徑變截面樁上部井孔往往直徑更大，此時(shí)