1、转轮车间砼灌注桩施工方法马伟利1、工程概况：小浪底蓼坞转轮检修车间位于小浪底 8#公路以南的原二标营地内，其基础采用砼桩基，主体结构为单层预制砼排架结构。转轮检修车间设计为一组群桩，总数 96 根，其中 600mm 桩 16 根，700mm 桩80 根，设计桩长 14m，施工中根据现场实际情况进行了调整，最大桩长达到 16.0m。2、工程特点：转轮检修车间桩基穿越地层主要为第四沉积层，根据地质资料，从地表到桩底揭露依次为：回填土石层、粉质粘土层、粘土层、砾质土层、粉质粘土夹粉细砂层、砂卵石层，其厚度 13m 不等，设计桩端持力层为砂卵石层，桩基设计类型为端承摩阻桩，具有较高的承载力。桩基孔通桩
2、灌注 C25 水下砼，上部 10m 配置钢筋，钢筋绑孔为笼形，主筋为 14螺纹钢，箍筋为 8mm 圆钢。3、施工方案与方法：31 施工方案：由于转轮车间施工工期较紧，桩基必须作试验桩，验证地基的承载力，以便为设计提供数据，进行工程桩的设计参数的调整。在具体施工中，为节省工期、提高工效，在征得设计及现场工程师同意的前提下，试验桩结合工程桩进行，这样最大限度地节约了工期，控制了成本，实践证明，取得了一定的成效。在施工中，采用冲击钻成孔工艺，选用 CJ-2 型钻机，配备十字型钻头冲击钻孔，泥浆护壁，反循环清孔，16 t 吊车配合下放钢筋笼，使用 200mm 导管灌注砼，成桩工艺过程见下图：钻孔灌注桩
3、施工工艺流程图32 主要施工设备配置：根据所选定的施工方案，主要施工设备见下表：表一 主要施工设备表三通一平 施工准备 技术与材料准备测量放线泥浆系统形成 钻机定位埋设护筒钻进清孔与验收安放钢筋笼钢筋笼制作 隔水塞制作下放导管二次清孔灌注砼砼制作与运输 取样送检资料整理养护 下一桩孔凿截桩头序号 名称 规格型号 数量 备注1 冲击钻机 CJ-2 5 台2 泥浆泵 15kW 3 台3 吊车 16t 1 台 吊放钢筋笼、吊运 砼4 灌注导管 200mm 2 套5 砼运输车 6m3 2 辆6 全站仪 TC1800 1 台7 载重汽车 8t 1 辆 运送钢筋笼33 主要施工方法：331 成孔工艺：成孔
4、工艺包括测量定位、钻机等设备安装与固定、钻机选型、护筒埋设、冲洗液类型、循环方式、清孔及成孔质量检查和成孔的主要技术措施。（1）测量定位：利用工程师提供的控制点坐标，根据施工图纸放出孔并进行复核校检，当孔位复核校检无误后，将孔中心位置十字形引出到一个平面内，避免开孔后，孔位位置失控，孔位中心位置偏差按设计要求控制在 10mm 内。（2）设备安装与固定：包括钻机、钻塔、泥浆泵的安装。钻机安装前清理出长 x 宽为6x5m 的钻场，钻场应经过平整。 CJ-2 型钻机的主要技术参数见表二所示。其他的辅助设备布置紧靠钻场，安装稳固。表二 CJ-2 型钻机技术参数序号 钻机性能 技术参数1 钻孔直径 0.
5、51.2m2 钻孔深度 25m3 额定钻头重量 1.52t4 主电机型号 Y280S-4，75kW5 主机重量 8t6 排碴方式 捞碴筒排碴7 主卷扬机提升速度 25m/min8 主卷扬机提升能力 50kN9 整机运输尺寸（不含钻塔） （长 x 宽 x 高）2.8x1.5x2.2（3）钻头选型：根据不同地层，选用不同型式的钻头。回填土、表层土层选用十字形筒状钻头；砂卵石层，如十字型钻头钻进效率低可选用硬质合金牙轮钻头，所有地层均使用冲击钻进方法。（4）护筒埋设：在回填土石层钻进，孔口需埋设护筒，护筒埋设可人工挖孔或采用钻机钻进。护筒可控制桩位，导正钻具，防止孔口和孔壁坍塌。护筒使用 46mm
6、厚的钢板制作，每节长度 1.02.0m。护筒内径大于钻头直径 3040cm，护筒顶部宜高出地面 30cm。（5）冲洗液类型：在复杂地层中钻进，采用的冲洗液为泥浆。对于回填土，特别是未经碾压的回填土石碴，钻孔孔壁极不稳定，使用泥浆作冲洗介质，可起到保护孔壁稳定、减小钻进阻力、悬浮钻碴的作用。开孔时，泥浆相对密度宜控制在 1.11.2。砂卵石及回填层中，宜控制在 1.21.4，泥浆粘度以 1825s 为宜。（6）循环方式：冲洗液的循环方式为人工投粘土、注水、沁浆泵抽废浆至回浆槽中，然后排入沉淀池内。（7）清孔：钻孔到设计孔深后，停止进尺，进行清孔。清孔采用抽浆方法，抽浆清孔比较彻底，但孔壁易坍塌的
7、钻孔使用抽浆法清孔时，操作要高度注意，防止坍孔。清孔后，孔底沉碴厚度不大于 100mm。（8） 成孔质量检查及成孔的主要技术措施：钻孔完成后，立即检查成孔质量，并填写施工记录，使用 30m 测绳量测孔深，当孔深合格后，使用柱形试孔器测孔径，并校测孔位中心。钻孔灌注桩成孔质量允许偏差见表三所示。表三 钻孔灌注桩成孔质量允许偏差序号 项目 允许偏差1 孔的中心位置 单桩 10mm2 孔径 不小于设计孔径3 倾斜度 直桩：小于 1/1004 孔深 不小于设计孔深5 孔内沉淀厚度 不大于设计或规范规定成孔的主要技术措施：一、护筒的稳定与垂直度影响到钻孔的稳定与垂直度。因此，护筒要通过连杆焊接到钻机底座
8、。二、泥浆的性能与上反流速对孔壁稳定与钻速起重要作用，施工时要即时量测泥浆性能，合理调整泥浆性能，从而提高钻速等。三、注意观察钻头形状，量测钻头直径，发现缩径时，及时对钻头进行修复。332 钢筋笼制作与安装：转轮车间桩基孔由于孔深较小，一般约 14m，且钢筋笼长度仅 10.5m，因此钢筋笼整段制作，使用 16t 吊车吊放入孔。a. 钢筋笼的制作： 钢筋笼所用钢筋规格、材质、尺寸要符合设计要求； 制作前对所有材质进行抽样试验，确保使用合格的原材； 制作偏差应符合规定：主筋间距允许偏差10mm，钢筋笼直径允许偏差 10mm，钢筋笼长度允许偏差50mm，箍筋间距或螺旋筋螺距允许偏差 20mm。 根据
9、设计图纸及设计要求计算用料长度，将钢筋调直，切割好后，按要求绑扎成形即可。b. 钢筋笼的安装：钢筋笼制作好后，用 8t 东风车运至工地。钢筋笼安装使用 16t 吊车放入孔内，吊放之关，在箍筋处焊 23 个吊点，距孔口 1m 左右。下放钢筋笼时，应防止碰撞孔壁，如果下放困难，应查明原因，不要强行下放。一般采用正反旋转，慢起慢落数次逐步下放。钢筋安装时，要注意钢筋笼的保护层厚度，保护层厚度允许偏差水下灌注砼的桩为10mm。下放钢筋笼时，要保证钢筋笼中心与钻孔孔位中心复合，使钢筋笼四周保护层均匀一致。333 混凝土灌注：在造孔、清孔及钢筋笼安装完毕后，开始砼灌注。灌注中选用 200mm 导管，导管单
10、根长 2.6m，尾管长 4.0m，部分管长 1.0m。导管为快速接头，丝牙连接。在导管顶部设置储料斗，储料斗底部通过丝牙与导管连接。导管吊放时，位置应居于孔中，轴线顺直，稳步慢放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管下入孔中的深度和实际孔深必须严格量测正确，应使导管底口与孔底的距离保持在 0.30.5m 左右，以能顺利放出隔水塞和砼为度。隔水塞采用水泥和砂制作，直径比导管内径稍小 1015mm，隔水塞在砼开始灌注进起职责水作用，保证初灌砼质量及首批砼灌注量。用 8#铁丝将隔水塞悬吊在导管内，初始位置应与导管内的水面平齐，志管和储料斗中备足了初存量后，将铁丝剪断，第一批砼推动隔水塞。将志管内的水或泥浆
11、压出导管，隔水塞落到孔底，大部分砼冲出导管并能将导管底口埋深 1m 或 1m 以上。砼灌注过程中，应控制导管埋深，导管插入深度对砼的浇筑质量密切相关，连续灌注进埋深不宜小于 2.04.0m，灌注过程中，随时用重锤测绳量测液面和砼面高度。灌孔内的砼要满足以下要求：砼拌合物要有较好的流动性，坍落度控制在案1822cm；砼要有一定的粘聚性和较小的泌水率；砼要有一定的容重，砼靠自重灌注，靠重力和流动性密实，要求容重大于 2324KN/m3；坍落度随时间损失小初凝时间长，其初凝时间至少要大于灌注时间的 2 倍，坍落度拌完 1 小时后能保持在 15cm 左右。砼灌注过程中，要注意如下事项：（1） 灌注砼是
12、钻孔灌注桩的重要工序，只有在成孔和清孔质量合格，钢筋笼安装符合设计要求后，才可以开始灌注工作。（2） 首批砼灌注正常后，应紧凑地、连续地不断进行灌注，严禁中途停止，灌注中，要保持导管的合理埋深。（3） 在灌注过程中，当导管内砼不满，导管上段有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水，影响桩身质量。（4） 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，以便灌注结束后，将上段砼清除。（5） 砼在砼罐车运输中，要防止离析、泌水，灌注过程中，易发生导管堵塞、夹泥及桩身砼质量事故和质量问题，故在灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速连续施工，灌注高质量的砼防止发生质量事故，如若出现事故，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救、补强，经过补救、补强的桩，经认真检验合格后，方可使用。4、桩头的凿截砼灌注结束后，经养护期满或工程师同意后人工进行桩头的凿截，由于桩头内含有钢筋，可使用电动冲击锤配合施工。5、桩的检测及质量评定转轮检修车间桩基单桩设计极限承载力 1750KN（700mm ）和 1400KN（600mm） ，经试验检测，极限承载力达到 2370KN（700mm）和 1490KN（600mm） ，成桩质量良好，承载力满足设计要求，为转轮检修车间项目争创精品优质工程打下坚实的基础。
