京沪高速铁路德禹特大桥钻孔桩
5页1、京沪高速铁路德禹特大桥钻孔桩京沪高速铁路德禹特大桥钻孔桩【摘要】在钻孔桩施工中,经常会遇到复杂地质及各种情况,很容易造成质量事故。本文主要介绍钻孔桩施工工艺及施工过程中极易出现问题的预防及处理。【关键词】钻孔桩;施工工艺;技术措施一、工程概况 京沪高速铁路德禹特大桥(DK359+000DK369+000)段,地属冀鲁平原,地形平坦开阔,地面高程 1523m,地势由西南向东北缓倾。地层主要为第四系冲积层、冲洪积层、海积层,一般为黏性土、粉土、细砂。地下水丰富,地下水类型为孔隙潜水,局部具承压性,主要含水层为砂类土、卵石土和圆砾土。地下水位埋深一般在 2.08.0m。地震动峰值加速度(地震基本烈度)为 0.05g。桩基工程主要为:1.0m,L=4350 m,群桩基础。钻孔桩总数量为 2512 根,合计 116226 延米,工程数量较大,地质复杂,施工工艺的选定及措施控制成为确保钻孔桩成桩率的关键。二、钻孔桩的施工工艺(一)施工工艺流程图平整场地凿桩头测定桩位埋设护筒钻机定位钻 进制作护筒加工钻头中间检查终 孔清 孔测 孔吊放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备泥浆
2、循环、滤碴、补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表格、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件,测量混凝土面高度 和导管埋深深度清理、检查检查孔深、孔径制作验收钢筋笼桩基检测(二)施工工艺1钻机定位:钻机定位后,底座平整,稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移。2埋设护筒:钢护筒,用厚度为 10mm 钢板焊成整体制成,内径孔径大 2030cm,护筒顶端留有高 20cm 宽 30cm 的出浆口,护筒顶面要比原地面高 2030cm。3泥浆制备:采用优质泥浆,相对密度 1.031.10,粘度 18s22s,含砂率2%,PH 值 810,胶体率98% 。性能指标符合标准方可开钻。4钻孔:采用泥浆护壁,选择适当钻头和控制泥浆比重(1.11.15) 、稠度(1622s) 。钻孔采用旋挖钻成孔,钻进过程中,要注意孔位正确和垂直度。5清孔:采用换浆法清孔,最终泥浆比重控制在不大于 1.1,含砂率2%。沉渣厚度小于规范或设计要求,沉渣现场以 20cm 为控制指标。6吊放钢筋笼:采用两点吊,吊入后校正轴线垂直度,勿使扭转变形
3、。7安放导管:导管使用前先进行试拼,试压,不得漏水,导管分节组成,节间用法兰螺栓连结可拆卸,放入孔内时不得与钢筋笼相碰,底部距孔底 4050cm 为宜。8水下混凝土灌注:高性能水下混凝土强度等级比设计强度等级提高 1.15 倍,坍落度为 180220mm,525mm 连续级配碎石,砂用级配良好的中砂。水泥用量不小于350kg/m3,初凝时间为 34h。9灌注首批混凝土,其数量经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土,其深度不少于 13m。首批灌注混凝土数量根据导管内混凝土压力与管外泥浆压力平衡的原则进行计算。导管内混凝土必须保持的最小高度为: =/d 式中:泥浆密度,泥浆深度,d混凝土密度。管中混凝土的体积就应为:1=2/4(式中为导管直径) 管外孔桩中混凝土体积为(按导管埋深 1.5m 计算): 2=1.2(1.50.3)2/4 式中:钻孔桩直径,1.2钻孔桩扩孔系数,0.3导管底部至钻孔桩底部距离。 灌注首批混凝土体积为: =12 在整个灌注过程中,导管埋深控制在 26m。利用导管内混凝土的压力使混凝土的灌注面逐渐上升,直至高于设计桩顶标高 0
4、.51m。升降导管捣实混凝土及拆卸导管时导管提升高度根据已浇筑的混凝土量进行计算确定,以防止导管下口进水导致出现断桩现象,以及导管埋置过深导致拔管困难。三、施工过程中的技术措施 (一)钻进中坍孔 在钻孔过程中,如果钻孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,就表示已坍孔。此时,出渣量显著增加而不见钻头进尺,但钻孔负荷显著增加,泥浆泵压力突然上升,造成憋泵。一旦坍孔,钻孔便无法正常进行,易造成掉钻、埋钻事故。 防治措施: 1在松散粉砂土或流砂中钻孔时,应选用较大比重、粘度的泥浆。一般选用优质膨瑞土制作合格泥浆,要求膨瑞土中不得含有沙石等杂质,塑性指数大于 22。并放慢进尺速度(钻孔进尺的平均速度一般控制在 67 米/h 为宜),也可投入粘土掺片石或卵石,低锤冲击,将粘土膏、片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。 2根据不同地质,调整泥浆比重。确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差,维护孔壁稳定。泥浆的比重控制在 1.101.20 左右,数量不少于单桩井孔体积的 1.5 倍。实践证明:高质充足的泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量及进度的关键之一。钻至井孔上段 67米时,可不必向井孔内输入高压水,使钻碴自然形成浓稠
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