钻孔灌注桩施工.doc

钻孔灌注桩施工3.1.6.2.1.1施工准备平整墩台位置施工场地，用全站仪测设桩位并放出十字护桩埋设护筒：护筒一律采用钢护筒，采用挖埋法施工，护筒内径比桩径大200mm，高出地面300mm。护筒中心线竖直线与桩中心线重合，平面误差不能超过50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒底部和四周分层回填粘土并夯实。泥浆制备：用于护壁的粘土，其性能指标应符合规范要求。为保证泥浆的供应质量，施工时设置制浆池、贮浆池及沉淀池，并用循环胶管连接。泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。在钻孔作业中随时检验泥浆比重、粘稠度、含砂率、胶体率等，及时调整，确保护壁良好，钻进顺利钻机就位：钻机就位后，认真量测检查钻头中心与护筒中心是否在一条铅垂线上，与孔位中心的偏差是否在规范允许范围之内，底座和顶端应保持平稳，在钻进中不发生位移或者沉陷。3.1.6.2.1.2钻孔作业用实心锥冲击钻孔，钻机要求提升速度快、起重能力大，而钻锥质量也要大；钢丝绳与钻锥之间设置自动转向装置并连接牢靠，钢丝绳选用同向捻制、纤维芯柔软、无死痕迹和断丝。钻头直径不小于孔径的95%，开始时使用小冲程，防止钻头撞击护筒。钻进必须连续作业，中途不得停钻，特殊情况需停钻时，必须提出钻头，避免坍孔埋钻。钻进过程中经常检查孔的稳固、位移和倾斜情况，以防成孔倾斜等不良现象的出现，并注意观察土层变化，专人做好钻进记录；交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，随时改正；时时注意底层变化，在地层变化处捞渣取样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。在钻孔排渣、提钻头除土或者因故停钻时，保持孔内水位和泥浆相对密度和粘度，以防坍孔。处理孔内事故或者因故停钻时，必须将钻头提出孔外。钻孔故障及处理方法坍孔：其表征是孔内水位突然下降又回升，孔内冒细密水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔多有泥浆性能不符合要求、孔内水头图3-1-9 施工工艺框图审核资料及施工设计图平 整 场 地桩位放样埋设护筒开挖泥浆池及制备泥浆钻机就位钻 进清 孔成孔检查吊放钢筋笼安装导管拔除护筒制作钢筋笼运至孔位导管试拼装、作水压密封检验制作护筒检测泥浆各项指标设置浮球灌注水下砼输送砼制备砼测量砼面高度图3-1-9 钻孔灌注桩施工工艺框图本设计护筒一律采用钢护筒，挖埋法施工；采用CZ-22、CZ-30型冲击钻机成孔，设置制泥浆池、贮浆池及沉淀池，泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵；钢筋笼现场加工，汽车吊分节吊状入孔；二次换浆法清孔后立即灌注水下砼，砼由拌和站集中供应，水下混凝土采用导管法灌注，首盘采用压球法灌注，开始后必须连续进行，中途不得中断，导管埋深控制在26m，超灌0.81.0m，以保证成桩质量。未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。在查明坍孔位置后进行处理，坍空不严重时，可回填土到坍孔位以上，并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，继续钻进；坍孔严重时，立即将钻孔全部用砂粘土或砾石土回填，无上述土类时可采用粘质土掺入5%-8%的水泥砂浆，等待数日后采取改善措施后重钻；坍孔位置不深时，采取深埋护筒，将护筒填土夯实，重新钻孔。钻孔偏斜、弯曲：由于地质松软不均、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或者遇见孤石等原因造成。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，回填粘土到偏斜处顶面，待沉积密实后重新钻孔。扩孔或缩孔：扩孔多半是因为孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成，针对原因采取防治措施。缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或者泥质页岩造成；钻锥磨损过甚，也能使孔径变小，前者采用失水率小的优质泥浆护壁，后者及时焊补钻锥。缩孔已经发生时，可用钻锥上下反复扫孔，扩大孔径。钻孔漏浆：碰到护筒内水头不能保持时，采取护筒周围回填粘土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减小胡同内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、填入片石、卵石，反复冲击，增加护壁等措施。梅花孔（十字孔）：常由冲击钻锥的自动转向装置失灵、泥浆相对密度和粘度太大、冲程太小等原因造成。处理时采用片石或者卵石土掺粘土混合回填孔内，重新冲击钻孔。糊钻、埋钻：由进尺快、钻渣量大、出浆口堵塞等原因造成。处理方法是减小冲程、降低泥浆相对密度和粘度，并在粘土层回填部分砂类土和砾类土。遇到坍方或其他原因造成埋钻时，使用空气吸泥机吸走埋锥的泥砂，提出钻锥。掉落钻物：迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。若落体已被泥沙掩埋，按照上面所述先清泥沙，使打捞工具能接触到落体后打捞。在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或无其他防护设施的钻孔中处理故障。当必须下入护筒或其他防护设施的钻孔时，应在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进行。3.1.6.2.1.3清孔及成孔检查在钻至设计深度后，及时用监理工程师批准的检孔器，对孔深、孔径、孔位、孔形和垂直度进行检查。检查通过后立即进行第一次清孔，清孔采取换浆清孔。在吊入钢筋骨架后灌注水下砼前进行第二次清孔，同时检查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度，各项指标符合规范要求后方可进行下道工序施工。清孔后孔底沉淀物厚度不得大于50cm。清孔时孔内水位要高出地下水位或河流水位至少1.5-2.0m。若清孔后4小时以内仍不能开始灌注砼，或灌注砼前测得的沉渣厚度已超过规范允许值，则要再次清孔。3.1.6.2.1.4吊装钢筋笼吊装前对钢筋笼的分节长度、直径、主筋和箍筋型号、根数、位置，以及焊接、绑扎等情况全面检查。为保证钢筋笼保护层的厚度，制作圆形、直径为10cm厚5cm中心有孔的砼饼，在加工钢筋笼时，钢筋笼顶端设置吊环。钢筋笼采用25t汽车吊分节吊装。钢筋笼吊装完成后，最上一节口上要焊上吊筋，用以调节钢筋笼的上下位置。将吊筋固定在特设固定架上，防止砼灌注时，钢筋笼下沉或移动。3.1.6.2.1.5浇注水下砼在下钢筋笼之后，尽快安装灌砼导管。导管直径25-30cm。导管下口离孔底40cm。灌注水下砼首盘采用压球法，在导管内先放置一隔水球（蓝球内胆），用铁板封口，开灌时打开铁板封口即可，隔水球回收再次利用。初灌量要满足导管初埋不少于1m和填充导管底部间隙的需要。砼的坍落度控制在19-21cm间。灌注前将漏斗插入导管内，漏斗底口高于井孔内水面30cm，并于该处安置隔水设施，经检查稳妥后，开始将首批混凝土拌合物灌入漏斗和储料斗内，等数量满足要求后，在开启隔水设施。首批混凝土拌合物下落后，立即检查导管高程是否符合要求，导管内是否有水涌上来，如果发现导管提升过高，导管内有水涌上来，表示灌注失败，必须进行处理后再按照上述方法重新开始灌注。为保证灌入砼的质量，砼全部由拌和站集中拌和，输送泵送入料斗灌注。水下砼的灌注应连续进行，中途不得中断，并派专人负责灌注记录。导管在计算已灌砼量及量测孔中砼面后，才可缓缓平稳提升，控制晃动，防止形成缩颈等不良现象。保证导管底部埋入砼中不少于2m，最大埋深不超过6m，且导管中不进水或冒气泡。灌注砼时溢出的泥浆应及时进行处理，防止造成污染。桩身砼要按规范和设计要求进行超灌0.5-1.0m，确保截除桩头后桩身砼质量。灌注结束必须核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌入高度是否正确。灌注混凝土过程中容易发生的故障及处理方法初期导管进水：首批混凝土拌合物下落后，导管进水，将已经灌注的混凝土用吸泥机（可用导管作为吸泥管）全部吸出，再针对进水原因改正操作工艺或增加首批混凝土储量，重新灌注。中期导管进水：这种情况多在提升导管且底口超出已灌混凝土表面发生。遇到这种故障时，依次将导管拔出，用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土表面的沉淀土全部吸出，将装有底塞的导管压重插入原混凝土表面下2.5m深处，然后在无水导管中继续灌注，将导管提升0.5m，继续关注的混凝土即可冲开导管底塞流出。初期导管堵塞：多半是因为隔水硬球栓或硬柱塞不符合要求贝卡住而产生。可采用长杆冲捣，或提升导管迅速下落振冲，或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。若上述方法无效，则提出导管，取出障碍物，重新改用其他隔水设施灌注。中期导管堵塞：多半是因为灌注时间过长，表层混凝土已经初凝，或者是因某种原因混凝土在导管内停留过久而产生堵塞。处理方法是将导管连同堵塞物一齐拔出，若原灌注混凝土表层尚未初凝，可用新导管插入原灌注混凝土内2.0m深，用潜水泥浆泵下入导管孔底，将底部水泵出，再用圆杆接长的小掏渣筒下入管底，升降多次将残余渣土掏除干净，然后在新导管内继续灌注，但灌注结束后，此桩应作为断桩进行补强。灌注坍孔：大的坍孔特征与钻孔期间近似，可用测锤探测，如果测锤达不到混凝土面高程时即表示发生坍孔。产生原因是护筒底脚漏水；地下水压超过原承压水；孔内泥浆相对密度、粘度过低；孔口周围堆放重物或机械振动。如果坍孔数量不大，采取措施后可用吸泥机吸出混凝土表面坍塌的泥土，在不继续坍孔的情况下，可恢复正常灌注。如果坍孔仍不停止，且有扩大之势，则将导管和钢筋笼拔出，将空用粘土或掺入5%-8%的水泥填满，待数日后孔位周围地层已稳定时再进行钻孔施工。钢筋笼上浮：除去一半被钩挂上升的原因外，主要是因为混凝土冲出导管底口后向上的顶托力造成的，防治办法是当灌注的混凝土顶面距离钢筋骨架底部1m左右时，降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。在一个就是将钢筋笼焊接在护筒上，或者将钢筋笼的其中4根主筋伸长至桩孔底；在设计允许时，可以将钢筋笼下端2米方位内箍筋间距布置大一些。埋管：统常是由于导管埋置过深所致。处理方法是插入一根直径较小的护筒至已灌注混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面的泥渣，派潜水工下到混凝土表面在水下将导管齐混凝土面切断，拔除安全护筒，重新下导管灌注，此桩灌注完成后，上下断层间进行补强。弱桩径过小，潜水工无法下去工作，可在吸出混凝土表面泥渣后，采用直径100-150mm输送管且水下连接一段钢管的混凝土泵，泵送余下的混凝土桩身。灌注短桩头：灌注结束后，桩头高程低于设计高程，属于桩头灌短事故。这多半是因为灌注过程中，孔壁断续发生小坍方，施工人员未发觉，没有及时处理，探测锤达不到混凝土表面造成。防止方法是严格操作规程，发现异常情况及时汇报及时处理；实际灌注混凝土比理论混凝土灌注多出一定量。夹层断桩：起因是首批混凝土隔离层上升、已近初凝，流动性降低，在导管埋深较小时，继续灌注混凝土顶破隔离层上升，将原灌注混凝土表面的沉淀土覆盖在后灌混凝土下面造成。处理方法是压入水泥浆补强：先钻两个小孔，分别作为压浆和出浆用，深度达到补强处以下1m；用高压水泵向孔内压入清水，使夹层泥渣从浆孔冲洗出来；用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆，进浆口用麻絮填堵在铁管周围，等孔内原有清水从另一孔全部压出来以后，再用水灰比0.5的浓水泥浆（52.5水泥）压入；浓浆压入时使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封堵并用麻袋堵实；最后用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增加到0.7-0.8MPa时关闭进浆阀，稳压压浆20-25min；等水泥浆硬化后，再钻孔取芯检查补强效果。混凝土严重离析：多半是因为导管漏水引起水浸、地下水渗流等造成。预防办法是灌注混凝土前严格检查导管的水密性，灌注中注意防止导管发生高压气囊，保持混凝土的和易性和流动性，坍落度控制在180-220mm。当已经发生此种现象时，参照前面一条事