施工工艺流程
1.钻机就位
1)钻机就位必须平稳,液压支腿要落在可靠处。
2)调整钻机立柱的垂直度,确保垂直度≤1%;钻头与桩点偏移不得大于20mm。
2.钻进成孔
1)开始钻进前应使出料口密封,在钻进过程中不致张开,且在开始压灌混合料时能通过压力打开;钻头刚接触地面时应慢速下钻。
2)在钻进过程中,应根据地层变化和动力头工作电流显示的结果,及时对钻压、转速和钻进速度进行合理调整,正常钻进电流值一般为100A左右,不能超过140A的额定电流;如遇土层抱钻杆或电流过大时,应迅速刹住主卷扬进行空钻,待电流值降到额定范围或叶片上的土块甩出电流正常后方可继续钻进。
3)钻进过程中应防止钻进速度太快造成蹩钻,可采用间歇式钻进方法,即:钻进→空钻→钻进,以利于被切割的岩土及时排出地面。钻进过程中不宜反转或提升钻杆。如遇卡钻、钻机摇晃、偏斜或发出异常声响时,应立即停钻,查明原因,并采取相应措施后方可继续作业。
4)钻进地下水位以下的砂类土时,应有防止钻杆内进水的有效措施;对饱和粘性土层可采取慢速高扭矩方式钻孔;在硬土层中钻孔,可适当向孔中加水;对稳定性较差的土层,不应长时间空转虚钻,否则机械强力扰动会造成窜孔或孔壁坍塌。
5)钻进过程中发现窜孔时应合理提高钻头钻进速度或采取隔桩、隔排跳打的方法。
6)钻至设计深度后,应空钻30~60s,待电流稳定后停钻,并向后台发出泵送混合料信号,作好泵送准备。
7)钻孔产生的土方及时清理外运,以免占用施工场地,影响后续施工。
3.搅拌混合料
1)根据桩身混合料的设计强度等级,通过试验确定混合料配合比,粉煤灰掺量宜为60~80kg/m3,坍落度宜为160~200mm。
2)混合料的和易性、析水性和坍落度要满足施工质量要求,按要求制作混合料试块,并编号、记录、养护和送检。
4.压灌混合料
1)混凝土泵应根据桩径选型,安放位置应与钻机的施工顺序相配合;泵管布置应尽量减少弯道,尽可能保持水平,长距离泵送时泵管下面应垫实,泵与钻机距离不宜超过60m。泵管和高强柔性管必须用卡环连接牢靠,保持管道畅通,卡环更换后必须清洗干净并做好防锈处理。混合料输送管道要定期清洗,防止管内有混合料的结硬块造成堵塞。
2)混合料的泵送应连续进行,当钻机移位时,混凝土泵料斗内的混合料应连续搅拌,泵送混合料时,料斗内混合料的高度不得低于400mm,以防吸进空气造成堵塞。
3)灌压混合料时应停顿10~20s加压,再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定,且应与混凝土泵送量相匹配,保证管内有一定高度的混合料;泵送混合料过程中,混凝土泵工作压力值为3.0~4.0MPa。
4)当气温高于30℃时,宜在输送泵管上覆盖隔热材料如麻袋、草袋,每隔一段时间洒水湿润,以防管内混合料失水离析,造成堵塞泵管。
5)泵送混合料过程中,遇到输送管道堵塞时必须立即停止泵送,并进行泵送的逆操作,直到采取措施清除堵塞后方可继续泵送;若钻头、钻杆堵塞时,必须立即停止泵送,进行泵送的逆操作,并将钻杆拔出地面,清除堵塞后重新对准原桩位钻至设计深度,再重新泵送混合料。
6)若非连续施工,应分别用水和砂浆湿润和润滑料斗、分配阀及输送管道,保证管道畅通,以防泵送混合料时发生堵塞现象。遇到设备出现故障不能正常施工时,为避免泵送混合料因长时间停滞造成堵管,必须每隔15~20min按以下程序进行一次:泵送→泵送的逆操作→泵送→泵送的逆操作。
7)压灌桩的充盈系数应不小于1.2,桩身混合料超灌高度不宜小于600mm。钻机前台指挥员必须时刻指挥和监控钻杆的提升速度,与输送泵操作工相互注意对方传递的信号,确定泵送、停泵、提钻和停止提钻的时机,保证混合料泵送量和钻杆提升速度同步,并控制桩顶标高和超灌量。
8)若因土层原因发生窜孔,当提钻压灌混合料至窜孔土层时,应停止提钻,连续泵送混合料直到窜孔桩混合料顶面上升至原位。
5.基槽开挖及桩头处理
1)长螺旋压灌砼桩施工完毕,待桩体达到一定强度(7d后),方可进行桩间土开挖。
2)对桩间土开挖,由于开挖面积大,采用机械和人工联合开挖,并尽量采用小型机械,不可对设计桩顶标高以下的桩体产生损害。避免扰动原状土,留置200mm厚度人工开挖。
3)桩头处理:基槽开挖后,设计桩顶标高以上部分桩头需要截除。采用截桩器截桩;不可用重锤等直接敲击桩头,也不可采用推倒桩头等容易造成对桩体产生破坏的方法处理桩头。
6.铺设褥垫层
1)褥垫层是由粗砂、中砂、级配砂石或碎石等粒状材料组成的散体垫层。碎石粒径宜为8~30mm,但不宜选用卵石。
2)褥垫层压实后厚度H为300mm,施工时先按虚铺厚度(h=H/λ)虚铺,再采用静力压实法均匀压实至设计厚度,压实系数λ控制为0.97。对较干的砂石材料,虚铺后可适当洒水再行碾压或夯实。