钻孔灌注桩施工技术交底

中交二航局昆明分公司主要内容项目工程概况环境与资源钻孔的操作流程操作要领钻孔桩常见问题与对策钻孔的过程检测项目与终孔检测项目钻孔的多发安全风险与对策一、项目工程概况项目的位置：桩的数量、桩径、桩长桩位的地质剖面图、土层的力学性质二、环境与资源平台的形成：（水上桩基平台、放坡开挖平台）平台标高、荷载的布置要求天气环境因素：排水规划材料：到达现场的道路规划、出渣、弃渣位置钻孔设备摆放：钻机、泥浆沟、泥浆池位置、三级配电位置三、钻孔的操作流程成孔下导管和钢筋笼灌注水下混凝土成桩三、钻孔的操作流程旱地：浅水：深水：平整、夯实场地搭设钢管桩水上钻孔平台或者筑岛（粘土推填、袋装粘土）静水船上平台2020/8/78•护筒的作用：固定桩孔位置，保护孔口，防止地面水流入，增加孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头的方向。•护筒的制作要求：①护筒通常采用钢筋混凝土和钢制两种，视具体情况而定。钢护筒厚4~8mm，钢筋混凝土护筒厚8~10cm。护筒上部设1～2个溢浆孔，②护筒的内径比钻孔桩设计直径稍大。用回转钻机钻孔的宜加大20～30厘米；用冲击钻和冲抓钻钻孔的宜加大30～40厘米。2020/8/79•护筒的埋设要求①钻孔前，在现场放线定位，按桩位挖去桩孔表层土，并埋设护筒。②埋设护筒可采用挖埋或锤击、振动、加压等方法。③埋置深度一般情况为1.5—2米，特殊情况（地下水变动、流沙、软弱淤泥）应加深。④护筒顶端高程应满足孔内水位设置高度的要求；2020/8/710护筒入土深度2020/8/7112020/8/712质量通病：不围护、泥浆乱流2020/8/713埋设护筒3.泥浆制备泥浆作用：在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。组成及要求：①水：水的PH值7～8之间，不含杂质②粘土（或膨润土）：塑性指数大于25，粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量的50%，相对密度为1.1～1.5③添加剂：无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉有机：丹宁液、拷胶液等降低粘度2020/8/714泥浆池质量通病：不围护、泥浆乱流2020/8/716泥浆护壁成孔灌注桩：膨润土泥浆池2020/8/717泥浆指标检测仪器2020/8/718泥浆比重检测泥浆粘度检测泥浆含沙量检测2020/8/719钢筋笼检孔4.钻架与钻机就位要求（质量通病：钻进中钻机移位）①能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚度，具有足够的高度。②钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷。③钻架安装就位时，应详细测量，底座应用枕木垫实、塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。2020/8/720冲击法冲抓法回旋法钻孔5.钻孔①冲击钻机钻孔钻头十字形管形十字钻头（按重量分）冲击钻孔的施工要点邻孔混凝土达2.5MPa后开钻；开孔小冲程；孔深为钻头高加冲程后正常冲击。中、低冲程：1～2m中等冲程：2～3m高冲程：3～5m分级扩钻粘性土、风化层、砾砂石等砂卵石等基岩、漂石和密实卵石层十字形钻头钻1.5m以上孔径分2级管形钻头0.7m以上孔分2～4级特点：无噪音，无振动；不使用泥浆；挖掘时可以很直观地判别土壤及岩性特征，对于端承桩，便于现场确定桩长；挖掘速度快，挖掘深度大；成孔垂直度易于掌握；孔壁不会产生坍落现象，成孔质量高。成桩质量高；成孔直径标准，充盈系数很小；清孔彻底，速度快；自行式，便于现场移动。2020/8/726②全套管冲抓成孔2020/8/727冲抓锥锥头上有一重铁块和活动抓片，通过机架和卷扬机将冲抓锥提升到一定高度，下落时松开卷筒刹车，抓片张开，锥头便自由下落冲入土中，然后开动卷扬机提升锥头，这时抓片闭合抓土。冲抓锥整体提升至地面上卸去土渣，依次循环成孔。冲抓锥成孔施工过程、护筒安装要求、泥浆护壁循环等与冲击成孔施工相同。适用于松软土层(砂土、粘土)中冲孔，但遇到坚硬土层时宜换用冲击钻施工。全套管冲抓成孔③正循环钻孔正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。特点：排渣能力比较弱,钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。适用：粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩2020/8/730正反循环成孔，现在是在护筒上拉十字线，是使钻机的钻头对准桩的中心线，等钻机对准后往护筒里放水，采用泥浆护壁进行钻孔正循环钻结构示意图④反循环钻孔反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。适用：同正循环。2020/8/733反循环钻结构示意图⑤旋挖钻机钻孔主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。2020/8/7352020/8/736旋挖钻机旋挖钻斗2020/8/7376.清孔目的（质量通病：沉渣超标、含砂率超标）钻孔过程中会有一部分泥浆和钻渣沉于孔底，必须将这些沉积物清除干净，才能使灌注的混凝土与地层或岩层紧密结合，保证桩的承载能力。方法：抽浆清孔、换浆清孔、掏渣清孔清孔标准规范：泥浆比重1.03~1.1，含砂率小于2%实际操作：重点控制含砂率2%，易塌孔地质，泥浆比重可放宽到1.15-1.22020/8/7382020/8/739循环排渣7.钢筋笼的制作和安装注意事项：（常见通病：钢筋笼保护层错误/钢筋笼上浮）1.钢筋骨架一般每隔2～2.5米设置直径14～18毫米的加强箍筋一道；并设十字架立撑，架立撑钢筋下方钢筋笼后取下2.钢筋骨架可分段制作；3.要确保保护层厚度；4.钢筋骨架运输无论采用何种方法，均不得使骨架变形。5.钢筋骨架可采用钻机塔架、扒杆或起吊机吊起，对准护筒中心缓慢下放至设计标高。6.下放钢筋骨架应防止碰撞孔壁钢筋笼到位后必须进行对中定位，焊接挂耳和防上浮压杆。技术员应掌握护筒偏位，调整钢筋笼下方定位顶口耳筋高度，使钢筋笼对设计桩中心，确保保护层厚度规范。2020/8/740标准化钢筋笼机2020/8/7412020/8/7422020/8/743每2m设加强钢筋2020/8/744灌注桩钢筋连接尽量用机械快速接头2020/8/745钢筋保护层满足要求46浇筑前准备工作：确定配合比：重点控制和易性、坍落度（入模大于18cm）、摊扩度（大于45cm）、塌损、缓凝时间（大于整桩浇筑时间）水下导管的密封试验（空气水压法）计算埋管0.8-1米时，首封砼用量。下放导管的单节及总长度记录复测泥浆的比重、桩底沉渣厚度，满足规范要求（八）灌注水下混凝土2020/8/747导管水密性试验2020/8/748合格混凝土不合格混凝土2020/8/749导管法浇注桩身砼水下混凝土灌注过程浇注水下混凝土不能将混凝土直接倾倒于水中。因为当混凝土直接与水接触穿过水层时，骨料和水泥很快将产生分离，骨料很快沉入水底，而水泥在较长时间内呼吁悬浮状态，当其下沉时，已凝结硬化。因此水下混凝土的浇注，必须在与周围环境水隔离的条件下进行。水下混凝土浇筑的方法很多。最常用的是导管法。2020/8/750焊吊筋，防止浇筑砼时钢筋笼上浮2020/8/751灌注要求在拔球或剪球下方料斗抹黄油然后垫小块塑料薄膜，增加首封混凝土下落隔水，减少砼洗澡形成栓体灌注失败概率。水下灌注混凝土应连续进行，严禁中途停顿。导管在混凝土中埋入深度一般为2～4米，在任何情况下不得小于1米或大于6米。导管提升过程中，应保持位置居中，轴线垂直，逐步提升。混凝土实际灌注高度应比设计桩顶高出一定高度。高出的高度应根据桩长，地质条件和成孔工艺等因素合理确定，一般为0.8~1m，并在初凝前将其清除出孔，以免成桩后凿桩头。在灌注接近结束时，由于导管混凝土柱高度减小，压力降低，而导管管外的泥浆稠度增加，如出现混凝土面上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。浇筑过程中技术人员必须亲自测量砼高度和记录拆除管节的长度，计算埋管深度，避免管拔空形成断桩质量事故。2020/8/752水下混凝土浇筑专用下料斗2020/8/753砼坍落度现场监测2020/8/754水下混凝土首灌开始2020/8/755水下混凝土灌注2020/8/756水下混凝土浇筑过程中的浇筑标高监测2020/8/757水下砼浇筑过程中对排气孔的观测2020/8/758根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管2020/8/759拆除的导管及时冲洗和保养2020/8/760砼浆泵吸去多余砼浆2020/8/7612020/8/762问题：严重超灌，且未在浇筑初凝前清理多余砼，出现大量凿桩头，浪费成本2020/8/763桩头混凝土取样出错案例桩长出错，原因：测绳使用过程中，锤坨起始0点被重绑改变或测绳记录点读数被改。技术干部验收应使用自备测绳，并自己打水坨。钢筋笼卡中间，原因：未用钢筋笼式验孔器验孔，钻孔桩出现缩颈或垂直度不合格。导管拔空断桩，原因：记录导管长度错误。技术员必须跟踪下导管，亲自记录，到位后下底再提起40cm高度固定在卡口。2020/8/764五、钻孔桩常见问题及对策常见问题及处理掉钻首先下空气管或送浆管到底，送气翻浆或送浆翻渣，尽量减少沉渣埋钻。利用钻头周边打捞绳打捞，潜水员下孔打捞。如果基本到桩长，丢钻头保桩。特别重要桩，下钢护筒跟进，抽水干作业打捞。卡钻首先下空气管或送浆管到底，送气翻浆或送浆翻渣，尽量减少沉渣埋钻。用测绳确定卡钻姿态，下打捞钩用吊车或其他钻机辅助上拔，并辅以小钻锤下冲松动。如果无法解决，下油壶装炸药或鞭炮用黑火药，振动松动在拔。为避免卡钻发生，应每班检查钻头尺寸，进行加焊。2020/8/765常见问题及处理遇孤漂石、倾斜岩面回填粘土和片块石反复冲，直到穿过该层，且垂直度满足要求。为防止偏孔发生，每班应挂中心十字线，上下提钻头检查。遇流沙、软土加大泥浆比重，回填片块石反复冲击，挤密孔壁。或护筒跟进，或桩周边打搅拌桩进行加固。遇岩层裂隙加大泥浆比重，泥浆中拌入碎木屑等材料封堵，钻孔压浆封堵。遇地下溶洞根据钻探确定溶洞大小，采取回填片块石、浇混凝土、护筒跟进、钻孔压浆、改为回填挖孔、磨管钻等。2020/8/766常见问题及处理导管拔空重新封底，在重新封底时导管下插进入老混凝土面，有一定风险，有经验操作人员可用。浇筑堵管一般原因：形成导管内高压气瓤，砼中混入大石头或板结水泥块，砼离析、砼遇水洗澡。第一步减小埋管，提高压差，冲击抖动。第二步用钢筋插捣。第三步提空重新封底。（风险大，报告项目总工）断桩原因：发生首封未埋管、导管提空、导管不密封进水、沉渣过厚、泥浆过稠、含砂率过高，以及中间发生重大塌孔、孔壁击穿等意外事件。一般严格操作流程不会发生断桩。2020/8/767六、钻孔的过程检测项目与终孔检测项目2020/8/768七、钻孔的多发安全风险与对策1、泥浆池防护及标准化做法。施工期间标准化围护，防止人蓄误入后期泥浆池沉淀回填后标识，防设备误入2020/8/7692、钻机平台修整及设备转场安全注意事项（1）钻机施工平台必须满足钻机及施工期间承载力的要求，并设置排水措施。（2）钻机移位应有专人指挥，应严格按照操作规程施工，在钻机坍塌范围内严禁站人。回旋钻机钻架升降应保证油缸压力有效，防止下方过程中压力不足导致倒塌；冲击钻在移位过程中，必须把桅杆放下，吊车在吊钻机时，吊点要选好，吊的过程中必须保持钻机平衡。2020/8/7703、桩基钢筋笼焊接注意事项（1）首节钢筋笼下发应排除周围建筑物尤其