(1)泥浆的配制 由于地下水位下砂卵石层较厚且含大量漂石,造成冲孔困难且孔壁易坍塌,泥浆易漏失,因此制备高质量的泥浆显得尤为重要。本工程采用优质粘土造浆,另外掺入孔中泥浆量0.1%~0.4%的纯碱,它可以有效的提高泥浆性能指标,使粘土颗粒进行分散而不易凝结,为粘土吸收外界的正离子颗粒提供了条件,并可增加水化膜厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,降低失水率。
(2)设置泥浆循环系统 根据工程实际,本工程设置沉淀池及泥浆池,以使掏渣筒排渣后泥浆中的钻渣可充分沉淀。泥浆可以回流循环使用。并配备BW-160型泥浆泵一台,以便及时补浆并随钻进要求改善泥浆性能。
3.2.2 施工过程控制
(1)钻机定位时利用人工挖孔施工所形成上部钢筋砼护壁代替钢 表1 泥浆性能技术指标
相对密度 |
粘度(s) |
含砂率(%) |
胶体率(%) |
稳定性(g/cm) |
1.3~1.5 |
26~28 |
<4 |
>95 |
<0.03 |
护筒进行定位导向,并保持泥浆面。冲击成孔过程中采取分离桩位、交错布置,以防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注砼的凝固,相邻孔冲击施工时必须待邻孔砼灌注完毕24h或砼壁强度达到2.5MPa后,方可开钻。
(2)开钻前在孔内投入粘土,并加适量粒径不大于15cm的小片石,顶部抛平,用小冲程1m冲砸,泥浆比重1.2-1.5,钻进0.5-1.0m再回填粘土,继续以小冲程冲砸,如此反复二、三次,必要时多重复几次。
(3)在砂卵石层中冲孔时,|考试大|采用中、高冲程2-4m冲砸,泥浆比重1.3左右,并及时掏渣。进入基岩后,采用低锤冲击或间断冲击,当发现偏孔时应回填片石至偏孔上方300mm-500mm处,然后重新矫正冲孔。
(4)冲击过程中遇到探头石,采用十字形钻头(焊接合金钢)低锤密击间断冲击的办法,清除障碍,同时严禁冲锤重击,防止出现坍孔。
(5)钻进过程中要经常检查并及时调整泥浆性能。如泥浆稠度太大则由于阻力作用影响钻头进尺速度,且易发生桩孔偏移;泥浆稠度太小,则钻渣难以充分悬浮,造成掏渣困难,且难以起到护壁作用。
(6)冲孔时仔细查看钢丝绳的回弹和回转情况。耳听冲击声音,借以判别孔底情况。钻进时随着进尺快慢及时放松主钢丝绳,防止打空锤现象。钻机正常工作时,每冲击1次,冲击梁上缓冲弹簧响1声,如果出现2次响声,即为打空锤,此种现象容易损坏机具,故冲孔过程中必须随时检查。
(7)当孔内泥浆含渣量增大时,将钻速减慢,并及时抽渣,抽渣时可采取以下措施:
a抽渣筒放到孔底后,要在孔底上下提放几次,使多进些钻渣,然后提出。
b采用孔口放细筛子或承渣盘等方法,使过筛后的泥浆流回孔内。
(8)为保证孔型正直,每钻进4-5m深度检孔一次。检孔器用钢筋制成,其高度为钻孔直径4倍,直径与钻头直径相同。更换钻头前,先经过检孔,并要将检孔器检到孔底方可投入新钻头。
(9)按照设计要求,桩端入岩深度必须在1.7m以上,为确保入岩深度,保证桩端承载力,进入基岩后每钻进100-500mm清孔取样一次(非桩端持力层为300-500mm;桩端持力层为100~300mm)以备终孔验收。
3.3 清孔及钢筋笼就位
本工程大直径桩均为嵌岩桩,必须清除孔底沉渣才能保证单桩承载力,因此本工程采用了二次清孔工艺。
3.3.1 首次清孔 桩身成孔后经验收合格,首先用冲击钻头泛浆,掏渣筒清孔,直到孔内泥浆比重控制在1.1~1.2之间,沉渣厚度小于5cm。
3.3.2 钢筋笼就位
(1)将验收合格的钢筋笼运至孔口,运输过程中要防止变形;
(2)采用16T吊车吊装钢筋笼入孔。吊装钢筋笼采用专用钢丝绳并带[16扁担,吊装时要对称吊点,吊点处加强,吊钩垂直于笼子中心,保证钢筋笼垂直下入孔内。
(3)由于本工程钢筋笼顶标高均在自然地面下,深度各桩不一样,根据情况笼顶设置吊筋将钢筋笼悬挂于孔口[16槽钢横担上并用钢管在孔口固定定位,以防止其偏位并发生浮笼现象。
3.3.3 二次清孔
本桥采用抽浆法进行二次清孔,可以有效地清除孔底沉渣。用空气吸泥机清孔注意事项:
(1)高压风管沉入导管内的入水深度应大于钻孔内水头到出浆口高度的1.5倍,一般不宜小于15m,但不必沉至导管底部附近。钢筋骨架须在导管吊入之前先放入。
(2)开始工作时应先向孔内供水,然后送风清孔。停止清孔时应先关气后断水,以防水头降低造成坍孔。
(3)送风量大小与钻孔深度及导管内径有关。本工程导管内径为25cm,送风量需20m3/min,风压(MPa)可按公式H/0.05计算,H为风管口入水深度(m)。
(4)当孔底沉淀较厚且坚实时,可适当加大送风量(送风量大则沉渣上升的速度也大,沉渣易被吸上),并摇动导管,改变导管在孔底的位置。
(5)清孔过程中必须始终保持孔内原有水头。如孔较深,则中途宜停顿片刻,待孔内上部悬浮钻渣均匀沉淀后,再送风清孔一次。当风管口设置很低,在清孔过程中不能保持孔口水头时,不可马上停止送风,先将风管或导管提升一定高度才停止送风,以免稠浆渣将风管口堵塞。
3.4 水下砼灌注
清孔完毕应立即进行水下灌注桩身混凝土,利用清孔用导管安装初灌斗直接灌注,可缩短灌注时间。