Φ400锚岩桩施工技术

一. 施工工艺及流程
钢管桩直径Φ800mm,钢管桩内成孔 采用XY-4-3型立轴式钻机，三翼钻头在管桩内钻孔清泥，如因管桩内碎石、块石导致钻进困难，则下入碴筒进行捞碴。清理孔底岩渣后， 管桩底部灌注50cm厚度水泥净浆 封底找平，下入导向架； 用牙轮钻头全面破碎进行锚孔钻进；锚孔清孔；灌注水泥净浆M45；安放锚束； 提导向架管桩内灌注C40混凝土至设计高度。施工工艺流程各主要环节如下图。

图1 斜桩锚岩施工工序图

二．主要施工技术措施
1. 施工作业平台的搭设
沉入管桩后，可利用型钢搭设施工作业平台，要求将各排架连通，从而形成足够的施工作业面，以满足施工要求
2. 管桩内成孔
（1）钻机就位：调整钻机方位角，对应桩孔方位角；调整立轴倾角对应桩孔倾角，如施工中发现桩孔方位角或倾角与设计值有明显偏差，应以实际值作为调整依据。
开孔前，应先探明孔内有无钢筋、铁件等异物。由于管桩内径仅768mm，人工下入管桩内捞取难度较大。为此要求管桩截桩、架设墩台钢筋、支设模板以浇筑墩台砼工作过程中，尽量避免钢筋、砼碎块、铁件等异物掉入桩内。
（2） 采用正循环回转钻进方法。管桩内径 为 Φ 768 mm ，用三翼钻头外径为718mm； 钻头翼片夹角为120°左右； 为减少或避免钻头与管桩的刮擦， 钻头翼板和导向环外缘不得有硬质合金块，必要时，可焊上钢板用以保径。如因管桩内碎石、块石导致钻进困难，则拟下入碴筒捞碴。
（3）管桩内成孔后，清孔一段时间再提钻。
（4） 终孔后要求用气举反循环工艺彻底清孔，并注意对孔口保护，保证在导向架下入前孔口岩碴不重返孔内，从而避免导向架下入后的再次清孔。
3 ．导向架制作

斜桩孔底中心布置1只Φ400锚孔，为保证锚孔的方位及斜度符合设计要求，施工必须使用定向装置，定向装置可用Φ450钢管外加导向圆盘，导向架于施工前期制作备用。

导向架单节长度为2.0--5.0米不等，使用时可通过法兰螺栓联接。
4 ．碎石层、强风化层封固并候凝
在管桩底部存在一定厚度碎石层、强风化层，为便于锚孔的施工并防止在锚孔成孔钻进的过程中发生孔壁坍塌现象，且能够在管桩底部形成水泥净浆的找平层，采用注浆器具及设备在在管桩底部灌注0.5m厚度的水泥净浆并候凝。
5 ．导向架安放
钻机卷扬机吊起连接好的单节导向架与底部，底部朝下放入孔内，上部单节通过螺栓逐节相连，下放入孔内，直至导向架底部到达孔底，下放过程如遇阻，应轻轻转动导向架，缓缓下放。
6 ．锚孔施工
锚孔成孔采用牙轮钻头全面破碎进行钻进，判定中风化岩顶面标高及深度后,锚入中等风化岩层，深度必须满足设计要求。 中风化岩顶面标高一般依据如下几点进行判定：
①根据地质勘察报告 中风化岩顶面标高等高线图，初步判断中风化岩顶面标高。
②根据锚孔 钻进时孔口上返岩渣的比对。
③根据 钻进时效、钻机跳动情况等。
若在锚孔成孔钻进过程中发生锚孔孔壁坍塌现象，根据以往类似工程的施工经验，采取在坍塌的锚孔内灌注一定量的水泥净浆的施工工艺封固锚孔，待孔内水泥净浆与坍塌地层达到一定的粘结强度后进行二次重复锚孔成孔钻进。
（4） 钻头选择
根据工程地质勘察报告和类似工程施工经验，锚孔钻进根据不同情况适时地调整施工工艺，更换钻头类型，考虑类似工程施工经验和工人操作水平，应优先考虑选用牙轮钻头全面破碎钻进。
钻头类型及使用范围

钻头类型	适用范围
牙轮钻头	水泥净浆、强、中等、微风化岩中的锚孔施工。
硬质合金钻头	水泥净浆、强、中等、微风化岩，桩靴反卷的切割，孔内异物的处理。

（5） 钻进工艺参数选择
Φ400基岩斜孔钻进，考虑施工设备能力和以往施工经验，初步拟定钻进工艺参数如下，在试成孔后再加以适当调整。
钻压：钻具自重略加压（表头压力为0.5--2.0MPa）。
转速：防止钻机振动过剧，转数一般不宜超过300r／min。
泵量：牙轮钻头全面钻进配潜水泵即可。
（6）终孔要求
终孔后锚孔内会存在一定量的岩碴、岩粉，采取气举反循环工艺清孔至设计孔深；若岩渣颗粒较大，气举反循环清孔困难的情况下则可用弹簧钢丝钻头进行取渣，孔底沉渣量必须满足设计及施工规范的要求。
7. 锚束制作、初步安放及注浆管安放
（1）锚束制作
锚束由4根Φ46钢筋和钢筋固定片组成一束制成。
（2）锚束初步安放及注浆管安放
用钻机卷扬机将锚束吊至导向架的孔口，后将注浆管逐根连接紧密安放至锚孔中，根据注浆管的长度来计算管口是否到达孔底，以管口距孔底20cm进行控制。
8. 注浆
（1）净浆制备

使用普硅水泥，所用水泥必须有出厂合格证明，安定性检验报告。配料严格按试验配合比；净浆配合比应事先做好，配比应同时保证强度、可泵性和微膨胀，并应控制初凝时间，净浆采用净浆搅拌机拌制,水泥净浆强度M45

（2）注浆
采用注浆泵通过预先安装在锚孔内的注浆管，将净浆注入孔内；注浆量按锚孔环状体积（扣除锚束所占的体积）1.1倍充盈量进行控制。每一只锚孔做一组水泥净浆试块（一组为三块）。
9 ．锚束的后期安放
注浆完成后将孔内注浆管逐根提出，加工一自动脱钩工具，用卷扬机钢丝绳将锚束缓慢下入孔内，在脱钩上固定一长度绳索，锚束下至锚孔孔底后，施测绳索的剩余长度来计算锚束是否到达孔底，确定到位后钢丝绳自动脱钩，锚束安放结束。
10 ．提导向架
锚束安放完毕后，通过钻机卷扬机将导向架逐节卸出孔外。
11 ．安放导管、水下灌注砼
（1）安放导管
为保证导管的密封性导管接头处必须安装密封圈。
（20）灌注砼：
初灌时，导管距孔底应为30-50cm左右，初灌量应保证埋管0.8米以上，灌注中途保证导管埋深在2.0米以上。