钻孔桩技术交底4.doc

中交第一公路工程局有限公司 兰渝铁路LYS-12标段项目经理部第三分部钻孔桩施工技术交底中国交通建设CHINA CONMMUNICTIONS CONSTRUCTION 编制： 审核： 审批： 二零零九年十一月二十八日钻孔桩施工技术交底一、施工准备本工程钻孔桩基础均采用冲击钻施工工艺，钻孔前要做好以下施工准备：1、平整场地，接通水电，备好机具、材料。在旱地上应清除杂物，换除软土，平整压实，场地位于陡坡时，可用枕木或型钢等搭设工作平台。2、在浅水中采用筑岛或围堰法施工，筑岛面积应根据冲击钻设备大小等确定。3、现场必须布置钻机钻进的泥浆循环净化系统。二、施工工艺1、钻孔施工工序流程图(见图2)2、测量放样在进行桩位放样时，桩的纵横向允许偏差须满足验标要求，并在前后左右距桩中心2m处分别设置护桩，以供随时复核桩中心位置。图1 测量护桩示意图开挖埋设护筒钻机就位制作护筒钻 进清孔设立钢筋笼设立导管灌注水下砼拔除护筒截除桩头、无损检测制作钢筋笼测量沉碴厚度测量砼面高度钻孔注浆泥浆沉淀供水泥浆池设置泥浆泵泥浆备料组拼及检验导管吊运砼备制砼准备工作图2 钻孔桩流程图3、埋设钢护筒钢护筒在旱地或水中均可使用，筒壁厚度可根据钻孔孔径、埋深和埋设方法选定，一般为20mm。护筒内径应大于钻头直径且应大于40cm。护筒顶面应高出施工水位或地下水位2m，并高出施工地面0.5m，孔内水位宜高出护筒底脚0.5m或地下水位以上1.5m2.0m，高度应满足孔内泥浆面高度的要求。护筒埋深：黏性土、粉性土不小于1m，砂类土不小于2m,当表层土松软时，宜将护筒埋置在较坚固密实的土层中至少0.5m,埋设时应在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。水中筑岛时，护筒底应埋入河床面以下1米。护筒埋设示意见图3图3 钢护筒埋设示意图4、开挖泥浆池及泥浆配置：选择和备足良好的造浆粘土或膨胀土，造浆量为2倍桩身混凝土体积，在黏性土中钻孔当塑性指数大于15，浮渣能力能满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁；当所属地质情况不能满足原土造浆时，可先将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。泥浆性能指标应符合下列规定：冲击钻使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.11.3：使用实心钻钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：岩石不大于1.2，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。黏度：入孔泥浆黏度，一般地层16s22s，松散易坍地层19s28s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。5、钻孔安装钻机安装钻机前要对主要机具和配套设备进行检修，架设时要求底部应垫平，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。钻进a 钻孔前按施工设计提供的地质和水文资料绘制地质图挂在钻台上，针对不同地质选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。b 开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、园顺、坚实。c 钻孔时，孔内水位宜高于护筒底角0.5m以上或地下水位以上1.5m2.0m，在冲击钻去渣和停止时，应及时向孔内补水或泥浆，保持水头高度和泥浆比重及黏度。d 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。e 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。f 每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。6、检孔钻孔完成后，用探孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔，用探孔器检验如下图：图4 探孔器验孔示意图7、清孔清孔的目的是使孔底沉渣、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探孔器进行检查，各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔应符合下列标准：孔内排除或抽出的泥浆手摸无2mm3mm的颗粒;泥浆比重不大于1.1;含沙率不大于2%;黏度为17s20s;桩底沉渣不大于10cm。8、钢筋笼骨架的安装钢筋骨架吊装就位采用25t汽车吊两点起吊安装。钢筋笼节数按照桩长和地质情况来确定，若钢筋笼为单节时，按照图5a来吊装；若为两节时应结合图5b 来施工。起吊时第一吊点在骨架的下部，第二吊点设在第一层加筋箍处（或根据钢筋骨架长度和施工现场具体情况确定）。对于长骨架，起吊前在骨架内部临时绑扎20钢筋以加强其刚度。起吊时，先提起第一吊点，使骨架稍稍提起，与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后第一吊点停止起吊，继续起吊第二点。随着第二点不断上升，慢慢放松第一点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰壁。然后，由下而上地逐个解除临时径向骨架筋。待骨架下降到第二点附近的加劲箍筋接近孔口时，用型钢将骨架支承于孔口。根据实际情况，若钢筋笼为整体一节，则用吊车小勾起吊钢筋笼吊筋下放至孔中并准确对中。若钢筋笼分为两节，则需在孔口现场焊接，吊来第二节骨架对接。直至该桩钢筋骨架下完到设计标高为止。下放钢筋骨架的同时应取掉标示牌并将钢筋“耳朵”保护层焊接上。整个骨架焊接完毕后将钢筋笼吊筋水平架立在孔口托盘上，防止钢筋骨架倾斜。9、导管安装导管采用30mm的钢导管，必须保证导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管使用前须进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，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。导管采用螺旋丝扣型接头，设防水垫圈。导管安装完毕须沉底检查导管底口悬空，以30cm50cm为宜。导管位于孔中央。导管吊装升降设备能力，与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应，并有一定的安全储备。混凝土浇筑孔口托盘采用型钢制作，用于悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。10、浇注混凝土前二次清孔浇注混凝土前，应再次量测孔深和沉渣厚度，若沉渣厚度大于10cm，则应进行二次清孔，清孔时注意保持孔内水头高程，方法采用换浆清孔法或抽浆法。当孔底沉渣厚度小于10cm，经监理工程师确认后，立即灌注水下混凝土。11、灌注水下混凝土灌注砼测深在浇筑混凝土过程中，随时探测所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度，导管埋深及桩顶高度。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。用提前标定好的专用测绳（采用校验过的钢尺进行比长、校定）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10cm20cm）根据测绳所示锤的沉入深度来推算混凝土灌注深度和导管埋深。探测时必须仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。 导管埋深控制灌注砼时，导管埋入砼的深度，应控制在2m6m。控制导管埋深，直接影响成桩质量，所以拔管前须仔细测探砼面深度，用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。水下砼的灌注第二次清孔后马上灌注水下混凝土。混凝土在拌合站集中拌制，采用混凝土运输罐车运输，导管法灌注。初灌前在装砼漏斗底口处要设置严密、可靠的隔水装置，该装置要有良好的隔水性能并能顺利排出。备足首盘封底混凝土数量，打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管埋置深度，如符合规范要求，即可正常灌注。首批灌注砼的数量公式如下（例桩径D=1.25）：VD2/4(H1+H2)+d2/4h1；h1=Hwrw/rC；导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度）为1m，h1表示泥浆底部到砼面的高度（导管直径设为25cm，设泥浆高度为20m）。h1= Hwrw/rC=11*20/24=9.17mVr1.253.14*(1.25/2)2*（H1+1）+3.14*（0.25/2）2/4h1 3.14*(1.25/2)2*(0.4+1)+3.14*(0.25/2)2*9.17 2.17 m3同理（例桩径D=1.5m）时，V2.92 m3灌注开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停灌，在灌注过程中要防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥浆而变稠凝结，导致测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除，尽量缩短拆除导管的间断时间，拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，每根桩须在8小时内灌注完成。当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，使导管漏水。当混凝土灌注面接近设计高程时，用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程0.5m1.0m。在灌注水下混凝土过程中，必须填写“水下混凝土灌注记录表”。三、质量控制和检验1、钻孔桩钻至设计深度后，必须核实地质情况；2、孔径、孔深和孔型必须符合设计要求；3、钻孔桩护筒应坚实不漏水，护筒埋深应符合施工工艺设计要求；4、泥浆指标应根据钻孔机具、地质条件确定。对制备的泥浆应试验全部性能指标，钻进时应随时检查泥浆比重和含沙率；5、灌注水下混凝土前应清孔，桩底沉渣允许厚度不得大于10cm；6、钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法应符合下面的规定：钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法11护筒顶面位置50mm全站仪检测倾斜度1%靠尺检测22孔位中心线群桩100mm全站仪检测33倾斜度1%探孔器检测 7、当灌注桩身混凝土强度达到2.5MPa后，临桩方可施钻。四、施工过程中异常情况的处理1、坍孔造成原因：泥浆稠度小，护壁效果差，出现漏水；或护筒埋置较浅，周围封堵不密实；或护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水等原因，造成泥浆水头高度不够，对孔壁压力减少;泥浆相对密度过小，致使水头对孔壁的压力较小;在松软地质层中钻孔时进尺过快，泥浆护壁形成较慢，井壁渗水;钻进时未连续作业，中途停钻时间较长，孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2.0m，降低了水头对孔壁的压力;操作不当，吊放钢筋笼时碰撞孔壁;钻孔附近有大型设备作业，或有临时通行便道，在车辆通行时产生振动;清孔后未及时浇注砼，放置时间过长。预防措施：在钻进孔位附近，不要设临时通行便道，禁止大型设备作业。在陆地上埋置护筒时，应在底部夯填50cm厚的粘土，在护筒周围也要夯填粘土，并注意夯实，护筒周围要均匀回填，保证护筒稳固和防止地面水的渗入;水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥及透水层，护筒之间的接头要密封好，防止漏水;应根据设计单位提供的地质勘探资料，根据地质情况的不同，选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度及不同的钻进速度;钻孔时要连续作业，无特殊情况中途不得停钻;提升钻头、下放钢筋笼时应保证垂直，尽量不要碰撞孔壁;若灌注工作准备工作不充分，暂时不要清孔，情况合格后要及时灌注砼;供水时不得将水管直接冲射孔壁，孔口附近不得聚集地表水。处理措施：如有轻微坍孔时，可采取增大泥浆比重、提高泥浆水位的措施，保证水头压力;坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填、夯实，重新钻孔;若发生严重坍孔，应马上退出钻机。重新用粘土回填，待回填土密实后再重新钻孔。2、钻孔桩倾斜，钢筋笼不能顺利入孔造成原因：钻机未处于水平位置，或施工场地未整平及压实，在钻进过程中发生不均匀沉降。预防措施：钻机就位前，应对施工场地进行整平和压实，并把钻机调整到水平状态，在钻进过程中，应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。处理措施：当钻孔偏差超限时，应回填粘土，待沉积密实后再重新钻孔。3、钢筋笼上浮造成原因：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，钢筋笼被混凝土托顶上升；当混凝土面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注超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。预防措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并于孔口固定牢固；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1m2m;灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2m3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在1m3m，严禁把导管提出混凝土面；处理措施：当发生钢筋笼上浮时，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。五、安全注意事项1、施工人员进入施工现场，必须按规定佩戴安全防护用品。2、施工现场各种防护装置、设施和安全标志齐全。3、施工便道应与孔位保持一定距离，以免影响孔壁稳定。4、钻机不宜直接置于不坚实土上，可先进行硬化处理，以免产生不均匀沉陷，安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。5、发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时，在确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后，方可进入，并有专人负责现场指挥。6、泥浆池必须设置围护设施并设警示牌。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必须设有安全防护设施，并有人看守。7、吊车作业回转尽量避免超出施工现场，作业半径内严禁站人，钢筋笼翻身起吊时设有专人指挥。8、下钢筋笼前，要清除孔口周围障碍物；下钢筋笼时，禁止人爬到钢筋笼上加重；吊钢筋笼时必须使用直径大于