穿越卵石层、岩层的钻孔灌注桩施工

发布时间：2018-07-01 19:27:59

穿越卵石层、岩层的钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩穿越卵石层、岩层时，钻孔机械采用冲击钻成孔。

1. 施工工艺

1. 1设置护筒

冲击钻成孔护筒采用3mm厚钢护筒，护筒内径比钻头直径大300mm，直径大于1m的护筒在顶端焊加强圆环，在筒身外壁竖向焊加肋筋，护筒埋设采用人工埋设。护筒高出自然地面30cm，护筒外侧回填粘土，分层夯实，以防漏水。

1.2泥浆制备

护壁泥浆采用优质粘土，粘土自然风干后，用手不易掰开捏碎，干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角，用刀切开时，切面光滑，颜色较深，水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，能搓成细长泥条。调制泥浆时，先把粘土加水浸透，人工拌制，冲击钻进时，直接投放粘土，用钻锥冲击制成泥浆，泥浆根据不同的地质情况采用不同性能的指标。对松散层部位，可加入0.1%的CMC（羟基纤维素）或Na2CO3（纯碱），以提高泥浆的粘度等性能指标。

1. 3安装冲击钻机

冲击钻机就位，检查钻机、冲击钻头、掏碴筒、转向装置和打捞装置等设备，冲击钻头的重量按冲孔直径每100mm取100～140kg。

1.4冲击钻进

1.4.1冲击锤中心对准护筒中心，开始时低锤密击，锤高0.5m左右，及时加片石、砂砾石和粘土泥浆护壁，孔壁挤压密实，孔深达到护筒底下3～4m深后，加快速度，将锤高提高到1.5～2.0m，转入正常冲击，随时测定和控制泥浆比重。

1.4.2遇岩层表面不平或倾斜时，抛入20～30cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击，使成一紧密平台后，再进行正常冲击

1.4.3在砾卵石、岩层正常钻进中，泥浆比重1.3左右，当遇到坚硬层时，泥浆比重可降到1.2左右，减少粘锤阻力。在冲击钻进阶段保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上，同时孔内水位大于地下水位1m以上。

1. 5清除沉碴

开孔阶段，孔深不足3～4m时，先不掏碴，尽量使钻碴挤入孔壁。正常每钻进0.5～1.0m掏碴一次，在卵石层进尺5cm左右时，及时掏碴，减少钻头重复破碎现象。每次掏碴后及时向孔内补充泥浆或粘土，保持孔内水位稳定。

1. 6移走钻机

当钻孔达到设计深度后，移走钻机到下一孔位。

1. 7测定孔壁

钻孔一次完成，遇有事故，立即处理。钻孔达到设计深度并清孔后，利用声波孔位测定仪对孔位、孔径、孔形、竖直度进行检查，检查结果必须满足设计要求及规范规定。并在浇筑前检查泥浆沉淀厚度，填写检查证，报监理审批。

1. 8钢筋笼加工及放入孔中

钢筋的种类、钢号、直径等均符合设计规定。钢筋加工采取分段现场预制，现场吊拼连接的施工方法。钢筋与钢筋的连接采用挤压接头方法连接。

钢筋成型采用“箍筋成型法”施工。即先在箍筋圈上标出主筋位置，然后在工作台上放好主筋长度范围内的全部箍筋圈，将两根主筋伸入箍筋圈内，焊成骨架。

钢筋连接时在同一截面内的钢筋接头数量不多于主筋总根数的50%，两个接头间的距离满足规范要求。钢筋笼骨架加工中严格保证钢筋的间距，主筋顺直，与受力线一致。

钢筋笼在起吊安装中采取加固措施。并在钢筋笼四周焊接定位钢筋的办法形成保护层，就位后，上部与护筒连接，防止浮笼或掉笼。

1. 9插入导管

水下灌注混凝土采用导管法灌注。粗骨料选用碎石，最大直径不大于40mm，采用直径300mm导管灌注，导管分节安装，法兰连接，适当配节，中间设置止水垫，使用前先进行水密、承压和接头抗拉等试验，保证导管不漏水。

1. 10第二次处理孔底沉碴

清孔使用出渣筒清除井底沉淀物.清孔时保持钻孔内的水位高出地下水位1.5～2.0m 以防止坍孔。在浇筑混凝土前，用空压机风管对孔底进行二次扰动清孔，减少泥浆的沉淀物。孔底泥浆沉淀量厚度不大于设计规定。

1. 11水下灌注混凝土，拔出导管

首批灌注混凝土的数量以超过计算满足导管初次埋深（大于等于1米）和填充导管底部间隙的需要。灌注水下混凝土连续进行，孔中的水位保持稳定，并保持混凝土拌合物要有良好的和易性，在运输和灌注过程中无明显离析、泌水。在灌注过程中，经常探测井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管的埋深，按规范要求，控制在2m～6m范围内。混凝土面接近骨架时，使导管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，减少混凝土的冲击力。混凝土进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有一定埋深，在灌注过程中，将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染农田及河流，灌注的桩顶标高要比设计高出1.0m。

1. 12冲击钻施工工艺注意事项

1.12.1控制钢丝绳放松量，勤放少放，防止钢丝绳放松过多减少冲程，放松过少则不能有效冲击。

1.12.2钻进过程中，保证泥浆补给，保持孔内浆面稳定。

1.12.3控制冲程高度，以免扰动孔壁而引起坍孔、扩孔或卡钻事故。

1.12.4经常检查钢丝磨损情况情况、卡扣松紧程度、转向装置是否灵活，避免突然掉钻。

1.12.5每次掏碴后或因其他原因停钻后，再次开钻时，由低冲程逐渐加大到正常冲程。

1.12.6在卵石层钻进选用带侧刃的大刃脚一字形冲击钻头，钻头重量要大，冲程要高，钻进时适时向孔内投入粘土，增加孔壁的胶结性，减少流失量。

2. 冲击钻成孔灌注桩常遇的问题、原因及处理方法

常遇的问题	原因	处理方法
钻孔偏斜	1．钻进过程中遇到探头石	回填碎石，将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石钻进。
钻孔偏斜	2．钻进过程中遇到基岩	遇基岩时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程钻进。
冲击钻头被卡，提不起来	1．钻孔不圆，钻头被狭窄部位卡住。	孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转至孔径较大方向提起钻头。
	2．冲击钻头在孔内遇到大的探头石	钻头上下活动，脱离卡位。
	3．石块落在钻头与孔壁之间	钻头上下活动，让石块落下。
	4．未及时补焊钻头，钻孔直径逐渐变小，钻头入孔冲击被卡。	及时修补冲击钻头基岩孔径变小，严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔径。
	5．上部孔壁坍落物卡住钻头。	用打捞活套或打捞钩助提。。
钻头脱落	大绳在转向装置联结处磨断等情况下脱落。	用打捞活套打捞，用打捞钩打捞，用冲抓锥来抓取。
孔壁坍塌	1．冲击钻头或掏碴筒倾倒撞击孔壁。	探明坍塌位置，将砂和粘土混合物回填到坍孔密实后再重新冲孔。
	2．泥浆比重偏低，起不到护壁作用。	按不同地层土质采用不同的泥浆比重。
	3．遇流砂、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快。	严重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后，采用低速重新钻进。