护壁成孔施工-聚合物泥浆
旋挖钻孔灌注桩采用泥浆护壁,其工艺流程见图1。
2、钻机定位
采用全占仪进行定位放线,放线误差控制小于1cm,三方验线合格后,进行护筒埋设,根据桩定位点拉十字线放四个控制桩,以四个控制桩为基准埋设钢护套筒,筒高一般不小于2m ,为保护孔壁,露出地面不小于0. 3m。在桩位复核正确,护筒埋设符合要求,护筒、地坪标高已测定的基础上,钻机才能就位。桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。
钻进
3、泥浆制备
在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重则起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是非常重要的。控制泥浆比重不小于1.1,粘度20s左右,含砂率小于4%。
4、钻进成孔
成孔前必须检查钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换,控制钻头直径不小于设计桩径。成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。
旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度,同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪,在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪,随时指挥机手调整钻杆垂直度。通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,保证成孔的垂直度。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减压慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
必须按要求测试进、出口泥浆指标,发现超标及时调整。
成孔达到设计深度时,要测量机上余尺,并用测绳复核孔深,监理工程师验收合格后,方可进行第一次清孔。
5、一次清孔
测试泥浆指标,发现超标及时调整。然后将钻头放入孔底扫孔,捞去沉渣,清孔必须彻底。
清孔结束,自检合格后与监理工程师共同进行孔深测量,作为第二次清孔后测沉淤的依据。
6、钢筋笼制作安装
旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施,避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的发生。这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度,主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。为此,要检查钢筋笼保护层垫块的设置。在这一工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块,沿钢筋笼每隔2m放置一组,每组设置4个,按90°均匀安放,既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。
钢筋笼的吊装应3点起吊,保持笼轴线重合。入孔时,始终需保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,保持稳定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因,禁止晃动和强行冲击下放。笼下放后校正笼中心和孔中心一致。
钢筋笼制作
钢筋笼下放
7、导管下放
导管要定期进行水密性试验,下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了“O”形密封圈。
导管要依次下放,全部下入孔内后,应放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起30~50cm,进行二次清孔。
导管安装
8、二次清孔
测试进、出口泥浆指标,调整到施工组织设计确定的参数,用无收缩水文测绳、标准测锤测沉渣值,一般控制在≤10cm范围内。
9、水下混凝土浇筑
水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量,所以在施工中必须注意以下几点:
(1)导管必须严密,长度适中,保证底端距孔底30~50cm;
(2)混凝土拌和必须均匀,坍落度控制在18~22cm,首批混凝土必须保证封底成功;
(3)混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑;
(4)浇筑过程中应有专人记录,以防导管提升过猛或导管埋入过深,控制导管下口埋深2-6m,防止断桩;
(5)灌注桩的顶面标高应比设计值高不小于60cm,以确保桩顶混凝土的质量。
混凝土灌注
化学泥浆因此多种单体或共聚物为根底人工合成的聚合电解质,系有机高分子聚合物材料,多见的化学泥浆产品款式分固体和液体。固训导式的又分颗粒状和粉末状,液体形式紧要为反相乳液材料。按溶解速度又分为通俗型和速溶性。
化学泥浆在水中充实溶解后成半透明糊状,粘度大,渗透才气强,能灵验调养泥浆液的流变性,在孔内排除钻屑速度极端快,在孔壁方圆经历渗透和胶联行成了一层薄透明糊状支撑层,化学泥浆的便宜是普及钻进速度,遏止井漏和孔壁坍塌,倔强井径章程。
化学泥浆分类
探究专用化学泥浆(分散钻井化学泥浆、钙处理钻井化学泥浆、盐水钻井化学泥浆、甲基钻井化学泥浆、保护油气层钻井化学泥浆等)、旋挖钻机专用化学泥浆。
主要品牌
钻探专用化学泥浆:中国石化、中国煤油等
旋挖钻机专用化学泥浆:奈普顿、顺邦等
二、化学泥浆利用办法(旋挖钻机开工专用)
此刻在旋挖钻机施工中使用较多的是奈普顿化学泥浆,商场占据率第一位,质地稳定,在国内及海外普通使用较多,以下就奈普顿化学泥浆为例,列举使用方法。
1、使用配量及方法: 0.1‰–1‰千克/立方米水(根据土质前提、施工孔径、施工长度可酌情加、减实验用量);在搅拌条件下均匀撒入,不得结块或者成团。
针对地层特色化学泥浆的配方
普通境况下比例按0.01%~0.1%配制,根据现场实地情况实验详目共同比例。参考目标:如下
地层形态 Neptune泥浆(公斤∕立方水) 粘度(秒)
粘土与页岩 0.2-0.6 18-30
淤泥,细到中砂 0.3-0.7 20-32
粗砂,较小的砾石 0.4-0.9 26-35
卵砾石 0.5-1.1 35-45
2、水质要求:水中无杂质(pH值 7–9)因为化学泥浆在弱碱性条件下能达到最好的分散溶解效果,如果你在调配化学泥浆时,加适量纯碱粉(碳酸钠Na2CO3)或者片碱(片状NaOH),使泥浆的pH值达 9为宜,泥浆发挥效果会更好。
3、水溶时间:普通型化学泥浆溶解不少于1小时,需采取泥浆池内空压机吹气或循环泵循环造浆法;速溶型化学泥浆溶解时间不少于5分钟,一般采用孔内直接造浆法,也可采用泥浆池内造浆。
4、特性:白色颗粒粉末状,水溶性高分子聚合物,由于其分子链中含有一定量的极性(阳)基团, 可加快泥浆液中的钻屑的沉降,有非常暴露处理沉渣成就;能提高泥浆粘度和按捺泥岩膨大;化学泥浆分子可较好地覆盖粘土颗粒, 渗透能力强,护壁效果好,沉渣量小。
三、奈普顿化学泥浆使用案例
国外的塞尔维亚泽蒙-博尔查大桥、?刚果布蒙比利大桥、坦桑尼亚甘博尼大桥;国内的京藏线、郑西线、哈大线、京沪线、石武线、大西线、西宝线、大广高速、京台高速、浮沱河大桥、石家庄环线、郑州环线、太原环线、河北省体育馆、鄂尔多斯体育馆、北京十号地铁、北京市丽泽商务区、内蒙古薛家湾黄河大桥、北京第一高楼中国尊大厦、石济高铁、京沈高铁等。
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