沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝

沖擊鉆鉆孔灌注樁

施工工藝流程沖擊鉆適用范圍適用于各類土層的橋梁樁基施工。（單軸極限抗壓強(qiáng)度小于30MPa的巖石稱為軟巖，大于30MPa的巖石稱為硬巖，小于5MPa的巖石稱為極軟巖）沖擊實心錐適用孔徑80~200cm，孔深100m以內(nèi)。由于大路黃河特大橋主墩樁基樁長都為60~70m，超過了旋挖鉆機(jī)能承受的扭矩，所以采用沖擊鉆。設(shè)計要求1.根據(jù)施工場區(qū)的工程地質(zhì)條件和樁基礎(chǔ)設(shè)計情況，本工程鉆孔灌注樁采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆施工、泥漿護(hù)壁成孔、吊車吊放鋼筋籠、導(dǎo)管水下灌注成樁工藝施工。2.鉆孔灌注樁全部設(shè)計為摩擦樁。沖擊鉆成孔灌注樁是用沖擊式鉆孔架懸吊沖擊鉆頭（又稱沖錘）上下往復(fù)沖擊，將土層或巖層破碎成孔，部分碎渣和泥渣擠入孔壁中，大部分成為泥渣，用泥漿循環(huán)帶出成孔，然后再灌注混凝土成樁。利用泥漿泵使泥漿通過鋼絲繩、鉆頭而壓入孔底，攜帶鉆渣，再從孔底經(jīng)過鉆頭與孔壁之間的環(huán)形空間回流至地面的循環(huán)施工工藝流程圖施工工藝流程圖測量定位樁位復(fù)測埋設(shè)護(hù)筒位置、垂直度檢查鉆機(jī)就位水平、對中檢查沖擊成孔孔位、孔徑、孔深、垂直度檢查第一次清孔沉渣、泥漿性能檢查鉆機(jī)移位下一孔吊裝鋼筋籠鋼筋籠制作安放導(dǎo)管第二次清孔沉渣厚度測量水下灌注混凝土提導(dǎo)管起拔護(hù)筒施工準(zhǔn)備一、鉆孔平臺41#、42#墩鉆孔平臺為鋼管樁平臺，墩旁行走部分為L形鋼管樁平臺。鋼管樁平臺由10mm鋼板和分配梁、螺旋鋼管組成。二、開挖泥漿池、沉淀池泥漿池開挖尺寸為：6×4×2m泥漿溜槽為：50×20cm，坡比為：1：0.75.開挖泥漿池、沉淀池并做好防護(hù)測量放點根據(jù)設(shè)計提供的導(dǎo)線點及水準(zhǔn)點用全站儀定位，劃出墩位，再根據(jù)設(shè)計樁位，測放樁心，將每一根樁的中心用油漆標(biāo)識，，然后在中心樁的前后左右設(shè)置護(hù)樁?？孜徽`差應(yīng)符合橋涵驗標(biāo)的要求。埋設(shè)護(hù)筒1、護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm，護(hù)筒的垂直傾斜度不大于1%；

2、護(hù)筒使用12mm以上鋼板制作，其內(nèi)徑應(yīng)大于設(shè)計樁徑400mm，其上部開設(shè)1-2個溢漿孔；護(hù)筒加工時在每1.5m處增設(shè)一道加固筋，保證護(hù)筒受擠壓不變形。

3、護(hù)筒宜埋入河床面以下1m左右，在水中平臺設(shè)置護(hù)筒，可根據(jù)施工最高水位、流速、、沖刷及地質(zhì)條件等因素決定埋深，必要時打入不透水層。作用：保護(hù)孔口、定位導(dǎo)向，維護(hù)泥漿面。埋設(shè)十字護(hù)樁

為了校正護(hù)筒及樁孔中心，在挖護(hù)筒之前采用“+”字交叉法在護(hù)筒以外較穩(wěn)定的部位設(shè)4個定位樁，在護(hù)筒安設(shè)后，以樁位放樣所設(shè)的“十”字形控制樁在護(hù)筒口上用絲線“十”字交叉，在“十”字交叉點掛吊一線錘，自然下放，看是否與樁中心重合一致，以此來校核護(hù)筒的準(zhǔn)確安設(shè)位置。定位樁采用φ20鋼筋，在位于護(hù)筒邊1～2m位置進(jìn)行埋設(shè)（確保不被施工破壞），定位樁頂高于護(hù)筒頂50cm，并用紅油漆標(biāo)識，施工中做好定位樁的保護(hù)工作。鉆機(jī)就位鉆機(jī)安放在枕木上，必須平整、穩(wěn)固，確保施工中不移位、不傾斜；鉆頭或鉆桿中心與護(hù)筒中心誤差不得大于50mm，鉆孔時，孔內(nèi)水位高于護(hù)筒地腳0.5m以上或地下水位以上1.5m～2.0m。鉆機(jī)底座平正，保證鉆桿垂直，鉆機(jī)安裝牢固，機(jī)架不擺動，保證鉆桿和吊繩始終對準(zhǔn)孔心，加強(qiáng)機(jī)械保養(yǎng)維護(hù)，減少鉆機(jī)過程中鉆桿的抖動。為防止大風(fēng)襲擊及其他意外情況的發(fā)生而影響鉆機(jī)的穩(wěn)定，鉆機(jī)頂端采用纜風(fēng)繩對稱拉緊。沖擊鉆機(jī)沖擊式鉆機(jī)是灌注樁基礎(chǔ)施工的一種重要鉆孔機(jī)械，它能適應(yīng)各種不同地質(zhì)情況，特別是卵石層中鉆孔，沖擊式鉆機(jī)較之其它型式鉆機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)。同時，用沖擊式鉆機(jī)造孔，成孔后，孔壁四周形成一層密實的土層，對穩(wěn)定孔壁，提高樁基承載能力，均有一定作用。

目前常用的沖擊鉆機(jī)有CZ系列（如表所示），其所有部件裝在拖車上，包括電動機(jī)、傳動機(jī)、卷揚機(jī)和桅桿等，整體牽引。沖機(jī)鉆孔是利用鉆機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將動力的回轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橥鶑?fù)運動，通過鋼絲繩帶動沖錘上下運動。通過沖錘自由下落的沖擊作用，將卵石或巖石破碎，鉆渣隨泥漿（或用掏渣筒）排出。

沖錘（如圖所示）有各種形狀，但它們的沖刃大多是十字形的。

3PNL-12型泵結(jié)構(gòu)圖1.防護(hù)罩2.泵體3.葉輪4.泵蓋5.密封體6.導(dǎo)管7.泵軸8.托架9.聯(lián)軸器10.電動機(jī)泥漿泵是鉆機(jī)的重要配套產(chǎn)品，用于鉆孔作業(yè)中循環(huán)泥漿。泥漿泵是在鉆孔過程中,將泥漿加壓后攜帶出

井底的巖屑和供給孔底動力鉆具的動力,向孔底輸

送和循環(huán)鉆孔液的往復(fù)泵.

泥漿泵沖擊成孔開錘前，護(hù)筒內(nèi)必須加入足夠的粘土和水，然后邊沖擊邊加粘土造漿，以保證粘土造漿護(hù)壁的可行性。采用鉆孔粘土造漿，成孔過程中要及時加水調(diào)整好泥漿比重，保持在1.1～1.3。在鉆進(jìn)過程中對照地質(zhì)勘探圖紙對鉆孔中所遇到的各種地層采取土樣，地層變化處，至少取一個樣，從沖擊鉆機(jī)撈取的鉆渣中取出樣品，查明土類并填寫地層的分層深度、取樣時間等標(biāo)簽，標(biāo)簽填寫好后裝袋保留。為防止樁位偏移和斜孔，采取以下措施：1、沖擊鉆應(yīng)對準(zhǔn)護(hù)筒中心，要求偏差不大于±50mm，開始低錘（小沖程）密擊，錘高0.4～0.6m，并及時加粘土泥漿護(hù)壁，使孔壁擠壓密實，直至孔深達(dá)護(hù)筒下3～4m后，才加快速度，加大沖程，將錘提高至1.5～2.0m以上，轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊。2、在鉆進(jìn)過程中每1～2m要檢查一次成孔的垂直度。如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，采取措施進(jìn)行糾正。對于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位，應(yīng)采用低錘輕擊、間斷沖擊的辦法穿過，以保持孔形良好。第一次清孔終孔后停止進(jìn)尺，將鉆頭提離孔底200～300mm，保持鉆頭回轉(zhuǎn)和泥漿循環(huán)，泵入比重1.03～1.08的泥漿，把孔內(nèi)泥漿換出，并撈取沉渣，直至達(dá)到設(shè)計要求，泥漿比重在≤1.1，含砂率≤2％，孔底沉渣厚度≤50mm，黏度在17至20s之間，方可提鉆下鋼筋籠，灌注混凝土。泥漿粘度計和泥漿比重計粘度計：1、用途：

適用于現(xiàn)場和實驗室中測量泥漿的粘度，它是由粘度計中流出500mm3的泥漿所需的時間來計算，單位為秒.

2、技術(shù)指標(biāo)：

1.流出管孔直徑5mm，長100mm2.水值15±0.5s3.夾層量杯一端容量500ml，另一端容量200ml4.全部儀器包括附件，泥漿缸等共重2.5kg比重計1、用途：

用于現(xiàn)場或?qū)嶒炇覂?nèi)測量泥漿的重量，單位為g/mm3。

2、特點：

NB－1型泥漿比重計是一個不等臂的天平，它的杠桿刀口擱在可固定安裝在工作臺的座子上，杠桿左側(cè)為有刻度的游碼裝置，移動游碼可在標(biāo)尺上直接讀出泥漿重量。杠桿的平衡可由杠桿頂部的水平泡指標(biāo)。3、技術(shù)指標(biāo)：

1.測量范圍:0.96～3g/cm3

2.測量精度:0.01g/cm3；

3.泥漿杯容量:140cm3

4.儀器尺寸:500(長)×100(寬)×100(高)mm

泥漿指標(biāo)檢測泥漿比重計粘度計終孔驗收樁孔終孔，由施工單位自檢后，會同甲方代表及現(xiàn)場監(jiān)理共同對孔徑、孔深、樁位垂直度及孔底沉渣等各項指標(biāo)，依據(jù)技術(shù)規(guī)范及設(shè)計要求進(jìn)行檢查、驗收，達(dá)到要求即可轉(zhuǎn)入下一道工序。根據(jù)《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（TZ203-2008）及設(shè)計要求，執(zhí)行如下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：1、樁位中心允許偏差不大于100mm;2、孔徑偏差不小于設(shè)計樁徑；3、孔深不小于設(shè)計孔深;4、樁孔垂直度偏差應(yīng)小于1％；5、灌注前孔底沉渣厚度不大于30cm;6、清孔后泥漿密度小于≤1.10，含砂率≤2％，粘度≤17～20S測量孔徑及孔深檢孔器技術(shù)員用測繩測試成孔深度鋼筋籠制安鋼筋籠的分節(jié)長度應(yīng)按照下料單要求下料,鋼筋籠的加強(qiáng)箍筋設(shè)置間距2m一道設(shè)置,主筋附著在加強(qiáng)箍筋外側(cè),主筋與加強(qiáng)箍筋采用點焊連接。每根樁的鋼筋籠分節(jié)編號,同-截面內(nèi)接頭數(shù)量不超過鋼筋總數(shù)量的50%；主筋的接頭采用閃光對焊連接，加勁筋與主筋采用焊接方式進(jìn)行固定，箍筋與主筋采用交錯點焊和綁扎方式進(jìn)行固定；鋼筋籠設(shè)置可滾動式砂漿保護(hù)墊塊,墊塊縱向間距不大于2m,環(huán)向不少于4個,呈梅花形布置；鋼筋籠入孔時，由吊車吊裝。在安裝鋼筋籠時，采用兩點起吊。第一吊點設(shè)在骨架的下部，第二吊點設(shè)在骨架長度的中點到上三分之一點之間，并采取措施對起吊點予以加強(qiáng)，以保證鋼筋籠在起吊時不致變形。吊放鋼筋籠入孔時對準(zhǔn)樁孔中心，保持垂直，輕放、慢放入孔，入孔后應(yīng)徐徐下放，不宜左右旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁擺動碰撞孔壁。若遇阻礙應(yīng)停止下放，查明原因，進(jìn)行處理。嚴(yán)禁高提猛落和強(qiáng)制下放。骨架最上端的定位，必須由測定的孔口標(biāo)高來計算定位筋的長度，為防止鋼筋籠掉籠或在灌注過程中浮動，鋼筋籠中心與設(shè)計樁中心位置對正，反復(fù)核對無誤后再焊接定位于鋼護(hù)筒上，完成鋼筋籠的安裝；鋼筋籠在入孔后，與上部鋼筋連接采用冷擠壓套筒連接，鋼筋籠連接完成，并與護(hù)筒連接定位后，盡快進(jìn)行混凝土灌注，防止塌孔。吊裝鋼筋籠鉆孔樁鋼筋骨架允許偏差和檢驗方法1、鋼筋骨架在承臺底以下長度±100mm，尺量檢查；2、鋼筋骨架直徑±20mm，尺量檢查；3、主筋間距±0.5d，尺量檢查不少于5處；4、加強(qiáng)筋間距±20mm，尺量檢查不少于5處；5、箍筋或螺旋筋間距±20mm，尺量檢查不少于5處；6、鋼筋骨架垂直度1%，吊線尺量檢查。聲測管加工及安裝根據(jù)設(shè)計要求，水中墩樁基均設(shè)置聲測管，每樁布置3根，沿樁周均勻布設(shè)，作為樁基檢測用。聲測管采用無縫鍍鋅鋼管，外徑58mm、壁厚1.2mm，每節(jié)長度9m，用套管絲口接長，底標(biāo)高同樁底一致，高出樁頂50cm。鋼筋籠制作好后，將聲測管布臵在籠內(nèi)側(cè)，與骨架焊接牢固，嚴(yán)禁穿孔，隨骨架一道下至孔內(nèi)。當(dāng)樁基骨架小于樁長較多時，將聲測管按骨架標(biāo)準(zhǔn)加勁箍緊，加固材料為Φ16圓箍，下至孔底后再與上骨架對應(yīng)聲測管絲口連接。下放前須將管底密封，至骨架下放完成后密封管頂，防止漏水和泥漿?；炷凉嘧⒋卜藕娩摻罨\和灌漿導(dǎo)管后，再測量孔底沉渣，若沉渣厚度＞20cm，再進(jìn)行二次清孔，二次清孔合格后，即灌注混凝土成樁?；炷凉嘧?、混凝土水下灌注采用φ300mm導(dǎo)管，導(dǎo)管接頭為絲扣連接，橡膠圈密封，導(dǎo)管使用前做水密封試驗，拼裝好的導(dǎo)管先灌入70%的水，兩端封閉，一端焊輸風(fēng)管接頭，輸入風(fēng)壓力。導(dǎo)管須滾動數(shù)次，經(jīng)過15分鐘不漏水即為合格；2、混凝土灌注前由質(zhì)檢員及實驗員檢查流動性、和易性和坍落度。坍落度應(yīng)嚴(yán)格控制在180～220mm；3、應(yīng)保證足夠的砼初灌量，使導(dǎo)管初灌埋深在1.0m以上,3m以下；4、灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中途停歇時間不超過30分鐘；5、混凝土灌注過程中導(dǎo)管埋深宜控制在2～6m，灌注標(biāo)高控制在比設(shè)計樁頂標(biāo)高高出0.5m