SJ匝道桥桩基施工方案修复的模板.docx

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
目 录
SJ匝道桥钻孔灌注桩施工方案 2
第一章 编制概述 2
一、 编制说明 2
二、 编制依据 2
三、 编制原则 2
第二章 SJ匝道桥施工工艺、 方法及措施 3
一、 工程概况 3
1、 SJ匝道桥设计概况 3
2、 SJ匝道桥地质情况 3
二、 陆上钻孔桩施工工艺、 方法、 措施 3
( 一) 冲击钻施工钻孔桩 3
( 二) 旋挖钻施工钻孔桩 14

SJ匝道桥钻孔灌注桩施工方案
第一章 编制概述
一、 编制说明
广明高速陈村至西樵第一合同段吴家围互通式立交SJ匝道桥钻孔灌注桩施工方案, 是根据广明高速公路陈村至西樵段两阶段施工图设计和有关标准规范, 详细阐述了桩基施工方法、 工艺、 措施
二、 编制依据
( 1) 广东省公路勘察规划设计院关于广明高速S01、 SG09《两阶段施工图设计》。
( 2) 佛山市中策广明高速公路有限公司关于广明高速公路陈村至西樵段工程施工( 第一合同段) 招标文件。
( 3) 中铁十三局集团有限公司关于广明高速公路陈村至西樵段工程施工( 第一合同段) 投标文件。
( 4) 现行的国家有关方针政策, 以及国家和交通部颁发有关规范、 标准。
( 5) 佛山市中策广明高速公路有限公司《工程项目管理手册》。
( 6) 中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》。
( 7) 建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》。
( 8) 广东省现行有关设计、 施工规范、 规则、 标准。
( 9) 工程测量规范( GB50026-93) 。
( 10) 建设工程施工现场供电用电安全规范( GB50194-93) 。
( 11) 建筑工程施工质量验收统一标准( GBS0300- ) 。
( 12) 基桩高应变动力检测规程( JGJ106-97) 。
( 13) 施工现场临时用电安全技术规范( JGJ46-88) 。
( 14) 建筑机械使用安全技术规程( JGS33- ) 。
( 15) 本承包人对工程现场的施工调查所收集的信息与资料。
( 16) 本集团公司拥有的施工装备与类似工程施工经验。
三、 编制原则
1、 满足设计及规范要求。
2、 采用旋挖钻等先进设备, 优质、 快速完成施工任务。
第二章 SJ匝道桥施工工艺、 方法及措施
一、 工程概况
1、 SJ匝道桥设计概况
SJ匝道起迄里程: SJ0+152.490～SJ0+425.649, 桥长全长273.159m。本匝道是连接SM匝道和FJ匝道的通道, 桥幅宽度8.5m。桥梁共15联, 跨径组合:
(4x24.5)+(25+25.159+25)+(4x25)m。
桥梁平面位于R=120m、 R=310m的左凸圆曲线及缓和曲线上。该匝道桥上部结构均为逐孔现浇预应力砼连续曲线箱梁, 下部结构均采用桩柱式基础。
2、 SJ匝道桥地质情况
(1)工程地质
本合同段路线途经地区及其附近地层主要为第四系、 侏罗系地层地质构造
软土为本段的特殊性岩土, 软土的分布较零星, 厚度及埋深不大。对路基段及桥台部位地基稳定有较大影响。
(2)水文地质
桥位中段上跨文海河, 河宽约50~90m, 最大水深约3~5m, 与陈村水道相通, 有潮汐, 潮差约0.5~1.0m, 具半日潮的特点; 沿线局部经过鱼塘、 小河涌等, 地表水较丰富。
地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和层状基岩裂隙水, 前者主要赋存于第四系砂层中, 水量丰富; 后者主要赋存于基底岩石的风化层中, 水量较贫乏。勘探期间测得地下水水位埋深约1.2~4.9m, 水位标高约2.29~8.95 m。
二、 陆上钻孔桩施工工艺、 方法、 措施
本工程钻孔桩分为摩擦桩和嵌岩桩, 所有桩长均为暂定, 对于设计图上桩位处无钻孔地质资料的桩, 开孔前, 我部将尽早与设计联系, 完成补充钻探并将相关地质资料提交设计单位, 用以确定桩底高程, 以免延误工期。
( 一) 冲击钻施工钻孔桩
本工程桩位地质基本上淤质粘土、 粉质粘土下层为强风化泥质粉砂岩、 中风化粉砂岩和弱风化粉砂岩。钻孔桩采用GJD 冲击钻钻孔, 采用性能合格的粘土或膨润土制作泥浆, 孔口埋设2m高的钢护筒, 清孔采用换浆的办法, 钢筋笼在桥下或桥位附近钢筋加工场预制(超过20m分节, 孔口焊接), 后用自制平车水平运输, 汽车吊整体吊装入孔就位; 砼在自设砼拌和站集中生产, 砼输送泵配导管法灌注水下砼。
接柱前清除桩头60～80cm高的砼, 凿至砼新鲜面并保证砼强度为止, 凿桩时要先凿除钢筋外侧砼, 将钢筋整体剥离砼, 严禁用机械生敲的方法将钢筋从砼中生硬敲出, 造成钢筋弯曲变形。
桩基施工流程见图2-1 《桩基施工工艺图》。
图2-1 桩基施工工艺图
桩位放样
钻机就位
钻孔
终孔
淘渣清孔
下钢筋笼
二次清孔、 灌注水下砼灌注
验桩
全站仪放桩, 设置水泥护桩最后进行四点交汇。
钻机就位, 恢复桩位, 埋设护筒, 钻锤对点。
开孔低锤密击。泥浆自造, 淤泥层适量抛入碎石, 挤实稳定孔壁。
入岩通知监理、 设计单位确定岩层状况。入岩深度符合要求后终孔。
悬浮淘渣, 沉渣厚度≤5cm后, 换浆法清孔。
钢筋笼预制, 吊车分节吊装, 分节帮条双面焊, 焊缝长≥5d
第一斗封底≥1m,埋管深度2～6m。砼泵送。
桩基进行超声波检验或小应变检验, 合格后进行下道工序。
砼

1、 施工准备
根据设计图纸, 准确定出钻孔中心位置, 在已确定的桩位处标出护筒的位置和开挖范围, 开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外, 作四个标记点, 并做好保护, 以便钻孔过程中核对桩位( 直到成孔后) 。由人工配合机械开挖至确定的标高, 将中心引回, 埋入护筒, 使护筒中心与桩位中心重合, 最后在护筒回填并夯实, 护筒高出地面30cm-50cm。
泥浆池设置及泥浆准备
泥浆由水、 粘土( 膨润土) 和添加剂组成, 造浆用的粘土应符合下列技术要求: 胶体率不低于95%, 含砂率不大于4%, 造浆率不低于2.5m3/kg。
钻孔附近设置制浆池、 循环池、 沉淀池, 并用循环槽连接, 用于钻孔过程中排出孔外的含有钻渣的泥浆循环净化后重复使用。开钻前, 准备足够数量的泥浆, 保证钻孔工作的顺利进行。
结合现场情况, 泥浆池大小以墩位处的桩的数量, 桩的直径来确定。具体见图2-2。泥浆循环使用, 废弃泥浆用泥浆车弃置到指定位置。
图2-2 泥浆池设置示意图

钻机就位
在埋好护筒和备足护壁泥浆后, 调整和安设好起吊系统, 将钻头吊起, 徐徐放进护筒内, 启动卷扬机把钻头吊起, 垫方木于钻头底座下面, 将钻机调平并对准冲孔。
2.冲击钻冲孔
开始冲进时, 进尺适当控制, 在护筒刃脚处冲进速度减缓, 使刃脚处有坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时, 可提起钻头, 向孔内倒入粘块, 再放入钻头重复冲击, 使胶泥挤入孔壁, 堵住漏浆空隙, 稳住泥浆后继续冲进。冲至护筒刃脚下1m后, 可按土质情况以正常速度冲进。冲进过程中要经常注意土层变化, 每进尺2m或在土层变化处应捞取浆样, 判断土层, 记入钻孔记录表, 并与地质柱状图核对, 操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制, 随时填写钻孔施工记录, 交接班时应详细交代本班冲进情况, 及下一班需要注意的事项。冲孔过程中要保持孔内1.5m～2m的水头高度, 并要防止扳手等金属工具或其它弃物掉入孔内。冲进过程中定时检查泥浆指标, 泥浆如有损耗、 漏失, 及时补充。遇土层变化, 适当调整泥浆指标。钻进过程中经常检查钻头的中心位置, 如有位移, 及时纠正。
当冲孔开始进入中风化层或微风化层时, 必须会同监理、 设计、 地勘等部门共同确认岩层情况和进入岩层的孔深。
冲孔达到设计标高后, 对成孔的孔位、 孔深、 孔形、 孔径、 竖直度等几何尺寸进行全面检查, 确定满足设计要求后, 进行下道工序。孔径检测采用笼式井径器, 孔深和孔底沉渣检测采用标准测锤检测。
钻孔异常情况处理
①坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后, 要查明原因进行分析处理, 可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末, 同时增大泥浆比重( 控制在1.15～1.4之间) , 改进其孔壁结构。钻头每次进入液面时, 速度要非常缓慢, 等钻头完全进入浆液后, 再匀速下到孔底, 每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。坍孔严重时, 回填重新钻孔。
②偏孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时, 将钻头提到偏孔处进行重复扫孔, 直到钻孔正直, 如发生严重弯孔和探头石时, 采用小片石或卵石与黏土混合物, 回填到偏孔处, 待填料沉实后再钻孔纠偏。
③埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快; 卡钻常发生在冲击钻钻孔时, 多因先形成梅花孔, 或锥磨损未及时修补、 钻孔直径变小, 而新钻锥又过大, 冲锥倾倒, 遇到探头石或孔内掉入物件卡住等。卡钻后不宜强提, 可用小锥冲击或用冲、 吸的方法将钻锥周围的钻碴松动后再提出。
3.终孔
钻孔达到设计标高, 稍提钻锥离孔底10～20cm冲进, 将孔底尽量修理平整。然后进行清孔。清孔采用换浆法进行, 将孔内岩渣悬浮, 直至泥浆的各项指标符合规范要求, 再次检查孔底标高是否达到设计要求, 并经过监理、 设计、 地勘部门多方检查, 经检验合格后, 方可终孔。
4.钢筋笼制作、 安装
钢筋骨架的制作
桩基施工时, 按设计要求, 钢筋参数L1和K值需要根据现场实际地质情况进行调整, 调整原则如下:
L1同时满足以下三个条件:
a、 桩径D≤1.6m, 取泥面以下16m处为主筋截断点;
b、 桩径D＞1.6m, 取泥面以下10D处为主筋截断点;
c、 软基层底面以下6m。
K值根据桩径D确定如下:
a、 桩径D≤1.3m, 软基层底面以下6m;
b、 桩径1.3m＜D≤1.6m, 软基层底面以下8m;
c、 桩径D＞1.6m, 软基层底面以下约6D处( D1.8m取10m, D2.0m取12m, D＞2.0m取14m) 。
加工钢筋的允许偏差见下表
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
钢筋位置允许偏差见下表
检查项目
允许偏差( mm)

受力钢筋
间距
两排以上排距
±5
同排
梁、 板、 拱肋
±10
基础、 锚定、 墩台、 柱
±20
灌注桩
±20
箍筋、 横向水平钢筋、 螺旋筋间距
0,-20
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽、 高、 直径
±5
弯起钢筋位置
±20

保护层厚度
柱、 梁、 拱肋
±5
基础、 锚定、 墩台
±10
板
±3
钢筋骨架在钢筋制作场地制作、 存放, 最后用平板车或人工抬运至桩孔附近。钢筋骨架整体制作、 分节吊装。
钢筋骨架采用加劲筋成型法制作。制作时, 按设计尺寸做好加劲筋圈, 标出主筋的位置。焊接时, 使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记, 扶正加劲筋, 并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度, 然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后, 用机具或人转动骨架, 将其余主筋逐根照上述方法焊好, 然后吊起骨架搁于支架上, 套入盘筋, 按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上, 点焊牢固。为使钢筋骨架正确、 牢固定位, 在钢筋骨架周围每2米焊4 个弧形钢筋”耳朵”, 以保证保护层厚度和钢筋骨架位置。钢筋骨架制作时, 严格控制外形尺寸。
制好的钢筋骨架放在平整、 干燥的场地上。存放时, 每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木以免粘上泥土。每组骨架的各节点要排好次序, 便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂上标志牌, 写明墩号、 桩号、 节号等。特别定位钢筋骨架, 由于护筒顶面标高不同, 其高度也不相同, 因此更应标写清楚。存放钢筋骨架还要注意防雨、 防潮, 且不宜过多。
钢筋骨架的运输采用平车上加托架进行托运。运距较短时, 用人工抬运。抬运时在若干加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入抬棍, 各抬棍受力要均匀。
钢筋骨架的起吊和就位
钢筋骨架的起吊采用汽车吊。为了保证骨架起吊时不变形, 宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部, 第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。起吊前,在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时, 先提第一吊点, 使骨架稍提起, 再与第二吊点同时起吊。待骨架离地面后, 第一吊点停止起吊, 继续提升第二吊点, 随着吊点不断上升, 慢慢放松第一吊点, 直到骨架同地面垂直, 停止起吊。解除第一吊点, 检查骨架是否顺直。如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后将其扶正徐徐下降, 严禁摆动碰撞孔壁。然后, 由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点。解去后, 杉木杆受水的浮力自行浮出水面后即可取去。当骨架下降到第二吊点附近的加劲筋接近孔口时, 可用木棍或型钢等穿过加劲筋的下方, 将骨架临时支承于孔口, 将吊钩移至骨架上端, 取出临时支承, 继续下降到骨架最后一个加劲筋处, 按上述办法暂时支承。此时吊来第二骨架, 使上下两节骨架位于同一竖直线上, 采用钢筋滚轧直螺纹连接。
钢筋滚轧直螺纹连接工艺
工艺流程: 钢筋原料-切头-丝头加工-套丝-连接。施工要点如下:
1) 所加工钢筋应先调直后下料, 切口断面与钢筋轴线垂直, 不能有马蹄形或挠曲, 下料时不能采用气割下料。
2) 加工丝扣的牙形, 螺纹必须与连接套的牙形、 螺距一致。有效丝扣的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2。
3) 已加工完成并检验合格的丝头加以保护, 钢筋一端丝头带上保护帽, 另一端拧上连接套, 并按规格分类堆放整齐。
4) 钢筋连接时, 钢筋的规格与连接套的规格一致, 并确保丝头和连接套的丝扣干净, 无损。
接头完成, 稍提骨架, 抽去临时支托, 将骨架徐徐下降, 使全部骨架降至设计标高为止。见图2-3。
图2-3 钢筋笼吊装示意图

骨架最上端定位, 由测定的孔口标高来计算定位筋的长度, 并重复核对无误后再焊接定位。然后在定位钢筋骨架顶的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢, 将整个定位骨架支托于护筒顶端。两工字钢或槽钢的净距应大于30cm。其后撤下吊绳, 用短钢筋将工字钢或槽钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上, 一方面能够防止导管或其它机具的碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中; 另一方面也可起到防止骨架上浮的作用。见图2-4。
图2-4 钢筋笼孔口安装示意图

骨架就位焊接后, 核对每节骨架入孔解下的标志牌, 防止漏掉或接错骨架事故的发生, 最后详细检测钢筋骨架的底面标高是否与设计相符。
灌注完毕的砼开始初凝时,割断定位骨架竖向筋, 使钢筋骨架不影响砼的收缩, 避免钢筋砼的粘结力受损失。
5.安放导管及清孔
钢筋笼吊装完成后, 开始安放导管, 导管选用直径30cm的钢管, 分段长度为5m、 2.5m、 0.5m。导管使用前作水密、 承压和接头抗拉等试验, 保证导管不漏水。导管利用人工配合冲击钻机逐节安放, 安放完成后, 开始清孔, 并作灌注水下砼的准备。
6.灌注水下砼
灌注水下砼采用导管法。导管用30cm的钢管制作。导管使用前作水密、 承压和接头抗拉等试验, 保证导管不漏水。导管内壁做到光滑、 顺直和无局部凹凸, 各节导管内径大小一致偏差不大于±2mm。导管顶部应设储料斗。储料斗应能保证首批混凝土连续灌注, 确保首批砼导管埋深不小于1m。
开始灌注前, 再次核对钢筋骨架标高、 导管下口距孔底距离、 孔深、 沉淀厚度、 孔壁有无塌坍现象等, 满足要求后, 迅速作好灌注水下砼的各种准备工作, 防止坍孔和泥浆沉淀过厚。水下砼配合比由试验室设计, 送到指定机构验证合格, 并报监理审批后使用。砼用砼运输车运至现场, 直接倒入导管内进行灌注, 接近桩顶时改用吊车倾倒以提高漏斗高度。
灌注开始后, 应紧凑、 连续地进行, 严禁中途停工。在灌注过程中, 要防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。灌注过程中, 应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况, 及时测量并记录导管埋置深度和砼面高度, 正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中, 逐步提升。导管的埋深一般控制在2～4m范围内。灌注首批砼时, 导管埋入砼中的深度不得小于1m。砼面接近钢筋骨架底部时, 为防止钢筋骨架上浮, 采取以下措施:
使导管保持稍大的埋深, 放慢灌注速度, 以减少砼的冲击力。
当孔内砼面进入钢筋骨架1～2m后, 适当提升导管, 减小导管埋置深度; 增大钢筋骨架下部的埋置深度。见图2-5。
图2-5 水下砼灌注示意图

为确保桩顶质量, 在桩顶设计标高以上加灌一定高度。增加的高度一般为0.5～1.0m。
水下砼灌注施工中突发事件及应急处理预案:
( 1) 首批混凝土封底失败
事故原因:
①导管底距离孔底太高或太低。
由于计算错误, 使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批混凝土数量不够, 无法满足导管下口埋深不小于1米。太低了使首批混凝土下落困难, 造成泥浆与混凝土混合。
②首批混凝土数量不够。
③首批混凝土品质太差。
④导管密封性差, 在首批混凝土灌注后, 由于外部泥浆压力太大, 导管进浆, 造成混凝土与泥浆混和。
预防和处理措施
①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。
②根据孔径、 导管直径认真计算和复核首批混凝土数量。
③搞好配合比设计, 严格控制混凝土和易性。
④严格检查导管的密封性, 进行密封试验。首批混凝土封底失败后, 应拨出导管, 提起钢筋笼, 立即清孔。
(2)供料和设备故障使灌注停工
事故原因
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。
处理方法
①如断桩距离地面较深, 考虑提起钢筋笼后重新成孔。
②如断桩距离地面较浅, 可采用接桩。
③如原孔无法利用, 则回填后采取补桩的办法。
(3)灌注过程中坍孔
事故原因
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
①严格控制泥浆各项指标, 保证泥浆质量。
②下笼时严格控制下笼速度和钢筋笼对中位置。
处理办法
①如坍孔并不严重, 可继续灌注, 并适当加快进度。
②如无法继续灌注, 应及时回填重新成孔。
(4)导管拨空、 掉管
事故原因
①导管拔空
由于测量和计算错误, 致使灌注混凝土时导管拔空, 对管内充满泥浆; 或导管埋深过少, 泥浆涌入导管。
②掉管
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
①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。
②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。
处理方法
①混凝土面距离地面较深时应重新成孔。
②混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。
(5)灌注过程中混凝土上升困难、 不翻浆
事故原因
①混凝土供料间隔时间太长, 灌注停顿, 混凝土流动性变小。
②混凝土和易性太差。
③导管埋深过大。
④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。
⑤导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。
预防补救措施
①提起导管, 减少导管埋深。
②接长导管, 提高导管内混凝土柱高。
③可在孔内加水稀释泥浆, 并掏出部分沉淀土。
7.泥浆清理
吊放钢筋骨架时应对准钻孔中竖直插入, 严防触及孔壁。
清孔及灌注砼时排出的泥浆除部分用作循环外, 大部分要废弃掉。废弃前, 首先与有关部门联系, 征求有关部门对废弃物处理要求, 按有关部门指定的地点排放; 排放地点统筹安排, 尽量不压盖植被, 尽可能选择荒地; 排放地点的四周砌筑拦浆坝, 防止泥浆溢出。
8.质量检测
(1)孔径检测
孔径检测采用笼式检孔器入孔检测, 笼式检孔器用与钢筋笼同规格的钢筋制作, 外径为设计钻孔桩钢筋直径加100mm, 长度为4~6倍孔径。检测时, 将检孔器吊起, 使检孔器的中心与起吊钢丝绳保持一致, 放入孔中, 上下通畅无阻表明孔径符合要求。
(2)孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测。
灌注桩允许偏差

序号
项 目
允许偏差
检验频率
检验方法
范围
点数
1
Δ混凝土抗压强度( MPa)
符合设计要求
每

根

桩
1
每桩2~4组试件
2
Δ孔径
不小于设计桩径
用探孔器检验
3
Δ孔深
摩擦桩: 不小于设计值
支承桩: 比设计深度超深不小于50mm
1
用测绳测量
4
桩
位
群桩
100mm
1
用尺量
5

单排桩
50mm

6
桩倾斜度
小于1%
1
用垂线测量计算
7
沉淀厚度
摩擦桩
<150mm
1
开始灌注砼前
用测绳测量
端承桩
50mm
7
清孔后泥浆指标

相对密度: 1.01~1.1; 粘度: 17~20pa.s;含砂率: <2%;胶体率: >98%
上、 中、 下平均值
泥浆指标检测仪器
(3)桩基检测
采用小应变检测法、 超声波检测法检测桩的质量是否符合设计要求。
预制钢筋笼时, 应结合质检要求设置声测管, 其设置方法按照桩基础根数的50%的比例进行, 其中D160及以下桩径布置3根声测管, D180及以上桩径布置4根声测管。
( 二) 旋挖钻施工钻孔桩
根据地质情况, 我部拟安排1台金泰SD280液压多功能旋挖钻机进场, 旋挖钻施工工艺见图2-6

图2-6旋挖钻钻孔工艺流程

1.施工准备
采用机械将施工场地整平, 清除杂物、 换除软土、 碾压密实。测量放线确定桩位, 钉好十字保护桩。
采用挖坑法埋设钢护筒。护筒内径比桩径大40cm, 护筒顶面高出施工地面0.5m。护筒埋置应坚固、 不漏水。埋置深度须符合下列规定: 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; 护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%。
2.护壁泥浆
设置泥浆拌合池和泥浆存放池, 将泥浆池布置在施工红线范围内, 循环使用, 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碴场。
选用优质黏土配制优质泥浆。根据地层情况及时调整泥浆性能。
泥浆性能指标应按钻孔方法和地质情况确定, 应符合下列规定:
①泥浆比重: 入孔泥浆比重为1.1～1.3, 孔底泥浆比重砂黏土不宜大于1.3, 大漂石、 卵石层不宜大于1.4, 岩石不宜大于1.2。
②黏度: 一般地层16～22s, 松散易坍地层19～28s。
③含砂率: 新制泥浆不大于4%。
④胶体率: 不小于95%。
⑤PH值: 应大于6.5。
3.旋挖钻孔施工
钻机就位前事先检查钻机的性能是是否良好, 把钻机开到桩位旁, 检查在回转半径内是否有障碍物影响回转。螺旋钻头的尖端正对桩位标注点。钻机停位回转中心距孔位在3～4.5m之间, 在允许的情况下, 变幅油缸尽可能将桅杆缩回, 这样可减小钻机自重和提升下降脉动对孔的影响。
当泥浆量和泥浆的技术指标达到要求时, 钻机输入施工参数并对桅杆进行定位调垂设置。开孔时, 以钻斗自重并加压作为钻进动力。钻进过程中, 操作人员随时观察钻杆是否垂直, 并经过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时, 底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体, 装满一斗后, 钻头逆时针旋转, 底板由定位块定位并封死底部的开口, 之后, 提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进, 主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、 钻具重量之和的20%, 以保证孔位不产生偏差。钻至护筒以下3m时采用高速钻进, 钻进速度与压力有关, 采用钻头与钻杆自重摩擦加压, 150MPa压力下, 进尺速度为20cm/min; 200MPa压力下, 进尺速度为30cm/min; 260MPa压力下, 进尺速度为50cm/min。
钻进过程中根据钻进速度及钻碴情况准确判定并记录钻孔地质状况。根据地层变化情况, 采用不同钻速、 钻压, 适时调整泥浆性能, 并始终保持孔内液面高于孔外水位1.5～2.0m, 加强护壁, 保持孔壁稳定。
同时观察主机所在地面和支腿支承处地面变化情况, 发现下沉现象应及时停机处理。钻孔应连续进行, 当遇到特殊情况需停钻时提出钻头, 补足孔内泥浆, 始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、 粘度。因故停机时间较长时, 应将套管口保险钩挂牢。
钻孔故障及处理方法
①坍孔
其表征是孔内水位突然下降又回升, 孔口冒细雨密水泡, 出渣量显著增加而不见进尺, 钻机负荷显著增加等。坍孔多由泥浆性能不符合要求、 孔内水头未能保证、 机具碰撞孔壁等原因造成。应查明坍孔位置后进行处理, 坍孔不严重时, 可回填土到坍孔水位以上, 并采取改进泥浆性能、 加高水头、 深埋护筒等措施, 继续钻进; 坍孔严重时, 应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填, 无上述土类时可采用粘质土并掺入5%—8%的水泥浆, 应等待数日方可采取改进措施后重钻。坍孔部位不深时, 可采取深埋护筒法, 将护筒填土夯实, 重新钻进。
②钻孔偏斜、 弯曲
常由地质松软不匀、 岩面倾斜、 钻架移位、 安装未平或遇探头石等原因造成。一般可在偏斜处吊住锥重复扫孔, 使钻孔正直。偏斜严重时, 应回填粘质土到偏斜处顶面, 待沉积密实后重新钻孔。
③扩孔与缩孔
扩孔多系孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成, 应针对原因采取防治措施。钻锥缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑粘土或泥质页岩造成; 钻锥磨损过甚, 也能使孔径稍小。前者应采用失水率小的优质泥浆护壁, 后者应及时焊补钻锥。缩孔已发生时, 可用钻锥上下重复扫孔, 扩大孔径。
④钻孔漏浆
遇护筒内水头不能保持时, 宜采取护筒周围回填土夯筑密实、 增加护筒沉埋深度、 适当减少护筒内水头高度、 增加泥浆相对密度和粘度、 增加孔壁粘质土层厚度等措施, 用冲击法成孔时, 可填入片石、 卵石, 重复冲击, 增中护壁。
⑤掉落钻物
宜迅速用打捞叉、 钩、 绳套等工具打捞。若落体已被泥沙埋住时, 宜按前述各条, 先清泥沙, 使打捞工具能接触落体物后打捞。
在任何情况下, 严禁施工人员进入护筒或无其它防护设施的钻孔处理故障。当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时, 应检查孔内有无有害气体, 并备齐防毒、 防溺、 防坍埋等安全设施后方可进行。
4.检孔、 清孔
钻孔达到设计高程, 经对孔径、 孔深、 孔位、 竖直度进行检查确认钻孔合格后立即进行清孔。清孔采用泥浆置换法。
清孔须达到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%, 黏度17～20s, 胶体率>98%; 浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度, 嵌岩桩不大于5cm, 摩擦桩不大于15cm。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
在清孔排渣时注意保持孔内水头, 防止坍塌。浇筑水下混凝土前, 检查沉渣厚度, 进行二次清孔, 保证孔底沉渣厚度不大于设计要求。
5.钢筋笼制作、 安装
同冲击钻冲孔桩。
6.安放导管及清孔
同冲击钻冲孔桩。
7.灌注水下砼
同冲击钻冲孔桩。
8.泥浆清理
同冲击钻冲孔桩。
9.质量检测
同冲击钻冲孔桩。