钻孔桩施工工艺及安全质量卡控要点

钻孔桩施工工艺及安全质量卡控要点钻孔桩施工工艺及安全质量卡控要点钻孔灌注桩是建筑工程中较为成熟的技术。在施工中由于各工程的情况不相同，工程条件优劣，设备完好不同，地质变化等主客观条件影响，钻孔灌注桩施工有时也不顺利。为确保工程质量，对于施工过程中的钻机安装、护筒埋设、泥浆配制、水下混凝土配比、钻孔操作、清孔排渣、钢筋笼安置、水下混凝土灌注等施工环节要严格控制。钻孔灌注桩特点1、施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小；2、大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；3、可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；4、施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；5、安全风险下，技术成熟，质量可得到有效保证；6、钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象。钻机选型钻孔桩施工应根据地质情况、设计桩长、桩径以及施工条件选择钻机类型，同时应兼顾施工工期、经济成本等影响因素。铁路桥梁钻孔桩施工可选用冲击钻机、旋转钻机、旋挖钻机以及套管钻机等钻孔设备。钻孔桩桩位地层地质变化较大时可选用不同类型钻机分层施工。冲击钻机适用于黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、软硬岩层及各种复杂地质的桩基施工。钻机选型旋转钻机适用于下列土层范围：1正循环旋转钻机：黏性土，砂类土，含少量砾石、卵石（含量少于20%）的土，软岩。2反循环旋转钻机：黏性土，砂类土，含少量砾石、卵石（含量少于20%，粒径小于钻杆内径2/3）的土，软岩。钻机选型冲击钻机图片钻机选型冲击钻机钻孔图片钻机选型旋挖钻机图片钻机选型旋挖钻机钻孔图片钻机选型全套管冲抓设备钻机选型配套冲抓吊机示意图钻机选型上海外滩清障基桩工程钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种，目前泥浆护壁方式法应用较为广泛。1、泥浆护壁施工法2、全套管施工法泥浆护壁施工法冲击钻孔，冲抓钻孔，旋挖钻成孔和回转钻成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。钻孔桩施工顺序施工准备钻孔机的安装与定位埋设护筒泥浆制备钻孔清孔吊放钢筋笼灌注水下混凝土施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置、测量放线等钻孔机的安装与定位安装钻孔机要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。埋设护筒制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻、旋挖钻约大20cm，冲击钻或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。护筒平面位置的偏差不大于5cm，护筒倾斜率的偏差不大于1%。泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。清孔成孔检查确认钻孔合格后，应立即进行清孔，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。。清孔方法应根据成孔工艺、机械设备、工程地质情况确定，可选用下列方法：1吸泥法清孔适用于反循环旋转钻机和土质密实不易坍塌的冲击钻孔，在孔壁易坍塌的地层拟使用吸泥法清孔时，应注意防止坍孔。2换浆法清孔适用于正循环旋转钻机及冲击钻机。3掏渣法清孔适用于冲击钻机。4高压射风（水）辅助清孔适用于辅助泥浆正循环清孔。清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，对于摩擦桩要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；。对于柱桩，要求沉渣厚度不大于10cm。吊放钢筋笼清孔完毕，经检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求后，即进行钢筋笼施工。钢筋笼在岸上集中分节预制，设专人负责，确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为控制钢筋保护层厚度，在主筋上设置“耳环”，串上混凝土滚轮，焊接在钢筋骨架上，对称安装。为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊车吊入孔内，在孔口对焊接长，并保持上下节在一条轴线上。钢筋笼下到设计标高后，用悬挂器将其与护筒或平台连接牢固，防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼安装要认真对中，保证桩壁砼保护屋的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋笼安装完毕，进行二次清孔。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度±100mm尺量检查2钢筋骨架直径±20mm3主钢筋间距±0.5d尺量检查不少于5处4加强钢筋间距±20mm5箍筋间距或螺旋筋间距±20mm6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查灌注水下混凝土水下砼采用导管法灌注，一般导管直径30cm，管间连接方法有法兰盘、丝扣、销子等；隔水采用拔球法。导管在使用前要对其规格、质量和拼接构造进行压水试验。进行水下砼的灌注时，导管接头不得漏水或漏气；提升导管时，不得有摇动，要维持孔内静水状态，起拔导管要保证导管底部埋深不少于2m，并不得大于6m，灌注完成后的钻孔桩桩顶应比设计高度高出50－100cm，以便清除桩头浮浆砼后，保证截面处砼有良好的质量。全套管施工法全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。质量控制要点1、钻进过程中，钻头起、落速度宜均匀，不得过猛或骤然变速。孔内出土不得堆积在孔口周围。2、泥浆配合比应通过试验确定，泥浆制备材料宜就地取材进行，不能就地取材时应经经济比选确定，泥浆性能指标应符合下列规定：质量控制要点1)比重：正循环旋转钻机、冲击钻使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1～1.3；冲击钻机使用实心钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：黏土、粉土1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石1.2；反循环旋转钻机、旋挖钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15。2)黏度：入孔泥浆黏度，一般地层为16～22s；松散易坍地层为19～28s。3)含砂率：新制泥浆不大于4%。4)胶体率：不小于95%。5)pH值：应大于6.5。质量控制要点3、摩擦桩要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；。对于柱桩，要求沉渣厚度不大于10cm。不得采用加大钻孔深度的方法代替清孔。4、钢筋笼的分节长度应满足设计图纸要求，当设计图纸无要求时可根据加工、运输和起吊能力进行分节。5、每根桩的钢筋笼应分节编号，同一截面内接头数量不得超过钢筋总数量的50％。钢筋笼安装到位，经检查无误后应采取可靠定位措施，防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮或下沉。质量控制要点6、桩径大于等于2m或桩长大于40m或复杂地质条件下的基桩应采用声波透射法检测。桩身直径D≤0.8m时，应埋设不少于2根管；当0.8m＜D≤2.0m时，应埋设不少于3根管；当D＞2.0m时，应埋设不少于4根管。水下混凝土应连续浇筑，中途不得停顿，混凝土供应必须满足混凝土连续浇筑的要求。导管使用前应试拼试压，不得漏水，并编号按自下而上标示尺度；导管组装后轴线偏差不宜大于孔深的0.5%，亦不宜大于10cm；组装时，连接螺栓的螺帽宜在上；试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。首批浇筑混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)不宜大于3米，桩顶混凝土浇筑面高程应高出设计桩顶高程0.5～1.0m。浇筑过程中，导管的应缓慢提升和下降，避免在已浇筑混凝土中形成空洞或将顶层浮渣卷入。安全控制要点钻机的施工场地及走行道路应平坦坚实，满足钻机正常工作和移动的要求。钻机安装时，机架应垫平，保持稳定，不得产生位移或沉陷，钻架顶端应用缆风绳对称张拉，地锚应牢固。钻孔时，钻速不得过快或骤然变速，孔内弃土不得堆积在钻孔周围。停钻后，钻头应提出孔外安全放置。在高压线或营业线附近施工，应有防触电和防设备倾覆措施。（Ⅰ）冲击钻机造孔钻机、钻具和吊钻头的钢丝绳应配置适当，使用时应有专人检查维修。吊钻头用的钢丝绳无死弯、无断丝，安全系数不应小于12；钢丝绳松弛度应适宜，并制动良好；钢丝绳卡数量及钢丝绳直径相匹配。冲孔时，非作业人员不得进入冲击区域范围内。当检测钻孔或吊泥浆出孔时，钻头应放置在安全位置。提升钻头到接近护筒地缘时，应减速平稳提升。（Ⅱ）旋转钻机造孔钻进时，高压胶管下不得站人。水龙头与胶管连接处应用双夹卡住。钻机旋转时，不得提升钻杆。加接钻杆时，连接螺栓严禁用普通螺栓代替。钻机移动时，不得挤压电缆线和风水管路。潜水钻机钻孔时，每完成一根钻孔桩后应检查一次电机的密封状况。钻进速度应根据地质变化加以控制，以保证安全运转。（Ⅲ）旋挖钻机造孔钻孔作业过程中，应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。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。发现卡钻时，不得强提，应查明原因，尽快处理。发生卡钻、掉钻时，严禁人员进入没有护筒或其他防护措施的钻孔内。必须进入有防护措施的钻孔时，应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等安全设施后，方可进入，并应有专人负责现场指挥。旋转钻机场内转移前，应预先对转移线路进行检查，根据转移线路状况，采取相应的防护措施。转移时应有专人指挥。（Ⅳ）钢筋笼、混凝土钢筋笼吊装前，应采取措施防止其产生过大变形。钢筋笼孔口连接时，孔内钢筋笼应固定牢靠，钢筋连接人员与起重操作人员应协调一致。水下浇筑混凝土应符合下列规定：1水下浇筑混凝土时，应搭设浇筑工作平台，并设井口防护，确保施工操作人员安全。2拆卸导管时，应在导管完全松开后，方可起吊移开；采用人工抬运导管时，应有防滑措施。谢谢大家,再见!