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桩基工程精细化管理施工手册

31
2020年4月19日
文档仅供参考

编制说明
根据自治区交通厅公路建设项目精细化管理的相关要求,结合第一合同段实际,为进一步提高建设管理和我合同段的工程质量水平,推进我项目部的科学化、规范化和精细化管理工作,更好的指导施工生产,特制定第一合同段桩基工程施工精细化管理施工手册。
本手册要求的相关内容和控制要求与设计文件、施工技术规范和合同文件相抵触时按设计文件、施工技术规范和合同文件条款执行。
编制:工程技术部
批准: 邓先勇
日期: 4月20日

奎克高速公路工程第一合同段
桩基工程精细化管理施工手册
一、质量目标
严格按照合同文件、设计文件、桥涵施工技术规范和检验评定标准控制要求组织施工,工程一次验交合格率100%,分项工程评分95分以上,质量等级为合格。
二、执行的标准
<公路桥涵施工技术规范>JTJ 041- ;<钢筋混凝土用钢>GB1499.1- ;<钢筋混凝土用钢>GB1499.2- ;<钢筋焊接及验收规程>JGJ18- ;<公路工程基桩动测技术规程>JTG／TF81- ;<公路工程水泥及水泥混凝土试验规程>JTG E30- ;<混凝土用水标准>JGJ63- ;<混凝土外加剂应用技术规范>GB50119- ;<公路工程质量检验评定标准>JTG F80／1- ;奎克高速公路工程第一合同段合同文件等。
三、材料
严格按照执行办、公司及项目部材料管理办法对原材料进行管理,建立健全材料登记台帐。根据公司相关规定,选择评审经过的合格供应商,组织采购。购进材料严格执行进场检验和监理报检。
所有材料均检验合格后方可用于桩基工程,且检验频次满足要求。
四、设备
根据工作量,分项工程主要施工机械安排见下表。
序号
设备名称
规格型号
数量
进场日期
技术状况
1
砼拌合站
HZS75
2
.10
良好
2
挖掘机
PC220
2
.10
良好
3
装载机
ZL300
2
.10
良好
4
柴油发电机
250KVA
1
.10
良好
5
汽车起重机
25T
1
.10
良好
6
交流电焊机
BX315
5
.10
良好
7
对 焊 机
UN-150
1
.10
良好
8
钢筋弯曲机
GW40
1
.10
良好
9
电力变压器
315KVA
2
.4
良好
10
钢筋切断机
GQ40
1
.10
良好
11
旋挖钻机
220型
3
.10
良好
12
潜水泵

8
.10
良好
13
泥浆泵

8
.10
良好
14
混凝土运输车
12m3
4
.10
良好
15
泥浆比重仪

6
.10
良好
16
泥浆稠度仪

6
.10
良好
17
旋流除砂器
净化泥浆
1
.10
良好
五、人员
分项工程负责人1 人、技术负责人1 人、安全员1 人、施工员1 人,质检人员1 人、实验员1 人、测量员1人、特种机械操作手10 人、运输车司机12人、工人60 人。
六、工艺要求
6.1 施工要点(控制重点)
1、 护筒埋设:护筒既保护孔口壁,又是钻孔的导向,则护筒的平面位置和垂直度要保证。为防止漏浆、跑浆,护筒周围土要夯实,最好用粘土封口。为防止地表污水流入,护筒要高出地面15～30cm。
2、稳定液:一要控制泥浆的比重在 1.05～1.10 之间,二要粘度在 19s～23s,含砂率小于 8 % ,定期测试稳定液的各项技术指标,出现问题及时解决。
3、孔底沉渣: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,前者是经过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,后者是经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,没有聚渣漏斗,因此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,还要控制终孔前二钻斗的旋挖量。
4、复测孔深及稳定液比重:为保证灌注桩质量,浇筑混凝土前,一要检查孔底泥浆的比重是否小于 1.10 ,否则采取换浆处理。二要检查孔的深度,判断是否有孔壁坍塌现象,若有,用旋挖钻机二次清孔,达到设计深度后方可安装导管。
5、导管:导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗体积应大些为好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。
6、浇筑混凝土:混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合,则实际桩顶标高应比设计标高高 0.5m～1.0m,最后机械破桩头处理。
7、钢筋笼位置固定采取专项措施,防止钢筋笼偏位超限。
6.2 工艺流程
平整场地
明挖基坑

测定桩位
挖埋护筒
钻机就位
钻 进
制作护筒
中间检查
终 孔
清 孔
测 孔

安放钢筋笼
安放导管

二次清孔
灌注混凝土

制备泥浆箱、挖泥浆池、沉淀池
泥浆制备、泥浆指标检测
投泥浆、注清水、测比重
测孔深、泥浆比重、钻进速度
测孔深、孔径、倾斜率
注清水、换泥浆、测比重
填表格、监理工程师签字认可
填表、监理工程师签字认可
检查泥浆比重及沉渣厚度
制作混凝土试件
清理、检查
测孔深、孔径
钢筋笼制作
混凝土拌和及运输
凿 除 桩 头

钻孔灌注桩施工工艺流程图

6.3 施工方法
1、钢筋
⑴钢筋的验收、存放:钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存,不得混杂,且立牌标明以资识别。钢筋垫高(钢筋存放平台高出场地50cm)存放并加以遮盖,避免锈蚀、污染。
⑵钢筋调直和清除污锈
①钢筋的表面应洁净,使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
②钢筋平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均要调直。
③采用冷拉方法调直钢筋,Ⅰ级钢筋的冷拉率不大于2%。
⑶钢筋断配料要求
为保证钢筋笼质量和吊装的质量的要求,在钢筋笼加工配料时,钢筋笼分两节制作,而且两搭接头错开不小于1米,对于单节钢筋笼下料时主筋采用对焊方式,对于两节钢筋笼连接处采用搭接焊处理。在每节钢筋笼的顶、底部加焊钢筋加强箍,以保证钢筋笼有足够的刚度,在每段钢筋笼顶部设置十字交叉筋,以固定钢筋笼。按图纸下料,同直径、同标号不同长度的各种钢筋编号要先按顺序填写配料表,再根据调直后的钢筋长度,统一配料,以便减少钢筋的断头废料和焊接量。为保证钢筋笼的坚固性,螺旋筋与主筋的交叉点至少点焊1/3,尽量减少钢筋分节,接口采用单面焊接,焊接长度10d,逐根检查焊接质量,同时每根主筋提前按要求进行弯折,确保钢筋轴线重合。
⑷钢筋加工后的存放
①钢筋成型后,详细检查尺寸和形状,检查有无裂纹。
②同一类型钢筋要存放在一起,一种型式弯完后,捆绑好,挂上编号标签,写明钢筋规格尺寸。
③钢筋笼在绑扎成型后,存放时要避免受潮生锈,以及其它有害气体的腐蚀;在运输时,要谨慎装卸避免变形。
5)钢筋焊接:主筋采用闪光对焊,当采用电弧焊时,两钢筋搭接端部要预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致,接头双面焊缝的长度不小于5d,单面焊缝的长度不小于10d。
2、钻孔灌注桩施工
(1)场地平整:
本工程桩基位于G217线上,施工前先将G217线主行车道封闭,将车辆疏导向非机动车道通行,封闭范围内作为施工场地。
⑵施工放样
场地封闭后,用全站仪放出桩的中心位置,在纵横方向引护桩,护筒埋设后重新测设桩位点来调整护筒中心位置及校正护桩,然后把纵横线恢复到护筒上,以此来调整钻机中心位置。
⑶护筒埋设
护筒采用用8mm的钢板制作,护筒内径较桩径稍大20cm。为保证桩基质量,护筒的埋设深度为不小于2.5m,护筒顶端高出施工地面0.3m。护筒埋底部夯填500mm厚的粘土,周围用粘土夯实,护筒埋设后复测桩位,保证护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm,倾斜度偏差不大于0.5%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作,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杆重复上下升降、机身振动而导致坍孔。
⑷钻机就位
旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm内。
⑸泥浆制备
①调制化学泥浆
制造泥浆材料采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成,其各组成用量如下:

钻孔中化学泥浆性能指标和用量
膨润土
纯碱占用土量
纤维素占
用土量
水m3
相对密度
粘度pa.s
酸碱性ph
胶体率(%)
砂率(%)
1t
5kg
0.5 kg
13
1.05-1.10
19-23
8-10
≥95
6-8
②泥浆现场管理和调配
本工程位于217国道上,为了保持路面的完整性,不允许在路面上挖设泥浆池,施工中必须准备足够储存一个孔所需泥浆量的可移动式泥浆箱,制作宽2m、高1.5m、长6m的泥浆箱,一台钻机配备5个泥浆箱。另外,在埋设桩护筒时,把相邻桩的护筒也同时埋设到位,以作桩初灌量泥浆存储池和沉淀池。具体施工操作如下:
a、泥浆搅拌:按照设计泥浆的配合比搅拌好泥浆放入桩的护筒内随着钻进的深入用泥浆泵向孔内注入泥浆,用以平衡地层压力,保证孔壁稳定。
b、泥浆管理:桩砼灌注时,首批砼返上来的泥浆用相邻桩的护筒(护筒间用循环槽联通)储存,正常灌注护筒内泥浆满时用泥浆泵将泥浆抽入泥浆箱,以留备后用。
c、泥浆净化:钻孔过程中返上来的泥浆如果含砂量过高,就在泥浆泵与泥浆箱之间连接一个旋流除砂器将泥浆中的砂子清除,如果泥浆性能变差满足不了施工要求,可用适量的膨润土和添加剂进行调配,以满足施工要求。
⑹钻孔
护筒埋设完毕并注入泥浆后方可开钻,开钻时,先采用轻压、慢钻和缩短回转进尺钻进,钻至护筒以下1米后,再调为正常速度。钻进过程中,根据不同的地质情况选用不同形式的钻头,在土质地层中钻头选用旋挖斗,碰到砾石层时用旋挖斗钻进容易打滑,改用螺旋钻头钻进然后用旋挖斗掏渣。钻进过程中,经常抽取渣样并检查泥浆指标,注意土层变化,以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力、泥浆比重。在砂土、软性土等易坍孔的土层中,采用低档慢速,同时提高孔内水头,加大泥浆比重。
钻至设计标高并经土样判别确认到位后,停止钻进。严禁用超钻办法来控制沉淀。
⑺清孔
钻孔达到设计深度后,为保证清孔的质量,采用二次清孔的方法进行,即终孔后清孔和浇筑前清孔。终孔后将钻头提高离孔底10-20cm,空转不进尺,以相对密度较低的新泥浆将孔内转渣和密度较大的泥浆换出。浇筑前进行二次清孔,即利用导管进行,泥浆比重控制在1.05-1.10之间为宜,并在清孔后及时进行灌注水下混凝土,否则必须重新测量沉渣或清孔,清孔完成后,泥浆相对密度控制在1.05-1.10,以1.10为宜。
⑻终孔验收
终孔后验收,由机班长、现场技术员、质检员会同监理对其桩径、孔深、垂直度及沉淀厚度等各项指标依据规范及设计要求进行检查、验收、并共同签字,达到标准后再进行下道工序。终孔检查采用与设计桩径相同的探孔器检查,其长度为设计孔径的4-6倍、箍筋缠绕在外,且不能带任何配重。
⑼钢筋笼制作和下放
钢筋笼集中在钢筋加工场分节加工,按图纸尺寸绑扎成型,安装钢筋笼前,复测护筒中心位置及护筒顶标高。钢筋笼对接在孔口进行,焊接钢筋笼时,先将下段钢筋笼挂在孔口,再吊上第二段钢筋笼进行搭接焊接,焊接采用单面焊接,焊接完成达到图纸及规范要求后方可下放钢筋笼。吊入后应校正轴线位置垂直度,勿使扭转变形。钢筋笼用吊筋吊在井架上。钢筋笼下放要平衡,对中孔口缓缓下入,避免挂伤孔壁,禁止猛拉猛落,强行下放。钢筋笼口搭接时要上下对正,不得错位,保护层采用耳筋,间距2米一道,每道沿周边4块,而且在井口加设4根直径7cm、长度5米的钢质导向护壁杆管,来控制桩基位置以及保护层厚度。钢筋笼下放完毕后用护桩来调整中心位置,用钢管穿插进连接钢筋笼的吊鼻中将钢筋笼固定在护筒上,保证钢筋笼不上浮或者下沉,防止偏位。
⑽下导管
导管采用φ300cm卡口式导管,每节2.6m,底节长4.42m,配2节长50cm-150cm的短管,管端用丝扣连接,接头用橡胶圈密封防水。使用前对导管做水压试验和接头抗拉试验,保证不漏水。采用规定重量和形状的测锤,正确测量孔深,沿孔周测量3次,再根据实测孔深组配导管,对导管进行编号,并做好长度标记,导管垂直位于井孔中央,导管口离孔底30-50cm,料斗高出孔内水面不小于2米,导管准备完毕,请现场监理确认。
⑾灌注水下砼
①在灌注砼前,检查孔内沉渣厚度及泥浆的各项指标,符合设计及规范要求后,采用垂直导管法灌注水下砼。如不符合要求,则利用导管进行二次清孔,清孔完成检查合格后,及时灌注水下混凝土。
②混凝土由拌合站集中生产拌合,采用12m3混凝土运输车4辆运送,采用导管法灌注,钻机提升导管。
③首批混凝土的数量根据计算确定[首批灌注砼的数量公式:
V≥πD2Ho/4+πd2rw/4re;h1=Hwrw/re;式中d为导管内径(m),rw为泥浆重度(Kn/m3),re为混凝土重度(Kn/m3),Hw为孔口泥浆面至孔内混凝土面高度(m),D为桩孔直径(m),Ho孔内混凝土至孔底距离(m)。],能满足导管的初次埋置深度(≥1米)和填充导管底部的需要。在整个灌注过程中,导管底部应埋入先前灌注的混凝土内不少于2m,但不得大于6m。
④混凝土在拌制和浇筑过程中应经常检查混凝土的质量,严格控制塌落度损失。
⑤在混凝土的浇筑过程中,及时测量砼面深度用于控制导管的埋深(采用规定重量和形状的测锤,正确测量孔深,沿孔周测量3次),使埋深控制在2～6m范围内,当混凝土和易性比较好,掺缓凝剂,且灌注速度比较快时,埋深能够适当加大,但埋深最好不要超过8m。灌注应连续,当停歇时,应时常把导管上下提动和转动。严格填写混凝土施工记录,对浇筑过程中的一切故障以及处理方法都要记录在施工记录中。
⑥为保证桩顶混凝土质量,灌注终了时,混凝土灌注面比桩顶设计标高高出至少0.8m。
七、质量要求及检验
严格按照检验程序进行检测,施工完成首先作业班组自检,自检合格后报请项目质检工程师抽检,抽检合格相关检测记录签字齐全后,报请监理工程师验收。验收合格后及时请监理工程师签字确认,并移交项目部工程技术部存档。
1、钻孔灌注桩检验程序和要求
(1)钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求
①钢筋骨架的制作应符合设计要求和规范的有关规定。
②骨架分段制作,确保不变形,接头错开。
③在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为2m,横向圆周不得少于4处。骨架顶端设置十字加强筋。
④骨架入孔应按骨架长度的编号入孔。
⑤钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差如下:
钢筋笼制作允许偏差
序 号
项 目
允 许 偏 差
检验方法
1
主筋间距
±10mm
尺量检查不少于5处
2
箍筋间距或螺旋钢筋螺距
±20mm
3
加强筋间距
±20mm
4
钢筋骨架外直径
±10mm
尺量检查
5
钢筋骨架在承台底以下长度
±100mm
6
钢筋骨架倾斜度
±0.5%
吊线尺量检查
⑥闪光对焊接头处不得有横向裂纹;与电极接触处的钢筋不得有明显灼伤;接头处弯折角不得大于30;接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍,且不得大于2mm。
加工钢筋的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
弯起钢筋各部尺寸
±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸
±5
钢筋位置的允许偏差
检查项目
允许偏差(mm)
受力钢筋
±20
螺旋筋间距
0,-20
钢筋骨架尺寸
长度±10;直径±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
-10
(2)护筒设置
①护筒内径比桩径大20～30cm。
②护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%。
③护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。
④护筒高度高出地面0.15～0.3m。
⑤护筒埋置深度根据桩柱结合位置埋设且不小于1.5m。
⑥护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
(3)钻孔施工的一般要求及注意事项
①钻机就位前,对钻孔各项准备工作进行检查。
②钻孔时,按设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的泥浆。
③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,否则应及时处理。
④钻孔作业应分班连续进行,填写的钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应及时改正。时刻注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
⑤开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
⑥钻孔应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和的80%。
⑦在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时。应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
(4)清孔要求及注意事项
①钻孔深度达到设计标高后,对孔深、孔径进行检查,符合要求后方可清孔。
②在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
项目
允许偏差
孔的中心位置(mm)
50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度
小于1%
孔深
不小于设计规定
沉淀厚度(mm)
≤100mm
清孔后泥浆指标
项目
数值
相对密度
1.05～1.10
粘度Pa·s
19～23
含砂率
<8%
胶体率
>95%
③在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
④清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,试验结果应符合上表规定。灌注水下混凝土前,孔底沉淀土厚度应符合不大于100mm。
⑤不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
(5)灌注水下混凝土的设备及技术要求
①灌注时间不得大于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间大于首批混凝土初凝时间,则应根据试验确定掺入缓凝剂。
②水下混凝土一般用钢导管灌注,导管内径为200～350mm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍。
③首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。
④混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
⑤首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。
⑥在灌注过程中,应注意保持孔内水头。
⑦在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2～6m。
⑧在灌注过程中,经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。
⑨为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
⑩灌注的桩顶标高应比设计高出至少0.8m的高度,以保证混凝土强度。
在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌人数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境及河流。
灌注中发生故障时,应查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
八、易发生的质量问题及防治措施
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。
⑴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。
⑵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。
2、钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
⑴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。
⑵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。
3、掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
⑴掉钻落物原因
①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。
⑵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。
⑶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。
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.
5、外杆折断
常见于旋转钻机。
⑴折断原因
①用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。
⑵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。
6、钻孔漏浆
⑴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。
⑵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、卵石重复冲击增强护壁。
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。
7、钻孔桩断桩常见事故及处理
⑴首批混凝土封底失败
①事故原因和预防措施
a、导管底距离孔底太高或太低。
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。
b、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。
c、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。
d、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。
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。
⑵供料和设备故障使灌注停工
①事故原因和预防措施
原因: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。
预防措施: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。
②处理方法
a、如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。
b、如断桩距离地面较浅,可采用接桩。
c、如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。
⑶灌注过种中坍孔
①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、致使在灌注过程中发生坍孔。
预防措施:详见钻孔坍孔的预防措施。
②处理办法
a、如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。
b、如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。
⑷导管拨空、掉管。
①事故原因和预防
a、导管拨空
原因: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。
预防措施: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。
b、掉管
原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。
预防措施: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。
②处理办法
a、混凝土面距离地面较深时应重新成孔。
b、混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。
⑸灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。
①事故原因
a、混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。
b、混凝土和易性太差。
c、导管埋深过大。
d、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。
e、导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。
②补救措施:
a、提起导管,减少导管埋深。
b、接长导管,提高导管内混凝土柱高。
c、可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。
⑹灌注高度不够
① 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:可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。
②处理办法
挖开桩头,重新接桩处理。
九、质量、雨季施工保证措施
1、质量保证措施
⑴加强原材料质量控制,石子、中砂水泥及外加剂、钢筋与声测管等原材料项目部试验室按照进场频次进行抽检,不合格的原材料严禁进场使用。
⑵严格执行三检制,积极配合监理工程师的工作,发现问题及时纠正。
⑶完善技术管理体系,做好各工序技术交底。
①建立经理部、施工队、工班三级技术管理网。现场施工过程中出现的问题,影响到工程质量的及时与设计监理部门沟通,妥善处理。
②隐蔽工程未经检查签字不得进行下道工序。
③对质量检查指出的问题,制定整改措施。
⑷施工前组织施工人员对施工注意事项进行培训,及时整理完成相关的质检资料,手续齐全的资料及时办理归档手续。
⑸质检员检查督促现场,做好工地的质量巡查,各道工序都要有施工员与质检员在场,做到问题发现要及时,整改要彻底。
2、雨季施工保证措施
⑴雨季施工主要以预防为主,采用防雨措施及加强排水手段,确保雨季正常进行施工,减少受季节性气候的影响。
⑵雨季对桩基施工中易出现的桩孔坍塌、桩孔灌水、基坑坍塌和混凝土配合比失控方面采取有效措施以确保雨季施工的连续性和工程质量。
①开工前与当地气象部门加强沟通,及时掌握天气预报的气象趋势及动态以利安排施工,提前做好预防的准备工作。
②对施工现场及构件生产基地根据地形,对场地内的排水系统进行疏通,以保证水流畅通,不积水,并防止周邻地面水倒流入场内。
③施工场内运输主干便道路两侧排水系统完善,保证不堵、不积水和不冲刷路面。
④雨季施工的桩基,孔口周围外一米处挖截水沟,同时搭设简易遮雨篷,防止桩孔内入水,加大泥浆浓度以增大其粘结力。科学安排钻孔、下钢筋笼、灌注桩身混凝土各工序的循环时间,避免成孔之后,工序跟不上造成桩孔暴露过久。
⑤雨季基坑开挖设置排水沟和积水坑,并配备抽水机将积水抽排至基坑以外。加大边坡开挖坡度,设置临时挡板支撑,挖基弃土运离基坑边缘,减轻基坑顶的荷载。
⑥雨季灌注混凝土时,在雨中、雨后要测定粗、细骨料的含水量,根据含水量的大小,及时调整混凝土的施工配合比,并备足防水材料和遮挡材料。
十、安全保证措施
1、做好职工的安全教育,提高职工的安全意识。施工现场工人劳动保护用品必须配备齐全,进入施工场区施工人员必须戴安全帽。
2、运输道路路口及沿途线路设置明显的反光标志、警示牌等,提醒职工、行人和车辆注意安全,防止机械事故。加强司机安全教育,对施工行走路线、限速要求,施工作业人员提前做好安排。
3、高压线下施工作业要通知项目部安全工程师,办理相关施工手续,并全过程监控。
4、钻机安全
⑴钻机、钻具和吊钻头的钢丝绳,均符合设计要求,使用时有专人检查维修。
⑵工作平台及钻机平台上设置栏杆、走道,并及时清除杂物。
⑶对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔出的,加设护筒顶盖或铺设安全网罩。
⑷钻机的钢丝绳在卷筒上排列整齐。卷绕钢丝绳时,严禁工作人员在其上跨越。卷筒上的钢丝绳不得放完,至少保留三圈,严禁人为钢丝绳卷绕。
⑸电动卷筒在工作中,如遇停电或停机检查保养时,将电源关闭。工作停止后,亦将电源关闭,锁好开关箱。
⑹钻机钻进时,卷扬机变速器换挡事先停车,挂上档后,方可开车。
⑺当拆钻杆为双层作业时,上下紧密联系,防止落物伤人。严禁用机械动力拆接钻杆。
⑻钻机在转移及行进时,需要将桅杆处于倒桅状态,移位前操作人员必须了解钻机的宽度以及施工场地的界限,防止钻机碰撞建(构)筑物等事故。钻机就位后,对钻机及配套设施进行全面的检查,确保钻机安设平稳、牢固。
⑼ 钻进时严密监视钻进情况,观察孔内有无异常情况,钻架是否倾斜、各连接部位是否松动、是否有坍孔征兆等。
⑽钻机停钻时,必须将桅杆与钻斗提出孔外,不得滞留孔内。
5、钢筋笼吊装时,笼内须捆扎扁担和钢筋支撑,提高吊装抗挠能力,避免出现质量、安全事故。吊装时,下方禁止站人,必须待钢筋笼到位后,才准靠近。
6、在操作钻机前要确保没有任何人在钻机的作业半径内,在工作区域未被彻底疏散之前,禁止钻机作业。
十一、文明施工和环保措施
1、环境保护措施
⑴钻孔过程中的灌浆、灌孔溢出的泥浆应作处理,采取排入沉淀池或外运,不得任意排放。
⑵桩基施工弃碴统筹安排,集中堆放和利用。每根桩成孔后,用翻斗车将钻渣弃运至指定的弃土场,尽量做到与周围环境融洽,并有良好的排水截水和挡护设施。
⑶灌注水下混凝土时,孔里面返出来的泥浆要随时用泥浆泵抽回泥浆箱内,避免泥浆外溢。
⑷报废材料或施工中的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的零碎配件,边角料、包装箱、油污等及时收集清理并搞好现场卫生。
⑸合理安排工作人员轮流操作机械,穿插安排低噪音工作,注意机械保养,降低噪音的声级水平。
2、文明施工措施
⑴工地的原材料和半成品分类堆放,材料及半成品的堆码严格按<文明施工管理办法>要求分类堆放,并用标识牌标识清楚。
⑵工地备用的固定式发电机组设置围蔽,以减少噪音扩散,避免噪音干扰周围居民的正常生活。
⑶施工前先设置好临时堵水及排水沟渠,避免污染道路和堵塞下水管道。
⑷设项目概况标牌,并注明工程名称、施工单位、项目负责人、技术负责人、安全员、质检员、工程数量、工期要求、配合比、质量要求等;人机料物合理组合;有详细的施工方案,做好技术、安全、质量交底;做到工完料净。
⑸存料场的库房要规划布置合理,场地夯实硬化,有防污染、防潮湿措施;材料堆放整齐;收料认真,精打细算,定额发料,不浪费;停放场地平整坚实,不积水;机械设备性能良好,无跑冒滴漏现象;灭火器材、避雷装置齐全;;机械设备有专人管理、操作。
⑹施工现场有适当的宣传语牌,并有记录;有宣传教育记录。
⑺在施工过程中,搞好路地共建,处理好与当地政府和群众的关系。做到施工不影响居民的生活和生产,并为当地提供力所能及的服务。

工程技术部
4月20日