冲击钻孔采用的泥浆护壁施工法过程是: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。(附后表)
1、施工准备
施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。
测量定位:根据设计桩位图纸用全站仪或经纬仪放出桩位。
2、钻孔机的安装与定位
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。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,在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
钻孔成败的关键是坍塌。当防止孔壁塌陷,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。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,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
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,还要随时检查成孔是否有偏斜现象。钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,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、清理及排渣
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。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。
在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原土造浆护壁,排渣泥浆的相对密度应控制在 1.1~1.2。
7、吊放钢筋笼:钢筋笼放前应绑好砂浆垫块;吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,钢筋笼放到设计位置时,应立即固定,防止上浮。
8、二次清孔;在钢筋笼内插入混凝土导管(管内有射水装置),通过软管再用掏渣桶将之清除。
9、浇筑混凝土:停止清孔后,应立即浇筑混凝土,随着混凝土不与高压泵连接,开动泵水即射出。射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中断增高,孔内沉渣将浮在混凝土上面,并同泥浆一同排回贮浆槽内。水下浇筑混凝土应连续施工;导管底部至孔底距离为300~500mm,导管底端应始终埋人混凝土中 2~6m ,导管的底管长度一般≥4m。
混凝土的配制
(1) 配合比应根据试验确定,在选择施工配合比时,混凝土的试配强度应比设计强度提高 10%~15%。
(2) 水灰比宜用0.5~ 0.6。
(3) 有良好的和易性,在规定的浇筑期间内,坍落度应为 180~220mm;
(4) 水泥用量不少于360Kg/m3,一般为360~400kg/m3。
(5) 砂率一般为 40%~50%。
10、拔出导管:混凝土浇筑到桩顶时,应及时拔出导管。但混凝土的上顶标高应比设计标高高出0.5~1.0m,以保证桩头混凝土强度。