正循环回转钻进钻孔灌注桩施工工法-水电十一局.docVIP

正循环回转钻进钻孔灌注桩施工工法 程丙权 赵翠然 严海波 钱莉 一、前言 钻孔灌注桩在我国桥梁桩基施工中是一项应用十分广泛的施工技术，随着经济建设的不断发展，在水利工程及房屋建筑工程中得到了大量的推广和广泛的应用。但由于钻孔灌注桩的施工工序较多，既要保证成孔安全，又要保证成桩质量，必须做好每道工序的工作质量及工序间的衔接。 二、工法特点 本工法施工方便,成本低，施工速度快，成桩质量高。 （1）对施工平台承载力要求较低，钻孔扩孔率低； （2）采用自造泥浆或加少许粘土造浆钻孔成孔，有效降低施工成本； （3）钻进时根据地层情况选择合适的钻进速度，调整合适的泥浆比重，桩孔质量好，孔壁坚实，稳定性好，能避免或减少塌孔现象发生； （4）机械操作简便，施工工序简单，劳动强度低，适用具有粘性性质的地层，同时适用于砾石直径不大于20cm的壤土地层。 三、适用范围 本工法适用于桥梁桩基、水利工程及房屋建筑工程中的基础处理工程施工，适用地层为粘性壤土地层及粘土地层。 四、工艺原理 本工法是采用回转钻机自造泥浆护壁成孔，孔内土体通过钻头切割与搅拌形成泥浆，最终通过泥浆泵正循环排出孔外；钢筋骨架分节制作，汽车吊吊装就位，孔口焊接下放钢筋笼；直升导管法进行水下混凝土浇筑的施工工艺。 五、施工工艺流程及操作要点 （一）工艺流程 施工工艺流程见图1。 （二）操作要点 1、成孔施工 （1）定位放样 根据施工图纸，测量人员采用全站仪测量放点，精确放出各桩的中心位置，同时埋设桩中心的纵向、横向定位标志及护桩，经监理工程师确认无误后方可进行施工，施工中经常进行复测。 （2）护筒埋设 ①护筒采用壁厚4mm钢护筒，内径大于钻头直径100～150mm，在护筒上端开设1个出浆口，规格为40×40cm。 ②护筒高出施工平台10～30cm，底部及周围用粘土回填，分层夯实校正桩位后用细线拉出桩中心十字线，并用红漆标记在护筒上，施工时要经常测量复核其准确性，护筒底标高应高于地下水位标高，护筒埋深根据地下水位、桩径和钻头长度确定，一般约1.5m。 （3）钻机就位 对钻机下部垫层进行夯实后，再搭设施工平台，水平尺找平，钻机就位后必须平整、稳固。每班由工段长或班长检查（测）不少于3次，发现不符合要求的立即纠正。 图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图 （4）泥浆制作 钻孔用泥浆主要采用自造浆，开钻时可在孔内加入适量的粘土并采用低速、慢进造浆，然后正常钻进。在钻进过程中严格控制泥浆参数（见表1），保护孔壁不坍塌、缩径及保证桩的灌注质量。冲洗液循环系统由泥浆池、沉淀池排水槽组成，应满足钻进过程中沉渣、清渣、排浆的要求，并经常进行清理，保持泥浆性能,每班检测不少于3次。沉淀池中的沉渣应及时清理运走，废浆及时抽浆外排，或暂存废浆池。 表1 泥浆的性能指标 钻孔方法 地层情况 泥 浆 性 能 指 标 相对密度 粘度(Pa·s) 含砂率(%) 正循环 一般地层 1.05～1.20 16～22 8～4 易坍地层 1.20～1.45 19～28 8～4 （5）钻进成孔 钻孔灌注桩采用正循环，三翼单腰带刮刀钻头回转钻进成孔，原土造浆护壁，正循环两次清孔工艺。开孔前检查钻头直径是否能达到设计桩径要求，校核桩位、孔口标高及桩孔编号，经检验准确无误后方可开工。钻进时，开始2～5m要轻压慢转，采用低档低速钻进。钻进技术参数为：转速40～70r/min，压力10～20kN，泵量1000～1500L/min。 钻进过程中应注意以下问题： ①钻进过程中每钻进3m要检查一次钻杆的垂直度和转盘的水平度，发现超标及时调整。 ②钻进过程由专人经常测定泥浆的技术参数，及时调配泥浆，黏度大、含砂率高的泥浆及时外排，沉淀池废渣及时挖除。 ③在钻进过程中根据钻进及返浆带渣情况，明确记录地层的地质情况，若遇特殊地层则及时采取措施，整个钻进过程中尽可能避免钻机振动、移位。 ④终孔过程中采取计算钻具长度、机高、机上余尺的方法计算孔深，钻孔完毕后用测绳再次测定实际孔深，确认达到设计深度后方可进行下一步施工。 ⑤钻孔结束后，孔位、孔径、垂直度（倾斜率）可采用自制检孔器检验。检孔器采用外径为基桩钢筋笼直径加35～40mm（但不得大于钻头直径），长度为5倍外径的自制钢筋笼。检验时先用卷扬机吊绳将检孔器吊入孔口，利用孔口护筒侧壁或顶面桩位十字线标记拉两根线绳，观察起吊绳中心十字线交叉中心的距离并作记录。检孔器每下落5m观测数据并记录，依次做全深度检查。 （6）清孔 ①钻孔达到设计深度后，孔深、孔径等检查合格后进行清孔。清孔时应将钻具提离孔底50cm，大泵量清孔。 ②为保证桩的质量，在下入导管后，进行二次清孔，保持孔内泥浆相对密度1.03～1.10，含砂率＜2％，粘度17～20Pa·s，并确保灌注前的孔底沉渣厚度不大于0.2m