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1、 屏蔽车场1-7轴钻孔桩施工方案一、工程概况屏蔽车场1-7轴地处回填区，根据相邻地质勘探资料，本工程设计采用钻孔灌注桩基础，桩基类型为摩擦-端承桩，桩端支撑岩为中风化砂砾岩。要求保证桩全长进入全风化泥质粉砂岩或全风化花岗片麻岩不小于17m，且桩底进入强风化泥质粉砂岩或强风化花岗片麻岩不小于1.5m，本工程共计直径1.6m钻孔灌注桩31棵，设计孔深为21m，桩净长为18.5m。二、施工方案选定本工程桩基全部采用冲击钻成孔，泥浆护壁,孔口埋设钢护筒，清孔采取二次清孔方案。导管法4灌注水下混凝土，辅以吊车配合，边灌注边拆卸导管。冲击钻适应岩层变化多，容易保持桩径，机身相对小，比较适合现场环境。三、冲
2、击钻孔灌注桩施工工艺流程及施工方法1、 冲击钻孔灌注桩施工工艺流程桩位放样埋设护筒钻机就位钻孔钻孔检查清孔成孔检测吊钢筋笼沉渣检查安装导管灌注水下混凝土成桩检查。施工工艺流程图：见下页钻孔灌注桩施工工艺流程图泥浆回流至泥浆池桩位放样护筒制作埋设护筒挖泥浆池钻机就位造 浆钻 孔注 浆钻孔检查清 孔成孔检测吊装钢筋笼钢筋笼制作沉渣检查导管拆装试压安装导管制作砼检查试件灌筑水下砼成桩质量检查2、桩位放样使用全站仪及水准仪，准确测设钻孔桩桩位及标高，并设护桩，以便检查复核。桩位放样完成后向监理报送测量结果，经监理审核复测合格后，方可进行下步工作。桩位复测要求埋设护筒前复测一次，埋好护筒后开钻前再复核一
3、次，并做好记录。3、准备工作3.1护筒制作埋设钢护筒采用4mm钢板卷制焊接，内径比桩径大40cm，护筒高2米，护筒外侧设三道22钢筋作为加强肋以保证护筒刚度，护筒顶端设出浆口和吊环，顶面高出地面30cm左右以防地表水流入，并高出地下最高水位1.5m以上以保证水头压力。埋设时，保证护筒竖直，倾斜度不大于1%，顶面水平，护筒中心位置准确，偏位不大于5cm，护筒底端要埋入密实土层中，周围夯填粘土并密实。3.2 泥浆3.2.1 泥浆的主要性能有：相对密度、粘度、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度（PH值）。泥浆配比选用膨润土与水按照1：（8-10）的比例进行均匀搅拌，配置成胶体溶液，将此溶液加水至粘度在2
4、8-30s即可。3.2.1.1 相对密度：泥浆的相对密度是泥浆与4时同体积水的质量之比。泥浆的相对密度增大时，在钻孔中对孔壁的侧压力也相应增大，孔壁也越稳定，悬浮携带钻碴的能力也越大。然而，相对密度过大的泥浆，其失水量也加大，孔壁上的泥皮也增厚，这就增加了泥浆原料的消耗，而且会给清孔和灌注砼造成困难。3.2.1.2 粘度：粘度是液体或混合液体运动时，各分子或颗粒之间产生的摩擦力。粘度大的泥浆，产生的孔壁泥皮厚，对防止翻砂，阻隔渗漏有利，对悬浮携带钻碴的能力强。但粘度过大，则易“糊钻”，影响泥浆泵的正常工作，增加泥浆净化的困难，进而影响钻进速度。粘度过小，钻碴不易悬浮，泥皮薄，对防止翻砂、渗漏不
5、利，护壁不牢，易塌孔。3.2.1.3含砂率：含砂率是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积比。泥浆含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损泥浆泵。3.2.1.4 胶体率：胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度，以百分比表示，胶体率高的泥浆，粘土颗粒不易沉淀，悬浮钻碴的能力高，否则反之。3.2.1.5失水率：失水率又叫失水量或渗透量，是泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作用下在一定时间内渗入地层的水量以m1/30min为单位。3.2.1.6酸、碱度：以PH值表示，PH值等于7为中性泥浆，小于7为酸性，大于7为碱性。3.2.2 根据钻孔方法和土层情况，调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆性
6、能指标可参照下页表泥浆性能指标要求钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(s)静切力(Pa)含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)酸碱度pH冲击钻冲击钻粘性土1.1-1.2018-221.0-2.5495208-11砂土碎土卵石漂石1.2-1.422-303-5495208-113.2.3 泥浆的制备3.2.3.1 粘土的选择及普通泥浆的调制粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。经过试验，具有下列特征的土，可符合上述要求作为调制泥浆的原料。自然风干后，用手不易掰开捏碎；用刀切开时，切面光滑，颜色较深；水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm
7、的细长泥条，用手指搓捻，感觉砂粒不多。3.2.3.2泥浆的调制制浆前，应先把粘土块尽量打碎，使其搅拌时易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。冲击成孔时，将粘土原料投入孔底，利用冲击钻头上下冲击，搅拌成泥浆。若采取人工搅拌则先将粘土加水放入制浆池内浸透，然后用人工搅拌。3.2.3.3泥浆的循环和净化处理泥浆循环系统主要由泥浆池、高压泥浆泵、出浆管和进浆管四大部分组成。泥浆从导管至孔内，经由孔口出浆管进入泥浆池，经过沉淀池，再由泥浆泵将泥浆经由进浆管送回孔底。含碴泥浆再从孔底上翻至孔口，经出浆管进入泥浆池。通过泥浆循环，孔底的钻碴即可在泥浆池中沉淀下来，再人工将钻碴清除，达到清碴的目的。3.2.3
8、.4泥浆池泥浆池设置在桩位附近，以便泥浆循环，泥浆池的设置满足钻孔要求为原则，泥浆池包括沉淀池和泥浆池。泥浆池容量大小由钻孔所需泥浆的方量的1.5倍考虑。泥浆池设置如下图：4、钻机就位钻机就位前，于孔口填筑钻机平台，平台要平整，牢固，钻孔过程中不发生钻机倾斜，或沉落。钻头采用吊锤定位，定位误差不大于10mm。垂直度采用钻机自动测定，并通过线锥或全站仪校核，垂直度偏差小于1%。5、钻孔钻孔采用泥浆护壁，土质不良时（砂土层，散松土层）可在泥浆中加入适量膨润土和碳酸钠，以增加泥浆黏度及护壁能力，开孔前投入粘土注水，以小冲程反复冲击，钻孔泥浆应始终高出地下水位1.0米至1.5米，保持一定的水头压力，并
9、低于护筒顶面0.3m，防止泥浆溢出，掏渣后及时补水。 开始钻孔时，应以小冲程钻孔；以保证孔的位置正确，防止偏斜。通过钻至不易塌孔的亚粘土层时，可采用大冲程，通过（钻至）砂土，砂砾层时，宜采用小冲程。当接近岩面时，宜采用小冲程。当出现提升钢丝绳绊动，钻头不稳时，可能是岩面，倾斜，应停止钻孔，在孔内投入碎石和小片石，以小冲程钻进。在钻孔过程中，钻具升降速度不宜太快，并均匀放松钢丝绳长度，防止放绳过多，钻头摇晃碰撞孔壁，出现塌塌孔。亦应防止放绳过少出现打空锤，损伤钻机，钢丝断裂出现掉钻事故。钻孔过程中应定时测量钻孔深度，提取渣样，及时掌握地质结构层情况，详细、真实填写钻孔记录。取渣必须制作取渣器，用
10、取渣器在孔底取渣，不得在孔顶取样。渣样用渣样盒存放，一次不小于200g，贴上标签，注明该渣样取样的高程、孔深和时间。钻进记录每6小时记录一次是指钻机钻进6小时，中间停钻修钻头、加粘土或冲孔等应单独记录。钻进过程中进入岩层项目部质检员立即报监理，距成孔差1m时报监理及勘察院进行地质情况检验。地质检验时现场准备真实的钻进记录，渣样及柱状图。当桩距小于5m时，必须待已灌注的桩完成24小时后方可进行相邻桩钻孔。6、清孔清孔时，应保持孔内水头高度，孔内水位保持在地下水位以上1.5-2m，防止塌孔。清孔后孔底沉渣厚度小于5cm。清孔后，从孔底提出泥浆进行性能指标试验，并符合规X要求，清孔合格。导管直径为3
11、0cm，施工前对导管进行水密试验，确保导管密封不漏。下导管前根据实测孔深进行导管配节，并记录好导管编号顺序及各节长度，画出导管组装图，做好交底。导管的组装原则是确保混凝土封底前导管底部至孔底的空间为25cm-40cm。导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸，导管在使用前和使用一个时期后，应对其规格质量和拼装构造进行认真地检查外观。7、孔径和孔形检测钻孔达到设计深度清孔后，对孔径，倾斜度、泥浆沉淀物的厚度等进行检查，确认钻孔的各项技术指标符合要求后方可进行下一道施工工序。孔径检测：根据桩径制作笼式检孔器入孔检测，笼式检孔器用钢筋制作，高度为6.4m，直径为1.6m。检孔器高度与孔径的比值选择，应
12、根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径符合要求。孔深和孔底沉渣检测：孔深和孔底沉渣普遍采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。垂直度允许偏差：1%。先在孔口定好测定位置，然后将冲击锤头自孔口往下放或从孔底往上提升，每下放或提升2.0m，逐点测出不同深度时，钢丝绳在孔口测点偏离孔中心距离和方向，然后按相似三角形原理计算孔斜度。8、钢筋骨架加工及吊装8.1钢筋笼在钢筋加工场内一次加工成型，主筋连接采用焊接接长，螺旋筋接头处必须采用双面搭接焊，长度不小于5d，绑扎丝扣必须朝内。钢筋笼制作时
13、，按照设计尺寸做好定位圈钢筋，标出主筋位置，然后将主筋依次点焊在加强筋上，确保主筋与加强筋互相垂直，每根焊接牢固。保证钢筋笼在施工过程中不变形。钢筋制作过程中严格控制钢筋笼接头安装质量，且钢筋接头错开布置，同一断面接头数不超过该断面钢筋总根数的50%。在钢筋笼N1位置侧向设置10钢筋横向点焊在主筋上作为安装和固定C35混凝土圆形保护层垫块用，其间距竖向为2m，横向平均设置4处。钢筋笼由钢筋加工场内运至现场后项目部质检员对钢筋笼进行自检，自检合格后报监理检验，验收合格后方可下钢筋笼。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差及检验方法应符合下表要求：序号项 目允许偏差检验方法1钢筋骨架外径10 mm尺量检查2主筋
14、间距离10mm3箍筋间距20 mm4骨架保护层厚度20 mm5骨架倾斜度0.5%吊线或尺量检查8.2钢筋笼整体用汽车吊人工配合吊入桩孔，钢筋笼上方设置吊筋，垂直牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。用四周护桩对钢筋笼位置进行定位，钢筋笼安放标高根据孔口护筒标高来计算，安放时需保证桩顶的设计标高，允许误差为100mm。并固定牢固，下钢筋笼时未出现扩孔等不良现象。9、二次清孔钢筋笼入孔固定好后，下导管进行二次清孔。二次清孔后项目部质检员对孔深、孔径、泥浆性能指标及孔底沉渣厚度进行自检，达到要求标准后，报监理检验孔深、孔径、泥浆性能指标及孔底沉渣厚度，进行终孔验收，验收合格方可进行水下混凝土灌注
15、施工。钻孔桩终孔质量检验标准表序号项目允许偏差备注1孔中心位置任何方向不大于50mm2钻孔直径不小于桩设计孔径3倾斜度不大于1%4泥浆比重1.031.105粘度17206含砂率2%7沉淀厚度不大于5cm10、灌注水下砼采用垂直导管法灌注水下砼。导管选用壁厚不小于3mm，直径250mm的无缝钢管，导管长度为2-4m。灌注时底管长度不小于4m，导管连接采用插入式丝扣连接方式。为使灌注工作顺利进行，灌注混凝土前对拼装好的导管进行试压，压力为0.8Mpa。混凝土灌注应尽量缩短时间，连续灌注，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间内完成。开盘前向监理报告，混凝土到达现场后实验室对混凝土各项性能指标进行检验，监理旁站见证，合格后方可进行灌注。砼抗压强度试块每桩4组，每组3个。试块现场制作，监理旁站，试块养护在标养室内。为保证首批砼灌注后，首批封底砼要根据孔深、孔径、孔内泥浆重度、导管距孔底距离等数据按下式计
