CN104141300A - 一种基桩钻孔施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基桩钻孔施工工艺，工艺流程为：施工准备→平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→清孔→检查成孔质量→下钢筋笼、导管→下导管→二次清孔→水下砼灌注→拔除护筒→成桩质量检验。缩短基础工程的施工时间，减轻下部构造的工期压力，并减少一部分的人力、机具和材料的投入，从而降低项目总施工成本。

Description

一种基桩钻孔施工工艺

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，尤其是一种软弱地质层桩基旋挖钻机钻孔施工工艺。 

背景技术

长江冲积平原为淤泥质粘土、粉砂、细砂、砾砂等软弱地层地质带。受河流水位影响，在钻孔桩施工时极易产生缩径、塌孔等事故。在汛期时，地下水位的升高，对钻孔施工更加不利。 

发明内容

为了解决钻孔桩施工时极易产生缩径、塌孔等事故频发的问题，本发明提出了一种基桩钻孔施工工艺，缩短基础工程的施工时间，减轻下部构造的工期压力，并减少一部分的人力、机具和材料的投入，从而降低项目总施工成本。 

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：该施工工法的工艺流程为施工准备→平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→清孔→检查成孔质量→下钢筋笼、导管→下导管→二次清孔→水下砼灌注→拔除护筒→成桩质量检验。 

 所述的埋设护筒过程中，护筒采用厚度10mm 的钢板制作成整体钢护筒，直径1.7m、长度3.0m；护筒埋深要求在地面以下不小于2.0m，顶端高出地面0.3m。 

所述的埋设护筒需要进行孔内注泥浆，制浆原料可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm 的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。 

所述的钻进过程中钻斗在孔内的升降速度必须控制好，砂类土在桩径1.5m 时钻斗提土速度为0.5～0.6m/s，空钻斗升降速度为0.7～0.9m/s。 

本发明的有益效果如下： 

1.钻机现场移动方便，钻孔速度快，成孔质量优良，能有效缩短施工工期；

2 垂直度可控，通过主机井架控制系统可随时在机内调整机架的垂直度，保证钻孔质量；

3 施工成本低，由于对优质泥浆进行了循环再利用，大大降低了成孔费用；

4 可提高灌注桩的承载力，旋挖钻机成孔中静压优质泥浆在孔壁上形成厚的泥皮护壁，但由于钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙。与传统的钻孔灌注桩相比，旋挖钻孔灌注桩的承载能力得以提高；

5良好的环保性，在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆只起支护作用，钻削土中的泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，进而降低了施工成本，也改善了施工环境，对于干孔施工，环境污染会更小。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明，施工工法的工艺流程为施工准备→平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→清孔→检查成孔质量→下钢筋笼、导管→下导管→二次清孔→水下砼灌注→拔除护筒→成桩质量检验。 

1.施工准备 

（1）场地、便道和用水用电

根据现场情况，做好施工场地的平整。修建施工便道，确保钻机和其它车辆通行顺畅。准备好发电机，以防突发事件。根据当地实际情况将施工用水引至施工现场。在场地范围内布置好泥浆池、沉淀池备用。

（2）施工测量 

建立测量控制网，对桩位进行施工放样。定出的桩位，及时设置护桩，并交施工队看管保护。桩位和护桩严禁机械在上行走碾压。

2 埋设护筒 

护筒采用厚度10mm 的钢板制作成整体钢护筒，直径1.7m、长度3.0m。强度高、刚度大、适应性强，有利于实现机械化作业，加快施工进度。护筒埋深要求在地面以下不小于2.0m，顶端高出地面0.3m。钻机就位后，用大于护筒直径的钻头施钻至护筒埋设底标高，安装护筒，检查护筒中心和垂直度符合要求后四周分层夯填粘土。

3 钻机就位 

旋挖钻机就位时均在其底铺放厚度16mm 的整体钢板，以增大受力面积。然后调节下部导向圈、调直钻杆、将钻斗导向尖与桩位对齐，保证插钻正确，防止钻孔偏斜。

4 储浆池 

造浆储浆池标准依据钻孔所需泥浆用量及造浆能力而定。考虑旋挖钻对优质泥浆的特殊要求，制浆原料可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm 的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。现场缺少上述性能的粘质土，调制的泥浆性能不符合要求，可在泥浆中掺入了钠质膨润土、纯碱Na₂CO₃和CMC 纤维素以改良泥浆性能。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。含CMC 纤维素的泥浆能使孔壁形成薄而坚、渗透性低的滤饼，使失水量降低。能使钻机得到低的初切力，使泥浆易于放出裹在里面的气体，同时把碎物很快弃于泥坑中。泥浆和其它悬浮分散体一样，具有一定的存在期，加入CMC 后能使它稳定而延长存在期。高粘度的CMC 适用于密度较小的泥浆，低粘度的CMC 适用于密度大的泥浆。选用CMC应根据泥浆种类及地区、孔深等不同条件来决定。

泥浆调制采用泥浆搅拌机搅拌，搅拌时先将定量的清水加入搅拌鼓，再投入适量膨润土和纯碱并开动机器搅拌。成浆后打开出浆门排浆至储浆池贮存，以备钻孔时向井孔内注浆之用。 

5 钻进 

旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走。这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底标高。

初始钻进进尺要缓慢，尽量减少钻杆晃动，保证钻孔的垂直度。钻进过程中，应随时调整机架保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底沉渣。斗底铁门在钻进中始终要保持关闭状 

态，以防止钻斗的土砂掉落到孔内。钻斗在孔内的升降速度必须控制好，一般砂类土在桩径1.5m 时钻斗提土速度为0.5～0.6m/s，空钻斗升降速度为0.7～0.9m/s。随钻孔深度的增加，其升降速度宜减小。成孔后钻头要多次上下往复作业，以保证孔径满足要求。对泥浆性能进行随时观测和试验，以保证钻孔过程中泥浆的性能稳定，防止孔内水位波动，护壁质量不佳，使孔壁砂向孔内涌流。孔的垂直度主要是靠调整机座、大臂和钻杆座孔之间的相对位置来确定的。

6 清孔 

钻孔到位后，进行第一次清孔，排除孔底沉渣。排渣时用带挡板的钻斗空转清渣，不得加深钻进。清渣完成后进行孔深测量。

7 检查成孔质量 

采用探孔器检测桩孔的桩径、桩长及竖直度能否满足要求。如发生卡壳、下沉不到位的情况需用钻斗重新扫孔，清除沉渣。

8 钢筋笼及混凝土导管安装 

钢筋笼安装时要避免刮伤孔壁。钢筋笼四周布置保护层钢筋或混凝土垫块以保证笼子的位置符合设计要求。导管按照编号依次放下，全部入孔后要保证悬空高度满足规范要求。

9 二次清孔 

孔内钢筋笼及导管安装完毕后，采用泵吸法抽渣换浆法进行二次清孔。启动真空泵，辅助砂石泵启动抽排孔内泥渣。砂石泵的泵量不宜太小，否则对大的泥渣和清孔时间、质量不利。清孔时储浆池内的优质泥浆要不断向井孔内补浆，以保持泥浆水头高度稳定。从孔内换出的泥浆进入泥浆泥淀池进行泥浆净化后循环至储浆池回收重复利用。因钻孔用泥浆为优质泥浆，仅起护壁作用，相对密度均较低，在1.05～1.10 之间，可使砂石泵的抽吸作用得到很好的效果。清孔即将完毕时，测孔深及孔底抽出泥浆的相对密度，当孔底沉渣符合规范及抽出泥浆性能符合灌注要求时，清孔完成，即可进行水下砼灌注工序的施工。

Claims (4)

1.一种基桩钻孔施工工艺，其特征在于工艺流程为施工准备→平整场地→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→钻进→清孔→检查成孔质量→下钢筋笼、导管→下导管→二次清孔→水下砼灌注→拔除护筒→成桩质量检验。

2.根据权利要求1所述的一种基桩钻孔施工工艺，其特征在于埋设护筒过程中，护筒采用厚度10mm 的钢板制作成整体钢护筒，直径1.7m、长度3.0m；护筒埋深要求在地面以下不小于2.0m，顶端高出地面0.3m。

3.根据权利要求1所述的一种基桩钻孔施工工艺，其特征在于埋设护筒需要进行孔内注泥浆，制浆原料可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm 的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。

4.根据权利要求1所述的一种基桩钻孔施工工艺，其特征在于钻进过程中钻斗在孔内的升降速度必须控制好，砂类土在桩径1.5m 时钻斗提土速度为0.5～0.6m/s，空钻斗升降速度为0.7～0.9m/s。