岩体裂隙区域中钻孔灌注桩的施工工法

岩体裂隙区域中钻孔灌注桩的施工工法

危明

安徽省公路桥梁工程有限公司安徽合肥230000

摘要：灌注桩作为一种基桩形式，在桥梁工程和建筑工程中得到了较为广泛的应用，在岩体裂隙条件下施工时，尤其是裂隙埋设深度较大时，通常会大幅增加现场的施工造价和难度，施工效率下降明显。

关键词：岩体裂隙；钻孔灌注桩；施工工法

1特点

1.1安全性高：减少对洞体的扰动，保证了护壁泥浆的性能不受到破坏。

1.2采用了常规施工机械与新型器具的组合和特殊的工艺流程，利用钻机钻头的低速扰动，使沉渣在孔底处于悬浮状态，再用掏渣筒取出沉渣。

根据地质勘测报告，在钢筋笼上设置防漏浆囊袋，并与岩体裂隙相对应，减少灌注过程中出现塌孔，水泥浆外流等现象发生。在钻孔桩混凝土灌注完成，混凝土强度达到设计强度后，通过囊袋外注浆管在岩体裂隙区域处注浆，提高桩基的整体承载力。

1.3充分的利用了现场的资源，节约资金，降低造价。

1.4利用现有施工技术进行循环，能节约工程用地，有利于环保。

2适用范围

适用于岩体裂隙区域钻孔灌注桩的施工。

3工艺原理

钻孔旋挖机钻头在裂隙下部区域进行低速旋转扰动，可大幅降低岩体裂隙区域的孔渣提取难度，利用钻头的箱室带出部分沉渣，放置掏渣筒在沉渣区域，小幅度上下抖动，保证洞体的稳定性，提高现场取渣的施工效率。研究技术在掏渣筒拔出后，设置泥浆过滤池，达到泥浆的快速循环利用。

4工艺流程及操作要点

4.1操作要点

4.1.1施工准备

主要设备和试验仪器按时组织进场，其规格和数量满足现场施工要求，有计量装置的设备和仪器经地市级以上的计量监督单位计量标定。

根据工程建设要求，准备满足施工质量和设计要求的钢筋、钢板、水泥、砂石等建筑材料，并根据施工要求准备掏渣筒及渣浆分离设备所需材料。

施工区域内供水、供电、临时设施满足施工要求。

施工前复核图纸，确定桩基的尺寸、标高，核实裂隙地层的位置。

编制详细的施工工艺、施工参数、质量控制措施及应急方案，会同设计单位进行工程技术交底，对工程施工过程中的质量控制难点进行分析研究，提出具体的施工技术方案。

4.1.2掏渣筒及钢筋笼的制备

1掏渣筒采用圆形钢管制备，在掏渣筒的底部设置筒底固定钢板、筒底活动钢板，使筒底固定钢板与筒底活动钢板通过转轴连接。

2筒底固定钢板上设置档渣限位条、反滤板和排浆槽；掏渣筒侧壁的底部设置冲切刃。

图1掏渣筒示意图照片

4.1.3施工护筒布设

现场测量确定灌注桩的桩位，打设施工护筒，并在施工护筒面向渣浆过滤池侧设置提拉启闭口。

4.1.4渣浆分离池的布设

1根据桩位护筒的位置，先在现场测试确定渣浆分离池的位置，进行渣浆分离池的开挖施工。

2渣浆过滤池面向泥浆池位置设置一道钢格栅过滤网，进行渣浆分离。

图2渣浆过滤池示意图

4.1.5钻孔灌注桩钻孔

1采用钻机钻孔，自上而下依次穿过岩体裂隙上部区域、岩体裂隙区域和岩体裂隙下部区域；当钻至岩体裂隙区域时减小引孔速度。

2钻机按原方向继续低速旋转，扰动孔内沉渣，利用钻头箱室提取部分孔渣，钻头的升降速度控制在0.5~0.75m/s。

2将吊索与筒顶吊环连接牢固，再将掏渣筒落至裂隙区域部位，通过控制吊索的上下移动，使孔渣顺利进入掏渣筒内，吊索的升降速度控制在0.3~0.5m/s。

4.1.6灌注桩钢筋笼下放

5材料与设备

5.1材料

表1材料配置一览表

6质量控制

6.1质量保证措施

6.1.1前期施工准备质量控制

1施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数，并进行实际标定，有关技术参数及时提供给现场监理工程师，以作为控制现场施工质量的依据。

2严格按照规范要求进行现场测绘，并设置满足精度要求的固定的坐标测试控制点。

6.1.2掏渣筒及钢筋笼制备质量保证措施

1挡渣限位条与筒底固定钢板的夹角为45°~60°；排浆槽呈条形位于反滤板的下部，宽度为2~5cm，长度为10~20cm。

2转轴的转动角度范围均为0~180°；转轴的两端分别与筒底固定钢板和筒底活动钢板焊接连接。

6.1.3施工护筒布设质量控制措施

1开工前用水准仪对施工现场标高进行测量、复核，当护筒埋设好后，对护筒顶进行标高测量，以控制成孔深度。

2从轴线引出桩位线，放出桩位中心点，平面位置偏差小于50mm，桩位中心点处用红漆做出三角标志，以标志为圆心，桩径为半径划控制圆，桩位线以及标志要经常检查，看不清时及时重新复核。

6.1.4渣浆分离池质量保证措施

1根据施工平面场地布置情况，沉淀池的池底高度应略高于泥浆池水面高度，便于快速排浆，进行渣浆分离；如受施工场地限制，可适当进行调整。

2钢格栅过滤网应设置在渣浆分离池与泥浆池交界处，且从孔洞中取出的渣浆不得直接冲击钢格栅过滤网。

6.1.5钻孔灌注桩引孔质量保证措施

1钻机起落绳中心应对准桩中心，钻机定位后，底座必须平整、稳固，确保在钻进过程中不发生倾斜和位移，保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。

2钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸，钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求，施工方法及其他配合施工机具设施布置等情况决定。

6.1.6灌注钢筋笼下放质量保证措施

1钢纤维格栅、辅助注浆管与灌注桩钢筋笼连接牢固，并使防漏浆囊袋的位置与岩体裂隙区域对应。

2在钢筋笼上端均匀设置吊点，其吊点要有足够的强度和刚度，在保证钢筋笼起吊时不变形。

3钢筋笼安放要对准孔位，其顶面标高和平面位置的误差均不得大于100mm，就位后要牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。

7安全措施

7.1实现安全生产三级管理，即一级管理由项目经理负责，项目经理是安全生产第一责任人；二级管理由项目部专职安全员负责；三级管理由各施工班组长负责。

7.2建立健全安全生产责任制，并装订成册。按照颁布的《安全生产责任制》的要求，建立严格的管理人员安全责任制，落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任。

7.3开工前由项目部编制施工组织设计，并对临时施工用电等专业性较强的作业项目，编制专项安全施工方案，制定全面、具体、针对性强的安全技术措施，以确保施工安全。

8环保措施

8.1水环境保护措施

8.1.1施工冲洗污水采取必要的沉淀措施，达标后有组织的排入指定的排污水系统，不得直接排入河流。

8.1.2在施工现场应针对不同的污水，设置相应的处理措施，如沉淀池、隔油池等。

8.1.3加强对施工机械的维修保养和管理，防止机械使用的油类渗透进入地下水中或排入自然水系。

8.1.4废弃泥浆集中排放至泥浆池中，由泥浆罐车外运至合法的排放点，或经晾晒、固化后装车运至弃土场。

8.2降低噪音措施

8.2.1在可控选择的施工方案中选用噪音小的施工工艺和施工机械。

8.2.2合理安排施工时间，对噪音、震动较大的机械，尽量避免在中午（12时至14时）及夜间（20时至次日7时）休息时间施工。

8.3固体废弃物污染物控制措施

本工程生活区范围内设置必要的生活卫生设施（垃圾桶等），及时清扫生活垃圾，并将其定期运至统一地点。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

[2]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011