钻孔灌注桩几个要点.doc

1、基本施工方案、方法与技术措施基本流程图测量放样护筒制作孔位放线埋设护筒钻机就位泥浆制作钻孔成孔检测清孔清孔检查钢筋试验导管制作下钢筋笼钢筋笼制作密封承压试验导管安装二次清孔砼配合比选定清孔检查砼拌合灌注水下砼钻机移位1.1施工准备 修筑便道：便道修建于桥梁路线的一侧，宽4.5米，设置错车道。有淤泥的地段先挖除，然后换填干土，上铺30cm厚泥结碎石，并用压路机压实。1.2施工放样对设计图所提供的各个桩位坐标进行校核，在确定无误的情况下，对各桩位进行放样工作。放样采用标定合格的全站仪。根据控制点和墩位中心点进行复测，再据此测出桩位中心，打入定位桩。桩位需测定三次，在埋设护筒前测量一次并做好十字交叉保护桩，在埋设护筒后复测一次，并做好桩位标志。然后用水准仪测量护筒顶标高、钻机平台标高，做好测量记录。在钻机开钻前进行第三次测量检查，检查钻机是否对准桩中心标志，并向监理报检，检查合格后方可开钻。1.3施工平台与护筒埋设1.3.1施工平台钻机就位前清除杂物、换除软土、夯打密实，平整场地，使钻机底座置于坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷造成钻机倾斜。1.3.2护筒埋设要求采用钢护筒,一般使用不小于12mm厚的钢板制作，其内径比桩径大2040cm左右。护筒中心轴线位于桩位中心，并严格保持护筒的竖直度，护筒顶端要高出原地面不少于0.3米，当穿越河道的时候应该高出地面1.52.0米；保证坚实、不漏水。顶节护筒上部留一个高30cm宽20cm的出浆口，并设吊环。底节护筒下部设刃角。护筒采用挖孔埋设或填筑埋设，保证护筒顶端高出地下水位1.52.0m，护筒底埋深：旱地桩粘性地层为1.5m，砂土为2m，并将护筒周围0.51m范围的土挖除,夯填粘土至护筒底0.5m以下,在水中且河床为软土，淤泥、砂土处，护筒底埋深应不小于3m，当软土、淤泥层较厚时，应尽可能埋入到不透水软土层内1.01.5m。1.3.3桩位对中桩位中心点的测量对中误差小于50mm,护筒外围3m安全范围内设置四个指示桩（护桩），以便施工过程中随时核对护筒及桩孔中心位置，施工过程中出现触动护桩时测量班进行复测,护桩采用混凝土加固，在钻孔施工过程中派专人负责保护，并每冲孔45米复核一次桩位。1.4泥浆的调制和使用技术要求根据地质情况，选用塑性指数大于25、小于0.005mm的颗粒含量大于50%的粘土制浆，对于地质不好的桩用膨润土造浆，以提高泥浆性能指标，防止坍孔；施工中经常检测泥浆的各项指标，并随时注意地质变化，及时调整，保证泥浆的各项指标符合规范要求。泥浆池位置距征地界线不小于1m，泥浆池的开挖尺寸根据具体情况而定浆池内的沉淀层可用封闭的翻斗车运至指定位置弃掉。泥浆池四周用围栏围好并放置标识牌。根据地层情况及时调整泥浆性能，其性能指标参照下表使用：施工时，按照本项目标准化管理制度规范化建设泥浆池，制浆池、储浆池和沉淀池应分开，用循环槽连接。泥浆性能指标钻孔方法地 层 情 况泥 浆 性 能 指 标泥浆比重粘 度含 砂 率胶 体 率（S）（%）（%）冲击钻孔杂填土、可塑性的粉质黏土、强风化泥质粉砂岩、强风化灰岩、中风化灰岩1.11.316224951.5钻孔施工1.5.1一般规定1、钻机就位前，会同监理工程师对施工前各项准备工作进行检查。2、钻孔时，根据设计资料绘制地质剖面图,每钻进2米取一次渣样。如果到达地层变化处，则立即捞取钻渣，如果在地层变化处取样结果和设计图纸不符，则改为0.5米取样一次，直到取到图纸所设计的渣样，并且记录好实际深度。捞取的渣样存放于指定的容器中保存，用于核查。钻孔深度达到强风化与中风化交界处时，捞取渣样，与图纸设计进行对比，并向监理工程师报检，确定入岩标高，以保证桩基的嵌岩深度。若渣样与图纸设计有出入，应及时与有关单位联系解决。3、钻孔作业分班连续进行,认真填写钻孔施工记录，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，不合要求时，及时调整,在地层变化处均捞取渣样，判明后记入记录表。泥浆才孔的顶部，中部、底部取样。1.5.2钻孔顺序结合桩位特点，为避免出现没有凝固的桩被钻机压坏、钻孔过程出现串孔等意外情况，同时开工桩基应错开一段距离，桩基砼浇筑完毕36小时后相邻桩位的桩基方能进行冲孔施工。1.5.3钻进注意事项1、待钻机就位准确后开始钻进,初始钻进时，先在孔内注水，加黏土，小冲程制浆，进尺适当控制，在护筒刃脚处小冲程、高频率反复冲砸，使刃脚处有坚实的泥浆护壁，钻至刃脚下1m后正常钻进。钻孔作业时，注意取渣样，编号保存。2、冲孔过程中严格控制和保持孔内水头稳定，并注意观察，发现情况及时处理，并如实填写钻孔原始记录。冲锤提起时检查钻头磨耗，钻头直径磨耗超过15mm时及时更换修补。更换新钻头前，现检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。3、在冲孔钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位2米左右,同时控制泥浆比重。冲击钻机使用实心钻头钻孔，孔底泥浆比重不宜过大，这样既能获得较高的钻进速度，又能作到不塌孔。在易塌地层中钻进时，泥浆可适当提高，并适当降低成孔速度，防止成孔进尺过快坍孔，必要时添加外加剂造浆，以确保孔壁稳定。4、冲孔过程中应适当转动锤头，防止形成梅花桩。定时检查桩孔倾斜度，超标时及时扫孔，桩孔倾斜严重时回填片石及粘土经过沉积密实后重新钻孔。5、钻进时如出现缩颈、斜孔、塌孔时，应立即回填碎石至成孔合格处0.51.0米以上，重新冲孔造壁，严禁用钻锤修孔，以防卡锤。若遇卡锤，应交替起落锤，切忌猛提硬拉，必要时用打捞设施及时打捞。1.5.4成孔检查1、在成孔后用检孔器和测绳对孔径、孔深进行检查；用钢丝绳吊钻头测其倾斜度，具体办法是在孔口沿孔直径方向设一标尺，标尺中点与桩孔中心吻合，量出钻机到标尺中点的距离H，将钻头慢慢放入孔底，待钢丝绳静止不动后，读得钢丝绳在标尺上得偏距e，根据e/H求得倾斜度，小于1者合格。检查合格后才可拆除钻头，并做好记录。2、达到设计标高自检合格后，上报监理工程师停钻，准备清孔 ,停止钻进时要边提钻，边向孔中灌注一定量的泥浆，保持孔内水头高度不变。2.5.5清 孔1、清孔目的：(1)减小沉淀层厚度使满足设计、规范要求；(2)减小孔壁泥皮厚度，保证孔壁对桩身有足够摩擦力;2、清孔要求(1)终孔经现场技术人员、监理工程师检查孔深、孔径、倾斜率合格后，立即清孔;(2)采用换浆法清孔，用手摸泥浆无23mm大的颗粒且其比重在规定指标内时为止;(3)并用泥浆检测三件套对孔内泥浆进行检测，孔内泥浆指标和沉淀厚度达到规定要求后，吊入钢筋骨架。灌注水下砼之前，进行第二次清孔，检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，符合要求后方可灌注水下砼;(4)允许沉渣厚度：小于50mm;3、清孔时应注意事项 (1)清孔后从孔底、孔中间分别提出泥浆试样，进行性能指标试验;(2)不得用加深钻孔深度的方式代替清孔;4、清孔后泥浆的指标;成孔后，停止进尺，保持泥浆正常循环，以中速将相对密度为1.05的纯泥浆压入,清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，黏度为17S20Pa.S，相对密度1.031.1，且孔底沉淀厚度不大于设计规定50mm,清孔后灌注水下混凝土之前，泥浆性能指标等试验检测项目须由项目部派试验工程师专人检测，合格后向监理工程师进行报检，报检合格后才可灌注水下混凝土。5、沉淀厚度的检测方法(1)沉淀厚度的测算基准面沉淀厚度从钻头底部所到达的孔底平面算起。(2)检测方法将测锤慢慢地沉入孔内,凭手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉淀土厚度,测量沉淀时的测点和孔深时的测点保持同一位置，测点五个，取平均值，施测由施工技术人员和现场监理共同（分别）进行，互相验证，防止误判。6、钻渣废浆的处理钻渣排放到泥浆池中，用泥浆运输车外运排放，严禁随意排放泥浆。1.6制作、安装钢筋骨架1.6.1钢筋笼加工钢筋笼在加工场集中加工，用钢筋笼自动成型机一次成型。根据钢筋骨架设计长度的不同，钢筋笼分节制作与安装，根据便道条件，每一节钢筋笼长一般不大于15m，最长不得超过20m，以免运输、吊装时变形。钢筋接头采用双面搭接焊，且保证相邻两接头间距大于35d且大于65cm。接头在构件同一平面内不得大于50。有关要求：1、钢筋焊工上岗必须是经考核准许的人员，焊条采用502电焊条；2、为保证桩基保护层厚度，按图纸设计要求布置定位钢筋（耳环），每隔2米设一组，每组4根均匀设于桩基加强箍筋周围，另在钢筋笼周边安放圆形保护层垫块，以确保钢筋笼的保护层尺寸。3、将制作好的钢筋笼存放于钢筋厂指定位置，存放时骨架底部垫上方木或其它物品，以免粘上泥土。每节骨架的各阶段按次序排好，便于使用时按顺序装车运至桩位处，在骨架的每个阶段上挂上标志牌，标明墩号、桩号、节号等。1.6.2骨架安装1、为防止加工好的钢筋笼在运输过程中变形或损坏，利用吊车起吊，按编号装于自行加工的平板运输车上运至桩位处。2、钢筋笼安装时为保证不变形，采用两点起吊，25T吊车大钩在距两端3m位置处水平吊起，然后小钩吊起钢筋笼的起吊端，使钢筋笼吊起。吊装时顶部及底部起吊时必须辅以方木或型钢，以免单根钢筋受力，使其变形。此时解除25T吊车大钩起吊点，检查钢筋骨架是否顺直，如有弯曲应调直。3、骨架入口后，设专人离远处观察钢筋笼的竖直度，指挥将其扶正徐徐下放，下放过程中应有专人扶住钢筋笼并适当调整方向，严禁碰撞孔壁。骨架下降到最后一道加强箍筋时，用2根型钢穿过加强箍筋的下方，使骨架位于统一竖直线上，进行连接。4、钢筋笼焊接采用单面搭接焊或帮条焊，焊接长度不小于10倍的钢筋直径，焊缝表面无砂眼、焊渣，钢筋表面及根部无灼烧现象。连接过程中要严格控制焊接质量及焊缝长度。连接结束后稍提起钢筋骨架抽取临时支托，将骨架徐徐下放，如此循环，直到设计标高位置。5、为防止钢筋笼在施工过程中坠落，其焊接时固定钢筋笼的箍筋一定要焊接牢固，吊车的钢丝绳及吊环施工前一定要认真检查。6、在安放骨架前合理组织好劳动力、相应的焊接工具，焊机不少于2台，并保证其性能良好，力求在最短的时间内将其完成。7、钢筋顶部定位方法：根据现场测量的护筒顶标高计算钢筋笼顶的设计标高。钢筋笼最后一节按计算设计标高就位后焊接定位钢筋，其具体形状为闭合的弯钩形，下部焊接与N1主筋上，灌注完砼后即切除定位钢筋。1.6.3钢筋笼安装注意事项1、起吊时严防变形，不得由任一端在地面拖行。2、对接时保持上端钢筋竖直，采用铁扁担吊装。3、钢筋焊接需对称施焊，防止焊接变形，形成钢筋笼折角。4、对接口全部焊完并检查合格,待焊口基本冷却后，钢筋笼方可下落，防止高温焊口钢筋遇水产生冷淬。5、骨架最上端定位，由测定的孔口标高来计算定位筋长度，并反复核对无误后再焊接定位筋。然后在定位筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两个平行的槽钢；在钢筋笼四周对称放两根导向钢管，底部卡于钢筋笼加强箍筋，上部焊接到槽钢上，通过压于钻机下的槽钢控制钢筋笼上浮。吊装钢筋笼时，找出钢筋笼中心，利用“浮瓶法”准确定位。6、根据桩基检测方法，做好声测管的安装。声测管的埋设数量及长度应满足图纸要求，下端用钢板封底焊牢，不可露水，浇筑混凝土前，将其灌满水，上口用塞子堵死。同一截面等距布置，定位准确。1.7导管安装1、导管采用丝扣导管，具有以下优点：每节长2.5m，底节长3.5m，料斗底节长为0.51m，具有密封好、不易漏水、漏浆、接管时间短、桩中心线处砼不易出蜂窝的优点,可抖管，有利于保证桩中心处混凝土的灌注质量。2、料斗料斗要有足够容积,满足首批灌注砼方量的要求。正常灌注时，换用容量较小的漏斗，有利于灌注时的操作。3、隔水塞（缓降器）导管内上口处必须配置隔水塞，否则不得开灌砼,用篮球或排球胆，其直径可比导管内径小1cm,受砼挤压后球胆可变形挤往导管内壁，并可向下滑行，排挤管中的泥浆。4、钢筋笼就位经检查合格后，立即下导管，导管底部离孔底0.4m。储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求（不小于1米），首批砼方量要通过计算确定。 5、导管质量：要求管身圆顺，不得破损或凹陷。6、导管吊装前进行试拼，接口连接要牢固严密，并作水密性试验，同时检查拼装的垂直情况。根据桩孔的总长确定导管的拼装长度。吊装时，导管位于孔口中央，在灌注砼之前进行升降试验。导管安装时，应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，导管可用卡具吊在孔口上，底部距桩底的距离应符合规范要求。1.8二次清孔钢筋笼就位、导管下设后要立即进行二次请孔，检查泥浆指标,直至达到规范要求。二次清孔后的泥浆的一般来说相对密度为1.031.1，含砂率为2%以下，黏度为17S20Pa.S，胶体率大于98%，且孔底沉淀厚度小于50mm。1.9灌注水下砼1、首批灌注砼的数量应满足导管首次埋置深度(1.0m)和填充导管底部需要，所需砼数量可参考如下公式计算：V=D2/4(H1+H2)+ d2/4h1V=d2h1/4+D2Hc/4=3.14（0.25）217.54+3.14(1.8) 21.54=4.7m3考虑扩孔系数1.1，实际首批灌注砼数量V11.1V1.15.65.2m3 式中:V-灌注首批砼所需数量(m3)D-桩孔直径(m)H1-桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m H2-导管初次埋置深度(m)d-导管内径(m)h1-桩孔内砼达到埋置深度H2时,导管外泥浆与导管内砼压力平衡时的泥浆高度(m)。2、浇筑混凝土过程中注意事项：(1)灌注水下砼的搅拌机能力，能保证在首盘混凝土初凝前灌注完毕。(2)拌制好的砼采用砼罐车运至灌注地点时，灌注前检查其和易性、含气量、泌水率、入模温度和坍落度，若不符合相关规定，进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。(3)成孔及钢筋笼安装后的各项指标检查合格，经监理工程师认可后立即开始灌注砼，砼灌注应连续进行，不得中断。(4)砼采用钢导管灌注，导管内径为250mm。首批灌注砼的数量能满足导管初次埋置深度大于1.0m。在整个灌注砼的时间内，导管埋深为26m，以防止泥浆及水冲入管内。经常测量孔内砼面层的高程，及时调整导管埋深，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。(5)灌注砼时，溢出的泥浆引流至泥浆沉淀池中，以防止污染环境或堵塞河道和交通。(6)砼灌注完毕，护筒应在砼初凝前拔出。(7)灌注的桩顶标高比设计高出1.0m左右，以保证砼强度。(8)砼灌注过程中，若发生故障及时查明原因，并提出补救措施，报请监理工程师经研究后，进行处理。(9)在钻孔、清孔及水下混凝土灌注等工序的施工过程中，施工队质检员必须全过程旁站,万一发生异常情况，现场技术人员、监理工程师及时组织工人进行处理；项目架子队桥梁工程师全过程旁站并且详细记录灌注过程中的的具体细节、具体情况，并把每根桩的原始记录资料整理好以备查找。(10)灌注砼时，要保持孔内水头，防止出现坍孔；当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌注，禁止在导管内形成高压气囊。 (11)在灌注将近结束时，核对混凝土的灌入方量，确定所测混凝土的灌注高度是否正确。3、孔深及砼面深度测量(1)测量方法：采用二点或三点测量法（至少两人分别测），测深取平均值作为计算深度，以防误测、误判,测点位置尽量靠边，不得以锥面深度作为孔深。(2)测绳：不得使用断绳，不得用长度标注不清（磨损）的测绳,终孔及清孔检测时测绳的测长必须以钢尺复量值为准。(3)测锤：用短钢筋焊成圆锥形的测锤，重4kg以上，防止误判孔底及砼面深度。4、终浇时段注意以下几点：(1)提高漏斗高度，保证有足够的压力，确保桩头段砼密实。(2)以长竹竿或粗钢筋插试比较，防止错将浮渣面当作砼面。2、施工重点、难点、关键部位和出现问题的解决措施1.1钢筋笼上浮钢筋笼上浮会造成桩体配筋结构错位，降低了桩体底部的抗剪能力。并且高出的钢筋在系梁施工的钢筋分布过程会造成钢筋组成紊乱。加大了柱体钢筋绑扎的难度。预防措施首先，应该要及时准确量取推算导管的埋深，尤其是对于初始灌注的、桩径比较大、桩长比较短的桩基。一定保证导管埋深不超过6米。其次，灌注前一定要保证泥浆比重不能太大，降低钢筋笼上浮的浮力。再次，钢筋笼下放之前一定要焊接好吊筋，保证吊筋的刚性，一旦发现吊筋高出护筒说明钢筋笼有上浮的现象。应该立刻采取有效措施。解决办法无论如何，要立刻停止灌注混凝土。对于通过吊筋上浮发现的钢筋笼上浮往往是比较轻微的。且混凝土活性比较强，故可以采用绑扎焊接重物将钢筋笼下压。以求达到钢筋笼原来的位置。对于上浮较大的情况，如果下压没有显著的效果，则立刻采取果断措施，迅速的将导管和钢筋笼拔出，使用循环钻清孔，冲击钻钻头作配合。重新浇筑混凝土。2.2 孔口坍孔坍孔的现象：在冲孔过程中若发现孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻头提起困难等,应怀疑是塌孔。若在砼灌注中，原停留在孔内的测深锤不能上拔，测得的孔深与原孔深相差较大，可证实属塌孔。原因：护筒埋置过浅或回填粘土夯实不彻底；开钻阶段泥浆不浓，钻进过快，致使护筒刃脚下钻孔护壁不牢；孔口排水不畅，致使土层长期处于饱和状态，或钻机安放不当，孔口压力太大后外力碰撞致使护筒松动等。 处理措施：及时回填粘土，加固护筒后继续钻孔；当护筒有偏斜移位时，则拆除护筒，填死钻孔，待沉淀密实重新埋设护筒再钻；若孔口坍塌严重，可安装加长钢护筒至未坍塌处1米以下。2.3孔内坍塌坍孔的原因：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。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。在松软的砂层中冲孔进尺太快，没有形成良好的护壁。清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。入、提钻头或吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。循环泵泵量过大，致使水流冲刷护壁泥皮等。预防和处理：在松散粉砂土或流砂中钻进时，控制进尺速度，选用较大相对密度和粘度的泥浆。发生孔口坍塌时，立即拆除护筒并回填钻孔。发生孔内坍塌，判明坍塌位置，待粘质土沉积密实后再行钻进。吊入钢筋骨架时对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。2.4钻孔偏斜偏斜原因：钻孔过程中遇到较大的孤石或探头石。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。软硬地层分界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，容易使钻头偏斜。预防和处理：安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘同护筒中心二者在一条竖直线上，并经常检查校正。由于起重滑轮缘转动时上部摆动较大。在钻架上增设导向架，使其沿导向架对中钻进。在有倾斜的软、硬地层交界处钻进时，减缓钻进速度。2.5.糊钻和埋钻原因：粘土层中钻进的进尺过快，钻渣加大，循环液泵量不够，未及时进行钻渣清理，泥浆比重过大。处理方法：控制进尺，减慢钻进速度，及时进行钻渣清理，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量。2.6 缩孔原因：塑性土遇水膨胀使孔径缩小，或钻头严重磨耗使孔径变小。处理措施：在塑性易缩径地层（如粘土层等），采用直径较设计桩径