梁水中墩桩基旋挖钻施工作业指导书.doc

梁水中墩桩基旋挖钻施工作业指导书1适用范围及设计概况1.1适用范围该作业指导书适用于新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-3标段内桥梁水中桥墩桩基础施工，施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。1.2设计概况本标段内浪河特大桥8#-33#位于浪河河槽中，桩径为1.5m、2m、2.5m。为进一步优化施工工艺方案加快施工进度，水中钻孔桩采用旋挖钻机施工。旋挖钻机适用于各种土层和中等硬度以下基岩的施工。钻头选择应根据土层情况和钻孔方式进行选用，对于粘土、砂质土宜选用锅底式钻头；砂卵石层、粘岩层宜选用带刃的钻头。2作业准备2.1内业技术准备 作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检查、维修。收集施工地点外部地理环境和钻孔作业层中所涉及的各种技术数据。3技术要求3.1施工前根据相关规范、设计要求、混凝土原材进行配合比选定试验，确定施工配合比。3.2钢护筒的制作必须按照设计桩径尺寸进行制作，制作尺寸内径比桩径应大于20cm。3.3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。3.4钻孔泥浆采用不分散、低固相、高粘度的化学浆液，达到入孔泥浆比重为1.011.15。 3.5钢筋笼按设计图纸要求，分节施工，报请监理单位验收；混凝土的拌和采用场地集中拌和，砼灌车运输至现场。3.6钻孔和混凝土灌注过程中,现场技术人员应做好钻孔和灌注记录。3.7技术人员应现场值班。4施工程序与工艺流程4.1施工程序施工准备测量定位埋设钢护筒配制泥浆安装钻机钻进终孔清孔泥浆倒运钢筋笼制作与安装安装导管二次清孔泥浆倒运灌注水下混凝土4.2工艺流程水中墩桩基施工工艺流程框图制备泥浆拔除护筒浇筑水下混凝土导管使用前试拼装、做水密性试验钢筋笼制作移至孔位安装导管、二次清孔下放钢筋笼清孔成孔检查钻进钻机就位、对中安放护筒桩位放样搭设钻机平台输送混凝土制备混凝土5施工要求5.1施工准备 1.场地位于水中时，采用搭设工作平台的方法施工。平台的搭设应能支撑钻孔机械、护筒加压、钻孔操作及浇筑水下混凝土等施工过程中的所有静、活荷载，并保持坚固稳定，同时应满足各项有关施工作业和施工设备安全进、退场的要求。2. 工作平台的顶面高程应高于最高水位1.5m。5.2施工工艺5.2.1测量定位平台搭设后, 根据设计桩位，准确定出钻孔中心位置。5.2.2埋设钢护筒1.钢护筒采用厚度为12mm的钢板卷制，内径比桩径应大于20cm。2.护筒施工应符合以下规定：护筒内径应适当大于设计桩径，具体数值应根据采用的钻机类型确定。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。在岸滩上护筒埋置深度：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，宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m；埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实；可用锤击、加压或振动等放下下沉护筒。在水中平台上下沉护筒时，应有导向设备控制护筒位置。护筒的埋置时，护筒底端应埋入风化岩层以下至少0.5m。护筒地面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。5.2.3泥浆制备1、在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用黏土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，可利用孔内原土造浆护壁。 2、钻孔施工时,孔口护筒应高出地面30cm，随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。 桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，用于下一桩基钻孔护壁中。3、入孔泥浆比重为1.011.15；入孔泥浆黏度一般地层为16s22s，松散易坍地层为19s28s4、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，应采取相应的措施进行处理。5.2.4钻孔安装钻机钻孔平台搭设好后，将钻机移至桩位，保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，钻架和钻杆要竖直，钻头、钻杆和钻径中心在一铅垂线上，其最大偏差不得大于50mm，以保证孔位正确，钻孔顺直。将钻机底盘调成水平状态并稳定，开机试钻。小心使钻头对准设计中心，盖上封口板，试转数圈，监控钻杆垂直度，使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。钻架临时移开时，应作好标志，以确保复位后的准确位置，必要时应重新对位。钻机摆放位置要结合平台受力支承情况，合理布置，开钻顺序要统一安排，避免干扰。钻进钻孔时旋挖钻机先行停稳对位并保持钻杆竖直。泥浆池的护壁泥浆从孔口流入，钻机不断向下挖进。旋挖机钻头不断在压力下旋转，将泥土、卵石挖进钻头箱内。钻头箱内挖满后提出钻头清淤，然后继续下放钻头进行挖孔。钻孔作业应连续，经常对钻孔泥浆抽检试验，不符合要求及时调整。钻机钻进过程中孔内水头始终保持在水位线以上2.03.0m，加强护壁，防止塌孔。开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，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，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。 超过2.0m桩径的桩基，采用“小钻引孔，大钻成孔” a、直径2.0米钻孔桩的成孔分为三次钻孔，第一次采用直径1.25m的钻头进行旋挖成孔达到设计深度后，第二、三次分别采用直径1.5m、2.0m的钻孔进行扩孔成孔。 b、直径2.5米钻孔桩的成孔分为四次钻孔，第一次采用直径1.25m的钻头进行旋挖成孔达到设计深度后，第二、三、四次分别采用直径1.5m、2.0m、2.5m的钻孔进行扩孔成孔。在钻孔过程中密切关注地层的变化，并与设计图纸进行核对。根据不同的地层控制钻机的钻进速度，防止钻进速度过快而导致塌孔。终孔当钻孔达到设计标高孔位后，对孔深、孔径、孔位和孔形、倾斜度、孔底地质情况进行检查，然后填写终孔记录，并及时通知监理工程师到现场检查验收。合格后方准进入下一道工序。孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求：孔深不小于设计孔深，并进入设计土层；孔径不小于设计孔径；倾斜度小于1%；孔位偏差不大于50mm。清孔钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔禁止采用掏碴筒,建议采用换浆法：即钻孔完成后，提起钻头至距孔底20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出。把步cm，。清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度：柱桩应不大于5cm，摩擦桩不大于20cm，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍孔、缩颈。5.2.5 钢筋笼制作、安装钢筋笼制作钢筋笼在钢筋加工车间分段制作，或现场制作，以定尺钢筋长度为宜。主筋在制作前必须整直，没有局部的弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。为了保证钢筋笼的顺直以利于安装，每节钢筋笼制作完毕之后，在其两端搭接焊缝中心处作出垂直于钢筋笼轴线的截面，并在钢筋上作出显著标记，钢筋笼逐节下放焊接时，使上下二节标记互相重合。钢筋笼的焊接、绑扎必须牢固，应保证焊缝长度和饱满度。桩身钢筋笼分段制作完后，吊运至现场边下放边连接。分段制作时采用搭接焊，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，接头的长度单面焊不小于8d，双面焊不应小于4d。焊缝要求清除焊渣、焊缝饱满。加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋骨架的保护层厚度采用与桩基同标号的混凝土旋转垫块。钢筋笼制作允许偏差和检验方法。 钢筋笼允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差（mm）检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100尺量检查2钢筋骨架直径203主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查7钢筋保护层厚度不小于设计值检查垫块注：d为钢筋直径（mm）钢筋笼安装钢筋笼在运输时应采取措施防止其发生变形。钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。起吊时，吊点应拴牢并布置于直径方向，起吊过程中必须防止钢筋笼变形，使钢筋笼吊起后呈自然铅直状态。钢筋笼接长前应将钢筋笼上粘附的泥土和油渍清除干净，在接长时，两钢筋笼必须保持垂直和对位良好。吊入钢筋笼时对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，随起随落和正反旋转使之下放。不高起猛落，强行下放，以防碰坏孔壁而引起塌孔。下放过程中，时刻注意观察孔内水位情况，如发现异常现象，马上停放，检查是否坍孔。钢筋笼下放至标高后，要检查钢筋笼是否中心偏位，出现偏位时应及时调整，调整后采用相应方法将钢筋笼固定，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。(3) 声测管安装 当桩长40m，且桩径2.0m时按低应变法进行检测，当桩长40m或桩径2.0m时，采用超声波进行检测。对连续梁等特殊结构的墩台桩基础（含边墩），均采用超声波检测。声测管可采用无缝钢管或专用超声波检测管；当采用无缝钢管时，采用内径50mm、壁厚3mm的无缝钢管。 当桩径2.0m时，超声波检测管埋设应不小于3根；当桩径2.0m时，超声波检测管埋设应不小于4根；声测管的布置沿桩身箍筋内侧等间距布设，并焊于加强骨架箍筋上，声测管下端距桩底5cm，上端应高于设计桩顶不小于1.25m。 摩擦桩设置声测管时，应将摩擦桩桩身主筋按配筋根数的一半、每间隔一根延长到桩底。 超声波检测后，对管内空间应采取与桩身混凝土同标号的水泥砂浆进行填充。5.2.6 砼灌注浇筑机具安装导管使用前应组装编号，根据孔深计算导管长度及节数，导管应顺直并进行水密试验，确认导管不漏水及拆接情况良好才能下入孔中。导管内壁应光滑，内径应一致，接口必须严密，中间节长度宜为3m等长，底节宜为4m，漏斗下宜用1m长导管。导管底端距孔底的距离，应保证隔水球塞或者其他隔水物沿导管下落至导管底口，能顺利排出管外。用吊机辅助下导管，下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼，并做好记录。二次清孔孔底沉渣厚度应满足设计要求，在设计无要求时，柱桩应不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。二次清孔完毕，将导管轻轻下放到底，然后再往上提升2540cm，与导管的理论长度进行比较，吻合之后，将导管固定在灌注平台孔座上。灌注混凝土前检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，直至达到设计和规范要求再拆除封头，接上混凝土初灌漏斗，检查孔底沉渣厚度，符合规范要求后，开始灌注混凝土。灌注水下混凝土计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土1m-3m深，当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当放大。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径宜为30cm。在灌注过程中，导管的埋置深度应控制在26m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量，以防止导管进水。箭球、拨栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，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，应查明原因及时处理。 灌注开始后，应紧凑连续地进行，中途不得停歇。在灌注过程中，应防止混凝土拌和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，致使测探不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，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面定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，每根桩的浇筑时间宜控制在8小时内完成。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：a.尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。b.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；c.当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5m1.0m，以便灌注结束后将此段混凝土清除。混凝土灌注到接近设计标高时，要计算还需要的混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。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,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。在灌注混凝土时，每根桩应至少留取两组试件，桩长20m以上者不少于3组；桩径大、浇筑时间很长时，不少于4组。如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告，采取补救措施。有关混凝土灌注情况，含灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。6劳动组织6.1劳动组织模式：采用架子队组织模式。6.2工点如采用一台钻孔机作业，实行三班作业制。施工人员应结合工前确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。表6.1 每班桩基施工人员配备表序号岗 位人数备注1技术员12专兼职安全员13工班长14钻机操作兼施工记录人员3按每班3台钻机考虑5质检、测量及试验人员56机械工、普工15207泥浆外运船司机27材料要求7.1护筒要求内部无突出物，不漏水；7.2泥浆原料尽可能使用膨润土，使用黏土时应符合下列要求：7.2.1自然风干后，用手不易掰开捏碎；7.2.2干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；7.2.3用刀切开时，切面光滑、颜色较深。7.2.4水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多，浸水后能大量膨胀；7.2.5胶体率不低于95%；7.2.6含砂率不大于4%；7.2.7制浆能力不低于2.5L/h。7.3钢筋品种、级别、力学性能、规格和数量必须符合设计要求。钢筋存放宜下垫上盖，保证钢筋不锈蚀。加工场地宜整平硬化。7.4施工用水的水质应符合工程用水标准。7.5水泥、砂、碎石、外加剂的选用均应满足设计和标准要求。8设备机具配置表8.1 主要机具设备配备表序号设备名称单位数量备注1SR360R旋挖钻台22砼搅拌运输车台43汽车吊台14发电机台15泥浆泵台26导管及灌注施工平台套27钢筋加工设备套18修理设备套19泥浆外运船艘19质量控制及检验钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。工班在作业时，按照下列标准进行质量控制；每道工序完成后，技术人员按照下列要求进行检验。桥梁钻孔桩检验标准序号质量控制项 目质量标准和要求施工单位检验方法监理检验方法1测量放样桩位放样误差5mm全站仪测量检查测量资料2放护桩引出十字护桩并保护好，要求中心偏差5mm挂线、吊垂线、尺量尺量3护筒埋设护筒严密不漏水，回填密实，埋深满足施工要求，顶面位置50mm；倾斜度1%；孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上。观察、挂线、吊垂球、尺量观察4钻机就位有防止钻机下沉和位移的措施，对中误差10mm；钻头直径满足成孔孔径要求观察、水准仪抄平、尺量尺量5开钻、钻进泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。针对卵石层情况，新制泥浆比重指标控制在1.251.3为宜，钻孔过程中做好钻孔记录，进入岩层或卵石层技术干部现场核实泥浆指标测试、抽渣取样，尺量巡查6终孔检查孔深设计孔深、孔径设计桩径、倾斜度1%检查钻孔记录、测绳量测与外钻杆总长相校核、用等桩径检孔器全深检查全部见证7钢筋笼加工单面焊8d；双面焊4d；焊缝厚度0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。主筋间距：0.5d；箍筋间距：20mm观察和尺量，受力钢筋尺量两端、中间各1处；箍筋间距尺量连续3处尺量观察和尺量8钢筋笼入孔及焊接单面焊8d；双面焊4d；焊缝厚度0.3d，并不得小于4mm；焊缝宽度0.7d，并不得小于8mm；焊渣敲净。声测管接头严密不漏水，绑扎牢固，间距均匀；保护层误差-510mm；接头箍筋绑扎满足设计和验标要求；控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置，钢筋笼平面位置偏差10mm；底面高程偏差：10mm观察和尺量见证检查、隐蔽工程验收9下导管导管接头牢固，严密不漏水；控制导管长度和导管节数，导管下口距孔底控制在50cm左右观察、尺量检查施工单位原始记录10二次清孔泥浆指标1.15，含砂率2%，黏度1720s，孔深设计桩长；沉渣厚度：柱桩应不大于5cm，摩擦桩不大于20cm。泥浆指标测试仪，测绳量测见证检测11混凝土浇筑混凝土坍落度控制在1822cm，保证首罐混凝土导管埋深1-3m，控制拨管长度，导管埋深控制在26m；在灌注过程中，混凝土连续浇注，每根桩的灌注时间宜在混凝土的初凝时间内完成，混凝土浇注高度高出设计桩顶0.5 m-1m。坍落度筒、测绳量测和混凝土反算相校核，做好灌桩记录旁站监理12混凝土强度设计强度的1.15 倍标准养护试件抗压试验见证检测13桩身完整性类桩90%，无类桩全部检测全部见证检测14桩底注浆符合设计要求，设计无要求时不注浆全过程自控旁站监理10安全及环保要求10.1安全要求10.1.1钻机安装牢固，防止倾覆。钻机就位后，机身要用方木垫平，塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。10.1.2注意用电安全，电线不能直接敷设在地面上，应采取架空措施，配电箱加锁。10.1.3钻孔中，应注意观察有无漏浆现象，特别是岩溶地质，随时补充泥浆，保证孔内水位。10.1.4下达生产任务的同时，必须进行安全技术交底，各工种人员必须严格执行本工种的安全操作规程。10.1.5施工现场严禁使用明火照明，油料等易燃品必须远离烟火；10.1.6施工前与河道管理部门联系，签定水上施工协议，对施工水域局部实施禁航措施，并设置警戒标志，灯标在照明时应避免强光直射水面，影响驾驶人员的视线。10.1.7加强与气象、水文等部门的联系，及时掌握气温、雨雪、风暴和汛情等预报，做好防范工作。施工和使用时密切关注河流的水文情况，尤其是上游的降雨情况，洪水预警信息，接到洪水预警时人员及施工机械应立即撤离。10.2环保要求10.2.1钻孔桩施工中，大量废弃的泥浆应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.禁止把泥浆直接排放止河流中。10.2.2施工中应注意避免灌注过程中孔内溢出的泥浆，应引至适当地点处理，防止污染河流；10.2.3施工营地和施工现场的生活垃圾，应集中堆放，及时在指定地点进行处理。10.2.4机械检修时，底部垫厚塑料布隔绝地面并用容器接装油料，防止油料污染。10.2.5施工过程中，严禁将阻塞河道的物件投入河流；施工完毕后，按相关单位要求将施工区域进行原貌恢复。11.钻孔桩常见事故的预防及处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：11.1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，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。11.1.1坍孔原因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。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。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，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。在松软砂层中钻进进尺太快。提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。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。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。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。11.1.2坍孔的预防和处理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。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。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）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。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。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。11.2钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。11.2.1偏斜原因钻孔中遇有较大的孤石或探头石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。扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。钻杆弯曲，接头不正。11.2.2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。由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。11.3掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。11.3.1掉钻落物原因掉钻落物原因卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。钻杆接头不良或滑丝。电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。转向环、转向套等焊接处断开。操作不慎，落入扳手、撬棍等物。11.3.2预防措施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。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。11.3.3处理方法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杆和钻锥。11.4扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。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。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并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、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。11.5钻孔漏浆11.5.1漏浆原因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。护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。11.5.2处理办法凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。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。12.钻孔桩断桩常见事故及处理12.1首批混凝土封底失败12.1.1事故原因和预防措施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（1m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。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。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。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。12.1.2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。12.2灌注过程中坍孔12.2.1事故原因和预防措施原因：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。预防措施：详见第11.1.1节。12.2.2处理办法如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。12.3导管拨空、掉管12.3.1事故原因和预防导管拨空原因：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。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。12.3.2处理办法混凝土面距离地面较深时应重新成孔。混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。12.4灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆12.4.1事故原因混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。混凝土和易性太差。导管埋深过大。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。导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。12.4.2补救措施提起导管，减少导管埋深。接长导管，提高导管内混凝土柱高。可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。12.5灌注高度不够12.5.1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。12.5.2处理办法挖开桩头，重新接桩处理。桥梁水中墩钢套箱围堰作业指导书1.适用范围及设计概况1.1适用范围该作业指导书适用于新建武汉至十堰铁路孝感至十堰段HSSG-3标段内水中承台施工。1.2设计概况本标段内浪河特大桥8#-33#位于浪河河槽中，常规方法施工水中承台不可取，为进一步优化施工工艺方案，水中承台8#-15#、18#-33#施工采用钢套箱围堰施工。浪河特大桥水中墩承台参数表墩台号Bx(cm)By(cm)Bh(cm)8#墩、9#墩、10#墩、11#墩900123025012#墩、13#墩1060146030014#墩1180146040015#墩1400202060016#墩1560202065017#墩1180158045018#墩、19#墩、20#墩、21#墩、22#墩、23#墩、24#墩、25#墩1220146040026#墩、27#墩、28#墩1220124040029#墩、30#墩、31#墩、32#墩1060136035033#墩90011002502作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，编制应急预案。对施工人员进行技术交底，明确施工要点和关键部位卡控重点，对参加人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工前应先对施工场地进行平整，准备好材料、劳力及机具，并检查其性能达到要求。收集施工地点外部地理环境、施工作业层中所涉及的轴线、方向、标高、开挖范围等各种外部技术数据，测量放线，做好开挖前准备。3技术要求3.1双壁钢套箱围堰可分节制作，每节又分块作成数个基本单元并编号，块件大小应根据设备、运输条件和工地安装起吊能力确定。3.2拼焊质量应符合下列规定：1）上下隔舱板以及各相邻水平环板应对齐。2）上写竖向肋角必须与水平环形板焊牢。相邻块体、外壁板应对接应准确，相互错开允许偏差为1mm，接缝缝隙为2mm，当拼缝不能对接焊时，可采用搭接焊或贴板焊接，但必须满焊并保证水密。3）所有壁板和隔舱板的工地焊接应做煤油渗透试验，不合格者铲除重焊。3.3出厂前，应按设计检验块件结构尺寸和块件的焊接质量，必要时应做水密试验，发现焊缝渗漏处应将焊缝铲除烘干后重焊。3.4围堰落床定位应符合下列规定：1）围堰落床宜安排在低水位、小流速的情况下进行。2）围堰落床前，应对所有锚定设备进行一次全面检查和调整，用调整锚绳和拉缆的办法，使围堰精准定位。3）落河床前，墩位河床高差较大时，可抛填小片石调平，使围堰刃脚平稳着床。4）围堰定位后，应及时对称向围堰内注水，进入稳定深度后，解除所有拉缆。3.5围堰下沉应符合下列规定：1）围堰进入稳定深度后，应继续接高，并在围堰内注水或按设计要求浇筑混凝土，增加围堰下沉重量，或辅以吸泥及配合高压射水使围堰下沉，如此接高、注水、吸泥、下沉交替施工，直至刃脚达到设计高程。围堰顶面高程应满足承台和墩台施工期间不被水淹没的要求。2）围堰下沉时，应根据围堰位移和倾斜情况及时调整吸泥位置，并经常观测围堰内外水头差并及时补水，防止翻砂。3）围堰下沉完毕，应对其平面位置、高程和基底清理情况进行检验，符合设计要求及有关规定后方可浇筑封底混凝土。4施工程序与工艺流程4.1施工程序施工准备测量放样钢套箱浮运至现场钢套箱现场拼装下沉承台基坑开挖封底混凝土浇筑桩头处理、桩基检测抽水钢筋制作、安装模板施工混凝土浇注混凝土养生4.2工艺流程承台施工工艺流程框图达到强度后割除护筒、凿桩头绑扎承台钢筋、安装冷却管及预埋件分层浇筑承台混凝土混凝土养生、冷却管循环温度监控钢套箱侧板加工制作钢套箱现场拼装测量定位封底混凝土及测点布设混凝土封底等砼强度抽水护筒处理5施工要求5.1钢套箱围堰5.1.1.施工工艺及流程钢套箱围施工准备钢套箱围堰设计原材料试验混凝土拌和站混凝土配合比选定混凝土生产 钢材进场钢材试验合格试拌制作试拌检验C40混凝土C30混凝土石子原材料进场分片制作分片制作第一节钢套箱围堰拼、水密试验第一节钢套箱围堰注水下沉 钢套箱围堰接高、拼装、水密试验 其他节钢套箱围堰注水下沉、就位灌注封底混凝土钢筋绑扎抽水、安装内支撑、施做承台拆除钢围堰（部分）砂子水外加剂钢套箱围堰施工流程图5.1.2施工方法(1)加工制作根据工地运输设备、起吊设备及施工场地的能力，钢套箱围堰在岸边加工场地内分节分块加工制作，半成品加工完成后经现场技术人员验收合格后，吊运到钢围堰临时堆放场地堆放，整节加工完成后在试拼场地内由龙门吊吊放在拼装台上进行试拼，检查其加工质量，节与节之间同样需要在试拼场地进行试拼。(2)工作平台搭设搭设组拼平台。钻孔灌注桩施工结束后，拆除钻孔平台，用长臂挖掘机将承台位置河床底面大致钩平，以保证钢套箱围堰下沉到河床时不倾斜。拼装平台利用钢护筒支撑，在钢护筒上焊接牛腿平台，作为拼装平台，采用工字钢或槽钢作为拼装悬臂梁，共需焊接12根。平台做好后，在平台上进行测量放线，放出钢围堰位置。钢套箱牛腿拼装台架平面、立面布置图(3)钢套箱围堰拼装、下沉悬吊系统的安装为增加钢套箱下沉时导向系统的刚度及下沉时钢护筒的稳定，在已成桩的钢护筒顶部相互间用2I45a工字钢进行连接，工字钢横纵梁长度等于围堰的内部尺寸，以便纵横梁兼做钢围堰拼装时的顶层定位装置及钢围堰下放时导链上部挂点。钢套箱围堰共布置16个吊点，采用20t的手拉葫芦下放。每个吊点吊耳钢板采用厚20mm与10mm钢板配合制作。图5.6 悬吊架横纵梁吊点平面布置图图5.7钢套箱内壁吊点平面布置图钢套箱吊索布置图第一节钢围堰的拼装钢套箱拼装前采用C40混凝土对第一节（底节）钢套箱底部1m高刃脚加强处理，增加钢套箱刃脚处刚度，减小钢套箱下沉着床时刃脚的变形。钢套箱围堰在加工场地分节段、分块加工好，经检验合格后，用板车转运到拼装现场，在作业平台上用履带吊起吊拼装。首先，在拼装平台上测量放样出第一节钢套箱围堰刃脚平面轮廓线及块段分段线，钢套箱围堰的拼装顺序是对称拼装，使平台受力均匀。第一块段钢套箱围堰的安装要严格控制其平面位置尺寸及垂直度偏差，经检测符合要求后方可固定。当拼装某一块段时，发现其平面位置尺寸及垂直度与设计位置误差较大时，采用切割接缝等方法调整该块段处于设计位置，以减少合拢段拼装时出现较大的累积误差。焊接两块钢套箱围堰之间的拼装缝，要求双面满焊，并用煤油检测其渗透情况，焊接应采取措施减少面板的变形，如先分节段对称跳焊，再补焊到达满焊。每道拼装套箱面板之间满焊后，须每隔1m加焊一连接加劲板。钢围堰导向装置的安装钢套箱围堰采用导向轮定位，设置8个，导向轮安装在第一节钢围堰上四角处，每个角点设置2个导向轮。定位轮采用活动可调节伸缩连杆，连杆采用50mm钢构件、齿轮、法兰。施工过程中根据下沉情况，使用潜水员潜水进行连杆调节，根据钢护筒的倾斜度及钢围堰下沉的深度，确定滑轮与钢护筒之间的距离。第一节钢套箱围堰的下沉第一节钢套箱围堰拼装完毕，悬吊系统安装完成并经检查符合要求后。手拉葫芦同时提升钢套箱围堰至刃脚离开拼装平台10cm，停止起吊，使钢围堰脱离悬臂梁支撑，此时观察吊点是否有异常，检查葫芦及吊耳受力状态，确定悬挂系统无变形后割除钢护筒上的牛腿，注意牛腿要割除干净不留突出铁件，避免造成围堰下沉困难。钢套箱围堰的下放要有专人统一指挥，每个葫芦由一个熟练工人负责操作，并配备一个人协助观察。下放前在在护筒上做好刻度标记，下放时，随时检查倒链链条的松紧情况，做到每条倒链松紧一致。钢套箱围堰下放开始入水后，每个倒链的受力逐渐变小，直到钢套箱围堰达到设计位置，停止下放。钢围堰停止下沉后，调平钢围堰，用手拉葫芦将围堰悬挂在钢护筒顶部纵横向定位梁上，且围堰与钢护筒之间的临时焊接，确保稳定。同时为确保定位准确，防止围堰在下沉过程中及围堰封底前，由于受水流冲击、风力等影响导致围堰偏位，围堰四周设置锚绳，临时锚固围堰。检查钢套箱围堰是否有漏水现象，若有，必须补焊处理，同时检查整个钢套箱围堰的平面尺寸和垂直度，以便在拼装下一节钢围堰能及时进行调整。第二节钢围堰接高、下沉吊装第二节钢围堰到第一节围堰上安装，钢围堰块件在吊装过程中，作业人员随时观察围堰外侧油漆对接标记是否对拢，若发现不对拢，须重新吊起调整。钢围堰对接合拢后，检查上下两节围堰的接缝是否密贴，各隔舱分隔线是否对齐，岸上的观测人员通过仪器检测上下两节是否在同一条直线上，检查无误后，电焊工开始焊接。电焊结束后，应用煤油对焊缝进行渗透试验，检查焊缝的水密性，如有渗漏应及时补焊。接高时，应对称接高，不允许从一侧转圈焊接以防止围堰倾斜。在将接高部分的所有焊缝进行水密试验后着手下沉钢套箱。对钢围堰位置进行定位测量和全面检查，检查合格后，解除与钢护筒的临时连接，作业人员在统一指挥下使钢围堰缓慢下沉，每下沉一定深度，要全面检查是否漏水。处于悬浮状态的钢围堰，采取对称加水的方法，让钢围堰下沉。第三节钢围堰拼装、下沉第三节钢围堰拼装下沉工艺与第二节相同，此处不再进行赘述。第四节钢围堰拼装、下沉侧板与侧板、侧板与第三节间采用高强螺栓连接，连接缝均用10mm的橡胶止水带嵌缝。其他下沉工艺与第二、三节相同。精确定位与钢围堰着床第三节钢围堰下沉一定高度后，当接触河床面时，先停止下沉，对钢围堰的位置进行测量。钢围堰下沉后的下一步工作就是正式定位，正式定位测量采用前后交会定点和全站仪坐标定点控制围堰的位置，钢围堰的垂直状态测量，用水平仪测量钢围堰水平高差，推算围堰中心与墩位中心偏差不超过围堰高度的1/50。根据测量结果，调整手拉葫芦，使钢围堰处于设计位置，调整围堰四周上下的锚绳，使钢围堰置于垂直位置，且围堰中心与墩中心基本重合。钢围堰着床前，对所有锚锭设备及导向设施进行一次全面检查和调整，用调整锚绳和拉缆的办法使钢围堰精确定位。钢围堰精确定位后，由于底节钢围堰刃角处为楔形结构，受力面积小，该部位易产生应力集中，造成刃角处钢板弯曲，引起围堰局部漏水。为避免该现象，保证围堰刃角处有足够的刚度和密水性，防止尖部被破坏，围堰刃脚加工时采用10厚钢板加强，且第一节拼装时已在刃脚1m高范围内灌C40混凝土。围堰下沉采取吸泥和隔仓内注水方式下沉。下沉过程中，遇河床阻力太大时，围堰壁仓内可以灌注混凝土，增大重量，加快围堰下沉能力。围堰进入河床一定深度后进一步调整围堰平面位置，确保围堰定位准确。围堰终沉当围堰进尺到最后1m时就进入到终沉阶段，在终沉时，挖土锅底形状由“凹面逐步过度到“凸形反锅底，并且适当放慢吸泥速度和数量，严格按照均匀对称的原则布置吸泥范围，当围堰四个控制点高差大于20mm时，及时纠偏，纠偏方法以调整各区域吸泥速度为主。围堰刃脚踏面标高达到设计标高时，立即停止吸泥,测量密切注意观测，8h内围堰下沉不大于10mm，即为围堰沉停成功。围堰到位后，锚好围堰四周锚绳，且围堰与钢护筒之间临时焊接牢固，确保围堰稳定。测量要求每间隔6h观察一次四个方向标高，校核围堰终沉后位置有无放生变化。钢套箱围堰封底砼施工灌注平台及导管布设利用钢平台作为封底混凝土灌注平台，一台汽车泵停置在钢栈桥上，利用浮吊分吊点进行封底混凝土灌注。采用导管法进行封底混凝土灌注，计划在20小时内完成封底混凝土的浇筑。导管在布设时按如下原则进行：按照每根导管作用半径3m的方式进行导管布置来灌注封底混凝土，导管作用范围覆盖整个混凝土浇筑区；每根导管配一个体积为2m3的料斗，导管底部放置一个直径D