旋挖钻孔灌注桩成孔及质量控制要点简述讲解Word格式.docx
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W1.10
比重计
表二:
排出孔口泥浆性能技术指标
W1.25
表三:
清孔后泥浆性能技术指标
C1.20
3、埋设钢护筒
护筒直径至少比桩径大200-300mm,以便钻头在孔内自由升
降,护筒的制作及埋设的原则:
3.1、护筒采用钢护筒,用5mm的钢板制作,其内径大于钻头直径200mm。
护筒顶部应开1〜2个溢浆口。
为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧用①28钢筋各焊一道加劲肋。
3.2、护筒埋设时要保证护筒中心线与桩中心线重合,且要保证护筒壁上下垂直。
3.3、所有钢护筒埋设后,顶部应高出地面0.2〜0.5m,四周用粘土夯实,以防护筒渗漏泥浆。
3.4、护筒埋设时,在护筒顶面挂好十字线,将十字线中心与已标定
50mm,埋设中保证护筒斜度不大于1%。
护筒埋深不小于2m,当表层土
松软时,宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层至少0.5m,护筒四
周回填黏土并分层夯实。
护筒埋设采用挖埋法;
埋设应准确、稳定。
3-5、护筒内存储泥浆使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因
钻头(钻杆)反复上下升降、机身振动而导致坍孔。
4、钻机就位及钻进钻孔机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移。
根据测量所放桩孔中心,将钻机中心对准桩孔中心,并保证钻杆中心同桩孔中心在同一铅垂线上。
为准确控制钻孔深度,要在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。
钻机就位误差:
水平高差不超过3mm;
中心偏差不大于15mm。
5、钻孔成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工
过程对钻头磨损超标的及时更换;
根据土层情况正确选择钻斗底部
切削齿的形状、规格和角度;
根据护筒标高、桩顶设计标高及桩
长,计算出桩底标高,以便钻孔时加以控制。
成孔中,按试桩施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔
过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。
记录必须认真、及时、准确、清晰。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:
由硬地层钻到软地层
时,可适当加快钻进速度;
当软地层变为硬地层时,要减速慢进;
在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;
对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;
砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
同时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。
钻机就位时,必须保持平整、稳固,不发生倾斜。
为准确控制孔
深,应备有校核后百米钢丝测绳,并观测自动深度记录仪,以便在施
钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度,防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。
钻进成孔过程中,根据地层、孔深变化,合理选择钻进参数,及时调制泥浆,保证成孔质量。
在进入沙层和卵石层时,应适当减慢进尺速度,提高泥浆的稠度,减小每个钻进回次的进尺量,保证孔壁稳定。
钻进施工时,利用正铲及时将钻渣清运,保证场地干净整洁,利于下一步施工。
钻进达到要求孔深停钻后,注意保持孔内泥浆的浆面高程,确保孔壁的稳定。
孔底沉淤控制:
旋挖钻斗的切削、提升上屑的机理与常见回转钻
进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。
前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升岀土,后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。
前者底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。
成孔深度达到设计要求后,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。
应尽快进行钻机移位。
从清孔停止至混凝土开始浇灌,应控制在1.5-3h,一般不得超过4h,否则应重新清孔。
若不能及时灌注,必须在孔口设安全防护。
6、成孔检查
钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔
进行阶段性的成孔质量检查。
6.1孔径和孔形检测孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前,制作笼式井径器入孔检测,笼式井径器用eio和彷20的光圆钢筋制作,其直径为0・8g长度5m。
检测时,将井径器吊起,孔的中心与起吊钢绳保
持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。
6.2孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。
测锤一般采用锥形锤,锤底
直径13cm〜15cm,高20〜22cm,质量4kg〜6kg。
测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
检测标准:
孔深、孔径不小于设计规定;
钻孔垂直度偏差不大
于5%o,沉淀厚度符合设计要求,纵向+20mm;
横向0〜+50mm。
用测深绳(锤)或手提灯测量孔深及沉渣厚度等于钻孔深的差值,沉渣厚度不超过7.5cm,(支护桩20cm)o
7、清孔旋挖钻机成孔由于渣土由钻头直接从底部取出,一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。
若是泥浆相对密度过大,则可能出现泥浆沉淀过厚,此时应用钻机再抓一斗,且用钻头上下搅动,同时抽换孔内泥浆,保证泥浆含砂率小于2%o若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标,则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底,同时注水换浆,以达到清孔的目的。
三、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:
5.1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。
5.1.1主要原因①、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。
2、由于出渣后未及时补充泥浆,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。
3、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。
4、在松软砂层中钻进进尺太快。
5、提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。
6、水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
7、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,使孔内水位低于地下水位。
8、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。
9、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
5.1.2、坍孔的预防和处理
1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。
②、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Ini〜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。
3、清孔时应指定专人补浆,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。
4、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
5.2钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
5.2.1、偏斜原因①、在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进②、
扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
③、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
④、钻杆弯曲,接头不正。
5-2.2,预防和处理①、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。
2、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。
3、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。
5・3掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
5.3.1、掉钻落物原因
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。
②、钻杆接头不良或滑丝。
3、电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱
4、转向环、转向套等焊接处断开。
5、操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
5.3.2、预防措施①、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。
②、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
5.3.3、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。
5・4糊钻和埋钻糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中,糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象。
预防和处理办法:
对正反循环回转钻,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻锥;
严重糊钻,应停钻,清除钻渣。
对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。
5.5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;
或者使用卷扬机吊住钻锥上下、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。
5.6钻孔漏浆
5.6.1、漏浆原因①、护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。
②、护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。
③、水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。
5.6.2、处理办法护筒漏浆,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。
四、质量控制标准一、钻孔灌注桩的质量控制本工法必须遵照执行下列标准、规范:
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
建筑桩基技术规范》(JGJ94-94);
建筑桩基检测技术规范》
(JGJ106-2003);
表1钻孔灌注桩施工技术、质量保证措施
丿Y号
控制项目
质量标准
主要技术、质量措施
1
桩位
⑴测量定位误差⑵竣工桩位偏差
⑴WIOmm⑵单桩垂直于中心线方向和群桩基础的边桩D/6,且不大于100,条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩D/4,且不大于是150
⑴使用经纬仪和钢卷尺测量
⑵闭合测量,消除误差,及时复核⑶轨道水平对中,钻机就位对中⑷保护好控制点
2
孔径
-0,+0.01D
流塑粘土层、流砂层使用浓泥浆钻进
3
钻孔⑴泥浆⑵钻进参数
⑴及时排放砂性,使用浓泥浆⑵转速,钻压
按开孔令要求进行施工,开孔速度
W50r.p.ni,正常钻进250r.p.m
W35m自重加压,240m减压钻进
4
垂直度
W1%
⑴钻机就位调平、“三点成一线”
⑵护筒埋设周正
⑶钻具同心平直
⑷土层无障碍物,软硬变化孔段要减压钻进
5
孔深
0+300mm
⑴基准标高测量精确⑵钻具、机上余尺丈量准确
6
正循环一次清孔⑴泥浆⑵时间,渣厚
⑴泥浆密度W1.30
(2)40-
60min、WlOcm
⑴清孔时间充足
⑵钻头适当转动
7
二次清孔
(1)泥浆
(2)时间沉渣厚
⑶待灌时间
(1)比重W12.5,粘度W28'
(2)40~60minW10cm
(3)W30min
(1)替浆时间充足
(2)浆液逐渐稀释,深度逐渐加深
(3)做好灌注前的辅助工作
二、套筒的质量控制
一、套筒的性能参数检验
a、套筒检验:
套筒装箱时应有保护端盖,套筒的直径和壁厚,螺纹牙型完整,表面不得有裂纹,出厂包装上标明产品名称、规格、型号、数量、制造日期、产品批号、生产厂家,包装内有产品合格证同批次、同型式、同材料、同规格的每2000个套筒为一个批次,不足2000个
也按一批计,每一批次抽检2%,且不少于20个
b、检验方法:
内螺纹用专用螺纹塞通规检验,其塞通规应能顺利旋
入,塞止规旋入长度不超过3PO
二、丝头检验
1)加工人员逐个目测检查丝头的外观质量,每工作班内生产的丝头
作为一批,用环规抽检10%丝头,当抽检不合格时,应用环规逐个检查该批全部丝头,剔除其中不合格丝头,并调整设备至加工的丝头合格为止。
外观质量:
丝头表面不得有影响接头性能的损坏及锈蚀。
外形质量:
丝头有效螺纹数量不得少于设计规定;
丝头有效螺纹中
径的圆柱度(每个螺纹的中径)误差不得超过0・20mm;
牙顶宽度大于
0.3P的不完整螺纹累计长度不得超过两个螺纹周长;
丝头有效螺纹长
度应不小于1/2连接套筒长度,且允许误差为+2P。
丝头尺寸用专用螺纹环规进行检测,环通规应能顺利旋入并达到3cm长,环止规旋入长度不得超过3PO
2)自检合格的丝头,由质检员随机抽样进行检验,以一个工作班内生产的钢筋丝头为一个验收批,随机抽检10%,按下表的方法进行钢筋丝头质量检验,已检验合格的丝头应戴上塑料帽或连接套和保护塞加以保护。
丝头检验标准(单位:
mm)
量具名称
要求
外观
目测
牙形饱满,牙顶宽度超过0.3P
质®
的秃牙部分累计长度不应超过二个(一
个)螺纹周长。
丝头
卡尺
钢筋丝头螺纹的有效旋合长度用丝头卡
长度
尺检测,丝头长度公差为+2p(p为螺
中径
误差不大于0.2mm
注:
括弧内数值为徹粗直螺纹丝头检验标准。
五、安全注意事项
1、地面条件。
由于旋挖机的自重大,应平整场地,清除杂物,换除软土或铺垫钢板,钻机履带不宜直接置于不坚实填土上,以防不均匀沉降。
2、钻机施工现场的地上、地下管线,包括自来水、天然气管道、电力、电讯等部门的各种地下管线应及时弄清并排除。
3、钻机施工场地坡度不应大于20地耐力不小于lOOkPa,若是地面松软,要平整压实或垫枕木、垫板,确保场地坚实,场地内要有较好的排水条件。
钻机5m风无高压线,泥浆池、桩孔等作业区要有明显标志及护栏,夜间施工要有足够的照明。
4、卷扬机的钢丝绳应排列整齐,不得挤压,启动后应仔细检查液压系统、油管接头是否漏油,有无异常,当确认无误后方可正式作业
5、如遇大雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候,应停止作业。
风力超过七级或有强台风警报时,应将钻机顺风向停置,并将立柱下降至地面,动力头降至最底点,雷电天气,人员要远离钻机。
6、保持孔内水头压力,维持孔壁稳定,防止埋钻事故发生。
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