岩溶发育地段桥梁桩基工程作业指导手册

1 岩溶强烈发育地带桥梁桩基成孔作业指导书岩溶强烈发育地带桥梁桩基成孔作业指导书 1 1 适用范围适用范围 本作业指导书适用于铁路土建工程 位于河滩地和陆地地段 覆盖层深厚且多 为砂层 岩溶强烈发育地段 全充填 半充填 无充填 串珠状及贯通性溶洞 设 计桩径 1 0 1 5m 应钻孔深在 100m 内的桩基施工 2 2 作业准备作业准备 2 12 1 内业技术准备内业技术准备 2 1 12 1 1 根据设计图纸 地质断面图确定施工工艺 并根据总体施组要求编制实 施性施工组织设计 2 1 22 1 2 根据设计提供的地质资料 判断岩溶发育程度 必要时采用地球物理勘 探进行复查 2 1 32 1 3 根据地质断面图岩溶发育的特点及强烈程度 在综合考虑工期计划 架 梁方向 特殊结构梁 跨江跨河的基础上 进行综合评估 确定施工重难点及施工 顺序 2 1 42 1 4 确定工艺试桩方案 工艺试桩桩位宜选择岩溶发育程度中等偏下桩位 缩短工艺试桩时间 并能充分反映施工过程中所遇到的各种孔故处理 对工艺试桩 进行总结的基础上 编制作业指导书 施工技术交底和安全技术交底 组织技术交 底和技术培训 2 1 52 1 5 编制初步的物资需求计划和备料计划 包括岩溶处理所需的钢护筒 粘 土 片石 优质膨润土 外加剂 水泥等 物资准备应充分 确保出现紧急情况下 的供应 2 1 62 1 6 制定详细的管理程序和管理办法 对现场岩溶处理真实可靠 实时记录 并上报 2 22 2 外业技术准备外业技术准备 2 2 12 2 1 修建生活房屋 配齐生活 办公设施 满足主要管理 技术人员进场生 活 办公需要 2 2 22 2 2 现场踏勘 调查现场架空管线 地下电缆 光缆 输水输油管道 天然 气管道等管线资料 为防止设计疏漏或设计阶段与施工阶段之间的新增管线 宜采 用物探排查 对妨碍施工的或对安全操作有影响的管线 采取移位 保护等措施妥 善处理 无影响的地下管线 也应做好明显标识 2 2 32 2 3 根据机械设备配置情况 计算用电负荷 并应超出设计负荷的 20 30 现场电力线路宜采用高压 低压双路架设 减少线损 现场配备移动柴油 发电机 突然断电的情况下 及时提出钻锥 2 2 42 2 4 钻孔桩施工用水量大 现场可在非便道侧埋设直径 100mm 的管道 每两 个墩台位置留一处取水口 水源可利用河水或者打井取水 供水设备采用无塔供水 2 设备 2 2 52 2 5 场地根据施工组织设计进行布置 合理安排泥浆池 沉淀池的位置 沉 淀池 泥浆池隔墩设置 沉淀池的容量应满足 2 个孔以上排渣量的需要 2 2 62 2 6 水上作业已搭设工作平台 季节性河流筑岛完成 2 2 72 2 7 用全站仪 GPS 全球定位系统准确施测桩位 并做好十字护桩 2 32 3 机械设备 材料及试验准备机械设备 材料及试验准备 2 3 12 3 1 施工场地已平整 便道已修建 机械设备已进场 机械性能良好 数量 满足进度及工期要求 2 3 22 3 2 对于岩溶发育的长大桥梁 由于铁路建设工期一般比较紧张 建议对只 要具备施工条件的墩台 就要有钻机 如群桩基础为 8 根 宜布置 1 2 台冲击钻机 对于 10 12 根群桩基础 宜布置 3 4 台冲击钻机 对于 16 根的可布置 5 台以上钻 机 2 3 32 3 3 实验室 拌和站验收完 毕 测量仪器 检验器具检测 标 定完毕 2 3 42 3 4 施工所需钢筋 钢材 水泥 矿粉 粉煤灰 骨料 外加 剂已进场并进行检验 取得各种原 材料的抽检试验报告 2 3 52 3 5 配合比设计已完成 并 通过有关部门的审批 3 3 技术要求技术要求 3 13 1 机械设备具有出厂合格证 及使用期限 3 23 2 所有进场原材料具有出厂 合格证 按相关要求抽检合格 3 33 3 进行大面积钻孔施工前 按照 客运专线铁路桥涵工程施工 质量验收暂行标准 相关要求进行 施工工艺试验 确定施工方法和工 艺参数 报监理单位确认 3 43 4 桩位放样 成孔质量及桩 体质量必须满足 客运专线铁路桥 涵工程施工质量验收暂行标准 客运专线铁路桥涵工程施工技术 指南 施工图设计文件及建设单 位相关文件的要求 施工准备 有 预注浆充填 有无土洞 孔口普通钢护筒埋设 钻进至基岩面内1m 表层溶洞顶板小于3m 下设长钢护筒 抛投袋装水泥固脚 静置24小时 正常钻进 击穿溶洞 回填片石粘土并补浆 回填物复打 漏浆或渗浆 小于无 大于3m 渗漏 无渗漏 成 孔 清 孔 串珠状溶洞 钢护筒制作 4 2 1 施施工工工工艺艺流流程程框框图图 3 3 53 5 钻孔顺序采用间隔跳打 自便道另一侧向便道侧进行 3 63 6 多台钻机在同一墩台作业 对于贯通性 串珠状溶洞 各台钻机避免在同 一层次溶洞作业 防止卡钻 埋钻 4 4 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程 4 14 1 施工程序施工程序 施工程序为 施工准备 工艺试桩 确定工艺 验收 测量放样 埋设钢护筒 钻机就位 钻进 岩溶处理 钻进至桩底 清孔 成孔检验 4 24 2 工艺流程工艺流程 4 2 14 2 1 冲击钻施工工艺流程图上页图 4 2 1 4 2 24 2 2 钻孔灌注桩质量检验控制流程图详见图 4 2 2 5 5 施工过程要点施工过程要点 5 15 1 施工准备施工准备 5 1 15 1 1 对河滩内 桩位施工前应筑岛 岛的高度应高出十年 一遇洪水位至少 1m 筑岛面积根据钻 孔方法和机具作业空 间确定利用暂未施工 的护筒作泥浆池 5 1 25 1 2 陆地桩基 施工时 在两墩之间 共设一组泥浆池 20 10m 1 5m 储浆池和沉淀池 循 环槽连接 供两墩共 用 泥浆循环系统应 满足钻孔需要 合理布置 泥浆不得倾泻场地 以免影响环境 5 1 35 1 3 孔口钢护筒采用 6 10mm 跟进钢护筒采用 10mm 的 A3 钢板卷制 孔口 钢护筒直径大于设计桩径 20 40cm 跟进钢护筒直径大于设计桩径 15 20cm 跟进 钢护筒选择无泥浆池的两墩之间整齐码放 跟进钢护筒采用 1 5m 钢板卷制 出厂时 宜每 4 节连接一次 减少井口钢护筒焊接时间 加快跟进速度 5 1 45 1 4 采用全站仪或 GPS 全球定位系统与钢尺相结合的方法进行桩位放样 根 据设计桩位图 将桥墩台位置每一根桩的中心测出并混凝土包裹 然后在中心桩的 前后左右设置护桩 测量人员 技术人员 钻机长根据桩位图及桩间距对桩位逐桩 复核 并形成测量交接桩记录 符合要求后报监理单位复核 5 25 2 注浆注浆 平整场地 搭设平台 测量放线 钢护筒埋设 钻机就位 钻进控制 清 孔 成孔质量检验 进入下一道工序 填写测量放线记录 报监理审核签认 填写 1 钢护筒制造质量检验记录 2 护筒安装质量检验记录 3 施工护筒埋设表 报监理审 核签认 填写钻孔桩记录及泥浆检测记录 报监理 审核签认 填写成孔检验记录和相关试验资料 报监 理审核签认 4 2 2 钻钻孔孔灌灌注注桩桩成成孔孔质质量量检检验验控控制制流流程程图图 4 5 2 15 2 1 预注浆充填的目的和适用范围 本作业指导书所采取的溶洞预注浆充填方案 主要是针对土岩界面附近有土洞 或者溶洞顶板厚度小于 3m 的情况 由于覆盖层深达 30m 50m 且多为中粗砂层 采用振动跟进钢护筒 难以穿越砂层 因此钢护筒下设主要是采用冲击钻机先钻进 至基岩面内 1m 然后利用钻机或者起重设备安装钢护筒 为防止钻孔过程中将土洞 或表层溶洞击穿后造成漏浆塌孔 需要对其进行加固 对深层溶洞 不宜采用注浆 方案 因溶洞往往贯通 难以控制注浆数量 加大工程成本 预注浆充填是采用钻孔注浆的方式 把水泥浆液 对于较大溶洞可掺加细沙 压入一定范围内的溶洞 岩溶通道 裂隙中 对岩溶地层进行加固和堵漏 将其充 填密实 为跟进钢护筒提供坚实的基础 对于有充填的表层溶洞 也应采取注浆加 固措施 因溶洞充填物多呈软塑或流塑状态 需要进行注浆加固 5 2 25 2 2 施工准备 根据地质资料揭示的地质情况 判断有无土洞或表层溶洞顶板厚度是否小于 3m 若满足上述条件 则需要对其进行注浆加固 根据地质资料确定注浆孔网布置 注浆孔深度 并根据实际钻孔地质资料确定注浆方法和注浆参数 5 2 35 2 3 钻孔工艺 选用 XY 150 型地质钻机 钻孔孔径 130mm 91mm 硬质合金钻进 钻压 8 15KN 转速 300 800r min 水量 50 80L min 对于深厚覆盖层 特别是砂层 选用优质膨润土 采用 ZJ1000 型泥浆搅拌机拌制固壁泥浆 造浆配合比见表 5 2 3 表 5 2 3 膨润土造浆配合比 单位 kg 原料名称水膨润土纯碱加重剂 配合比 100 8 40 1 0 4试验确定 考虑到砂层深厚 为防止钻透溶洞后漏浆塌孔 岩石上部覆盖层选用 130mm 钻头钻进至基岩面内 0 5m 后 下设地质套管 套管壁厚 6mm 直径 110mm 每根套 管长度 2 5 3 0m 丝扣连接 坐入基岩后钻孔孔径改为 91mm 以提高功效 钻孔 时尽量采用长钻具控制孔斜 钻取岩芯 按取芯次序统一编号 芯样拍照并绘制钻 孔柱状图和进行岩芯描述 每回次钻取芯样的最大长度控制在 3m 以内 芯样注意与 设计地质图进行核对 5 2 45 2 4 注浆 注浆水泥选用普通硅酸盐水泥 强度等级不低于 P O 42 5 细度要求通过 80 方孔筛的筛余量不超过 5 灌浆用水符合 JGJ63 89 第 3 0 4 条规定 水温不超 m 过 40 灌浆用水玻璃溶液的模数一般以 2 4 3 为宜 浓度 30 45 波美度 在表层溶洞较大 地下水流速很大以及耗浆量很大的岩层中灌浆时 采用水泥 砂浆灌注 其优点有 浆液流动度较小 不易流失 结石强度高 粘结力强 耐久 性和抗渗性好 节约水泥 配置水泥砂浆时 浆液中水与水泥之比值 水 水泥 宜等于 1 或小于 1 否则在水泥浆中加入的砂很易沉淀 若采用较大的水灰比值 可掺加不超过 5 的膨润土 5 灌浆设备采用 3SNS 型灌浆泵 高速制浆搅拌机 立式双桶储浆搅拌机 灌浆方 法采用自下而上 按溶洞大小 是否充填 漏浆情况 分类后根据情况对需要处理 的溶洞进行灌筑 钻孔到溶洞底部后 在 110mm 套管内下设射浆管和排气管 排气 射浆管采 用 25mm 的 PPR 软管 每节长度 3 0m 热熔连接 排气管下设深度 根据溶洞大 小 深度确定 一般下设到溶洞口顶端 射浆管下设深度至所需灌注的溶洞孔的底 部 距溶洞底部 50cm 射浆管在下设前底管采用花管 管壁四周钻有 10mm 孔 以便于对下部地层进行灌浆施工 为了防止灌浆时把地质套管筑上 在下设完排气和射浆管后 在 110mm 套管 和 PPR 软管之间的空隙处填 10 20mm 碎石 填满后起出 110mm 套管 使孔内碎石 支撑孔壁 防止塌孔埋住灌浆管影响灌浆质量 5 35 3 埋设护筒埋设护筒 5 3 15 3 1 现场监理对桩位复核合格后 即可进行钢护筒的埋设 5 3 25 3 2 护筒采用 6 10mm 的钢板 护筒内径大于设计桩径 20 40cm 护筒埋置 深度符合下列规定 粘性土不小于 1m 砂类土不小于 2m 当表层土松软时将护筒埋 置到较坚硬密实的图层中至少 0 5m 岸滩上埋设护筒 在护筒四周回填粘土并分层 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 1m 护筒顶面高出地面 0 5m 5 3 3 钻孔时孔内水位高出护筒底面 0 5m 或地下水位以上 1 5 2 0m 5 3 4 护筒埋设好后 设置护桩并妥善保护 拉出十字线 以便监理现场检查 5 45 4 钻机就位钻机就位 钢护筒埋设完成后 将冲击钻机移至桩位 用粗钢管做机座 钻机底座用倒链 滑车交叉对称拉紧 防止地面塌陷造成钻机倾覆 钻头在护筒中心偏差不得大于 50mm 5 55 5 泥浆制备泥浆制备 5 5 15 5 1 入孔泥浆的比重为 1 1 1 3 孔底泥浆比重 砂粘土不宜大于 1 3 圆 砾土不宜大于 1 4 岩石不宜大于 1 2 5 5 25 5 2 粘度入孔粘度一般地层 砂质粘土及粘质砂土 容许承载力在 1 0kg 以 上的底层 为 16 22s 松散易塌地层为 19 28s 5 5 35 5 3 含砂率 泥浆含砂率是泥浆内所含砂占粘土颗粒的体积百分比 含砂率 大 会降低粘度 增加沉淀 磨损钻具 新制泥浆的含砂率不宜大于 4 5 5 45 5 4 胶体率 泥浆的胶体率是指泥浆静止后 其中呈悬浮状态的粘土颗粒与 水分离的程度 胶体率高 则粘土颗粒不易沉淀 悬浮钻渣的能力高 否则反之 泥浆胶体率不小于 95 5 5 55 5 5 pH 值 泥浆的 pH 值是衡量泥浆酸碱度的 pH 值过小 失水量会急剧上 升 pH 值过大 泥浆滤液将渗透到孔壁的粘土中使孔壁表面软化 粘土颗粒之间的 6 凝聚力减弱 造成裂解而使孔壁坍塌 pH 值应大于 6 5 一般以 8 10 为适当 pH 值偏小时 可根据试验在泥浆中投放适量的 NaOH 或 Na2CO3 5 65 6 覆盖层中钻进覆盖层中钻进 5 5 15 5 1 开始钻进时 进尺应适当控制 在护筒刃脚处 应短冲程钻进 使刃脚 处有坚固的泥皮护壁 待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度 钻进 如护筒外侧土质松软或为砂层发现漏浆时 可提起钻锥 向孔中倒入粘土 再放下钻锥冲击 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙 稳住泥浆继续钻进 在砂类土或松软涂层钻进时 易塌孔 宜选用平底十字锥 控制进尺 低冲程 稠泥浆钻进 地层良好时 可选用管式钻头钻进 钻头直径大于跟进钢护筒直径 5cm 5 5 25 5 2 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 5 5 35 5 3 每钻进 2m 或地层变化处 在泥浆槽中捞取钻渣样品 装入定制的小塑料 袋并拍照记录 以便设计核查 钻进过程中 及时排除钻渣并置换泥浆 钻进过程 中注意土层的变化 在土岩交界处均应捞取渣样 判明土层并记入钻孔记录表以便 与地质剖面图核对 5 5 45 5 4 钻进过程中 应随时检查孔位中心 主要办法是将钻头自然垂吊于孔中 用护桩拉十字线将孔位中心恢复 用钢尺测量十字线中心与钻头钢丝绳之间的偏差 发现超出 50mm 时 及时分析原因进行纠偏 5 5 55 5 5 入岩 1m 后 停止钻进 准备钢护筒跟进 5 65 6 钢护筒跟进钢护筒跟进 钢护筒采用整张钢板卷制 出厂前宜每四节连成整体 一是可以控制钢护筒下 设时的垂直度 二是减少施工现场的焊接工作量 缩短施工时间 但是占用起重设 备多 也可以采用冲击钻机起吊钢护筒 逐节下设安装 钢护筒安装时 要确保节与节之间焊接牢固 遇到意外情况造成钢护筒偏斜 挤扁的情况下 拔护筒的时候防止护筒被拔断 造成后期难以处理 钢护筒下设至基岩面内 1m 后 抛投 4 6 袋袋装水泥 用冲锤轻轻将水泥捣散 起到固定护筒底部的作用 防止孔壁坍塌 待水泥终凝后 采用设计孔径继续钻进 采用护筒跟进工艺很大程度上可降低塌孔风险 提高成孔效 5 75 7 基岩内钻进基岩内钻进 5 7 15 7 1 钢护筒下设完成后 换设计桩径的十字锥进行基岩内的钻进 5 7 25 7 2 钻至离溶洞顶部1 米左右时 准备足够的小片石 粒径为10 20cm 和 粘土 粘土要做成泥球 15 20cm 大小 对于半充填和无充填物的溶洞要组织足 够的水源 7 5 7 35 7 3 钻至离溶洞顶部1 米左右时 在1 1 5m 范围内变换冲程 采用不大于 0 6m小冲程逐渐将洞顶击穿 防止卡钻 掉钻事故 5 7 45 7 4 对于空溶洞或半充填的溶洞 在击穿洞顶之前 应有专人密切注意护筒 内泥浆面的变化 一旦泥浆面下降 应迅速补水 然后根据溶洞的大小按1 1 的比 例回填粘土和片石 进行冲砸堵漏 只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻 进 如此反复使钻孔顺利穿越溶洞 5 7 55 7 5 对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥的溶洞 进入溶洞后也应向孔内 投入粘土 片石混合物 比例1 1 冲砸固壁 5 7 65 7 6 钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况 以便判断是否歪钻 若歪钻应 按1 1 1 1 的比例回填粘土和片石至溶洞顶板0 5米以上 重新冲砸 5 85 8 检孔检孔 5 8 1 钻孔完成后 采用检孔器进行孔径 孔深 孔型 倾斜度的检测 检孔 器的采用钢筋制作 外径与设计桩径相同 长度不小于设计桩径的2倍 要求成孔孔 径不得小于设计孔径 深度不小于设计深度 倾斜度不大于1 5 8 2 倾斜度检测采用吊车吊放检孔器进行 用吊车下放检孔器到孔底 利用 万能坡度尺测量钢丝绳的倾斜度即可 5 95 9 清孔清孔 5 9 15 9 1 换浆法 1 采用乌卡斯冲击钻钻进 达到设计深度后 利用掏渣筒尽量将底部钻渣捞 净 然后下放冲浆管 采用手动式冲击钻 先抽出冲浆管 提起钻头 然后下设冲 浆管 冲浆管距离孔底10cm 20cm 并保持泥浆正常循环 以中速将相对密度 1 03 1 10的较纯泥浆压入 把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出 使清孔后泥浆的 含砂率降到2 以下 粘度为17s 20s 相对密度为1 03 1 10 且孔底沉淀厚度不 大于设计规定的量值时 即可终止清孔 2 岩溶地区桩基较长 覆盖层为砂层时 采用换浆法清孔时间较长 对于 60m以上的长桩 清孔时间达到48小时 比较浪费时间 3 本法不需另加机具 且孔内仍为泥浆护壁 不易坍孔 缺点是清孔不彻底 混凝土质量较难保证 如灌注前孔底沉定层厚度超出规范要求时 也需进行二次清 孔 5 9 25 9 2 气举反循环 1 清孔设备主要为型泥浆净化装置和空气压缩机 泥浆净化装置可采用ZX 200型 处理能力为200m3 h 总功率48KW 空气压缩机选用6m3 min即可 吸浆管直 径为114mm的钢管 法兰连接 送风管为高压胶管 直径为38mm 2 钻孔完成后 先用捞渣筒抽掏井孔至无大的渣块 然后下设吸浆管和送风 管 送风管距吸浆管管底1 5m左右 下设完毕后 送风管和空压机连接 吸浆管和 振动筛连接 连接完毕后 开动空压机送风 使吸浆管内形成负压 泥浆连同空气 随吸浆管一起上升 泥浆被输送到泥浆净化器进行净化除砂 8 3 由于孔内开始净化时 浆内含砂量较大 容易发生堵管 吸浆管不要一次 下到孔底 而应根据上浆量和除渣量灵活控制 4 为方便施工 空压机可在现场合适位置固定不动 沿线铺设 32mm的镀锌 管作为送气管道 每隔一段留一个阀门 ZX 200型泥浆净化器质量较大 为便于转 移 在净化器底座上用导轨焊一耙犁便于装载机拖动 5 9 35 9 3 二次清孔二次清孔 第一次清孔结束后 报请监理检验 监理同意后进行钢筋笼吊装 导管安装 安装结束后 现场作业工班 技术人员 质检人员先进行泥浆指标 沉渣厚度的自 检 泥浆各项指标如符合规定 且沉渣厚度符合要求 由质检人员负责向监理工程 师报检 监理工程师检查合格后 即可转入下道工序施工 如果不符合上述程序和 检测指标 需进行二次清孔 二次清孔利用导管进行 在导管顶部加装弯头 连接 送浆管 采用换浆法清孔 各项指标符合要求后 重新履行各项程序 直至符合要 求为止 5 105 10 成孔过程中有关问题的处理成孔过程中有关问题的处理 5 10 15 10 1 钻机就位 为最大限度减少因坍孔而导致钻机跟随下陷 可在钻机滚筒下垂直于滚筒的方 向铺设2 3对钢梁 钢梁下再垫上木板 木方等 以扩大受力面积 5 10 25 10 2 岩面倾斜 当冲击钻击穿溶洞顶板穿过溶洞到达溶洞底部后 如岩面倾斜 则容易造成斜 孔 卡锤等现象 此时可采用回填片石的方法 保持冲锤作业面强度均匀 减少斜 孔 卡锤的机率 5 10 35 10 3 击穿溶洞 对照地质资料 当冲至离溶洞顶1m左右时 对卡扣及钢丝绳进行一次仔细检查 并适当加大泥浆比重及稠度 采用小冲程进尺 绷紧钢丝绳 轻锤慢打 逐渐将顶 板击穿 以预防冲锤击穿顶板后跌入溶洞中 同时在击穿过程中安排专人密切观察 孔内泥浆面的变化 击穿溶洞顶板后 要用冲锤将溶洞顶板处的桩孔修理圆滑 以防卡锤头及钢筋 笼 溶岩水一般呈酸性 一旦混入泥浆中 会使泥浆发生沉淀 这时可向泥浆中加 入小苏打进行中和 5 10 45 10 4 漏浆 钻进过程中 一旦发生漏浆 马上提出冲锤 并向孔内补充泥浆 抛填粘土片 石 尽量保持孔内水头稳定 之后用冲锤轻打 挤压填充料堵塞漏浆通道 如此反 复抛填并挤压 直至不再漏浆为止 5 10 55 10 5 偏孔 斜孔的修复 当遇上岩面倾斜或桩位半岩半虚时 就很容易出现斜孔 偏孔甚至无法钻进的 9 情况 必须及时修孔 可回填片石及粘土 填塞下陷部位或悬空处 使冲锤作业面 强度均匀 换上新的锤牙并采用低打紧击的方法慢慢钻进 直至整个冲锤工作面进 入匀质岩面 5 10 65 10 6 卡锤 埋锤 掉锤的处理 卡锤的主要原因 孔内出现梅花孔 探头石 上层溶洞石块掉落 钢护筒偏斜 补焊锤头尺寸不统一 击穿溶洞后锤头倾斜等 卡锤后不宜强提 以免发生坍孔埋 锤严重事故 可用加重杆冲击松动 如因溶洞顶板梅花孔卡钻 则可松一下钢丝绳 使钻锥传动一个角度有可能提出 如无法提出 可采用少量炸药将溶洞顶板不规则 岩石爆除 在打捞过程中要继续搅拌泥浆 以防止沉淀埋锤 埋锤 通常是由于较大的坍孔造成 或突然停电 锤头无法及时提出 沉淀过 深所致 发生埋锤后 如无法上提 可采用比桩径小10 20cm的套筒钻头 松动钻 头周围的泥沙后将钻头提出 掉锤 岩溶发育地区掉锤主要是由于在击穿溶洞时冲程过大所致 吊环 吊绳 断裂也是掉锤的主要原因 发生掉锤后可采用打捞钩下放至掉锤位置 旋转吊绳 勾住打捞点 慢慢松动后上提 处理过程中 保证泥浆循环 防止埋锤 5 10 75 10 7 终孔前的处理 接近终孔时 为避免冲锤的冲击力破坏桩尖处持力岩层 应采用小冲程低锤紧 击 6 6 进度控制进度控制 6 16 1 工效分析工效分析 岩溶区域的桥梁施工 选择手扶式冲击钻钻孔较好 此种钻机操作简单 待溶 洞被击穿后发生漏浆 可迅速提起锤头 减少埋钻 卡钻等事故的发生 手扶式冲击钻每昼夜 即 24 小时 冲击土层约 4 5m 强度小于 1500Kkpa 的 岩层约 1 3m 强度大于 1500Kkpa 的岩层约 0 3 1m 对于厚度 30 50m 的覆盖层 下设钢护筒一般需要 2 3 天的时间 对于串珠状溶洞 每一层溶洞均需反复充填复打 直至不漏浆后才能继续钻进 成孔效率低 成孔时间较长 6 26 2 资源配置要求资源配置要求 由于岩溶地区桥梁桩基施工极其困难 为了保证施工工期 确保桩基质量 桩 基施工过程中人员 机械设备都必须满足确保工程工期的需要 根据岩溶发育的情 况不同 一般按照墩台布设钻机的多少 配备其它机械 6 2 16 2 1 岩溶发育强烈地段 钻机应按照墩台桩基钻孔桩的多少来布设 一般为墩台桩基钻孔桩的 1 4 1 3 如墩台桩基钻孔桩为 12 根 所需的钻机为 3 4 台 钻孔桩钻进过程中 按 24 小时配备人员 机械如下 每 10 台钻机需要现场负责人 1 人 技术员 4 人 质检员 2 人 钻机操作手 60 人 挖机 装载机 吊车操作手各 2 人 焊工 5 人 挖 机 装载机 吊车各一台 电焊机 10 台 10 6 2 26 2 2 岩溶中等发育地段 钻机一般按照墩台桩基钻孔桩的 1 4 来配备 工期紧张 根据现场情况 加大 临时征地可配备至 1 3 人员机械按照 16 台钻机 2 班配置为 现场负责人 1 人 技 术员 4 人 质检员 2 人 钻机操作手 60 人 挖机 装载机 吊车操作手各 2 人 焊 工 8 人 挖机 装载机 吊车各一台 电焊机 16 台 各机械与人员可交叉使用 岩溶发育强烈 溶洞较大地区 机械工作区域尽量 小 6 36 3 进度控制要点进度控制要点 6 3 16 3 1 根据岩溶地区桩基施工特点 统筹规划 投入足够的机械设备和人员 并保证人员机械 24 小时工作 6 3 26 3 2 为防止前期经验不足导致成孔事故的频繁发生 开工伊始 根据设计院 提供的地质资料 宜选择岩溶中等以下发育程度的桩基先进行施工 取得经验后 进行强烈发育地段桩基施工 6 3 36 3 3 钢护筒尽量在未下设前 两节或三节满焊好后用吊车下设 可大大节约 下设钢护筒的时间 6 3 46 3 4 同一墩台两台以上钻机同时作业 如发生串孔 立即用粘土和片石回填 其中较浅的钻孔至地面 保证另外一根钻孔桩顺利成孔 6 3 56 3 5 同墩台有一根钻孔桩接近成孔时 至浇筑完毕期间 其余钻机马上停止 钻进 确保其成孔 以防发生窜孔 加大此墩台施工难度 6 3 66 3 6 同墩台漏浆极其严重 且时常串孔 可用低标号混凝土将其中较浅的钻 孔回填至溶洞顶约 1m 待混凝土初凝后开始冲击 6 3 76 3 7 清孔采用气举发循环清孔 加快清孔速度 7 7 成本控制成本控制 7 17 1 成本影响因素分析成本影响因素分析 7 1 17 1 1 岩溶处理过程中 孔壁坍塌 地面塌陷 卡钻 埋钻 掉钻等现象频繁 发生 加大了成孔难度和处理成本 7 1 27 1 2 岩溶发育地区桩基施工 发生事故的几率较高 施工管理人员 班组人 员的认识程度不够 管理不到位 不精细 不及时 将极大的浪费资源 耽误时间 造成工程成本的加大 7 1 37 1 3 机械配备配置应尽量合理 如回填设备 吊装设备 清孔设备 泥浆运 输设备等 如配置不合理 将造成钻机成孔后等待 造成窝工现象 发生漏浆时如 处理设备不能及时到位 容易造成塌孔事故 7 1 47 1 4 岩溶发育地段桩基成孔 由于采用钢护筒跟进和片石粘土回填复打工艺 混凝土充盈系数加大 混凝土浪费严重 7 1 47 1 4 岩溶桩基施工 耗费泥浆量大 产生的泥浆量达到设计混凝土量的 5 倍 以上 其运输及安全环保处理费用较大 11 7 27 2 成本控制要点成本控制要点 7 2 17 2 1 对施工管理人员 班组人员要进行逐桩交底 提交详细的地质资料及逐 桩施工方案 明确各项管理 技术 安全措施 让参与施工的所有人员都能心中有 数 防患于未然 7 2 27 2 2 建立完善的奖罚机制 保证管理人员和机械设备操作人员的服务到位 对于特殊重难点桩基 限定合理工期 对于按时完成的 给予重奖 7 2 37 2 3 加强工艺过程控制 尽量避免各种钻孔事故的频繁发生 7 2 47 2 4 加强现场各种孔故一手资料的收集和签证工作 为后续索赔提供依据 注浆加固 钢护筒跟进 抛片石粘土要及时通知建立确认工程量 留好影像资料 并按照建设单位的要求做好统计上报工作 8 8 质量控制及检验质量控制及检验 8 18 1 质量控制要点与具体要求质量控制要点与具体要求 8 1 18 1 1 采取隔孔施工程序 冲击成孔必须遵循隔孔施工程序 特别是两台或两台以上钻机在一个墩台上同 时作业 由于互相振动干扰 表层覆盖层钻进时 容易造成钢护筒尚未跟进的情况 砂层液化坍塌 钻进至溶洞后 避免在同一层溶洞施工 容易造成干扰 甚至埋锤 现象的发生 接近成孔时 其它钻机要暂停施工 防止孔故发生 8 1 28 1 2 确保桩身成孔垂直精度 这是灌注桩顺利施工的一个重要条件 否则钢筋笼和导管将无法沉放 为了保 证成孔垂直精度满足设计要求 应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固 经常校核钻 架及钢护筒的中心位置 也可以通过钢丝绳判断成孔的垂直度 成孔后采用探笼测 试垂直度和圆度 8 1 38 1 3 确保桩位 桩顶标高和成孔深度 在护筒定位后及时复核护筒的位置 严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大 于 50mm 并认真检查回填土是否密实 以防钻孔过程中发生漏浆的现象 为有效地防止塌孔 桩孔偏斜等现象 除了注意钢丝绳的偏移量外 应根据不 同土层情况对比地质资料 随时调整钻进速度 并描绘出钻进成孔时间曲线 钻头 直径的大小将直接影响孔径的大小 在施工过程中要经常复核钻头直径 如发现其 磨损超过 10mm 就要及时调换钻头 8 1 48 1 4 清孔 由于深厚覆盖层地区岩溶桩基长度普遍较长 对于 60m 以上的长桩 应采用气 举反循环清孔 8 1 58 1 5 混凝土灌注 溶洞内均采用片石粘土造壁 灌注混凝土后 由于压力增大 有可能击穿溶洞 护壁 造成混凝土流失 导料管底部脱空后 造成断桩 因此在灌注过程当中 要 密切注意泥浆面的变化 出现情况及时提拔导料管 拔出钢筋笼 重新冲击成孔 12 钢筋笼难以拔除的 可派潜水员割除钢筋笼 8 28 2 桥梁钻孔桩检验标准桥梁钻孔桩检验标准 表 8 2 桥梁钻孔桩成孔检验标准 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 备注 1 测量放 样 桩位放样误差 要求中心位置 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 锤球 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 孔内水位高于护筒底 脚和地下水位 0 5m 以上 观察 挂 线 吊锤 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 浆比重控制在 1 25 1 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 检孔器检 查 全部见 证 7 清孔 泥浆比重 1 15 含砂率 2 粘 度 17 20s 沉渣厚度 柱桩 5cm 摩擦桩 20cm 泥浆指标 测试仪 见证检 测 9 9 安全控制安全控制 9 19 1 安全因素及要求安全因素及要求 9 1 19 1 1 安全交底 桩基开工前应对作业人员进行详细的安全技术交底 交底内 容应包括地质情况 溶洞位置 溶洞高度 具体操作技术等 9 1 29 1 2 钻机操作人员 必须持证上岗 熟悉操作规程 有操作经验 对工作认 真负责 能自觉遵守劳动纪律 严格执行各项规章制度 操作时不得穿拖鞋 9 1 39 1 3 钻机安装牢固 防止倾斜 钻机就位后 机身要用钢管或型钢垫平 塞 牢 桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧 9 1 49 1 4 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 13 保证孔内水位 冲击钻施工时 应对附近建筑物的安全检测 应在钻孔附近设置醒 目标志和围栏 以防人员掉入孔内 9 1 59 1 5 当冲击钻孔时 吊钻头的钢丝绳的松弛度应掌握适当 9 1 69 1 6 电动卷扬机在工作中 如遇停电或停机检查保养时 应将电源关闭 工 作停止后 应将电关闭 锁好开关 9 29 2 安全控制措施安全控制措施 9 2 19 2 1 注意安全用电 电线不能直接敷设在地面上 应采取架空措施 配电箱 加锁 9 2 29 2 2 每工班检查钻头 主绳 主绳与钻头连接 提梁 绳卡等 及时处理问 题 钢丝绳一个节距内断丝超过 1