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京沪高铁泗河特大桥桩基冲击钻和旋挖钻施工指导
京沪高铁泗河特大桥根据地质柱状图提供的地质情况,桩基采用冲击钻和
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旋挖钻施工,泥浆护壁,孔口埋设钢护筒,清孔采取二次清孔方案。导管法灌注
水下混凝土,辅以吊车配合,边灌注边拔导管。桩基施工方法和施工工艺如下:
一、场地平整(筑岛围堰)
施工前清除桩位处杂物,平整场地。如桩位位于淤泥或软土层时,适当处
理,位于浅水中时,采取围堰筑岛的方法形成平台,平台的面积按钻孔方法、
钻机的大小确定。
二、泥浆池的准备
泥浆由粘土和水拌和而成,其比重比水大,故对孔壁能增大静水压力,并
在孔壁形成一层泥皮,隔断孔内外水流,保护孔壁防止塌孔。选择粘土时应尽
量就地取材,并经野外鉴定,具有下列特征:
(1)自然风干后,用手不易掰开捏碎。
(2)干土破碎时,端面有尖锐的棱角。
(3)用刀切开时,切面光滑,颜色较深。
(4)浸湿后有滑腻感,加水和成泥膏后容易搓成小于 1mm 的细长条。用手
指捻,感觉砂粒不多。
三、放桩位、埋护筒
本大桥护筒均采用钢护筒,利用全站仪定出桩位,采用挖埋及震动下沉相
结合的方法埋设钢护筒。埋设护筒前放好骑马桩,并注意保护,以便能够随时
检查护筒及桩位的位置等数据。根据桩的直径和规范要求及施工方便护筒内径
比桩径大20cm,上下正直。施工河滩上的桩基时,护筒埋在较坚硬密实的土层
中至少 0.5M;埋设护筒时,护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心,其偏差
不得大于 5 厘米;并严格保持护筒的竖直位置。护筒高出地面 0.3M 以上,护筒
四周用粘土夯实。护筒埋设完成后,将钻机底部处夯实,使钻机置于坚实的土
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层上,钻机就位后钻头准确对准桩位。
四、钻机施工工序
4.1 冲击钻孔主要工序及注意事项
4.1.1 冲击钻孔,为防止冲击震动使相邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的
砼凝固,应待邻孔砼灌注完毕,一般经 24 小时(或强度达到 2.5MPa)后,方
可开钻,并采用对角施钻。
4.1.2 开孔阶段:
用十字形钻头钻孔时,开孔前应在孔内多放一些粘土,并加适量粒径不大
于 15CM 的片石,顶部抛平,用低冲程冲砸(简易钻机冲程 0.5~1.0M),泥浆
比重 1.4-1.6左右,钻进 0.5M~1.0M,再回填粘土(如地表为砂土,第二次宜
回填 1:1 的粘土和碎石;如为软土和粉砂,即回填粘土和粒径不大于 15CM 的
片石。)继续以低冲程冲砸。如此反复两三次,必要时多重复几次。
若使用一字形和管形钻头,钻孔前,宜先注入泥浆。
4.1.3 升降钻头时须平稳,钻头提出井口时要防止撞碰护筒、孔壁、挂
钩和护筒底部。
4.1.4 钻孔作业分班连续进行,经常对钻孔泥浆进行试验,不符合要求
时随时改正,经常注意土层变化,在土层变化处均应取渣,判明土层,并填入
记录中,与地质图核对。
冲击钻机使用实心钻头时,孔底泥浆比重不宜大于:砂粘土1.3;大漂石、
卵石 1.4;岩石1.2。
4.1.5 如发现有失水现象,护筒内水位缓慢下降,应补水投粘土。如泥
浆太稠,进行缓慢时,应抽碴换浆。开孔时,为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁,
一般不抽碴。待冲砸至护筒下 3-4M 时 (钻头顶在护筒下超过1M 时),方可加高
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冲程正常冲进。4-5M 后,方可勤抽碴。钻进时随时注意,保持孔位正确。
4.1.6 钻孔时要查看钢丝绳回弹和回转情况,耳听冲击声音,借以判断
孔底情况。要掌握少松绳的原则,松多了会减低冲程,过于松少了犹如落空锤,
损坏机具。松软地层时,一般每次松绳 5-8CM,均匀坚硬土层 3-5CM。
4.1.7 冲击过程中,勤抽渣,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转向装置
是否灵活,预防发生安全质量
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