钻孔桩施工组织设计(编辑修改稿)

钻孔桩施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

反循环成孔。 研配优质 复合泥浆护壁，采用 ZX250 型泥浆分离器分离钻碴，成孔后采 用 CDJ 超声波大孔径检测仪验孔。 钢筋笼在生产区下料加工，在专用长线胎模上分节制作成型，经栈桥码头下河，装船运到墩位，利用 50t 浮吊下钢筋笼，钢筋笼主筋采用直螺纹机械接头连结。 桩身混凝土采用直升导管法灌注，混凝土由一台 150m3/h 水上移动式混凝土工厂生产，通过拔球灌注。 在混凝土灌注完毕 14 天后对桩身进行超声波检测和抽样钻芯检测。 （二）工艺流程 河道疏浚 → 打桩船插打平台支承桩 → 施工平台建立 → 插打钢护筒 → 安装钻孔设备苏通长江大桥 D1 标施工工艺 钻孔桩施工工艺 中铁大桥局集团有限公司 6 →钻孔施工 →清孔→拆除钻具→检孔→安装钢筋笼、导管→二次清孔→填充水下混凝土、养护→桩身混凝土 质量检查。 第三章 施工工艺 一、施工测量 （一） 施工控制测量 钻孔施工前，对设计提供的首级控制网进行复测，进行必要的加密布设控制，补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。 苏通大桥首级控制网 为 GPS B 级，控制网检测和控制网加密按 GPS C 级标准执行。 GPS 测量控制网的设置精度和作业方法应符合《公路全球定位系统（ GPS）测量规范》（ JTJ066/T98）的规定。 高程控制测量首级按二等水准观测，首级网控制和高程网加密按三等水准要求执行。 水准路线应采用跨河水准测量方法施测，跨河水准测量方法按照 《公路勘测规范》（ JTJ06199）执行。 加密控制点应稳固可靠，能长期保存，控制点经复测合格后方可使用。 （二）施工放样和检测 施工平台建立后，通过 GPS 在施工平台上建立平面控制点，用全站仪坐标放样法来确定桩位。 在施工平台上设置水准点，采用三角高程或其他方式测出水准点的高程。 施工中按正常的水准测量，利用水准仪传递高程。 需要注意的是须对平台上设置的水准点持续进行沉降观测，以便更好的控制施工。 钢护筒定位：采用坐标法分别测放出各护筒的设计纵、横轴线，并以此进行导向架定位，使导向架纵、横轴线与护筒设计轴线 重合，在护筒下沉过程中由二台经纬仪前方交汇控制其倾斜度，同时校核护筒平面位置。 在已下沉的钢护筒顶放出护筒底口中心的十字线，并在护筒壁做出油漆标记，钻机就位时，使转盘中心与十字线交点重合，确保成孔时钻头顺利出护筒和钢筋笼的顺利安装。 测出各钢护筒的顶标高，并以此为基准进行成孔的孔底高程控制，钻进结束后复核钢护筒顶标高，确保孔底高程准确。 钻孔桩完成后进行竣工测量，测出各单桩和群桩中心坐标和标高。 施工测量 按 《 苏通大桥基础施工测量规则 》 和 《 苏通大桥基础施工测量实施细则 》苏通长江大桥 D1 标施工工艺 钻孔桩施工工艺 中铁大桥局集团有限公司 7 等有关要求执行 ， 施工测量必须 有两人 及 两人以上相互校 核 并作出测量和 校 核记录。 二、钻孔桩施工 （一） 钢护筒下沉 施工 钢护筒的制造、运输及下沉施工见《苏通大桥 D1 标主墩平台施工方案》、《苏通大桥 D1 标辅墩平台施工方案》中的相关内容。 钢护筒下沉质量标准：中心平面位置偏差177。 5cm，倾斜度≤ 1/200。 （二）泥浆配备及泥浆循环系统 泥浆配备 泥浆原材料 钻孔泥浆选用不分散、低固相、高粘度的 PHP 优质膨润土化学泥浆。 泥浆由优质膨润土、碱（ Na2CO3）、羟甲基纤维素（ CMC）和聚丙烯酰胺（ PHP）等原料组成。 ⑪ 膨润土 :为泥浆胶体 质的主要来源，采用 以蒙脱石为主的 钠质 膨润土，该土具有较好的分散悬浮性和造浆性， 泥皮薄，稳定性好，造浆率高（ 1t 土可造 12～ 16 米 3泥浆）， 质量等级为二级标准，或者采用聚合膨润土。 膨润土掺量为泥浆体积的 6～ 10%，即 100 米 3泥浆需用 6～ 10t 膨润土。 为了增大泥浆中胶体的成份，应选择胶体率大（≥96%）和含砂率少（ 0～ %）的钻孔造浆用的膨润土，特别注意不能错用铸造用的膨润土（胶体率特低）。 ⑫ 纯碱（ Na2CO3） : 其指标符合 GB21092的Ⅲ类合格品的标准， 主要作用是增大PH 值，使粘土颗粒进行分散 ，并增加表面负电荷，来吸附带正电荷的钻屑，使泥浆悬浮钻屑效能更好，因此回流孔内泥浆中 PH值应稍高一些。 纯碱掺量为泥浆体积的 %～%左右，即 100 米 3泥浆需用碱 300～ 500 公斤。 碱用量增加到使泥浆 PH 值达到 10～12 后，再加入 PHP，以增大泥浆粘度。 ⑬ 羟甲基纤维素（ CMC） :也能提高泥浆的粘度，具有使土壁表面形成化学膜泥皮和降低失水量的功能。 它常作为膨润土基浆的改性剂，掺用量为泥浆体积的 %～%，即 100米 3泥浆约需用 8公斤。 ⑭ 聚丙烯酰胺（ PHP） :既可单独拌制泥浆，又可作 为膨润土泥浆中的掺加剂， 其突出功能是使泥浆具有触变性，保持不分散、低固相、高粘度的优质性能， 提高泥浆的粘度，降低泥浆的失水量。 其掺用量为泥浆体积的 %左右，即 100 米 3泥浆约需用 3公斤。 它的增粘效果远大于 CMC。 苏通长江大桥 D1 标施工工艺 钻孔桩施工工艺 中铁大桥局集团有限公司 8 ⑮ 制浆用水取自长江河道水，水质属 HCO3～ Ca2＋ 型水， PH=～ ，水质满足要求。 泥浆拌制 ⑪ 制浆设备 施工现场设置完善的制浆设备，其中包括： ① 制浆原材料储存、堆放的船舶； ② 泥浆搅拌机及高压水流自循环拌制泥浆机； ③ 泥浆船； ④ 各种泥浆进出口管道、龙头、阀门。 ⑫ 基浆的拌制及存放 基浆系指由水、膨润土和纯碱拌制而成的泥浆（没有掺 PHP），膨润土泥粉和水必须通过强劲的搅动才能形成胶体。 先将一定量的水 加入 制浆机 中，再按比例加入膨润土和纯碱， 膨润土泥粉、纯碱和水在制浆机中充分 搅拌，使膨润土颗粒充分分散，制成 基 浆。 由于采用的膨润土品质可能不同，故纯碱和 CMC 的掺量都要通过试验确定，基浆的各种掺加剂都应在反复喷射循环中加入。 掺料调配决定性能指标： ① 胶体率大小主要取决于膨润土泥粉中蒙脱石的含量，故应该尽量采购含蒙脱石成分高的膨润土。 ② 调整基浆的 PH值手段主要是 增减纯碱的掺量，碱愈多则 PH 值愈高。 ③ 基浆粘度一般小于 22 秒，如需增加粘度，一般用 CMC 来调整。 注意 CMC 用量不能多，它仅作降低失水量和增大泥浆流变性用。 ④基浆使用前必须要在储浆池中先存放 24小时，使膨润土颗粒都充分膨胀，直接使用刚拌制的泥浆，不仅浪费膨润土，而且未膨化的泥粉变成沉渣还影响孔壁的稳定。 ⑬ PHP 鲜浆的 拌制 ① PAM 的水解 PAM 原料为非水解型，分子量为 1000 万左右。 使用前要 提前 2～ 3 天 先水解，水解后称“ PHP”。 工地上常用常温法，提前水解的步骤如下： a、将 PAM（ 100）置于清水 （ 6000）中浸泡 1天； b、同时加入烧碱（ Na2OH）在搅拌筒中搅拌以促溶。 Na2OH 用量可按反应量计算，苏通长江大桥 D1 标施工工艺 钻孔桩施工工艺 中铁大桥局集团有限公司 9 用量多少与 PAM 分子量和水解度成正比，约为 PAM 的 10%左右； c、停置 2～ 3天，使 PAM 分子有效地分散于水中，形成 PHP 浓液。 ② PHP 新鲜泥浆的配制 将 PHP（ 60%～ 70%）的浓液加入到前叙膨润土浓基浆中，经高压反复喷射混合，形成 PHP 新鲜浓泥浆。 制作时应注意： a、浓鲜浆的粘度要大幅度提高（即粘度 T≥ 25 秒，达到 30 秒左右）时，必须先将基浆 PH 值加碱调至≥ 10～ 12（高粘度必须相应地高 PH 值）。 b、 PHP 掺用剂量为泥浆体积的 %左右（ 30PPm 百万分之三十）。 最合理的比例应通过试验来决定，可通过表征特点来判断。 PHP 鲜浆的表征： PHP 含量不足时泥浆呈红黄色；含量合适时呈嫩豆腐色果冻状；过量时则变成清水，水土分层。 ③ PHP 鲜浆性能 如表。 表 优质 PHP 泥浆鲜浆指标 类型 指标 ① 膨润土基浆 ② PHP鲜浆 浓 淡 浓 淡 比 重 V （ g/cm3) ＜ ＜ 粘 度 T （ Pa178。 S） 20～ 22 17～ 19 27～ 35 22～ 26 含 砂 率π （ %） 0～ ～ 0～ ～ 胶 体 率 G （ %） 98 96 100 98 失 水 量 B （ ml/30min) ＜ 20 ＜ 15 ＜ 12 ≤ 10 泥 皮 度 K （㎜ /30min) ≤ ≤ ≤ ≤ 1 酸 碱 度 （ PH） 8～ 9 7～ 8 10～ 12 9～ 10 适用地层 砂性土层 粘性土层 砂性土层 粘性土层 说 明 膨润土＋碱＋ CMC 基浆①＋ PHP 注： ＋碱＋少量 CMC=基浆，其比例应通过“调配”而成。 2.①基浆＋ PHP水解溶液 =鲜浆，其比例也应通过“试验”配制而成。 “淡浆”。 ⑭浆液的用途 苏通长江大桥 D1 标施工工艺 钻孔桩施工工艺 中铁大桥局集团有限公司 10 ①浓基浆：用来制作高粘度 PHP 新鲜泥浆。 另外在砂性土层钻进时采用浓基浆。 ②淡基浆：因粘土本身能造浆，故在粘性土层钻进时可采用淡基浆。 通过浓基浆稀释后得到淡基浆。 ③浓鲜 PHP 泥浆：在浓基浆中加入 PHP 浓液后得到，常用在防止护筒底泥浆反穿、不稳定地层塌孔和砾砂层处泥浆漏失等紧急情况处理中。 ④淡鲜 PHP 泥浆：一般用在清孔时的“换浆 ”中，通过浓鲜 PHP 泥浆稀释后得到淡鲜泥浆。 泥浆循环 、 净化系统的布置 主墩钻孔 泥浆系统布置 钻孔泥浆采用集中拌制、集中供应、集中净化的方式进行。 泥 浆 系统设在泥浆船上，拌浆机 拌制 的 泥浆 直接流入泥浆船上的储浆池，泥浆 船沿横向设置二道隔板，中间仓为制浆池，前、后仓为存浆池、回浆池，前、后仓用钢管串联。 在主墩平台上游侧停靠一条 1000t~1500t 的泥 浆 船，在上游工作平台上布置三 个 的泥浆箱。 钻孔平台上布置钻孔泥浆进出循环系统和钻孔供风系统，系统共分三个区域，每个区域负责两排桩 施工，每个区域有三条管路，分别为：出浆管路 1（清孔时）；回浆管路 2（兼作灌注砼时的溢浆管路）；供风管 3。 ①出浆管路：出浆管路和进浆管路在同一平面，每条管路设置若干竖向分管路，分管路伸出平台顶面，钻孔时钻机钻杆出浆口与其相连接。 ②回浆管路：回浆管均为内径Φ （δ =6mm）的螺旋管桩，支撑在上层平联上。 回浆管路分为两种：回浆管路主线路和护筒间连通管，护筒间连通管在下层平面，回浆主管路线路在上层平面，但均在平台梁以下，两种管路在竖向用Φ 钢管连接，形成连通，以便泥浆进出，回浆管路上设若干阀门控制泥 浆流向。 回浆管路同时作为灌注钻孔桩水下砼时的溢浆管路，溢浆管路通向泥浆船，其端部设阀门。 ③ 供风管从压风机接出，然后分三条线路分别沿进出浆管路的主线路分别延伸到钻孔平台区的各个区域。 在钻孔施工过程中泥浆的净化采用机械强制净化方法。 平台上共布置 6台 ZX250型 泥浆分离器，每台钻机配 2 台 ZX250 型 泥浆分离器。 将钻机排渣管与伸出平台顶的出浆管接口相连，通过出浆管将带钻渣的泥浆打入泥浆预筛设施上，过滤除粒径大于苏通长江大桥 D1 标施工工艺 钻孔桩施工工艺 中铁大桥局集团有限公司。