京承高速怀河大桥桩基卵砾层旋挖站施工工艺控制.doc

京承高速怀河大桥桩基卵砾层旋挖站施工工艺控制摘要：钻孔灌注桩施工工艺已经十分成熟，本文重点介绍了悬挖钻机在卵砾层中的施工工艺重点介绍。 关键词：悬挖钻机 卵砾层 钻孔 商品砼 灌注 1 工程概述 怀河大桥上部设计为11-30m简支T梁；斜梁角度为60度；全桥宽35m，分为左右两幅。单幅下部结构采用双柱式墩，单墩分离式承台，桩基础，桥台为肋板式扩大基础。桩基直径为ф1.2m；桩长为25m；怀河大桥的地质情况为：①层:33.7～26.7，卵石、圆砾；②层：26.7~22.3，细中砂；③层：22.3~13.3，卵石、圆砾；④层：13.3~7.0，亚粘土；⑤层：7.0~4.4，卵石、圆砾；⑥层：4.4~-4.3，亚粘土；⑦层：-4.3~-6.5，卵石、圆砾。 2 施工工序 2.1 首先用全站仪利用极坐标法定出桩位中心，并在中心桩附近适当位置的纵横方向上各设置两排保护桩。 2.2 埋设钢护筒， 配制钻孔泥浆。护筒外围采用粘性土夯实，防止地表水渗漏，埋设完毕后测量护筒顶标高，作为控制钻孔深度的依据。旋挖钻机采用优质化学泥浆护壁，主要材料为：膨润土粉、纯碱（碳酸钠）、水。配合比可根据试桩时调整的配合比来进行配比。 配制程序：水→膨润土粉→碳酸钠 然后钻进施工，钻进过程中及时向孔内补充泥浆，泥浆面确保低于原地面约20cm左右，并注意每隔10分钟检测一次泥浆的各项指标，如泥浆有损耗、漏失或指标不符合要求时，及时补充合格泥浆。钻进至砂层时适当调整泥浆配比，增强泥浆的附着能力；调整钻头钻进速度，穿越砂层地质时，宜缓慢、匀速；减小泥浆流对孔壁的冲刷作用。以维护孔壁稳定，最大限度防止坍孔，减少钻头的磨损。钻头直径要经常检查。 2.3 桩孔钻至设计标高后，用探孔器检查成孔的孔径、孔深和倾斜度。然后采用换浆法清孔；清孔符合要求后，把检测合格的钢筋笼用炮车运至桩位旁。并人工配合一台25T吊车吊放钢筋笼，钢筋笼采用整节安装。钢筋笼总重量为2.416T，经计算25T吊车完全可以满足钢筋笼的吊装施工。钢筋笼顶部通过钢筋与护筒口焊接相连，以预防钢筋笼在砼灌注过程中上浮。 2.4 灌注混凝土采用水下导管法。导管上口接2.3m3左右的料斗，每根桩需要29m3砼，首盘料经计算为2.2m3砼。用砼搅拌运输车配合汽车吊、吊斗灌注，作业要连续紧凑进行，经常探测孔内混凝土面的高度，及时调整导管的埋深。成桩后人工凿除桩头松散混凝土，并用无破损检验法检测钻孔桩的成桩质量。 2.5 桩基施工过程中所产生的泥浆及挖出的弃土要用汽车运走，以免污染环境。 3 施工工艺 旋挖钻成孔施工工艺，其成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的侧边和底部，镶焊切削刀具，受到伸缩钻杆旋转驱动的作用，对挖掘土层进行旋转切削，并将切削后的土渣装进钻斗，然后将孔外卸土提出，照此循环形成桩孔。旋挖钻成孔施工的程控速度快、扭距大，而且不会产生较大的振动和噪音；但也有不足之处，如果粘性较大的粘土和淤泥土层采用这种方法施工，会增大回转阻力，降低钻进效率，而且极易糊钻。砂卵砾石层、硬土、砂性土、软―中硬基岩、粉土和填土等地层的施工如果采用这种施工工艺，则可避免产生过多的桩孔沉渣，而且孔壁泥皮薄，桩侧摩阻力发挥好。 抓岩式、圆锥底（锅底）式、多刃切削式等几种旋挖钻斗都是施工中常用的施工机械，主要采用干作业成孔灌注、泥浆护壁成孔灌注两种施工方法。其中，前者系采用套管跟进干式旋挖成孔，拔套管和混凝土灌注应该同时进行，工艺流程比较顺利，且易于操控。相较于前者，泥浆护壁旋挖成孔灌注工艺方法则稍显复杂，操作起来也不方便。 全液压旋挖钻机整机具有高度的自动化性能，主要根据其指示灯操控钻机的钻孔中心和水平、垂直度，而且控制室也配备了钻进深度指示仪。全液压旋挖钻机的工作效率较高，所以施工前必须妥善安排各施工环节的施工活动，做好调配工作，以连续、顺利地完成工艺流程。此外，还要按照旋挖成孔的成孔原理和每一道工艺流程，重点控制关键程序的施工活动。 3.1 旋挖成孔（泥浆护壁）灌注桩施工工艺流程（略） 3.2 钻斗升降速度 循环钻孔和旋挖成孔在成孔原理上存在很大的差别。前者是依靠泥浆循环护壁，使泥浆携带渣沉淀在地表而实现的；而后者则是利用钻斗挖装岩土并将其提升卸到地表，护壁采用稳定液或套筒。稳定液护壁情况下，钻斗抬升或下降引起浆水运动，会冲刷孔壁或粘附在孔壁上，便成为了问题的关键点。根据水动力学概念可以分析出，边界层的边壁出现大幅度的变形，造成能量耗损，如果这种变形得不到及时的改善，也就是不能改变钻斗的形状和大小，就应该对钻斗升降的速度进行控制。通过砂层时，因为施工中的泥浆极易被污染而增大了含砂率，无法顺利控制泥浆指标，为了避免塌孔问题的出现，钻进