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1、鉆孔灌注樁施工方案 第一章 準備工作一、地質情況：橋址區內構造不發育，經調查無斷裂帶通過；雨季期間，測區溝谷周邊水毀災害較多，可能發生的水毀現象有：洪水沖刷倒塌、側蝕崩塌等。 樁基礎施工時，應充分考慮洪流的對施工場地的刷蝕作用，并由此造成對施工作業及樁基穩定的影響。橋位區地層在勘探深度范圍內，根據巖土體的分布特征、成因類型及物理力學性質等，將其分為16個工程地質層，現自上而下分述如下：（1）中砂（Q4al）:淺灰色，潮濕-飽和，稍密，顆粒級配良好，主要成分長石，石英。qik=30kPa ，約3米（2） 中砂 （Q4al） :黃褐色， 飽和， 中密， 顆粒級配良好， 主要成分長石， 石英。 qi2、k=45kPa。 約3米 （3） 中砂 （Q4al） : 黃褐色， 飽和， 稍密， 顆粒級配一般， 主要成分長石， 石英。 qik=20kPa。約3米 （4）細砂（Q4al）: 灰綠色，飽和，密實，顆粒級配一般，主要成分長石，石英，云母。qik=55kPa。 約6米（5）粉砂（Q4al）: 灰綠色，飽和，松散，顆粒級配良好，主要成分長石，石英，含較多黏性土。 約5米（6）黏土（Q4m） ：黑灰色，硬塑，含少量粉細砂，干強度及韌性中等，切面稍有光澤，無搖震反應。qik=60kPa。 約5米（7）中砂（Q4m）: 深灰色，密實，飽和，顆粒級配一般，主要成分長石，石英，含少量黏性土。qik=60kP3、a。 約1米（8）黏土（Q4m） ：黑灰色，可塑-硬塑，局部含少量粉細砂，干強度及韌性中等，切面稍有光澤，無搖震反應。qik=50kPa。 約1米（8）-1細砂（Q4m） ：灰白色，飽和，松散，顆粒級配良好，主要成分長石，石英，含較多黏性土，局部見腐殖質。 約1米（8） -2細砂 （Q4m） ： 灰白色， 飽和， 中密， 顆粒級配一般， 主要成分長石， 石英。 qik=35kPa。 約2米（9） 中砂 （Q4mc） : 灰黃色， 飽和， 密實， 顆粒級配一般， 主要成分石英，長石。 qik=60kPa。 約5米（10）細砂（Q4mc） ：灰白色，飽和，密實，顆粒級配良好，主要成分石英，長石，局4、部為黃褐色黏土夾層，可塑，含大量砂。fa0=300kPa，qik=55kPa。 約7米（11）細砂（Q4mc） ：灰黃色，飽和，密實，顆粒級配一般，主要成分石英，長石，局部含少量黏性土。fa0=300kPa，qik=55kPa。 約3米（12）黏土（Q4mc）: 灰黑色，硬塑，含少量細砂，干強度及韌性中等，切面稍有光澤，無搖震反應。fa0=400kPa，qik=60kPa。約1米（13）中砂（Q4mc）: 淺灰色，飽和，密實，顆粒級配一般，主要成分石英，長石 。fa0=450kPa，qik=60kPa。 約5米（14）粉砂（Q4mc） ：黑灰色，飽和，中密，顆粒級配一般，主要成分石英，長石，多5、含黏性土，局部為粉砂與黏土互層。fa0=110kPa，qik=35kPa。 約7米（15）黏土（Q3m）: 灰黑色，可塑-硬塑，含少量細砂，干強度及韌性高，切面稍有光澤，無搖震反應。fa0=280kPa，qik=50kPa。 約6米。（16）圓礫土（Q3m）: 青灰色，飽和，密實，多貝殼等生物碎屑，充填黏性土，磨圓度較好，級配良好，局部黏性土膠結，強度較高。fa0=800kPa，qik=150kPa。二、孔口處理：根據地質調查結果，橋址區所穿越雨林地帶地表多積水，并存在一定厚度落葉及腐殖質，施工前先將該部分清除，以免對樁基造成負摩阻的影響。對工程所在地為農田區，土質松軟，含砂量大。對樁基礎位置6、大略確定后，清除雜物，清除軟土，筑島換填（必要時進行摻適量水泥3%硬化處理）；平整夯實，修筑便道。此方案目的：在于清除表面松動土質，避免設備偏移和傾斜，避免孔口坍塌。 三： 鉆機選型：鉆孔灌注樁平均長度90米，樁徑1.8米。鉆機按照正循環選型，鉆孔深度達130米，直徑達2.5米。鉆機采用正循環磨盤鉆機GPS220帶液壓裝置。 四、泥漿池設置：根據地質報告，沙層較厚，在20多米處有4米多的黏土外，其余均為中砂或細砂層。考慮泥漿多次利用，增強清孔效果，設置兩個沉淀池和一個泥漿池，沉淀池設置保證大于樁身鉆孔方量。泥漿池一般設置為樁身方量的110%120%。泥漿池的深度為1.5米，為防止泥漿池滲漏，在7、泥漿池的四周、底部考慮采用塑料布或彩條不鋪設，沉淀池根據施工情況及時清理沉渣外用，施工時配合挖機一臺（220以上），保證能有足夠的臂長和效率。滿足鉆孔泥漿循環所需。泥漿池可設置為每臺鉆機一個，重復使用，多個墩位施工，距離較遠時增加泥漿溝的長度，但必須保證一定坡度，利于泥漿循環，同時為防止泥漿外露，采用編織袋裝土圍渠，滿足流量要求。一般考慮沒3個墩設置一個泥漿池。泥漿池最終的尺寸不小于鉆孔樁體積的3陪。 場地位置的平整：測量定位：測量定位是，采用換手測量，進行復測，測量誤差控制在5mm以內，五、 樁護筒的制作：因樁基直徑大小不一，水深不一，水下情況復雜，成品運輸困難。考慮采用現場加工方式，即購買8、卷板機一臺，根據護筒要求采購板材，根據施工需求，現場加工不同直徑、不同長度的護筒。 （一）陸地部分：陸地部分樁基的護筒采用=46mm的A3鋼板卷制，根據地質沙層特點，護筒長考慮3.5米，確保護筒埋深3米以下。護筒頂高出地面30cm。（二） 水中部分：樁基護筒采用=10mm的A3鋼板卷制，總長根據墩位處水深確定，入土深度為6m。 （三）考慮樁長的傾斜度的影響，樁護筒內徑大于樁徑20cm。為了保證鋼護筒的整體剛度和接口質量，護筒底段加焊=10mm、寬30cm的加強鋼帶作刃角。護筒焊接采用開坡口雙面焊接，要焊接縫連續，保證不漏水。（四）、樁護筒定位 1、陸地鋼護筒的埋設：陸地鋼護筒的埋設，先保護樁位9、中心點，將中心點位以十字線引出樁位以外30cm處，采用長1.5米鋼筋刻出十字線，周圍用混凝土加固，防止移位。樁位固定后，進行人工開挖，或用機械開挖，人工清理。開挖基坑要大于樁徑30cm，在護筒放置后，在底部和四周用粘土或膨潤土夯實，防止漏漿造成孔口坍塌。2、水中鋼護筒的定位：采用固定導向架定位樁基鋼護筒，導向架內徑為大于護筒外徑3cm。鋼護筒插打施工要點為：（1）、先在樁位處固定好導向架子，中心測量準確定位；（2）、沿導向架將鋼護筒插入河床，并震動下沉至設計標高，下沉過程中注意垂直度檢測：（3）、拔除導向架，移至下一樁位插打鋼護筒。3、嚴格檢查護筒埋設的垂直度控制在1%以內。 六、泥漿制備：泥10、漿由粘土、純堿、纖維和水拌和而成，泥漿制作泥漿采用自拌方法，粘土以水化快、造漿能力強、粘度大的優良膨潤土為佳，選用優質的膨潤土配制高質量的泥漿，泥漿指標應達到相對密度：一般土層控制在1.05-1.20，易坍土層1.201.45； 粘度：一般土層1622S，易坍土層1928S；PH值大于810，含砂率小于4%，膠體率大于95%， 失水率：一般土層25mL/30min，易坍土層15mL/30min；泥皮厚小于3mm，靜切力：一般土層1.02.25Pa，易坍土層35Pa；粘土備料數量約為鉆孔體積的100-120%。當粘性指數大于15，浮渣能滿足施工要求時，可利用孔內原土自行造漿護壁。泥漿須試驗全部性11、能指標，鉆進中應隨時檢查泥漿比重、粘度、含砂率、膠體率等，并填寫泥漿試驗記錄表。泥漿循環使用，廢棄泥漿沉淀后及時運走。泥漿配比：膨潤土具有密度低、粘度好、含砂量小、失水量少、泥皮薄、穩定性強、固壁高、鉆機回轉阻力小、造漿性能好等優點。以1.15泥漿比重配置泥漿的配比為例(經驗比例）:水：膨潤土：純堿（kg）=908:183:9具體配置結果必須經現場測定后調整。（一）泥漿原料和外加劑的性能要求及需要量計算方法1）泥漿原料黏性土的性能要求一般可選用塑性指數大于25，粒徑小于0.074mm 的黏粒含量大于50的黏性土制漿。當缺少上述性能的黏性土時，可用性能略差的黏性土，并摻入30的塑性指數大于25 12、的黏性土。當采用性能較差的黏性土調制的泥漿其性能指標不符合要求時，可在泥漿中摻入a2CO3 （俗稱堿粉或純堿）、氫氧化鈉（NaOH）或膨潤土粉末，以提高泥漿性能指標。摻入量與原泥漿性能有關，宜經過試驗決定。一般碳酸鈉的摻入量約為孔中泥漿土量的0.10.4。2）泥漿原料膨潤土的性能和用量膨潤土分為鈉質膨潤土和鈣質膨潤土兩種。前者質量較好，大量用于煉鋼、鑄造中，鉆孔泥漿中用量也很大。膨潤土泥漿具有相對密度低、黏度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、穩定性強、固壁能力高、鉆具回轉阻力小、鉆進率高、造漿能力大等優點。一般用量為水的8，即8kg 的膨潤土可摻100L 的水。對于黏性土地層，用量可降低到3一513、。較差的膨潤土用量為水的12左右。3）泥漿外加劑及其摻量aCMC（Carboxy Methyl Celluose）全名羧甲基纖維素，可增加泥漿黏性，使土層表面形成薄膜而防護孔壁剝落并有降低失水量的作用。摻入量為膨潤土的0.050.01。bFCI，又稱鐵木質素磺酸鈉鹽，為分散劑，可改善因混雜有土、砂粒、碎、卵石及鹽分等而變質的泥漿性能，可使上述鉆渣等顆粒聚集而加速沉淀，改善護壁泥漿的性能指標，使其繼續循環使用。摻量為膨潤土的0.10.3。c硝基腐殖碳酸鈉（簡稱煤堿劑）分散劑，其作用與FCI 相似。它具有很強的吸附能力，在黏性土表面形成結構性溶劑水化膜，防止自由水滲透，能使失水量降低，使黏度增加，14、若摻入量少，可使黏度不上升，具有部分稀釋作用，摻用量與FCI 相同。兩種分散劑可任選一種。d碳酸鈉（Na2CO3）又稱堿粉或純堿。它的作用可使pH 值增大到10。泥漿中pH 值過小時，黏土顆粒難于分解，黏度降低，失水量增加，流動性降低；小于7 時，還會使鉆具受到腐蝕；若pH 值過大，則泥漿將滲透到孔壁的黏土中，使孔壁表面軟化，黏土顆粒之間凝聚力減弱，造成裂解而使孔壁坍塌。pH 值以810 為宜，這時可增加水化膜厚度，提高泥漿的膠體率和穩定性，降低失水量。摻入量為膨潤土的0.30.5。ePHP，即聚丙烯酰胺絮凝劑。它的作用為，在泥漿循環中能清除劣質鉆屑，保存造漿的膨潤土粒；它具有低固相、低相對密15、度、低失水、低礦化、泥漿觸變性能強等特點。摻入量為孔內泥漿的0.003。f重晶石細粉（BaSO4），可將泥漿的相對密度增加到2.02.2，提高泥漿護壁作用。為提高摻入重晶粉后泥漿的穩定性，降低其失水性，可同時摻入0.10.3的氫氧化鈉（NaOH）和0.20.3的橡膠粉。摻入上述兩種外加劑后，最適用于膨脹的黏質塑性土層和泥質頁巖土層。重晶石粉摻量根據原泥漿相對密度和土質情況檢驗決定。g紙漿、干鋸末、石棉等纖維質物質，其摻量為水量的12，其作用是防止滲水并提高泥漿循環效果。以上各種外加劑摻入量，宜先做試配，試驗其摻入外加劑后的泥漿性能指標是否有所改善，并符合要求。各種外加劑宜先制成小劑量溶劑，按循16、環周期均勻加入，并及時測定泥漿性能指標，防止摻入外加劑過量。每循環周期相對密度差不宜超過0.01。4）調制泥漿的原料用量計算在黏性土層中鉆孔，鉆孔前只需調制不多的泥漿。以后可在鉆進過程中，利用地層黏性土造漿、補漿。在砂類土、礫石土和卵石土中鉆孔時，鉆孔前應備足造漿原料，其數量可按公式計算：m=V1= (23) 1V1/ (13) 式中；m-造泥漿所需原料的總質量（t）V-造泥漿所需原料的總體積（m3）V1-泥漿的總體積（m3）1-原料的密度（t/m3）2-要求的泥漿密度（t/m3）.3-水的密度，取3=1t/m3若造成的泥漿的黏度為s 時，則各種原料造漿能力為：黃土膠泥m3t ，白土、陶土、高17、領土.m3/t，次膨潤土為m3/t。膨潤土為m3/t。（4）泥漿各種性能指標的測定方法1）相對密度x ： 可用泥漿相對密度計測定。將要量測的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并洗凈從小孔溢出的泥漿，然后置于支架上，移動游碼，使杠桿呈水平狀態（即氣泡處于中央），讀出游碼左側所示刻度，即為泥漿的相對密度。若無以上儀器時，可用一口杯，先稱其質量設為m1，再裝清水稱其質量為m2，再倒去清水，裝滿泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱其質量為m3，則Px=(m3 一m1)(m2 -m1)。2） 黏度（s）：用標準漏斗黏度計測定，用兩端開口量杯分別量取200mL 和500mL 泥漿，通過濾網濾去大砂粒后，將700mL 泥漿注入漏18、斗，然后使泥漿從漏斗流出，流滿500mL 量杯所需時間（s），即為所測泥漿的黏度。校正方法：漏斗中注入700mL 清水，流出500mL，所需時間應是15s，如偏差超過土1s，則量測泥漿黏度時應校正。（單位：mm）1漏斗；2管子；3量杯200mL 部分；4量杯500mL 部分；5篩網及杯3） 含砂率（）：工地用含砂率計測定。量測時，把調制好的泥漿50mL 倒進含砂率計，然后再倒450mL 清水，將儀器口塞緊，搖動l min，使泥漿與水混合均勻，再將儀器豎直靜放3min，儀器下端沉淀物的體積（由儀器上刻度讀出）乘2 就是含砂率（）。（有一種大型的含砂率計，容積1000mL，從刻度讀出的數不乘2 即19、為含砂率）。4) 膠體率（）：亦稱穩定率，它是泥漿中土粒保持懸浮狀態的性能。測定方法：可將100 mL 的泥漿放入干凈量杯中，用玻璃板蓋上，靜置24h 后，量杯上部的泥漿可能澄清為透明的水，量杯底部可能有沉淀物。以100 一（水+沉淀物）體積即等于膠體率。5） 失水量（mL30min）和泥皮厚（mm）：用一張120mmX120mm 的濾紙，置于水平玻璃板上，中央畫一直徑30mm 的圓圈，將2mL 的泥漿滴于圓圈中心，30min 后，量算濕潤圓圈的平均半徑減去泥漿坍平成為泥餅的平均半徑（mm）即失水量，算出的結果（mm）值代表失水量，單位：mLmin。在濾紙上量出泥餅厚度（mm）即為泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄，則泥漿質量愈高，一般不宜厚于23mm。（5） 泥漿池一般分循環池、沉淀池、廢漿池三種，從鉆孔中排出的泥漿首先經過沉淀池沉淀，再通過循環池進入鉆孔，沉淀池中的超標廢泥漿通過泥漿泵排至廢漿池后集中排放。（6）泥漿池的容量宜不小于樁體積的3 倍。（7）混凝土灌注過程中，孔內泥漿應直接排入廢漿池，防止沉淀池和循環池中的泥漿被污染破壞。