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旋挖钻灌注桩施工作业指导书

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南京地铁**线**期工程

编号:

旋挖钻灌注桩施工作业指导书

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批准:

xxxx年xx月xx日发布 xxxx年xx月xx日实施

第 I 条 旋挖钻灌注桩施工作业指导书
1．工程概况
根据设计院所给图纸现将钻孔桩数据统计如下.
墩号
里程
桩数
桩径
桩长
S**001
ZAK18+973.786
6

S**002
ZAK19+006.786
6

S**003
ZAK19+056.786
6

S**004
ZAK19+089.786
6

S**005
ZAK19+122.786
6

S**006
ZAK19+155.786
6

S**007
ZAK19+188.786
6
1.5
56
S**008
ZAK19+221.786
6
1.5
56
S**009
ZAK19+254.786
6
1.8
52
S**010
ZAK19+287.786
6
1.8
54
S**011
ZAK19+320.786
6
1.8
53
S**012
ZAK19+345.786
6
1.8
56
S**013
ZAK19+370.786
6
1.8
56
S**014
ZAK19+395.786
6
1.8
56
S**015
ZAK19+427.986
6
1.8
58
S**016
ZAK19+474.986
6
1.8
74
S**017
ZAK19+550.986
6
1.8
74
S**018
ZAK19+597.986
4
1.8
58

2．作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后, 应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计, 阅读、 审核施工图纸, 熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施, 提出应急预案。对施工人员进行技术交底, 对参加人员进行岗前技术培训, 考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
钻机就位前, 对主要机具及配套设备进行检查、 维修。收集施工地点外部地理环境和钻孔作业层中所涉及的各种技术数据。
3．技术要求
3.1施工前按设计提拱的配合比进行试验, 确定施工配合比。
3.2混凝土的拌和采用场地集中拌和, 砼灌车运输至现场。
3.3钢筋笼按设计图纸要求, 分节施工, 报请监理单位验收。
3.4钻孔和混凝土灌注过程中,现场技术人员应做好钻孔和灌注记录。
3.5技术人员应现场值班。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→测量定位→埋设钢护筒→配制泥浆→安装钻机→钻进→终孔→清孔→钢筋笼制作与安装→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土
4.2工艺流程
旋挖钻灌注桩施工工艺流程框图
平整场地
凿桩头

测定孔位
挖埋护筒
钻机就位
钻 孔
制作护筒
第一次清孔
测孔深、 沉淤

安放钢筋笼
安放导管

二次清孔
灌注混凝土

制作混凝土试件, 测量混凝土面高度和导管埋深深度

清理、 检查
钢筋笼制作
桩基检测

测沉淤
安放隔离球
泥浆补充
泥浆处理

5．施工要求
5.1施工准备
5.1.1设备进场前要做到”三通一平”, 即路通、 水通、 电通, 施工场地平整。
5.1.2场地布置要力求合理, 特别是注意运输畅通, 有利于平行交叉作业, 废水、 废浆、 废渣的排放符合环保法规, 做到文明施工。场地位于浅水、 陡坡、 淤泥中时, 可采用筑岛、 或用枕木或型钢等搭设工作平台; 当位于深水时, 可插打临时桩搭设固定工作平台, 在钻孔平台上拼装钢护筒导向架, 采用起吊设备插打水中墩钢护筒。工作平台必须坚固稳定, 能承受施工作业时所有静、 活荷载, 同时还应考虑施工设备能安全进、 出场。
5.2施工工艺
5.2.1测量定位
平整场地后, 根据设计桩位, 对设计单位提交的测量资料进行检查, 复核测量基线和基点、 标定钻孔桩位和高程、 测量桩孔的中心位置偏差不得大于5mm, 并以长300mm、 直径不小于42mm的铁质尖桩锤入土层作为标记、 尖桩露出地面高度一般为50-80mm。若发现设计桩孔中心有问题应及时与设计单位联系解决。
5.2.2埋设钢护筒
⑴水中墩钢护筒
①在钻孔平台上拼装钢护筒导向架, 测量放线定桩位→对接钢护筒→整体起吊钢护筒入水→调整护筒倾斜度及位置缓慢入床至稳定→安装震动打桩锤振动下沉→安装钻机开始水上钻孔桩施工
②在钢护筒振动下沉过程中要精确定位、 跟踪监测、 调整, 满足规范要求, 保证钻孔桩施工顺利进行。护筒内径宜比桩直径大20cm。钢护筒在车间分节制造, 在平台对接后整体下沉, 下沉中随时用木楔在导向架与护筒之间调整偏差, 护筒底口要求到达卵石层顶面。护筒顶口宜高出施工水位或地下水位2.0m。
⑵浅滩地和陆地钻孔桩钢护筒
①对河滩内桩位施工前应筑岛, 岛的高度应高出施工地面0.5m。
②钢护筒采用厚度为4～12mm的A3钢板卷制, 内径比桩径应大于20cm。
③护筒埋置深度符合下列规定: 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%。水中筑岛, 护筒宜埋入河床面以下1m。
5.2.3泥浆池开挖及泥浆制备
⑴泥浆池开挖
在现场每个墩身位置根据泥浆用量设一个泥浆拌合池和泥浆存放池。泥浆池的位置在对应沪汉蓉线箱梁下方。泥浆池的尺寸为: 大于钻孔容积1.2~1.5倍的泥浆池
废弃的泥浆, 存于场内的泥浆池内, 用泥浆罐车倒运到指定的弃渣场。
⑵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,孔口护筒应高出地面50cm, 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, 用于下一基桩钻孔护壁中。
5.2.4钻孔
⑴安装钻机
钻孔平台搭设好后, 将钻机移至桩位, 用钢枕作机座, 使底座平稳, 钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧, 保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷, 钻架和钻杆要竖直, 钻头、 钻杆和钻径中心在一铅垂线上, 其最大偏差不得大于50mm, 以保证孔位正确, 钻孔顺直。将钻机底盘调成水平状态并稳定, 开机试钻。小心使钻头对准设计中心, 盖上封口板, 试转数圈, 监控钻杆垂直度, 使钻机顶部的起吊滑轮、 转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。钻架临时移开时, 应作好标志, 以确保复位后的准确位置, 必要时应重新对位。钻机摆放位置要结合平台受力支承情况, 合理布置, 开钻顺序要统一安排, 避免干扰。
⑵钻进
①钻孔时旋挖机先行停稳对位并保持钻杆竖直。泥浆池的护壁泥浆从孔口流入, 钻机不断向下挖进。旋挖机钻头不断在压力下旋转, 将泥土、 卵石挖进钻头箱内。钻头箱内挖满后提出钻头清淤, 然后继续下放钻头进行挖孔。当施工进入粗圆砾土层、 卵石层时着重要求每2m检查钻头直径一次, 确保挖桩直径。钻孔作业应连续, 经常对钻孔泥浆抽检试验, 不符合要求及时调整。钻机钻进过程中孔内水头始终保持在水位线以上2.0～3.0m, 加强护壁, 防止塌孔。
②开始钻进时, 进尺应适当控制, 在护筒刃脚处, 应低挡慢速钻进, 使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后, 可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时, 可提起钻锥, 向孔中到入粘土, 再放下钻锥倒转, 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙, 稳住泥浆继续钻进。
③在砂类土或软土层钻进时, 易坍孔。宜选用平底钻锥、 控制进尺、 轻压、 低挡慢速、 大泵量、 稠泥浆钻进。
④泥浆补充与净化: 开始前应调制足够数量的泥浆, 钻进过程中, 如泥浆有损耗、 漏失, 应予补充。并应按泥浆检查规定, 按时检查泥浆指标, 遇土层变化应增加检查次数, 并适当调整泥浆指标。
⑤每钻进2m或地层变化处, 应在泥浆槽中捞取钻渣样品, 查明土类并记录, 及时排除钻渣并置换泥浆, 使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化, 在岩、 土层变化处均应捞取渣样, 判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
⑶终孔
当钻孔达到设计标高孔位后, 对孔深、 孔径、 孔位和孔形、 倾斜度、 孔底地质情况进行检查, 然后填写终孔记录, 并及时通知监理工程师到现场检查验收。合格后方准进入下一道工序。成孔误差符合表5.1。
表5.1 钻孔桩钻孔允许误差表
序号
项目
允许偏差( mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
单排桩
≤50
4
倾斜度
≤1%*孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
≤100
⑷清孔
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。清孔禁止采用掏碴筒,采用换浆法: 即钻孔完成后, 提起钻头至距孔底20cm, 继续旋转, 逐步把孔内浮悬的钻渣换出。把步cm, 。
清孔标准符合设计及规范要求, 即: 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2%, 粘度17～20s; 浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度符合表1。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头, 防止坍孔、 缩颈。
5.2.5 钢筋笼制作、 安装
⑴材质要求
a钢材的种类、 钢号及尺寸规格应符合设计文件的规定要求。
b钢材进货时, 要有质量保证书, 并应妥善保管, 防止锈蚀。
c对钢筋的材质有疑问时, 应进行物理和机械性能测试或化学成分的分析。
d焊接用的钢材, 应做可焊接质量的检测, 主筋搭接接头长度、 质量应符合JGJ18一84《钢筋焊接及验收规程》的规定。
⑵制作要求
a钢筋笼尺寸允许偏差:
主筋间距 ±10mm
加强筋间距 ±10mm
箍筋间距 ±20mm
钢筋笼直径 ±10mm
钢筋笼长度 ±100mm
主筋弯曲度 ＜1%
钢筋笼弯曲度 ≤1%
b分段制做的钢筋笼, 每节钢筋笼的保护层垫块不得少于两组, 每组四个, 在同一截面的圆周上对称焊上。
c主筋混凝土的保护层厚度不应小于30mm, 水下灌注桩主筋混凝土保护层厚度不应小于50mm。保护层允许偏差应符合下列规定:
水下混凝土成桩 ±20mm
干孔混凝土成桩 ±10mm
⑶焊接要求
a分段制做的钢筋笼, 主筋搭接焊时, 在同一截面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50%, 两个接头的间距不小于500mm, 主筋的焊接长度, 双面焊为4-5d, 单面焊为8-10d。
b箍筋的焊接长度一般为箍筋直径的8-10倍, 接头焊接只允许上下迭搭, 不允许径向搭接。加强箍筋与主筋的连接宜采用点焊。
⑷ 制做程序
a根据设计, 计算箍筋用料长度、 主筋分段长度, 将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用。由于切断待焊的主筋、 箍筋、 缠筋的规格尺寸不尽相同, 应注意分别摆放, 防止用错。
b在钢筋圈制做台上制做箍筋并按要求焊接。
c将支撑架按2-3m的间距摆放在同一水平面上对准中心线, 然后将配好定长的主筋平直摆放在焊接支撑架上。
d将箍筋按设计要求套入主筋( 也可将主筋套入箍筋内) 并保持与主筋垂直, 进行点焊或绑扎。
e箍筋与主筋焊好或绑扎后, 将缠筋按规定间距绕于其上, 用细铁丝绑扎并间隔点焊固定。
f焊接或绑扎钢筋笼保护层钢筋环或混凝土垫块。
g将制做好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上, 防止变形。
h对制做好的钢筋笼应按设计图纸尺寸和焊接质量标准进行检查, 不合要求者, 应予返工, 否则不得使用。
⑸钢筋笼的吊放
a钢筋笼的顶端应设置2-4个起吊点。并对起吊点予以适当加强, 以保证钢筋笼在起吊时不致变形。
b吊放钢筋笼入孔时应对准孔位, 保持垂直, 轻放、 慢放入孔。入孔后应徐徐下放, 不得左右旋转。若遇阻碍应停止下放, 查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。
c钢筋笼吊放入孔位置容许偏差应符合下列规定:
钢筋笼中心与桩孔中心 ±10mm
钢筋笼定位标高 ±50mm
d钢筋笼过长时宜分节吊放, 孔口焊接。分节长度应按孔深、 起吊高度和孔口焊接时间合理选定。孔口焊接时, 上下主筋位置应对正, 保持钢筋笼上下轴线一致。
e钢筋笼全部下入孔后, 检查安放位置并做好记录。符合要求后, 可将主筋点焊于孔口护筒上或用铁丝牢固绑于孔口, 以使钢筋笼定位; 当桩顶标高低于孔口时, 钢筋笼上端可用悬挂器或螺杆连接加长2-4根主筋, 延长至孔口定位, 防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位。
f 桩身混凝土灌注完毕, 达到初凝后即可解除钢筋笼的固定, 以使钢筋笼随同混凝土收缩, 避免固结力损失。
g若钢筋笼入孔后未能及时灌注混凝土, 停隔时间较长, 致使孔内沉渣超过规定要求。应在钢筋笼定位可靠后重新清孔。
5.2.6 砼灌注
5.2.6.1配合比选定
水下混凝土的试配等级应比设计等级拌制, 水灰比不大于0.35, 配合比中掺入外加剂, 坍落度宜控制在18～22cm。
5.2.6.2初灌量
水下混凝土灌注采用导管法, 混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成, 各项检测数据合格后立即开始, 钻孔桩灌注前, 应根据孔径, 导管距孔底距离, 导管埋置在砼面下深度计算初灌量, 确保初灌埋管的成功。
5.2.6.3导管要求
导管的内径为300mm, 长度一般2m, 最下端一节导管长应为4.5～6m,不得短于4m,为了配备适合的导管柱长度, 上部导管长为1m或0.5m。导管采用游轮螺母连接, 橡胶”O”型密封圈密封, 严防漏水。导管初次使用时应做水密承压力试验, 进行水密试验的水压不小于井孔内水深1.5倍的压力。以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不渗漏, 以后每次灌注前更换密封圈。导管吊放入孔时, 应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、 严密, 确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中, 防止导管跑管, 撞坏钢筋笼并损坏导管; 导管底部距孔底( 或孔底沉渣面) 高度, 以能放出隔水塞和混凝土为度, 一般为250～400mm。导管全部入孔后, 计算导管柱总长和导管底部位置, 并作好记录。
5.2.6.4混凝土灌注
⑴各项准备工作完成后, 即可开始搅拌混凝土, 并注意以下几点
a.混凝土材料必须是确定配合比的材料;
b.现场材料的配比加量偏差, 应符合10.3.2的规定;
c.首批混凝土中应首先配制0.1-0.3m3水泥砂浆放入隔水塞以上导管、 漏斗中, 然后再放入混凝土, 以便剪断铁丝后隔水塞、 混凝土在导管内下行顺畅, 返浆阻力小。
d.混凝土应搅拌至各种组成材料混合均匀, 颜色一致。搅拌时间应符合规定。
e.首批混凝土出料时应作坍落度测定, 并检查混凝土配比。至灌注中期和后期, 应按灌注的不同部位, 作混凝土坍落度测定, 检查混凝土配比的变化情况, 并填入”混凝土配制记录”。
f.拌制好的混凝土应以最短时间运至待灌注孔并尽快灌注。
⑵初存量必须满足首斗灌注的埋管要求。同时, 观察孔内返水( 或泥浆) 情况, 测定埋管深度并做好记录。
⑶首批混凝土灌注正常后, 应紧凑、 连续不断地进行灌注, 严禁中途停工。灌注过程中, 应经常见测锤探测混凝土面的上升高度, 并适时提升拆卸导管, 保持导管的合理埋深2-6m。正常灌注时的探测次数一般为4m一次, 并应在每次起升导管前, 探测一次混凝土上面的高度, 桩的顶部和底部应适当加密探测次数; 特殊情况下( 局部严重超径、 缩径、 漏失层位, 灌注量特别大的桩孔等) 应增加探测次数, 同时, 观察返水情况, 以正确分析和判断孔内情况。
⑷每次探测数据和拆卸导管长度应填入”钻孔水下混凝土灌注记录表”。
⑸在灌注过程中, 当导管内混凝土不满, 含有空气时, 后续的混凝土宜经过溜槽徐徐灌入漏斗和导管, 不得将混凝土整斗倾入管内, 以免在导管内形成高压气囊挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。
⑹当混凝土面上升到钢筋笼下端时, 为防止钢筋笼被混凝土顶托上升, 应该:
a.在孔口固定钢筋笼上端;
b.灌注混凝土的时间应尽量快, 以防止混凝土进入钢筋笼时, 混凝土的流动度过小;
c.当孔内混凝土面接近钢筋笼时, 应保持较大的埋管深度, 放慢灌注速度;
d.当孔内混凝土上面进入钢筋笼1-2m后, 应适当提升导管, 减少导管埋置深度。
⑺灌注接近桩顶部时, 为确保桩顶混凝土质量, 漏斗及导管中混凝土的高度与孔内混凝土面的高差应不小于2m; 为了严格控制桩顶标高, 应计算混凝土的需要量, 使灌注的桩顶标高比设计的标高增加0.2-0.5m
⑻在灌注将近结束时, 由于导管内混凝土面高差减小, 超压力降低, 而导管内的泥浆及所含渣土稠度和比重增大, 如出现混凝土上升困难时, 可在孔内加释泥浆, 亦可掏出部分沉淀物, 使灌注工作顺利进行。
⑼灌注结束后, 各岗位人员必须按职责要求整理、 冲洗现场, 清除设备和工具上的混凝土积物。
⑽在灌注过程中, 应经过观察孔内情况。出现故障时, 应及时分析和正确判断发生故障的原因, 制定处理故障措施。常见灌注故障及处理措施参见表5.2。
表5.2 常见灌注故障及处理措施表
常见
故障
产生故障的原因
故障处理措施
隔水塞卡导管内
1、 隔水塞翻转或胶垫过大;
2、 隔水塞遇物卡住;
3、 导管连接不直;
4、 导管变形
用长杆冲捣或振捣, 若无效提出导管, 取出隔水塞重放, 并检查导管连接的垂直度; 拆换变形的导管
导管内进水
1、 导管连接处密封不好, 垫圈放置不平正, 法兰盘螺栓松动;
2、 初灌量不足, 未埋住导管
1、 提出导管, 检查垫圈, 重新安放并检查密封情况;
2、 提出导管, 清除灌入的混凝土, 重新开始灌注, 增加初灌量, 调整导管底口至孔底高度
混凝土在导管内出不去
1、 混凝土配比不符合要求水灰比过小, 坍落度过低;
2、 混凝土搅拌质量不符合要求;
3、 混凝土泌水离析严重;
4、 导管内进水未及时发现造成混凝土严重稀释, 水泥浆与砂、 石分离;
5、 灌注时间过长, 表层混凝土已初凝
将混凝土按比例要求重新拌合并检查坍落度;
检查所使用的水泥品种、 标号和质量, 按要求重新拌制;
在不增大水灰比的原则下重新拌合;
上下提动导管或捣实, 使导管疏通, 若无效, 提出导管进行清理, 然后重新插入混凝土内足够深度用潜水泵或空气吸泥机将导管内泥浆、 浮浆、 杂物等吸除干净恢复灌注; 尽量不采取提起导管下隔水塞继续灌注的办法。
断桩
1、 导管提升过高, 导管底部脱离混凝土面;
2、 灌注作业因故中断

夹层
1、 埋管深度不够, 混入浮浆;
2、 孔壁垮落物夹入混凝土内;
3、 导管进水使混凝土部分稀释
钢筋笼错位或回窜
1、 钢筋笼焊接质量不好;
2、 钢筋笼未固定死或未固定
吊起钢筋笼重新焊好下入孔内, 检查钢筋笼固定情况, 并加焊固定。非全桩式钢筋笼可在基下部用铁丝系住较大的石块或水泥块。

⑾桩顶( 或称桩头) 灌注完毕后, 随即探测桩顶面的实际高度, 检查桩的实际灌注长度。由于桩顶面上泥渣沉淀增厚、 泥浆的比重、 粘度和静切力增大, 使用测锤不易测准, 可用细钢管接长, 在其下端安一活塞铁盒, 插入混凝土取样鉴别, 或在钢管下端连接一长锥体, 探测混凝土。
⑿桩孔内高出水面的桩头, 在清除浮浆沉渣后, 应对桩头混凝土进行养护。高出地面的桩头应制作桩头模板, 按设计标高安放周正, 浇注混凝土捣实并按规定养护。待混凝土强度达到设计标号的70%时方可拆除桩头模板。
注: 处于水中的桩头, 可在混凝土初凝前, 以高压水冲射超出标高的部分, 但在桩头设计标高以上须保留不小于20-30mm的一层, 待桩头挖露出后, 将其凿除。
5.2.6.5冬期及高温施工
⑴冬期施工
a根据当地多年气温资料, 室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时, 混凝土及钢筋混凝土工程的施工, 除按有关规定执行外, 尚应符合本节规定。
注: 在冬期施工, 应密切注意天气预报, 以防气温突然下降, 遭受寒流或霜冻的袭击。
b冬期灌注的混凝土, 在受冻前, 混凝土的抗压强度不得低于下列规定:
硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土, 为设计标号的30%;
矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土为设计标号的40%。
c冬期施工时, 应对原材料的加热、 搅拌运输、 灌注和养护等进行热工计算。
冬期拌制混凝土时应优先采用加热水的方法, 水及骨料的加热温度应根据热工计算确定, 但不得超过表5.3规定。
表5.3 拌合水及骨料最高温度
项次
项 目
拌合水(℃)
骨料(℃)
1
标号小于525号的普通硅酸盐水泥太渣硅酸盐水泥
80
60
2
标号等于或大于525号的硅酸盐水泥, 普通硅酸盐水泥
60
40
注: 当滑料不加热时, 水可加热到100℃, 但水泥不应与80℃以上的水直接接触。投料时, 应先投放骨料和已加热的水, 然后再投入水泥, 水泥不得直接加热, 使用前宜事先运入暖棚内存放。
d配制冬期施工混凝土, 应优先用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥, 水泥标号不应低于325号。最小水泥用量不宜少于300kg/m3; 水灰比不应大于0.5; 并宜使用引气型减水剂, 含气量应为3~5%, 以提高混凝土的抗冻性能。
使用其它品种的水泥, 应注意其中掺合料对混凝土抗冻、 抗渗等性能的影响。
e拌制混凝土时, 滑料中不得带有冰、 雪及冻团, 拌合时间应比规定的时间延长50%。
f灌注时的混凝土温度以10~20℃为宜。
⑵高温施工
a室外气温稳定高于30℃时, 混凝土及钢筋混凝土中, 应加入适量的缓凝剂或缓凝减水剂, 以调整混凝土的凝结时间, 使新拌混凝土能在4~8小时内具有塑性或流动性, 以保证顺利施工和凝结密实。
b暑期施工配制混凝土, 应优先选用矿渣硅酸盐水泥; 粗、 细骨料应在使用前放在遮荫棚中或酒水降温; 水罐或水管若暴露在阳光下也应采取遮荫措施。
c灌注前的混凝土温度以不超过35℃为宜, 一般应在夜间灌注。
灌注时间一般不宜超过4h, 若灌注时间较长, 在使用缓凝剂的同时还可在保持水灰比不变的条件下, 增大水及水泥的加量。
d灌注结束后, 应及时进行养护, 保持桩头有一定的湿度。
6．劳动组织
6.1劳动组织模式: 采用架子队组织模式。
6.2工点如采用一台钻孔机作业, 实行三班作业制。施工人员应结合工前确定的施工方案、 机械、 人员组合、 工期要求进行合理配置。
表6.1 每班桩基施工人员配备表
序号
岗 位
人数
备注
1
技术员
1

2
专兼职安全员
1

3
工班长
1

4
钻机操作兼施工记录人员
2
按每班2台钻机考虑
5
质检、 测量及试验人员
5

6
机械工、 普工
15～20

7．材料要求
7.1护筒要求内部无突出物, 不漏水;
7.2泥浆原料尽可能使用膨润土, 使用粘土时应符合下列要求:
7.2.1自然风干后, 用手不易掰开捏碎;
7.2.2干土破碎时, 断面有坚硬的尖锐棱角;
7.2.3用刀切开时, 切面光滑、 颜色较深。
7.2.4水浸湿后有粘滑感, 加水和成泥膏后, 容易搓成1mm的细长泥条, 用手指揉捻, 感觉砂粒不多, 浸水后能大量膨胀;
7.2.5胶体率不低于95%;
7.2.6含砂率不大于4%;
7.2.7制浆能力不低于2.5L/h。
7.3钢筋品种、 级别、 力学性能、 规格和数量必须符合设计要求。钢筋存放宜下垫上盖, 保证钢筋不锈蚀。加工场地宜整平硬化。
7.4施工用水的水质应符合工程用水标准。
7.5水泥、 砂、 碎石、 外加剂的选用均应满足设计和标准要求。
8．设备机具配置
表8.1 主要机具设备配备表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
标准搅拌站
个
1

2
装载机
台
1

3
旋挖钻
台
1

4
砼搅拌运输车
台
3

5
吊车
台
1

6
发电机
台
1

7
泥浆泵
台
2

8
导管及灌注平台
套
1

9
钢筋加工设备
套
1

10
修理设备
套
1

9．质量控制及检验
详见冲击钻灌注桩质量控制及检验。
10．安全及环保要求
10.1安全要求

10.1.1钻机安装牢固, 防止倾覆。钻机就位后, 机身要用方木垫平, 塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧。
10.1.2注意用电安全, 电线不能直接敷设在地面上, 应采取架空措施。配电箱加锁。
10.1.3钻孔中, 应注意观察有无漏浆现象, 特别是岩溶地质, 随时补充泥浆, 保证孔内水位。
10.1.4下达生产任务的同时, 必须进行安全技术交底, 各工种人员必须严格执行本工种的安全操作规程。
10.1.5施工现场严禁使用明火照明, 油料等易燃品必须远离烟火;
10.2环保要求
10.2.1钻孔桩施工中, 大量废弃的泥浆应经泥浆分离器处理后, 运往指定的废弃泥浆的堆放场地, 并做妥善处理。
10.2.2施工中应注意避免灌注过程中孔内溢出的泥浆, 应引至适当地点处理, 防止污染农田及河流;
10.2.3施工营地和施工现场的生活垃圾, 应集中堆放, 及时在指定地点进行处理。
11.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:
11.1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。
11.1.1、 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) , 或河水、 潮水上涨, 或孔内出现承压水, 或钻孔经过砂砾等强透水层, 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。
11.1.2、 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, 应经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。
11.2钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
11.2.1、 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。
11.2.2、 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。
11.3掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
11.3.1、 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。
11.3.2、 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。
11.3.3、 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。
11.4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。
11.5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、 左右重复扫孔以扩大孔径, 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.
11.6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。
11.11.1、 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泥浆相对密度和粘度过高, 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, 造成局部孔壁凸进, 成孔不圆。
11.11.2、 预防办法
①应经常检查转向装置的灵活性, 及时修理或更换失灵的转向装置。
②选用适当粘度和相对密度的泥浆, 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。
11.7卡锥
常发生在以冲击锥钻进时。
11.7.1、 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。
11.7.2、 处理方法
①当为梅花卡钻时, 若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办法, 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, 并多次上下、 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管下入孔内, 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用以上方法提升锥无效时, 可试用水下爆破提锥法。将防水炸药( 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。
11.8外杆折断
常见于旋转钻机。
11.8.1、 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。
11.8.2、 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,