泥浆护壁钻孔灌注桩

一适用范围:1、泥浆护壁灌注桩适用于地下水位以下得粘性土、粉土、砂土、填土、碎(砾)石土及风化岩层，以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软 硬变化较大得岩层；冲孔灌注桩除适应上述地质情况外，还能穿透旧基 础、大孤石等障碍物，但在岩溶发育地区应慎重使用。2、沉管灌注桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土；在厚度 较大、灵敏度较高得淤泥与流塑状态得粘性土等软弱土层中采用时,应制定 质量保证措施，并经工艺试验成功后方可实施。3、夯扩桩适用于桩端持力层为中、低压缩性粘性土、粉土、砂土、 碎石类土，且其埋深不超过20m得情况.二泥浆护壁成孔设备：钻孔机具及工艺得选择，应根据桩型、钻孔深度、土质情况、泥 浆排 放及处理等条件综合确定。对孔深大于30m得端承桩型，宜采用反循环工 艺成孔或清孔.1、正循环钻机正循环钻机主要由动力机、泥浆泵、卷扬机、转盘、钻架、钻杆、水笼头 与钻头等组成。常用正循环回转机得型号、规格及技术性能见下表:钻机型号钻孔直径(mm)钻孔深度(m)转盘扭矩(kN、m)提升能力驱动能力功率质呈(kg)主卷扬机副卷杨机(kN)GPS 1040 0 - 1 20050& 029、419、63 78400SPJ3005003007、02 9、419、6606500Sp c -5 0050050013、49、09、875260 00SPC-60050060011. 57523900GQ80600-800405、530、0222500XY 5G500 - 1 2004025、040、0458 0 002、反循环钻机:反循环钻机由钻头、加压装置、回转装置、扬水装置、接续装置与升降装置等组成。常用反循环钻机型号、规格及技术性能见下表:锄几型号钻孔直径钻孔深度转盘扭矩动力功率质呈厂家Q J 25025001006& 69513000郑州Z J 15011500701003、5,4、9,7、2,19、65510000郑州红星-4006504002、5 , 3、5 , 5、0,13、24 09 700郑州SPC-300H50 0700200-3008011815000天津GJC-401000-150 04014、011815 0天津HF00GJC -40F天津GPS158 00-15007 005017、73015 000上海G-410005020、020无锡BRM08120040-604、2& 7226000帝又BRM-1125040 603、 3-12. 1229200帝又BRM -2150040 607、0 28、0281300帝又B RM-4300040 10015、 0 80、 07532000殆又BRM4A1 500 300040-8 015,20,30,40 ,55 , 807561 877帝又GJD-15001500-20005039、2632 050张家口三抗拔桩施工方案3. 1施工工艺:采用反循环施工法，反循环施工就是泥浆自孔口流入孔内，利用砂石泵，通过钻头、钻杆将孔底携带钻磴得泥浆抽吸到 孔外得循3. 2主要施工设备: 3. 3泥浆制备与泥浆处理:(1)泥浆得作用：泥浆就是由高塑性粘土或澎润土与水得拌合物，并根据需要，掺入少量 得其它物质，如纯碱、CMC(竣甲基纤维)等，以改善泥浆得品质在钻孔时，泥 浆就是将钻孔内不同土层中得空隙渗 填密实，使孔内漏水减少到最低程度， 以保持护筒内较稳定得水压。同时，泥浆得密度大于水得密度，且具有触变 性，即静止时有一定得静切力，搅拌时有一定得流动度。它在孔中得液面要高 出地下水位0、5 1 0m,因此，泥浆所产生得液柱压力可以平衡地下水压 力，并对孔壁产生一定得侧压力，成为孔壁得一种液态支撑.同时泥浆中胶质 颗粒 得分子，在泥浆得压力下渗入孔壁表层得孔隙中，形成一层泥皮，促使 孔壁胶结，从而起到防止塌孔、保护孔壁得作用在泥浆循环排土时，另外， 在泥浆循环排土时，还有携渣、润滑钻头、降低钻头发热、减少钻进阻力等作 用因此，除能够自行造浆得粘性土层外，均应制备泥浆。制浆采用泥浆搅拌 机,拌制得泥浆贮存在泥浆池或钢制泥浆箱内备用。泥浆得性能指标：拌制泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计澎 润土泥 浆按下表得性能指标制备。泥浆性能指标顷次I币曰件台堆标1相对殍痔1 111521 0”？5 金S 0000/ 7 0 000 漏斗36%4)9S%5 3m 1 /3m i n牛水昙付61 一3mm/30min牛水富付7静切：h1 m i n20 3 0静切力计80 03a/cm29c H值7 9oH试纸3. 4泥浆护壁得规定: 施工期间护筒内得泥浆面应高出地下水位1、Om以上，在受 水位涨 落影响时，泥浆面应高出最高水位l、5m以上.在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。浇注混凝土前，孔底5 0 Omm以内得泥浆相对密度应小于1、25;含砂率s 8 %；粘度V28 s在容易产生泥浆渗漏得土层中应米取维持孔壁稳定得措施。3. 5废泥浆与钻危得处理：灌注桩施工时所产生得废弃物有钻孔形成得弃土、变质后不能循环使 用得护壁泥浆废液,还有施工结束时所应剩余得护壁泥浆。其中任何一种都 会对周围环境造成污染所以，在对废弃泥浆 进行处理时应遵守有关环保规 定，不能随意排放。钻孔形成得这些废弃物，其含水量相当高，且因掺有水泥等，使其pH 值增高。另外，其中还有以膨润土为主得护壁泥浆液复 合材料。所以，在处 理这些废弃物时将产生较大得难度，这就是在进行灌注桩施工时应特别注意 得事情.废泥浆与钻碓得处理，一就是对可以再生利用得废泥浆，将其中土 屑、粗粒杂质等钻碓清除后重新利用；二就是把无法再生利用得废泥浆靠沉 淀池沉淀一段时间，然后挖出，在场地上进行自然 脱水，最后装车外运至弃 土地点。或者将初步沉淀后得厚质得废弃泥浆用密封得罐车外运，倒入暂无 影响得坑与低洼地内.3. 6试桩：在设计桩位进行试桩，共2根(z J 1及Z上各根)，通过试桩 验证 钻孔工艺就是否适应水文及工程地质条件。试桩时详细记录地层地质，水位 标高、塌孔位置、钻孔进尺速度及成孔时间、泥浆用量及泥浆性能指标等，作 为正式施工参数，必要时或调整施工方案。根据试桩参数调整及确走施工方案，按以下顺序进行正式施工：(1)埋设护筒:泥浆护壁成孔时，宜采用孔口护筒，其作用就是保证钻机 沿着桩位垂直方向顺利工作，它还起存贮泥浆，使其高 出地下水位与保护桩 孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身 振动而导致塌孔得作用。护筒应 按下列规定设置 护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心得偏差不得大于5 0mm; 护筒一般用48mm钢板制作，其内径应大于钻头直径1 Omm 其上音宜开设12个溢浆孑L ； 护筒得埋设深度:在粘性土中不宜小于】、m，砂土中不 宜小于】、 5m，其高度尚应满足孔内泥浆面高度得要求，一般高出地面或水面4 600mm; 受水位涨落影响或水下施工得钻孔灌注桩，护筒应加高加深，必要 时应打入不透水层。安装钻机。钻进： 在松软土层中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层或岩层中钻进速度以钻机不发生跳动为准。 为了保证钻孔垂直度，钻头上应设置不小于3倍直径长度 得导向装 置。 加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底80-10 0mm，维持 冲洗液循环1 2min ,以清洗孔底，并将管道内得钻碓携出排净，然后 停泵加接钻杆。钻杆连接应拧紧上牢，防止 螺栓、螺母及操作工具等掉入孔 内. 钻进过程中如发生斜孔、塌孔与护筒周围冒浆时，应停钻，待采取 相应措施后再钻进。第一次清孔:第一次清孔得目得就是使孔底沉碓（虚土）厚 度、循环 液中得钻碓含量与孔壁泥皮厚度符合质量要求，也为下一工序在泥浆中灌注 混凝土创造良好条件。当钻孔达到设计深度后应停止钻进，此时稍提钻杆， 使钻斗距孔底10 20cm处空转，并保持泥浆正循环，将相对密度为:L10得不含杂质得新浆压入钻杆,把钻孔内悬浮较多钻磴得泥浆置换出孔外。第一次清孔应达 到以下要求: 距孔底5 0 0mm以内得泥浆相对密度应小于】、25. 含砂率S8%,粘度s28s。 孔底沉殖厚度VlOOmmo(s)测定孔壁回淤厚度。吊放钢筋笼。(7)插入导管.第二次清孔:在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢 筋笼及导管准 备浇注水下混凝土，这段时间间隔较长，孔底难免会 产生新得沉碓，所以待 安放钢筋笼及插入导管后，再利用导管进行第二次清孔。清孔方法就是在导 管顶部安设一个穹头与皮笼，用泵将泥浆压入导苣内再从孔底沿着导管外置换沉磴，清孔标准 就是孔深达到设计要求，复测沉碓厚度在100mm内。二次清孔完成后”立即进行混凝土浇注。(io)拔出导管，拔出护筒.3 8钢筋笼制作：钢筋得种类、钢号及规格尺寸应符合设计要求；钢筋笼得绑扎场地宜选择现场内运输与就位都比较方便得地方；钢筋笼得绑扎顺序就是先将主筋间距布置好，待固定住架立筋后，再 按规定得间距绑扎箍筋注筋净距不得小于3倍混凝土粗骨料粒径。主筋与架 立筋、箍筋之间得接点固定可用电弧悍接等方法钢筋笼主筋上每隔一段距离设置混凝土垫块，混凝土垫块规格应根 据保护层厚度及孔径确走。为防止钢筋笼在搬运、吊装与安放时变形，钢筋笼每隔2、0 2、5 山设置加劲箍一道，加劲箍宜设置在主筋外侧。钢筋笼安放:钢筋笼安放入孔要对准孔位，垂直缓慢地放 入孔内，避免碰 撞孔壁钢筋笼放入孔内后，要立即固定好位置。（7）钢筋笼可采用逐段接长放入孔内.先将第一段钢筋笼放 入孔 中，利用其上部架立筋暂时固走在护筒上部z然后吊起第二段钢筋笼对准位 置进行施煌连接。钢筋笼安放完毕后，要检测确 认钢筋笼顶端得高度。（8）钢筋笼同一截面上主筋焊接接头不得多于主筋总数得5%o钢筋笼制作偏差:T币次IrH曰令牟信弟（mm1+ 102+ 20自币筋1面田战勰眉筋申害田3+ 104+ S 03 9混凝土水下灌注:（1）施工JI1页序 安设导管。 将隔水栓与导管内水面贴紧。 灌注首批混凝土。 剪断铁丝，使隔水栓下落至孔底. 连续灌注混凝土，提升导管。 混凝土灌注结束，拔出护筒。灌注混凝土导管埋设： 导与埋入混凝土中得深度越大，则混凝土扩散散愈均匀，密实性愈好， 其表面也较平坦;反之，混凝土扩散不均匀，表面坡度也大，易于分散离析， 影响质量。埋入深度与混凝土浇注速度有关.为防止导管拔出混凝土面造成 断桩事故，导管埋设宜为2 6m ,同时也要防止埋深造成埋管事故。 灌注首批混凝土：为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底得1?巨离宜为300 5 0 0mm 漏斗与储料斗应有足够得混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土以下 0、8m以上 连续灌注混凝土首批混凝土灌注正常后,必须连续施工，不得中断,否则先灌注得 混凝土 达到初凝，将阻止后灌混凝土从导管中流出，造成断桩。 控制灌注时间：每根桩得灌注时间按初盘混凝土得初凝时间控制，必要时可适量掺入 缓凝剂。本抗拔桩长1215m,混凝土灌注量1 13m-灌注 时间宜为1 2 hO 控制桩顶标局：当灌注混凝土接近桩顶部位时，应控制最后一次灌注量，使桩顶得灌注标扃 比设计标高高出0、50、8m,以使凿除桩顶部得泛浆层后达到设计标高得 要求，且必须保证暴露得桩顶混凝土达到强度设计值。3. 10施工注意事项（1）规划布置施工现场时，应首先考虑冲洗液循环、排水、清渣系统得安设，以保证施工作业时，冲洗液循环通畅,污水排放彻底，钻渣清除顺 利。及时清除沉淀池内得废泥浆与钻渣，并将清出得废泥浆与钻渣及时运 出现场，防止污染施工现场及周围环境.反循环钻进操作应认真仔细观察进尺与砂石泵排水出渣情况.排量减 少或出水中含土渣量较多时，应控制给进速度，防止因循环液 密度太大而中 断反循环。检查成孔质量合格后应尽快浇注混凝土，每根桩预留一组试 块，每组 3件。混凝土灌注过程中得一切故障均应记录备案.四常见质量事故及防治措施4. 1孔壁塌落：产生原因：护壁泥浆密度与浓度不足，起不到可靠得护壁作用；护筒 埋深位置不合适、钻孔速度太快、孑b壁泥浆未形成泥膜、安放钢筋笼时碰 到了护壁、破坏了泥鹿排除较大障碍物（如较大石块）时开2成大空洞而漏 水。防治措施:钻孔速度应根据地层情况确定，在松散砂土中钻孔时应控 制进尺，并选用较大密度、粘度与较大胶体率得优质泥浆；如地下水位变化 较大，应升高护筒，增大水头;如孔口坍孔,应探明塌孔位置,将砂与粘土混 合物回填到塌孔位置以上1 2m ,如塌孔严 重，应全部回填，等回填物沉 积密实后再进行钻孔;钢筋绑扎、安放等 环节均应充分注意。产生原因:埋设护筒时周围填土不密实或起落钻头时碰撞了护筒。防治措施:埋设护筒时四周得土要分层夯实，并且要选用含水 量适当得粘性土填充；起落钻头要要防止碰撞护筒；初发现护筒冒水 可用粘土在四周填实加固，如护筒严重下沉或位移，则应返工重埋.4. 3钻孔漏浆：产生原因：护筒埋设太浅、回填土不密实、护筒接缝不严、在护筒 刃脚或接缝处漏浆;水头过高使孔壁渗浆;遇到透水性大或地下 水流动得土 层。防治措施:根据土层情况决定护筒得埋设深度;将护筒周围填充密实；加稠泥浆或倒入粘土、慢速转动，或在回填土内掺片石、卵石，反复冲出，增强护壁。4. 4桩孔偏斜：产生原因:钻孔遇到有倾斜度得较硬土层交界处或岩石倾斜 处，钻头 所受阻力不均而偏位；钻杆弯曲或连接不当，钻头与钻杆中心线不同轴；地 面不平或不均匀沉降使钻机底座倾斜。防治措施：钻进遇有倾斜度得软硬土层时，应吊住钻杆，控制进 尺，低速钻进;钻杆接头逐个检查，弯曲得钻杆及时更换；场地要平整，钻架 就位后要调整，确保钻盘与底座水平、钻架顶端得起重滑轮边缘与固定钻杆 得卡孔及护筒中心三者在同一轴线上，并注意经常检查与较正；在桩孔偏斜 处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直;在桩孔偏 斜处回填砂粘土，待沉积 密实后再钻。4. 5缩孔：产生原因：塑性土膨胀。防治措施:上下反复扫孔，以扩大孔径.4、6断桩：产生原因：混凝土塌落度太小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导 管倾斜、使导管堵塞，形成桩身混凝土中断;混凝土灌注不连续，中断时间过 长;提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入混凝土中；导管没扶正,接头法 兰挂住钢筋笼导管提升过高，导管底部脱离混凝土面； 防治措施：混凝土塌落度按设计要求,粗骨料粒径按规范要 求控制； 边灌混凝土边拔导管，随时掌握导管埋入深度，避免导管脱离混凝土面;当导 管堵塞，混凝土尚未初凝时，可吊起一节钢轨或其它重物在导管骨冲出，把堵 塞得混凝土冲开，使混凝土继续灌注，也可 迅速提出导管，用高压水冲通导 管，重新下隔水栓灌注，灌注时当隔水栓冲出导管后，将导管继续下降，直至 导管不能再斜入时再稍许提升，继续灌注；如果导管接头法兰挂住钢筋笼，钢 筋笼埋入混凝土不太深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离.产生原因:清孔后泥浆密度过低，孔壁塌落或孔底漏进泥砂，或未及时 灌注混凝土;安放钢筋笼或导与碰撞孔壁”使孔壁泥皮塌落，清渣未净，残留 沉渣地厚.防治措施：按设计要求进行清孔，清孔后立即灌注混凝土；安放钢筋笼或灌注混凝土时注意不要碰撞孔壁;注意泥浆浓度，及时清渣。4. 8混凝土灌注量过大:(1)产生原因：钻头经过松软土层造成一定程度得扩孔，灌注混 凝土时部分扩散到软土中。防治措施:钻孔时，控制好各不同土层得钻进速度，正常作业 时，中途不要随便停钻.4. 9隔水塞卡在导管内(1)产生原因：隔水塞翻转或胶垫过大;隔水塞遇物卡住; 导管 连接不直;导管变形。防治措施:用长杆冲捣或振捣，若无效提出导管，取出隔水塞 重放” 并检查导管连接得垂直主度。4. 10导管内进水(1)产生原因:导管连接处密封不好;初灌量不足，未埋住导 管.防治措施：检查导管密封情况;提出导管，消除灌入得混凝土， 重新进行灌注，增加初灌量，调整导管底口至孔底高度。4. 11混凝土在导管内出不去产生因：混凝土配t匕不符合要求，水灰比过小，坍落度过低;混凝土泌水离析严重;未及时发现导管内进水造成混凝土严重 稀释， 水泥浆与砂石分离；灌注时间过长,表层混凝土已初凝;导管未及时清 理，导管内壁不流畅。防治措施:将混凝土按配比要求重新拌合并检查坍落度 检查所使 用得水泥品种、标号与质量，按要求重新拌制上下提动导管或捣实，使导 管疏通，若无效，提出导管进行清理，然后重新插入混凝土内足够深度，用潜 水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、浮浆、杂物等吸除干净。4. 12钢筋笼错位或回窜(1)产生原因：钢筋笼焊接质量不好;钢筋笼固定不牢或未固定;导管埋深小#导致钢筋笼上浮.防治措施：吊起钢筋笼重新焊好下入孔内，检查钢筋笼固定情况，并加焊固定。非全桩式钢筋笼在混凝土面接近钢筋笼底部时保持 较大导 管埋深，放慢灌注速度。 产生原因：埋管深度不够，混入泥浆；孔壁垮落物夹入混 凝土中;导管进水使混凝土部分稀释。防治措施:重新插入导管将导管内得水与沉淀土用汲泥机与抽水得方 法吸除；桩身钻孔探明断桩、夹层位置，采用压浆处理。五工程量与工期桩型桩径桩长根数混凝土量备注7J110001 51 61 8 8 57 J21 2437 7合计20226 2