反循環(huán)沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝方法

反循環(huán)沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝方法沖擊鉆鉆孔灌注樁適用條件：地質(zhì)范圍較廣土層、漂石孤石、強弱風(fēng)化巖層等均可，需場地平整、水電通暢等。一、施工流程施工流程圖如下：場地處理場地處理現(xiàn)場檢查樁位放樣埋設(shè)護筒鉆機就位鉆進制作護筒首次清孔吊入探孔器、鋼筋籠安設(shè)導(dǎo)管、二次清孔混凝土運輸灌注水下混凝土拔除護筒鉆機移位破樁頭混凝土拌制抗拉、水密試驗試塊檢測樁檢試塊留樣鉆進記錄沖擊鉆鉆孔樁施工工藝框圖二、施工方法1、測量放樣：放樣前先進行場地平整，測量組根據(jù)樁基坐標(biāo)放樣圖用全站儀放出樁基中心樁，設(shè)立護樁，校核無誤且經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可開鉆。在成樁過程中由測量組多次進行復(fù)測、監(jiān)控，以保證成樁后樁基礎(chǔ)的位置滿足施工規(guī)范及設(shè)計要求。2、護筒制作與安放護筒采用厚度為10mm的A3鋼板卷制而成，內(nèi)徑比樁徑大20cm，高度為2.5m一節(jié)，挖坑埋設(shè)，并在護筒周圍對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實，埋置深度不小于2m。嚴(yán)格控制護筒的位置和垂直度，護筒頂面高出地面30cm或高出施工時的河水位1m以上，以防止雜物、地面水流入井孔內(nèi)。3、造漿泥漿是粘土和水的拌和物，由于其比重大，凈水壓力大，作用在井孔壁形成一層泥皮，阻隔孔隙水滲流，保護孔壁免于坍塌，同時，泥漿還起懸浮鉆渣的作用，使鉆進正常進行。在適當(dāng)位置開挖沉淀池、泥漿池以及到各孔位的泥漿槽，鉆碴在沉淀池沉淀后挖出并棄運，防止泥漿流入農(nóng)田、水渠和河道。在鉆進過程中不斷用試驗儀器對泥漿的各項性能指標(biāo)進行測試，根據(jù)泥漿性能和地層情況及時調(diào)整泥漿的濃度，必要時添加外加劑。泥漿的性能指標(biāo)見下表。泥漿性能指標(biāo)表鉆孔方法地層情況泥漿性能指標(biāo)相對密度粘度(Pa·s)含砂率(％)膠體率(％)失水率(ml／30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(Pa)酸堿度(pH)沖擊易坍地層1.20～1.4022～30≤4≥95≤20≤33～58～114、鉆進成孔(1)鉆機就位：首先用石棉線通過護筒的直徑方向交叉定出樁孔中心，利用護樁檢查樁孔的中心位置是否正確，然后調(diào)整鉆架，使鉆架上的起吊滑輪線、沖擊錐中心和樁孔中心三者在同一鉛垂線上，其偏差不得大于20mm。鉆機精確就位后，固定好鉆機，啟動卷揚機吊起沖擊錐，把沖擊錐徐徐放進護筒中準(zhǔn)備沖擊鉆進，沖孔之前，對主要機具及配套設(shè)備需進行檢查、維修。(2)沖孔前，需經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方可開鉆。施工人員必須熟悉施工設(shè)計圖紙所提供的地質(zhì)、水文資料，以供對不同地層選用不同的鉆頭、沖程及適當(dāng)?shù)哪酀{比重。鉆進過程中，經(jīng)常注意土層變化，在土層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判斷土層，記入施工記錄表中，并與地質(zhì)柱狀圖土層核對，是否滿足承載力要求，作為終孔時的重要依據(jù)。(3)鉆進，鉆機安裝就位后，底座和頂端要平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移和沉陷。初鉆時進尺適當(dāng)控制，采用小沖程，使最初成孔豎直、圓順，防止孔位偏心、孔口坍塌。進入正常鉆進后，采用4-5m中、大沖程，但最大沖程不超過6m。鉆進過程中及時排渣，并保持泥漿的密度和粘度。同時經(jīng)常注意地層的變化，在地層的變化處均應(yīng)撈取渣樣，判斷地質(zhì)的類型，填入記錄表中，并與設(shè)計提供的地質(zhì)剖面圖相對照。如達不到設(shè)計要求的入巖深度，及時上報監(jiān)理工程師，申請加長入巖深度，或者與地質(zhì)報告不相符，及時上報監(jiān)理工程師和設(shè)計單位，鉆渣渣樣均編號保存，以便分析備查。鉆孔作業(yè)要連續(xù)進行，不得間斷，因故必須停鉆時，孔口應(yīng)加蓋，并嚴(yán)禁把沖擊錐留在孔內(nèi)，以防埋鉆。5、沖擊鉆鉆進注意事項(1)沖程要根據(jù)地層土質(zhì)情況來定，一般在通過厚的土層時，用高沖程，通過松散、砂礫石土層時，用中沖程，在易坍塌或流砂地段用小沖程。沖程過高，對孔底擾動大，易引起塌孔，沖程過小，則鉆進速度較慢。為正確提升沖擊錐的沖程，須在鋼絲繩上進行標(biāo)志。(2)通過漂石或巖層時，如孔底表面不平整，須先投入小片石將表面墊平，再用十字型沖擊錐進行沖擊鉆進，防止產(chǎn)生斜孔、坍孔故障。(3)要注意均勻放松鋼絲繩的長度，否則松繩過少，形成“打空錘”，使鉆機、鉆架、鋼絲繩受到較大意外沖擊荷載，遭受損害。松繩過多，容易引起鋼絲繩糾纏事故。(4)經(jīng)常檢查泥漿的濃度及排渣情況。泥漿太濃，將吸收大量的沖擊能，并妨礙沖擊錐的轉(zhuǎn)動，使沖擊進尺明顯下降，或形成梅花孔、偏孔。(5)沖擊錐起吊時要平穩(wěn)，避免沖撞護筒和孔壁，進出孔口時，嚴(yán)禁孔口附近站人，防止發(fā)生撞人事故。(6)按照設(shè)計圖紙要求，經(jīng)常撈取渣樣，判斷地質(zhì)情況并與圖紙對照，做好鉆孔進尺和地質(zhì)情況記錄，留存影像資料，如不符及時上報。6、終孔檢查鉆孔達到要求深度后，對孔深、孔位、孔徑、孔形和傾斜度進行檢查，并將檢查結(jié)果填入終孔檢查表。確認(rèn)滿足設(shè)計要求后，立即填寫終孔檢查證書，并經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準(zhǔn)備工作?？讖?、孔形和傾斜度采用檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測。7、清孔(1)鉆孔達到圖紙規(guī)定深度或根據(jù)樁基終孔原則經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)同意終孔后立即進行清孔。清孔采用換漿法，用換漿法清孔不需另加機具，且孔內(nèi)仍為泥漿護壁，不易塌孔，但容易造成清孔不徹底，應(yīng)特別注意，一定要保證清孔時間及清孔質(zhì)量，避免出現(xiàn)缺陷樁。(2)不得用加深孔深來代替清孔。(3)二次清孔后進行灌注水下混凝土。鋼筋籠下放完畢，須進行二次清孔，當(dāng)泥漿濃度、含沙率及沉渣厚度達到設(shè)計要求和規(guī)范要求后，并經(jīng)監(jiān)理同意，可以進行灌注水下混凝土。清孔后，從孔底提取的泥漿指標(biāo)要符合規(guī)范要求，即相對密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：<2％；膠體率：>98％。在灌注水下混凝土前，孔底沉淀物厚度不超過設(shè)計圖紙的規(guī)定值，提前做好灌注水下混凝土準(zhǔn)備工作，縮短清孔至灌注水下混凝土間隔時間。8、鋼筋籠的制作及安裝(1)鋼筋籠主筋為Ⅱ級，焊條按照規(guī)范采用，焊縫必須飽滿、均勻。接頭采用雙面焊，搭接長度不小于5倍鋼筋直徑，相鄰鋼筋接頭錯開，同一截面接頭不應(yīng)超過50%。當(dāng)采用搭接焊時，要注意保持兩連接鋼筋軸心在一條直線上。(2)制作鋼筋籠的同時，依照圖紙設(shè)計樁徑小于等于1.8m時，均勻布置三根聲測管，樁徑大于1.8m時，均勻布置四根聲測管φ57mm檢測管。底節(jié)鋼筋籠上的檢測管下口封好并與主筋底齊平，檢測管必須牢固的固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。鋼筋籠接好后立即用套頭接好檢測管，保證嚴(yán)密不漏水，檢測管上口比設(shè)計樁頂高50cm，裝好后上口灌滿水并用塞子堵嚴(yán)實。(3)骨架外側(cè)設(shè)置控制保護層厚度的墊塊，其間距豎向為2m，橫向圓周不得少于4處。(4)鋼筋籠制作完畢，經(jīng)監(jiān)理檢查合格后，方可下放到樁孔內(nèi)。下放鋼筋籠時，控制鋼筋籠中心位置與孔中心一致，可用浮漂法進行對中。鋼筋籠標(biāo)高嚴(yán)格控制，底面高程允許誤差±5cm，頂端高程允許誤差+2cm。(5)鋼筋籠吊裝利用汽車起重機進行，為保證骨架起吊時不變形，擬采用兩點吊：第一點設(shè)在骨架的上部，第二點設(shè)在骨架長度的中點到下三分之一間。在安裝過程中，邊下鋼筋籠邊拆除內(nèi)部支撐。(6)鋼筋籠就位后，及時固定，保證鋼筋骨架中心位置符合設(shè)計要求。(7)孔徑、孔形和傾斜度宜采用專用儀器測定，當(dāng)缺乏專用儀器時，可采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm，長度為4-6倍外徑的鋼筋籠檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測。9、導(dǎo)管設(shè)立導(dǎo)管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管，每節(jié)3m，底節(jié)4m，配2節(jié)1m，2節(jié)1.5m的短管，用以調(diào)節(jié)導(dǎo)管的長度及漏斗的高度。導(dǎo)管的連接采用絲扣式。并在二法蘭盤之間墊有4-5mm厚的橡膠止水墊圈。在導(dǎo)管使用前，首先檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內(nèi)壁是否光滑圓順，接頭是否嚴(yán)密，進行抗拉力和防滲漏試驗，試驗合格后方可使用。安放時導(dǎo)管底至孔底的距離為400mm。10、灌注水下混凝土(1)灌注混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，在澆注前，應(yīng)再次探測孔底沉淀物厚度，如果沉淀超標(biāo)，要繼續(xù)進行清孔，清孔采用噴射清孔法，對孔底高壓射水（泥漿），使沉渣懸浮，然后立即灌注首批混凝土。(2)混凝土拌和物要具有良好的和易性、流動性、流動性保持能力和較小的泌水率?；炷脸跄龝r間要控制在3-6h，塌落度要控制在18-22cm，由試驗確定可適當(dāng)加入一些粉煤灰及緩凝減水劑。水下混凝土的灌注要一次完成，中間不能停頓。(3)首灌量的確定：采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土，進入導(dǎo)管內(nèi)的第一批混凝土能否完全排除導(dǎo)管內(nèi)的水或泥漿，并使導(dǎo)管底部埋入混凝土內(nèi)一定深度（首次埋管深度≥1m），是順利灌注水下混凝土的關(guān)鍵，首灌量按下式確定：V≥πD2h/4+πd2Hd/4V---首灌量（m3）；D---樁孔直徑（m）；h---導(dǎo)管埋深（m）；d---導(dǎo)管的直徑（m）；Hd---導(dǎo)管內(nèi)混凝土所必須保持的最小高度（m），根據(jù)下式計算：Hd=γwHw/γdγw---水容重（kg/m3）；Hw---水深（m）；γd---混凝土容重（kg/m3）。(4)灌注首批混凝土?xí)r，堵板提起后孔內(nèi)有相應(yīng)數(shù)量的泥漿翻起并外溢，導(dǎo)管內(nèi)無泥水溢出。證明混凝土灌入孔底后，可連續(xù)不斷地灌注混凝土。(5)灌注開始后，要連續(xù)緊湊地進行，嚴(yán)禁中途停工，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的間隔時間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)的混凝土不滿時，后續(xù)混凝土要徐徐地灌入，防止在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓空氣囊，壓漏導(dǎo)管。(6)在澆注過程中，保持孔內(nèi)水頭，防止塌孔，并保持導(dǎo)管的埋置深度在2～6米范圍。(7)防止鋼筋籠上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上時，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)正常灌注速度。(8)在灌注將近結(jié)束時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度減少，壓力差減少，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大，在混凝土頂升困難時，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏去部分沉淀土，使?jié)仓ぷ黜樌M行。拔除最后一段導(dǎo)管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉