河床上冲击钻孔灌注桩施工工法.doc

河床上冲击钻孔灌注桩施工工法 中铁六局北京铁建公司 朱春柏 陈建峰 1 前言 要在有丰富的松散卵石的河床上进行冲击钻孔灌注桩施工，不仅要保证施工质量，而且要满足工期的要求。京承高速公路（三期）潮河桥，为在河床上钻孔施工，需要防止钻孔过程中出现坍孔。我公司开展了技术研究，采取了注浆、浇筑混凝土等一系列措施，取得了成功，不仅保证了工程质量，而且为京承三期的开通作出重要贡献，现总结形成本工法。 2 工法特点 本工法具有以下特点： 1、注浆固化土体埋设护筒，避免护筒根部及周边坍孔。 2、保证了钻机的稳定，不容易出现偏位，减少了纠偏的几率，从而缩短了成孔时间。 3、在护筒和卵石层之间铺一层混凝土，起到了很好的连接作用，保证了护筒的稳定，解决了护筒下卵石的不稳定问题。 3 适用范围 适用于河床为卵石层、漂石层，缺少细骨料，级配差且松散的冲击钻孔桩施工。 4 工艺原理 为避免护筒下及周边卵石的稳定埋，通过铺设混凝土及注浆等方法，有效的连接卵石和护筒，填充空隙，固定上层松软层，硬化深层松散卵石，并对护筒周围进行加固，防止因振动和机械等重物的压力引起坍孔。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种该施是：灌注5.2 施工操作要点 5.2.1挖基坑并底层铺筑混凝土 基坑的大小根据桩径确定，基坑的直径较护筒大1m。 图5.2.1-1 铺筑混凝土工艺流程图 图5.2.1-2 铺筑混凝土剖面图 1、混凝土的强度：根据养护的时间和条件，当开始钻进时，强度达到10Mpa。 2、混凝土的坍落度：较一般普通混凝土减少25%-30%粗骨料，能够渗透到下层卵石中。 3、挖基坑的过程中，基坑底不要被扰动，用人工清理。 5.2.2埋设护筒进行注浆 1、埋设注浆管 图5.2.2 注浆平面布置图 注浆管长度依据卵石层的松散厚度而定，一般比护筒长0.5米。 2、注浆 注浆材料为普通硅酸盐水泥P.O.32.5，掺加10%-25%的粉煤灰，水灰比1：1。 注浆管采用φ32?mm，L=2.5～3.0m，壁厚3.25mm的无缝钢管。前端加工成锥形，以便插打。钻Ф8-10mm溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角)?，间距20cm，尾部1.m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊Ф6环形箍筋，以防打设时端部开裂。H——注浆段长； N——地层空隙率； α——地层填充率； β——损失率。 5.2.3钻机就位 　　安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。　　为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。 5.2.4 钻进施工 1、钻进中泥浆的配制 根据《公路桥涵施工技术规范》，泥浆满足表5.2.4条件。 表5.2.4 泥浆性能指标选择 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（％) 胶体率(％) 酸碱度(pH) 冲击 易坍地层 1.20～1.40 22～30 ≤4 ≥95 8～11 注：①地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限； ②地质状态较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限。 2、钻孔　　钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。清孔　　钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真