K080922軟弱地層鉆孔樁施工施組

1、軟弱地層鉆孔樁施工控制摘 要：鉆孔樁是橋梁工程中常見(jiàn)的一種基礎(chǔ)形式，具有速度快、承載力高等特點(diǎn)，能適用于各種地層。本文就砂粘土及粉砂等軟土地層中鉆孔樁施工關(guān)鍵工序控制作詳細(xì)闡述。關(guān)鍵詞：鉆孔樁 軟弱地層 施工控 制泥漿護(hù)壁 關(guān)鍵工序 1 工程概況新建鐵路××線是“八縱八橫”鐵路通道之一寧西通道的組成部分。本標(biāo)段為××鐵路一期工程南京至海安段第十標(biāo)段，我部管段橋梁工程有大橋1座、中橋12座，全部位于軟土地段，均采用鉆孔樁基礎(chǔ)，全部為摩擦樁，樁徑分為=0.8m和=1.0m兩種，共計(jì)222根，總樁長(zhǎng)6415m，其中最長(zhǎng)樁是中心河大橋2#墩1.0m孔樁，為52m

2、。整個(gè)橋梁工程要求在灌溉季節(jié)和雨季前完成，因此鉆孔樁基礎(chǔ)的施工是整個(gè)橋梁工程施工的關(guān)鍵。2 地質(zhì)情況本標(biāo)段線路位于長(zhǎng)江三角洲平原入?？?，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，地層為砂粘土層，表層均為江海沉積砂粘土，褐黃色，軟塑，厚2.53m，其余為：淤泥質(zhì)砂粘土，褐灰灰黑色，流塑，厚512m，其中夾粘砂土及粉砂透鏡體；粘砂土，軟塑，厚02.6m；粉砂，中密飽和，厚03.6m；砂粘土，粘土，褐黃色，軟硬塑，厚010m。3 施工工藝根據(jù)軟土地層的特點(diǎn)，選用泰山15型鉆機(jī)正循環(huán)成孔，泥漿護(hù)壁，換漿法清孔，鋼筋籠根據(jù)長(zhǎng)度采用整體或分節(jié)吊裝，垂直導(dǎo)管法灌注水下砼。施工工藝流程圖如下（下頁(yè)）：4 關(guān)鍵工序控制4.1 測(cè)量放樣

3、采用先進(jìn)的賓得p全站儀極坐標(biāo)定位與相對(duì)幾何尺寸控制相結(jié)合，嚴(yán)格執(zhí)行“測(cè)量復(fù)核制”，確保樁位正確。4.2 圍堰筑島，施作平臺(tái)。本標(biāo)段大中橋橋墩全部處于河中，由于河道寬度多數(shù)在30m左右，且大都不通航，為保證施工的順利進(jìn)行，采用圍堰筑島斷流。圍堰采用草袋圍堰，頂寬2.0m左右，外坡1：1，內(nèi)坡1：0.5。圍堰中間填筑粘心土，草袋交錯(cuò)堆碼密實(shí)，避免漏水。圍堰施工完畢即可進(jìn)行抽水清淤筑島。抽水時(shí)注意觀察圍堰穩(wěn)定情況，必要時(shí)可打入100木樁進(jìn)行防護(hù)。清淤必須徹底，直至硬土層；填土寬度根據(jù)基礎(chǔ)寬度結(jié)合機(jī)械作業(yè)寬度確定，并采用小型推土機(jī)分層夯實(shí)，填土邊部采用輕型沖擊夯夯實(shí)，確保施工時(shí)填土穩(wěn)定，鉆機(jī)不沉降。砼

4、 拌 制 運(yùn) 輸不合格合 格不合格施工平臺(tái)搭設(shè)樁位測(cè)設(shè)埋 設(shè) 鋼 護(hù) 筒鋼 護(hù) 筒 制 作檢查上下中線安裝定位支架鉆 機(jī) 就 位粘 土 準(zhǔn) 備護(hù) 筒 內(nèi) 造 漿鉆 進(jìn)泥 漿 檢 測(cè)終 孔 檢 查合 格第 一 次 清 孔泥 漿 檢 測(cè)下 鋼 筋 籠第 二 次 清 孔泥 漿 檢 測(cè)檢 查 驗(yàn) 收灌 注 水 下 砼4.3 埋設(shè)鋼護(hù)筒鉆孔樁施工中，護(hù)筒起作固定樁位、保護(hù)孔口、導(dǎo)向鉆頭等作用，故一定要按要求施工。針對(duì)本管段工程地質(zhì)情況，決定采用鋼護(hù)筒，其直徑比樁徑大0.2m，長(zhǎng)度一般為2m一節(jié)，采用3mm厚鋼板卷制，縫口焊接嚴(yán)密，不漏水。兩端和中間設(shè)加強(qiáng)腰帶，增強(qiáng)其剛度。制作完后，經(jīng)檢查合格后，可根據(jù)施

5、放的孔位進(jìn)行埋設(shè)，埋設(shè)時(shí)需符合下列要求：a.其頂面應(yīng)比島面高0.3m左右，并應(yīng)高出地下水位1.0m左右；b.埋深在粘土中不宜少于1m，砂土中不宜少于2m；c.護(hù)筒底盡可能埋置于堅(jiān)硬密實(shí)的土層中至少0.5m；d.護(hù)筒頂面位置偏差不大于5cm，其傾斜度不得大于1%。埋設(shè)前根據(jù)樁位放十字線護(hù)樁，由人工開(kāi)挖出比護(hù)筒直徑大于0.4m的基坑，然后吊放護(hù)筒，并根據(jù)十字線護(hù)樁進(jìn)行調(diào)整，使護(hù)筒中心與樁位重合，檢查其平整度和垂直度，再在護(hù)筒周?chē)鷮?duì)稱(chēng)、均勻地回填粘土，并分層夯實(shí)，特別是護(hù)筒底部，避免漏漿。最后，把樁位十字線恢復(fù)到護(hù)筒上,便于鉆機(jī)對(duì)位。鋼護(hù)筒埋設(shè)的質(zhì)量對(duì)于鉆孔過(guò)程中孔口是否坍塌有著重要作用。4.4 泥

6、漿制備在軟弱土層中進(jìn)行鉆孔樁的施工，成孔的關(guān)鍵在于泥漿。泥漿比重較水大，能對(duì)孔壁施加一定靜壓，并在孔壁上形成一層泥皮，隔斷孔內(nèi)外水流，且泥漿具有較高的粘性，能將砂礫懸浮起來(lái)。在施工中，泥漿主要作用有：攜砂、增壓固壁及斷流、冷卻和潤(rùn)滑鉆頭。、泥漿材料根據(jù)工地情況，本著因地制宜的原則,決定采用當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的粘土，其材質(zhì)應(yīng)符合以下要求：a.自然風(fēng)干后，用手不易掰開(kāi)捏碎；b.干土破碎時(shí)，斷面有尖銳的棱角；c.水浸濕后有粘滑感，加水和成泥后，容易搓成1mm的細(xì)長(zhǎng)泥條，用手指捻，感覺(jué)砂粒不多，浸水后能大量膨脹；d.膠體率95%，含砂4%，造漿能力2.5l/kg。、制得的泥漿應(yīng)符合以下要求：ph值應(yīng)6.5，比重

7、控制在1.31.5之間；其粘度一般以24s左右為宜；新制泥漿含砂率4%，循環(huán)泥漿含砂率8%。以便使制得的泥漿能充分發(fā)揮作用。、泥漿循環(huán)：泥漿采用孔內(nèi)造漿，正循環(huán)施工。即由泥漿泵輸進(jìn)鉆桿內(nèi)腔后，經(jīng)鉆頭的出漿口射出，帶同鉆渣沿鉆孔上升到孔口，溢進(jìn)泥漿槽，返回沉淀池中凈化，流入泥漿循環(huán)池再供使用。循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置中，沉淀池一定要比儲(chǔ)漿池深0.5m，且在施工的過(guò)程中要經(jīng)常清除沉淀池中的鉆渣，充分發(fā)揮沉淀池的沉淀作用，確保泥漿的質(zhì)量。、泥漿檢測(cè)：在鉆孔樁的施工過(guò)程中，泥漿的質(zhì)量非常重要，因此，泥漿的檢測(cè)則是保證泥漿質(zhì)量的關(guān)鍵。在施工中，使用上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)的na1型泥漿含砂量計(jì)、nb1型泥漿比

8、重計(jì)、1006型泥漿粘度計(jì)，能快速、準(zhǔn)確的測(cè)定泥漿的指標(biāo)，用以指導(dǎo)施工。4.5 鉆孔護(hù)筒埋設(shè)好以及泥漿循環(huán)系統(tǒng)施工完畢后，即可進(jìn)行鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆。鉆孔順序按梅花形間隔鉆孔。灌砼時(shí)鉆機(jī)停下來(lái)，防止鉆機(jī)振動(dòng)造成塌孔.、鉆機(jī)就位：利用護(hù)筒上的十字線護(hù)樁，采用拼裝或大噸位吊車(chē)使鉆機(jī)就位。鉆機(jī)對(duì)位時(shí)，底座根據(jù)水平尺，利用千斤頂調(diào)平，保持鉆機(jī)穩(wěn)定垂直，使其在工作中不產(chǎn)生位移和沉陷。在鉆孔的過(guò)程中，要經(jīng)常利用水平尺檢查底座的水平情況。鉆頭或鉆桿中心與護(hù)筒頂面中心的偏差不得大于5cm。、鉆進(jìn)：開(kāi)始鉆孔時(shí)，應(yīng)稍提鉆桿，投入粘土，在護(hù)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)造漿，開(kāi)動(dòng)泥漿泵進(jìn)行循環(huán)，待泥漿均勻后以低檔慢速、穩(wěn)定的進(jìn)尺開(kāi)始鉆進(jìn)，使成

9、孔堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順，能起導(dǎo)向作用，且使護(hù)筒腳處有牢固的泥皮護(hù)壁。在鉆至護(hù)筒底以下1m后，方可以正常速度鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)注意地層變化，對(duì)不同的地層，采用不同的鉆進(jìn)方法：a.在粘土中鉆進(jìn)時(shí)，采用中等鉆速，大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)；b.在砂土及粉砂等軟土層中鉆進(jìn)時(shí)，嚴(yán)格控制進(jìn)尺，輕壓，低檔，慢速，大泵量、稠泥漿鉆進(jìn)；c.在硬塑粘土或部分夾礫石層中鉆進(jìn)時(shí)，因土質(zhì)太硬會(huì)引起卡鉆、鉆桿擺動(dòng)以及鉆頭偏斜跳動(dòng)等現(xiàn)象，為避免鉆機(jī)負(fù)荷過(guò)大而損壞，此時(shí)采用低檔慢速，優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量鉆進(jìn)。在施工過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常對(duì)鉆機(jī)泥漿進(jìn)行檢測(cè)，確保泥漿質(zhì)量，并使泥漿泵有足夠的流量，以免影響鉆進(jìn)的速度。此外，必須保證鉆桿垂直，以保證成

10、孔順直。、鉆孔作業(yè)不能中途中斷，按三班制連續(xù)進(jìn)行，每班及時(shí)填寫(xiě)鉆機(jī)記錄和泥漿試驗(yàn)記錄等原始資料。如遇機(jī)械故障，則將鉆頭提離孔底4.0m6.0m左右，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)坍孔埋鉆事故。4.6 清孔鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，對(duì)孔徑傾斜度及孔中心偏差、孔深進(jìn)行全面檢查，自檢符合要求后，報(bào)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查同意，即可進(jìn)行清孔。正循環(huán)鉆機(jī)采用換漿法清孔。在終孔后，停止進(jìn)尺，將鉆頭提離孔底1020cm繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，保持泥漿正常循環(huán)，以中速壓入符合清孔規(guī)定指標(biāo)的泥漿（該處地層一般比重為1.11.2左右），把孔內(nèi)比重較大的泥漿以及鉆渣換出，使含砂率逐漸減小，直至穩(wěn)定狀態(tài)并小于4%為止，而且保證孔底沉渣不得超過(guò)30cm。清孔時(shí)壓漿

11、入孔要及時(shí)，以保持孔內(nèi)水頭，避免坍孔。清孔需要認(rèn)真操作，不能用加深孔深的方法來(lái)代替清孔。第一次清孔后，利用自制探孔器對(duì)孔進(jìn)行檢查，確定有無(wú)縮頸情況，然后吊放鋼筋籠。4.7 鋼筋籠的制作、安設(shè)為保證鋼筋籠的質(zhì)量，一般情況下，鋼筋在特設(shè)的預(yù)制場(chǎng)內(nèi)加工成型編號(hào)，根據(jù)施工需要，及時(shí)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)綁扎、整體或分節(jié)吊裝。、鋼筋的加工工藝嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范進(jìn)行。鋼筋搭接接頭在同一斷面不超過(guò)50%且間隔搭接。接頭采用雙面搭接焊，焊縫長(zhǎng)度不小于4d（級(jí)鋼筋）；焊接時(shí)，上下兩段接頭處必須彎折一定角度，使其重心保持同一軸線上，確保鋼筋籠的順直和受力。主筋與加勁箍筋點(diǎn)焊連接，與一般箍筋連接采取點(diǎn)焊和綁扎相結(jié)合的方法，確

12、保鋼筋籠的整體性和穩(wěn)定性。為保證樁身鋼筋砼保護(hù)層厚度符合要求，在骨架主筋外側(cè)四周對(duì)稱(chēng)焊接四組“耳環(huán)筋”，采用斷頭鋼筋（直徑10mm）彎制而成，長(zhǎng)度不小于15cm，高度為5cm。、鋼筋籠就位一般采用16t汽吊整體吊裝安放，如果因?yàn)榈踯?chē)不能進(jìn)入，可利用鉆機(jī)輔以人工分節(jié)吊裝。為保證鋼筋籠在起吊時(shí)不發(fā)生彎曲變形，采取下列措施：吊點(diǎn)位置選擇應(yīng)恰當(dāng)，一般應(yīng)設(shè)于上端第一加勁箍筋處；起吊前視其長(zhǎng)度橫向安設(shè)幾組40mm井字形鋼管，縱向在籠內(nèi)用鐵絲綁扎100mm左右的兩組圓木，接頭處相連不少于50cm，且綁扎牢固，以加強(qiáng)骨架剛度，使其吊放時(shí)不變形，入孔時(shí)邊放邊拆。無(wú)吊車(chē)時(shí)，人工將鋼筋籠抬至孔口，利用鉆機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)吊

13、裝。鋼筋籠在吊裝過(guò)程中，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，使鋼筋籠中心與護(hù)筒十字線中心重合，輕放慢送，若遇阻礙，可徐起徐落和正反旋轉(zhuǎn)使之下放，并隨時(shí)注意觀察孔內(nèi)水位，如發(fā)生異樣，馬上停止，檢查是否坍孔。如分節(jié)吊裝的鋼筋籠，焊接采用雙面搭接焊，焊接時(shí)上下節(jié)位置擺放正確，一人用大夾鉗將對(duì)準(zhǔn)的接頭夾住，一人焊接。完畢后將焊渣清除，再吊裝。有時(shí)為加快施工進(jìn)度，可增加焊機(jī)和人員。、鋼筋籠入孔后，注意控制其籠頂標(biāo)高?？刹捎眉?xì)鉛絲根據(jù)護(hù)筒及籠頂標(biāo)高，在相應(yīng)位置作好標(biāo)記，待標(biāo)記與護(hù)筒頂平齊時(shí)，即表明鋼筋籠到位，可立即進(jìn)行加固。加固時(shí)用鋼絲繩將其吊在2根40mm鋼管上，防止鋼筋籠下沉；并用鋼管做成的撐桿撐牢，并與操作平臺(tái)連成一體，必

14、要時(shí)可焊接在孔口護(hù)筒上，防止鋼筋籠上浮。4.8 導(dǎo)管安裝鋼筋籠安放好以后，立即組織搭設(shè)灌注平臺(tái)，準(zhǔn)備好漏斗及導(dǎo)管安裝工作等。導(dǎo)管采用厚度為5mm的鋼板卷制，直徑為250或300mm，內(nèi)壁光滑圓順，內(nèi)徑一致。一般中間節(jié)長(zhǎng)2m，底節(jié)長(zhǎng)4m，配以1m和0.5m的調(diào)節(jié)段。導(dǎo)管中間設(shè)加強(qiáng)腰帶，法蘭盤(pán)夾橡膠墊連接，底節(jié)導(dǎo)管不設(shè)法蘭盤(pán)，防止?fàn)繏熹摻罨\。導(dǎo)管應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度,使用前應(yīng)試拼、試壓，不漏水。安放時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員必須根據(jù)成孔深度配置導(dǎo)管長(zhǎng)度，并做好安放順序記錄，便于拆除導(dǎo)管時(shí)不致弄錯(cuò)其長(zhǎng)度而導(dǎo)致斷樁。導(dǎo)管連接時(shí)，連接螺栓的螺帽應(yīng)在上，便于拆除，不致延誤時(shí)間。導(dǎo)管口下端距孔底一般為40cm左右。4

15、.9 二次清孔導(dǎo)管安裝完畢后，立即測(cè)量孔底沉渣和泥漿質(zhì)量，如果不符合要求，則應(yīng)馬上進(jìn)行二次清孔。二次清孔采用也采用換漿法。用長(zhǎng)度為0.5m的導(dǎo)管作成的圓筒，一端封閉，另一端用法蘭盤(pán)和導(dǎo)管連接，側(cè)面開(kāi)口，焊接同泥漿泵水帶大小一致的鋼管，并用鐵絲將其與水帶綁扎緊密，避免漏水漏氣。開(kāi)動(dòng)泥漿泵進(jìn)行換漿，直至沉渣厚度及泥漿符合要求后及時(shí)拆除，安放好漏斗，進(jìn)行水下砼灌注。4.10 水下砼灌注、灌注水下砼采用垂直導(dǎo)管法施工。、灌注前應(yīng)再次核查導(dǎo)管下端距孔底尺寸、孔深、孔底沉渣厚度等，符合規(guī)定后才能開(kāi)始灌注。、水下砼采用拌和站集中拌制，罐車(chē)運(yùn)送。拌和站配備js750強(qiáng)制式攪拌機(jī)兩臺(tái)，pld1200電子計(jì)量配料

16、機(jī)兩臺(tái)，拌和站拌合能力為60m3/h，能充分保證水下砼的連續(xù)灌注。粗細(xì)骨料級(jí)配良好，細(xì)骨料采用潔凈的優(yōu)質(zhì)中粗河砂，粗骨料粒徑14cm，使用時(shí)用水沖洗干凈。砼水灰比采用0.55，砂率40%，坍落度1822cm，保證砼具有良好的和易性：流動(dòng)性大、粘聚性好，泌水性小。砼直接由罐車(chē)放送入料斗。為保證砼的質(zhì)量，拌和站設(shè)富有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)職技術(shù)員、試驗(yàn)員和領(lǐng)工員各一名。拌和站出料及現(xiàn)場(chǎng)放料時(shí)必須檢查砼坍落度，確保入孔砼質(zhì)量。、水下砼封底借鑒拔球法的施工經(jīng)驗(yàn)，采用鋼板做的圓盤(pán)，直徑較導(dǎo)管直徑大1cm，上焊20的圓鋼作手柄，封底時(shí)堵住管口，待料斗中的砼裝滿后，用卷?yè)P(yáng)機(jī)或吊車(chē)吊起圓盤(pán)。初始砼的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管在首批砼

17、中的埋深不小于1m，初盤(pán)砼數(shù)量由下式確定，保證封底一次成功。v(d2h1+d2hc)/4說(shuō)明：v首批砼所需數(shù)量(m3)h1井孔砼面達(dá)到hc時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)砼柱所需高度(m)：h1=whw/chw井孔內(nèi)砼面以上泥漿深度(m)w井孔內(nèi)泥漿比重(kn/m3)c砼比重hc灌注首批砼時(shí)所需井孔內(nèi)砼面至孔底的高度(m)hc= h2+ h3h2導(dǎo)管初次埋置深度，h21mh3導(dǎo)管底端至孔底間距，約0.4md井孔直徑(m)；d導(dǎo)管內(nèi)徑(m)由于采用幾輛罐車(chē)輸送砼，一般為45 m3/車(chē)，能保證灌注的連續(xù)性，且采用拔球法施工，所以可將導(dǎo)管底距孔底距離由40cm提高至5080 cm、在灌注過(guò)程中，采用自制測(cè)錘(3.6kg)

18、經(jīng)常探測(cè)井孔內(nèi)砼面位置，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深，控制導(dǎo)管埋入深度在2m6m左右，并確保樁身超灌0.51.0m，保證成樁質(zhì)量。當(dāng)孔內(nèi)砼面接見(jiàn)鋼筋籠時(shí)，為防止鋼筋籠上浮，應(yīng)放慢灌注速度，且保持較深的埋管，當(dāng)砼面升入鋼筋籠m后，應(yīng)減少導(dǎo)管埋入深度。在樁身最后10m砼灌注時(shí)，由于泥漿變濃，且管內(nèi)外壓差減小，砼不易密實(shí)，因此采用提高漏斗和導(dǎo)管高度，增大導(dǎo)管內(nèi)外壓差的辦法施工，提升高度以漏斗底口至泥漿頂面高差不小于4m為宜，提升時(shí)采取吊車(chē)配合進(jìn)行。、水下砼灌注必須連續(xù)不得中斷，要求每小時(shí)灌注高度宜不小于10m，中間任何原因中斷灌注皆不得超過(guò)30min,否則采取補(bǔ)救措施，或重鉆。溫度較高時(shí)砼根據(jù)試驗(yàn)摻入緩凝劑,防

19、止砼過(guò)早初凝。灌注過(guò)程中，做好灌注時(shí)間、混凝土面的深度、灌砼量、導(dǎo)管埋深及導(dǎo)管拆除的施工記錄。我隊(duì)施工的222根鉆孔樁，后來(lái)經(jīng)小應(yīng)變樁檢，其中a類(lèi)樁211根，b類(lèi)樁11根，合格率100，優(yōu)良率95。全面、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、及時(shí)地完成了施工任務(wù)。5 施工體會(huì)、因?yàn)闃痘こ淌侵萍s橋梁工程工期的關(guān)鍵，所以必須重點(diǎn)突出，任務(wù)明確，措施具體，實(shí)現(xiàn)安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效。、選擇恰當(dāng)?shù)氖┕すに嚥坏芗涌焓┕みM(jìn)度，而且能保證施工質(zhì)量。正循環(huán)成孔適用于粘土；粉、細(xì)、中、粗砂等各類(lèi)軟土地層，其成孔速度快、質(zhì)量好。、鉆機(jī)選用國(guó)產(chǎn)泰山15型鉆機(jī)，該機(jī)性能穩(wěn)定可靠，搬運(yùn)安裝方便，起下鉆具靈活方便，該機(jī)除能縱向位移外，還能整機(jī)橫向位移，對(duì)孔方便，大大加快施工進(jìn)度。、施工中運(yùn)用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備。在施工中，泥漿測(cè)定采用上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)的na1型泥漿含砂量計(jì)、nb1型泥漿比重計(jì)、1006型泥漿粘度計(jì)，快速、準(zhǔn)確的測(cè)定了泥漿的指標(biāo)，并以此來(lái)指導(dǎo)施工