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1、钻孔灌注桩施工方案(回旋钻)4.3.1 概述本项目南引桥桩基共计426根,桩径1.8m、2.2m,桩长6575m桩基混凝土为C30水下混凝土,单根桩基最大理论方量为266.1m3,总方量为75549.4m3o桩位地质从上至下主要为:杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉细砂、含卵砾石中粗砂、强风化粉砂质泥岩,最后以中风化粉砂质泥岩作为基础持力层。根据设计要求,桩基设计为摩擦桩,以中风化粉砂质泥岩作为基础持力层,岩层强度为2MPa。4.3.2 施工工艺流程南引桥桩基采用反循环回旋钻机成孔施工,优质泥浆护壁,废弃泥浆固化处理后与废渣运至指定地点排放。钢筋笼在钢筋集配中心采用“长线匹配法”同槽分节制作
2、,现场履带吊(汽车吊)起吊安装。桩基混凝土由龙潭A3标自建拌和站集中拌制,现场导管法水下灌注。施工工艺流程见图错误!文档中没有指定样式的文字。-3。图错误!文档中没有指定样式的文字。3钻孔桩施工工艺流程图4.3.3 关键机械设备(1)回旋钻机根据孔径、孔深、地质情况、工期安排及成孔工效,南引桥计划投入3台FXZ-400型、3台FXZ-500型履带式全液压反循环钻机成孔施工。其技术参数见图错误!文档中没有指定样式的文字。3、4.3-2o表错误!文档中没有指定样式的文字。1FXZ4OO型全液压回转钻机技术参数表钻机型号FXZ-400最大钻孔口径(m)4.0最大钻孔深度(m)150(入岩)动力头转速
3、(rmin)0-9动力头扭矩(KNM)10.8钻杆直径(mm)325控制方式自动钻进钻塔高度(m)7.5总功率(kw)165I11*尹Ih1,力I璐I青I“1表错误!文档中没有指定样式的文字。2FXZ500型全液压回转钻机技术参数表动力头转速(rmin)0-5.2动力头扭矩(KNM)11.8钻杆直径(mm)377控制方式自动钻进钻塔高度(m)7.5总功率(kw)1854.3.4 钢护筒施工南引桥桩基钢护筒采用Q235B钢板卷制而成,壁厚为16mm,内径为2100mm.2500mm,单根长度为3m,为防止钢护筒施打时护筒口发生卷边等现象,护筒两端各设置50Cm长的加劲箍。钢护筒内焊接“十字”内撑
4、以防运输过程护筒变形。钢护筒加工制作质量要求见表错误!文档中没有指定样式的文字。-3。表错误!文档中没有指定样式的文字。3钢护筒加工制作标准及检查偏差项目允许偏差备注局部偏差10%板厚任何20度圆弧内直径外直径和最小内直径之差W0.3%公称直径且W20mm任何位置端面倾斜度f=3mm纵轴线弯曲矢高浆化泥净器-废渣箱储浆箱图错误!文档中没有指定样式的文字。8泥浆循环示意图(5)钻进方法气举反循环钻进成孔过程划分为三个阶段:护筒内钻进阶段、护筒底口钻进阶段、护筒外钻进阶段。各阶段施工方法及要点见表错误!文档中没有指定样式的文字。.34。表错误!文档中没有指定样式的文字。.34钻进各阶段施工要点钻孔
5、阶段施工工艺要点护筒内钻进(+6.5-2m)护筒底口ZOm以上部分,采用带钢丝球的钻头清理护筒内壁,采用刮刀钻头反循环加压清水钻进,混合泥浆经泥砂分离器处理后泥浆回流入护筒,钻渣经泥砂分离至渣箱。护筒底口钻进(-2-5m)钻至离护筒2m时,钻头反循环空转,启动泥浆循环系统,调整孔内泥浆,当孔内泥浆指标符合要求后,优质泥浆护壁反循环减压钻进,在护筒底口附近慢速钻进,形成稳定孔壁。护筒外钻进砂层(-5-55m)减压低速钻进,防止局部扩孔或坍塌,同时充分浮渣、排渣。岩石层(-55-107m)钻头加大配重反循环、减压低速、优质泥浆钻进。钻进过程中应注意加大垂直度的检测频率,以便于过程中发现超出规范要求
6、或有超出规范趋势时则需采取补救调整措施。(6)清孔桩基终孔后采用气举反循环配合泥沙分离器清孔,气举反循环清渣技术思路如下:高压空气送入导管中下部位后与泥浆混合,形成密度较小的气泡和泥浆混合物;在密度差、压力差的作用下向上运动,并形成持续的泥浆流;从反循环系统中的泥石泵从下部抽吸底部沉渣清除出去。气举反循环清孔示意图见图错误!文档中没有指定样式的文字。Oo图错误!文档中没有指定样式的文字。9气举反循环清渣技术示意图(7)检孔清孔完成后使用超声波检孔仪检测孔径、孔深、垂直度等。桩基成孔质量检测标准见表错误!文档中没有指定样式的文字。表错误!文档中没有指定样式的文字。5钻孔灌注桩成孔质量标准项目规定
7、值或允许偏差钻孔桩孔的中心位置(mm)IOO(群桩)孔径(mm)不小于设计桩径倾斜度()1孔深(m)不小于设计值沉淀厚度(mm)小于200清孔后泥浆指标相对密度:1O311;黏度:1720Pas含砂率:2%;胶体率:大于98%(8)钻渣、废浆处理反循环钻孔施工需不断排渣,方量较大,本工程采用泥浆分离器快速分离出泥浆、钻渣。钻孔作业中产生的泥浆通过泥浆分离器上的旋流器把泥浆中的固体颗粒分离出来,分离出来的颗粒通过振动筛进行脱水排除,除砂后泥浆回流至孔内使用。桩基浇筑中产生的废浆通过泥浆固化设备进行泥水分离,分离出来的清水循环用于场地清扫及制浆,可避免泥浆外运。图错误!文档中没有指定样式的文字。1
8、0泥浆固化处理示意(9)成孔施工注意事项钻孔桩基础选择反循环工艺钻孔施工,并采用与钻孔直径相匹配的改进刮刀钻头、滚刀钻头,钻进成孔,具体施工过程中应该注意以下几点:在开孔钻进时采用轻压、慢速钻进;正常钻进施工,在粘土层中,控制进尺,每钻进一个回次的单根钻杆要及时进行扫孔,以保证钻孔直径满足要求。钻进过程中认真观察进尺和排渣情况。当泥浆中含渣量较多或排量减少时,应控制钻进速度。在不同地层的钻进施工中,现场技术人员和实验员必须严格控制泥浆指标,部分主要泥浆指标每隔2小时和不同地质层抽验比重、粘度、含砂率及PH值不少于一次,全面掌握孔内泥浆性能的变化情况是否在设计实验的泥浆指标范围内,以便及时调整,
9、同时通过泥浆面观察孔壁的稳定情况,保证孔壁的安全。钻进过程中注意孔内水位,随时补浆,维持护筒内的水头高度,防止孔壁塌孔。水中钻孔,因潮水涨落较大,因此钻进时应注意保护护筒内水头高度,护筒内水头任何时候均应高于水位2.0米以上。在正常施工过程中,为保证钻孔的垂直度,采用减压钻进,始终让加在孔底的钻压小于钻具总重(扣除泥浆浮力)的80%。升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须防止钻头钩挂护筒。加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底810厘米,维持循环10分钟以上,以清除孔底并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢,认真检查密封圈,以防钻杆接头漏水漏气,使反循环无法正常工作。钻进过程应连续操作,不得中途长时间停止。钻机在各个地层中钻进时,根据成孔工艺和墩位处的地质状况,采用不同的钻进参数,以保证钻孔安全。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报处理。钻孔过程中参考地勘报,在进入不同底层时进行取样,渣样采用标签进行分类。4.3.6 钢筋笼施工桩基钢筋笼竖向主筋采用HRB40032钢筋,螺旋箍筋采用HPB3OO10、