冲孔灌注桩施工工艺.doc

冲孔灌注桩在厦门西客站工程中的应用厦门西站房项目部孙大朋摘要厦门西站房基础采用灌注桩基础在施工过程中既要穿过土层又要穿过部分风化岩层局部区域有的还要穿过孤石地质条件比较复杂施工难度大各种类型的桩机在本工程中都有应用本文主要介绍冲击成孔灌注桩的施工工艺施工中常见问题及处理方法关键词冲孔灌注桩泥浆比重质量控制工程概况厦门西客站位于厦门市集美区后溪镇岩内村本工程桩基础主要包括站房刚架桥和雨棚三部分站房部分共计根桩桩径主要以为主个别工程桩桩长按进入微分化刚架桥部分共计根桩桩径设计为和持力层为弱风化要求进入弱风化以上雨棚部分共计根桩设计桩径由于静载实验与设计存在偏差此部分桩拟改为预应力管桩根据工程地址勘察资料场地地层由上往下依次为素填土层耕植土粉质粘土粗砂粉质粘土残积砂质粘性土全风化花岗岩砂砾状强风化花岗岩微风化花岗岩桩基施工机械选择由于工程桩局部需要穿过孤石进入微分化花岗岩层在这种具有孤石和岩层的特殊地质条件下其它类型的钻机在遇到这种地质时根本无法钻进经过前期桩机的选用和对比最终我们选用了冲击钻机来进行施工这种钻机可以把爆破后炸碎的孤石进一步击碎成一粒粒左右的碎石并随泥浆浮出孔外还可以穿过岩层故在本工程中我们选择冲击钻机来进行施工冲击成孔灌注桩施工工艺施工准备首先利用推土机进行场地平整利用挖掘机把部分场地挖至设计要求标高设备进场后进行安装调试并根据现场施工条件确定打桩顺序挖泥浆池泥浆池应挖在桩位附近没有工程桩的区域内由项目管理人员统一安排开挖以免给桩机移位造成麻烦一桩必须挖两池循环池和沉淀池泥浆池周围用钢管做防护测量放样根据设计坐标点做好测量控制网按平面放线定位根据图纸放出桩的桩位然后在设计桩位处撒白灰并打一有明显标志的小木桩要求桩基础轴线控制在以内并且在打桩过程中要经常复核避免因土质挤压发生位移而造成桩位的不准确由于本工程施工场面比较大在施工过程中很容易造成土质挤压而影响桩位的准确性故在本工程中开钻前对每根桩都要进行复核埋设钢护筒在设计桩位处采用人工挖孔埋设钢护筒护筒设置位置应正确稳定与孔壁之间应用粘土填实其埋设深度粘土层不应小于砂质或杂填土层不应小于钢护筒内径应比钻孔直径约大钢护筒用以提高孔内水位隔离地表水保护孔口地面固定桩孔位置和钻头导向作用等桩中心定位采用在护筒外侧四个方向设四个点采用拉线方式定位以便随时校核钻机就位护筒埋设结束后将钻机就位钻机摆放平稳钻机底座用钢管支垫钻机摆放就位后对机具及机座稳固性进行全面检查用水平尺检查钻机摆放是否水平吊线检查钻机摆放是否正确冲孔施工中必须严格按照操作要求进行冲孔开钻前必须对好中线本工程采用卷扬机悬吊冲击钻头式冲击钻机钻头形式有十字钻头或三翼钻头本工程选用的钻头为十字钻头冲孔过程中每检查一次成孔的垂直度情况在进入岩面后每进尺应清孔取样一次直到微分化岩面进入微风化岩面后及时取渣样报项目技术人员及监理确认在冲孔的过程中泥浆具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防止坍孔的作用调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握泥浆太稀排渣能力小护壁效果差泥浆太稠会削弱钻头冲击功能降低钻进速度本工程在进入强风化中风化微风化时采用制备泥浆同时加大泥浆比重由于风化层含砂率较高在泥浆循环时采取滤砂措施一方面采用两个泥浆池另一方面采用在排浆沟上设过滤网或采用滤砂筒各类不同土层冲程和泥浆比重选用值如表所示表不同土层冲程和泥浆比重选用值土层类别冲程泥浆比重护筒及以下范围内粘土清水砂土砂卵石风化岩坍孔回填后重新钻孔施工中应经常测定泥浆比重并定期测定粘度含砂率和胶体率其指标控制标准为粘度为含砂率为胶体率不小于在钻孔灌注桩的施工中无论对于成孔质量还是对桩的承载力的发挥泥浆质量都是重要因素因此在施工中必须按规范要求严格控制泥浆的质量由于本工程为端承摩擦桩要求进入微风化故在进入微风化岩面时还需要再向下钻进到孔底标高即终孔待终孔验收合格后方可进入下一道工序第一次清孔第一次清孔采用正循环在清孔过程中应注意控制泥浆的各项指标下钢筋笼及导管钢筋笼按设计及规范要求制作并均匀设置吊环和保护层厚度控制件同时在钢筋笼顶端根据桩顶设计标高与护筒标高差值焊接挂钩要求钢筋平直无局部弯折表面洁净无油渍焊接长度满足规范要求等钢筋笼制作完成后用吊车吊放钢筋笼在起吊过程中应避免钢筋笼变形达到设计深度后调整好钢筋笼位置将挂钩挂在护筒上钢筋笼吊装完成后及时拼接吊装导管导管每节长配节短导管导管必须进行气水密性试验试验合格后方能下管导管底距孔底距离二次清孔下完钢筋笼及导管后进行第二次清孔二次清孔验收合格后方能浇筑混凝土二次清孔时沉渣厚度不能超过测定用同一根绳子采用尖锤及平锤测量二次清孔时当泥浆的其它几项指标符合规范要求时可进行浇筑混凝土灌注水下混凝土灌注水下混凝土采用内径为的刚性导管容量为的漏斗二次清孔至混凝土浇筑的时间不得超过否则重新清孔灌注混凝土必须连续进行并经常用测绳探测孔内混凝土高度及时调整导管埋深导管埋深控制在范围内采用桩机卷扬机上的钢丝绳提升导管当混凝土面接近和进入钢筋骨架时保持导管较大埋深放慢灌注速度减少混凝土对钢筋笼的冲击当混凝土面进入钢筋骨架一定深度后适当提升导管使钢筋笼骨架在导管下有一定的埋深施工时应尽量减少拆管时间灌注混凝土工作应控制在小时之内完成在灌注接近设计标高时保持导管上端比护筒顶高实际浇灌的混凝土高度应高出设计桩顶标施工工艺流程如图所示图工艺流程图施工中常见问题及处理方法孔壁坍塌本工程由于地质条件比较复杂局部地区的土层是由风化后的岩石形成的在钻进过程中容易发生坍孔遇到这种问题时我们应探明坍孔的位置将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上等回填物沉积密实后再重新冲孔按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度提高泥浆面坍孔比较严重时用粘土泥膏投入待孔壁稳定后采用低锤重新钻进地层变化时要随时调整泥浆相对密度清孔或漏浆时应及时补充泥浆保持浆面在护筒范围以内成孔后应及时灌注混凝土下钢筋笼应保持竖直不撞击孔壁钻头偏移在钻进过程中遇到孤石中较大的结块会造成冲击钻头偏移对此我们应回填碎石或将钻机稍微移向结块一侧用高冲程猛击结块破碎后再钻进冲击无法钻进当钻机进行冲孔钻进遇到地下有大面积的孤石时就会造成无法钻进的问题在这种情况下我们利用勘探用的超前钻钻透孤石进行水下爆破同时在磨损的钻头刃齿处用氧气乙炔割平重新补焊增大泥浆比重把碎渣带出社会效益分析在实际施工中我们发现冲击成孔灌注桩既切实可行又能保证工程进度和工程质量经过观测发现冲击力可以对桩孔周围的土体产生挤压这样对防止坍孔起到一定的作用并且在钻进过程中岩石被破碎成直径小于的碎石随泥浆浮出孔外相对其它钻机来说钻进过程比较顺利冲击成孔灌注桩解决了穿过岩石层这一施工难题具有广泛的应用前景参考文献建筑桩基技术规范地下铁道工程施工及验收规范