最新旋挖钻桩基施工技术交底Word格式文档下载.docx
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接收人
交底时间2011年2月16日
南京市市政公用工程质量安全监督站监制
旋挖钻灌注桩施工技术交底
1、目的
明确桥梁桩基旋挖钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范桩基作业施工。
2、编制依据
《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》
《公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)》
《施工设计图纸》
3、适用范围
适用于各种土质层和砂类土、碎(卵)石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。
施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。
4、施工方法及工艺要求
施工工艺见施工工艺流程图
4.1、施工准备
钻孔场地应根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求,须作准备工作如下:
首先确定钻孔桩位:
按照基线控制网及桥墩设计坐标,用全站仪精确放出桩位。
钻孔场地在旱地且施工期间地下水位在原地面以下大于1m者,应平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实。
钻机座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。
修通旱地位置便道,为施工机具、材料运送提供便利。
旋挖钻钻孔桩施工工艺框图
定桩位
埋设护筒
钻机就位
钻孔
第一次清孔
测孔深、沉淤
下钢筋笼制作钢筋笼泥浆泥浆补充
处理
下导管
第二次清孔
测沉淤
安放隔水球
浇筑砼配制砼
4.2、泥浆制备
在砂类土、碎(卵)石土或黏土夹层中钻孔,采用膨润土泥浆护壁。
在黏性土中钻孔,当塑性指数大于15,可利用孔内原土造浆护壁。
钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应
有的水头,防止孔壁坍塌。
桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,利用于下一基桩钻
孔护壁中。
4.3、埋设护筒
钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒内径大于钻头直径,使用旋转钻机钻孔比钻头大约20cm,护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,埋设钢护筒,护筒内径比桩径大20cm,还需满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地时还高出施工地面0.2-0.3m。
护筒埋置深度符合下列规定:
,砂类土不小于2m。
当表层土松软时,将护岸滩上,黏性土不小于1m
筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
岸滩上埋设护筒,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%。
,倾斜度不得大于1%。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm
4.4、钻机就位及钻孔
4.4.1、钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷。
就位完毕,施工队对钻机就位自检。
4.4.2、钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。
针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。
4.4.3、钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,应及时改正。
应经常注意地层变化,在地层变化处应捞取样渣保存。
4.4.4、钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。
因故停机时间较长时,应将套管口保险钩挂牢。
4.4.5、当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
4.5、清孔
详见《旋挖钻桩基施工专项方案》
4.6、钢筋笼骨架的制作安装
4.7、导管安装
灌注水下混凝土4.9、
5、质量检验标准
详见钻孔桩质量检验标准。
6、钻孔桩常见事故的预防及处理。
常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下:
6.1坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。
6.1.1、坍孔原因
?
、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。
、由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或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。
、护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
、在松软砂层中钻进进尺太快。
、提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。
、水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
、清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。
、清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
6.1.2、坍孔的预防和处理
、在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
、发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
、如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
、清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。
供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。
应扶正吸泥机,防止触动孔壁。
不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
6.2钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
6.2.1、偏斜原因
、钻孔中遇有较大的孤石或探头石
、在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;
或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。
、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
、钻杆弯曲,接头不正。
6.2.2、预防和处理
、安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
、由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。
必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。
、钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
6.3掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
、掉钻落物原因6.3.1
、掉钻落物原因
卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
、钻杆接头不良或滑丝。
、电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。
、转向环、转向套等焊接处断开。
、操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
6.3.2、预防措施
、开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。
、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
6.3.3、处理方法
掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
6.5扩孔和缩孔
扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。
在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。
若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。
若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。
缩孔原因有两种:
一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;
另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
各种钻孔方法均可能发生缩孔。
为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;
或者上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。
对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.
6.8外杆折断
常见于旋转钻机。
6.8.1、折断原因
、用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。
、钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。
、钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。
、地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。
、孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。
6.8.2、预防和处理
、不使用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。
、钻进过程中应控制进尺速度。
遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。
、钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。
不合要求者,及时更换。
、在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。
、如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。
并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。
6.9钻孔漏浆
6.9.1、漏浆原因
、在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。
、护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。
、护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。
、水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。
6.9.2、处理办法
、凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。
、属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。
如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。
如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。
7、钻孔桩断桩常见事故及处理
7.1首批混凝土封底失败
7.1.1事故原因和预防措施
导管底距离孔底大高或太低。
原因:
由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。
太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1米以上)。
太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。
预防措施:
准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。
也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。
?
首批砼数量不够。
由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。
预防措施:
根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。
首批混凝土品质太差。
首批砼和易性太差,翻浆困难。
或坍落度太大,造成离析。
搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。
导管进浆。
导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。
7.1.2处理办法
首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。
7.2供料和设备故障使灌注停工
7.2.1事故原因和预防措施
由于设备故障,混凝土材料供应问题造成停工较长时间,使混凝土凝结而断桩。
施工前应做好过程能力鉴定,对于部分设备考虑备用;
对于发生的事故应有应急预案。
7.2.2处理方法
如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。
如断桩距离地面较浅,可采用接桩。
如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。
7.3灌注过种中坍孔
7.3.1事故原因和预防措施
由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。
详见第6.1.1节。
7.3.2处理办法
如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。
如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。
7.4导管拨空、掉管。
7.4.1事故原因和预防
导管拨空
由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;
或导管埋深过少,泥浆涌入导管。
应认真测量和复核孔深、导管长度;
应对导管埋深适当取保守数值。
掉管
导管接头连接不符合要求;
导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。
每次拆管后应仔细重新连接导管接头;
导管埋深较大时应及
时拆管。
7.4.2处理办法
混凝土面距离地面较深时应重新成孔。
混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。
7.5灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。
7.5.1事故原因
混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。
混凝土和易性太差。
导管埋深过大。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。
导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。
7.5.2补救措施:
提起导管,减少导管埋深。
接长导管,提高导管内混凝土柱高。
可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。
7.6灌注高度不够
7.6.1事故原因和预防
测量不准确;
桩头预留量太少。
可采用多种方法测量,确保准确;
桩头超灌预留量可适当加
大。
7.6.2处理办法
挖开桩头,重新接桩处理。
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