旋挖钻机施工灌注桩基础的施工工艺

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1、旋挖钻机施工灌注桩基础的施工工艺灌注桩基础是目前高等级公路桥梁构造物经常采用的基础结构，常用的成孔方法有人工挖孔、冲抓钻机成孔、冲击钻机成孔、正反循环钻机成孔、旋挖钻机成孔等。1、工程概况　　山西太原绕城高速公路西北段汾河特大桥主桥为90＋150＋90m双塔单索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥，结构体系为塔梁固结、塔墩分离，墩顶设支座。下部结构基础设计为直径D=1.5m的钻孔灌注桩，4＃、5＃主墩各布置12根，桩长为50m，钻孔深度为55～60m不等。2、工程地质概况　　该场地属冲积地段，河床地质土层

2、由上而下主要为亚粘土层、砾砂层、圆砾层、卵石层。3、施工准备　　3.1、成孔方法选择　　通过对附近桥梁桩基施工情况的调查，根据本工程地质情况，本桥先采用3台冲击钻机进行5＃主墩桩基施工，然而施工至42－48m处，3台钻机均出现进尺困难的情况，最慢时一天进尺不足10cm。2003年3月初，汾河主河道进行春浇放水，只能将3个孔位回填，暂停施工。4月下旬重新开始主墩桩基施工，吸取前期冲击钻机进尺慢，施工周期长，费用高的教训，根据在2个主墩处补充地质钻孔资料，最后选择静态泥浆护壁旋挖成孔工艺。本工艺采用旋

3、挖钻机用钻头将孔内渣土直接取出，并同时加注提前制备的泥浆护壁。该成孔方法不仅成孔速度快，而且具有沉渣厚度小、泥皮薄、造价低等优点，为目前在适宜地质中速度最快的成孔工艺。　　3.2、泥浆循环系统的布置　　施工场地设两个泥浆池，容积不小于150m3，泥浆中废弃部分要及时排放，沉淀物要及时清理。4、护筒埋设　　护筒有导正钻斗，控制桩位,隔离地下水渗漏，防止孔口坍塌，抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。埋设护筒前先放出桩位点，过桩位中心点拉十字线在护筒外80-100cm处设控制桩，然后在桩位处用钻头边刀挖

4、一个比护筒外径大20cm、深度比护筒略小30cm的圆坑。并在坑底填筑20cm的粘土，然后将护筒采用钢丝绳对称吊放进坑内，用水平尺（或吊线锤）校验护筒竖直后，并保证护筒中心与桩位中心位移不能超出20mm，方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土，分层夯实且要防止护筒倾斜。5、泥浆的制备　　5.1、原料及配比　　5.1.1、膨润土：分为钠质和钙质两种。钠质费用较高，钙质则较为适中。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度好、含砂量小、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。

5、一般用量为水的8%即8公斤膨润土可掺100公斤的水。对于粘质土地层，可降低到3%—5%。较差的膨润土用量为水的12%左右。　　5.1.2、CMC：全名为羧甲基纤维素,具有使地基土表面形成薄膜而使之强化和降低失水率的作用。掺入量为膨润土的0.05%—0.1%。　　5.1.3、FCL：又称铁铬木质素磺酸盐，为分散剂，可改善混杂有土粉砂、砼及盐分等而使稳定液质的性能。可使钻渣颗粒聚集而加速沉淀，既达到重复使用目的，又具有高质量性能。掺量为膨润土的0.1%—0.3%。　　5.1.4、碳酸钠：又称碱粉或纯碱

6、。它的作用可使PH值增大，使粘土颗粒进行分散，粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子提供了条件，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。掺入量为孔中泥浆的0.1%—0.4%。　　5.1.5、PHP:它的作用是使泥浆中的钻渣成为不分散的絮凝状态，因而泥浆循环到井孔外泥浆池时易于被清除出去，从而使泥浆能保持不分散的低固相、低相对密度、低粘度的优良性能。掺用量为泥浆液的0.003%。　　5.1.6、孔内有渗漏时，应掺泥浆量的1—2%的锯木屑；泥浆量1.7%的稻草末或水泥。　　各种掺加

7、剂宜先制成小剂量溶剂，按循环周期均匀加入并及时测定泥浆指标，防止掺加剂过量。　　5.2、泥浆的制备　　5.2.1、调查地质及施工条件　　（1）、对地质柱状图的研究：a、是否有坍塌层；b、有无漏水层。　　（2）、地下水的调查；a、能否保证泥浆面高出地下水位2米以上；b、了解承压水层潜流水和无水层及地下水流速成；c、测定地下水盐分及钙离子的含量；d、PH值测定。5.2.2、泥浆材料的选择　　（1）、水应为PH值为中性，钙离子浓度小于等于100PPm，否则要掺入分散剂。　　（2）、膨润土由其产地不同而性

8、能不同，应以经济适用为主。易受阳离子感染时，宜选用钙土。　　（3）、CMC的选定，根据地层决定,粘度越高防漏效果越好。　　（4）、根据膨润土选定分散剂。泥水分离的泥浆，选用能够减小泥浆凝胶强度及屈服值的分散剂。　　（5）、防漏剂的选定：一般认为防漏剂的粒径相当于漏浆层土砂粒径的10%—15%左右效果为最好。　　5.2.3、泥浆粘度的选定　　保持地层稳定的泥浆漏斗粘度（泥浆静止工法）　　地基条件泥浆性能对策泥浆粘度经验值（S）　　烂泥地基增大泥浆密度高浓度膨润土浆100以上　　粘土层