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1、钻孔灌注桩施工组织设计1. 施工整体部署1.1. 进度计划1.1.1. 单桩进度计划钻孔桩施工工效分析序号施工项目作业时间（小时）备 注1钻机就位等准备工作5每天16小时强度作业225m厚细、粉砂层钻进37每天16小时强度作业310m厚卵石、圆砾层中钻进 :12每天16小时强度作业4换钻头5机械化操作，连续作业520m厚弱风化岩层钻进120每天16小时强度作业孔径、垂直度等的检测2每天16小时强度作业6清孔、提钻9每天16小时强度作业7沉淀厚度检测2每天16小时强度作业8下钢筋笼12每天16小时强度作业9下导管3每天16小时强度作业10二次清孔3每天16小时强度作业11混凝土灌注3连续作业12
2、不可预见因素24钻机修理、天气等因素合 计2371.1.2. 整体进度计划每个墩位单幅各有4根桩，由于施工钻机尺寸大，避免钻孔施工时地基承受钻机的竖向荷 载、振动荷载后，护筒底口孔壁受挤压，导致坍孔、缩径情况的发生，必须对钻机相互位置进 行合理安排，首先按合理顺序进行开钻，一般原则是斜向隔排间隔作业的钻孔顺序，使之满足 桩间距不小于2.5d。具体如下图。钻机开钻顺序图如图示，每台钻机按照18的顺序开钻，根据工期需要尽可能的布置数量较多的钻机2. 钻孔设备及护筒长度、壁厚的确定2.1.钻机选型钻机选型一般根据钻孔直径和钻孔深度确定。在地层条件复杂，需使用不同钻头钻进的情况下，也要将钻机的扭矩和驱
3、动动力功率等因素考虑在内。本工程选用GW30型钻机，采用泵吸反循环成孔。金泰30钻机性能表成孔直径成孔能力（m全断面钻进8级基岩3.0摩擦桩3.2成孔深度（m泵吸反循环90/150 （气举）转盘扭矩（KN.m150转盘转速（r/min ）6、 8、 12、 20、 29、 40主卷扬提升能力（KN800副卷扬提升能力（KN80钻杆规格（mm 325X 22X 3000公称排渣管道通径（mn） 200 （ 285）排渣方式正循环3PNL泵吸反循环8BS泵压气反循环气泵流量要求/mi n钻机主机动力90KW+55KW外型尺寸（工作状态）（m8.4 X 4.5 X 10.7主机重量（kg）（不含钻具
4、泵组）32000GW-3C钻机钻杆规格选择，泵吸反循环工艺钻杆选择原则是：钻杆与桩孔环状间隙的过流断面，应能 满足钻杆内经断面流量之需，同时亦不产生因泥浆下流过快而造成对孔壁的冲刷。加大钻杆内 经，上返泥浆流量增大，通过钻杆内的钻渣直径也可相应增大。钻杆内经的选择可参考下表：钻杆内径与桩孔直径选配参考表钻杆内径（mm）100150180200 200桩孔直径（m）0.4 1.00.6 2.01.0 2.51.5 3.0 2.0由于泥浆在孔内沿断面下流时，可能因流速过大造成对孔壁的冲刷破坏，因此为避免这种 情况，一般控制流速不超过10m/mi n。下表为不同钻杆规格时的泵量选择范围。-3 -泵吸
5、反循环泵量选择表钻杆规格外径X壁厚（mm）孔径 （m）0.60.81.01.2 2.5泵量(m3/h)168X 9127156127 254127 254127254219X 9.522627922644822645222钻头、钻压、砂石泵的确定1、钻压，不同地层采用不同类型的钻头，所需钻压可按下式计算： 土层及软岩钻进采用刮刀钻头：P Eql B 式中：P 刮刀钻头所需钻压（KN）;ql 刀具单位刃长钻压（长度比压），按表243.1选用；B 钻头在半径方向上的切削宽度，等于钻头半径（cm）; E 刀具重复系数，一般取1.21.5;长度比压ql选用表表2.4.3.1岩土层岩石单轴抗压强度（MP
6、a）长度比压ql (kN/cm)岩土层岩石单轴抗压强度（MPa）长度比压ql (kN/cm)砂层0.1砂 页 岩401.3砂土层0.2砂 页 岩501.6亚粘土0.3砾岩602.0粘土0.4石 灰 岩802.5粘土夹砂砾0.5砂岩1003.0严重风化砂页岩200.6凝 灰 岩1204.0一般风化砂页岩301.02、硬岩钻进采用滚刀钻头：P 0.1ql a L式中：ql 面积比压（MPa）, 般取ql 2 a（ a :岩石单轴抗压强度 MPa）;a 刀刃宽度（cm）；L 同时接触岩石工作面的刀刃总长（cm）。其余符号同上。转速和钻进速度，转速由下式计算确定：60V线nD式中：n转速(r/mi n
7、);D 钻头直径(m);V线一钻头线速度(m/s)，一般为0.83.0m/s，土层和软岩可取大值，硬岩取小值；时取小值，反之取大值。钻进速度同桩径、钻孔深度、土质、钻头的种类与钻速以及泵的扬程。在砂层中钻进需考虑泥浆护壁膜形成的时间；在粘性土中钻进则需考虑泥浆泵的能力并要防止泥浆浓度的增加。钻进速度与钻头转速关系见下表。土质钻进速度(min/m)钻头转速(次/min)粘土35912粉土45912细砂4768中砂5846砾砂610353、泵吸反循环砂石泵排量-按下式计算:ll - 3600式中 Q砂石泵排量(m*/h)口一泥浆上返流速(m/s)，一般取uHm/s日一钻杆内径(m)2.3.护筒长度
8、、壁厚确定(1 )护筒埋深护筒埋置按照桥涵第二版中公式 7-30计算T (h + H)Vw - HYo C2 + 4X12-+X10_3L = 2.8m 3mYd -23.08 12式中L护筒埋置深度，m;h护筒内水头，即护筒水位于施工水位差，m ；H施工水位至海底深度，m；护筒内泥浆容重，kN/m3;:海水容重，kN/m3;二一护筒外海床土的容重，kN/m3;计算所得值小于3m，仍按三米计，由于海底不均质引起的局部渗透，为防止护筒底端向外发生流动、管涌，而使护筒倾斜、沉陷，对计算所得埋置深度在乘以安全系数2,则L=2.8X 2=5.4m由于桥位处于潮汐影响区，固在计入 1m局部冲刷深度，贝U
9、护筒最终埋置深度 L=6.4m, 此埋设深度为河床底以下深度，河床以上根据平台标高、最高潮位确定。(2)护筒壁度按照挖空桩计算，对护筒来说是偏安全的护筒最底端压力：=(26.5-10.3 ) X 6.4 X tan 235+10.4 X 10.3=158kN/m2式中P 护筒最底端压力，kN/m2;-土的容重，kN/m3;-海水容重，kN/m5；h 护筒埋深，mh 施工水深，m护筒采用Q235钢，f=205MPa则护筒壁厚-2f=2X 158X 2.2/2 X 205=1.7cm式中t 护筒壁厚，cm;K 安全系数；d 护筒直径，m考虑到，插打护筒时，震动锤对护筒壁壁的作用，现护筒壁厚t取2.
10、5cm3. 施工工艺3.1.泥浆的配置及循环利用泥浆采用膨润土或粘土、 PAM絮凝剂、碳酸钠等按照比例配置合格的泥浆，钻孔过程中可 根据地层情况随时添加以上添加剂，保证泥浆的质量。1、泥浆的配制：每1m3的泥浆所需的粘土量：Qc =式中：.一粘土用量（风干状态）（t）:粘土密度（风干状态），一 -Wv所配泥浆的密度（”血鋼水的密度，淡水先F 飞疋;，海水沪二此韶J2、每1m3泥浆用水量:Q=13、现场泥浆总用量:Qw = Cl-5-2)Va +%式中 Z现场泥浆总用量（m3）一一同时施工的桩孔总容积（m3）:地面循环系统总容积（m3）4、降低泥浆密度时的加水量：式中：.一降低泥浆密度所需加水量
11、（m3）原有泥浆密度 一调整后泥浆密度E32钻孔根据本工程的地质情况，钻孔施工采用泵吸反循环钻进施工工艺，开钻前对钻杆钻头进行 测量并造册登记以确定进尺和孔底标高。当泥浆池内泥浆各项技术指标符合要求后开始钻进，钻进采用刮刀钻钻至桩径为2m的底标 高后提钻，然后更换桩径为1.6m的刮刀钻头直至钻进至岩面处，然后提钻更换桩滚刀钻头，钻 至设计桩底标高处。在土层内钻进采用优质泥浆护壁、反循环减压钻进的施工工艺。根据不同 土层的特点，在钻孔过程中及时调整泥浆的指标和钻进速度。反循环钻进时，必须保证钻架稳固，钻杆导架垂直，护筒周围封闭不漏水。在松软层钻进 时，应控制进尺速度，向孔内注水或泥浆时流速不宜过
12、大，同时保持孔内一定的泥浆水位，避 免造成塌孔。1，孔口段钻进 清除护筒内的粘土层。采用清水钻进，钻进至护筒底口停止钻进。 工艺要求，在钻头未出护筒前，将新鲜浆注入孔内，将清水换出。新浆性能指标：比重V 1.08,含砂率1.4%,粘度23s，PH值9,胶体率98%,失水率v 10mm/30min，泥皮厚度0.5mm。 主要注意检查钻机的重要部位及空压机的易破坏的部位，钻进进尺控制在3m/1.52h。2，岩层钻进如果进尺困难及进入岩层时间过长时，要提起钻头检查损坏情况，同时也检查钻杆连接部位的螺丝松紧及有无破坏。对泥浆要更好的进行控制，根据前几根桩施工总结，在进入岩层后， PH值及胶体率很难控制
13、，在施工中要勤加检测，必要时停止进尺，循环调浆。3, 确保反循环施工不出现塌孔现象必须具备以下几点： 确保孔壁的任何部分的静水压力在 0.02MPa以上，护筒内的水位要高出自然地下水位 2m 以上。 泥浆护壁在钻挖中，孔内泥浆一面循环，一面对孔壁形成一层泥浆膜。泥浆的作用如下：将钻孔内 不同上层中的空隙渗填密实，使孔内漏水减少到最低限度；保持孔内有一定水压以稳定孔壁； 延缓砂粒等悬浮状土颗粒的沉降，易于处理沉渣。 保持一定的泥浆比重在粘土和粉土层中钻挖时泥浆比重可取1.021.04.在砂和砂砾等容易坍孔的土层中挖掘时，必须使泥浆比重保持在1.051.08.当泥浆比重超过1.08时，则钻挖困难，效率降低，易时泥浆泵产生堵塞或使混凝土的置换 产生困难，要用谁适当稀释，调整泥浆比重。在不含粘土或粉土的纯砂层钻进时，泥浆箱内加入粘土、膨润土、纯碱、PAM絮凝剂等，并搅拌成合格优质的泥浆。造浆粘土须符合下列技术要求：胶体率不低于95%;含砂率不大于4%; 造浆率不低于0.0060.008m3/kg。成孔时，由于地下水稀释等泥浆比重减少，可添加膨润土等增大比重。膨润土的溶液的浓 度与比重的关系见下表：浓度(%)67891011121314比重1.0351.0401.0451.0501.0551.0
