钻孔灌注桩钻孔施工控制浅谈.doc

钻孔灌注桩钻孔施工控制浅谈姓 名： 注册单位： 身份证号： 培训单位： 钻孔灌注桩钻孔施工控制浅谈摘要：本文通过工程实践，主要介绍了钻孔灌注桩施工过程控制，钻孔中常见问题及处理方法。关键词：钻孔灌注桩 钻孔 施工控制 1概述钻孔灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩现在已广泛应用于桥梁工程中，钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广已被广泛应用于公路、铁路桥梁等结构工程基础中。高等级公路大、中、小桥和互通式立交桥, 基本采用钻孔灌注桩。但是, 在钻孔施工过程中会遇到塌孔、漏浆等一系列问题，进而可能影响整个桩基的成桩质量。本文通过钻孔施工实践，介绍了钻孔灌注桩施工过程控制，钻孔中常见问题及处理方法，为同类型工程施工提供了一定可借鉴的经验。2工程概况柳林县龙门会大桥场地位于柳林县龙门会村附近三川河上部，大桥全长140.7米，采用4孔35米先简支后连续箱梁，宽24米，其中人行道两侧各宽4米，机动车道为双向四车道共16米。下部采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径1.6米直径，桩长25米，全桥共计钻孔灌注桩46根。3 施工控制要点3.1 测量放线3.1.1严格审核图纸，对钻孔桩设计坐标、高程进行复核计算，确认无误后采用总监办批复的控制点进行测量放线。3.1.2钻孔开挖采用全站仪放样，钢筋安装后必须复测，中线偏位、高程等数值必须小于城市桥梁工程施工与质量验收规范所规定的允许偏差；平面位置使用全站仪放样及复测，高程使用自动安平水准仪和5m双面塔尺进行高程测量。3.1.3桩位放样后进行护桩拉十字线，检查钻孔灌注桩基础放样的横向、纵向偏差。3.1.4桩位控制点埋设护桩，每点四个，护桩用大木桩打入地面后，用水泥混凝土固定，木桩顶部钉入小铁钉标定位置。护桩要做到稳固，易于保存。3.1.5桩位放样后及时上报专业测量监理工程师，待专业测量监理工程师抽验合格后方可使用。3.2 埋设护筒护筒因考虑多次周转，采用310mm钢扳制成，护筒内径，使用旋转钻机时比桩径大1020cm，使用冲击钻时比桩径大2030cm，埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况，为保持水头护筒要高出施工水位（或地下水位）1.5m，无水地层护筒宜高出地面0.30.5m，为避免护筒底悬空，造成蹋孔，漏水，漏浆，护筒底应坐在天然的结实的土层上（或夯实的粘土层上），护筒四周应回填粘土并夯实，护筒平面位置的偏差应不超5cm。护筒埋置深度：在无水地区一般为12倍的护筒直径。在有水地区一般入土深度为水深的0.81.1倍（无冲刷之前）。3.3 选择钻孔机械桥梁勘察钻孔最大深度40米，从地层揭露情况来看，场地地基土主要由人工填土及砂卵石层组成，其下伏基岩为二叠系上统上石合子组（P2）强风化泥岩、强风化中风化泥灰岩及石灰岩层。根据桥位处地质条件,钻孔灌注桩采用冲击钻机。3.4 钻孔灌注桩施工3.4.1机具布置：机具布置随所选用的钻机类型而异。在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机就位，立好钻架，对准桩孔中心，拉好风缆绳，就可开始冲击钻进。3.4.2开孔：开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔内有水，可直接投入粘土，用冲击锤以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位(河中水位)1.5m-2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，淘渣后应及时补水。在砂及卵石夹土等松散层开孔或钻进时，可按1:1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锤以小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁。必要时需回填反复冲击2-3次。3.4.3冲程根据土层情况分别而定：一般在通过坚硬密实卵石层时宜采用高冲程，在通过松散砂、砂类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程，冲程过高，对孔底振动大，易引起塌孔。在通过高液限粘土含砂底液限粘土时，宜采用中冲程。在易塌孔或流砂地段宜采用小冲程，并提高泥浆粘度和相对密度。3.4.4在通过卵石或岩层时，如表面不平整，先投入粘土和小片石将表面垫平，再用十字型钻锤钻进，注意防止发生斜孔，坍孔事故。注意均匀地松放钢丝绳的长度，一般有密实坚硬土层每次松绳35cm，注意防止松绳过少，形成“打空锥”。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时会使钢丝绳纠缠发生事故。3.4.5为正确控制钻机的冲程，在钢丝绳子上涂油漆长度标志或绑扎一红布条为标记。（1）在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。（2）掏渣：使用掏渣筒，在坚硬的岩层钻进一般每进0.51m掏渣一次，掏渣时，掏渣筒下入孔底取钻渣，每次4-5筒，或掏到泥浆内含渣显著减少，无粗颗粒，比重恢复正常为止。（3）分级钻进：冲击锥起吊平稳，防止冲撞护管和孔壁，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，孔口盖保护并严禁钻锥留在孔内以防埋钻。（4）钻孔过程中要做好钻孔记录，对各土层资料与设计资料进行对比，若发现实际地质情况与设计情况不符时，应及时报告监理工程师，研究是否需要采取相应的措施。3.5检孔与固孔在冲击钻进过程中需用检孔器检孔，检孔器左面用钢筋笼做成，其孔径等于设计孔径，检孔器长度等于孔径的4-6 倍。每钻进4-6m或更换钻锥前，都必须检孔。用新焊补的钻锥时，先用检孔器检孔后，才可放入新钻锥钻进。采用钻孔泥浆护壁，以保持孔壁在钻进过程不坍塌，钻孔泥浆始终高出地下水位1-1.5m。3.6成孔 开孔：桩位对中无误后，方可挂上相应直径的钻头开孔。冲击钻机开孔时因摆动较大，应随时注意钻进情况，以防止土质强度不均匀造成孔位偏移或倾斜。桩孔钻进：钻孔进度按每孔每天2-3米，钻孔进度应安全、平稳，随时检查桩孔垂直度。特别注意控制泥浆比重，应钻进过程中土层的自身压力和震动较大，泥浆比重较小容易塌孔。缩颈等情况，需每隔5米捞砂采取岩土样本放在标本盒内，以便准确鉴定土质变化情况。3.7清孔终孔检查合格后，应迅速清孔，清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。清孔后的泥浆性能指标，沉渣厚度应符合规范要求。不论采用何种方法清孔排渣，都必须注意保持孔内水头，防止坍孔。3.8检孔清孔后用检孔器测量孔径，检孔器的焊接可在工地进行，监理工程师检验合格后，即可进行钢筋笼的吊装工作。4钻孔中常见问题原因分析及处理方法4.1坍孔 孔口坍塌容易发现，而孔内坍塌则需仔细观察现象，如孔内水位突然下降、孔口水面冒细密的水泡、出土量显著增加、没有进尺或进尺甚小、孔深突然变浅、钻头达不到原来的孔深、钻机负荷显著增加等等，均表明孔内已有坍塌。4.2坍孔原因（1）泥浆比重或粘度太小，未形成坚实的护壁。（2）施工场地夯填土质量不良。（3）钻机和钻架未支承好，支承面受过大的压力。（4）护筒埋置深度太浅。（5）埋置护筒不符合要求，护筒周围或底部未用优质粘土夯实填筑。（6）开孔时，护筒脚下2-3米范围内未做好造壁处理。（7）护筒直径过小或护筒埋置不够平整垂直，开孔时钻头左右晃动冲击护筒，钻进中钻头或抽渣桶碰撞护筒。（8）孔内规定的水位高度不够或未保持好规定的水位。护筒高度不够，孔内涌出承压水，降低水的静压力。（9）在松软的砂层中进尺太快。（10）提住钻头钻进时，旋转速度太快，空转时间太长。（11）遇易塌孔的流砂层，未及时采取措施。（12）清孔方法不妥当。（13）补水时水流冲塌孔壁。（14）钻头、抽渣桶或钢筋笼碰撞孔壁。（15）补水量过大，经常溢出孔壁，或抽渣桶中的泥浆未及时排出，浸泡孔口土壤，以至松软坍塌。（16）从终孔至灌注水下混凝土，延误时间过长等。4.3塌孔的预防和处理（1）在松散的粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆。（2）如孔口坍塌，可回填重新埋设护筒再钻。或下钢护筒至未坍处以下至少1米。（3）孔内坍塌不严重者，可加大泥浆比重继续钻进。较严重者，可回填粘土到坍塌位置以上1-2米，甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头，应先清孔，后提起钻头。4.4钻孔漏浆及处理 在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏浆，一般有护筒底漏浆和护筒接缝处漏浆两种情况，严重漏浆为坍孔的先兆，应及时处理。漏浆的主要原因是：护筒埋置太浅、回填土不密实或护筒接缝不严密、或水头过高等等。补救的办法是：加稠泥浆或倒入粘土慢速转动、或回填土增加护壁；护筒本身漏浆