旋挖钻灌注桩作业技术交底书.doc

旋挖钻灌注桩作业 技术交底书
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指导、桩基作业施工。
2、编制根据
?客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行?
?客运专线铁路桥涵工程施工技术指南?
?施工图设计?
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。目前国内常用的德国产BG系列和意大利的R系列旋挖钻机。
4、施工及工艺要求
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准确放出桩位。
钻孔场地在旱地且施工间地下水位在原地面以下大于1m者应平整场地去除杂物更换软土夯填实。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。
钻孔场地在浅水时宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑岛面积按钻孔、设备大小等。
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
下导
第二次清孔
测沉淤
安放隔水球
浇筑砼

泥浆补充
泥浆
处理
制作钢筋笼
配制砼

旋挖钻钻孔桩施工工艺框图
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
钻孔前设置巩固、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或筑岛时还高出施工地面0.2-0.3m。护筒埋置深度符合以下规定：
岸滩上黏性土不小于1m砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬实的土层中至少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向不大于5cm倾斜度不大于1。
水中用锤击、加压、振动等下沉护筒。护筒埋入河床面以下1m；水中平台上按施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深必要时打入不透水层。
在水中平台上下沉护筒由导向设备控制护筒位置。
护筒顶面中心与设计桩位偏向不得大于5cm倾斜度不得大于1。
4.4、 钻机就位及钻孔
、钻机就位前应对钻孔各项准备工作进展检查。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。
、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。
、钻孔作业应分班连续进展填写钻孔施工记录交接班时应交待钻进情况及下一班应考前须知。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进展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。
、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口钩挂牢。
、当钻孔深度到达设计要求时对孔深、孔径、孔位和孔形等进展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展孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
4.5、清孔
详见清孔详见冲击钻孔桩
4.6、钢筋笼骨架的制作安装
详见挖孔桩笼制作、安装
4.7、导安装
详见冲击钻孔桩导安装
4.9、灌注水下混凝土
详见冲击钻孔桩灌注水下混凝土
5、质量检验
详见冲击钻孔桩质量检验。
6、钻孔桩常见事故的预防及处理。
常见的钻孔〔包括清孔时〕事故及处理分述如下：
6.1坍孔
各种钻孔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的水泡出渣量显著增加而不见进尺钻机负荷显著增加等。
、坍孔原因
①、泥浆相对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。
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。
、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撤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。
6.2钻孔偏斜
各种钻孔可能发生钻孔偏斜事故。
、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、钻机底座未安置程度或产生不均匀沉陷、位移。
⑤、钻杆弯曲接头不正。
、预防和处理
①、安装钻机时要使转盘、底座程度起重滑轮缘、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。
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
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。
、预防措施
①、开钻前应去除孔内落物零星铁件可用电磁铁汲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。
、处理
掉钻后应及时摸清情况假设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。
6.4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：对正反循环回转钻可去除泥包调节泥浆的相对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；严重糊钻应停钻去除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进展检查计算。
6.5扩孔和缩孔
扩孔比拟多见一般表部分的孔径过大。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一样轻那么为扩孔重那么为坍孔。假设只孔内部分发生坍塌而扩孔钻孔仍能到达设计深度那么不必处理只是混凝土灌注量大大增加。假设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到达设计要求为止。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.
6.6梅花孔〔或十字孔〕
常发生在以冲击锥钻进时冲成的孔不圆叫做梅花孔或十字孔。
、形成原因
①、锥顶转向装置失灵以致冲锥不转动总在一个方向上下冲击。
②、泥浆相对度和粘度过高冲击转动阻力太大钻头转动困难。
③、操作时钢丝绳太松或冲程太小冲锥刚提起又落下钻头转动时间不充分或转动很小改换不了冲击位置。
④、有非匀质地层如漂卵石层、堆积层等易出现探头石造成部分孔壁凸进成孔不圆。
、预防
①、应经常检查转向装置的灵敏性及时修理或更换失灵的转向装置。
②、选用适当粘度和相对度的泥浆并适时掏渣。
③、用低冲程时每冲击一段换用高一些冲程冲击交替冲击修整孔形。
④、出现梅花孔后可用片、卵石混合粘土回填钻孔重新冲击。
6.7卡锥
常发生在以冲击锥钻进时。
、原因
①、钻孔形成梅花形冲锥被狭窄部位卡住。
②、未及时焊补冲锥钻孔直径逐渐变小而焊补后的冲锥大了又用高冲程猛击极易发生卡锥。
③、伸入孔内不大的探头石未被打碎卡住锥脚或锥顶。
④、孔口掉下石块或其它物件卡住冲锥。
⑤、在粘土层中冲击冲程太高泥浆太稠以致冲锥被吸住。
⑥、大绳松放太多冲锥倾倒顶住孔壁。
、处理
①、当为梅花卡钻时假设锥头向下有活动余地可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳使钻锥转动一个角度有可能将钻锥提出。
②、卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的轻打卡点的石头有时使钻头上下活动也能脱离卡点或使掉入的石块落下。
③、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内将冲锥勾往后与大绳同时提动或交替提动并屡次上下、左右摆动试探有时能将冲锥提出。
④、在打捞过程中要继续搅拌泥浆防止沉淀埋钻。
⑤、用其它工具如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击将卡锥的石块挤进孔壁或把冲锥碰活动脱离卡点后再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。
⑥、用压缩空气或高压水下入孔内对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候使卡点松动后强行提出。
⑦、使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。
⑧、用以上提升锥无效时可试用水下爆破提锥法。将防水〔小于1kg〕放于孔内沿锥的滑槽放到锥底而后引爆震松卡锥再用卷扬机和链滑车同时提拉一般是能提出的。
6.8外杆折断
常见于旋转钻机。
、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桥梁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改变或弯曲等应力增大因此折断。
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。
、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、在钻进中假设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
、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造成漏浆。
④、水头过高水柱压力过大使孔壁渗浆。
、处理
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定。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
事故原因和预防措施
⑴导底间隔 孔底大高或太低。
原因：由于计算错误使导下口间隔 孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够埋不了导下口〔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：
准确测量每节导的长度并编记录复核孔深及导总长度。
也可将拼装好的导直接下到孔底互相校核长度。
⑵首批砼数量不够。
原因：由于计算错误造成首批砼数量不够埋失败。
预防措施：根据孔径、导直径认真计算和复核首批砼数量。
⑶首批混凝土品质太差。
原因：首批砼和易性太差翻浆困难。或坍落度太大造成离析。
预防措施：搞好配合比设计严格控制混凝土和易性。
⑷导进浆。
导封性差在首批砼灌注后由于外部泥浆压力太大渗入导内造成砼与泥浆混和。
处理
首批混凝土封底失败后应拨出导提起钢筋笼立即清孔。

7.2供料和设备故障使灌注停工
事故原因和预防措施
原因:由于设备故障混凝土材料供给问题造成停工较长时间使混凝土凝结而断桩。
预防措施：施工前应做好过程才能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。
处理
⑴如断桩间隔 地面较深考虑提起钢筋笼后重新成孔。
⑵如断桩间隔 地面较浅可采用接桩。
⑶如原孔无法利用那么回填后采取补桩的。
7.3灌注过种中坍孔
事故原因和预防措施
原因：由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程生坍孔。
预防措施：详见第节。
处理
⑴如坍孔并不严重可继续灌注并适当加快进度。
⑵如无法继续灌注应及时回填重新成孔。
7.4导拨空、掉。
事故原因和预防
⑴导拨空
原因：由于测量和计算错误致使灌注砼时导拨空对内充满泥浆；或导埋深过少泥浆涌入导。
预防措施：应认真测量和复核孔深、导长度；应对导埋深适当取保守数值。
⑵掉
原因：导接头连接不符合要求；导挂住钢筋笼强拉拉脱等。
预防措施：每次拆后应仔细重新连接导接头；导埋深较大时应及时拆。
处理
⑴混凝土面间隔 地面较深时应重新成孔。
⑵混凝土面间隔 地面较浅可采取接桩。
7.5灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。
事故原因
⑴混凝土供料间隔时间太长灌注停顿混凝土流动性变小。
⑵混凝土和易性太差。
⑶导埋深过大。
⑷在灌注将近完毕时,由于导内混凝土柱高减小,超压力降低。
⑸导外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对度增大。
补救措施：
⑴提起导减少导埋深。
⑵接长导进步导内混凝土柱高。
⑶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
事故原因和预防
原因：测量不准确；桩头预留量太少。
预防措施：可采用多种测量确保准确；桩头超灌预留量可适当加大。
处理
挖开桩头重新接桩处理。