钻孔桩安全方案.doc

1、 工程概况 公路新建工程桥跨径组合为513米，正交；梁底标高为5.609米。桩基均采用600钻孔灌注桩，共54根，桩长32米。 二、地质勘探情况（根据桥梁施工图提供） 1填土：埋深3.482.10，层厚0.300.50。 2河底淤泥：-0.97-1.05，层厚2.602.80。 1褐黄色粉质粉土层底埋深2.28，层厚1.20 3t灰色淤泥质粉质粘土层底埋深-3.45-4.77，层厚2.403.80。 3灰色砂质粉土层埋深-13.10-15.32，层厚10.3017.60。 1灰色粉质粘土层埋深-24.92-25.95，层厚9.6012.00。 3灰色粉质粘土夹粘质粉土层埋深-35.22-36.47，层厚10.0011.30。 1灰色粉质粘土夹砂：-49.25-48.02，层厚12.2013.40。 2灰色粉质粘土与砂质粉土互层：-56.22-56.40，层厚7.608.20。 三、支架承载计算 （1）河床地段 1、打入10-20长6米圆木桩，用40*40*800的大方木扎成木排，把桩机固定其上，根据桩位图测量好桩位，打桩时严格控制好桩位尺寸和入土深度及木桩密度。（桩顶高于水面80） 2、单桩承载力计算：支架用20长6米的圆木桩，入土深度为4米，根据地质情况，河床土层为灰色砂质粉土，桩与土的摩阻系数为1.5。单桩摩阻力：*d*h*1.5=3.14*0.2*4*1.5=3.768。 3、钻机自重为10加导管，钢筋笼约5，共15。桩架平面为66=36，固定荷载为0.4/（支架设计为36内15根木桩，每平方米支架可受荷载1.9大于0.4），满足要求，支架可用于灌注桩施工。 （2）陆上部分对基础采用夯实和道木加固处理。 四、钻机选择、施工 本工程钻孔选用GPS-10型正循环钻孔机二台，分别从0台1墩2墩和5台4墩3墩开钻。钻机的安装就位，严格按照建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）操作规程施工，钻机安装就位后用水平尺使底座保持水平，钻杆上下垂直。 五、安全、文明施工保证措施 1、安装钻孔机前，应掌握勘探资料，并确认地质条件符合该钻机的要求，地下无埋设物，作业范围内无障碍物，施工现场与架空输电线路的安全距离符合规定。 2、安装钻孔机时，钻机钻架基础应夯实、平整。钻架下应铺设枕木。 3、钻机的安装和钻头的组装应按说明书规定进行，竖立或放倒钻架时，应有熟练的专业人员进行。 4、钻架的吊重中心、钻机的卡孔和护进管中心应在同一垂直线上，钻杆中心允许偏差为20。 5、钻头和钻杆连接螺纹应良好，滑扣时不得使用。钻头焊接应牢固，不得有裂纹。钻杆连接处应加便于拆卸的垫圈。 6、施工区域应设置警戒线，有专人负责看护。 7、作业前重点检查项目应符合下列要求： 1）各部件安装紧固，转动部位和传动带有防护罩，钢丝绳完好，离合器、制动带功能良好。 2）润滑油符合规定，各管路接头密封良好，无漏油、漏气、漏水现象。 3）电气设备齐全、电路配置完好。 4）钻机作业范围内无障碍物。 7、作业前，应将各部操纵手柄先置于空档位置，确认一切正常后，方可作业。 8、开机时，应先送浆后开钻；停机时，应先停钻后听浆。泥浆泵应有专人看管，对泥浆质量和浆面高度应随时测量和调整，保证浓度合适。停钻时，出现漏浆应及时补充。并应随时清除沉淀池中杂物，保持泥浆纯净和循环不中断，防止塌孔和埋钻。 9、开钻时，钻压应轻，钻速应慢。在钻进过程中，应根据地质情况和钻进深度，选择合适的钻压和钻速，均匀给进。 10、变速箱换档时，应先停机，挂上档后再开机。 11、加接钻杆时，应使用特制的连接螺栓均匀紧固，保证连接处的密封性，并做好连接处的清洁工作。 12、钻进中，应随时观察钻机的运转情况，当发生异响、吊索具破损、漏气、漏渣，以及其它不正常情况时，应立即停机检查，排除故障后，方可继续开钻。 13、提钻、下钻时，应轻提轻放。钻机下和井孔周围2米以内及高压胶管下，不得站人。严禁钻杆在旋转时提升。 14、发生提钻受阻时，应先设法使钻具活动后再慢慢提升，不得强行提升。如钻进受阻时，应采用缓冲击法解除，并查明原因，采取措施后，方可钻进。 15、钻架、钻台平车、封口平车等的承载部位不得超载。 16、使用空气反循环时，其喷浆口应遮拦，并应固定管端。 17、钻进进尺达到要求时，应根据钻杆长度换算孔底标高，确认无误后，再把钻头略为提起，降低转速，空转520min后再停钻。 18、钻机的移位和拆卸，应按照说明书规定进行，在转移和拆运过程中，应防止碰撞机架。 19、作业后，应对钻机进行清洗和润滑，并应将主要部位遮盖妥当。 20、严格按照文明卫生施工要求，提高职工素质，确保工程完成。作业时，禁止直接或间接向河道排放泥浆，禁2、 目前，钻孔灌注桩在亚砂土地区工程中广泛使用，工艺日趋完善。钻孔灌注桩的水下砼灌注是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。 3、 如杭州市某广场桩基工程采用钻孔灌注桩(800，桩长7062米)共121根，围护采用钻孔灌注桩加水泥搅拌作为止水帷幕(700，桩长1350米)共176根。钻孔灌注桩数量大，桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，关系到整个工程的质量，由于我们正确地选用了科学合理的施工工艺，使钻孔灌注桩单桩静载试压全部优良。现对其施工作以下要点分析： 4、 一、水下灌注砼的性能参数 5、 (一)砼原料 6、 粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2，以提高砼的流动性，防止堵管。 7、 (二)砼初凝时间 8、 一般砼初凝时间仅35小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为57小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。 9、 (三)砼搅拌方法和搅拌时间 10、 为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30的水，然后与拌合料一起均匀加入60的水，最后再加入10的水(如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在6090秒内。 11、 (四)坍落度选择 12、 坍落度应控制在18020毫米之间，砼灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在250毫米之内，取高值，反之取低值。 13、 二、砼灌注操作技术 14、 (一)首批砼灌注 15、 砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。 16、 孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。 17、 (二)后续砼灌注 18、 后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。 19、 1有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。 20、 2牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力 21、 (三)后期砼的灌注 22、 在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。 23、 三、砼灌注速度 24、 在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。 25、 本日：1 本周： 26、 钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。本文根据作者多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施，旨在为类似工程提供借鉴。 一、无套管施工法中孔壁坍塌及对策 无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因，将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析，发现造成施工事故的原因主要在于： 护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适； 保持的水头压力不够； 地下水位有较高的承压力； 在砾石层等处有渗流水或者没水，孔中出现跑水现象； 泥浆的容重及浓度不足； 成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜； 用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤； 沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁； 造孔机械的机械力过大，致使护筒与土层之间的粘着力减弱； 针对这种问题，应采取的相应处理措施为： 施工现场在埋设灌注桩的护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。 当发现地基有地下水时，应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力，在施工前的地质情况勘测中，一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。 泥浆的比重以1.021.08左右为宜。另外，在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时，应考虑是否改成其他施工方法。 当中断成孔作业时，要着重监视漏水、跑浆的情况。 在反循环钻孔法的成孔施工中，钻孔速度不宜过快，如果孔壁未形成有效泥浆膜，施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取，对于淤泥质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象，在现场调查中发现，孔中水的向下流速超过12m/min，在负压的作用下，孔壁非常容易发生坍塌现象。 为避免此类问题的发生，在施工中，要求施工人员要严格按施工规范进行施工，深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素，塌孔的桩孔应及时回填，当地层呈现稳定状态后，应适当的停置35天后再度施工为宜。 在钢筋笼的沉放过程中，多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式，然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆，同时，要注意避免射水压力过大，破坏钻孔的完整。 二、缩颈 缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题，主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况，应采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。另外，可采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。 三、钢筋笼上浮 用全套管法成孔后，在浇筑混凝土时，有时钢筋笼会发生上浮，其原因及相应对策如下： 套管底部内壁黏附砂浆或土粒，由于管的变形，使内壁产生凹凸不平，在拔出套管时，将钢筋笼带上来。此时，应注意在成孔前，必须首先检查最下部的套管内壁，当堆积大量粘着物时，一定要及时清理。如确认有变形，必须进行修补，待成孔结束时，可用张大锤式抓斗，使其反复升降几次，以敲掉残余在管内壁上的土砂，确保孔底水平。 当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小，有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时，会发生钢筋上浮现象，出现这种问题处理的方法是，使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。 钢筋笼自身弯曲，钢筋笼之间的接点不好、弯曲，箍筋变形脱落，套管倾斜等，使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时，也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时，应注意提高钢筋笼加工、组装的精度，防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等，不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中，不得敲打钢筋笼的顶部，在贯入套管时，必须注意汽锤制度。 由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。当此类现象发生时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。 钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。 钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。 除此之外，在浇筑混凝土之前，一定要将套管稍稍往上提一点，以确认钢筋笼是否存在上浮现象。 四、桩底沉渣量过多 清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节，通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除，使混凝土与岩基结合完好，提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施如下： 桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定，清孔不干净或未进行二次清孔造成的；施工中应保证灌注桩成孔后，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30分钟，然后将锤式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。 当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，沉渣将堆积在桩底，影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不能用清水进行置换。 钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土会坍落在桩底；因此，钢筋笼吊放时，务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上，可选用冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。这种方法是用已有的空吸泵、空压机，在导管上备有承接管，它无需特殊设备，在任何施工方法中均可采用。 清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。五、导管进水 在浇注混凝土过程中，有时会发生由于过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，将造成混凝土离析、流动等质量事故，在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理，不得发生泥浆水进入导管的质量事故。一旦生发上述事故，可采取如下的处理措施： 浇筑混凝土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应立即提起到导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中，建筑混凝土。 在任何情况下，都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中，当发现导管上提明显过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽到之后，再继续浇筑混凝土。 六、断桩 由于混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因及防治措施如下： 施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。 为避免质量事故的发生，桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。 有时受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体。 在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。帮扎水泥隔水