河北公路大橋樁基反循環(huán)鉆孔施工工藝圖文講義

XX公路XX河大橋樁基施工簡介

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XX集團第XX工程有限公司技術(shù)中心

二0一四年三月一、工程簡介

省道XX公路（西段）GL-1標合同段起訖樁號K164+895-K200+000，全長35.105公里。本標段內(nèi)設結(jié)構(gòu)物84座（其中大橋1143.0m/5座，中橋401.0m/5座，小橋88.8m/5座，鐵路立交橋623.1m/1座，互通526m/1座），蓋板涵963.2m/26道，圓管涵1451m/42道。主要工程量有挖方149.1萬方，填方292.5萬方，碎石樁1082549.3m，水泥攪拌樁68237m，路面級配碎石墊層96.3萬㎡，路面底基層181.9萬㎡，路基面層82.7萬㎡。混凝土14.9萬方，鋼筋12988.9噸，鋼絞線930.5噸，梁板984塊。本標段下設設兩個工區(qū)，一工區(qū)負責K164+895~K184+200段施工，二工區(qū)負責K184+200~K200+000段施工。水文條件

項目所在地區(qū)處于河北平原東部，該地區(qū)屬溫帶、暖溫帶大陸性季風氣候。冬季寒冷干燥少雪，春季干旱少雨多風，夏季炎熱多雨，秋季天氣晴朗少陰雨，四季分明，冬夏長，春秋短。冀東平原均屬多雨地區(qū)，雨季集中在六、七、八月，且夏季降水常以暴雨形式出現(xiàn)。最高氣溫為七、八月，平均氣溫為32℃~35℃；最高氣溫為37.2℃；最低氣溫為一、二月，最低氣溫-20.9℃。由于海洋調(diào)節(jié)的影響，日較差比年較差明顯偏小，春秋日較差較大，平均無霜期為184d最大凍土深度80㎝。地貌形狀

本項目路線途經(jīng)灤南縣、曹妃甸新港工業(yè)區(qū)、曹妃甸新城、曹妃甸區(qū)（唐?？h）、豐南區(qū)、漢沽管理區(qū)。沿線地勢低洼、平坦，屬于第四系XX沖積、洪積平原。由灤河早、中期沖積物及沖、洪積夾海相沉積物組成。沿線河流、水渠分布較密，農(nóng)田水利設施完備，兩側(cè)多為稻田和水產(chǎn)養(yǎng)殖池。二、XX河大橋簡介

XX河大橋位于XX平原地區(qū)的XX河上，大橋全長376米，起訖里程為K175+758～K176+134,橋梁為整體式雙幅橋梁，橋面寬度2-12.0m。上部構(gòu)造采用3×25+3×25+4×20+4×20+3×20m預應力砼（后張）先簡支后連續(xù)小箱梁，中心里程為K175+946。XX河舊照便道施工

長470米，路面寬8米。為了確保防汛及泄洪需要，在河道東側(cè)河槽布設4排2.0米的鋼筋砼圓管，西側(cè)主河槽布設12排2.0米的鋼筋砼圓管，圓管下部進行80cm山皮石基礎(chǔ)處理，圓管上部澆筑30cm厚C20混凝土，兩側(cè)進行漿砌石防護及混凝土抹面，形成兩座便橋，便橋頂面滿足泄洪漫水功能，承擔河道過水及泄洪要求。為了確保人員、設備、車輛的行車安全，在便道兩側(cè)設置防護墩及安全標示標牌，限速限載等安全標識設施，安排專人負責行車指揮，以確保便道的行車安全。1、便道路基部分：便道路基部分基底處理以后采用山皮石填筑，50cm每層分層鋪設，每層鋪設完成后均采用25噸振動壓路機反復碾壓密實。直至填筑到便道設計標高。2、便道便橋部分：便橋下部基礎(chǔ)采用80cm厚的山皮石填筑后，采用25噸振動壓路機反復碾壓密實，布設鋼筋砼圓管，圓管中心間距3m，圓管之間采用山皮石填充，壓實找平后澆筑30cm厚C20混凝土面層，便橋兩側(cè)進行漿砌石防護及混凝土抹面處理。三、反循環(huán)鉆孔工藝1.施工準備：平整、硬化便道及平臺；自檢原材料；2.放線定位：定出樁位中心及標高，樁孔中心外3m設置前后左右的樁孔定位護樁，施工時拉線確定樁位。樁孔定位后報監(jiān)理工程師復核確認。保護現(xiàn)場。3.護筒埋設：堅固、不漏水；內(nèi)徑大于鉆頭直徑不小于20cm；護筒中心豎直線應與樁中心線重合；偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%；護筒四周回填黏土并分層夯實；護筒埋置深度為2～4m。4.泥漿制作：①挖掘泥漿池，并在四周設好安全防護欄桿。②制漿前，先把粘土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時可將打碎的粘土直接投入套管內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。（膨潤土）③鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內(nèi)及時、連續(xù)地補漿，維持護筒內(nèi)應有的水頭，防止孔壁坍塌。④樁孔砼灌注時，孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池內(nèi)，利用于下一樁基鉆孔護壁用。⑤泥漿性能指標：鉆粘土層泥漿比重選用1.1，鉆粉質(zhì)粘土層選用1.2，鉆砂層泥漿比重選用1.3。入孔泥漿粘度，粘土層為16～22；松散易坍地層為19～28。膠體率不小于98%，PH值大于6.5。

5.鉆機就位及鉆孔（1）鉆機就位前，應對鉆孔各項準備工作進行檢查。鉆機就位后的底座和頂端應平穩(wěn)，在鉆進中不應產(chǎn)生位移或沉陷。就位完畢，施工隊對鉆機就位自檢，并在鉆機鉆進過程中經(jīng)常檢查鉆機的性能。（2）鉆孔前，按施工設計所提供的地質(zhì)、水文資料繪制地質(zhì)剖面圖，掛在鉆臺上。針對不同地質(zhì)層選用不同的鉆進壓力、鉆進速度及適當?shù)哪酀{比重。（3）鉆孔作業(yè)應分班連續(xù)進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意事項。應經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測，不符合要求時，應及時改正。應經(jīng)常注意地層變化，在地層變化處應撈取樣渣保存。（4）鉆孔過程中應觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況,發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象及時停機處理。因故停機時間較長時，應將套管口保險鉤掛牢。（5）當鉆孔深度達到設計要求時，用監(jiān)理認可的測繩對孔深進行檢查，用檢孔器對孔徑和孔形進行檢查，測量放樣對孔位再次校核，確認滿足設計要求后，立即填寫終孔檢查證，并經(jīng)專業(yè)監(jiān)理工程師認可，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準備工作。6.清孔：（1）鉆孔達到設計要求深度后，應采用泥漿泵及時進行清理，避免延時過長，造成清孔困難或坍孔。清孔采用換漿法施工，即以相對密度較低的泥漿逐步把鉆孔內(nèi)懸浮的鉆渣和相對密度較大的泥漿換出。（2）清孔注意事項：在清孔排渣前，必須注意保持孔內(nèi)水頭在地下水位或地表水位1.5-2.0m以上，防止坍孔；清孔后的泥漿性能指標應符合質(zhì)量標準要求，孔徑、孔形、傾斜度及孔底沉渣厚度應符合規(guī)范要求。（3）不得用加深孔深來代替清孔。（4）清孔后灌注前，報專業(yè)監(jiān)理工程師檢查驗收。摩擦樁孔底沉渣不大于30cm。7.檢孔主要檢查孔徑、孔的垂直度和孔深。用籠式檢孔器檢測。檢孔器用Φ20的鋼筋加工制作，其外徑不小于樁徑，有效長度為6米（4倍的設計樁徑）。檢測時，將檢孔器吊起，把測繩的零點系于檢孔器的頂端，使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線上，慢慢放入孔內(nèi)，通過測繩的刻度加上檢孔器的長度判斷其下放位置。如上下暢通無阻直到孔底，表明鉆孔樁成孔質(zhì)量合格，如中途遇阻則表明在遇阻部位有縮徑或孔位傾斜現(xiàn)象，則需重新下鉆頭對樁基處理。8.鋼筋籠制作與安裝⑴鋼筋籠加工采用現(xiàn)場加工，分節(jié)制作，按設計圖紙的規(guī)定來制作相應的加強筋，然后按規(guī)定的根數(shù)布置主筋與加強筋，排列好后將主筋按規(guī)定的間距焊接在加強筋上，再按設計規(guī)定的間距焊接箍筋。⑵成孔清孔驗收合格后，利用25t～30t吊車將鋼筋骨架吊入樁孔內(nèi)，每下完一節(jié)后用鋼管或方木固位，再用吊車吊住另一節(jié)進行焊接，吊放鋼筋骨架入樁孔時，下落速度要均勻，切勿撞擊孔壁。⑶骨架落到設計標高后，將其校正在樁中心位置并固定。檢測管固定在鋼筋籠上。9.砼灌注（1）導管的選用和檢查：導管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管，每節(jié)3m,配1～2節(jié)1～1.5m的短管，采用絲扣式。在下導管前，首先檢查其是否損壞，再進行水密承壓和接頭抗拉實驗，以檢查導管的密封性能、接頭抗拉能力；導管預留30-40cm的懸空高度，下放速度要慢，提升時需緩慢提升，邊提升邊振動。（2）灌注導管下好二次清孔，首車方量應該成功封底；一般導管埋深在2~6m；儲料斗的底部放置一個隔水球；澆至比樁頂設計標高超灌100cm混凝土。（3）泥漿清理為了保護當?shù)氐沫h(huán)境，這些廢棄的泥漿，經(jīng)泥漿分離器處理后，運往指定的廢棄泥漿的堆放場地，并做妥善處理。補充：一般灌注樁會出現(xiàn)的問題①孔口坍塌原因：護筒埋置過淺或回填土夯實不徹底；開鉆階段泥漿不濃，鉆進過快，致使護筒刃腳下鉆孔護壁不牢；孔口排水不暢，致使土層長期處于飽和狀態(tài)，或鉆機安放不當，孔口壓力太大后外力碰撞致使護筒松動等。處理措施：及時回填粘土，加固護筒后繼續(xù)鉆孔；當護筒有偏斜移位時，則拆除護筒，填死鉆孔，待沉淀密實重新埋設護筒再鉆；若孔口坍塌嚴重，下鋼護筒至未塌處1米以下。②孔內(nèi)坍塌原因：泥漿比重不夠,未形成可靠護壁；孔內(nèi)水頭高度不夠或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水，降低了靜水壓力差；鉆頭撞擊孔壁，破壞了護壁泥皮；鉆頭長時間快速空轉(zhuǎn)或循環(huán)泵量過大，致使水流沖刷護壁泥皮等。處理措施：坍孔不嚴重可加大泥漿比重繼續(xù)鉆進，嚴重時則回填重鉆。

③縮孔原因：塑性土遇水膨脹使孔徑縮小，或鉆頭嚴重磨耗使孔徑越來越小。處理措施：鉆頭上下反復掃孔，使之擴大。④流砂原因：鉆孔進入流砂層，泥漿比重不夠，靜水壓力過小。處理措施：增大泥漿比重，提高孔內(nèi)水頭，必要時可投放粘土塊，用鉆頭沖擊將粘土擠入流砂層內(nèi)，以加強護壁，堵住流砂。⑤糊鉆原因：粘土層中鉆進的進尺過快，鉆渣加大，循環(huán)液泵量不夠，泥漿比重過大。處理措施：控制進尺，減慢鉆進速度，加快泥漿循環(huán)，嚴重時提出鉆頭清理。

⑥鉆孔偏斜原因：鉆機底座不平或已發(fā)生不均勻沉降；鉆桿受壓彎曲或接頭不直；地層分界處軟硬不勻或巖面傾斜或卵石大小懸殊致使鉆頭所受阻力不勻；擴孔較大處，鉆頭擺動，偏向一邊。處理措施：彎孔嚴重時，可用鉆頭上下反復掃孔糾正；偏斜嚴重，則需回填并待其沉淀密實后重鉆。⑦導管漏水主要原因：首批混凝土儲量不夠或?qū)Ч艿卓诰嗫椎组g距過大，不能將導管底口下封住，使水從導管底口涌入；導管接頭不嚴，橡皮墊被高壓氣囊擠開，水進入；導管提升過猛，控制錯誤，使導管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。處理措施：是第一種情況，立即將導管提出，進行清孔重新下導管，重新灌注。若是第二、三種情況，應換新導管，插入混凝土用吸泥或抽水的方法將導管內(nèi)的水和沉淀吸出，繼續(xù)灌注混凝土，起先混凝土應增加水泥用量，以后的混凝土可恢復正常配合比。

⑧卡管主要是犬由于初浩灌時隔燈水栓卡凈管或坍捎落度過斧小，流壞動性差亦，夾有讀大骨料乳，混凝莊土離析疤或?qū)Ч苊髀┧?。灌豬注過程給中加強敬對導管柄檢查和會對混凝首土和各堡項指標脫檢查。⑨灌短樁狡頭灌注水下帶混凝土過攜程中要嚴僻格核對混涼凝土的數(shù)甘量，確定薦混凝土的靠灌注高度士。對于已羨經(jīng)發(fā)生短倡樁的，可長以按照處素理埋管的付辦法，插蜜入以直徑夾稍小的小探護筒，深條入到原灌