水下混凝土灌注桩冲孔法成桩施工工法.doc

水下混凝土灌注桩冲孔法成桩施工工法 混凝土钻孔灌注桩，因其承载力高、适应性强、造价较低 ，广泛用于路桥、港口、水电及高层建筑等建筑工程中。混凝土灌注桩冲孔法成桩系采用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头（又称冲锤）上下往复冲击，将硬质土或岩层破碎成孔，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣，用掏渣筒掏出或泥浆泵抽浆换浆清孔，然后再灌注混凝土成桩。 一、特点及适用范围 混凝土灌注桩冲孔法成桩的特点是：设备构造简单，适用范围广，操作方便，所成孔壁较坚实、稳定、坍孔少，受施工场地影响小，噪声和振动影响小等，因此被广泛地采用，但存在掏渣及清孔较费工费时，成孔速度较慢，泥浆污染环境，孔底泥渣难以掏尽，使桩的承载力不够稳定等问题。 冲孔法成桩适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层，特别适于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用，对流砂层亦可克服，但对层厚较大的淤泥及淤泥质土则要十分慎重。 二、机具设备 冲孔法成桩的主要设备为冲击钻机，它由简易的钻架、冲锤、卷扬机（带离合器）、转向装置等组成。冲锤有十字、米字、圆型等多种，冲锤和钻架用钢丝绳连接，冲锤直径60～200cm。配套的设备有用于掏渣清孔的泥浆泵、掏渣筒、钢护筒等。 三、施工工艺流程图 场地平整 ↓ 桩位放线 ↓ 探 孔 ← 砌筑泥浆池 ↓ 护筒制作修整 → 埋设钢护筒 ↓ → 钻机就位、校正 ← 桩位复测 ↓ 泥浆循环 → 冲击造孔，掏渣 ↓ 测量孔深、垂直度、直径 →达到终孔条件，清孔← ↓ →安装钢筋笼 ← 钢筋笼制作 ↓ 钢导管试压→ 安装钢导管 ↓ 第二次清孔 ↓← 制作混凝土试件 ← 灌注水下混凝土 ↓ 成桩养护，拆护筒 四、主要施工程序 1、水下混凝土灌注桩冲孔法成桩施工工艺流程是：场地平整→桩位放线→探孔，砌筑或开挖泥浆池→钢护筒制作，埋设钢护筒→冲击钻机就位，孔位校正→冲击造孔，泥浆循环，清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管、清孔→灌注水下混凝土→成桩养护。 2、场地平整 在陆地上施工时，平整桩基范围内的场地，清除杂物、淤泥并压实。在水上施工时，需搭设施工平台。场地为浅水时，可采用筑岛法施工。筑岛的技术要求按照有关规范的规定执行，筑岛面积应能满足钻机大小、泥浆池布置、安装钢筋笼等要求，筑岛的高度应高于最高施工水位0.5～1.0m。场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有动、静荷载。水上平台的设计与施工可按照有关规范的规定执行。 3、造孔 （1）在陆地上施工时，开孔前根据测量放线的桩中心位置及设计的桩径或钢护筒直径的大小进行探孔，宜用人工开挖探孔，挖孔深度不小于3m，确认没有地下管线，然后埋设钢护筒。钢护筒的作用是保护孔口、防止坍方、定位导向。旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。水域护筒设置，应严格注意平面位置、竖向倾斜和两节护筒的连接质量。钢护筒内径宜比桩径大200～400mm，护筒高度宜高出地面0.3 m或水面1.0～2.0m。当钻孔内有承压水时,应高出稳定后的承压水位2.0 m以上。当处于潮水影响地区时，应高于最高施工水位1.5～2.0m，并应采用稳定护筒内水头的措施。护筒埋置深度一般情况下为2～4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，护筒中心与桩中心的平面偏差不大于50mm，护筒的倾斜度偏差小于1%，采用经纬仪纵横向测量检查。 （2）开始冲击前，操作人员要检查冲锤直径是否符合灌注桩直径要求，冲锤的直径可根据桩径和不同岩层中的扩孔系数确定。泥浆池根据现场情况和环境要求可采用砖砌或在地面开挖坑池的方法，泥浆池应设置沉淀池和净浆池，泥浆池的容积根据灌注桩的直径、深度确定，一般情况下不小于60m3。 （3）施工前要先制备泥浆，泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成。在易坍地层施工时，泥浆的性能指标可参照下列数值：相对密度1.20～1.40，粘度22～30Pa·s，含砂率≤4％，胶体率≥95％，失水率≤20ml/30min，酸碱度pH值8～11。如桩基础地层为较好的粘土层，亦可采取自成泥浆护壁，方法是在孔内注满清水，通过冲锤上下冲击使成泥浆护壁。待泥浆池及桩孔内全部储够泥浆后，开始低锤（小冲程）密击，锤高0.4～0.6m。直至孔深达到护筒下3～4m后，才加快速度，加大冲程将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击。在成孔过程要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。 （4）在冲进过程中，进尺快慢根据土质情况来控制，将泥浆的相