U型槽钻孔桩技术交底.doc

中铁十二局集团有限公司青连铁路项目经理部技术交底书主送单位日期2017年7月5日工程名称Dy3K3+549.6 Dy3K5+849段U型路肩挡土墙钻孔桩根据图号鲁南日临施路（站）-031、交底范围Dy3K3+549.6 Dy3K5+849段U型路肩挡土墙钻孔桩。2、技术数据桩基桩径、桩长、钢筋笼长度、设计孔深等参数，在每根桩开钻前由测量队测量好护筒高程后，现场技术人员计算并填入悬挂在钻机操作室的空白表格，同时做好签认。设计桩顶标高为9.15，设计桩底标高为-9.85，桩长为19m，桩径1.25m。3、施工方法3.1 测量放样按照基线控制网及桩位设计坐标，测量队用全站仪精确放出桩位中心。桩基定位后，四周设护桩并复测。根据放设好的桩位引出外引桩，以钻进时复核桩位中心。3.2 埋设护筒（1）钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒采用整体式钢制护筒，壁厚412mm，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，内径大于钻头直径20cm。（2）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，并随填随观察，防止填土时护筒位置偏移。（3） 护筒埋设时，护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。3.3 钻孔（1）泥浆制备：钻孔施工时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。泥浆技术指标应符合以下要求：a、泥浆比重：1.05-1.15b、黏度：入孔泥浆黏度一般地层为16-22s，松散易坍地层为19-28sc、含砂率：新制泥浆不大于4%d、胶体率：不小于95%e、PH值：应大于6.5（2） 钻机就位：就位前检查安全栓销的锁固情况，过程中应采用可靠的防倾覆措施。就位后钻机应安放稳固，底架应水平，不得产生位移和沉陷。钻杆应保持竖直，钻头中心与孔位中心的偏差不得大于2cm。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。临近既有线施工应采用可靠措施防止设备倾倒。（3） 钻进：钻孔工地应有备用钻头，在岩石地层中钻进钻头直径磨损超过15mm时，宜及时更换修补；更换新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常是方可放入新钻头。吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯、无断丝者，安全系数不应小于12，钢丝绳与钻头间应设转向装置并连接牢固，主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同，捻扭方向必须一致。冲击钻开孔过程中，应按照“小冲程，勤松绳”原则进行。初始应低锤密击，当钻进深度超过钻头全高加正常冲程后，方可进行正常的冲击钻孔。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并且抗压强度达到2.5MPa后方可钻孔。钻进过程中应根据地质情况，钻头形式及重量等确定松绳量，均匀松放钢丝绳。每次松绳长度宜控制在38cm内，严禁打空锤和松绳过多。采用泥浆循环排渣，应定时测定泥浆密度，严格控制泥浆的性能指标，及时清理沉渣。钻进中钻头起吊应平稳，不得撞击孔壁和护筒，起吊过程中空口严禁站人。发生卡钻时不宜强提，应查明原因和钻头位置，采取晃大绳及其他措施，使钻头松动后再提起。在有倾斜的岩层钻进时，应采用小冲程低速钻进，必要时应回填片石、卵石或混凝土冲平后再进行钻进。 3.4清孔、检孔及成孔验收（1）清孔：根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高，计算出钻孔深度，用测绳检测孔深，到位后进行清孔。清孔采用换浆法，清空标准为：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%，黏度为17-20s。桩基沉渣控制在0cm以内。（2） 检孔：用笼式检孔器检测。检孔器用16的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径，长度为6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。检孔合格后，需报监理工程师验收，同意验收后，进行下道工序。3.5 钢筋笼制作与安装钢筋笼由钢筋加工厂加工生产，平板车运至现场，吊车吊入孔内，钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁。为防止钢筋笼碰撞孔壁，采用半径7cm的混凝土轮型垫块，混凝土轮型垫块宜纵向间距不大于2m，环向不少于4个，呈梅花形布置。定位合格后，通过护筒顶标高，推算钢筋笼入护筒深度并准确安装定位。3.6 安装导管导管采用直径300mm、壁厚6mm的钢管。导管的连接采用丝扣式。并在法兰盘之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。 在下导管前，首先检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并预留30-50cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁和法兰盘表面，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊车，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。3.7 混凝土的灌注在灌注时，用吊车的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满混凝土后，用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出，使混凝土在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作，之后连续、紧凑的进行灌注，严禁中途停工。 在灌注混凝土的过程中，及时用测绳检测混凝土面的上升高度，计算出导管在混凝土中的埋深，一般情况下导管的埋深控制在26m，即拆导管前埋深不大于6m，拆导管后埋深不小于2m。为保证桩顶砼质量，应比桩顶设计标高超灌0.51.0m作为保护桩头。在灌注混凝土时，试验人员每根桩应至少留取2组试件，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，在灌注前由试验人员应进行坍落度、含气量、入模温度等检测；在各灌注时间、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，指定专人进行记录。4常见事故的预防及处理4.1 坍孔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。4.1.1 坍孔原因分析(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。(4) 在松软砂层中钻进进尺太快。(5) 提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。(6) 水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。(7) 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。(8) 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。(9) 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。4.1.2 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，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m2m，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1.51.6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。4.2 钻孔偏斜4.2.1 偏斜原因分析(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) 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。(5) 钻杆弯曲，接头不正。4.2.2 钻孔偏斜预防和处理(1) 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。(2) 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。(3) 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。4.3 掉钻落物4.3.1 掉钻落物原因分析(1) 卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆超负荷或疲劳断裂。(2) 钻杆接头不良或滑丝。(3) 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。4.3.2 掉钻落物预防措施(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、钻杆和联结装置。4.3.3 掉钻落物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。4.4 扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般是指局部的孔径过大。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。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.4.5 外杆折断4.5.1 折杆原因分析(1) 用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用，其强度、刚度太小，容易折断。(2) 钻进中选用的转速不当，使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大，因而折断。(3) 钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过甚。(4) 地质坚硬，进尺太快，使钻杆超负荷工作。(5) 孔中出现异物，突然增加阻力而没有及时停钻。4.5.2 折杆预防和处理(1) 不使用弯曲严重的钻杆，要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好，以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。(2) 钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质，应认真仔细操作。(3) 钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者，及时更换。(4) 在钻进中若遇异物，须以处理后再钻进。(5) 如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。4.6 钻孔漏浆4.6.1漏浆原因分析(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) 护筒埋置太浅，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。4.6.2 漏浆处理办法属于护筒漏浆的，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。4.7 首批混凝土封底失败4.7.1 封底失败事故原因分析和预防措施(1) 导管底距离孔底大高或太低。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。(2) 首批砼数量不够。由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。(3) 首批混凝土品质太差。首批砼和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。(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。4.7.2 封底失败预防措施(1) 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) 根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。(3) 搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。4.7.3 封底失败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。4.8 供料和设备故障使灌注停工造成断桩4.8.1 事故原因分析由于设备故障，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。4.8.2 事故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。4.8.3 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。4.9 灌注过种中坍孔4.9.1灌注过种中坍孔原因分析和预防措施由于清孔不当、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。4.9.2 灌注过种中坍孔处理办法(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。4.10 导管拨空、掉管4.10.1 导管拨空、掉管原因分析(1) 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。(2) 导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉拉脱等。4.10.2 导管拨空、掉管预防措施(1) 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) 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。4.10.3 导管拨空、掉处理办法(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。4.11 灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆4.11.1 事故原因分析(1) 混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。(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。4.11.2 灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆补救措施(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。4.12 灌注高度不够4.12.1 灌注高度不够原因分析测量不准确；桩头预留量太少。4.12.2 灌注高度不够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。4.12.3 灌注高度不够处理办法挖开桩头，重新接桩处理。5安全、环保及文明施工5.1 安全要求5.1.1 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。5.1.2 安装、维修或拆除临时用电工程，必须由专职电工完成，电工必须持证上岗，实行定期检查制度，并做好检查记录。5.1.3 检修电气设备时应停电作业，电源箱或开关握柄应挂“有人操作，严禁合闸”的警示片或设专人看管。必须带电作业时应经有关部门批准。5.1.4 照明电线绝缘良好，导线不随地拖拉或绑在脚手架上。照明灯具的金属外壳必须有效接地。