旋挖钻孔灌注桩施工作业指导
书
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一、工程概况及工程特点:
哈尔滨西客运站工程西站房工程桩206根,桩径800mm。城市通廊工程桩580根(抗拔桩216根、抗压桩364根,桩径800mm)。东站房工程桩216根,桩径800mm。雨棚工程桩604根(ZH1桩型384根、ZH2桩型204根、ZH3桩型16根),桩径600mm。桩长及具体施工参数见附图,东、西站房工程桩采用旋挖钻机,通廊工程桩采用反循环钻机成孔,雨棚桩施工采用长螺旋成孔作业。
二、目的
明确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
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,指导、
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
桩基作业施工。
三、各种钻机的施工工艺及操作要点如下:
(一)、旋挖钻机施工方法及工艺要求
配制砼
上图为旋挖钻钻孔桩施工工艺框图
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:按照基线控制网及桩基
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
坐标,用全站仪精确放出桩位。
钻孔场地应先平整,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。
钻孔场地在陡坡时,应挖成平坡。如有困难,可用排架或枕木搭设工作平台。
2、泥浆制备
在砂类土、黏土夹层中钻孔,采用膨润土泥浆护壁。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。
3、埋设护筒
桩基定位后,根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制桩为基准埋设钢护筒,为了保护孔口防止坍塌,形成孔内水头和定位导向,护筒的埋设是旋挖作业中的关键。护筒选用10mm厚钢板卷制而成,护筒内径为设计桩径+20cm,高度2.5m,上部开设1或2个溢浆孔,护筒埋设时,由人工、机械配合完成,主要利用钻机旋挖斗将其静力压入土中,其顶端应高出地面20cm,并保持水平,埋设深度2.3 m,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm。护筒埋设要保持垂直,倾斜率应小于1.0%。
4、 钻机就位及钻孔
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。
4.2、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。
泥浆指标应符合以下要求:
比重:孔底泥浆比重不宜大于1.25.
黏度:一般地层16~22s,松散易坍塌地层19~28s。
含砂率:新制泥浆不大于3%。
胶体率:不小于95%。
PH值:应大于6.5。
为提高泥浆黏度和胶体率,可在泥浆中适当投入适量的烧碱或碳酸钠。
造浆后应试验全部性能指标,钻进时,应随时检验泥浆比重及含砂率。
4.3、钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工原始记录,注意内容填写齐全,特别是地质情况,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、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,经监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
5、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
5.1、钻孔至设计标高经过检查后,应即进行清孔
清孔应达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于3%,黏度17~20s;浇筑水下混凝土前孔底沉碴厚度磨擦桩不大于10cm。端承桩不大于5cm,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
5.2、清孔采用换浆法清孔
使用换浆法清孔,抽渣或吸泥时,应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆,保持孔内水位,避免坍孔。换浆法的清孔时间,以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度。
6、质量检验标准
钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项 目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
端承桩
不小于设计孔深,并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤100
端承桩
≤50
钻孔桩钻孔允许偏差和检验方法应符合下
表
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的规定:
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
护筒
顶面位置
50mm
测量检查
倾斜度
1%
2
孔位中心
50mm
3
倾斜度
1%
7、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:
7.1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。
7.1.1、坍孔原因
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(或水)、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(或水),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。
7.1.2、坍孔的预防和处理
①、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。
②、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。
③、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。
④、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。
⑤、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
7.2钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
7.2.1、偏斜原因
①、钻孔中遇有较大的孤石或探头石
②、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。
③、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
④、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
⑤、钻杆弯曲,接头不正。
7.2.2、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。
7.3掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
7.3.1、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、钻杆接头断裂或钢丝绳磨损断裂。
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。
7.3.2、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。
7.3.3、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。
7.4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。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.
7.5外杆折断
7.5.1、折断原因
①、用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。
②、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。
③、钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。
④、地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。
⑤、孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。
7.5.2、预防和处理
①、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。
②、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。
③、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。
④、在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。
⑤、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。
7.6钻孔漏浆
7.6.1、漏浆原因
①、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。
②、护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。
③、护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。
④、水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。
7.6.2、处理办法
①、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。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
②、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。