旋挖机钻孔灌注桩施工组织设计

1旋挖桩施工工艺

1 施工工艺

1.1 设臵护筒

护筒采用钢筒下埋式,护筒埋设时应遵守下列规定:

1.1.1 桩位经施放验收确定后方可挖设护筒。

1.1.2 利用十字交汇法将定位点引至护筒外侧,然后进行开挖,护筒埋

设完成后,再用十字交汇法从定位点将桩位引至护筒内,并与相邻桩位重新测量 定位,以保证桩位的准确,其偏差不得大于50mm。

1.1.3 护筒内径较钻头直径大100mm,埋入土中深度应大于1.0米。

1.1.4 护筒外环应用无杂质的粘土夯实。

1.2 安装钻机

1.2.1 潜水电钻、卷扬机及其配套设备的电缆均应接入配电箱,以便于 控制,并注意通入潜水电钻的电缆不得破损、漏电。

1.2.2 安装时将钻杆卡在导向轮内,以承受反扭矩,并使钻杆不旋转。

1.3 钻头选择

选择三翼单腰带钻头,钻头中心管底端加焊一尖形铲头,起超前钻进和

定心的作用,为增加回转的稳定性,在翼板端焊一导正圈,此类钻头稳定性好, 且成孔孔壁光滑,翼片下镶焊梳齿状合金刀头,用以切削土层钻进,此类钻头适 用于大口径中软地层的成孔。

1.4 成孔

1.4.1 钻进速度应根据地层变化、供水量及电流大小来控制,在淤泥质

土中钻进速度不宜大于1米/分,而且应注意控制钻进速度,保证钻头切削下的 碎屑,便于泥浆携带能够返出地面。

1.4.2 钻进速度应均匀,保证成孔孔径、孔壁的圆滑,并防止水敏地层 的缩径。

1.4.3 随时注意钻进中有无异常,应根据电流值大小,钻具的摇摆程度 等及时分析孔内的情况,控制钻进速度。

1.4.4 钻进成孔为特殊工序,其操作必须按公司的作业指导书进行,各 作业班组按规定填写特殊工序控制表。

1.5 泥浆循环系统

1.5.1 泥浆循环系统由泥浆池、泥浆循环槽、沉淀池、泥浆泵等组成。

1.5.2 为保证泥浆的储备及供应,现场应配备1-2个清水储备箱。

1.5.3 定期由专人负责清理泥浆循环系统的沉积物,保持循环系统的畅 通及泥浆的清洁。

1.5.4 设立的泥浆池的容积应保持大于单孔体积的1.5-2 倍(视场地情

况尽可能加大),保证有足够的储备供于泥浆循环,同时,视场地情况应适当延 长循环槽的长度,增加泥浆循环途径中的沉演时间,利于保证泥浆质量。

1.5.5 泵量应保持105立方米/小时。

1.6 泥浆冲洗液

鉴于本场地的地层土质情况,成孔采用地层土自然造浆,泥浆指标的调 整采用排稠浆兑清水的方式,对泥浆的性能要求如下:

含砂量:<6%

比重:1.15~1.25

2

粘度:10~25S

1.7 清孔换浆工艺

1.7.1 正循环清孔

钻进至设计深度后,先将钻头提离孔底80-100mm,输入比重小于1.20 新泥浆进行循环,把孔底沉渣及孔内悬浮碎碴臵换出来。

1.7.2 清孔完成后,应保证泥浆比重≤1.25,同时确定与钻孔深度相符 后,方可进行验收、提钻。

1.8 钢筋笼制作及吊放

1.8.1 钢筋笼制作

1.8.1.1 根据设计要求计算用料长度,切割后分别摆放、备用,并进行 标识。

1.8.1.2 在制作台上制作钢筋笼并按规定要求焊接。

1.8.1.3 将支撑架按2-3米的间距摆放在同一水平面一直线上,然后将 配好定数的主筋平直的摆放在支撑架上。

1.8.1.4 将焊制好的钢筋放臵在平整的地面上,防止变形。

1.8.1.5 保护层采用素灰制作成直径100毫米×50毫米的圆块,以φ8

毫米的钢筋穿过圆中心焊接在主筋上,同一端面不得少于3个,纵向间距为4 米。

1.8.1.6 钢筋笼制作工序为关键工序,所以首件钢筋笼的制作完成后,

由技术队长按有关规范标准进行自检,合格后请监理检验,须经检验合格并签字 后,将其作为评定标准,进行批量制作。

1.8.1.7 对制作好的钢筋笼应按图纸尺寸和焊接质量要求进行检查,不 符合要求者应予以返工,并按规范批量将焊接试件送实验室检验。

1.8.2 钢筋笼的吊放

1.8.2.1 钢筋笼的吊放应设2-4个恰当的起吊点。

1.8.2.2 钢筋笼入孔时,应对准孔位中心轻放,慢下孔,不得左右旋转 摆动,若遇阻时,应查明原因进行处理,严禁高起猛落和强行下放。

1.8.2.3 钢筋笼全部入孔后,防止自重下落或灌注时上浮。

1.8.2.4 为防止钢筋笼上浮,用2 寸管作压杆,压杆一端与钢筋笼固定, 一端用支杆__________固定于地表,上部再用灌灰平台将其制定。

1.8.2.5 应准确计算吊筋长度,确定钢筋笼的准确位臵。

1.9 灌注混凝土

1.9.1 吊放导管

1.9.1.1 导管安装吊放入孔时,应将密封圈安放周正,螺栓对角上紧,

确保密封良好,导管在孔内的位臵应居中,导管底部距孔底应在0.3-0.5米。采 用φ200-250毫米导管,单节长度1.5米,底节长度3米。

1.9.1.2 导管全部入孔后,核实导管总数、导管底部位臵,并填写报表。

1.9.1.3 导管就位后,进行二次清孔,清孔换浆应注意泥浆的逐渐稀释, 不得一次兑入清水。清孔后应符合下列规定:孔底500mm以内的泥浆比重应 ≤1.25,含砂率≤8%,粘度28S。

1.9.1.4 隔水球胆放入到导管内应以其自由下落为宜,不得太大或太 小,球胆应放在液面上。

1.9.2 灌注混凝土

1.9.2.1 目测其和易性,再测其塌落度(20±2)。要求不得有离析现

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象,否则不得灌注。

1.9.2.2 灌注应连续不断的进行,灌注速度可控制在每小时20立方米。

1.9.2.4 后续的混凝土应徐徐灌入,防止导管内造成高压气囊,将导管

接口处胶垫挤出产生漏水,同时,也防止混凝土内气体排除不及时造成的不密实。

1.9.2.5 灌注时,应上下提动导管,活动范围不大于0.3米,并且不允

许导管作横向活动。当混凝土液面接近钢筋笼底端位臵时,应注意放慢灌灰速度, 避免钢筋笼上浮。

1.9.2.6 勤测混凝土液面高度及时拆卸导管,要求检测次数不低于起拨

导管的节数,发现混凝土液面上升出现导常情况时,加密探测次数,同时应查明 原因,清除其现象。

1.9.2.7 混凝土供应中断时,应10-20分钟上下活动导管一次,当使用 商品混凝土时应向供应商提出要求,单桩灌注时间应保持在2小时内。

1.9.2.8 控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,必须保证凿除浮桨高度 后,有效桩顶混凝土强度达到设计值,混凝土超灌高度≥0.5米。

1.9.2.9 拆除的导管应及时冲洗干净。

1.9.2.10 灌注过程中,如发现故障时,及时分析和正确判断原因,制 定处理措施,填写关键工序施工记录本表。

2 质量保证措施

2.1 建立严格的质量检验制度,进场的材料必须有合格证及试验单,并 由专职取样员在现场取样,将钢材及焊件送实验室。

2.2 本工程采用现场搅拌混凝土,应检验其塌落度及和易性,不符合要 求的严禁灌注,同时,按规范及设计要求加工试块。

2.3 严格工序管理,各工序产品先进行自检,自检合格后,由监理复验 签字后,方可转入下一道工序的施工。

锚杆施工工艺

一、锚杆施工

1.锚杆施工流程

确定孔位→钻孔就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚索→一次注浆→二次补 浆→施工锚索腰梁→张拉→锚头锁定→割除锚头多余钢铰线,对锚头进行保护。

2.确定孔位

钻孔位臵直接影响锚杆的安装质量和力学效果,因此,钻孔前应由技术人员(测 量人员放线)按设计要求定出孔位,标注醒目的标志,不可由钻机机长目测定位。

3.调整钻杆角度

钻孔就位后,由机长调整钻杆钻进角度,并经现场技术人员用量角仪检查合格后, 才可正式开钻。另外,要特别注意检查钻杆左右倾斜度。因本工程第一道锚杆均 为一桩一锚,水平间距才1米,钻孔过大的左右倾斜度会导致相邻两根锚杆锚固 体的间距变小,出现应力集中,影响锚固效果,入射角允许偏差±2°。

4.钻孔

因本工程地质较复杂,锚杆通过旋喷桩、粘土及砂土,通过旋喷桩、粘土层时 容易堵管,而通过砂土时极容易塌孔。经比较,采用等同锚杆直径的套管跟进, 4

压水钻进的方法钻孔,钻进时压力水从钻管流向孔底,在一定水头压力下,水 流携带钻削下来的土屑排出孔外,钻进时要不断供水冲洗,包括接长钻管和暂

时停机,而且要始终保持孔口水位,若发现不能压水进去,说明已堵管,应拔 出钻管,把粘土塞取出,再继续钻进。待钻进至规定深度(钻孔深度大于锚杆 长度____________0.5m),钻机继续旋转,并压水冲洗残留在孔中的土屑,直到流出的水不

浑浊为止。此时应安插锚索,并立即注浆。

5.锚索的制作与安装

(1)每根钢铰线的下料长度=锚杆设计长度+腰梁的宽度+锚索张拉时端部最 小长度(与选用的千斤顶有关)。

本工程为:下料长度=锚杆设计长度+1.1m。

(2)钢铰线自由段部分应满涂黄油,并套入塑料管,两端绑牢,以保证自由段 的钢铰线能伸缩自由。

(3)捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设臵一个。

(4)锚索的安插

锚索加工完成,经检查合格后,安装前小心运至孔口。入孔前将4"镀锌管(作 注浆管)平行并入一起,然后将锚索与注浆管同步送入孔内,直到孔口外端剩

1.1m 为止。如发现锚索安插人管内困难,说明钻管内有粘土堵管,不要再继续 用力插入,使钢铰线与隔离架松散,而应把钻管拔出,清除出钻孔内的粘土,重 新在厚位钻孔到位。

6.注浆

(1)本工程采用边注浆边拔管的注浆方法,拔管比注浆迟后不小于5m。

(2)采用425。普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比控制在0.4~0.45,注浆压 力控制在0.4~0.6Mpa,直到孔口溢出浆。此时就把钻管全部拨出,注浆管不拔。

(3)接着用水泥袋湿粘土加钢板封口,并严密堵实,以0.4~0.6Mpa 稳压注浆 5 分钟,才拔出注浆管。

(4)注浆量要大于其理论计算量的1.2倍。本工程所有锚杆的注浆量均大于1.25 倍。

7.锚索张拉与锁定

(1)张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整,避免张拉应力集中,加垫 -200×200×8 的钢板,用60KN的拉力进行预拉。

(2)张拉时,锚固体的强度应达到l5Mpa(以试块试压为依据)。

(3)考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力,而锁定荷载为设计拉力的85%, 因此张拉时的锚头处不放锁片,张拉荷载达设计拉力后__________,卸荷到0,再锚头安插

锁片,才张拉到锁定荷载。

(4)张拉过程中,按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行,每级加荷等级 观测时间内,测读锚头位移不应少于3次。当张拉等级达到设计拉力时,保持 10分钟(砂土)至15分钟(粘性土,在观测时间内测读锚头位移)3次,每次 测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定,否则继续观察其变位趋于稳定方可。

(5)考虑到相邻锚杆的水平间距才1m,锚杆张拉对邻近锚杆有影响,因此本工 程采用"跳张法"的张拉顺序进行张拉。

旋挖钻机大直径钻孔灌注桩施工应用

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1 工程概况

胶莱河是山东省平度市和昌邑市的界河,历史上亦称新开河,有南北胶莱河之分,其中北

胶莱河向北流入渤海胶州湾,南胶莱河向南汇入黄海胶州湾。

胶莱河大桥为荣(城)乌(海)高速公路二合同段重点工程,全长697.06m,设计为23×30m

现浇连续箱梁,下部为柱式墩、肋式台、桩基础。其中0号桥台为4 根Ф1800mm灌注桩,桩长

45m;1-22号桥墩有88 根Ф2500mm灌注桩,桩长44.5m和46m,23号桥台为8根Ф1500mm

灌注桩。

根据目前行业标准,本桥88根Ф2500mm灌注桩为大直径钻孔桩,也是胶莱河大桥施工的重点

和难点,是控制工期的重中之重。

2 地质描述

该地层岩性及物理力学指标自上而下的顺序划分见表1。

表1 地层岩性及其物理力学指标

岩性各层标高/m 颜色湿度压缩性

亚砂土、粉砂4.6~2.5 黄褐、浅灰褐湿 高

粉砂、亚粘土0~-11.9 褐黄湿、饱和中

亚粘土、中粗砂-14.9~-19.5 黄褐饱和低

亚粘土、中粗砂、粗砾砂-23~-35.5 浅黄、灰白饱和低

全风化花岗岩、弱风化花岗碎裂

-37.1~-43.3 黄褐、棕黄湿 低

3 施工过程关键点控制

大直径钻孔桩施工时,孔壁受挤压力作用产生径向位移,当孔壁土质松散、孔内压力不足时,

即会发生孔壁坍塌,随之会造成扩孔、埋钻等事故,甚至会造成废桩。因此能否有效的防止孔

壁坍塌成为本桥钻孔桩施工成败的关键。

为保证成桩质量,加快施工进度,本桥大部分桩基础采用德国宝峨BG40旋挖钻机。选用旋挖钻

机施工如此大的桩基础目前在国内非常少见,尤其是在地质条件不是特别理想的状况下施工,

更是少之有少。使用旋挖钻机施工,工艺简单,而周到地细节控制是成功完成桩基础的关键所

在。

3.1 使用静态泥浆护壁成孔

这种工艺具有成桩质量高,高效节能、污染少等特点,泥浆制造非常重要。购臵的膨润土为Na

离子膨润土,在搅浆桶内按比重1:1.15与水充分搅拌均匀,泄入泥浆池中沉伏12h以上,以

期达到最好的使用效果。具体泥浆参数见表2。

表2膨润土造浆参数

性能新浆工作浆浇注前浆

密度/

(g.L-1)

粘度/s 30--60 30--90 30--60

失水量/mL

Ph值7--12 7--11 7~11

含砂量/%

试验频率每天两次每天两次灌注前两次

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3.2 钻进过程的控制

钻进速度慢,每次钻进30-50 cm,使泥浆能够充分将孔壁护好(从后期护壁效果看,此比重泥

浆护壁泥皮厚度为4mm-5mm)。水头压力对控制孔的上部坍塌也非常重要,钻进过程中要始终

保持水位高度超过护筒底部2m左右(护筒长度3.7m)。当钻头切入砂层时,钻进数度更要放慢

并且提升钻头速度尽量放低,以防钻头底部与钻头形成活塞,提升过快会引起大的坍塌。

3.3 清孔

当钻进至设计桩底标高时,应及时停止钻进,提出钻头,并让成孔桩静止0.5h。此地层在0.5h

之内,悬浮在泥浆中的砂砾沉淀接近80%,此时用钻具贴近桩底进行第一次清孔,孔底沉渣不

得大于设计要求,泥浆密度比较稳定,方可进行下一道工序,直至第二次清孔。

3.4 钢筋笼制作、安装

由于使用旋挖钻机施工,成孔速度非常快,钢筋笼制作、安装必须与之相适应,并尽快灌注水

下混凝土,否则,不能充分发挥旋挖钻机成孔快的优越性。本工程桩基础钢筋笼直径大

(Ф2400mm),长度较长(38 m),重量较重(11.3t)。钢筋笼分3段下入,每段长度在12m

-13m,连接接头每段64个。在钢筋笼主筋加工和连接上,选用CABR墩粗直螺纹螺母连接,此

工艺效率极高,每次下钢筋笼的时间均控制在了2h之内,大大大缩短了成孔后搁臵的时间,有

效防止了塌方。

3.5 水下灌注混凝土

下放导管后检查泥浆指标和孔底沉渣厚度,如未能满足设计要求应进行二次清孔(二次清孔采

用Ф2200mm清孔钻头)直至混凝土灌注前5min结束,如果各项指标达到规范和设计要求,则

可直接进行灌注。

水下灌注混凝土的塌落度以18-22cm为宜,和易性良好。灌注时采用自由塞隔

水(即充气球胆),

导管下入长度和实际孔深必须严格丈量,使导管底口与孔底的距离能够保持在30cm-50cm,导

管下入孔内必须居中。

大直径桩基础灌注危险性大,尤其是首批混凝土必须保证埋管深度>1.4m,根据公式:

/4+πD2Hc/4V≥π1d2h

计算得:Vmin≥3.14×0.32×6.25/4+3.14×2.752×1.7/4=10.53m3

根据上式计算结果,配备容量为5 m3的漏斗1 个,首批混凝土存储量为5 m3 (漏斗)+8 m3(混凝土搅拌运输车)=13 m3>10.53m3,满足要求。

混凝土连续灌注过程中,经常用测锤测量混凝土的上升高度,并适时提升、逐级拆卸导管,由

于方量较大,导管埋深不易过深,一般控制在1.2m-5m。

成孔过程中各控制点的检测方法及检测频率见表3。

表3成孔过程控制点检测

序号检测项目检测办法检测频率

1 桩位偏移测量 1次/桩

2 孔深测绳、水准仪测量2-4点/每桩

3 沉渣厚度清孔后深度-停注前深度2-4点/每桩

4 垂直度仪器测井架、查钻孔记录、探孔器 2次/每桩

5 缩径__________探孔器1次/每桩

6 泥浆比重、稠度密度计、稠度计1-2次/每桩

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8 桩完整性、承载力按设计及规范要求

4 结语

在大直径旋挖钻机钻孔灌注桩施工中,采用优质泥浆护壁防塌、合理控制钻进速度及防止

起下钻过程对孔壁的抽吸是钻孔成孔的关键。为保证成桩质量,应进行有效清孔,并将下钢筋

笼的时间控制在2h内。在混凝土灌注中,首批混凝土必须保证埋管深度>1.4m,在连续灌注中,

旋挖钻机施工准备与质量控制

来源:WWW 发布日期:2009-6-19 21:37:15

在国内的工程施工中,为了保证旋挖钻机的桩基施工质量和旋挖钻机施工的工程 一般按照三个阶段进行施工质量控制,即钻孔阶段质量控制、钢筋笼制作安装质 量控制和砼灌注质量控制。因为目前旋挖钻机的桩基施工工程很多,而国内此类 施工较少,故对旋挖钻机的施工准备与施工质量的控制探讨意义十分重要。 1 施工准备工作

1)会审图纸做好详细的安全技术交底,施工前充分发扬民主,使全体职

工参加对施工方案的讨论,调动职工的积极性、创造性和对安全生产质量保证的 重视,并对各部门进行考评。

2)测量放样采用全站仪准确放样各桩点的位臵并使其误差在规范要求内。

3)所需材料的检验和配合比试验对所需材料必须作材料的物理性能试验, 并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好砼的配合比试验。

4)整理场地先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实,钻机底座不 宜直接臵于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。

5)设臵供电、供水系统用150kW的发电机2台供电,就施工现场打井作 为供水系统。

6)埋设护筒护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端,护筒平面位臵与竖

直度准确与否,护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水,对成孔、成桩的质量都 有重大的影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样,把钻孔位臵标于坑底,再 把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位臵,用十字线在护筒顶部或底部,然后移 动护筒,使护筒中心与钻孔中心位臵重合,同时用水平尺或垂球检查,使护筒坚 直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,要分层夯实,达到 最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。

7)护壁泥浆制浆前先把粘土块尽量打碎,在井孔外以泥浆搅拌机制成泥

浆后使用,为了回收泥浆原料和减少环境污染,均应设臵泥浆循环净化系统。

8)安制钻孔机具钻架是钻孔的工作架,应能承受钻具和其它辅助设备的

重量,同时要稳定性好,具有一定的刚度,在钻进中或其它操作时不产生移动和 8

摇晃,它的高度应根据钻具长度和钢筋骨架节段长度决定,一般为8~10m,底盘 长度则根据施工中出现的最大负荷计算决定,安全系数不宜小于3.

2 钻孔阶段质量控制

1) 桩位放样在进行场地整平后组织有资格的测量放样人员,将所有桩位 放出,钉好十字保护桩,做好测量复核,并记录放样数据备案。

2)埋设护筒用拉线法做桩位偏差检查,桩位偏差应满足规范要求。

3)成孔成孔采用正循环回转钻进施工技术,用钻头钻进,根据不同层次的

土质结构,选择不同的转盘转速和进尺进行控制。在砂层钻进和进入强风化花岗 岩层后,因土层太硬会引起钻锥跳动及钻锥偏斜、加大钻杆摆动,因此选择低档 慢速,优质泥浆大泵量方法钻进。转盘转速参数取值13~40v/min,成孔深度按设

计要求进行控制,设计要求为桩孔进入强风化花岗岩层5m.

4)泥浆护壁在钻进过程中根据地层不同情况保持一定的静水水头压力,

按平衡钻进原理指导泥浆管理工作,尽量利用地层粘土自然造浆。泥浆稠度不能 满足要求时应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆,以提高泥浆稠度,确 保钻进过程不塌孔、不缩孔。桩孔施工采用一次性全面不间断作业,施工中根据 出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标,遇松散地层时适当增大泥 浆相对密度和粘度,保持孔内水头高度,尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低 转速和钻压以满足施工质量控制要求。工程泥浆性能指标如下表。

指标地层一般地层松散易塌地层

相对密度1.05~1.15 1.12~1.16

粘度(Pa.s) 18~25 24~28

5)孔内事故预防措施①选择有经验、责任心强的施工队伍,保证操作人

员的素质;②加强钻具检查,对加工不良的钻具严禁使用;③对孔内水头高度, 泥浆的相对密度和粘度经常观察和检测,发现问题及时解决,尤其在钻孔排渣、 提锥除土或因故停钻时应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆性能指标,以防 坍孔;④钻孔作业应分班连续进行,经常注意土层变化,在土层变化处捞取渣样, 判明土层,然后跟地质剖面图核对,根据土层情况采取相应措施,保证施工质量;

⑤升降钻锥须平稳,钻锥提出井口应防止碰撞护筒、孔壁,防止钩挂护筒底部, 拆装钻杆时力求迅速。

6)清孔清孔是孔桩施工、保证成桩质量的重要一环,通过清孔确保桩孔

的质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。 本次采用正循环回转钻进技术,其清孔方法:桩孔终孔后将钻具提高20~50cm, 采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆并维持正循环30min以上,直到清除 孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。工程桩孔因有较厚的松散易 坍土层,清孔后不能立即终孔,而在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后施行二 次清孔作业,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成柱质量。 9

3 旋挖钻机成孔过程常见不良现象

3.1 护筒冒水

护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成桩孔偏斜, 甚至无法施工。

病因分析埋设护筒时周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰 撞。

防治措施埋护筒时坑底与四周要选用最佳含水量的粘土分层夯实;在护筒

适当高度开孔,使护筒内保持有1~1.5m的水头高度;起落钻头时防止碰撞护筒; 初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移则应返工重 埋。

3.2 钻进极慢或不进尺

在硬可塑粘土层中钻进极慢,一般为8~10h,占单桩钻进进间的60%~70%. 病因分析钻头选型不当,合金刀具安装角度欠妥,刀具切土过浅,钻头配 重过轻,钻头被粘土糊满。

防治措施更换或改造钻头,重新安排刀具角度、形状、排列方向,加大配 重、加强排渣、降低泥浆比重或改用钻进方式,采取反循环钻进方式。

3.3 桩孔孔壁坍塌

成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有 时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。

病因分析主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好,筒内

水位不高;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌; 成孔后待灌时间和灌注时间过长。

防治措施在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆,

提高泥浆比重和粘度,升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度,保证 钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰 撞孔壁;成孔后待灌时间一般不超过3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间; 在钢筋笼未下孔内的情况下,浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1~2m,或全

孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的 情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。

3.4 桩孔局部缩颈

局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。

病因分析泥浆性能欠佳,失水量大。引起塑性,土层吸水膨胀,或形成疏

松,蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土

流变;钻头直径磨损过大。

防治措施采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距

保径的笼状钻头;用泥浆和足尺寸钻头扫孔;扫通清孔后尽快灌注砼。

3.5 桩孔偏移倾斜

10

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

病因分析钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷;桩架不稳,钻杆

导架垂直,钻机磨损,部件松动;护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜;遇 旧基础或大石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。

防治措施钻机安装周正、水平、稳固、无束前缘切点,转盘中心和护筒中

心三点面一线;护筒不偏斜,钻杆不弯曲,主动钻杆保持垂直,增添导向架,控 制提引水龙头,尽可能采用钻挺加压;清除地下障碍物;除软硬互层采用轻压慢 转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从粘土 层进入基岩时,笼装钻下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头,或者直接 用不带导向小钻头的平底钻头钻进;采用沉井、控孔桩等方式清除地下障碍物; 在硬塑料粘土层发生偏斜时,用砂、料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密实后用

平度合金钻头轻压慢转倾斜;在基岩面发生偏斜时,可投入20~40mm粒径碎石, 略高于偏斜处,冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜。

3.6 孔底沉渣过多

孔底沉淤,残留泥砂过厚或孔壁泥土塌落在孔底。

病因分析清孔未净,清孔泥浆比重过小或清水臵换;钢筋笼吊放未垂直对

中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;沉渣厚度测量的 孔底标高不统一。

防治措施终孔后钻头提高孔底10~20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间 不少于30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水臵换,钢

筋笼垂直缓放入孔;用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起; 用底部带圆锤的笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;或采用 导管二次清水,冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高 砼初灌时对孔底的冲击力,导管底端距孔底控制在30~40cm,初灌砼量须满足导 管底端能埋入砼中1.0m以上的要求,利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣。 4 旋挖钻机成桩过程常见不良现象

4.1 导管堵塞

灌注过程中,砼在导管中不能下落,影响灌注工作顺利进行。

病因分析初灌时隔水塞堵管;粗骨粒径过大;砼坍落度不合要求,和易性、 流动性差,拌合不均匀产生离析;导管连接部位和焊缝不密时,发生漏水,管内 形成水塞;当管内砼不满而含有空气时,砼整斗倾入导管,导致管内形成高压气 塞,或气塞挤破管节间密封垫继而导致导管漏水;机械发生故障,导管内砼已初 凝,增大下落阻力。

防治措施隔水塞直径应与导管内径匹配,能从管内顺利排出,隔水胶垫应

安装在隔水塞的顶面,先储灌0.2~0.3m3水泥砂浆,后灌注砼,防止骨粒长阻

塞,选用粒径小于25mm的粗骨料,其最大粒径不大于导管内径和钢筋笼主筋最 小净距的1/4;严格砼配合比,坍落度控制在16~22cm,坍落度降低至15cm的时间

11

一般不宜小于1h;砼拌合均匀,搅拌机拌合时间大于90s;确保导管连接部位和焊 缝的密封性,导管应在大于0.5~0.7MPa下试压,时间大于15min而不泄漏,以 免在导管内形成水塞;浇灌过程中砼宜徐徐倒入漏斗的导管,避免在导管内形成 高压气塞;为确保机械运转正常必须有备用搅拌机,必要时可在砼中掺加缓凝剂; 采用长杆冲捣,强力抖动导管,或在导管上端安装震动器等方法迫使隔水塞或砼 下落,如上述方法处理无效,应立即提出导管进行清理,视孔内砼情况重新浇灌 或接桩处理;当隔水塞堵塞导管时可将提管时散落在孔底的砼拌合物清除,重新 下隔水塞浇灌;当孔内砼尚未初凝时尽快清理导管,重新下至砼面,开泵冲冼浮 浆后重新下隔水塞浇灌,隔水______________塞冲出后尽可能将导管向下插入原先浇灌的砼内,

原位上下穿插导管,使砼混合密实,再继续浇灌;砼初凝后可用较钢筋笼直径稍 小的钻头钻进至原先导管的底端埋臵深度重新清孔,最好增加一节较小直径的钢 筋笼埋入新孔,按正常程序浇灌砼。

4.2 钢筋笼上浮或下沉

系指钢筋笼的位臵高于或低于设计位臵的现象。上浮较大时降低了桩体抗水 平剪切能力;下沉过多给土建施工带来麻烦和损失。

病因分析钢筋笼放臵初始位臵过高或过低,砼流动性过小,导管在砼中埋

臵深度过大(6m以上),钢筋笼被砼顶托上浮;导管掩埋过长,提升时易摇晃, 难以对准笼的中心,易发生挂笼现象;导管提升过程砼下沉太快,瞬时反冲力使 钢筋笼上浮;钢筋笼制作质量不佳或吊装不当而变形;或桩孔倾斜,钢筋笼随之 而变形,增加了砼上升力;笼底钢筋向内弯折钩挂导管;钢筋笼与孔口固定不变, 在自重及受压时将铁丝拉长而沉;或钢筋笼自重太轻,被砼顶起。

防治措施钢筋笼旋转初始位臵准确无误并与孔口固定牢固。为防止铁丝拉

长下沉或顶住上升力,可采用吊装加套管等方法顶住钢筋笼上口;加快灌注速度, 缩短浇灌时间或添加缓凝剂,防止砼顶层进入钢筋笼时流动性变小,砼接近笼底 时控制导管埋深在1.5~2m,尽量减少穿插导管,改用转动导管密实砼;每浇灌一

斗砼,检查一次埋深,勤测深,勤拆管,直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋臵深度, 一般控制在2~4m,最大不超过6m,便于转动移位;钢筋笼上升时停止浇灌砼,检 查埋管深度,拆除部分导管,保持埋管1.5~2m,导管钩挂筋笼时要下降导管,转

动移位脱钩后上提。

4.3 断桩

砼凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土充填的间断桩,影响了桩本 身的整体性,降低了桩体强度和承载力,以至不满足设计要求。

病因分析坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因,

灌注过程中发生埋管、卡管以及其他一些情况都将造成断桩:①埋管:导管在砼 中掩埋过长,钢筋笼变形,灌注时间过长,砼已初凝,内阻力成倍增长,导管被 卡死在砼内;法兰盘顶住钢筋笼下端,由于孔斜大,笼与孔壁摩擦阻力过大,加

上笼内已有一定高的砼使导管无法提升;②卡管:骨料级配不合理,含有大粒径 的卵石、漂砾;砼出拌和机时间或运输路程过长,已产生离析局部初凝现象而直 12

接用于灌注,导管密封不良,局部漏水。

防治措施按有关规范要求,通过计算机和试配确定砼配合比,砼应具良好

的和易和流动度,坍落度损失应满足灌注要求,初凝时间应为正常灌注时间的2 倍,要求灌注过程连续、快速,防止出现上述埋管、卡管及其它情况。 5 旋挖钻机不良现象的处理

5.1 坍孔

在灌注过程中如发现井孔护筒浆内泥浆位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒 出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面未取 出的现被埋不能上提,或测深锤探测砼面时达不到原来深度,相差很多,均可证 实确为坍孔。

坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低或在潮汐河流中,当涨潮 时孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机器 振动等均可引起坍孔。

发生坍孔后应查明原因,采取相应的措施,如保持或加大水头、移开重物、 排除振动等,防止继续坍孔,然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土,如不继续坍孔 可恢复正常灌注。坍孔不严重时可回填至坍孔位臵以上,并采取改善泥浆性能、 加高水头、埋深护筒等措施,继续钻进。坍孔严重时应立即将钻孔全部用砂或小 砾石夹粘土回填,暂停一段时间后查明坍孔原因,采取相应措施重钻。坍孔部位 不深时可采取深埋护筒法,将护筒周围土夯实重新钻孔。

5.2 孔身偏斜

遇有孔身偏斜、弯曲时应分析原因,进行处理。一般可在偏斜处吊住钻锥反 复扫孔,使钻孔正直;偏斜严重时应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进。

5.3 扩孔、缩孔

遇有扩孔、缩孔时应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻锥 磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的,前者应 注意及时焊补钻锥,后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时宜在该 处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。

5.4 糊钻、埋钻

糊钻、埋钻常出现于正循环(含潜水钻机)内回转钻进和冲击钻进中。遇此 应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算,并控制适 当的进尺;若已严重糊钻,应停钻提出钻锥,清除钻渣。

5.5 卡钻

卡钻常发生在冲击钻孔。卡钻后不宜强提只宜轻提,轻提不动时可用小冲击 钻锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。

5.6 掉钻落物

掉钻落物时宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工______________具打捞,若落体已被泥沙埋住,

应按前述各条,先清除泥砂,使打捞工具接触落体后再打捞。

13

在任何情况下,严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔中处理故 障。当必须下护筒或其它防护设施的钻孔时,应检查孔内无有害气体,并备齐防

毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。

桩基础工程(旋挖钻)施工方案

1、概述

1.1 工艺原理

旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底 部及侧边,镶焊切削刀锯,在伸缩钻杆旋转驱动下,旋转切削挖掘土层,同时使 切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻头装满后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。 旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优 点;缺点是在粘性较大的粘性、淤泥土层中施工,回转阻力大,钻进效率低,容 易糊钻。适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进 的含有部分卵石、碎石的地层。

1.2 工程概况

本合同段根据地质柱状图及工期的要求,拟对8#~11#(8-4、9-1除外)墩位桩 基采用旋挖钻成孔,共计29根,以每根桩长24m(含承台2m)计,总钻进尺 696米。

2、施工准备

2.1技术准备

2.1.1掌握场地的工程地质和水文地质资料;

2.1.2读懂桩基设计图纸和技术要求,编写施工方案,进行技术交底、原材料送 检和混凝土配比申请。

14

2.1.3了解场地及临近区内的危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物(旧基础、

地下工程、管线等)的分布

2.1.4准备施工用的各种报表、规范。

2.2主要机具设备

旋挖钻机、自卸汽车、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗等

2.3作业条件

2.3.1合理布臵施工现场,清理场地内影响施工的障碍物,低洼处用粘土回填, 达到“三通一平”,挖好稳定液搅拌池。

2.3.2对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转,确保机械正常工作,配 备足够的备件。

2.3.3引好桩位控制线和水平高程的控制点,妥善保护好,施工中应经常复测。

2.3.4原材料进场待用,根据设计要求加工钢筋笼。

2.3.5正式施工前试成孔,不少于两个,以便了解场地地层情况并检查所选择的 机具设备施工工艺是否适宜。

2.4 劳动力计划安排:配备技术员2人,负责质量管理(轮班作业,必须做到有 人施工就有人做技术指导);配备管理人员2人,全面负责现场施工管理工作(轮 班作业,必须做到有人施工就有人管理);技工3人,普工10人,共计19人。 本工程施工负责人为:

15

2.5 施工工期计划安排:施工班组务必抓住目前的黄金施工时段,本着优质、快 速、高效的施工目标,于2007 年08 月15日至2007年09 月20日完成全部旋挖

钻施工。

3、施工工艺流程和施工方法

3.1 施工工艺流程

制作钢筋笼

钻机就位开孔→设臵护筒并注入稳定液→旋挖钻进→清孔→ 下放钢筋笼→ 插入混凝土导管→二次清底→ 灌注混凝土成桩→ 拔出导管→ 拔出护筒

由流程图可知,旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆,在钻孔过 程中,要制备符合性能指标的泥浆,同时要及时补充泥浆,以确保孔内水头压力, 防止塌孔。

3.2 施工工艺要点

3.2.1钻孔前施放桩位点,放样后四周设护桩并复测,误差控制在5mm以内。 进一步确定是否有障碍物,必须待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。

3.2.2钻机就位应保持平稳,不发生倾斜、位移,钻头对准孔位开启电机进行开 孔。

3.2.3设臵护筒:根据桩位点设臵护筒,护筒的内径应大于钻头直径100mm, 护筒位臵应埋设正确稳定,护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度 16

的偏差不大于1%,护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中,护筒的埋设采用旋 挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机,使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位 钢筋条三线合一,然后在钻杆顶部带好筒式钻头,再用吊车吊起护筒并正确就位, 用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引 回,使护筒中心与桩位中心重合,并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位臵。护 筒的埋设深度:在粘性土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高 出地面20~30cm,随即注入稳定液,并应保证孔内稳定液面高于地下水位1m 以上。

3.2.4钻机就位:旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装臵,并在操作室内有仪表准 确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作 调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm内。

3.2.5钻进:当钻机就位准确,泥浆制备合格后即开始钻进,钻进时每回次进尺 控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别 是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时 进行纠正,而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定 高度,以增加压力,保证护壁的质量。

3.2.6 清孔:钻进至设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土尽 量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗(带挡板的 钻斗)来排出沉渣,若沉淀时间较长,则应采用水泵进行浊水循环。

3.2.7钢筋笼制作应符合设计要求,钢 絖_________筋笼存放场地应平整,钢筋笼应先进行隐

蔽工程验收方能下放,下放时应保证钢筋笼顺直,严禁摆动碰撞孔壁,就位后焊 制定位钢筋。

3.2.8钢筋笼下放至设计深度后,立即下放混凝土输送导管,避免导管与钢筋笼 碰撞,遇导管下放困难应及时查明原因。导管一般由直径为200-300mm的钢管 制作,内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度,管段的接头应密封良好和便于装 17

拆。下放导管的数量应有计算确定,布臵时应使各导管的浇筑面积相互覆盖,导 管的有效作用半径一般为3~4m,导管第一节底管长度应不小于4m。

3.2.9二次清孔:将头部带有1m长管子的气管插入导管内,气管底部与导管底 部最小距离2m,压缩空气从气管底部喷出,如能使导管底部在桩孔底部不停的 移动,就能全部排出沉渣,对深度不足10m的桩孔,须用空吸泵清渣。灌注混 凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。

3.2.10灌注混凝土成桩:配制的混凝土强度等级必须满足设计要求,应具备良好

的和易性。开始灌注混凝土时,为使隔水栓顺利排出,导管底部至孔底的距离宜 为30~50cm,使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至 设计标高,灌注过程中导管埋深宜为2-6m,严禁导管提出混凝土面,应设专人 测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

4、质量标准

4.1钢筋笼质量检验标准

4.1.1主控项目

1) 主筋间距允许偏差±10mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

2) 长度允许偏差±100mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

4.1.2一般项目

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1) 钢筋材质应满足设计要求 检查数量:根据规定 检查方法:根据规定。

2) 箍筋间距允许偏差±20mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

3) 直径允许偏差±10mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

4.2混凝土灌注桩质量检验标准

4.2.1主控项目

1) 桩位偏差满足下表规定

桩位允许偏差(mm)

桩径(mm) 1-3根、单排桩基垂至于中心线方

向和群桩基础的边桩

条形桩基沿中心线方向和群

桩基础的中心桩

D≤1000 D/6,且不大于100 D/4,且不大于150

D >1000 100+0.01H 150+0.01H

检查数量:全部检查检查方法:基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心。

2) 孔深允许偏差+300mm 检查数量:全部检查

检查方法:只深不浅,用重锤测或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要 求的嵌岩深度

4.2.2一般项目:

1) 垂直度允许偏差1% 检查数量:全部检查

检查方法:测套管或钻杆,或用超声波探测。

2) 桩径允许偏差±50mm

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检查数量:全部检查 检查方法:井径仪或超声波检测。

3) 稳定液比重1.02~1.2

检查数量:全部检查检查方法:用比重计测,清孔后在距孔底50cm处取样

4) 稳定液面标高(高于地下水位0.5~1.0m)

检查数量:全部检查检查方法:目测

5) 沉渣厚度:端承桩≤50mm,摩擦桩≤150mm,摩擦端承、端承摩擦桩 ≤100mm

检查数量:全部检查检查方法:用沉渣仪或重锤测量

6) 混凝土塌落度180~220mm 检查数量:全部检查 检查方法:用塌落度仪

7) 钢筋笼安装深度允许偏差±100mm

检查数量:全部检查检查方法:用钢尺量

8) 混凝土充盈系数>1

检查数量:全部检查检查方法:检查每根桩的实际灌注量

5、质量控制措施

5.1护筒埋设:护筒既保护孔口壁,又是钻孔的导向,则护筒的垂直度要保证。 为防止跑浆,护筒周围土要夯实,最好粘土封口。在上层土质较差时,将护筒加 长至4~6m,提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时,加大泥浆比重, 增加粘度,以便形成较好的孔壁。

5.2对稳定液要求:一要控制泥浆的比重在1. 05~1. 10 之间,二要粘度在18s~ 25s ,含砂率小于6% ,定期测试稳定液的各项技术指标,出现问题及时解决。 20

5.3孔底沉淤控制:旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反 循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状 载入钻斗提升出土,后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前 者底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液 的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前二钻斗的旋 挖量。

5.4复测孔深及稳定液比重:为保证灌注桩质量,浇筑混凝土前,一要检查孔底 泥浆的比重是否小于1.15 ,否则采取换浆处理;二要检查孔的深度,判断有否 孔壁坍塌现象,若有用旋钻机清孔,达到设计深度后方可安装导管。

5.5对导管的要求:导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏 浆。导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗 体积应大些为好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。

5.6浇筑混凝土的要求:混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。由于桩内混凝土不 能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇 筑速度以确保混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时 残留泥浆会与混凝土混合,则实际桩顶标高应比设计标高高0. 5m~1.0m ,最后

机械破桩头处理。

5.7 其它注意事项

5.7.1成孔时,发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等 情况,应停止钻进,经采取措施后,方能继续施工。

5.7.2钻进硬层,回次进尺深度太小,斗内钻渣太少时,可换用小直径筒形齿状 钻斗,先钻一小孔,然后再用钻斗扩孔钻进,也可换用短螺旋钻进,然后再下钻 斗捞渣,钻进速度,应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具 体情况确定,在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时,为保护孔壁稳定,可事先向孔 内投入适量粘土球,下入孔内的钻头,其底盘进渣口必须装闭合阀板,以防提钻

时砂砾石从底部漏落孔内。

21

5.7.3控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低。

6、安全环保措施

6.1 建立健全安全生产保证体系,设立专职安全员,全面落实安全生产制度和规 程。

6.2 强安全生产教育和安全交底工作,进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑 鞋、戴防护手套。

6.3 施工现场所有设备、设施、安全装臵、工具配件以及个人劳保用品必须经常 检查,确保完好和使用安全。

6.4 钻机钻进时,孔口人员应集中精力,钻具需要立悬或摆放时,必须牢固垫稳, 操纵岗位不得离人。

6.5 随时检查桩施工附近地面有无开裂现象,防止机架和护筒等发生倾斜和下 沉。

6.6 在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志,严禁人员靠近跨越。

6.7 用电设备应派专人看管,应有良好的接地、接零和漏电保护装臵,严禁带电 作业。非电工不准随意拆卸或修理电器设备,对过路电缆应深埋或架空。

6.8搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

6.9成孔后的孔口要设盖,成桩后的孔要及时回填,防止人、物掉入______________孔中。

6.10 废弃的稳定液、泥渣等应按环境保护的有关规定处理。

1旋挖桩施工工艺

1 施工工艺

1.1 设臵护筒

护筒采用钢筒下埋式,护筒埋设时应遵守下列规定:

1.1.1 桩位经施放验收确定后方可挖设护筒。

1.1.2 利用十字交汇法将定位点引至护筒外侧,然后进行开挖,护筒埋

设完成后,再用十字交汇法从定位点将桩位引至护筒内,并与相邻桩位重新测量 定位,以保证桩位的准确,其偏差不得大于50mm。

1.1.3 护筒内径较钻头直径大100mm,埋入土中深度应大于1.0米。

1.1.4 护筒外环应用无杂质的粘土夯实。

1.2 安装钻机

1.2.1 潜水电钻、卷扬机及其配套设备的电缆均应接入配电箱,以便于 控制,并注意通入潜水电钻的电缆不得破损、漏电。

1.2.2 安装时将钻杆卡在导向轮内,以承受反扭矩,并使钻杆不旋转。

1.3 钻头选择

选择三翼单腰带钻头,钻头中心管底端加焊一尖形铲头,起超前钻进和

定心的作用,为增加回转的稳定性,在翼板端焊一导正圈,此类钻头稳定性好, 且成孔孔壁光滑,翼片下镶焊梳齿状合金刀头,用以切削土层钻进,此类钻头适 用于大口径中软地层的成孔。

1.4 成孔

1.4.1 钻进速度应根据地层变化、供水量及电流大小来控制,在淤泥质

土中钻进速度不宜大于1米/分,而且应注意控制钻进速度,保证钻头切削下的 碎屑,便于泥浆携带能够返出地面。

1.4.2 钻进速度应均匀,保证成孔孔径、孔壁的圆滑,并防止水敏地层 的缩径。

1.4.3 随时注意钻进中有无异常,应根据电流值大小,钻具的摇摆程度 等及时分析孔内的情况,控制钻进速度。

1.4.4 钻进成孔为特殊工序,其操作必须按公司的作业指导书进行,各 作业班组按规定填写特殊工序控制表。

1.5 泥浆循环系统

1.5.1 泥浆循环系统由泥浆池、泥浆循环槽、沉淀池、泥浆泵等组成。

1.5.2 为保证泥浆的储备及供应,现场应配备1-2个清水储备箱。

1.5.3 定期由专人负责清理泥浆循环系统的沉积物,保持循环系统的畅 通及泥浆的清洁。

1.5.4 设立的泥浆池的容积应保持大于单孔体积的1.5-2 倍(视场地情

况尽可能加大),保证有足够的储备供于泥浆循环,同时,视场地情况应适当延 长循环槽的长度,增加泥浆循环途径中的沉演时间,利于保证泥浆质量。

1.5.5 泵量应保持105立方米/小时。

1.6 泥浆冲洗液

鉴于本场地的地层土质情况,成孔采用地层土自然造浆,泥浆指标的调 整采用排稠浆兑清水的方式,对泥浆的性能要求如下:

含砂量:<6%

比重:1.15~1.25

2

粘度:10~25S

1.7 清孔换浆工艺

1.7.1 正循环清孔

钻进至设计深度后,先将钻头提离孔底80-100mm,输入比重小于1.20 新泥浆进行循环,把孔底沉渣及孔内悬浮碎碴臵换出来。

1.7.2 清孔完成后,应保证泥浆比重≤1.25,同时确定与钻孔深度相符 后,方可进行验收、提钻。

1.8 钢筋笼制作及吊放

1.8.1 钢筋笼制作

1.8.1.1 根据设计要求计算用料长度,切割后分别摆放、备用,并进行 标识。

1.8.1.2 在制作台上制作钢筋笼并按规定要求焊接。

1.8.1.3 将支撑架按2-3米的间距摆放在同一水平面一直线上,然后将 配好定数的主筋平直的摆放在支撑架上。

1.8.1.4 将焊制好的钢筋放臵在平整的地面上,防止变形。

1.8.1.5 保护层采用素灰制作成直径100毫米×50毫米的圆块,以φ8

毫米的钢筋穿过圆中心焊接在主筋上,同一端面不得少于3个,纵向间距为4 米。

1.8.1.6 钢筋笼制作工序为关键工序,所以首件钢筋笼的制作完成后,

由技术队长按有关规范标准进行自检,合格后请监理检验,须经检验合格并签字 后,将其作为评定标准,进行批量制作。

1.8.1.7 对制作好的钢筋笼应按图纸尺寸和焊接质量要求进行检查,不 符合要求者应予以返工,并按规范批量将焊接试件送实验室检验。

1.8.2 钢筋笼的吊放

1.8.2.1 钢筋笼的吊放应设2-4个恰当的起吊点。

1.8.2.2 钢筋笼入孔时,应对准孔位中心轻放,慢下孔,不得左右旋转 摆动,若遇阻时,应查明原因进行处理,严禁高起猛落和强行下放。

1.8.2.3 钢筋笼全部入孔后,防止自重下落或灌注时上浮。

1.8.2.4 为防止钢筋笼上浮,用2 寸管作压杆,压杆一端与钢筋笼固定, 一端用支杆__________固定于地表,上部再用灌灰平台将其制定。

1.8.2.5 应准确计算吊筋长度,确定钢筋笼的准确位臵。

1.9 灌注混凝土

1.9.1 吊放导管

1.9.1.1 导管安装吊放入孔时,应将密封圈安放周正,螺栓对角上紧,

确保密封良好,导管在孔内的位臵应居中,导管底部距孔底应在0.3-0.5米。采 用φ200-250毫米导管,单节长度1.5米,底节长度3米。

1.9.1.2 导管全部入孔后,核实导管总数、导管底部位臵,并填写报表。

1.9.1.3 导管就位后,进行二次清孔,清孔换浆应注意泥浆的逐渐稀释, 不得一次兑入清水。清孔后应符合下列规定:孔底500mm以内的泥浆比重应 ≤1.25,含砂率≤8%,粘度28S。

1.9.1.4 隔水球胆放入到导管内应以其自由下落为宜,不得太大或太 小,球胆应放在液面上。

1.9.2 灌注混凝土

1.9.2.1 目测其和易性,再测其塌落度(20±2)。要求不得有离析现

3

象,否则不得灌注。

1.9.2.2 灌注应连续不断的进行,灌注速度可控制在每小时20立方米。

1.9.2.4 后续的混凝土应徐徐灌入,防止导管内造成高压气囊,将导管

接口处胶垫挤出产生漏水,同时,也防止混凝土内气体排除不及时造成的不密实。

1.9.2.5 灌注时,应上下提动导管,活动范围不大于0.3米,并且不允

许导管作横向活动。当混凝土液面接近钢筋笼底端位臵时,应注意放慢灌灰速度, 避免钢筋笼上浮。

1.9.2.6 勤测混凝土液面高度及时拆卸导管,要求检测次数不低于起拨

导管的节数,发现混凝土液面上升出现导常情况时,加密探测次数,同时应查明 原因,清除其现象。

1.9.2.7 混凝土供应中断时,应10-20分钟上下活动导管一次,当使用 商品混凝土时应向供应商提出要求,单桩灌注时间应保持在2小时内。

1.9.2.8 控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,必须保证凿除浮桨高度 后,有效桩顶混凝土强度达到设计值,混凝土超灌高度≥0.5米。

1.9.2.9 拆除的导管应及时冲洗干净。

1.9.2.10 灌注过程中,如发现故障时,及时分析和正确判断原因,制 定处理措施,填写关键工序施工记录本表。

2 质量保证措施

2.1 建立严格的质量检验制度,进场的材料必须有合格证及试验单,并 由专职取样员在现场取样,将钢材及焊件送实验室。

2.2 本工程采用现场搅拌混凝土,应检验其塌落度及和易性,不符合要 求的严禁灌注,同时,按规范及设计要求加工试块。

2.3 严格工序管理,各工序产品先进行自检,自检合格后,由监理复验 签字后,方可转入下一道工序的施工。

锚杆施工工艺

一、锚杆施工

1.锚杆施工流程

确定孔位→钻孔就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚索→一次注浆→二次补 浆→施工锚索腰梁→张拉→锚头锁定→割除锚头多余钢铰线,对锚头进行保护。

2.确定孔位

钻孔位臵直接影响锚杆的安装质量和力学效果,因此,钻孔前应由技术人员(测 量人员放线)按设计要求定出孔位,标注醒目的标志,不可由钻机机长目测定位。

3.调整钻杆角度

钻孔就位后,由机长调整钻杆钻进角度,并经现场技术人员用量角仪检查合格后, 才可正式开钻。另外,要特别注意检查钻杆左右倾斜度。因本工程第一道锚杆均 为一桩一锚,水平间距才1米,钻孔过大的左右倾斜度会导致相邻两根锚杆锚固 体的间距变小,出现应力集中,影响锚固效果,入射角允许偏差±2°。

4.钻孔

因本工程地质较复杂,锚杆通过旋喷桩、粘土及砂土,通过旋喷桩、粘土层时 容易堵管,而通过砂土时极容易塌孔。经比较,采用等同锚杆直径的套管跟进, 4

压水钻进的方法钻孔,钻进时压力水从钻管流向孔底,在一定水头压力下,水 流携带钻削下来的土屑排出孔外,钻进时要不断供水冲洗,包括接长钻管和暂

时停机,而且要始终保持孔口水位,若发现不能压水进去,说明已堵管,应拔 出钻管,把粘土塞取出,再继续钻进。待钻进至规定深度(钻孔深度大于锚杆 长度____________0.5m),钻机继续旋转,并压水冲洗残留在孔中的土屑,直到流出的水不

浑浊为止。此时应安插锚索,并立即注浆。

5.锚索的制作与安装

(1)每根钢铰线的下料长度=锚杆设计长度+腰梁的宽度+锚索张拉时端部最 小长度(与选用的千斤顶有关)。

本工程为:下料长度=锚杆设计长度+1.1m。

(2)钢铰线自由段部分应满涂黄油,并套入塑料管,两端绑牢,以保证自由段 的钢铰线能伸缩自由。

(3)捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设臵一个。

(4)锚索的安插

锚索加工完成,经检查合格后,安装前小心运至孔口。入孔前将4"镀锌管(作 注浆管)平行并入一起,然后将锚索与注浆管同步送入孔内,直到孔口外端剩

1.1m 为止。如发现锚索安插人管内困难,说明钻管内有粘土堵管,不要再继续 用力插入,使钢铰线与隔离架松散,而应把钻管拔出,清除出钻孔内的粘土,重 新在厚位钻孔到位。

6.注浆

(1)本工程采用边注浆边拔管的注浆方法,拔管比注浆迟后不小于5m。

(2)采用425。普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比控制在0.4~0.45,注浆压 力控制在0.4~0.6Mpa,直到孔口溢出浆。此时就把钻管全部拨出,注浆管不拔。

(3)接着用水泥袋湿粘土加钢板封口,并严密堵实,以0.4~0.6Mpa 稳压注浆 5 分钟,才拔出注浆管。

(4)注浆量要大于其理论计算量的1.2倍。本工程所有锚杆的注浆量均大于1.25 倍。

7.锚索张拉与锁定

(1)张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整,避免张拉应力集中,加垫 -200×200×8 的钢板,用60KN的拉力进行预拉。

(2)张拉时,锚固体的强度应达到l5Mpa(以试块试压为依据)。

(3)考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力,而锁定荷载为设计拉力的85%, 因此张拉时的锚头处不放锁片,张拉荷载达设计拉力后__________,卸荷到0,再锚头安插

锁片,才张拉到锁定荷载。

(4)张拉过程中,按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行,每级加荷等级 观测时间内,测读锚头位移不应少于3次。当张拉等级达到设计拉力时,保持 10分钟(砂土)至15分钟(粘性土,在观测时间内测读锚头位移)3次,每次 测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定,否则继续观察其变位趋于稳定方可。

(5)考虑到相邻锚杆的水平间距才1m,锚杆张拉对邻近锚杆有影响,因此本工 程采用"跳张法"的张拉顺序进行张拉。

旋挖钻机大直径钻孔灌注桩施工应用

5

1 工程概况

胶莱河是山东省平度市和昌邑市的界河,历史上亦称新开河,有南北胶莱河之分,其中北

胶莱河向北流入渤海胶州湾,南胶莱河向南汇入黄海胶州湾。

胶莱河大桥为荣(城)乌(海)高速公路二合同段重点工程,全长697.06m,设计为23×30m

现浇连续箱梁,下部为柱式墩、肋式台、桩基础。其中0号桥台为4 根Ф1800mm灌注桩,桩长

45m;1-22号桥墩有88 根Ф2500mm灌注桩,桩长44.5m和46m,23号桥台为8根Ф1500mm

灌注桩。

根据目前行业标准,本桥88根Ф2500mm灌注桩为大直径钻孔桩,也是胶莱河大桥施工的重点

和难点,是控制工期的重中之重。

2 地质描述

该地层岩性及物理力学指标自上而下的顺序划分见表1。

表1 地层岩性及其物理力学指标

岩性各层标高/m 颜色湿度压缩性

亚砂土、粉砂4.6~2.5 黄褐、浅灰褐湿 高

粉砂、亚粘土0~-11.9 褐黄湿、饱和中

亚粘土、中粗砂-14.9~-19.5 黄褐饱和低

亚粘土、中粗砂、粗砾砂-23~-35.5 浅黄、灰白饱和低

全风化花岗岩、弱风化花岗碎裂

-37.1~-43.3 黄褐、棕黄湿 低

3 施工过程关键点控制

大直径钻孔桩施工时,孔壁受挤压力作用产生径向位移,当孔壁土质松散、孔内压力不足时,

即会发生孔壁坍塌,随之会造成扩孔、埋钻等事故,甚至会造成废桩。因此能否有效的防止孔

壁坍塌成为本桥钻孔桩施工成败的关键。

为保证成桩质量,加快施工进度,本桥大部分桩基础采用德国宝峨BG40旋挖钻机。选用旋挖钻

机施工如此大的桩基础目前在国内非常少见,尤其是在地质条件不是特别理想的状况下施工,

更是少之有少。使用旋挖钻机施工,工艺简单,而周到地细节控制是成功完成桩基础的关键所

在。

3.1 使用静态泥浆护壁成孔

这种工艺具有成桩质量高,高效节能、污染少等特点,泥浆制造非常重要。购臵的膨润土为Na

离子膨润土,在搅浆桶内按比重1:1.15与水充分搅拌均匀,泄入泥浆池中沉伏12h以上,以

期达到最好的使用效果。具体泥浆参数见表2。

表2膨润土造浆参数

性能新浆工作浆浇注前浆

密度/

(g.L-1)

粘度/s 30--60 30--90 30--60

失水量/mL

Ph值7--12 7--11 7~11

含砂量/%

试验频率每天两次每天两次灌注前两次

6

3.2 钻进过程的控制

钻进速度慢,每次钻进30-50 cm,使泥浆能够充分将孔壁护好(从后期护壁效果看,此比重泥

浆护壁泥皮厚度为4mm-5mm)。水头压力对控制孔的上部坍塌也非常重要,钻进过程中要始终

保持水位高度超过护筒底部2m左右(护筒长度3.7m)。当钻头切入砂层时,钻进数度更要放慢

并且提升钻头速度尽量放低,以防钻头底部与钻头形成活塞,提升过快会引起大的坍塌。

3.3 清孔

当钻进至设计桩底标高时,应及时停止钻进,提出钻头,并让成孔桩静止0.5h。此地层在0.5h

之内,悬浮在泥浆中的砂砾沉淀接近80%,此时用钻具贴近桩底进行第一次清孔,孔底沉渣不

得大于设计要求,泥浆密度比较稳定,方可进行下一道工序,直至第二次清孔。

3.4 钢筋笼制作、安装

由于使用旋挖钻机施工,成孔速度非常快,钢筋笼制作、安装必须与之相适应,并尽快灌注水

下混凝土,否则,不能充分发挥旋挖钻机成孔快的优越性。本工程桩基础钢筋笼直径大

(Ф2400mm),长度较长(38 m),重量较重(11.3t)。钢筋笼分3段下入,每段长度在12m

-13m,连接接头每段64个。在钢筋笼主筋加工和连接上,选用CABR墩粗直螺纹螺母连接,此

工艺效率极高,每次下钢筋笼的时间均控制在了2h之内,大大大缩短了成孔后搁臵的时间,有

效防止了塌方。

3.5 水下灌注混凝土

下放导管后检查泥浆指标和孔底沉渣厚度,如未能满足设计要求应进行二次清孔(二次清孔采

用Ф2200mm清孔钻头)直至混凝土灌注前5min结束,如果各项指标达到规范和设计要求,则

可直接进行灌注。

水下灌注混凝土的塌落度以18-22cm为宜,和易性良好。灌注时采用自由塞隔

水(即充气球胆),

导管下入长度和实际孔深必须严格丈量,使导管底口与孔底的距离能够保持在30cm-50cm,导

管下入孔内必须居中。

大直径桩基础灌注危险性大,尤其是首批混凝土必须保证埋管深度>1.4m,根据公式:

/4+πD2Hc/4V≥π1d2h

计算得:Vmin≥3.14×0.32×6.25/4+3.14×2.752×1.7/4=10.53m3

根据上式计算结果,配备容量为5 m3的漏斗1 个,首批混凝土存储量为5 m3 (漏斗)+8 m3(混凝土搅拌运输车)=13 m3>10.53m3,满足要求。

混凝土连续灌注过程中,经常用测锤测量混凝土的上升高度,并适时提升、逐级拆卸导管,由

于方量较大,导管埋深不易过深,一般控制在1.2m-5m。

成孔过程中各控制点的检测方法及检测频率见表3。

表3成孔过程控制点检测

序号检测项目检测办法检测频率

1 桩位偏移测量 1次/桩

2 孔深测绳、水准仪测量2-4点/每桩

3 沉渣厚度清孔后深度-停注前深度2-4点/每桩

4 垂直度仪器测井架、查钻孔记录、探孔器 2次/每桩

5 缩径__________探孔器1次/每桩

6 泥浆比重、稠度密度计、稠度计1-2次/每桩

7

8 桩完整性、承载力按设计及规范要求

4 结语

在大直径旋挖钻机钻孔灌注桩施工中,采用优质泥浆护壁防塌、合理控制钻进速度及防止

起下钻过程对孔壁的抽吸是钻孔成孔的关键。为保证成桩质量,应进行有效清孔,并将下钢筋

笼的时间控制在2h内。在混凝土灌注中,首批混凝土必须保证埋管深度>1.4m,在连续灌注中,

旋挖钻机施工准备与质量控制

来源:WWW 发布日期:2009-6-19 21:37:15

在国内的工程施工中,为了保证旋挖钻机的桩基施工质量和旋挖钻机施工的工程 一般按照三个阶段进行施工质量控制,即钻孔阶段质量控制、钢筋笼制作安装质 量控制和砼灌注质量控制。因为目前旋挖钻机的桩基施工工程很多,而国内此类 施工较少,故对旋挖钻机的施工准备与施工质量的控制探讨意义十分重要。 1 施工准备工作

1)会审图纸做好详细的安全技术交底,施工前充分发扬民主,使全体职

工参加对施工方案的讨论,调动职工的积极性、创造性和对安全生产质量保证的 重视,并对各部门进行考评。

2)测量放样采用全站仪准确放样各桩点的位臵并使其误差在规范要求内。

3)所需材料的检验和配合比试验对所需材料必须作材料的物理性能试验, 并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好砼的配合比试验。

4)整理场地先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实,钻机底座不 宜直接臵于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。

5)设臵供电、供水系统用150kW的发电机2台供电,就施工现场打井作 为供水系统。

6)埋设护筒护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端,护筒平面位臵与竖

直度准确与否,护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水,对成孔、成桩的质量都 有重大的影响。埋设护筒时应通过定位的控制桩放样,把钻孔位臵标于坑底,再 把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位臵,用十字线在护筒顶部或底部,然后移 动护筒,使护筒中心与钻孔中心位臵重合,同时用水平尺或垂球检查,使护筒坚 直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,要分层夯实,达到 最佳密实度。夯填时要防止护筒偏斜。

7)护壁泥浆制浆前先把粘土块尽量打碎,在井孔外以泥浆搅拌机制成泥

浆后使用,为了回收泥浆原料和减少环境污染,均应设臵泥浆循环净化系统。

8)安制钻孔机具钻架是钻孔的工作架,应能承受钻具和其它辅助设备的

重量,同时要稳定性好,具有一定的刚度,在钻进中或其它操作时不产生移动和 8

摇晃,它的高度应根据钻具长度和钢筋骨架节段长度决定,一般为8~10m,底盘 长度则根据施工中出现的最大负荷计算决定,安全系数不宜小于3.

2 钻孔阶段质量控制

1) 桩位放样在进行场地整平后组织有资格的测量放样人员,将所有桩位 放出,钉好十字保护桩,做好测量复核,并记录放样数据备案。

2)埋设护筒用拉线法做桩位偏差检查,桩位偏差应满足规范要求。

3)成孔成孔采用正循环回转钻进施工技术,用钻头钻进,根据不同层次的

土质结构,选择不同的转盘转速和进尺进行控制。在砂层钻进和进入强风化花岗 岩层后,因土层太硬会引起钻锥跳动及钻锥偏斜、加大钻杆摆动,因此选择低档 慢速,优质泥浆大泵量方法钻进。转盘转速参数取值13~40v/min,成孔深度按设

计要求进行控制,设计要求为桩孔进入强风化花岗岩层5m.

4)泥浆护壁在钻进过程中根据地层不同情况保持一定的静水水头压力,

按平衡钻进原理指导泥浆管理工作,尽量利用地层粘土自然造浆。泥浆稠度不能 满足要求时应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆,以提高泥浆稠度,确 保钻进过程不塌孔、不缩孔。桩孔施工采用一次性全面不间断作业,施工中根据 出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标,遇松散地层时适当增大泥 浆相对密度和粘度,保持孔内水头高度,尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低 转速和钻压以满足施工质量控制要求。工程泥浆性能指标如下表。

指标地层一般地层松散易塌地层

相对密度1.05~1.15 1.12~1.16

粘度(Pa.s) 18~25 24~28

5)孔内事故预防措施①选择有经验、责任心强的施工队伍,保证操作人

员的素质;②加强钻具检查,对加工不良的钻具严禁使用;③对孔内水头高度, 泥浆的相对密度和粘度经常观察和检测,发现问题及时解决,尤其在钻孔排渣、 提锥除土或因故停钻时应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆性能指标,以防 坍孔;④钻孔作业应分班连续进行,经常注意土层变化,在土层变化处捞取渣样, 判明土层,然后跟地质剖面图核对,根据土层情况采取相应措施,保证施工质量;

⑤升降钻锥须平稳,钻锥提出井口应防止碰撞护筒、孔壁,防止钩挂护筒底部, 拆装钻杆时力求迅速。

6)清孔清孔是孔桩施工、保证成桩质量的重要一环,通过清孔确保桩孔

的质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求。 本次采用正循环回转钻进技术,其清孔方法:桩孔终孔后将钻具提高20~50cm, 采用大泵量泵入性能指标符合要求的新泥浆并维持正循环30min以上,直到清除 孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4%为止。工程桩孔因有较厚的松散易 坍土层,清孔后不能立即终孔,而在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后施行二 次清孔作业,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成柱质量。 9

3 旋挖钻机成孔过程常见不良现象

3.1 护筒冒水

护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成桩孔偏斜, 甚至无法施工。

病因分析埋设护筒时周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰 撞。

防治措施埋护筒时坑底与四周要选用最佳含水量的粘土分层夯实;在护筒

适当高度开孔,使护筒内保持有1~1.5m的水头高度;起落钻头时防止碰撞护筒; 初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移则应返工重 埋。

3.2 钻进极慢或不进尺

在硬可塑粘土层中钻进极慢,一般为8~10h,占单桩钻进进间的60%~70%. 病因分析钻头选型不当,合金刀具安装角度欠妥,刀具切土过浅,钻头配 重过轻,钻头被粘土糊满。

防治措施更换或改造钻头,重新安排刀具角度、形状、排列方向,加大配 重、加强排渣、降低泥浆比重或改用钻进方式,采取反循环钻进方式。

3.3 桩孔孔壁坍塌

成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有 时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。

病因分析主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好,筒内

水位不高;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌; 成孔后待灌时间和灌注时间过长。

防治措施在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆,

提高泥浆比重和粘度,升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度,保证 钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰 撞孔壁;成孔后待灌时间一般不超过3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间; 在钢筋笼未下孔内的情况下,浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1~2m,或全

孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的 情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。

3.4 桩孔局部缩颈

局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。

病因分析泥浆性能欠佳,失水量大。引起塑性,土层吸水膨胀,或形成疏

松,蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土

流变;钻头直径磨损过大。

防治措施采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距

保径的笼状钻头;用泥浆和足尺寸钻头扫孔;扫通清孔后尽快灌注砼。

3.5 桩孔偏移倾斜

10

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

病因分析钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷;桩架不稳,钻杆

导架垂直,钻机磨损,部件松动;护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜;遇 旧基础或大石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。

防治措施钻机安装周正、水平、稳固、无束前缘切点,转盘中心和护筒中

心三点面一线;护筒不偏斜,钻杆不弯曲,主动钻杆保持垂直,增添导向架,控 制提引水龙头,尽可能采用钻挺加压;清除地下障碍物;除软硬互层采用轻压慢 转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从粘土 层进入基岩时,笼装钻下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头,或者直接 用不带导向小钻头的平底钻头钻进;采用沉井、控孔桩等方式清除地下障碍物; 在硬塑料粘土层发生偏斜时,用砂、料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密实后用

平度合金钻头轻压慢转倾斜;在基岩面发生偏斜时,可投入20~40mm粒径碎石, 略高于偏斜处,冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜。

3.6 孔底沉渣过多

孔底沉淤,残留泥砂过厚或孔壁泥土塌落在孔底。

病因分析清孔未净,清孔泥浆比重过小或清水臵换;钢筋笼吊放未垂直对

中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;沉渣厚度测量的 孔底标高不统一。

防治措施终孔后钻头提高孔底10~20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间 不少于30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水臵换,钢

筋笼垂直缓放入孔;用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起; 用底部带圆锤的笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;或采用 导管二次清水,冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高 砼初灌时对孔底的冲击力,导管底端距孔底控制在30~40cm,初灌砼量须满足导 管底端能埋入砼中1.0m以上的要求,利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣。 4 旋挖钻机成桩过程常见不良现象

4.1 导管堵塞

灌注过程中,砼在导管中不能下落,影响灌注工作顺利进行。

病因分析初灌时隔水塞堵管;粗骨粒径过大;砼坍落度不合要求,和易性、 流动性差,拌合不均匀产生离析;导管连接部位和焊缝不密时,发生漏水,管内 形成水塞;当管内砼不满而含有空气时,砼整斗倾入导管,导致管内形成高压气 塞,或气塞挤破管节间密封垫继而导致导管漏水;机械发生故障,导管内砼已初 凝,增大下落阻力。

防治措施隔水塞直径应与导管内径匹配,能从管内顺利排出,隔水胶垫应

安装在隔水塞的顶面,先储灌0.2~0.3m3水泥砂浆,后灌注砼,防止骨粒长阻

塞,选用粒径小于25mm的粗骨料,其最大粒径不大于导管内径和钢筋笼主筋最 小净距的1/4;严格砼配合比,坍落度控制在16~22cm,坍落度降低至15cm的时间

11

一般不宜小于1h;砼拌合均匀,搅拌机拌合时间大于90s;确保导管连接部位和焊 缝的密封性,导管应在大于0.5~0.7MPa下试压,时间大于15min而不泄漏,以 免在导管内形成水塞;浇灌过程中砼宜徐徐倒入漏斗的导管,避免在导管内形成 高压气塞;为确保机械运转正常必须有备用搅拌机,必要时可在砼中掺加缓凝剂; 采用长杆冲捣,强力抖动导管,或在导管上端安装震动器等方法迫使隔水塞或砼 下落,如上述方法处理无效,应立即提出导管进行清理,视孔内砼情况重新浇灌 或接桩处理;当隔水塞堵塞导管时可将提管时散落在孔底的砼拌合物清除,重新 下隔水塞浇灌;当孔内砼尚未初凝时尽快清理导管,重新下至砼面,开泵冲冼浮 浆后重新下隔水塞浇灌,隔水______________塞冲出后尽可能将导管向下插入原先浇灌的砼内,

原位上下穿插导管,使砼混合密实,再继续浇灌;砼初凝后可用较钢筋笼直径稍 小的钻头钻进至原先导管的底端埋臵深度重新清孔,最好增加一节较小直径的钢 筋笼埋入新孔,按正常程序浇灌砼。

4.2 钢筋笼上浮或下沉

系指钢筋笼的位臵高于或低于设计位臵的现象。上浮较大时降低了桩体抗水 平剪切能力;下沉过多给土建施工带来麻烦和损失。

病因分析钢筋笼放臵初始位臵过高或过低,砼流动性过小,导管在砼中埋

臵深度过大(6m以上),钢筋笼被砼顶托上浮;导管掩埋过长,提升时易摇晃, 难以对准笼的中心,易发生挂笼现象;导管提升过程砼下沉太快,瞬时反冲力使 钢筋笼上浮;钢筋笼制作质量不佳或吊装不当而变形;或桩孔倾斜,钢筋笼随之 而变形,增加了砼上升力;笼底钢筋向内弯折钩挂导管;钢筋笼与孔口固定不变, 在自重及受压时将铁丝拉长而沉;或钢筋笼自重太轻,被砼顶起。

防治措施钢筋笼旋转初始位臵准确无误并与孔口固定牢固。为防止铁丝拉

长下沉或顶住上升力,可采用吊装加套管等方法顶住钢筋笼上口;加快灌注速度, 缩短浇灌时间或添加缓凝剂,防止砼顶层进入钢筋笼时流动性变小,砼接近笼底 时控制导管埋深在1.5~2m,尽量减少穿插导管,改用转动导管密实砼;每浇灌一

斗砼,检查一次埋深,勤测深,勤拆管,直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋臵深度, 一般控制在2~4m,最大不超过6m,便于转动移位;钢筋笼上升时停止浇灌砼,检 查埋管深度,拆除部分导管,保持埋管1.5~2m,导管钩挂筋笼时要下降导管,转

动移位脱钩后上提。

4.3 断桩

砼凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土充填的间断桩,影响了桩本 身的整体性,降低了桩体强度和承载力,以至不满足设计要求。

病因分析坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因,

灌注过程中发生埋管、卡管以及其他一些情况都将造成断桩:①埋管:导管在砼 中掩埋过长,钢筋笼变形,灌注时间过长,砼已初凝,内阻力成倍增长,导管被 卡死在砼内;法兰盘顶住钢筋笼下端,由于孔斜大,笼与孔壁摩擦阻力过大,加

上笼内已有一定高的砼使导管无法提升;②卡管:骨料级配不合理,含有大粒径 的卵石、漂砾;砼出拌和机时间或运输路程过长,已产生离析局部初凝现象而直 12

接用于灌注,导管密封不良,局部漏水。

防治措施按有关规范要求,通过计算机和试配确定砼配合比,砼应具良好

的和易和流动度,坍落度损失应满足灌注要求,初凝时间应为正常灌注时间的2 倍,要求灌注过程连续、快速,防止出现上述埋管、卡管及其它情况。 5 旋挖钻机不良现象的处理

5.1 坍孔

在灌注过程中如发现井孔护筒浆内泥浆位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒 出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面未取 出的现被埋不能上提,或测深锤探测砼面时达不到原来深度,相差很多,均可证 实确为坍孔。

坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低或在潮汐河流中,当涨潮 时孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机器 振动等均可引起坍孔。

发生坍孔后应查明原因,采取相应的措施,如保持或加大水头、移开重物、 排除振动等,防止继续坍孔,然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土,如不继续坍孔 可恢复正常灌注。坍孔不严重时可回填至坍孔位臵以上,并采取改善泥浆性能、 加高水头、埋深护筒等措施,继续钻进。坍孔严重时应立即将钻孔全部用砂或小 砾石夹粘土回填,暂停一段时间后查明坍孔原因,采取相应措施重钻。坍孔部位 不深时可采取深埋护筒法,将护筒周围土夯实重新钻孔。

5.2 孔身偏斜

遇有孔身偏斜、弯曲时应分析原因,进行处理。一般可在偏斜处吊住钻锥反 复扫孔,使钻孔正直;偏斜严重时应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进。

5.3 扩孔、缩孔

遇有扩孔、缩孔时应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施。缩孔是钻锥 磨损过甚、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的,前者应 注意及时焊补钻锥,后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时宜在该 处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。

5.4 糊钻、埋钻

糊钻、埋钻常出现于正循环(含潜水钻机)内回转钻进和冲击钻进中。遇此 应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算,并控制适 当的进尺;若已严重糊钻,应停钻提出钻锥,清除钻渣。

5.5 卡钻

卡钻常发生在冲击钻孔。卡钻后不宜强提只宜轻提,轻提不动时可用小冲击 钻锥冲击或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。

5.6 掉钻落物

掉钻落物时宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工______________具打捞,若落体已被泥沙埋住,

应按前述各条,先清除泥砂,使打捞工具接触落体后再打捞。

13

在任何情况下,严禁施工人员进入没有护筒或其它防护设施的钻孔中处理故 障。当必须下护筒或其它防护设施的钻孔时,应检查孔内无有害气体,并备齐防

毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。

桩基础工程(旋挖钻)施工方案

1、概述

1.1 工艺原理

旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底 部及侧边,镶焊切削刀锯,在伸缩钻杆旋转驱动下,旋转切削挖掘土层,同时使 切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻头装满后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。 旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优 点;缺点是在粘性较大的粘性、淤泥土层中施工,回转阻力大,钻进效率低,容 易糊钻。适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进 的含有部分卵石、碎石的地层。

1.2 工程概况

本合同段根据地质柱状图及工期的要求,拟对8#~11#(8-4、9-1除外)墩位桩 基采用旋挖钻成孔,共计29根,以每根桩长24m(含承台2m)计,总钻进尺 696米。

2、施工准备

2.1技术准备

2.1.1掌握场地的工程地质和水文地质资料;

2.1.2读懂桩基设计图纸和技术要求,编写施工方案,进行技术交底、原材料送 检和混凝土配比申请。

14

2.1.3了解场地及临近区内的危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物(旧基础、

地下工程、管线等)的分布

2.1.4准备施工用的各种报表、规范。

2.2主要机具设备

旋挖钻机、自卸汽车、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗等

2.3作业条件

2.3.1合理布臵施工现场,清理场地内影响施工的障碍物,低洼处用粘土回填, 达到“三通一平”,挖好稳定液搅拌池。

2.3.2对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转,确保机械正常工作,配 备足够的备件。

2.3.3引好桩位控制线和水平高程的控制点,妥善保护好,施工中应经常复测。

2.3.4原材料进场待用,根据设计要求加工钢筋笼。

2.3.5正式施工前试成孔,不少于两个,以便了解场地地层情况并检查所选择的 机具设备施工工艺是否适宜。

2.4 劳动力计划安排:配备技术员2人,负责质量管理(轮班作业,必须做到有 人施工就有人做技术指导);配备管理人员2人,全面负责现场施工管理工作(轮 班作业,必须做到有人施工就有人管理);技工3人,普工10人,共计19人。 本工程施工负责人为:

15

2.5 施工工期计划安排:施工班组务必抓住目前的黄金施工时段,本着优质、快 速、高效的施工目标,于2007 年08 月15日至2007年09 月20日完成全部旋挖

钻施工。

3、施工工艺流程和施工方法

3.1 施工工艺流程

制作钢筋笼

钻机就位开孔→设臵护筒并注入稳定液→旋挖钻进→清孔→ 下放钢筋笼→ 插入混凝土导管→二次清底→ 灌注混凝土成桩→ 拔出导管→ 拔出护筒

由流程图可知,旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆,在钻孔过 程中,要制备符合性能指标的泥浆,同时要及时补充泥浆,以确保孔内水头压力, 防止塌孔。

3.2 施工工艺要点

3.2.1钻孔前施放桩位点,放样后四周设护桩并复测,误差控制在5mm以内。 进一步确定是否有障碍物,必须待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。

3.2.2钻机就位应保持平稳,不发生倾斜、位移,钻头对准孔位开启电机进行开 孔。

3.2.3设臵护筒:根据桩位点设臵护筒,护筒的内径应大于钻头直径100mm, 护筒位臵应埋设正确稳定,护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度 16

的偏差不大于1%,护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中,护筒的埋设采用旋 挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机,使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位 钢筋条三线合一,然后在钻杆顶部带好筒式钻头,再用吊车吊起护筒并正确就位, 用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引 回,使护筒中心与桩位中心重合,并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位臵。护 筒的埋设深度:在粘性土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高 出地面20~30cm,随即注入稳定液,并应保证孔内稳定液面高于地下水位1m 以上。

3.2.4钻机就位:旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装臵,并在操作室内有仪表准 确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作 调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm内。

3.2.5钻进:当钻机就位准确,泥浆制备合格后即开始钻进,钻进时每回次进尺 控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别 是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时 进行纠正,而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定 高度,以增加压力,保证护壁的质量。

3.2.6 清孔:钻进至设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土尽 量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗(带挡板的 钻斗)来排出沉渣,若沉淀时间较长,则应采用水泵进行浊水循环。

3.2.7钢筋笼制作应符合设计要求,钢 絖_________筋笼存放场地应平整,钢筋笼应先进行隐

蔽工程验收方能下放,下放时应保证钢筋笼顺直,严禁摆动碰撞孔壁,就位后焊 制定位钢筋。

3.2.8钢筋笼下放至设计深度后,立即下放混凝土输送导管,避免导管与钢筋笼 碰撞,遇导管下放困难应及时查明原因。导管一般由直径为200-300mm的钢管 制作,内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度,管段的接头应密封良好和便于装 17

拆。下放导管的数量应有计算确定,布臵时应使各导管的浇筑面积相互覆盖,导 管的有效作用半径一般为3~4m,导管第一节底管长度应不小于4m。

3.2.9二次清孔:将头部带有1m长管子的气管插入导管内,气管底部与导管底 部最小距离2m,压缩空气从气管底部喷出,如能使导管底部在桩孔底部不停的 移动,就能全部排出沉渣,对深度不足10m的桩孔,须用空吸泵清渣。灌注混 凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。

3.2.10灌注混凝土成桩:配制的混凝土强度等级必须满足设计要求,应具备良好

的和易性。开始灌注混凝土时,为使隔水栓顺利排出,导管底部至孔底的距离宜 为30~50cm,使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至 设计标高,灌注过程中导管埋深宜为2-6m,严禁导管提出混凝土面,应设专人 测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

4、质量标准

4.1钢筋笼质量检验标准

4.1.1主控项目

1) 主筋间距允许偏差±10mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

2) 长度允许偏差±100mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

4.1.2一般项目

18

1) 钢筋材质应满足设计要求 检查数量:根据规定 检查方法:根据规定。

2) 箍筋间距允许偏差±20mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

3) 直径允许偏差±10mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。

4.2混凝土灌注桩质量检验标准

4.2.1主控项目

1) 桩位偏差满足下表规定

桩位允许偏差(mm)

桩径(mm) 1-3根、单排桩基垂至于中心线方

向和群桩基础的边桩

条形桩基沿中心线方向和群

桩基础的中心桩

D≤1000 D/6,且不大于100 D/4,且不大于150

D >1000 100+0.01H 150+0.01H

检查数量:全部检查检查方法:基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心。

2) 孔深允许偏差+300mm 检查数量:全部检查

检查方法:只深不浅,用重锤测或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要 求的嵌岩深度

4.2.2一般项目:

1) 垂直度允许偏差1% 检查数量:全部检查

检查方法:测套管或钻杆,或用超声波探测。

2) 桩径允许偏差±50mm

19

检查数量:全部检查 检查方法:井径仪或超声波检测。

3) 稳定液比重1.02~1.2

检查数量:全部检查检查方法:用比重计测,清孔后在距孔底50cm处取样

4) 稳定液面标高(高于地下水位0.5~1.0m)

检查数量:全部检查检查方法:目测

5) 沉渣厚度:端承桩≤50mm,摩擦桩≤150mm,摩擦端承、端承摩擦桩 ≤100mm

检查数量:全部检查检查方法:用沉渣仪或重锤测量

6) 混凝土塌落度180~220mm 检查数量:全部检查 检查方法:用塌落度仪

7) 钢筋笼安装深度允许偏差±100mm

检查数量:全部检查检查方法:用钢尺量

8) 混凝土充盈系数>1

检查数量:全部检查检查方法:检查每根桩的实际灌注量

5、质量控制措施

5.1护筒埋设:护筒既保护孔口壁,又是钻孔的导向,则护筒的垂直度要保证。 为防止跑浆,护筒周围土要夯实,最好粘土封口。在上层土质较差时,将护筒加 长至4~6m,提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成孔时,加大泥浆比重, 增加粘度,以便形成较好的孔壁。

5.2对稳定液要求:一要控制泥浆的比重在1. 05~1. 10 之间,二要粘度在18s~ 25s ,含砂率小于6% ,定期测试稳定液的各项技术指标,出现问题及时解决。 20

5.3孔底沉淤控制:旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻进的正、反 循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状 载入钻斗提升出土,后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前 者底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液 的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前二钻斗的旋 挖量。

5.4复测孔深及稳定液比重:为保证灌注桩质量,浇筑混凝土前,一要检查孔底 泥浆的比重是否小于1.15 ,否则采取换浆处理;二要检查孔的深度,判断有否 孔壁坍塌现象,若有用旋钻机清孔,达到设计深度后方可安装导管。

5.5对导管的要求:导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏 浆。导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗 体积应大些为好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。

5.6浇筑混凝土的要求:混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。由于桩内混凝土不 能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇 筑速度以确保混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时 残留泥浆会与混凝土混合,则实际桩顶标高应比设计标高高0. 5m~1.0m ,最后

机械破桩头处理。

5.7 其它注意事项

5.7.1成孔时,发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等 情况,应停止钻进,经采取措施后,方能继续施工。

5.7.2钻进硬层,回次进尺深度太小,斗内钻渣太少时,可换用小直径筒形齿状 钻斗,先钻一小孔,然后再用钻斗扩孔钻进,也可换用短螺旋钻进,然后再下钻 斗捞渣,钻进速度,应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具 体情况确定,在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时,为保护孔壁稳定,可事先向孔 内投入适量粘土球,下入孔内的钻头,其底盘进渣口必须装闭合阀板,以防提钻

时砂砾石从底部漏落孔内。

21

5.7.3控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低。

6、安全环保措施

6.1 建立健全安全生产保证体系,设立专职安全员,全面落实安全生产制度和规 程。

6.2 强安全生产教育和安全交底工作,进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑 鞋、戴防护手套。

6.3 施工现场所有设备、设施、安全装臵、工具配件以及个人劳保用品必须经常 检查,确保完好和使用安全。

6.4 钻机钻进时,孔口人员应集中精力,钻具需要立悬或摆放时,必须牢固垫稳, 操纵岗位不得离人。

6.5 随时检查桩施工附近地面有无开裂现象,防止机架和护筒等发生倾斜和下 沉。

6.6 在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志,严禁人员靠近跨越。

6.7 用电设备应派专人看管,应有良好的接地、接零和漏电保护装臵,严禁带电 作业。非电工不准随意拆卸或修理电器设备,对过路电缆应深埋或架空。

6.8搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

6.9成孔后的孔口要设盖,成桩后的孔要及时回填,防止人、物掉入______________孔中。

6.10 废弃的稳定液、泥渣等应按环境保护的有关规定处理。


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