旋挖钻孔灌注桩施工作业指导书

旋挖钻孔灌注桩施工作业指导书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标准，指导、规范桩基作业施工。2、编制依据2.1、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80／1—2004）2.2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000;2.3、《施工图设计文件》3、适用范围本桥所有桩基都在水位以上，地质为黄土、古土壤、粉质粘土，土质较稳定，采用旋挖钻机干钻成孔；所有墩为长桩基、水位都在桩基底以上20米，采用泥浆池造浆、旋挖钻成孔。4、施工方法及工艺要求见：旋挖钻钻孔桩施工工艺框图（注：干钻成孔不需要造浆、清孔）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，用全站仪精确放出桩位。钻孔场地在旱地，施工前应平整场地，清除杂物、夯填密实。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，应挖填平整。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。筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。旋挖钻钻孔桩施工工艺框图4.2、泥浆制备桩基采用泥浆池造浆、旋挖钻成孔，泥浆满足性能稳定、沉护筒埋设泥浆钻机就位钻进抽碴清孔成孔验收下放钢筋笼下放导管二次清孔水下砼灌注拔出导管拔出护筒原材料检验钢筋笼运输验收钢筋笼制作导管试拼试压砼搅拌与运输砼复检，作试件测放桩位原材料检验砼配合比试验淀少、护壁效果好、成孔质量高的要求。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高度，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，利用于下一桩基钻孔护壁。4.3、埋设护筒采用5㎜厚钢护筒，坚实、不漏水，内径比桩径稍大20～40cm。护筒埋设时顶端高出地面0.3m，底端埋设深度4m（水桩）。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面位置允许偏差为10cm，倾斜度的偏差不大于1%。4.4、钻机就位及钻孔4.4.1、钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料，根据实际情况可采用干钻成孔，或先干钻然后采用泥浆护壁水下钻孔的方式成孔。4.4.2、钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。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4.4.3、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。4.4.4、旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机，应在同一垂直线上，保持钻孔垂直。4.4.5、开钻时，宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进。4.4.6、钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量，在地层变化处应捞取样碴保存。4.4.7、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，应将套管口保险钩挂牢。4.4.8、当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，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，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。4.4.9、若不能及时灌注，必须在孔口设安全防护。4.5、清孔换浆法的清孔时间，以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度。若使用抽渣法或吸泥法时，应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆，保持孔内水位，避免坍孔。4.6、钢筋笼骨架的制作安装钢筋笼根据实际情况分节施工，分段入孔，在孔口进行对接，上下两段钢筋笼应保持顺直。钢筋接头应符合《公路工程质量检验评定标准》的有关规定。详见钢筋焊接作业指导书。钢筋笼入孔后，应牢固定位。4.7、导管安装4.7.1、导管内壁应光滑圆顺，内径一致，直径采用30cm，中间节长度宜为3m，底节长4m。4.7.2、使用前应试拼、试压、不得漏水，并编号及自下而上标示尺度。导管轴线偏差依孔深、钢筋笼内径与法兰盘外径差值而定，不宜超过孔径的0.5％，亦不宜大于10cm；组装时，连接螺栓的螺帽宜在上；试压的压力宜等于孔底静水压力的1.5倍。4.7.3、导管长度根据孔深、操作平台高度等因素决定，漏斗底采用短导管进行调解，导管底口距离孔底40～60cm。4.7.4、导管接法兰盘宜加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。4.7.5、有条件时可采用螺旋丝扣型接头，但必须有防止松脱装置。4.8、灌注水下混凝土4.8.1、浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应符合设计要求，设计未规定时，柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm。4.8.2、浇注混凝土前检查沉渣厚度，当不满足设计或规范要求时，应进行二次清孔。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。4.8.3、水下混凝土的坍落度应采用18～22cm。4.8.4、水下混凝土封底，必须有隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。4.8.5、混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不得小于1m，并不宜大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土的深度可适当加大。4.8.6、水下混凝土应连续浇筑，不得中途停止。4.8.7、水下混凝土浇筑面宜高出桩顶设计标高1.0m左右。4.8.8、在水下混凝土浇筑过程中，应设专人经常测量导管埋入混凝土的深度，并做好各项施工进度记录。4.8.9、浇筑过程中，当因导管漏水或拔出混凝土面、机械故障、操作失误或其他原因，造成断桩事故时，应重钻或会同有关单位研究补救措施。5、质量检验标准5.1、每根桩作混凝土检查试件至少一组。5.2、预埋3根超声波检测管对水下混凝土质量做超声波检测。5.3、对质量有疑问的桩，应钻取桩身混凝土进行检测。6、钻孔桩常见事故的预防及处理常见的钻孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：6.1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。6.1.1主要原因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，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。6.1.2、坍孔的预防和处理①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。②、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。③、清孔时应指定专人补浆，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。④、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钻孔偏斜各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。6.2.1、偏斜原因①、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进②、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。③、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。④、钻杆弯曲，接头不正。6.2.2、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。6.3掉钻落物钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。6.3.1、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。6.3.2、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。6.3.3、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。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。6.5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、左右反复扫孔以扩大孔径，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。6.6钻孔漏浆6.6.1、漏浆原因①、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。②、护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。③、水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。6.6.2、处理办法护筒漏浆，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7.1首批混凝土封底失败7.1.1事故原因和预防措施⑴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。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。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，出现离析现象。预防措施：做好配合比设计，严格控制混凝土和易性。⑷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。7.1.2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。7.2供料和设备故障使灌筑停止7.2.1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。7.2.2处理方法⑴如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼后重新成孔。⑵如断桩距离地面较浅，可采用接桩。⑶如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。7.3灌筑过程中坍孔7.3.