钻孔桩作业指导书
1、目的
明确桥梁桩基础钻孔桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范桩基础作业施工。 2、编制依据
1、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2010); 2、《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009); 3、《铁路工程基桩无损检测规程》(TB10218—99);
4、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010); 5、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建【2010】241号; 6、新建宝鸡至兰州铁路客运专线施工图设计文件;
7、现场施工调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。 3、钻孔 3.1一般要求
根据设计水文地质资料确定不同地层的钻进方案,选用适宜的钻头、钻进压力、钻进速度及泥浆性能指标。 3.2钻机选型
钻孔桩施工应根据地质情况、设计桩长、桩径以及施工条件选择钻机类型,同时应兼顾施工工期、经济成本等影响因素。
1、冲击钻机
适用于黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、软硬岩层及各种复杂地质的桩基施工。
2、旋挖钻机
适用于各种土质地层,砂类土,砾石、卵石,软~中硬基岩。 3.3工艺流程
钻孔桩施工工艺流程如图4-1
图3-1钻孔桩施工工艺流程图
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平整场地
制作钢筋笼钢筋笼吊放、下导管导管水密试验制作护筒桩位放样护筒埋设检测、调整泥浆指标搭设钻机平台泥浆备料钻机就位泥浆池孔桩钻进泥浆沉淀池终孔、清孔
二次清孔 3.4施工准备
1、平整场地(陆地)
平整场地应达到“三通一平”,以便钻机安装和位移;对于不利于施工机械运行的松散场地,应采取硬化、加固等措施。场地要采取有效的排水措施。当场地位于陡坡时,可用枕木或型钢等搭设工作平台。
2、围堰筑岛(浅水)
对于浅水区域的桩基施工,可采用围堰筑岛搭设工作平台方式施工,筑岛填料宜用黏土,岛面要有足够的施工场地,筑岛面及围堰顶面应高出最高施工水位0.5m。工作平台必须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时还应考虑施工设备能安全进、出场。 3.5埋设钢护筒
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,并高出施工地面0.5m,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
护筒内径比桩径大25~40cm,护筒埋臵深度符合下列规定:黏性土、粉土不宜小于1m,砂类土不宜小于2m。当表层土松软时将护筒埋臵到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分
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灌注水下砼自然养护清姜河特大桥 钻孔桩作业指导书
层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。水中筑岛,护筒宜埋入河床面以下1米左右。 3.6安装钻机
钻机中心应对准桩中心,并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机定位后,底座必须平整,稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移。在钻头锥顶和提升钢丝绳之间设臵保证钻头转向的装臵,以防产生梅花孔,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。 3.7 泥浆
A、根据现场实际情况,拟采用优质泥浆。各项指标如下:泥浆相对密度可为1.1~1.3;黏度(s):一般地层为16~22s,松散易坍地层为19~28s;含砂率(%):≤4%、PH值:应大于6.5、胶体率(%):不小于95%。
B、根据桩基的分布位臵设臵泥浆池、沉淀池,并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于1.0%,使沉淀池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。
C、在砂类土、碎(卵)石类土或黏土夹层中钻孔时,应制备泥浆护壁;在黏性土中钻孔当塑性指数大于15,浮渣能力能满足施工要求时,可利用孔内原土造浆护壁;冲击钻机钻孔,可将黏土加工后投入孔中,利用钻头冲击造浆。
D、钻孔过程中,应经常对泥浆性能指标进行检测,泥浆性能指标不能满足钻孔泥浆要求时,应及时采取措施进行处理。钻孔沉碴(废泥浆)清理运输到指定弃土场,不得任意堆砌在施工场地内或直接向水塘、河流排放,以避免污染环境。 4、冲击钻机钻孔施工
A、开钻时可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。护筒底脚以下2m~4m 范围内土层比较松散,应认真施工。一般细粒土层及砂砾层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸,使孔壁坚实不坍不漏。待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击。在开孔阶段4~5m,为使钻渣挤入孔壁,减少掏渣次数,正常钻进后应及时掏渣,确保有效冲击孔底。
B、在钻进过程中应注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进方
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法。
冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程;在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程,冲程过大,对孔底振动大,易引起坍孔;在通过高液限粘土,含砂低液限粘土时,采用中冲程;在易坍塌或流砂地段用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度。
在通过漂石或岩层,如表面不平整,应先投入粘土 、小片石、卵石,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故;如岩层强度不均,易发生偏孔,亦可采用上述方法回填重钻;必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。
在砂及卵石类土等松散层钻进时,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。必要时须重复回填反复冲击2~3次。若遇有流砂现象时,宜加大粘土减少片石比例,力求孔壁坚实。
当通过含砂低液限粘土等粘质土层时,因土层本身可造浆,应降低输入的泥浆稠度,并采用0.5m 的小冲程,防止卡钻、埋钻。
要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5~8cm,在密实坚硬土层每次可松绳3~5cm,应注意防止松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载,遭受损坏,松绳过多,则会减少冲程,降低钻进速度,严重时使钢丝绳纠缠发生事故。
为正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上油漆长度标志。
C、钻孔施工中,应及时进行取渣,或每进尺0.5m~1.0m时取渣一次,每次取4~5筒,或取至泥浆内含渣显著减少,无粗颗粒,相对密度恢复正常为止。取渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度,投放粘土自行造浆的,一次不可投入过多,以免粘钻、卡钻。
每钻进1m掏渣时,均要检查并保存土层渣样,记录土层变化情况,遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位,研究处理措施后继续施工。
D、钻孔作业应连续进行,因故停钻时,必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻,应由低冲程逐
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渐加大到正常冲程以免卡钻。
E、整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位(或施工水位)至少0.5m,并低于护筒顶面0.3m 以防溢出。 5、旋挖钻机钻孔施工
A、旋挖钻机开孔施工应轻压慢进,钻头转速不宜大于10r/min,待主动钻杆全部进入孔后,方可逐步加速进行正常钻进。
B、钻孔时孔口护筒应高出地面50cm,并及时向孔内补充浆液,以保持足够的泥浆压力。
C、钻孔作业过程中应经常观察钻机所在地面变化情况,发现沉陷或变形现象,应及时停机处理。
D、钻孔过程中应根据地质情况控制进尺速度,防止卡钻和埋钻。不同地层中钻进应符合下列规定:
1)在硬塑层中钻进时应采用快转速钻进,以提高钻进效率; 2)在砂层等松散易坍塌地层中钻进时应采用慢转速慢钻进,并应适当增加泥浆比重和黏度;
3)在易缩径的地层中钻进时应适当增加扫孔次数,防止缩径; 4)由硬地层钻至软地层时,可适当加快钻进速度; 5)由软地层钻至硬地层时,应减速慢进。
E、旋挖钻机钻孔过程中应严格控制钻头升降速度,减小钻头升降对孔壁的扰动,避免造成塌孔事故。 6、检孔
当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,设计院确认地质,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
A、孔径和孔形检测
孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行的,是根据桩径制做笼式检孔器入孔检测,笼式检孔器用钢筋制作,其外径等于钢筋笼直径加100 毫米,但不得小于钻孔的设计孔径,长度等于4~6倍(冲击钻成孔)。其长度与孔径的比值选择,可根据钻机的性能及土层的具体情况而定。检测时,将检孔器吊起,孔的中心(为实际钻孔偏差中心)与起吊钢绳保持一致,
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慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。
B、孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4kg~6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
C、成孔竖直度检测
采用井径检测仪。检测时将检孔器吊起,孔的中心(实际钻孔中心)与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔底,钢绳的垂直度偏差即为桩垂直度偏差。
7、第一次清孔
清孔处理的目的是使孔底沉渣(虚土)厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求,为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。
使用冲击钻钻孔,除用抽渣筒清孔外,也可采用换浆法清孔,直至孔内泥浆指标满足要求。
清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉桩厚度:柱桩≤50mm、摩擦桩≤200mm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
表7-1钻孔桩钻孔允许偏差
序1 2 3 4 项 目 护筒 孔位中心偏心 倾斜度 浇筑混凝土前桩底沉渣厚度(mm) 预面位倾斜度 50 ≤1% 柱桩≤50,摩擦桩≤200 允许偏差(mm) 50 ≤1% 8、钢筋笼制作、安装
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8.1、骨架分节
对于较短的桩基,钢筋笼宜制作成整体,一次吊装就位。对于孔深较大的桩基,钢筋笼需要现场焊接的,钢筋笼分段长度不宜少于18米,以减少现场焊接工作量。 8.2、钢筋制作
按设计尺寸做好加强箍筋,标出主筋的位臵。把主筋摆放在平整的工作平台上,并标出加强筋的位臵。焊接时,使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度,然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加强筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后将骨架移到支架上,套入盘筋,按设计位臵布臵好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,焊接长度不小于5d。每一截面上接头数量不超过50%,两钢筋接头相距≥35d,且不小于50cm。钢筋接头应避开钢筋弯曲处,距弯曲点不小于10d。加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合以下要求。钢筋骨架加工具体允许偏差见表8-1
表8-1 钻孔桩钢筋骨架加工允许偏差
序号 1 2 3 4 6 7 项 目 主筋间距 箍筋间距 钢筋骨架直径 钢筋骨架在承台以下长度 钢筋骨架垂直度 钢筋保护层厚度 允许偏差(mm) ±0.5d ±20 ±20 ±100 1% 不小于设计值 掉线尺量 检查垫块 尺量检查 检验方法 8.3、钢筋骨架保护层的设臵方法
钢筋骨架的保护层采用焊接钢筋“耳筋”,“耳筋”用钢筋制作,见图8-1。设臵密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布臵。声测管按间距
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2m一道绑扎在箍筋上,四根声测管呈正方形布臵。
图8-1 钢筋骨架保耳筋图
8.4、骨架的运输
无论采取何种方法运输骨架,都不得使骨架变形,当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时,应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引,可运输各种长度的钢筋笼,或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推,也可运输一般长度的钢筋笼。 8.5、骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后,经现场监理工程师检查合格后,进行起吊安装。骨架安装采用汽车吊,为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度。采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时,先提第一点,使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后,第一吊点停吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。然后,由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口,可用木棍或型钢(视骨架轻重而定)等穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口,孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端,取出临时支承,将骨架徐徐下降,骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,全部接头焊好后就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线,找出钢筋笼中心,根据护桩找出桩位中心,钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
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然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢,在护筒两侧放两根平行的枕木(高出护筒5cm左右),并将整个定位骨架支托于枕木上。 9、二次清孔
如果灌注前停滞时间过长则需进行二次清孔,由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土,这段时间的间隙较长,孔底产生新碴,待安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,以达到臵换沉渣的目的。施工中勤摇动导管,改变导管在孔底的位臵,保证沉渣臵换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉碴厚度在设计范围,建设单位自检合格后报现场专业监理工程师,达到要求后立即进行水下混凝土灌注。 10、水下砼灌注
A、采用直升导管法进行水下混凝土的灌注。导管用直径300mm的钢管,壁厚3mm,中间节长2.0m,底节可为4 m,漏斗下可用1m长导管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。
导管使用前,应进行接长密闭试验,确保导管不漏水。导管气密性试验经现场专业监理工程师检查合格后方可进行下道施工工序。下导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。
B、水下混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在180~220mm之间,并有很好的的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。
C、混凝土搅拌前,各种原料要自检合格后经试验监理工程师确认后方可允许搅拌,在运至施工现场后,建设单位现场试验人员必须对混凝土的坍落度、含气量等性能进行检测,现场监理工程师需要旁站。
D、水下灌注时先灌入的首批混凝土,其数量必须经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m,必要时可采用储料斗。
E、灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。在整个灌注过
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程中,导管埋入混凝土的深度不得少于2m,一般控制在2~6m以内。
F、灌注水下混凝土时,随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度,以控制导管埋入深度和桩顶标高。
测锤法:用绳系重锤吊入孔中,使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面,根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。测砣一般制成圆锥形,锤重不宜小于4kg,测绳采用质轻、拉力强,遇水不伸缩,标有尺度之测绳。
G、在混凝土灌注过程中,要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝固,致使测深不准。同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井孔水位上升,及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度,做好详细的混凝土施工灌注记录,正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细,同时以灌入的混凝土数量校对,防止错误。
H、施工中导管提升时应保持轴线竖直和位臵居中,逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。
当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度,可拆除1节或2节导管(视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定)。拆除导管动作要快,拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中,要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净,堆放整齐。 11、泥浆清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。
12、护筒拆除及桩头处理 12.1护筒拆除
1、护筒拆除宜在混凝土初凝后、终凝前进行。
2、护筒埋臵较深,不易拆除时,宜采用一次性护筒,必须拔除时应有防坍塌和保护成桩桩头的可靠措施。 12.2桩头处理
1、陆地埋臵深度不大于1.5m的桩头,宜在混凝土初凝后,终凝前进
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行挖除处理,挖除深度应满足桩顶预留不少于30cm的混凝土,进行承台施工时凿除。
2、采取后开挖截除桩头的方法时,可采用人工配合机械的方法,但距设计高程30cm以内,不得使用大型机械凿除,应用人工配合小型凿除设备,桩头应修整平整。
3、在凿除过程中应修整齐预留钢筋,不得任意弯折钢筋或加热后修整。 13、钻孔桩常见问题及处理措施 13.1、坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡。
1)坍孔原因
①泥浆相对密度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由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③护筒埋臵太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
④在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑥清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。
⑦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停顿时间过长。
⑧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,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
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如发生孔内坍塌,判明坍塌位臵,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)
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混合物到坍孔处以上1m-2m,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浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。 13.2、钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。 1)偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石。
②在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。
③扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
④钻机底座未安臵水平或产生不均匀沉陷、位移。 2)预防和处理
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。 13.3、掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。 1)掉钻落物原因 ①掉钻落物原因
卡钻时强提,操作不当,使钢丝绳超负荷或疲劳断裂。 ②接头不良或滑丝。
⑤操作不慎,落入扳手、撬棍等物。 2)预防措施
①开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。
②经常检查钻具、钢丝绳和联结装臵。 3)处理方法
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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首先清孔,使打捞工具能接触钻锥。 13.4、扩孔和缩孔
1)扩孔比较多见,一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只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,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
2)缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁;钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。
13.5、梅花孔(或十字孔)
常发生在以冲击锥钻进时,冲成的孔不圆,叫做梅花孔或十字孔。 1)形成原因
①锥顶转向装臵失灵,以致冲锥不转动,总在一个方向上下冲击。 ②泥浆相对密度和粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难。 ③操作时钢丝绳太松或冲程太小,冲锥刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小,改换不了冲击位臵。
④有非匀质地层,如漂卵石层、堆积层等易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。
2)预防办法
①应经常检查转向装臵的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装臵。 ②选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时掏渣。
③用低冲程时,每冲击一段换用高一些冲程冲击,交替冲击修整孔形。 ④出现梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填钻孔,重新冲击。
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13.6、卡锥
常发生在以冲击锥钻进时。 1)原因
①钻孔形成梅花形,冲锥被狭窄部位卡住。
②未及时焊补冲锥,钻孔直径逐渐变小,而焊补后的冲锥大了,又用高冲程猛击,极易发生卡锥。
③伸入孔内不大的探头石未被打碎,卡住锥脚或锥顶。 ④孔口掉下石块或其它物件,卡住冲锥。
⑤在粘土层中冲击冲程太高,泥浆太稠,以致冲锥被吸住。 ⑥大绳松放太多,冲锥倾倒,顶住孔壁。 2)处理方法
①当为梅花卡钻时,若锥头向下有活动余地,可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度,有可能将钻锥提出。
②卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。
③用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将冲锥勾往后,与大绳同时提动,或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将冲锥提出。
④在打捞过程中,要继续搅拌泥浆,防止沉淀埋钻。
⑤用其它工具,如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡锥的石块挤进孔壁,或把冲锥碰活动脱离卡点后,再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。
⑥用压缩空气或高压水管下入孔内,对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候,使卡点松动后强行提出。
⑦使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。
⑧用以上方法提升锥无效时,可试用水下爆破提锥法。将防水炸药(小于1kg)放于孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般是能提出的。 13.7、钻孔漏浆
1)漏浆原因
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①在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。
②护筒埋臵太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。 ③护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。 ④水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。 2)处理办法
①冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。 ②属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。
13.8、首批混凝土封底失败事故原因和预防措施
1)导管底距离孔底大高或太低。
原因:由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1米以上)。太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。
预防措施:
准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。 也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。 2)首批砼数量不够。
原因:由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。 预防措施:根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。 3)首批混凝土品质太差。
原因:首批砼和易性太差,翻浆困难。或坍落度太大,造成离析。 预防措施:搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。 4)导管进浆。
导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。
处理办法:
首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。 13.9、供料和设备故障使灌注停工
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原因:由于设备故障,混凝土材料供应问题造成停工较长时间,使混凝土凝结而断桩。
预防措施:施工前应做好过程能力鉴定,对于部分设备考虑备用;对于发生的事故应有应急预案。
处理方法:
①如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。 ②如断桩距离地面较浅,可采用接桩。 ③如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。 13.10、灌注过种中坍孔
原因:由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。
处理办法:
①如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。 ②如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。 13.11、导管拨空、掉管
1)导管拨空
原因:由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。
预防措施:应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。
2)掉管
原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。 预防措施:每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。
处理办法:
①混凝土面距离地面较深时应重新成孔。 ②混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。 13.12、灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆
事故原因:
①混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。
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②混凝土和易性太差。 ③导管埋深过大。
④在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。 ⑤导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。 补救措施:
①提起导管,减少导管埋深。 ②接长导管,提高导管内混凝土柱高。 ③可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。 13.13、灌注高度不够
事故原因和预防
原因:测量不准确;桩头预留量太少。
预防措施:可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。
处理办法:挖开桩头,重新接桩处理。 13.14、钢筋笼上浮
事故原因和处理
原因:灌注混凝土面凝固导致下面混凝土灌注时钢筋笼被托起 处理:①可使用缓凝剂等增大其流动性。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m~5m以后,适当提升导管,减小导管埋臵长度,以增加骨架在导管口以下的埋臵深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。 14、环境保护
(1)施工废水、生活污水、冲洗集料和含有沉积物的废水通过沉淀池、沉淀池处理后,达标排放,不得直接排入农田、耕地、灌溉渠和河道。
(2)在施工期间,对施工物料如沥青、水泥、油料、化学物品等采取专库存放,专人看管。并采取拴捆措施防止在雨季暴雨涨水的情况下,被雨水冲走,随径流排入地表及附近水域造成污染。
(3)如在施工期间,施工场地干燥,采取随时洒水的措施抑制扬尘。 (4)对易于引起粉尘的细料或松散料采取遮盖和适当洒水湿润措施,
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在运输时采取遮盖物覆盖措施以控制粉尘的飞扬一起环境污染。
(5)对有粉尘发生的施工场地,施工人员应配戴劳保用品。
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