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1、5.3、扩底桩施工工艺技术要求5.3.1、扩底桩成孔原理扩底桩成孔是通过专用机械式扩孔钻头,在桩底旋转磨削土壁,在桩底形成一个扩大头。采用GPS-1512 型钻机原土造浆,正循环成孔到孔底、一次清孔,提出钻杆和直型钻头,换机械式扩孔钻头用钻杆下孔底进行扩孔底、增加一次清孔,混凝土采用商品混凝土,钢筋笼采用现场制作。采用钻机钻孔、下笼、浇砼和吊车下笼的施工方法。1、伞形扩孔原理(4)在 下 支 板 自 重 作 用 下 ,刀 架 向 里 收 拢 , 上 升 提出 钻 头 。在 上 部 自 重 和 孔 底 反 力双 重 作 用 下 , 刀 架 展 开至 定 位 阀 , 达 到 设 计 扩孔 直 径
2、。(3)在 上 部 自 重 和 孔 底 反 力双 重 作 用 下 , 刀 架 展 开扩 孔 。(2)(1)在 下 支 板 自 重 作 用 下 ,刀 架 向 里 收 拢 , 下 降 至桩 底 设 计 标 高 。 伞 形 扩 空 钻 工 作 原 理 示 意 图 2、当要进行桩端扩孔施工时,换上伞形扩孔钻头,在自重作用下,该钻头下支座向下垂,从而拉动斜撑,使整个可扩展刀展呈竖直向收拢状态,见图。当钻头放至孔底时,上支座在配重作用下向下移动,上支座与下支座之间的距离减小,由于刀架两头与上、下支座之间的铰结关系,使得刀片向两边扩展,见图。刀片在扩展的同时,也不断旋转切割周围的土体,达到扩孔的目的。当上支
3、座下移至定位阀时,刀片便扩展到设计的角度,最终完成整个扩孔的施工,见图。扩孔完成后,上支座上提,在下支座的自重作用下,整个钻头又收拢成原来形状,沿孔提出。5.3.2、扩底桩施工工艺流程 1.埋 设 护 筒 2钻 孔 及 泥 浆 5.吊 放 钢 筋 6钢 筋 笼 就 位 7.下 放砼 导 管 两 清 8安 放 排 水并 浇 第 一 斗 砼 9.第 一 斗 砼达 到 初 灌 量 10边 浇 砼边 提 拔 导 管 .砼 浇 注 完 毕-2h后 拔 除 护 筒3.成 孔 清 孔循 环 钻 孔 灌 注 扩 底 桩 工 艺 流 程 图4扩 底 清 孔循 环测量放样,定桩位埋设护筒,钻机就位校正钻机磨盘水平
4、、钻杆垂直度正循环成孔(用850钻头钻到孔底)泥浆循环使用除砂器 第一次清孔 泥浆循环 更换扩底钻头(孔底扩径1500) 泥浆沉淀 钢 增加一次清孔筋 笼 安放钢筋笼 泥浆处理制 作 检测孔径,孔深,垂直度 泥浆外运安放钢筋笼下放导管 第二次清孔商品砼 灌注水下砼起拔护口管钻机移位5.3.3、工艺要求1、本工程扩底桩施工因扩孔底对钻杆扭力及刚度的要求,故钻机需配有加强型转杆,采用专用机械式扩孔底钻头。2、用普通钻头钻至设计桩端标高,提杆、更换扩孔钻头后重新下杆,使扩孔钻头达到需扩孔位置。成孔采用除砂器分离泥浆中砂。3、增加一次清孔,当普通钻头钻至孔底时即清孔一次,时间约为 30 分钟,然后更换
5、扩底钻头进行扩底施工,此次清孔既为第二次清孔;第三次清孔即为原来的第二次清孔。4、增加钻压,使扩孔钻头在压力的作用下打开,旋转切削土体达到扩孔的目的,此时应控制钻进速度,不能过快。5.3.4、钻头使用前的准备工作扩底钻头下入钻孔前,需在地面进行调试,调试步骤如下:1、检查钻头收缩与张开是否灵活。2、将钻头用吊车或钻机的卷扬机提起,然后再缓缓放下,扩底钻头翼将之收缩和张开。如此反复数次,使钻头动作灵活。3、根据工程所需要的最大扩底直径,确定其行程:a、钻头提起使其处于收缩状态,然后缓缓放下使钻头逐渐张开,并不断测量扩底钻头的最大直径,当钻头张开至所需的扩底直径时,可在小中心方管上用粉笔记下大中心
6、方管下端的位置。b、再将钻头提起,使其处于完全收缩状态,此时在小中心方管上再次记下大中心方管下端的位置。c、测量下中心方管上两个位置的距离,即为扩底钻头的扩底行程。5.3.5、扩底要点1、下入扩底钻头,当钻头下入孔底后,在孔口用粉笔记下主动钻杆或机上钻杆的位置。2、以此位置为起点,向上量一个扩底钻头的扩底行程,即为终点。3、将扩底钻头提离孔底,使其处于悬吊状态。4、启动钻机和水泵,待钻机和水泵工作正常后即可开始扩底。5、扩底时利用卷扬机控制扩底钻头的扩底速度,为安全起见,扩底速度应越慢越好。一般情况下,卷扬机的放绳速度应保证主动钻杆以 10mmmin 的速度下移,如果钻机震动太大,可进一步减少
7、扩底速度。6、扩底速度不能过快,否则,将由于刀头切入太深,孔底阻力太大,极易损坏钻头的扩底翼和铰座等部位。7、当主动钻杆走完扩底行程后,说明扩底钻头在孔底已扩至预定直径,此时,可在原地继续回转 23 分钟后即可迅速提钻。5.3.6、清孔1、清孔采用二次换浆清孔及增加一次换浆清孔(均为正循环) 。采用除砂器清砂。2、第一次清孔:待直线孔成孔结束后,略提高钻杆然后利用钻杆进行第一次清孔,应利用钻杆进行,故在时间上不少于 30 分钟和上下提动钻杆进行严格控制。目的是清除直线孔成孔时产生的泥块和沉渣。3、增加一次清孔:扩底钻头下放至孔底完成扩底直径至设计要求后,需增加一次清孔,也利用钻杆进行,目的是清
8、除扩底成孔时产生的沉渣。4、第二次清孔:增加的一次清孔完成后,提出钻杆和扩底钻头后测量孔深,符合要求后并抓紧时间安放钢筋笼和砼导管,通过砼导管压入清浆,进行第二次清孔,目的是清除在安放钢筋笼及砼导管时产生的沉渣。这一次清孔泥浆指标等须符合要求。5、成孔泥浆的配制管理:同直线桩的要求。本工序重点要求为:清孔关键在于一清和增加的一次清孔,应在钻至设计桩底时进行,清孔时上下提动钻杆并旋转,有利于捣碎较大泥块,使较小的泥块随泥浆从孔口泛出,因此一清和增加的一次清孔工作成功完成,更加能保证底部沉淤符合设计要求。清孔后沉渣厚度能10cm。5.3.7、注意事项1、扩底抗拔桩成孔时,应分两次成孔,第一次先用8
9、50钻头完成桩孔深度,待钻至桩底设计标高(即离设计标底80cm)时,即可停止钻进。将钻头提出孔外,然后换上直径1500能收缩的特殊钻头,通过钻杆将该钻头送至孔底,进行第二次扩底成孔,直至达到桩底设计标高为止。2、成孔开始前应充分做好准备工作,成孔施工应一次不间断的完成,不得无故停钻,为以防孔壁周围土质发生物理性变化,同时应做好施工原始记录。3、在地面测量扩底钻头行程时一定要仔细准确。扩底桩施工尤其扩底桩径,扩底及清孔时间,泥浆指标、沉渣、孔深等由质量员全程监控,检查验收。并在其后报监理、勘察单位进行复查。4、当扩底钻头下放至孔底,在主动钻杆上作扩底的起点和终点标记时,应考虑到成孔的扩孔系数。因
10、为,扩底钻头下放至孔底时,并不是处于完全收缩状态,而是略有张开,所以在确定扩底行程的终点时,应比地面实测行程酌情减少。5、扩底时,卷扬机的操作应严格控制,牢记;下放时一定要慢、匀、稳。5.4、钻孔灌注桩孔底沉渣处理5.4.1、情况概述:本灌注桩工程采用正循环成孔原土造浆施工工艺,桩底绝对标高进入第层粉细砂与第层粉细砂夹中粗砂,层与层的砂层较厚,须采取有效的措施来确保泥浆指标设计及符合要求,孔底沉渣符合规范要求,并使下笼顺利进行,减少二清时间、浇砼顺利、桩身砼质量好。 5.4.2、采取措施:1、放大泥浆循环池容积,增加隔仓池存砂,及时采取人工与挖机清砂。2、可采取放长泥浆循环沟的长度和设置弯度,使流淌的泥浆在沟内存积砂,并在孔口放置 6 分水管冲泥浆并使人工及时清挖砂。3、为确保成孔质量要求,必须采用除砂器清砂,可降低循环泥浆含砂率至规定要求。4、扩底桩采用 GPS-1215 型钻机及深桩宜采用 GPS-15 型钻机,增大泥浆泵口经和泵量。本工序重点要求为:关键在于几次清孔,并采用除砂器清砂,可降低循环泥浆的含砂率等达规定要求。施工必须使用除砂器清砂并确保良好运作状态,让清孔工作成功完成,保证孔底部沉淤符合规范要求10cm。