大桥桩基施工方法及工艺

    大桥桩基施工方法及工艺摘要：清孔及成孔检查第一次清孔是在终孔后利用钻机自身清孔，第一次清孔后进行终孔检查用重锤检查孔深

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    大桥桩基施工方法及工艺

    本桥设计基础均为钻孔灌注桩群桩基础，主墩下一共设12 根直径1.8m 的钻孔桩，桩长95m；其余桥墩均采用直径1.5m 或1.2m 的钻孔灌注桩，最大桩长74m 左右。

    本桥地质情况比较复杂，桩身穿透的地层除表层为杂填土外，余均为交替的亚粘土和粉砂层，地下水较丰富。

    为防止坍孔并提高成桩效率，并适应大桩径的需要，采用TS-20 型转盘式钻机成孔，利用正反循环法成孔，清孔为二次清孔。钢筋笼的钢筋集中加工，现场分节绑扎焊接，每节长度8-10m，人工配合汽车吊分节吊放，导管法灌注水下混凝土。

    施工中对泥浆进行循环利用，通过泥浆回收池、沉淀池及时回收废弃泥浆和钻渣，并运至指定地点，防止对江阴市环境造成污染，并避免对灌渠的造成破坏。

    施工工艺见图5.1-1 转盘式钻机施工工艺框图。

    1 围堰施工

    采用草袋围堰，为减少下沉，围堰内分层填筑粘土和小砂卵土的混合物。为减少对河水的污染，草袋内套塑料袋保护层，防止土渗漏。草袋按上游到下游的顺序码设，每层错缝布置，草袋分两层码设，中间利用砂卵石挤压淤泥。为减少冲刷，围堰外侧利用片石笼加固。围堰平面布置及施工顺序见图5.1-2 和图5.1-3 所示。

    2 施工准备

    2.1 场地布置

    施工前，调查地下管线和电力线情况，搭设坚固稳定的工作平台。合理布置施工现场的机械设备、沉淀池、储浆池位置及施工方向和顺序。

    2.2 护筒的加工和埋设

    由6mm 钢板卷制，长度为2m，直径大于钻头直径20～40cm，采用挖孔埋设。

    2.3 泥浆池设置及泥浆制备

    为节约用水并减少污染，在泥浆池坑底铺设五彩布两道，施工完毕全部拆除并恢复地貌。泥浆采用合格的粘土利用泥浆搅拌机造 浆，可掺入适量的纯碱来改善泥浆的性能，或购进优质粘土、膨润土配制泥浆。

    3 成孔施工

    3.1 钻机就位

    汽车吊配合钻机就位， 中心偏差应小于50mm，钻杆的垂直度误差小于1%。

    3.2 钻孔

    在首段0～3m 内应为慢速钻进，泵量应适中，防止坍孔或护筒下部漏水，钻机启动形成正常正循环后再开始正式钻进。

    图5.1-1 转盘式钻机施工工艺框图

    成孔过程中随钻进利用反循环抽排渣土，从孔口及时补充优质泥浆，根据地层情况调整钻进工艺和泥浆指标。由于地层主要为亚粘土和粉砂层，为避免坍孔，亚粘土部分主要采用‘低钻压、快转速、大泵量“的钻进规程；粉砂层控制钻具下降速度和适当降低回转速度，为防止坍孔、埋钻，采用较大的密度、粘度和静切力的泥浆，并经常清理积砂。

    3.3 清孔及成孔检查

    第一次清孔是在终孔后利用钻机自身清孔，第一次清孔后进行终孔检查用重锤检查孔深，采用检孔器检查孔径、孔形和倾斜度等指标，检验合格后安好钢筋笼和导管，由泥浆泵通过导管压入泥浆进行二次清孔，清孔过程中不断计算出孔底沉渣厚度，直到孔底沉渣及泥浆含砂率和容重符合设计及技术规范的要求。二次清孔检验合格后，经监理工程师签证即进行水下混凝土浇筑。

    4 成桩施工

    4.1 钢筋笼制作安装及水下混凝土配制

    钢筋笼在现场分节预制，节长8-10m，利用汽车吊分节吊装焊接。混凝土按设计标号高一级选配，塌落度不小于20cm，并具有良好的和易性和冷凝性，其初凝时间不小于8 小时，以确保混凝土初凝前完成全桩混凝土的浇筑，防止混凝土浇筑不下或后浇混凝土顶破已浇混凝土的断桩事故发生。

    4.2 泥浆指标

    灌注前尽量保证泥浆比重介于1.03～1.10 间，含砂率不大于2%，粘度不大于17～20pa.s，胶体率大于98％。

    4.3 灌注设备安装

    导管法灌注水下混凝土，采用φ250mm 无缝钢管作为导管，导管采用丝扣连接，避免导管漏水，减小拉阻力。导管底口距孔底的距离控制在25～40cm 之内，导管分节编号并做好详细的记录。首批混凝土的隔水措施采用球阀法。

    4.4 水下混凝土灌注步骤：

    先制备0.1 ～0.2m3 水泥砂浆置于球阀上部，然后向漏斗内泵入混凝土，漏斗内的混凝土量满足孔内埋置深度要求并在后台储备一定数量后，剪断导管口球阀挂索，将首批混凝土灌入孔中，与此同时向漏斗内泵送混凝土，以保证连续灌注的质量。

    浇筑过程中,进行对孔内混凝土标高连续监测,核对浇筑数量,根据埋置深度, 由人工配合汽车吊及时拉升及拆除导管，保证导管埋深一般在2～6m 之间即可,施工中应防止拉升导管过度或埋深过深导致断桩事故发生。

    4.5 桩头处理

    桩头超灌部分在基坑开挖时用风镐凿除，桩顶预留10～30cm 由人工凿除。

    4.6 桩基检测

    桩基质量检验除通过对浇筑过程混凝土的用量与浇桩长度进行核检,对混凝土浇筑的连续性进行核查以及时对混凝土试件进行测定均合格外,还对所有桩进行小应变无损检测,以检验桩的连续性、均匀性及核实桩的实际强度，无损检验必须合格，对不合格桩要报监理工程师及设计部门，要进行补强或补桩处理。

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