泵吸反循环钻孔灌注桩综合项目施工新工法.doc

泵吸反循环钻孔灌注桩施工工法 1 前 言 多年来，尽管中国在桥梁建设方面取得了不少成绩，在深海桩基施工上取得了进步，但深海桩基在不一样程度上还存在不少问题，对成桩稳定性组成极大难题。深海桩基施工是确保跨海大桥顺利建成关键，它为桥梁上部结构施工奠定了良好基础；做好深水桩基工程，是确保跨海大桥正常运行关键前提。我们依据实际施工对深海桩基泵吸反循环施工工法及操作关键点进行整理总结，并编制成海上桩基泵吸反循环施工工法。 2 工法特点 本工法将传统正循环工艺优化成泵吸反循环工艺，经过砂石泵抽吸作用,在钻杆内腔形成 负压,在孔内液柱和大气压作用下, 孔壁和环状空间冲洗液流向孔底,将钻头切削下来钻渣带进钻杆内腔,再经过砂石泵排至 地面沉淀池内;沉淀钻渣后,冲洗液流向孔内,形成反循环。 本工法钻孔效率高，清空时间短，成孔后孔底沉渣少，成桩稳定性高，对环境污染少等特点。 3 适用范围 本工法适适用于含有海洋潮汐影响、常年风浪较大、地质为砂土及粉质黏土、工期要求紧大直径深水灌注桩跨海桥梁桩基施工中。 4 工艺原理 本工法是经过砂石泵抽吸作用,在钻杆内腔形成 负压,在孔内液柱和大气压作用下, 孔壁和环状空间冲洗液流向孔底,将钻头切削下来钻渣带进钻杆内腔,再经过砂石泵排至 地面沉淀池内。沉淀钻渣后,冲洗液流向孔内,形成反循环，成孔后经过一次清孔及二次清孔，最终完成桩基施工。 5 施工工艺步骤及操作关键点 5.1 施工工艺步骤 桩位放样 桩位放样 护筒加工及埋设制作护筒 护筒加工及埋设 制作护筒 制备泥浆桩位复测钻机就位 制备泥浆 桩位复测 钻机就位 泥浆循环、净化钻进、成孔 泥浆循环、净化 钻进、成孔 第一次清孔原材料检验 第一次清孔 原材料检验 成孔验收、下钢筋笼制作钢筋笼 成孔验收、下钢筋笼 制作钢筋笼 导管打压试验下导管 导管打压试验 下导管 第二次清孔 第二次清孔 测混凝土面高度商品混凝土灌注水下混凝土 测混凝土面高度 商品混凝土 灌注水下混凝土 图1 海上桩基泵吸反循环施工工艺步骤框图 5.2操作关键点 5.2.1钢护筒施工 反循环钻机就位前，优异行钢护筒施工。钢护筒采取钢板卷制，依据钻孔桩直径大小和水位深度选择比钻孔桩直径大300mm，壁厚12mm。为了确保钢护筒埋设符合要求必需设置导向架，确保钢护筒垂直度。钢护筒深度确实定依据(人民交通出版社《桥涵》)中计算公式求得。计算公式以下： L=[(h+H)γω－Hγo]÷(γd－γω) 式中：L -- 护筒埋置深度（m） H -- 施工水位至河床表面深度（m） h -- 护筒内水头，即护筒内水位和施工水位之差（m） γω--护筒内泥浆容重(KN/m3) γo--水容重(KN/m3) γd--护筒外河床土饱和容重(KN/m3) 其中γd=（△+e）γo /（1+ e） 在γd式中：△--土粒相对密度，砂土平均取2.65，粘性土取平均取2.70，e--饱和土孔隙比，砂土为0.33~1.0, 粘性土为0.7~0.43，软土为1~2.3。 对于护筒穿过多个不相同土质是，护筒外河床土饱和容重取平均值，即γd=（ΣγidLi/ΣLi） 。 式中γd---多个不一样土平均饱和容重(KN/m3) γid---每种不一样土饱和容重(KN/m3) Li---每种不一样土层厚(m) 图2 钢护筒加工及施打 5.2.2泥浆制备 安装海上泥浆循环池，该工程位置因为海边项目标地质特殊性，依据工程地质勘察汇报显示，该地域粘土层在第5层，深度较深，且以上土层无粘土，所以开孔前需从场外运输粘土做钻孔泥浆护壁材料。本项目海上桩基受潮汐作用影响显著，项目早期钻进过程中数次出现漏浆跑浆情况，因为海水作用，泥浆指标不稳定，所以，本项目针对海水造浆进行专题研究，选择膨润土、CMC、PHP、纯碱、海水专用造浆剂等配制优质泥浆，该泥浆含有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，预防坍孔作用。 图3 开孔前泥浆调试 图4 海水造浆材料 5.2.3钻孔施工 钻机就位后，复测校正，钻头对准钻孔中心，同时使钻机底座水平。开钻时低级位慢速钻进，以确保桩位正确性，在砂土层中应慢速、稠泥浆钻进,经过钻压、转速、泥浆指标等参数调整来控制钻进成孔速度，预防孔斜、缩径、塌孔等现象产生。 (1)开钻时慢速钻进，待钻头全部进入地层后，加速钻进。 (2)钻进过程中，采取纵横十字线控制桩位，钻机工每班、测量组隔天校正桩位、垂直度，确保桩桩位、垂直度满足规范、验标要求。 (3)钻完完成用检孔器检孔，检孔器高度为6m，直径为1.5m。 (4)检验桩孔：钻孔到设计深度后，采取检孔器对钻孔深度、