冲击钻孔施工作业指导书范本
冲击钻孔施工作业指导书
1.钻孔施工
1.1.场地准备:
在一般路段,应平整场地,清除杂物,换除软土,并夯实;场地为下穿铁路段时,采用枕木或木架搭设坚固稳定的平台。
1.2.护筒制作和埋设:
护筒宜采用6mm钢板卷制而成,并在外侧增设加劲肋,以防变形。护筒内径应比钻孔桩设计直径稍大30~40cm。根据桩位放样后,先用风镐破除砼或沥青砼路面,再人工进行挖土进行埋设。埋设时,护筒中心轴线对设计桩位中心偏差不得大于5cm,垂直度控制在0.5%以内。
护筒顶端高程,应高出地面0.3m。护筒底端埋设深度,在旱地或浅水处,对于粘性土应为1.0~1.5m;对于砂土不得小于1.5m,并将护筒周围0.5~1.0m范围内的土挖除,夯填粘性土至护筒底0.5m以下。
1.3.钻孔机具准备:
进场设备采用CZF12反循环冲击钻机。按规范要求将钻机部件:动力机、卷扬机、钻机、泥浆泵、钻头和水龙头等组装好,经技术人员检查后,方可使用。钻机安装在轨道或方木上,钻机就位后,钻头尖对准十字中心,偏差不得大于5cm,再进行调平。
1.4.泥浆制备:
1.4.1.粘土应选用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。选择时应参照以下条件:a.粘土风干后不易碾碎,颜色较深;b.水浸湿后有粘滑感,浸水后能大量膨胀;c:胶体率不低于95%;d:含砂率不大于4%;e:制浆能力不低于2.5升/公斤。当选用粘土难满足泥浆要求时,可掺用添加剂改善泥浆性能。
1.4.2.泥浆主要是起护壁和浮悬钻渣的作用,在本工程中可选用的泥浆比重控制在1.02~1.40之间。
1.4.3.设置泥浆池、储浆池、沉淀池,并用循环槽连接,做好城市环境保护。
1.5成孔工艺:
1.5.1.开钻:开钻时应先在孔内灌注泥浆,泥浆比重根据土质按规范选定,并采用小冲程反复冲击造浆。
开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5~2.0m,并低于护筒顶面0.3m以防溢出,掏渣后应及时补水。
在砂及卵石夹土等松散层开孔或钻进时,可按1:1投入粘土和小片石(粒径不大于15cm),用冲击锥以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁。必要时需重复回填反复冲击2~3次。
1.5.2.钻进:
a.开始钻进时,进尺要适当控制,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚韧的泥皮护壁,钻至刃脚下1m以后,可按土质以正常速度钻进。
b.在砂土或软土中钻进时易坍孔。宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
c.在中密卵石土中钻进时,因土层较硬会引起钻锥跳动、钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜须用低档慢速、优质泥浆、大泵量、两级钻进的方法钻进。
1.5.3.泥浆补充和净化:开钻前应调制足够数量的泥浆,钻进中如泥浆有损耗、漏失,应予补充,并按时检查泥浆指标。遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处应在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并记录,以便与设计资料检对。
1.6.劳动组织:
每台班一般安排7~8人,其中班长兼指挥,记录1人,司机2人,电工1人,清渣3~4人。
1.7.钻孔中事故的预防及处理:
1.7.1.坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的气泡,出渣量显着增加而不见进尺,钻机负荷显着增加等。
1、坍孔原因:
1)泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮;
2)护筒埋置太浅,下端孔口漏水,坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机装置在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔;
3)在松软砂层中钻进,进尺太快;
4)水头太大,使孔壁渗浆或护筒形成反穿空;
5)清孔后泥浆比重、粘度等指标降低;泥浆吸走后未及时补水,使孔内水位低于地下水位;清孔操作不当,供水管直接冲刷孔壁;清孔时间过长或清孔后停顿过久;
6)吊入钢筋骨架时碰撞孔壁;
2、坍孔的预防和处理:
1)在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆;
2)发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻;
3)发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填粘土到坍孔处以上1~2米,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进;
4)清孔时应指定专人补水,保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,可免冲刷孔壁。扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5~1.6倍孔中水柱压力;
5)吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入;
1.7.2.钻孔偏斜
冲击钻孔有可能发生钻孔偏斜事故。
1、偏斜原因:
1)钻孔中遇有较大的弧石或探头石;
2)在有倾斜度的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或者粒径悬殊的砂卵石层钻进,钻头受力不均;
3)扩孔较大处,钻头摆动偏向;
4)钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷;
2、预防和处理:
1)安装钻机时要使底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正;
2)在有倾斜的软、硬地层钻进时,应控制进尺,采用小冲程低速钻进。
1.7.3.掉钻落物
各种钻孔方法均可能发生掉钻落物事故。
1、掉钻落物原因:
卡钻时强提强扭、操作不当使钢丝绳疲劳断裂、马达接线错误,操作不当落入扳手撬棍等物;
2、预防和处理
1)开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具,可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖;
2)经常检查钻具、钢丝绳和联接装置;
3)为便于打捞落锥,可在冲锥上预先焊打捞环,打捞杠或在锥身上转捆几圈钢丝绳等。
4)掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应先清孔,使打捞工具能接触钻锥。打捞工具有以下几种:打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩或钻锥平钩、打捞钳等。
1.7.4.糊钻
糊钻(吸锥)常出现正反循环回转钻进和冲击钻进。在软塑粘土层钻进时,因进尺快、钻渣量大、出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理可选用刮板小、出浆口大的钻锥。若已严重糊钻,应将钻锥提出钻孔口,清除钻锥残渣,降低泥浆稠度。
1.7.5.扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,各种钻孔方法均有可能发生,若仅孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是砼数量增加而已。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
缩孔原因有两种:一种是钻锥补焊不及时,严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径小的孔。另一种是由于地层中有软塑土,遇水后膨胀使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔,可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
1.7.6.卡钻
其原因是由于钻头磨损未及时补焊,钻孔直径逐渐变小,而新钻头或补焊后的钻头直径过大,或孔内掉入物卡住钻头。卡钻后不宜强提,以免发生坍孔埋钻严重事故。可用小冲击锥冲击或用冲、吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动后再提出。但宜细心地冲、吸,防止坍孔。在打捞过程中要继续搅拌泥浆,以防止沉淀埋钻。
1.7.7.钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆,也可能由于水头过高使孔壁渗浆。
为防止漏浆,可加稠泥浆或倒入粘土反复小冲程冲击;在有护筒防护范围内,接缝处漏浆,可由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝。
1.8.清孔
清孔的目的是抽、换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力;其次,清孔还为灌注水下砼创造良好条件,使测深正确,灌注顺利。
终孔检查后,应迅速清孔,不得停歇过久,使泥浆、钻渣沉淀增多,造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注砼。
本工程的嵌岩桩宜以抽浆法清孔,并宜清理至吸泥管出清水为止。灌注砼前,孔底沉淀土厚度不得大于10cm。
清孔后的泥浆指标应控制在如下范围:相对密度1.05~1.20;
粘度17~20s;含砂
率<4%。
2.成孔的质量要求
钻孔在终孔和清孔后,应下检孔器对孔位、孔径进行检查。检孔器可用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm(但不得大于钻头直径),长度不小于4D~6D的钢筋笼替代。
序号项目允许偏差
1孔径不小于设计孔径
2孔深不小于设计孔深
3孔位中心≤100mm
4倾斜度≤1%孔深
5灌注前孔底沉渣厚≤100mm
4.钢筋笼的制作与安装
4.1.钢筋笼制作
根据本工程特点和设计要求,钢筋笼分节制作。
钢筋笼成型可采用如下方法:在每段钢筋笼两端及一个中部箍筋或加强筋内圈将主筋位置作上记号,依次将主筋与它们焊接,然后再焊接其它箍筋。
焊接时,主筋内缘应光滑,钢筋接头不得侵入主筋内净空。钢筋笼下端应整齐。
4.2.钢筋笼安装
4.2.1.钢筋笼的焊接宜采用单面焊,单面焊焊接应严格按规范要求设置和施焊。
4.2.2.用吊车起吊时,可采用双点吊或单点吊,但吊点位置应恰当,不致使钢筋笼变形。
4.2.3.钢筋笼入孔时,应对准孔位轻放、慢放,如遇阻碍,可徐起徐落和正反旋动使之下放,防止碰撞孔壁引起坍塌。下放过程中要密切注意观察孔内水位情况,如发现异常,马上停止,检查是否坍孔。
4.2.4.钢筋笼下放到设计标高后,用四根大于Φ12的钢筋将骨架焊(绑)牢在钻架底盘或孔口的井字架上,以防止浮笼。
4.3.钢筋笼质量要求
序号项目允许偏差
1钢筋骨架直径±20mm
2主筋间距0.5d(d为钢筋直径)
3箍筋间距±20mm
4钢筋骨架垂直度1%骨架长度
5骨架底面高程±50mm
5.水下砼灌注
5.1.灌注机具的准备:
5.1.1.漏斗和储料斗必须有足够的容量(即砼的初存量),应保证砼灌注后,导管埋入砼深度不小于1.0米,其最小初存量按下式计算:
V=πk(H0+1)D2/4+πd2RW(H-H0-1)/4Rc
式中:V-砼初灌量(m3)
k-超灌系数
H0-导管底与孔底高差(m)
H-孔深(m)
D-桩径(m)
d-导管直径(m)
RW-水容重
Rc-砼容重
5.1.2.导管使用前均应调直、试拼组装和试压、编号,并自下而上标示尺度,其轴线误差视孔深、钢筋笼内径而定。一般不超过孔深的0.5%.亦不大于10cm.试压可用水压或风压进行,其压力大小值等于孔底静水压力的1.5倍。
5.1.3.水下砼的供应与质量控制
采用拌合站集中供应砼,并保持设备状态良好,运力充足,道路畅通,以确保灌注时的均衡连续性。原材料经试验合格后按试验室提供的配合比拌制,并在工地测定其坍落度,符合要求后方可灌注。
5.2.水下砼灌注
5.2.1.砼灌注时测深和导管埋深的控制
1)测深:灌注水下砼时,应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的砼面高度,以控制沉淀层厚度、导管埋深和桩顶高度。如探测不准确,将造成沉淀过厚、埋管过深拔不出、导管提漏或短桩事故。因此测深是一项重要的工作,应采用较为准确的方法和探测工具。
a.测深锤法:目前多采用绳系重锤吊入孔内,使通过泥浆沉淀层而停留在砼表面上(或表面下10~20cm),根据测绳所示锤的沉入深度作为砼的灌注深度。探测时须仔细,并以灌注的砼数量校对,防止错误。
b.钢管取样盒:钢管最下端设一铁盒,上有活盖,用细绳系盖随钢管向上引出,当浇注将近结束时,仅靠测绳不易测准确,可用上述钢管取样盒插入混合物内,牵引细绳将活盖张开,混合物进入盒内,然后提出钢管,鉴别盒内混合物是砼还是泥渣。
5.2.2.导管埋深控制
灌注砼时,导管埋入砼中的深度一般控制在2~4米较好。在任何情况下,不得少于1米或大于6米。少于1米时易发生拔导管时拔漏(拔出砼外)事故,大于6米以上时,易发生埋管拔不出来的事故。拔管前须仔细测探砼面深度。用测深锤测探时,须由2人用2个测锤测深,防止误测。
5.2.3.水下砼的灌注
1)灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,应特别注意。钻孔应经成孔质量检查合格后,方可开始灌注工作。
2)灌注前,对孔底沉淀厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定,可用喷射法向孔底喷射3~5分针,使沉渣悬浮,然后立即灌注首批砼。
3)剪球、拔栓或开阀,将首批砼灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故,应按后述事故处理方法进行处理。
4)灌注开始后,应紧凑地、连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中要防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结,而使测深不准确。
5)导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,导管法兰卡挂钢筋骨架,可稍作旋动,使其脱开钢筋骨架后移到钻孔中心。
6)拆除导管要及时,时间一般不宜超过15分针。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全,已拆下的管节要立即冲洗干净,堆放整齐。
7)当孔内砼面进入钢筋骨架1~2米后,适当提升导管,减小导管埋置深度(不得小于1m),以增加骨架在导管底口下的埋置深度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力,以防骨架被顶脱上升。
8)为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应超灌一定高度,以便灌注结束后,将此段砼清除。增加的高度,可按成孔方法、孔深、清孔方法查定,一般不宜小于0.5米。当拔除最后一节导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下而形成泥心。
9)水下砼的坍落度以18~22cm为宜,并宜有一定的流动性,保持坍落度降低至15cm的时间,一般不宜小于1.0小时。
10)在灌注砼时,每根桩应制作不小于二组(每组3块)试块,并经妥善养护。强度测试后,应填入试验报告表,强度不合格时,应及时提出报告予以补救处理。
11)有关砼灌注情况,灌注时间,砼面深度,导管埋深,导管拆除以及发生的异常等,应指定专人进行记录。
6.灌注事故的预防和处理
灌注水下砼是成桩的关键性工序,灌注过程中应明确分工,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工,灌注成高质量的水下砼,防止发生质量事故。如出现事故时,应分析原因,采取合理的技术措施,及时补救。
6.1.导管进水
6.1.1.其主要原因:
1)首批砼储量不足,或砼储量足够,但在提升导管准备开启栓阀时,导管底口距孔底的间距过大,砼下落后,不能埋设导管底口,以致泥水从底口进入;
2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。
3)导管提升过猛,或测深错误,导管底口超出原砼面,底口涌入泥水。
6.1.2.预防和处理方法:查明事故原因,采取相应措施加以预防。并可采取如下处理方法:
1)若是上述第一种原因引起,应即将导管提出,将散落在孔底的砼拌合物用空气吸泥机或抓斗清出,然后重新下管并准备足够储量的首批砼,重新灌注。
2)若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重新下管,或用原导管插入续灌。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。最后用潜水泵将管内的水抽干,继续灌注。
3)若砼面在水面以下不很深,且尚未初凝时,可于导管底部设置防水塞,将导重新插入砼内,导管上面再加重量,以克服水的浮力,导管内装满砼后,稍提导管,利用砼自重将底塞压出,然后继续灌注。
6.2.坍孔
在灌注过程中发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是坍孔现象,可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的,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,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等均可引起已。
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内的泥土,如不继续坍孔,可恢复正常灌注。
如坍孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,保存孔位,以粘土回填,待坍塌稳定后,掏
出或吸出回填土,重新下管灌注。但这种桩应按断桩采取补强处理。
6.3.浇短桩头
产生原因:灌注将近结束时,浆渣过稠,用测深锤探测难于判断浆渣或砼面,或由于测深锤太轻,沉不到砼表面,发生误测,拔除导管,中止灌注而造成浇短桩头事故。
预防办法:1、测深锤加重;2、灌注将近结束时加注清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。
篇2:钻孔灌注桩作业指导书（2）
钻孔灌注桩作业指导书(二)
一、总体要求
1、钻孔灌注桩施工要具备工程地质资料和水文地质资料,水、水泥、砂、石、钢筋等原材料及制品的质量检验报告。2、钻孔灌注桩施工时,按有关规定制定安全生产、保护环境等措施进行施工。3、钻孔灌注桩施工时,要有完善的施工记录4、桩位测量一律采用坐标正算方法放样,然后用皮尺等复核,复测无误后,报监理工程师检验,合格并签字后方可进行下道工序的施工。具体方法详见项目经理部下发的《关于测量工作的通知》。
(一)施工平台:本合同段为旱地,首先平整场地、清除杂物、挖除软土、夯打密实。钻机底座不应直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。按照施工规范规定,安装钻机和泥浆制备设施。
(二)护筒设置1、护筒内径宜比桩径大200~400mm。2、护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为20mm,竖直线倾斜不大于1%的桩长,干地可实测定位,水中可依靠导向架或者搭板进行定位。3、护筒采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。严格注意平面位置,竖向倾斜和两节护筒的连接质量均需符合规范要求,沉入时可采用压重、振动锤击并辅以筒内除土的方法。4、护筒高度宜高出地面0.3m或水面1~2m。当钻孔内有水压时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上。当处于潮水影响地区时,应高于施工水位1.5~2.0m,并应采用稳定护筒内水头的措施。5、护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般情况埋置深度为2~4m,特殊情况应加以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。二、泥浆的调制和使用技术要求钻孔泥浆一般由水、粘土(膨润土)和添加剂按适当配合比配置而成,鉴于我项目工程使用冲击钻施工,其性能指标参照下表使用:泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度含砂率胶体率失水量泥皮厚静切力酸碱度(S)(%)(%)Ml/30minmm/30min(Pa)PH冲击钻易塌地层1.20~1.4022~30≤4≥95≤20≤33.0~5.08~11
三、钻孔施工方法
1、钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。2、钻孔时,应按设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻机和制备所需要的泥浆。3、钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷,否则应及时处理。
四、钻孔灌注桩作业要求
(一)钻孔作业应分班连续进行。填写好钻孔施工冲击记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时调整。在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中并与地址剖面图核对。(二)钻孔灌注桩钻进的注意事项1、无论采用何种方法钻孔,开孔的孔位必须准确。开孔时均应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。2、采用冲击钻或者正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%。3、用全护筒法钻进时,为使钻机安装平正,压进的首节护筒必须竖直,钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线,如发现偏移,应将护筒拔出,调整后重新压入钻进。4、在钻孔排渣,提钻头除土或因故停钻时,应保持空内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。(三)、钻孔事故的预防及处理1、塌孔:塌孔的原因:(1)、泥浆相对密度不够及其他性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。(2)、出渣后未及时补充泥浆或孔内水头高度不够。(3)、在松软的砂层中钻进进尺太快。(4)、水头太高、使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。(5)、清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。(6)、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。预防和处理措施:针对以上坍孔的原因,认真做好预防措施!1、钻孔偏斜偏斜原因:(1)、钻孔过程中遇到较大的孤石或探头石。(2)、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。(3)、钻杆弯曲、接头不正。预防和处理:针对以上原因认真预防、适当处理。2、掉钻落物施工前认真检查各物件的连接是否紧密,如有掉落使用打捞叉等工具及时清理。3、糊钻和埋钻糊钻的表征是细粒土层中钻进速度缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象,以至钻头被糊住或埋住的现象。处理方法是可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泥浆泵数量。4、钻孔漏浆漏浆的原因:(1)、在透水性强的砂砾或流砂中,特别是有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。(2)、护筒埋置太浅,回填土夯实不够。(3)、地质坚硬、进尺太快,使钻杆超负荷工作。
五、清孔
(一)清孔要求1、钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合有关规定后方可清孔。2、清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。本工程拟采用换浆法和喷射法结合施工。3、在吊入钢筋骨架后,灌注水下砼之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下砼。
(二)清孔时应注意事项清孔方法用换浆和喷射结合施工。在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,试验结果应符合有关规定。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
(三)清孔后泥浆的指标成孔后,停止进尺,保持泥浆正常循环,以中速将相对密度在1.03~1.1之间的泥浆压入。清孔后泥浆的含砂率降到2%以下,粘度为17S~20S,相对密度1.03~1.1,且孔底沉淀渣厚度不大于设计规定(桥涵施工技术规范规定≤300mm)。清孔后灌注水下混凝土之前,泥浆比重等试验检测项目须由项目经理部派试验工程师专人检测,合格后由桥梁专业工程师及监理工程师同意后才方可进行灌注水下混凝土。
(四)沉淀土厚度的检测方法(1)沉淀土厚度的测算基准面用十字或者平底钻锥时,沉淀土厚度从钻头底部所到达的孔底平面算起。用底部带钻锥的笼式锥头时,从锥头下端的圆锥体高度的中心标高算起。(2)检测方法取样盒检测法:在清孔后用取样盒吊到孔底,待到灌注混凝土前取出,测量沉淀在盒内的沉渣厚度测锤法:使用灌注高度的测锤,慢慢地沉入孔内,凭人的手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉淀土厚度。
六、灌注水下砼
(一)钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求1、钢筋骨架的制作应符合设计图纸要求和相关规定来制作。2、长桩骨架宜分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,基本原则不超过三段,应保证不变形、接头应错开。3、应在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块或者定位钢筋,垫块尺寸为15cm×20cm×8cm(定位钢筋采用φ16的钢筋焊接在钢筋笼上)其间距竖向为2~5m,横向圆周不得少于4处。骨架顶端应设置吊环。4、骨架入孔一般用吊机。起吊应按骨架长度的编号入孔。5、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,骨架外径±10mm,骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm,骨架中心平面位置20mm,骨架顶端高程±20mm,骨架底面高程±50mm。(二)灌注水下混凝土灌注水下砼的搅拌机能力,应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕,灌注时间不得长于首批砼初凝时间。若估计灌注时间长于首批砼初凝时间,则应掺入缓凝剂。水下灌注砼的泵送机具宜采用砼输送泵,距离稍远的宜采用砼搅拌运输车。砼拌和物运至灌注地点时,应检查其和易性和坍落度,如不符合相关规定,应进行第二次拌和,二次拌和仍达不到要求,不得使用。孔身及孔底检查得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后,应立即开始灌注砼,并应连续进行,不得中断。当气温低于0℃时,灌注砼应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶砼不得受冻。砼一般用钢导管灌注,导管管径视桩径大小而定,由内径200~350mm的管子组成,用装有垫圈的法兰盘连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注砼开始时,导管底部至孔底应有250~400mm空间,首批灌注砼的数量应能满足导管初次埋置深度≥1.0m和填充导管低部间隙的需要。在整个灌注砼的时间内,出料口应伸入先前灌注的砼内至少2~6m,以防止泥浆及水冲入管内,且不得大于6m。应经常测量孔内砼面层的高程,及时调整导管出料口与砼表面的相应位置,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。泵送砼时泵管应设底阀或其他的装置,以防止水和管中的砼混合。泵管应在桩内砼升高时,慢慢提起。管底在任何时候,应在砼顶面以下2m。输送到桩中的砼,应一次连续操作。初凝前,任何受污染的砼应该从桩顶清除。灌注砼时,溢出的泥浆应引流至适当地点处理,以防止污染环境或堵塞河道和交通。处于地面或桩顶以下的井口整体式刚性护筒部分,应在灌注砼后立即拔出;处于地面以上拆除的护筒部分,须待砼抗压强度达到5Mpa后拆除。当使用全护筒灌注砼时,应逐步提升护筒,护筒底面应保持在砼顶面以下1~2m。砼应连续灌注,直至灌注的砼顶面高出图纸规定或监理工程师确定的截断高度才可停止浇筑,以保证截断面以下的全部砼均达到强度标准。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为0.5~1.0m,以保证砼强度,多余部分应在接桩前凿除,桩头应无松散
层。砼灌注过程中,如发生故障应及时查明原因,并提出补救措施,报请监理工程师经研究后,进行处理。补救费用由承包人承担。在钻孔、清孔及水下混凝土的灌注等工序的施工过程中,施工队必须派专人详细记录整个施工过程的情况,并把每个桩的原始记录资料上交到项目经理部桥梁专业工程师处。
七、灌注事故的预防及处理
1、导管进水主要原因:混凝土的储量不足,或虽然混凝土的储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以至泥水从导管进入。导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出混凝土面,底口涌入泥水。预防和处理办法:如果是上述第一种原因引起的,应立即将导管拔出,将散落在孔底的混凝土拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗吸出。若是第二种或第三种引起的,应拔换原管重新下管,或用原导管插入续管,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥或吸水的方法吸出。
2、卡管在灌注混凝土的过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管。卡管有以下两种情况:初灌时隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等使水泥混凝土中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。处理方法可用振捣器把导管中的混凝土下落。机械发生故障或其它原因是混凝土在导管内停留时间过久,或混凝土灌注的时间过长,最初灌注的混凝土已经,初凝的,增大了混凝土下落的阻力,混凝土堵在管里。预防措施是在灌注之前把机械维修一遍。同时采取措施加快混凝土的下落速度。
3、埋管导管无法拔出称为埋管,起原因是导管埋入混凝土过深,或导管内外混凝土已经初凝使导管与混凝土之间的摩擦力增大,猛拔导管会把导管拉断。预防办法:应严格控制导管的埋入深度,一般不超过6~8m,在导管上安装附着振动器拔管前或停灌时间较长时,均应适当振动,使周围的混凝土不至初凝。在首批混凝土中掺入缓凝剂。处理办法:若事故已经发生,初时可用千斤顶试拔;若不行可用较小的导管伸入吸出混凝土表面的泥渣,派人下至混凝土面,在水下将导管齐混凝土切断。
4、钢筋笼上升原因:除了由于全导管上拔、导管提升挂钩所至外,主要是由于混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口距钢筋笼底口3m到1m时混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其顶推力大于钢筋笼的重力导致。预防及措施:克服钢筋笼上升,除了从改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面着眼外,还应从钢筋笼本身的结构及定位方式上加以考虑,具体措施为:1、适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,可以减少混凝土向上的顶托力。2、钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用。3、在孔底设置直径不小于主筋的加强筋并以适当数量的牵引筋牢固的焊接于钢筋笼底部。
八、桩身夹泥断桩原因:
大多是有以上各种事故引起的次生结果。措施:只能采取压浆补强的方法。九、孔灌注桩检查及允许偏差。钻孔灌注桩检查项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1桩砼强度(Mpa)在合格标准内按JTJ071―98附录D检2孔的中心位置(mm)群桩100用经纬仪检查纵、横方向排架桩503孔径不小于设计桩径查灌注前记录4倾斜度直桩1%查灌注前记录斜桩±2.5%5孔深摩擦桩符合图纸要求查灌注前记录支承桩比设计深度超深不小于50mm6沉淀厚度(mm)摩擦桩符合图纸要求。图纸无要求时,对于直径≤1.5m的桩,≤300mm;对桩径>1.5m或桩长>40m或地质较差的桩≤500mm查灌注前记录支承桩不大于图纸规定7清孔后泥浆指标相对密度1.03~1.10查清孔资料粘度17~20Pa.s含砂率98%注:清孔后的泥浆指标,是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。本项指标的测定,限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。
篇3:大桥钻孔灌注桩作业指导书
大桥钻孔灌注桩作业指导书
一.工期安排
根据对zz大桥整体施工进度规划,我部拟上场30台冲击钻机和5台反循环冲击钻机,每台钻机生产效率按12天/每根(钻孔灌注桩分项作业进度指标见表1),每月按28个作业天计,总工期需要10个月。开工日期2010年5月1日至2011年2月28日完成。
二、地质情况
地质情况分为两类:其中A0#~A98#墩基础持力层为含卵石圆砾;A99#~A110#墩基础持力层嵌入岩层深度不小于2米。
三.施工方案
钻孔桩采用冲击式和反循环冲击式钻机成孔,主要施工工序有:平整场地、桩位放样、护筒埋设,制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作及就位、水下砼浇注等。钻孔灌注桩施工工艺流程见框图-1
1.施工准备
①钻孔场地:在旱地上,场地采用人工清除杂物,人工配合机械整平钻机平台;在浅水中,宜用筑岛法施工,筑岛面积要能保证钻机正常作业和灌注砼需要。
②桩位放样:测定桩位和地面标高,并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和标高。
③护筒埋设:护筒用10mm厚钢板制成,筒径比桩径大200~400mm左右。采用人工挖土埋设,其四周夯填粘土,护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m以上,其高度满足孔内泥浆面高度的要求。护筒安放好后,用吊锤球法对其倾斜度进行检查,要求不大于1%。
④钻孔泥浆:在开钻前,选择和备足良好的粘土(优先采用膨润土)供造浆使用,为了提高泥浆的粘度和胶体率,可通过试验在泥浆中投入适量的添加剂,并保证护筒内泥浆顶标高始终高于筒外水位或地下水位至少2.0m以上。
2.钻孔
①钻机就位前,应对主要机具及配套设备进行检查,维修,确保各种设备正常运转后才可以进场施工。就位后,底座和顶端要平稳,不得产生位移和沉陷。泥浆保持孔内水位高于地下水位,入孔泥浆比重控制在1.1~1.3范围内,如遇到易坍地层,泥浆比重可提高到1.2~1.4左右。
②钻进前每个孔位应绘制钻孔地质剖面图,挂在钻机上。针对不同地质层选用不同的冲程及适当的泥浆,并做好相应的原始记录。
③开始钻进时,进尺需适当控制,使初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲程。
④钻进过程中随时注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判断地质类别,记入记录表中,并与设计院提供的地质剖面图相对照,遇到不一致时,及时报告监理工程师处理。
⑤钻孔作业分班进行、连续施工,不得中断。因特殊情况必须停钻时,孔口应加
盖保护,并将钻头提到离孔底5m左右处,以防埋钻。
⑥经常检查泥浆的主要指标。
⑦钻孔一次完成,遇有事故,立即处理。在终孔24小时以前及时通报监理工程师,当钻孔深度达到设计要求时,应对孔深、孔位等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经现场监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下砼的准备工作。
⑧用冲击法钻孔,为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑砼的凝固,应待邻孔砼浇筑完毕,并达到2.5Mpa抗压强度后方可开钻。
3.成孔检查
①孔径和孔形检测
用φ25钢筋制作,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径4~6倍,为保证探孔器能顺利到达孔底,需在主筋上加焊帮条钢筋加重。
②孔深和孔底沉碴检测
孔深和孔底沉碴采用标准测锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4~6kg。
4.清孔
①钻孔达到要求深度后,应采用抽渣法进行清孔,避免延时过长,泥浆渣沉淀,造成清孔困难或坍孔,对井底沉淀物,采用掏渣筒清除。
②清孔时注意事项:在清孔排渣前,必须注意保持孔内水头高出地下水位或河流水位2.0m左右,防止坍孔;清孔后,检查孔中提取的泥浆比重,粘度,含砂率等的平均值,应符合质量标准要求,其中比重为1.05~1.15,粘度16~22S,含砂率2.5%;在灌注水下砼前应允许沉渣厚度符合设计要求,柱桩不大于10cm,摩擦桩应不大于30cm,同时还应采取一切措施缩短清孔后至灌注水下砼的时间。
③不得用加深孔底深度的方法来代替清孔。
5.钢筋笼的加工及安放
①钢筋笼加工采用钢筋加工厂集中加工和现场加工,分节预制,按设计图纸的规定来制作相应的加强筋,然后按规定根数布置主筋与加强筋,排列好后将主筋按规定的间距焊接在加强筋上,再按规定的间距焊接箍筋。
②钻孔完毕成孔检查后,立即下放钢筋笼,每下完一节用钢管或方木固定,钢管或方木不能直接固定在钢护筒,要在钢护筒外侧垫方木,高度要高出护筒15cm以上,再用吊车吊住另一节进行孔口焊接。吊放钢筋骨架入孔时,下落速度应均匀,切勿撞击孔壁。
③骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定。具体方法:
利用护筒上的护桩拉十字丝,钢筋笼加劲圈上拉十字丝,用吊锤球使其中心重合,然后在钢筋笼加劲圈上点焊砼垫块(预制垫块时预埋φ8短钢筋),顺着护筒慢慢下放。用φ25钢筋做的可调节长度的吊环通过钢管固定在方木上,下面卡在最上面的加劲圈上。
④钢筋笼安放完毕后,对沉淀厚度再次进行检查,以保证其符合要求。
⑤桩长≥50米时,要加工、安装及固定φ50mm声测管。声测管的安装距离相同,相互平行。声测管用8号铁丝固定于加劲圈上,并保留有2~5cm左右的活动量,以利于上下管节之间的连接,并保证在起吊过程中不变形扭曲。声测管底部用80×80mm的钢板焊接,声测管之间的连接用大一号的钢管套接后并上下焊接,一定要敲去焊碴检查焊缝,保证焊缝严密。
6.灌筑水下砼
①C25耐久砼采用自动计量拌和,砼运输车输送。砼坍落度控制在18~22cm。
②导管(φ300mm)吊装前要进行试拼,并进行水密性试验,保证导管连接严密。接口连接牢固,封闭严密,内壁光滑圆顺,同时检查拼装后的垂直情况,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管应位于桩孔中央,并在灌桩前进行升降实验。
③首批砼用剪球法泄放。在漏斗下口设置小塑料球(直径比导管小2~2.5cm),上盖钢板,要求钢板用橡胶包裹,保证砼不能通过钢板漏下去。当漏斗内储足首批灌筑的砼量后拉起钢板上的吊环,使砼猝然落下,压住小塑料球迅速落至孔底并把导管裹住,小塑料球浮出。保证首批初灌砼将导管埋深不小于1m,并不宜大于3m;当桩身较长时,导管埋入混凝土中深度可适当加大。
首批砼所
需数量据公式V≥πd2h1/4+πD2Hc/4计算,钻孔孔径1.25米,1.5米,2.0米据上式首批砼为:3.09m3,3.79m3,6.21m3。
④灌筑应连续进行,一气呵成。边灌筑砼边提升导管和边拆除上一节导管,使砼经常处于流动状态,提升速度不能过快,提升后导管的埋深不小于1.0米。
⑤为了防止钢筋笼上升,当导管底口低于钢筋笼底部3米至高于钢筋笼底1米之间,且砼表面在钢筋笼底部上下1米之间时,应放慢砼灌注速度,允许的最大灌注速度与桩径有关,桩径1.25米,1.5米,2.0米的最大灌注速度分别为0.55m3/min,1.0m3/min,1.55m3/min。桩长≥50米的桩安装有声测管,也能起到防止上浮的作用。
⑥灌筑到桩身上部5米以内时,可以不提升导管,待灌筑至规定标高才一次提出导管,拔管时徐徐提拔及反插,保证桩芯砼密实度。
⑦为确保桩顶质量,在桩顶设计标高上加灌0.5~1m。
四、主要钻孔事故的预防及处理
1.坍孔处理冲击钻成孔时投入粘土,掺片、卵石,低冲程锤击,使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
2.钻孔偏斜处理
安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
3.掉钻落物处理
经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联接装置。