某大桥冲击钻孔灌注桩技术交底.doc

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仅限学习使用林场大桥冲击钻孔灌注桩技术交底编号:时间：2018年8月20日工程名称：沪昆客专线HKJX-7标里程：DK722+830.252设计文件图号：杭长客专施图桥）-HCJX-12施工部位：林场大桥钻孔桩技术交底内容：林场大桥冲击钻孔桩技术交底1、施工工艺：1.1工艺流程1.2钻孔前准备工作1）场地准备：钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。其中5#-11桩基有浅埋岩溶地层，要先进行溶洞加固后方可进行钻孔作业2）泥浆制备及泥浆池开挖选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。新制泥浆性能指标应满足以下要求：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。正常施工阶段泥浆循环分离系统应每2个墩台）设置一个，但本桥由于地形较为复杂，且除2#、3#墩之外，其余均在半山坡较为陡峭的地方，泥浆池每个墩台）设置一个。泥浆采用造浆粘土。每个泥浆制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池一个、沉淀池一个组成。泥浆池四周及导流槽沟槽宜固化处理，且高出原地面20cm，避免地表水进入泥浆池及泥浆溢出。泥浆池的深度为2-2.5m泥浆循环系统平面布置见下图所示：3）导管的选择导管直径的选择导管直径表导管直径mm）通过砼数量m3/h）桩径导管壁厚(mm导管直径200mm250mm钢板卷制无缝钢管3038导管制作应力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致，偏差不大于2mm。导管上下法兰应与导管轴线垂直。为保持法兰位置正确和防止焊接时变形，焊制可在特制的胎具上进行。4）安装护筒及钻机就位护筒内径比桩径大约2030cm，护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。其中3#桩基表层土松软，应将将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。护筒埋设后要通知技术人员对护筒顶面的平面位置，竖直度进行复核检查，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%）检查无误时方可进行下道工序施工.5）漏斗和储料斗的选择导管顶部应设置漏斗，其上设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，不致影响导管内砼柱的灌注高度。本桥钻孔桩桩顶均低于钻孔中水面，漏斗底口应比水面至少高出4m6m。漏斗用5mm6mm厚的钢板制成类似于圆锥形或棱锥形。在距漏斗上口约15cm处的外面两侧，对称的各焊吊环一个。圆锥形漏斗上口直径一般为800mm1000mm，高为900mm1200mm。棱锥形漏斗一般为1000mm1000mm900mm。插入导管的一段长度，不论圆锥或棱锥均为150mm。上述漏斗的容量约为0.5m30.7m3，能够满足本桥1.0m与1.25m桩径的桩基初次埋置深度的需要。为了增加圆锥漏斗的刚度,沿漏斗上口周边外侧焊直径14mm16mm的钢筋。棱锥形漏斗则沿斗口周边外侧焊30mm30mm角钢加强。在漏斗下孔口以下两节导管间安设阀门。储料斗的作用是储放灌注首批砼必需的储量，和将远运来的可能离析了的砼倒入其中，再拌匀后经溜槽送入漏斗。1.3冲击钻孔施工 根据单桩交底中的地质柱状图交底选择成孔方案1.3.1无溶洞桩基施工要求采用整套冲击钻机设备，避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,桩位应当错开施工，不得连续施工相邻孔位的桩基。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发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，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。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。用钻机正常钻进时，应注意以下事项：a.冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中宜采用高冲程35m ，在任何情况下，最大冲程不宜超过6m。在通过粘土、松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中、低冲程12m。在通过高液限粘土时，宜采用中冲程。在流砂和淤泥层，应及时投入粘土和小片石，应用小冲程冲进，必要时反复冲砸。b.如通过软硬不均或岩石面倾斜较大的岩层时，需向孔内投入坚硬片石，低锤快打，造成一个平台后，方可采取较高冲程。避免偏孔、卡钻事故的发生。c.要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳35cm。应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，将会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。d.吊钻的钢丝绳必须选用软性、优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头的联结必须牢固。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。e.钻进时,应经常检查钻头转向装置。f.钻孔时,应经常检孔。更换新钻头前必须检查到孔底，始可放入新钻头。钻进过程中随时捞取钻渣，判断地层并检验泥浆指标，根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适时调整泥浆性能，并始终保持孔内液面高于孔外水位1.52.0m，加强护壁，保持孔壁稳定。钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重不超过卷扬机的起重能力。钻机旁应常备一个钻头，两个钻头轮换使用，经常检查钻头的磨耗，磨耗超过1.5cm时要及时用耐磨焊条补焊。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程钻进一段时间，方可用较高的冲程钻进。1.3.2岩溶桩基施工1.3.2.1岩溶地区溶洞类型判断为了根据溶洞的发育规模而在钻孔时采取相应的应当对措施，需对溶洞做判断和分类，岩溶地区溶洞类型按照表1所示的方法进行判断和分类。本桥根据地质图来判断，大多为小型溶洞与一般溶洞，极个别为大型溶洞。其发育情况以及其他参数等见后附“林场大桥桩基一览表”表1类别溶洞特征充填物情况小型溶洞单层洞高小于2m，全充填，漏水或半漏水小型溶槽、溶沟、小裂隙等粉砂、硬塑或软塑状粘土一般溶洞洞高小于2m的半充填溶洞或25m的全充填溶洞，二层以下串珠状溶洞粉砂、硬塑或软塑状粘土大型溶洞二层以上串珠状有充填溶洞；5m以上全充填溶洞粉砂、硬塑或软塑状粘土1.3.2.2溶洞处理1.3.2.2.1对小型溶洞桩基施工本桥根据地质情况判断，其中1#-7、2#-7、3#-3、3#-4、3#-9、4#-2、4#-3、4#-10、5#-8以及5#-11桩有小型溶洞，采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，增大孔壁的自稳能力。1）工艺程序施工准备埋设护筒移动钻机、定位护筒内投入土、片石、水钻孔抽碴吸泥清碴。2）施工要点 开孔时用小冲程冲击钻孔，要打得准、打得稳，间断冲击，少抽碴，使开口圆顺。 加入小于15cm片石，反复冲击2-4次，挤密护筒底部周围土层。 密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。 根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。 接近岩溶时主绳松绳量应为1-2cm，防止击穿岩壳时卡钻。 钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，保持孔内水位高度。1.3.2.2.2对一般或大型溶洞桩基施工根据地址钻探情况判断，0#-4、0#-6、0#-7、0#-8桩基有一般溶洞存在，在桩基施工前进行石粉加水泥压浆堆填处理,使溶洞封闭,钻孔过程中不漏浆。1）压浆工艺详见“岩溶桩基压浆工艺流程图”。2）施工要点 钻注浆孔根据地质情况在每一根桩的中心位置钻注浆孔，通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。钻孔施工方法如下：钻机采用XU-600型地质钻机。开孔采用108mm岩芯管开孔，钻进分层采样，直至钻入基岩面0.5m以下后，下108mm套管，并嵌入基岩；套管露出地表0.20.5m。用75号水泥砂浆固结套管，并将孔口套管四周捣岩溶桩基压浆工艺流程图施工准备 钻机就位 钻 进 清 孔 拆卸钻杆安放压浆管和浆液制作 压 浆 压浆效果检验浆液配合比选定 钻机选型 续接钻杆 成 孔实封闭，防止浆液从套管周围串出，影响注浆效果。待固结套管水泥初凝后，继续钻进，循环水采用清水。根据取出的岩芯确定岩溶发育特征。洗孔后按要求做注水实验，拧上孔口盖。 压浆压浆设备主要为JS350型搅拌机、KBY-30/120型注浆泵。在压浆前先进行注水实验，确定单位长度吸水量。浆液选用石粉水泥浆,用32.5级水泥,石粉水泥浆配合比为水水泥:石粉=110.8。压浆时注浆压力不宜太大，控制在0.51.0MPa范围,具体压力值由现场实验确定。为防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入的浆液初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定的单位注浆量、注浆压力控制值为止。注完一个孔后,继续对其余孔进行注浆,后注浆的压力必须调高，最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。注浆完后采用钻孔检查，检查孔数为5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。注浆完成等浆液凝固到一定强度后即进行钻孔桩的施工，施工按常规钻孔桩施工方法。 在经过处理后的岩溶处成孔时，成孔方法基本上与普通石质地层成孔方法相同。成孔时应注意以下几点：A成孔必须待注浆凝固、强度达到要求才能进行，岩溶注浆处理一般等待时间为10左右。B为防止意外,冲孔前应有备用措施。备好材料，一旦泥浆泄露，及时向孔内投放粘土，依靠冲挤在溶洞内形成粘土的围护结构墙，保持孔内泥浆高度，使冲钻顺利进行。C接近岩溶地段，采取轻锤冲击、加大泥浆浓度的方法成孔，以防卡钻和掉钻。1.3.2.3岩溶钻孔桩施工注意事项：1.3.2.3.1在成孔过程中，钻进冲程及泥浆也应随地质情况变化而做相应的调整，在通过亚砂土、亚粘土时，采用1m1.5m的小冲程并输入较低稠度的泥浆，在通过细砂层时，采用1m2m的中、小冲程，同时加大泥浆稠度，抛填直径1520cm的片石、粘土反复冲击，使孔壁被挤实。钻至溶洞顶部1m左右时，加大泥浆比重和稠度，采用1m1.5m的小冲程，逐渐将溶洞顶部击穿，同时准备好足够数量的水泵或泥浆泵。在孔周围准备足够的片石、粘土、水泥及粉煤灰等，一旦孔内水头急剧下降，以便及时向孔内补水、补浆，同时回填粘土、片石、水泥及粉煤灰等，以便保持孔内水头稳定。回填物必须高出溶洞顶1m以上，然后放下钻头进行冲砸堵漏，以小冲程反复冲砸，将粘土、小片石挤入溶洞。大部分钻孔桩由于事先做好了预防措施，使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理，保证了钻孔桩顺利成孔。1.3.2.3.2钻孔过程中应对孔位竖直度及钻机基座的水平，钻机钢丝绳的竖直度及完整性的检查。1.3.2.3.3检孔钻进中须用检孔器检孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径小于设计孔径5cm，长度等于为6m,两端各做成梭形其长度为1.0m左右。每钻进4m6m，接近及通过易缩孔土层或更换钻锥前，都必须检孔。当检孔器不能沉到原来的钻达深度，或大绳的位置偏移护筒中心时，则要考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻孔。不得用钻锥修孔，以防卡钻。 1.3.2.3.4终孔钻孔至设计标高后，对成孔进行检查孔径、孔形、孔深、孔底沉渣、桩孔竖直度、桩位），核对地质情况。若满足设计要求请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录，对于地质情况与设计不符时应及时通知技术员、监理，并要求设计单位提出书面处理意见，以确保工程质量。1.3.2.3.5初次清孔清孔清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。导管水密性实验导管使用前应由实验室进行水密承压和接头抗拉实验，严禁用压气试压。1.3.2.3.6钢筋笼加工、吊装及导管安装、二次清孔钢筋笼加工、吊装钢筋笼加工与吊装另见“林场大桥桩基钢筋笼加工技术交底”导管配置及安装导管宜采用25-30无缝钢管，每节24m,配12节0.51.5m的短管及1节4m的长管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉实验，按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5倍。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有 250 400mm 的空间。二次清孔浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度及泥浆指标，沉渣厚度及泥浆指标应满足设计要求，不大于5cm；泥浆指标如下：泥浆比重不大于1.1。粘度：1720s。含砂率：不大于2%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。如沉渣厚度及泥浆指标超出上述要求时，则利用导管进行二次清孔。直到孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重1.1，含砂率2%，粘度1720s。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。1.4冲击钻孔桩的灌注首批封底混凝土的灌注首先关闭阀门后向漏斗上料，将罐车驶入适当位置后向储料斗注入混凝土，当注入到储料斗中的砼满足首批灌注需要的混凝土数量后立即开启阀门，使砼即迅速下落到孔底，并同时加大油门往料斗中注入混凝土，直到顺利封底，并使导管埋入深度达到1m以上。正常灌注阶段完成首批封底混凝土后，采用砼输送车直接浇筑砼，以加快水下砼的浇筑速度。浇筑过程中经常量测孔内混凝土面的上升高度，并适时缓慢平稳提升，逐级快速拆卸导管，导管的埋置深度应控制在24m，并在每次起升导管前，探测一次孔内混凝土面标高、确定提升高度。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性实验。混凝土浇筑开始后，应快速连续进行，不得中断。最后拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。混凝土浇筑标高比设计标高高出1m以上，多余部分在承台施工前凿除，确保桩头无松散层。在混凝土灌注将近结束时应核对混凝土灌入数量，以确定所测混凝土灌注高度是否正确。混凝土灌注前温度控制在530度，现场配备专门的检测人员，检测频率每小时不小于3次，骨料采用搭设雨棚，水池进行加盖等措施。1.5灌注砼测深方法灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或断桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。测深用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面或表面下1020厘M）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，而测绳又不能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。1.6钻孔及灌注过程中泥浆的处理钻孔桩施工中，产生大量废弃的泥浆，为了保护当地的环境，这些废弃的泥浆，经泥浆分离器处理后，运往指定的废弃泥浆的堆放场地，并做妥善处理。1.7钻孔时的注意事项冲击钻起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁。进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人身事故。因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。现场钻孔操作人员，要仔细检测泥浆比重及粘度，尤其是含砂率的检测，不同地层必须按要求进行相应调整。各工序之间衔接紧密，每道工序结束后，尽快进入下道工序，尽量缩短间隔时间。当出现灾害性天气无法施工时，需提起钻头，调整泥浆比重，孔内灌满泥浆。应常备两个钻头轮换使用，经常检查钻头的磨耗，磨耗超过1.5cm时要及时用耐磨焊条补焊。为防止卡钻，一次补焊不宜过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程钻一段时间，方可用较高的冲程钻进。6）本交底中溶洞发育情况为林场大桥地质钻探结果，现场施工过程当中可能会出现与设计不符的地质情况，施工中在地质变化的位置应随时捞取渣样，