某公路大桥钻孔灌注桩施工工艺

第*章 总则
　　第1条 洛阳黄河公路大桥全桥为67孔50米予应力钢筋混凝土梁，除两岸桥台采用沉井基础处，其余66个桥墩均采用钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩工作量大，在卵石层中钻孔深达30余米。经过一年多的施工实践，使我们初步挖掘了一些冲击钻孔的规律性，但还不能说完全占有施工的主动权。
　　第2条 根据地质钻探资料，钻孔灌注桩基础处在第四纪石英岩、石英砂岩的卵石层中，自河床面以下6至8米（个别为10米）为细砂、粉砂层，以下则为紧密卵石层粒径有达40至50厘米，有些钻孔夹层厚1米以内的砂层或卵石近代胶结层，在施工过程中应根据水文及地质变化情况，采取相应措施，保证钻孔的顺利进展。
　　第3条 一根钻孔灌注桩的工艺过程可以分为下述五个阶段，每个阶段的技术作业要点是：
　　第1阶段 护筒下沉一一要求位置正直，护筒不漏不破。
　　第2阶段 刃脚下造壁处理一一使护筒底部与卵石层紧密结合，具有稳固的过渡孔壁；钻进中保持孔内水头，防止坍孔，这是顺利钻进的关键措施之一。
　　第3阶段 卵石层中冲击造孔一一正确掌握清碴、投土、冲击钻进的作业循环。及时更换钻具，勤检查，勤探孔，防止人身和质量事故。
　　第4阶段 终孔清孔一一保证孔底标高符合设计要求，调好孔内泥浆，尽量减少沉淀，并快速下好钢筋笼，做好填充水下混凝土的准备工作。
　　第5阶段 钻孔中填充水下混凝土一一充分准备，统一指挥，保证灌注水下混凝土质量，不出断桩事故。
　　第二章 开钻前准备工作
　　第4条 开钻前应规划和布置场地，测放桩位和水平标点，安装墩位平台、钻架、卷扬机及起吊设备，备好出碴、修钻等设备。做好施工组织安全和技术交底以及思想政治工作，指定专人负责记录。
　　第5条 护筒制作及下沉
　　⑴外径1.86m，内径1.7m钢筋混凝土护筒按设计制作，每节高2m（或2.5m），经检验合格后，才能送往工地。检查标准：上口（或下口）直径误差不得超过10mm，顶面水平高差不大于15mm，混凝土须达到设计强度，筒身应外光内实，保证不漏水。
　　⑵下沉方法：可用空气吸泥机吸泥加压重，反拉等方法帮助下沉到进入卵石层0.5m左右（吸泥管上划尺寸，以吸出多量卵石时吸泥机头标高作为卵石土层面标高）。在水位有变化、受冲刷的河床中，护筒两刃应下沉到进入卵石层1.5至2m，并须进行围护，预防水流冲刷后护筒内加高的柱压力使刃脚发生渗漏，不能保持孔内水平，而造成漏沙坍孔的严重事故。
　　⑶吸泥下沉注意事项：吸泥管要吊放正中，防止偏吸；开风时防止机头反击撞破护筒吸泥过程中及时补水，保持水位高出外面水位1.5m以上，避免翻砂。当出现翻砂时，须注意河床凹陷范围，防止危及平台基桩。
　　⑷用压重、反拉帮助护筒下沉时，要对称加载，以免引起倾斜，要随吸泥及时加载下沉，避免大量翻砂。
　　⑸护筒下沉完毕，四周应及时回填。表面填粘土一层并加夯实，防止积水渗入。
　　⑹护筒接高要求顺直，当下节位置平正时才能对接施焊。焊缝应不漏水。
　　⑺护筒顶面中心与设计桩位偏差，在顺桥方向及横桥方向上均不得超过50mm，同时其斜度不得大于1%。下沉完毕，应进行测量，做好竣工记录。
　　第6条 护壁泥浆。冲击式钻进，在孔中投入散碎粘土，利用钻头冲击造浆。选择造浆粘土的指标：调成比重为1.30纯泥浆时，其胶体率不小于90%（当料源有困难时，允许在85%以上），泥浆粘度为18至22秒，粘土中不含未风化的大结块。钻进时，孔中泥浆比重不宜小于1.30至1.35，在卵石层中可适当加大泥浆稠度（比重宜为1.4至1.6）以增强悬浮钻碴能力。
　　第7条 钻机（卷扬机、钻具）及钻架应安放在稳固的基础上，确保在施钻过程中不发生位移和下沉，以免出现斜孔弯孔等事故。安放钻架起吊钻头对护筒顶面中心位置误差不应大于20mm，钻进中定期校核，有变动时，应重新调整。
　　第三章 钻孔
　　第8条 护筒刃脚以下的护壁处理，要仔细施工，从刃脚到以下2m左右，泥浆造壁要反复冲砸坚实，保证在钻进整个过程中不坍不漏，可按下述步骤进行：
　　⑴吸泥达到刃脚时，先投粘土1.2至1.5m3，钻深至刃脚以下0.5m；
　　⑵回填粘土块和小片石（粒径不大于0.15m）按1:1混合，填到刃脚以上0.1至0.2m，顶面应抛平；
　　⑶用钻头小冲程反复冲砸，钻进到护筒刃脚以下0.8m；
　　⑷再次回填粘土与小片石的混合物约0.9m至1.0m，顶面应抛平，以防钻头打坏筒壁；
　　⑹一般按上述方法，逐步加深，反复冲砸2至3次，必要时，填土、石冲砸宜多重复几次。
　　第9条 在滩地上的钻孔，如果充分了解地质钻探资料，并且护筒下沉时翻砂量不大，刃脚不空的情况下，可以采取“浓泥浆、低冲程、不投片石、一次冲砸”的护壁处理，可按下述步骤进行：
　　⑴护筒内投散碎粘土2至3m3，泡发松散，粘土上层可略垫一层片石，避免吸钻；
　　⑵用低冲程1至1.5m冲砸拌浆，边冲边加粘土，使泥浆浓度尽快变稠，达到比重在1.5至1.6左右；
　　⑶发现泥浆过稠，钻进缓慢时，进行清碴换浆；
　　⑷钻深到刃脚以下1m左右，清碴，投粘土1.0至1.5 m3重复冲砸拌浆；
　　⑸在刃脚以下2.0至2.5m后，才改用较高冲程，正常钻进；
　　⑹发现失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水和加投粘土。