二、施工程序
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的制备和准备钻孔机具等。
施工前,施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台,桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。
1. 测量放线
利用桥梁测量控制网放出承台桩位,并进行复测做好标记,引测钻孔桩位十字护桩。
2. 埋设单护筒
埋设护筒时必须采用十字相交法定位,要求护筒必须穿过淤泥层。
在埋设护筒前先用挖掘机将桩位开挖,然后埋设护筒,护筒的四周必须夯填密实,保证在冲钻进过程中不要发生大的位移。
主要要求:
1)钢护筒直径采用1450mm,正常长度1.5米,壁厚6~8mm。
2)护筒中心与桩中心重合,允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%。
3)护筒安装不变形。护筒长度不够时,分节接长,连接处要求筒内无突出物,并且要耐拉、压,不漏水。
4)护筒高度要高出地面0.3m以上,高于地表最高水位1.5~2.0m以上,并采用稳定护筒内水头的措施。
3. 钻机就位
采用冲击钻机进行冲孔,钻机性能良好,钻锤重量不得轻于4.5吨,钻锤上应焊制扫孔器,其直径不得小于设计桩径。钻机安装后的底座和顶端要平稳,在钻进中不得产生位移,在钻进过程中不得移位,钢丝绳与桩中心线要重合(允许误差2cm)。
4. 冲孔钻进
成孔质量是保证桩基质量的基本条件,在开钻前所有的准备工作要完善,要有完善的泥浆循环系统,经报检合格后,方可允许开钻。开钻时的孔位要准确。开孔前应先往护筒内多加些粘土,如地表土层疏松,还应加入一定数量的片石,然后注入泥浆或清水,借钻头的冲击把泥膏、片石挤向孔壁,以加固护筒脚。在开钻时,要慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。在钻进的过程中必须要加强泥浆护壁,对于特殊的地质要采取针对性的处理措施:
在砂、卵石地层中钻进时,应多加入粘土,增大泥浆比重。冲程可大些。
在淤泥层中钻进时,适量投入片石,用小冲程将片石挤进孔壁加固,防止坍孔或缩孔。
在通过漂石层或遇探头石时,应先回填片石、粘土,再用钻锤大、小冲程交替冲击,以将漂石冲碎成钻渣或挤进孔壁,在此过程中,应防止斜孔和坍孔。
在钻进过程中,如发现泥浆面冒出大量细小气泡,进尺突然变慢,孔底标高回升等现象,说明是坍孔。首先应仔细分析,查明原因和位置,然后进行处理。轻者,可多投入粘土,加大泥浆比重,提高孔内水位,继续钻进;重者,须用粘土加片石回填至坍塌部位以上0.5m重钻。
当遇有钻孔漏浆时,如护筒内水头不能保持,应增加护筒埋深,适当减少水头高度,或采取加稠泥浆,也可填入水泥、锯末、片石、碎卵石土,反复冲击,以增强护壁。
主要要求:
1)开孔时位置要准确,在整个钻孔过程中保证钢丝绳与桩位重合(要求每次交接班时对钢丝绳进行对中校核,误差2cm)。
2)钻进作业要连续进行,钻孔记录要及时填写(正常钻进时时间间隔最多不超过4小时),还要随时控制泥浆稠度。要注意地层变化,在地层变化处均要捞取渣样(捞取渣样要求:地质变化处必须取样;正常钻进每2m取一次;对于嵌岩桩,接近微分化层时每0.5m取一次。嵌岩桩进入中分化层必须报检确认方可继续钻进。渣样提取后存放在小塑料袋中,并标明取渣时间、标高和渣样名称,以便查看),判明后记入记录表中并绘制地质柱状图。
3)钻孔深度达到设计孔深后(对于嵌岩桩,孔深至少超深设计孔深5cm,并要嵌入岩层设计深度),采用检孔器(长度2m,要求箍筋在外,竖筋在内,长度大于8m)对孔深、孔位进行检查,要满足以下规范要求:孔位允许偏差50mm;孔径不小于设计值;倾斜度小于1%,符合要求后方可成孔。
5. 首次清孔
成孔后立即进行第一次清孔,在清孔排渣时,必须保持孔内水头,防止塌孔。造浆粘土含砂率高时,采用泥浆旋流器进行清孔。