深水桩基滤网式泥浆循环清渣施工工法.docx

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1、深水桩基滤网式泥浆循环清渣施工工法1前言随着我国经济的快速发展，跨江跨河的公路桥梁越来越多，桥梁桩基施工难度越来越大，一般桥梁深水桩基施工，通常采用搭建施工平台、设置钢制泥浆箱或利用闲置护筒串联的方式形成泥浆循环系统，采用这种泥浆循环工艺，一般借助吊车与清渣筒或反铲机进行钻渣的清理，且清渣间隔时间短，频率高，施工机械投入成本大；同时水上桩基施工平台空间有限，采用大型设备清渣的难度相对较大。中国葛洲坝第五工程有限公司在安徽蚌埠长淮卫淮河大桥项目建设过程中，根据现场施工需要及工程特点,创造性提出了一种深水桩基滤网式泥浆循环清渣施工技术，该技术提高了清渣施工效率，降低了工程成本，保证了施工质量与安全

2、，取得了非常好的效果，目前已成功运用于多个工程施工。2 工法特点2.1 施工简便，工艺程序清晰易懂，可操作性强。2.2 滤网式泥浆循环装置可将钻渣与泥浆分离，无渣泥浆直接流入循环泥浆箱中参与泥浆循环，大幅度提高了泥浆的回收率。2.3 钻渣在重力作用下滚入集渣箱，分离出的钻渣成固态，可采用运渣车清理，大幅度降低了钻渣的处理难度及处理成本。2.4 钻渣与泥浆分离、钻渣外运及清浆循环的循环过程，不需要额外的增加大型机械设备的投入，装置操作简便，施工安全保障2.5 钻渣与泥浆通过重力作用，在滤网筛上分离，整个循环系统清渣效率高，大幅度的缩短了桩基施工工期。2.6 无渣泥浆通过虹吸装置自行流入施工桩位中

3、参与循环，清渣效果好，确保了施工质量。3 .适用范围本工法广泛适用于公路、铁路及市政工程桥梁桩基泥浆循环清渣施工。4 .工艺原理本工法的工艺主要分三个部分，第一部分是滤网式泥浆循环装置的加工与布置。第二步是桩基成孔施工，将桩基施工清渣管道与泥浆循环装置联通，确保泥浆循环，含渣泥浆通过循环装置分离，无渣泥浆进入泥浆循环池。第三部分钻渣的处理，将分离出的钻渣通过自卸汽车或运渣车运输至指定的地点进行处理。4.1 滤网式泥浆循环装置的加工与布置。该装置包括泥浆过滤溜槽、集渣箱、泥浆循环箱、循环泥浆管、泥浆过滤溜槽挡板、泥浆过滤溜槽滤网、掏渣插拔阀门、支撑底座、支撑架等结构组成，该装置均采用型材加工而成

4、。滤网式泥浆循环装置示意图见图1。图1滤网式泥浆循环系统装置图4.2 钻机成孔、泥浆循环。钻机准备就绪完成，将泥浆管与钻机排渣管道联通，进行成孔施工，钻孔中携有钻渣的泥浆通过泥浆泵抽入泥浆过滤溜槽，携渣泥浆从泥浆过滤槽中从上而下流过，通过滤网将泥浆与钻渣分离，无渣泥浆直接流入循环泥浆箱中，钻渣在重力作用下滚入集渣箱，以此完成泥浆与钻渣的分离，循环泥浆管设置于泥浆循环箱底部，与钻孔桩护筒相连，新鲜干净的泥浆通过虹吸原理自行流入钢护筒参与泥浆的循环。泥浆循环原理见图2。4.3 图2泥浆循环原理图4.4 钻渣清理。分离之后的钻渣在重力作用下滚入集渣箱，通过运渣车人工外运处理,以此完成泥浆与钻渣的分离

5、；泥浆过滤溜槽挡板用于阻挡泥浆与钻渣外溅，集渣箱外壁上设置有掏渣插拔阀门，掏渣时只需将阀门拔出，待清渣完成后再插入阀门即可，分离后的泥浆呈固态，可采用自卸汽车或运渣车外运至指定地点处理，钻渣外运图见下图3。图3钻渣外运图5施工工艺流程及操作要点深水桩基滤网式泥浆循环清渣工艺流程图如图4所示。旃工;隹备滤网式泥浆循环系统加工.I平台搭设,*Im的J成孔施工.泥浆检测,泥浆循环钻渣分离钻射卜运r桩基浇筑-桩基检测,图4滤网式泥浆循环清渣工艺流程图5.1 施工准备根据现场实际情况，结合水文、地形、地质条件，综合考虑施工现场、施工能力等因素，制定施工方案，搭设施工平台，同时将施工场地清理干净，各种施工

6、机械准备到位，进行初步测量，确定桩位。5.2 滤网式泥浆循环系统加工根据桩基直径、长度，进行泥浆循环桩基设计及加工，泥浆循环装置采用型钢加工制作而成，该装置由过滤溜槽、集渣箱、泥浆循环箱、循环泥浆管、泥浆过滤溜槽挡板、泥浆过滤溜槽滤网、掏渣插拔阀门、支撑底座、支撑架等装置组成，泥浆循环装置加工要注意以下几点：5.2.1 泥浆循环箱的尺寸应根据桩长、护筒长度以及桩基直径确定，应确保泥浆循环箱有足够的容积满足桩基施工需要。5.2.2 泥浆过滤溜槽通过支撑架固定在泥浆循环箱上方，另一端与集渣箱相连，过滤溜槽与集渣箱之间的角度建议在45-60度之间，不宜太大也不宜太小，该角度应便于泥浆的分离以及钻渣的

7、收集。5.2.3 集渣箱以及循环泥浆箱通过型钢加工支撑底座放置与平台上，支撑底座应具有一定的高度，且支持底座的高度应不小于运渣车高度。5.2.4 泥浆过滤溜槽由滤网、挡板组成，滤网的网眼大小应根据岩石的特性以及钻机的功率确定，挡板的高度应确保钻渣不外溅。5.2.5 集渣箱底板应设置为带有一定倾角的斜平面，便于施工过程中清理钻渣以及钻渣的外运处理。5.2.6 整个泥浆循环系统装置加工应焊接牢固，加工完成之后应进行焊缝的检查，经检测合格后，方可投入使用。5.3 钻机就位施工准备工作完成之后，进行钻机就位，将钻机安置于钻孔桩位，并进行垂直度、桩锤的调整，将携渣泥浆管与钻机排渣管道连接，并与泥浆泵连接

8、成循环管道，将循环泥浆管与钻孔进浆管进行连接；并在循环泥浆箱内放置泥浆搅拌机，按照设计的泥浆配合比进行造浆，泥浆检测合格后进行开孔施工。5.4 成孔施工启动泥浆泵，开动泥浆搅拌机，下放桩锤，进行成孔施工，成孔施工前先进行开孔施工，开孔施工先用小冲程，后用大冲程进行，成孔施工过程中根据地质情况选择合适的冲程，成孔过程中应进行地层情况的记录、孔深的量测以及泥浆比重的检测，核对实际地层情况与设计勘察地质是否符合，确保桩基成孔质量。5.4.1 成孔施工过程中，应确保桩基护筒内泥浆液面不低于护筒外水位线0.5m的范围内，间隔一段时间进行泥浆比重的检测，防止因泥浆比重过小导致塌孔。5.4.2 成孔过程中，

9、应进行实际地层情况的取样与记录，并与设计勘察地质情况进行比对，若出现与设计不相符时，及时采取相关措施。5.4.3 成孔过程中，应加强对孔深的量测，量测采用桩基测绳，施工前应对测绳进行校核，确保桩基成孔深度。5.5 泥浆循环泥浆循环的顺序是：泵吸清渣一滤网分离一泥浆搅拌一回流至护筒一下一个循环。滤网式泥浆循环装置结合泵吸式反循环清渣设备进行，携渣泥浆通过泥浆泵泵入滤网式泥浆循环设备进行分离，分离之后的无渣泥浆进入泥浆循环箱，通过与新鲜浆液搅拌，通过倒虹吸原理自行回流至钻孔桩护筒内，进行下一个泥浆循环。5.5.1 本装置的携渣泥浆通过泥浆泵泵入滤网式泥浆循环装置，携渣泥浆通过带有一定坡度的滤网，泥

10、浆在自重作用下自动分离，落入泥浆循环箱，滤网应根据泥浆比重以及钻渣颗粒的大小设置适当的坡度，有利于泥浆的回收以及钻渣的分离。552在泥浆循环的过程中，应对泥浆循环箱内的泥浆进行检测，确保泥浆比重满足施工要求，适当加入造浆剂，加强浆液的搅拌，确保泥浆的质量。553施工过程中，应防止携渣泥浆和钻渣通过滤网溜槽时发生外溅，污染新鲜的循环泥浆，可采取适当加高挡板高度等措施。5.5.4 无渣的新鲜泥浆通过循环泥浆管接入钻孔桩护筒内，应确保护筒内泥浆液面不低于护筒为水位线0.5,时刻保证新鲜泥浆的供应量。5.6 钻渣分离与外运钻渣通过带有滤网的溜槽，在自重作用下滚动至集渣箱，打开集渣箱清渣阀门，采用运渣车

11、或自卸汽车将钻渣运输至指定的地点进行处理，以此完成泥浆与钻渣的分离5.6.1 钻渣在滤网上与泥浆分离，在自重作用下滚入下放的集渣箱，钻渣分离过程中应检查过滤后的泥浆含渣率，若含渣过大，应更换筛孔小的滤网。5.6.2 当钻渣收集至一定的量时，打开集渣箱外壁上的掏渣插拔阀门，将钻渣转移至运渣车或者自卸汽车，清渣完成后再插入阀门；钻渣掏渣过程中应注意钻渣的洒落，防止钻渣污染环境。5.6.3 钻渣采用自卸汽车运输过程中，应采用土条布进行遮盖，防止运输过程中钻渣的散落，污染运输道路。5.7 桩基浇筑桩基浇筑顺序：成孔清孔检孔下放钢筋笼下放导管浇筑水下混凝土清理场地桩基检测。桩基成孔完成后，按照常规水中桩

12、基施工工艺，进行桩基浇筑施工，桩基浇筑施工过程中应注意以下几点：5.7.1 桩基成孔后，应进行孔深、孔径、沉渣厚度以及倾斜度等项目的检查，满足规范及设计要求后方可进行下一道工序施工。5.7.2 钢筋笼下放前应进行长度、直径等检测，声测管应安装牢固，下放过程中应防止钢筋笼刮蹭钻机孔壁，防止塌孔，下放完成后应进行对中并固定牢固，防止混凝土浇筑过程中钢筋笼下沉或上浮。5.7.3 导管下放前应进行水密试验，导管分节下放，并按要求设置隔水装置，确保桩基首封质量。5.7.4 混凝土浇筑应严格按照水下混凝土浇筑流程进行，浇筑前进行首封量以及混凝土质量的检测，浇筑过程中应严格控制导管的埋深。5.7.5 浇筑完

13、成之后进行场地的清理、设备清洗，应特别注意对声测管外露部分的保护，防止堵塞或破坏。6劳动力组织劳动力组织见表1。表1劳动力组织情况表序号单项工程所需人数备注1管理人员1全面负责现场施工管理工作2技术人员2负责质量管理3技工34普工37材料与设备本工法没有特别需要说明的材料，本工法采用的主要机具、设备详见表2。表2所需机具、设备情况表序号设备名称设备型号单位数量用途备注1自卸汽车台22滤网式泥浆循环装置套1泥浆循环自制3泥浆泵台1清渣4冲击钻台1成孔5电焊机台16切割机台17泥浆搅拌机台1制造泥浆8发电机35kw台18 .质量控制8.1 工程质量控制标准施工总体质量执行公路桥涵施工技术规范、钢结

14、构施工技术规范。8.2 质量保证措施821建立质量管理领导小组，由项目经理、技术员、质检员组成，认真执行质量管理制度，全面负责工程质量管理，实行岗位责任制，使质量管理工作落实到班组。822建立良好的质量保证体系，由项目经理、技术员、施工员、作业班长组成系统的保证体系，使质量管理落实到人。823加强技术管理，熟悉设计图纸，掌握设计意图和要求，做好技术交底工作。8.2.4严格按照设计图纸、施工规范、施工工艺流程进行施工，使各工序均满足施工质量要求。遇到技术难题时，应及时调整方案，确保工程顺利进行。825严格关键环节施工质量的检查、复核制度。826严格原材料检验、工序质量验收和分部分项工程质量验收制

15、度，进行单项验收签证，杜绝漏洞，确保质量。827仔细认真做好各项施工记录，正确分析、归纳、整理，一旦发现问题，及时反馈处理。9 .安全措施9.1 遵守国家颁布的安全生产法，遵守建设部、劳动人事部联合发布的建筑安装工人安全技术操作规程。9.2 桥梁施工中高处作业必须设置防护措施，并符合土建施工安全技术规范的要求。按9.3 树立安全第一、预防为主、综合治理的指导思想，严格执行安全生产规章制度和操作规程，明确岗位责任制，加强安全工作检查监督，确保安全生产。9.4 定期进行安全教育，重点对班、组长及电工、焊工、机械设备操作手进行培训和考核。9.5 建立健全安全生产保证体系，设立专职安全员，全面落实安全生产制度和规程。9.6 加强安全生产教育和安全交底工作，进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。9.7 施工现场所有设备、设施、安全装置、工具配件以及个人劳保用品必须经常检查,确保完好和使用安全。