反循環(huán)沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝方法

反循環(huán)沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝方法沖擊鉆鉆孔灌注樁適用條件：地質(zhì)范圍較廣土層、漂石孤石、強(qiáng)弱風(fēng)化巖層等均可，需場(chǎng)地平整、水電通暢等。一、施工流程施工流程圖如下：場(chǎng)地處理場(chǎng)地處理現(xiàn)場(chǎng)檢查樁位放樣埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆進(jìn)制作護(hù)筒首次清孔吊入探孔器、鋼筋籠安設(shè)導(dǎo)管、二次清孔混凝土運(yùn)輸灌注水下混凝土拔除護(hù)筒鉆機(jī)移位破樁頭混凝土拌制抗拉、水密試驗(yàn)試塊檢測(cè)樁檢試塊留樣鉆進(jìn)記錄沖擊鉆鉆孔樁施工工藝框圖二、施工方法1、測(cè)量放樣：放樣前先進(jìn)行場(chǎng)地平整，測(cè)量組根據(jù)樁基坐標(biāo)放樣圖用全站儀放出樁基中心樁，設(shè)立護(hù)樁，校核無誤且經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可開鉆。在成樁過程中由測(cè)量組多次進(jìn)行復(fù)測(cè)、監(jiān)控，以保證成樁后樁基礎(chǔ)的位置滿足施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。2、護(hù)筒制作與安放護(hù)筒采用厚度為10mm的A3鋼板卷制而成，內(nèi)徑比樁徑大20cm，高度為2.5m一節(jié)，挖坑埋設(shè)，并在護(hù)筒周圍對(duì)稱、均勻地回填粘土，并分層夯實(shí)，埋置深度不小于2m。嚴(yán)格控制護(hù)筒的位置和垂直度，護(hù)筒頂面高出地面30cm或高出施工時(shí)的河水位1m以上，以防止雜物、地面水流入井孔內(nèi)。3、造漿泥漿是粘土和水的拌和物，由于其比重大，凈水壓力大，作用在井孔壁形成一層泥皮，阻隔孔隙水滲流，保護(hù)孔壁免于坍塌，同時(shí)，泥漿還起懸浮鉆渣的作用，使鉆進(jìn)正常進(jìn)行。在適當(dāng)位置開挖沉淀池、泥漿池以及到各孔位的泥漿槽，鉆碴在沉淀池沉淀后挖出并棄運(yùn)，防止泥漿流入農(nóng)田、水渠和河道。在鉆進(jìn)過程中不斷用試驗(yàn)儀器對(duì)泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)泥漿性能和地層情況及時(shí)調(diào)整泥漿的濃度，必要時(shí)添加外加劑。泥漿的性能指標(biāo)見下表。泥漿性能指標(biāo)表鉆孔方法地層情況泥漿性能指標(biāo)相對(duì)密度粘度(Pa·s)含砂率(％)膠體率(％)失水率(ml／30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(Pa)酸堿度(pH)沖擊易坍地層1.20～1.4022～30≤4≥95≤20≤33～58～114、鉆進(jìn)成孔(1)鉆機(jī)就位：首先用石棉線通過護(hù)筒的直徑方向交叉定出樁孔中心，利用護(hù)樁檢查樁孔的中心位置是否正確，然后調(diào)整鉆架，使鉆架上的起吊滑輪線、沖擊錐中心和樁孔中心三者在同一鉛垂線上，其偏差不得大于20mm。鉆機(jī)精確就位后，固定好鉆機(jī)，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)吊起沖擊錐，把沖擊錐徐徐放進(jìn)護(hù)筒中準(zhǔn)備沖擊鉆進(jìn)，沖孔之前，對(duì)主要機(jī)具及配套設(shè)備需進(jìn)行檢查、維修。(2)沖孔前，需經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方可開鉆。施工人員必須熟悉施工設(shè)計(jì)圖紙所提供的地質(zhì)、水文資料，以供對(duì)不同地層選用不同的鉆頭、沖程及適當(dāng)?shù)哪酀{比重。鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常注意土層變化，在土層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判斷土層，記入施工記錄表中，并與地質(zhì)柱狀圖土層核對(duì)，是否滿足承載力要求，作為終孔時(shí)的重要依據(jù)。(3)鉆進(jìn)，鉆機(jī)安裝就位后，底座和頂端要平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移和沉陷。初鉆時(shí)進(jìn)尺適當(dāng)控制，采用小沖程，使最初成孔豎直、圓順，防止孔位偏心、孔口坍塌。進(jìn)入正常鉆進(jìn)后，采用4-5m中、大沖程，但最大沖程不超過6m。鉆進(jìn)過程中及時(shí)排渣，并保持泥漿的密度和粘度。同時(shí)經(jīng)常注意地層的變化，在地層的變化處均應(yīng)撈取渣樣，判斷地質(zhì)的類型，填入記錄表中，并與設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)剖面圖相對(duì)照。如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的入巖深度，及時(shí)上報(bào)監(jiān)理工程師，申請(qǐng)加長(zhǎng)入巖深度，或者與地質(zhì)報(bào)告不相符，及時(shí)上報(bào)監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)單位，鉆渣渣樣均編號(hào)保存，以便分析備查。鉆孔作業(yè)要連續(xù)進(jìn)行，不得間斷，因故必須停鉆時(shí)，孔口應(yīng)加蓋，并嚴(yán)禁把沖擊錐留在孔內(nèi)，以防埋鉆。5、沖擊鉆鉆進(jìn)注意事項(xiàng)(1)沖程要根據(jù)地層土質(zhì)情況來定，一般在通過厚的土層時(shí)，用高沖程，通過松散、砂礫石土層時(shí)，用中沖程，在易坍塌或流砂地段用小沖程。沖程過高，對(duì)孔底擾動(dòng)大，易引起塌孔，沖程過小，則鉆進(jìn)速度較慢。為正確提升沖擊錐的沖程，須在鋼絲繩上進(jìn)行標(biāo)志。(2)通過漂石或巖層時(shí)，如孔底表面不平整，須先投入小片石將表面墊平，再用十字型沖擊錐進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)，防止產(chǎn)生斜孔、坍孔故障。(3)要注意均勻放松鋼絲繩的長(zhǎng)度，否則松繩過少，形成“打空錘”，使鉆機(jī)、鉆架、鋼絲繩受到較大意外沖擊荷載，遭受損害。松繩過多，容易引起鋼絲繩糾纏事故。(4)經(jīng)常檢查泥漿的濃度及排渣情況。泥漿太濃，將吸收大量的沖擊能，并妨礙沖擊錐的轉(zhuǎn)動(dòng)，使沖擊進(jìn)尺明顯下降，或形成梅花孔、偏孔。(5)沖擊錐起吊時(shí)要平穩(wěn)，避免沖撞護(hù)筒和孔壁，進(jìn)出孔口時(shí)，嚴(yán)禁孔口附近站人，防止發(fā)生撞人事故。(6)按照設(shè)計(jì)圖紙要求，經(jīng)常撈取渣樣，判斷地質(zhì)情況并與圖紙對(duì)照，做好鉆孔進(jìn)尺和地質(zhì)情況記錄，留存影像資料，如不符及時(shí)上報(bào)。6、終孔檢查鉆孔達(dá)到要求深度后，對(duì)孔深、孔位、孔徑、孔形和傾斜度進(jìn)行檢查，并將檢查結(jié)果填入終孔檢查表。確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，立即填寫終孔檢查證書，并經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)，方可進(jìn)行孔底清理和灌注水下混凝土的準(zhǔn)備工作。孔徑、孔形和傾斜度采用檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測(cè)。7、清孔(1)鉆孔達(dá)到圖紙規(guī)定深度或根據(jù)樁基終孔原則經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)同意終孔后立即進(jìn)行清孔。清孔采用換漿法，用換漿法清孔不需另加機(jī)具，且孔內(nèi)仍為泥漿護(hù)壁，不易塌孔，但容易造成清孔不徹底，應(yīng)特別注意，一定要保證清孔時(shí)間及清孔質(zhì)量，避免出現(xiàn)缺陷樁。(2)不得用加深孔深來代替清孔。(3)二次清孔后進(jìn)行灌注水下混凝土。鋼筋籠下放完畢，須進(jìn)行二次清孔，當(dāng)泥漿濃度、含沙率及沉渣厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求后，并經(jīng)監(jiān)理同意，可以進(jìn)行灌注水下混凝土。清孔后，從孔底提取的泥漿指標(biāo)要符合規(guī)范要求，即相對(duì)密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：<2％；膠體率：>98％。在灌注水下混凝土前，孔底沉淀物厚度不超過設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定值，提前做好灌注水下混凝土準(zhǔn)備工作，縮短清孔至灌注水下混凝土間隔時(shí)間。8、鋼筋籠的制作及安裝(1)鋼筋籠主筋為Ⅱ級(jí)，焊條按照規(guī)范采用，焊縫必須飽滿、均勻。接頭采用雙面焊，搭接長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑，相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開，同一截面接頭不應(yīng)超過50%。當(dāng)采用搭接焊時(shí)，要注意保持兩連接鋼筋軸心在一條直線上。(2)制作鋼筋籠的同時(shí)，依照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)樁徑小于等于1.8m時(shí)，均勻布置三根聲測(cè)管，樁徑大于1.8m時(shí)，均勻布置四根聲測(cè)管φ57mm檢測(cè)管。底節(jié)鋼筋籠上的檢測(cè)管下口封好并與主筋底齊平，檢測(cè)管必須牢固的固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。鋼筋籠接好后立即用套頭接好檢測(cè)管，保證嚴(yán)密不漏水，檢測(cè)管上口比設(shè)計(jì)樁頂高50cm，裝好后上口灌滿水并用塞子堵嚴(yán)實(shí)。(3)骨架外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊，其間距豎向?yàn)?m，橫向圓周不得少于4處。(4)鋼筋籠制作完畢，經(jīng)監(jiān)理檢查合格后，方可下放到樁孔內(nèi)。下放鋼筋籠時(shí)，控制鋼筋籠中心位置與孔中心一致，可用浮漂法進(jìn)行對(duì)中。鋼筋籠標(biāo)高嚴(yán)格控制，底面高程允許誤差±5cm，頂端高程允許誤差+2cm。(5)鋼筋籠吊裝利用汽車起重機(jī)進(jìn)行，為保證骨架起吊時(shí)不變形，擬采用兩點(diǎn)吊：第一點(diǎn)設(shè)在骨架的上部，第二點(diǎn)設(shè)在骨架長(zhǎng)度的中點(diǎn)到下三分之一間。在安裝過程中，邊下鋼筋籠邊拆除內(nèi)部支撐。(6)鋼筋籠就位后，及時(shí)固定，保證鋼筋骨架中心位置符合設(shè)計(jì)要求。(7)孔徑、孔形和傾斜度宜采用專用儀器測(cè)定，當(dāng)缺乏專用儀器時(shí)，可采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm，長(zhǎng)度為4-6倍外徑的鋼筋籠檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測(cè)。9、導(dǎo)管設(shè)立導(dǎo)管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管，每節(jié)3m，底節(jié)4m，配2節(jié)1m，2節(jié)1.5m的短管，用以調(diào)節(jié)導(dǎo)管的長(zhǎng)度及漏斗的高度。導(dǎo)管的連接采用絲扣式。并在二法蘭盤之間墊有4-5mm厚的橡膠止水墊圈。在導(dǎo)管使用前，首先檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內(nèi)壁是否光滑圓順，接頭是否嚴(yán)密，進(jìn)行抗拉力和防滲漏試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可使用。安放時(shí)導(dǎo)管底至孔底的距離為400mm。10、灌注水下混凝土(1)灌注混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，在澆注前，應(yīng)再次探測(cè)孔底沉淀物厚度，如果沉淀超標(biāo)，要繼續(xù)進(jìn)行清孔，清孔采用噴射清孔法，對(duì)孔底高壓射水（泥漿），使沉渣懸浮，然后立即灌注首批混凝土。(2)混凝土拌和物要具有良好的和易性、流動(dòng)性、流動(dòng)性保持能力和較小的泌水率?；炷脸跄龝r(shí)間要控制在3-6h，塌落度要控制在18-22cm，由試驗(yàn)確定可適當(dāng)加入一些粉煤灰及緩凝減水劑。水下混凝土的灌注要一次完成，中間不能停頓。(3)首灌量的確定：采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土，進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的第一批混凝土能否完全排除導(dǎo)管內(nèi)的水或泥漿，并使導(dǎo)管底部埋入混凝土內(nèi)一定深度（首次埋管深度≥1m），是順利灌注水下混凝土的關(guān)鍵，首灌量按下式確定：V≥πD2h/4+πd2Hd/4V---首灌量（m3）；D---樁孔直徑（m）；h---導(dǎo)管埋深（m）；d---導(dǎo)管的直徑（m）；Hd---導(dǎo)管內(nèi)混凝土所必須保持的最小高度（m），根據(jù)下式計(jì)算：Hd=γwHw/γdγw---水容重（kg/m3）；Hw---水深（m）；γd---混凝土容重（kg/m3）。(4)灌注首批混凝土?xí)r，堵板提起后孔內(nèi)有相應(yīng)數(shù)量的泥漿翻起并外溢，導(dǎo)管內(nèi)無泥水溢出。證明混凝土灌入孔底后，可連續(xù)不斷地灌注混凝土。(5)灌注開始后，要連續(xù)緊湊地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)的混凝土不滿時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐地灌入，防止在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓空氣囊，壓漏導(dǎo)管。(6)在澆注過程中，保持孔內(nèi)水頭，防止塌孔，并保持導(dǎo)管的埋置深度在2～6米范圍。(7)防止鋼筋籠上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時(shí)，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)正常灌注速度。(8)在灌注將近結(jié)束時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度減少，壓力差減少，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大，在混凝土頂升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏去部分沉淀土，使?jié)仓ぷ黜樌M(jìn)行。拔除最后一段導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉