专利名称：靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻孔灌注桩施工工艺，尤其是一种靠近防汛墙、成孔穿越抛石层
的钻孔灌注桩桩基施工工艺。
背景技术：
现有工程项目北起新开河，南至东门路，西靠中山东路，东临黄浦江，岸线长630m， 占地面积30400m2。亲水平台及游览浦江的登船浮码头靠近黄浦江，亲水平台陆上桩基在现 有防汛墙内侧，桩径①800mm，有效桩长39m，部分桩基与现有防汛墙净距仅10cm，且需穿越 防汛墙的抛石基础。该工程临江侧距离黄浦江较近距离时(约10m以内)，潜水水位与黄浦 江水位有密切的水力联系。
发明内容
为了保证现有防汛墙的安全及靠近防汛墙的桩基施工，本发明提供一种靠近防汛 墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺，该工艺能解决钻孔灌注桩在厚抛石层中清障成孔、 孔壁稳定的技术问题。 为实现上述目的，本发明的技术方案是一种靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注 桩施工工艺，在靠防汛墙侧搭设排架，排架架空在防汛墙上方，形成一个钻孔平台，桩机放 置在排架上进行施工；施工的具体工艺流程是
(1)清障及外护筒埋设 1)采用全回转式全套管钻机清障，将桩基施工影响范围内的土体全部切削，采用 配套的多头抓斗破除块石及不明障碍物并清理出来，套筒直径1200mm ;
2)埋设小1200钢护筒，采用冲抓钻机冲击钻进清障约地面下10 12m ; [OOOS] (2)内护筒埋设 1)加工小900钢护筒5个，壁厚16mm，长度10m ;加工直径为1200mm的土工布护 套若干，长度12 13m; 2)用小1200 土工布包裹在小900钢护筒外侧，下口用U型钢筋卡死；(详见附图 1) 3)把套着土工布的钢护筒放入外护筒内，采用加工的桩帽(详见附图2)与外护筒 定位内护筒； 4)用振动锤把内护筒打入土体内约lm，确保内护筒不会移位；
5)内外护筒间隙用黄沙回填； 6)外护筒用100t吊车拔出，内护筒及土工布留在孔内；
(3)换钻孔机继续钻进成孔 钻进时，采用正循环方式进行泥浆循环，细粒钻渣沉淀池内，采用泥浆泵输送优质 泥浆至钻孔内，维持泥浆循环；
(4)清孔
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钻孔完成之后，测量检查达到设计标高后，进行清孔，一次清孔利用钻孔的正循环 系统的泥浆泵持续吸渣5 15分钟左右，使孔底钻渣清除干净， 一次清孔结束后，迅速拆除 钻杆、钻头，安放钢筋笼后下放导管，随后进行二次清孔，测量孔底沉渣和泥浆性能；
(5)吊放钢筋笼
(6)水下混凝土灌注
(7)内护筒起拔 混凝土灌注完毕后立即起拔内护筒，土工布留在孔内，防止混凝土流失，内护筒回 收再利用。 所用钢护筒的制作 钢护筒内径为钻孔桩直径+100咖，钢护筒顶标高高出水位；钢护筒垂直度偏差不
超过1/200，椭圆度不大于2cm，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝连续，保证不漏水，钢护筒
埋设护筒中心与桩位中心的偏差不得大于30mm。 所用泥浆 (1)控制泥浆液面 控制孔内液面标高以保证足够水头压力，维护下部砂层的安全；
(2)控制泥桨比重
泥桨比重控制在1.2。 [OOSO] (3)控制泥浆粘度 采用聚丙烯酰胺来提高粘度，泥浆粘度一般地层18 22S，松散易坍地层19 28S。
(4)控制泥桨ra值 在泥浆使用前，对泥浆的ra值进行测定。 本发明的有益效果是本发明的施工工艺通过内外套筒结合的方式解决了钻孔 灌注桩在厚抛石层中清障成孔、孔壁稳定问题；全回转钻机套筒内侧设置土工布的措施来 回收利用外护筒而具有一定经济性以及在黄浦江高潮位时进行水下混凝土灌注来确保临 江钻孔灌注桩的返浆，保证了黄浦江边靠近防汛墙的钻孔灌注桩桩基的顺利施工和桩身质
图1是土工布布置图； 图2是内外护筒定位桩帽示意图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 本发明的靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺，在靠防汛墙侧搭设排 架，排架架空在防汛墙上方，形成一个钻孔平台，桩机放置在排架上进行施工；施工的具体工艺流程是 (1)清障及外护筒埋设 1)采用全回转式全套管钻机清障，将桩基施工影响范围内的土体全部切削，采用 配套的多头抓斗破除块石及不明障碍物并清理出来，套筒直径1200mm ;
2)埋设小1200钢护筒，采用冲抓钻机冲击钻进清障约地面下10 12m ; [OO42] (2)内护筒埋设 1)加工小900钢护筒1五个，壁厚16mrn，长度10m ;加工直径为1200mm的土工布 护套3若干，长度12 13m; 2)用(M200 土工布包裹在小900钢护筒1夕卜侧，下口用U型钢筋4卡死；(见图 1) 3)把套着土工布的钢护筒1放入外护筒6内，采用加工的桩帽5(见图2)与外护 筒6定位内护筒7; 4)用振动锤把内护筒打入土体内约lm，确保内护筒不会移位；
5)内外护筒间隙用黄沙回填； 6)外护筒用100t吊车拔出，内护筒及土工布留在孔内；
(3)换钻孔机继续钻进成孔 钻进时，采用正循环方式进行泥浆循环，细粒钻渣沉淀池内，采用泥浆泵输送优质 泥浆至钻孔内，维持泥浆循环。
钻孔桩均采用正循环工艺。钻孔灌注桩施工期间，采取以下措施控制水压差 一是
调整泥浆比重，二是调整孔内泥浆面高度。
(4)清孔 钻孔完成之后，测量检查达到设计标高后，进行清孔，一次清孔利用钻孔的正循环 系统的泥浆泵持续吸渣5 15分钟左右，使孔底钻渣清除干净， 一次清孔结束后，迅速拆除 钻杆、钻头，安放钢筋笼后下放导管，随后进行二次清孔，测量孔底沉渣和泥浆性能；
(5)吊放钢筋笼
(6)水下混凝土灌注
(7)内护筒起拔 混凝土灌注完毕后立即起拔内护筒，土工布留在孔内，防止混凝土流失，内护筒回 收再利用。 本发明的技术质量控制要点 (1)内外护筒定位准确，确保清障及成孔垂直度。 (2) 土工布用U型钢筋卡在内护筒下口 ，插入原状土 lm，保证内护筒上拔的过程中 土工布留在孔内，确保混凝土不流失。
(3)内外护筒间隙尽量回填密实，降低混凝土充盈系数。 (4)临江侧约10m范围内潜水与黄浦江水力联系密切，成孔过程中加大泥浆比重 确保护壁，黄浦江低潮位时采用新拌制泥浆注入孔内确保泥浆循环。水下混凝土灌注一般 在黄浦江高潮位时进行，确保返浆。
钢护筒制作 钢护筒内径为钻孔桩直径+100mm，钢护筒顶标高应高出水位。钢护筒在钢结构加工场加工。钢护筒加工标准，垂直度偏差不超过1/200。椭圆度不大于2cm，焊接采用坡口 双面焊，所有焊缝连续，以保证不漏水。钢护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏 差不得大于30mm。由于本工程地下障碍物较多，另加工5m 10m长护筒以备用。
泥浆 采用优质泥浆，正循环方式进行泥浆循环。泥浆控制措施如下
(1)控制泥浆液面 由于存在砂层，土体侧压力，为防止或减少砂层垮塌，控制孔内液面标高以保证足
够水头压力，维护下部砂层的安全。
(2)控制泥桨比重 泥浆比重过大钻机成孔阻力大，泥浆失水量大，泥浆比重控制在1. 2左右。
(3)控制泥浆粘度 应适当提高泥浆粘度，适当采用高分子化合物(聚丙烯酰胺)来提高粘度，以阻止 不同地层的水化膨胀和松散垮塌，同时粘度不能过大，粘度过高，则会使泵压升高，排量显 著减少，钻速下降，排粉困难，泥浆粘度控制一般地层18 22S，松散易坍地层19 28S。(4)控制泥桨ra值 在泥浆使用前，对泥浆的ra值进行测定。
(5)泥浆循环系统 钻进时，细粒钻渣沉淀池内，采用泥浆泵输送优质泥浆至钻孔内，维持泥浆循环。 经沉淀池沉淀后的优质泥浆流入泥浆池内后流回钻孔内。
权利要求
一种靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺，在靠防汛墙侧搭设排架，排架架空在防汛墙上方，形成一个钻孔平台，桩机放置在排架上进行施工，其特征在于，施工的具体工艺流程是(1)清障及外护筒埋设1)采用全回转式全套管钻机清障，将桩基施工影响范围内的土体全部切削，采用配套的多头抓斗破除块石及不明障碍物并清理出来，套筒直径1200mm；2)埋设φ1200钢护筒，采用冲抓钻机冲击钻进清障约地面下10～12m；(2)内护筒埋设1)加工φ900钢护筒5个，壁厚16mm，长度10m；加工直径为1200mm的土工布护套若干，长度12～13m；2)用φ1200土工布包裹在φ900钢护筒外侧，下口用U型钢筋卡死；3)把套着土工布的钢护筒放入外护筒内，采用加工的桩帽与外护筒定位内护筒；4)用振动锤把内护筒打入土体内约1m，确保内护筒不会移位；5)内外护筒间隙用黄沙回填；6)外护筒用100t吊车拔出，内护筒及土工布留在孔内；(3)换钻孔机继续钻进成孔钻进时，采用正循环方式进行泥浆循环，细粒钻渣沉淀池内，采用泥浆泵输送优质泥浆至钻孔内，维持泥浆循环；(4)清孔钻孔完成之后，测量检查达到设计标高后，进行清孔，一次清孔利用钻孔的正循环系统的泥浆泵持续吸渣5～15分钟左右，使孔底钻渣清除干净，一次清孔结束后，迅速拆除钻杆、钻头，安放钢筋笼后下放导管，随后进行二次清孔，测量孔底沉渣和泥浆性能；(5)吊放钢筋笼(6)水下混凝土灌注(7)内护筒起拔混凝土灌注完毕后立即起拔内护筒，土工布留在孔内，防止混凝土流失，内护筒回收再利用。
2. 根据权利要求1所述的靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺，其特征在 于，所用钢护筒的制作钢护筒内径为钻孔桩直径+100mm，钢护筒顶标高高出水位；钢护筒 垂直度偏差不超过1/200，椭圆度不大于2cm，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝连续，保证不 漏水，钢护筒埋设护筒中心与桩位中心的偏差不得大于30mm。
3. 根据权利要求1所述的靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺，其特征在 于，所用泥浆(1) 控制泥浆液面控制孔内液面标高以保证足够水头压力，维护下部砂层的安全；(2) 控制泥浆比重 泥浆比重控制在1.2;(3) 控制泥浆粘度采用聚丙烯酰胺来提高粘度，泥浆粘度一般地层18 22S，松散易坍地层19 28S ;(4)控制泥浆ra值在泥浆使用前，对泥浆的ra值进行测定。
全文摘要
本发明涉及一种靠近防汛墙穿越抛石层的钻孔灌注桩施工工艺，在靠防汛墙侧搭设排架，排架架空在防汛墙上方，形成一个钻孔平台，桩机放置在排架上进行施工；具体工艺流程是1.清障及外护筒埋，2.内护筒埋设，3.换钻孔机继续钻进成孔，4.清孔，5.吊放钢筋笼，6.水下混凝土灌注，7.内护筒起拔。本发明的施工工艺通过内外套筒结合的方式解决了钻孔灌注桩在厚抛石层中清障成孔、孔壁稳定问题；全回转钻机套筒内侧设置土工布的措施来回收利用外护筒而具有一定经济性以及在黄浦江高潮位时进行水下混凝土灌注来确保临江钻孔灌注桩的返浆，保证了黄浦江边靠近防汛墙的钻孔灌注桩桩基的顺利施工和桩身质量。
文档编号E02D5/34GK101761072SQ200810044178
公开日2010年6月30日 申请日期2008年12月24日 优先权日2008年12月24日
发明者余振栋, 吴洁妹, 吴远忠, 张哲彬, 王理想, 袁芬, 邱晓明, 郑江 申请人:上海市基础工程公司