钻孔灌注桩施工方案

钻孔灌注桩施工
水中墩桩基采用钻孔灌注桩。根据地段水深较浅、桩长较短且入基岩比例大等工程特点，为避免或减少水位变化对基础施工影响，均通过从两岸修筑便道和墩位围堰筑岛并预留湘江航道的方法进行施工；航道缺口采用贝雷组装活动便桥边通，避免采用搭设固定工作平台的施工方法；钻孔施工工艺以冲击成孔为主。
（1）准备工作：内容包括修筑便道、围堰筑岛和埋设护筒等施工项目。埋设的钢护筒顶端标高应高出原地面或围堰面50cm，护筒底端埋入原南百以下不少于1m范围内必须保证为粘性土并至少护筒底0.5m以下。
水中钢护筒施工：在围堰上准确定位并严格控制好钢护筒入土深度。钢护筒分节制作，分节振埋。如遇抛石，采用冲抓或潜水工等方法清除。
人工水中围堰筑岛填心，以草袋装土堆码，其平面尺寸为8×15m，围堰顶标高比施工水位高出50cm以上，钢护筒埋设应埋入河床下50cm以上，周围应夯填粘性土并比施工水位高出1m。
（2）钻孔施工
钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，确保桩位准确无误。在钻孔方法上，根据本工程桩基础为嵌岩桩，优先采用冲击成孔法。在钻孔过程中始终严格控制和保持孔内水头，高出地下水位或施工水位2m以上，以保持孔壁稳固。
冲击成孔注意事项：
a、开钻前，向护筒内注满水，用冲击锤小冲程（1.0-1.5m）反复冲击造浆，必要时添加黄土或膨润土造浆，待护筒内泥浆保持一定浓度后开钻；
b、正常钻进时要注意及时松放钢丝绳的长度。
c、不同土质采用不同的冲程和泥浆，最大冲程不超过6m；
d、成孔过程中，应经常检查孔内有无异常情况，钻架有无倾斜，各部连接是否松动；
e、钻孔至设计标高后，对孔底岩样、孔径、孔深进行自检，合格后进行清孔，以确保孔底沉淀、泥浆指针满足设计规范要求。
f、岩层中钻进时，尽量提高孔底的泥浆比重和额度，使孔底泥浆由一般的钻渣托浮力变为握裹力，使钻头冲击下的岩块裹于泥浆中，以减少岩石的重复破碎。施工中反复投粘土、冲击和掏渣，以提高钻进速度。水头控制一般以高出地下水位或河面1.5m左右为宜。采用及时补浆、抽浆、掏渣的办法始终保持与孔外水面有1.5m的固定高差，以保证孔内水压的稳定和孔壁的安全。
（3）钢筋笼制安
清孔完毕，经检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求后，即进行钢筋笼施工。
钢筋笼在岸上集中分节预制，设专人负责，确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊车吊入孔内，在孔口对焊接长，并保持上下节在一条轴线上。钢筋笼下到设计标高后，用悬挂器将其与护筒或平台连接牢固，防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。
钢筋笼安装要认真对中，保证桩壁砼保护屋的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋笼安装完毕，进行二次清孔。清孔后泥浆性能指针报现场监理工程师验收。

　　灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
　　泥浆护壁施工法冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
　　施工顺序：
　　(1)施工准备
　　施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。
　　钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。
　　(2)钻孔机的安装与定位
　　安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。
　　为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
　　(3)埋设护筒
　　钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
　　制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。
　　(4)泥浆制备
　　钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。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。
　　(5)钻孔
　　钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应该事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
　　(6)清孔
　　钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。
　　(7)灌注水下混凝土
　　清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。