湿钻法成孔挖孔桩施工主要包括以下几道工序:施工准备、测量放线、搭设支架、井圈砌筑、水钻开孔取芯、孔芯外运、桩芯打孔破碎、石块外运,进行下一轮钻孔取芯、破碎、外运,循环施工直至孔底。随后进行钢筋笼安装和混凝土浇筑。
概括如下:场地平整→放线定桩位→架设支架→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→工程水钻开孔取芯→孔芯外运→桩芯打孔破碎→石块外运→循环施工至成孔→下放钢筋笼→浇筑混凝土。
钻机就位前必须对凹凸不平的基岩面进行整平,利用风镐将局部不平的岩石进行破除,清除石碴,确保整平后的基岩面高差在±50cm以内。
桩顶土方开挖完成后,按照事先测量放好的轮廓线及中心线用白灰撒好钻孔线路,钻孔紧密排列在事先撒好的线路上,各个孔互相咬合,在四周的钻孔中心连线为嵌固桩的周边轮廓线。钻孔数计算公式:n=L/D。其中,n为钻孔数;L为嵌固桩边长;D为钻机直径,取15cm;以该嵌固桩长边13.2m为例,共布置钻孔孔位88个。
孔位布置完成后, 在事先画好的钻孔线上采用钢管支架体系固定钻机, 然后旋转顶杆, 并用力顶紧顶杆使钻机可靠固定。若地面局部不平, 则必须用木楔或木板垫紧,使之平稳,然后插上进水管( 水源放置在嵌固桩外)。钻机固定好后,连接电源,并安装漏电保护器。
钻孔前应埋设钢板护筒,用以固定桩位,以防孔口坍塌。护筒与孔壁间的缝隙用粘土填实, 以防漏水, 护筒内径应比钻头直径大200mm,埋入深度1.5m,上口高出地面400mm,以确保孔内泥浆面高出地下水位线1m以上。
接通电源开始钻孔,在开始钻孔时轻微用力,并微调刹车柄,钻筒钻入5cm左右,放开刹车柄让钻筒匀速钻入,一直到钻筒顶部与地面基本一行。然后反摇手柄,把钻筒摇出地面,关掉电源松掉顶杆,移动机器。然后再用锤子将钢楔子打入岩芯与围岩的空隙内,这样则可以使岩芯在底部断裂,之后取出钻芯石柱,钻孔深约50cm,完成一个钻孔。准备钻下一孔,如此反复。
在钻孔时采用注入清水,就地选土造浆护壁。排渣时,泥浆密度控制在1.1t/m3~1.2t/m3,注意造浆用泥土宜选择塑性指数
经施工现场实际测算,利用水钻掘进时每延米孔桩(按桩径1.5m测算)大约需要2~4m3自来水,保证孔内积水保持至最小量而不致影响掘进操作。其用量与孔截面换算直径的平方值成正比关系,产生的泥浆和污水是自来水使用量的1.3倍,故此钻进期间必须保证水供应及污水抽排至泥浆沉淀池、循环池,并定期集中运弃。
钻芯完成后,用冲击钻在1~6区域内钻深约5cm的小孔,然后再用两个钢楔片(一种劈开石头用的钢插片,其特征在于该插片是一块一端部接近半圆形另一端部呈尖扁形的金属片) 放入孔中,在中间插入“一字形”钢钎,用锤锤击钢钎,胀开岩石。然后,将岩石破碎后装入吊桶经塔吊吊运出桩外,待各个区域的岩石均劈裂完成后,则该孔桩就向下挖了约 50 cm。
注意事项:钻孔过程中遇强风化岩破碎带而卡钻时,应立即停止钻进,拔出钻具,进行固浆护壁,固浆护壁工艺具体水泥用量根据现场实际情况由业主、监理、施工单位另行确定。