溶岩地区桥梁钻孔桩施工方法?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
溶岩地区桥梁钻孔桩施工方法?

岩溶地质各工点不尽相同,但其共同的特点是:由于溶洞形状复杂,洞内填充物多为软塑或松散物等,在钻孔施工中容易卡钻、护壁泥浆流失,造成坍孔等困难。在施工中,必须熟悉有关技术标准,了解地质钻探资料,根据本工艺并结合各工点的具体情况,选择适宜的施工方法,以保证工程质量和冲击钻孔的顺利进行。冲击钻孔灌注桩的施工工艺程序为:施工准备→下护筒→钻孔→清孔、测孔→下钢筋笼→灌注混凝土→质量检查。 埋设护筒 为固定桩位、钻孔导向、防止孔口地面坍塌、承受因提高孔内水头增加的压力等,均须埋设护筒。第15条 护筒必须严密不漏水,材料一般可选用钢板或钢筋混凝土,壁厚根据具体情况而定。一般钢护筒可用12~10mm钢板制作,钢筋混凝土护筒壁厚80~100mm。第16条 护筒内径应大于钻头直径,冲击钻孔时应大于钻头直径10~40cm。具体数值可根据地质条件和护筒长短不同而决定。第17条 护筒顶应高出施工水位不少于1.5m,并高出施工地面0.3m。第18条 护筒的深度应根据地质情况确定,宜符合下列要求:1. 在岸滩上,粘土不小于1m。砂类土不小于2m。当表面土层松软时,尽可能将护筒埋没在较坚硬密实的土层中至少0.5m。2. 水中筑岛,护筒应埋入河床下0.5m以上。第19条 护筒顶面位置偏差不得大于5mm,其倾斜度应控制在≤1%以内。第20条 第一节护筒可以采取挖土埋设方法,第二节采取锤击下沉。或者第一节护筒埋设一部分,其余以锤击下沉。在水深处以打桩做平台时,护筒要以锤击下沉。第21条 为防止冲孔坍塌也可采用长护筒,其长度按钻孔实际要求而定。一般护筒在工厂分节制造,运往工地按需要接长。采用长护筒时,在孔口仍打短护筒,在短护筒内下长护筒,在短护筒内对称焊上导向角钢,控制长护筒的下沉。长护筒钢板厚度可选用8~10mm。长护筒内径应大于钻头直径,一般应比钻头大200~400mm。长护筒可用振动打桩机振动下沉。第22条 埋设或下沉护筒时,应用两台经纬仪监测其倾斜度,以随时调整保证质量。第23条 安装钻机:底架应垫平,保持稳定,使不产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称栓牢拉紧。如采用工作平台,钻架应平稳安放在施工平台上,底座应抄平垫实稳妥,牢固可靠,以确保冲孔过程中不发生位移或下沉。根据测量资料,通过钻架上滑轮缘的铅垂线应对准桩位(或护筒底)中心,其偏差不得大于2cm。采用长护筒时,每次护筒跟进后,钻架应按变更后的护筒底中心重新对位,要反复核对中心位置,以免造成打坏护筒或斜孔。第24条 为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固,应待邻孔混凝土达到2.5MPa抗压强度后,方可开钻。第25条 在钻孔中,必须随钻随清碴。使用取碴筒清碴,一般钻进0.5~1.0m清一次碴,或者根据钻进速度决定清碴与否。第26条 开孔前应在护筒内多加一些粘土块,如土质疏松,还要混入一定数量的小片石,借钻头冲击力把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒刃脚。第27条 开始造孔时,宜采用小冲程,使成孔坚实,竖直、圆顺,对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击,冲程以2.0~3.0m为宜。但在下列情况时,应采用2.0m以下的中低冲程。1.在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.0~3.0m范围内钻进时;2.在停钻投泥重新开钻时;3.当遇到局部砂层或溶洞时;4.在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时。第28条 钻进时起落钻头速度要均匀。不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或护筒,或因提速过快而造成负压引起坍孔。第29条 在钻进过程中,必须勤松绳,每次少松绳,防止打空锤。勤清碴,使钻头绳经常冲击新鲜地层。第30条 钻孔应一次成孔,不得中途停顿。如因故障停顿时,钻头应提出孔外,孔口加盖防护。第31条 钻孔过程中,应经常对已钻成的孔进行检查。检孔器用元钢筋制作,高度为钻孔直径的4~6倍,直径与钻孔桩直径相同。每钻孔进2m,应用检也器检查测量一次孔径。如果检孔器不能通过,即表明钻孔不合要求,可能发生弯孔、斜孔、十字槽或探头石等问题。因此,应抛片石、粘土坯至直径开始变小处以上0.3~0.5m再行钻孔。禁止未投片石、粘土,单纯使用钻头修孔,以防卡钻事故。第32条 在岩溶地区由于地层情况复杂,钻孔时应对不同的地层采用不同的冲击方法,以保证钻孔质量和钻孔的顺利进行。第33条 在卵石层中,泥浆比重应在1.4左右,以加强护壁和防止渗漏。冲程可以较大,以便破碎卵石。第34条 在砂层或淤泥层中冲击时,应投粘土并掺入小片石,采用小冲程冲击,将粘土和片石挤进孔壁加固。遇有流砂现象时,应增大泥浆比重,提高孔内压力,并投粘土块和小片石,采用小冲程。第35条 在溶洞中钻进,由于孔桩进入溶洞范围内,溶洞不是整齐的,顶板和底板犬牙交错,高低不平,钻进溶洞顶板及底板都存在一个斜面开孔问题。因此必须采取相应措施。根据地质柱状图掌握钻进标高或冲击声判断,钻进接近顶板0.3~0.5m时应控制冲程在1.0m以内。空洞内钻进须分层面填粘土坯和石块(边长10~15cm),经反复冲砸以形成的泥壁,堵塞原洞内填充物的活动通道,防止孔壁坍塌和泥浆流失。钻头在洞内冲击高低不平的岩面时,或一面有岩,一面悬空时,容易造成卡钻或斜孔事故。纠偏方法仍然是抛填片石和粘土坯,用低冲程打密,反复循环多次,保证冲孔质量。第36条 采用长护筒时,护筒与岩石面接触处的造壁处理,如打入岩面的钢护筒刃脚只有一点或几点接触岩面,在护筒刃脚下,用10~15cm边长的片石和粘土(体积比1:1分层抛填,顶面应注意平整。以低冲程(1.0~1.5m)反复冲砸,挤压泥石堵塞溶洞,形成坚实的泥石壁,保证施工过程不坍不漏。第37条 为防止掉钻头,要求每班检查1~2次钢丝绳、卡扣、滑车、钻头、卷扬机等机具设备,若发现钢丝绳在同一旋距内断丝超过2根,则应予更换,其他机具发现问题应及时处理或更换。第38条 清碴、投片石及粘土坯数量要做好记录,钻进资料应齐全完整,并有岗位负责人签字。第39条 施钻过程中,井孔周围切勿放置铁件,以防掉入孔内难以打捞,影响钻进。第40条 冲孔到设计标高时施工单位要立即检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度,确认满足设计要求后填写钻孔记录表,经工点技术负责人签认后,方可进行下道工序。第四章 清 孔第41条 当钻孔深度达到设计标高并超钻0.1m时,已满足设计要求后,将拌好的新泥浆20~30m3通过φ75mm钢射浆管直接射入孔底,使孔中较细钻碴悬浮泥浆中,从孔口排出,较大的钻碴沉入孔底。第42条 孔底剩余较大的钻碴,用取碴筒取碴,至取不出为止。再用φ75mm射浆管向孔底射浆10分钟(约15 m3泥浆),悬浮的钻碴经护筒口排出返回沉淀池,待钻碴沉淀过滤后再将泥浆泵入孔底,如此反复多次循环。同时在这道工序过程中采用钢射浆管取代测绳多次测量孔深,确认符合设计标高,出碴换浆完成后,观测沉碴厚度变化。第43条 经过3~4小时观测,沉碴厚度达到施工规范要求时,可通过射浆管再向孔底注浆5分钟后停止。第44条 抓紧拆除钻架、射浆管、吊入钢筋骨架,安装混凝土导管等灌注设备,及时进行灌注,确保孔底沉碴厚度不超过规范容许值。第45条 清孔也可采用空气吸泥机配合取碴筒出碴。即大块钻碴以取碴筒取出,较细的钻碴以空气吸泥机吸碴。用空气吸泥机出碴时,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。第五章 水下混凝土灌注第46条 钢筋笼宜整体吊装入孔。为了吊装有足够刚度,主筋与加强箍筋必须焊接。如整体吊装入孔有困难时,可分段入孔,但接头必须焊接,上下两段应保持顺直。焊接接头相错量必须符合《铁路桥涵施工规范》的规定。钢筋笼入孔后应牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。第47条 灌注水下混凝土的导管应符合下列要求:1. 导管内壁应光滑圆顺,内径一致,直径可采用20~30cm,一般中间节长2.0m,底节长4.0m,还可配一节1.0m长的管节,以调整适应漏斗高度。2. 使用前应试拼、试压,不得漏水,还应编号及自下而上标示尺度。导管轴线误差不宜超出孔深的0.5%,亦不宜大于10cm。组装时,连接螺栓的螺帽宜在上面。试水的压力宜等于孔底静水压力的1.5倍。3. 导管接头法兰盘宜加锥形活套或将法管盘加劲肋作成三角形。底节导管下端不设法管盘,防止牵挂钢筋骨架。第48条 水下混凝土陷度应采用18~22cm,粗骨料宜采用卵石。粗骨料粒径可采用1~4cm。第49条 灌注混凝土开盘后,首批连续入孔混凝土量,必须满足导管底节埋入混凝土深度不小于0.8m。水下混凝土应连续灌注,不得中间停顿。在灌注中,要根据灌注速度提升导管,但导管埋入混凝土的深度,不得小于1m,并不宜大于3m。第50条 水下混凝土灌注面,应高出桩顶设计标高0.5~1.0m,以便清除浮浆,确保混凝土质量。

钻孔桩的学问其实是蛮大的,好多人都忽略了!首先是场地平整——测量放样——钻机就位——泥浆测试——钻进——钻孔记录填写——钻渣取样——终孔地质确认——偱浆——泥浆测试及沉渣测试——灌注水下混凝土——成桩——破桩,其中最重要的环节就是钻机的选取与泥浆比重的选择,规范里面有各种地质的建议取值,但是实际施工时要不断比对更新,找到适合的泥浆比重,再者就是沉渣厚度的测定要准确,不然桩检的时候会发现下部混凝土不密实,二类桩,第三就是水下混凝土灌注的问题,这个是一个长期性问题,他与灌注时的泥浆比重,打灰的人的熟练程度有很大关联,譬如拔导管的深度,每次灌注混凝土量等都需要现场控制,最后一项就是出现紧急情况怎么处理?这个可以去查下相关资料,现场果断处理很重要!

岩溶地质各工点不尽相同,但其共同的特点是:由于溶洞形状复杂,洞内填充物多为软塑或松散物等,在钻孔施工中容易卡钻、护壁泥浆流失,造成坍孔等困难。在施工中,必须熟悉有关技术标准,了解地质钻探资料,根据本工艺并结合各工点的具体情况,选择适宜的施工方法,以保证工程质量和冲击钻孔的顺利进行。

冲击钻孔灌注桩的施工工艺程序为:施工准备→下护筒→钻孔→清孔、测孔→下钢筋笼→灌注混凝土→质量检查。

埋设护筒

为固定桩位、钻孔导向、防止孔口地面坍塌、承受因提高孔内水头增加的压力等,均须埋设护筒。

第15条 护筒必须严密不漏水,材料一般可选用钢板或钢筋混凝土,壁厚根据具体情况而定。一般钢护筒可用12~10mm钢板制作,钢筋混凝土护筒壁厚80~100mm。

第16条 护筒内径应大于钻头直径,冲击钻孔时应大于钻头直径10~40cm。具体数值可根据地质条件和护筒长短不同而决定。

第17条 护筒顶应高出施工水位不少于1.5m,并高出施工地面0.3m。

第18条 护筒的深度应根据地质情况确定,宜符合下列要求:

1. 在岸滩上,粘土不小于1m。砂类土不小于2m。当表面土层松软时,尽可能将护筒埋没在较坚硬密实的土层中至少0.5m。

2. 水中筑岛,护筒应埋入河床下0.5m以上。

第19条 护筒顶面位置偏差不得大于5mm,其倾斜度应控制在≤1%以内。

第20条 第一节护筒可以采取挖土埋设方法,第二节采取锤击下沉。或者第一节护筒埋设一部分,其余以锤击下沉。在水深处以打桩做平台时,护筒要以锤击下沉。

第21条 为防止冲孔坍塌也可采用长护筒,其长度按钻孔实际要求而定。一般护筒在工厂分节制造,运往工地按需要接长。采用长护筒时,在孔口仍打短护筒,在短护筒内下长护筒,在短护筒内对称焊上导向角钢,控制长护筒的下沉。长护筒钢板厚度可选用8~10mm。长护筒内径应大于钻头直径,一般应比钻头大200~400mm。长护筒可用振动打桩机振动下沉。

第22条 埋设或下沉护筒时,应用两台经纬仪监测其倾斜度,以随时调整保证质量。

第23条 安装钻机:底架应垫平,保持稳定,使不产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称栓牢拉紧。如采用工作平台,钻架应平稳安放在施工平台上,底座应抄平垫实稳妥,牢固可靠,以确保冲孔过程中不发生位移或下沉。根据测量资料,通过钻架上滑轮缘的铅垂线应对准桩位(或护筒底)中心,其偏差不得大于2cm。采用长护筒时,每次护筒跟进后,钻架应按变更后的护筒底中心重新对位,要反复核对中心位置,以免造成打坏护筒或斜孔。

第24条 为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固,应待邻孔混凝土达到2.5MPa抗压强度后,方可开钻。

第25条 在钻孔中,必须随钻随清碴。使用取碴筒清碴,一般钻进0.5~1.0m清一次碴,或者根据钻进速度决定清碴与否。

第26条 开孔前应在护筒内多加一些粘土块,如土质疏松,还要混入一定数量的小片石,借钻头冲击力把泥膏、石块挤向孔壁,以加固护筒刃脚。

第27条 开始造孔时,宜采用小冲程,使成孔坚实,竖直、圆顺,对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击,冲程以2.0~3.0m为宜。但在下列情况时,应采用2.0m以下的中低冲程。

1.在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.0~3.0m范围内钻进时;

2.在停钻投泥重新开钻时;

3.当遇到局部砂层或溶洞时;

4.在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时。

第28条 钻进时起落钻头速度要均匀。不得过猛或骤然变速,以免碰撞孔壁或护筒,或因提速过快而造成负压引起坍孔。

第29条 在钻进过程中,必须勤松绳,每次少松绳,防止打空锤。勤清碴,使钻头绳经常冲击新鲜地层。

第30条 钻孔应一次成孔,不得中途停顿。如因故障停顿时,钻头应提出孔外,孔口加盖防护。

第31条 钻孔过程中,应经常对已钻成的孔进行检查。检孔器用元钢筋制作,高度为钻孔直径的4~6倍,直径与钻孔桩直径相同。每钻孔进2m,应用检也器检查测量一次孔径。如果检孔器不能通过,即表明钻孔不合要求,可能发生弯孔、斜孔、十字槽或探头石等问题。因此,应抛片石、粘土坯至直径开始变小处以上0.3~0.5m再行钻孔。禁止未投片石、粘土,单纯使用钻头修孔,以防卡钻事故。

第32条 在岩溶地区由于地层情况复杂,钻孔时应对不同的地层采用不同的冲击方法,以保证钻孔质量和钻孔的顺利进行。

第33条 在卵石层中,泥浆比重应在1.4左右,以加强护壁和防止渗漏。冲程可以较大,以便破碎卵石。

第34条 在砂层或淤泥层中冲击时,应投粘土并掺入小片石,采用小冲程冲击,将粘土和片石挤进孔壁加固。遇有流砂现象时,应增大泥浆比重,提高孔内压力,并投粘土块和小片石,采用小冲程。

第35条 在溶洞中钻进,由于孔桩进入溶洞范围内,溶洞不是整齐的,顶板和底板犬牙交错,高低不平,钻进溶洞顶板及底板都存在一个斜面开孔问题。因此必须采取相应措施。根据地质柱状图掌握钻进标高或冲击声判断,钻进接近顶板0.3~0.5m时应控制冲程在1.0m以内。空洞内钻进须分层面填粘土坯和石块(边长10~15cm),经反复冲砸以形成的泥壁,堵塞原洞内填充物的活动通道,防止孔壁坍塌和泥浆流失。钻头在洞内冲击高低不平的岩面时,或一面有岩,一面悬空时,容易造成卡钻或斜孔事故。纠偏方法仍然是抛填片石和粘土坯,用低冲程打密,反复循环多次,保证冲孔质量。

第36条 采用长护筒时,护筒与岩石面接触处的造壁处理,如打入岩面的钢护筒刃脚只有一点或几点接触岩面,在护筒刃脚下,用10~15cm边长的片石和粘土(体积比1:1分层抛填,顶面应注意平整。以低冲程(1.0~1.5m)反复冲砸,挤压泥石堵塞溶洞,形成坚实的泥石壁,保证施工过程不坍不漏。

第37条 为防止掉钻头,要求每班检查1~2次钢丝绳、卡扣、滑车、钻头、卷扬机等机具设备,若发现钢丝绳在同一旋距内断丝超过2根,则应予更换,其他机具发现问题应及时处理或更换。

第38条 清碴、投片石及粘土坯数量要做好记录,钻进资料应齐全完整,并有岗位负责人签字。

第39条 施钻过程中,井孔周围切勿放置铁件,以防掉入孔内难以打捞,影响钻进。

第40条 冲孔到设计标高时施工单位要立即检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度,确认满足设计要求后填写钻孔记录表,经工点技术负责人签认后,方可进行下道工序。

第四章 清 孔

第41条 当钻孔深度达到设计标高并超钻0.1m时,已满足设计要求后,将拌好的新泥浆20~30m3通过φ75mm钢射浆管直接射入孔底,使孔中较细钻碴悬浮泥浆中,从孔口排出,较大的钻碴沉入孔底。

第42条 孔底剩余较大的钻碴,用取碴筒取碴,至取不出为止。再用φ75mm射浆管向孔底射浆10分钟(约15 m3泥浆),悬浮的钻碴经护筒口排出返回沉淀池,待钻碴沉淀过滤后再将泥浆泵入孔底,如此反复多次循环。同时在这道工序过程中采用钢射浆管取代测绳多次测量孔深,确认符合设计标高,出碴换浆完成后,观测沉碴厚度变化。

第43条 经过3~4小时观测,沉碴厚度达到施工规范要求时,可通过射浆管再向孔底注浆5分钟后停止。

第44条 抓紧拆除钻架、射浆管、吊入钢筋骨架,安装混凝土导管等灌注设备,及时进行灌注,确保孔底沉碴厚度不超过规范容许值。

第45条 清孔也可采用空气吸泥机配合取碴筒出碴。即大块钻碴以取碴筒取出,较细的钻碴以空气吸泥机吸碴。用空气吸泥机出碴时,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。

第五章 水下混凝土灌注

第46条 钢筋笼宜整体吊装入孔。为了吊装有足够刚度,主筋与加强箍筋必须焊接。如整体吊装入孔有困难时,可分段入孔,但接头必须焊接,上下两段应保持顺直。焊接接头相错量必须符合《铁路桥涵施工规范》的规定。钢筋笼入孔后应牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。

第47条 灌注水下混凝土的导管应符合下列要求:

1. 导管内壁应光滑圆顺,内径一致,直径可采用20~30cm,一般中间节长2.0m,底节长4.0m,还可配一节1.0m长的管节,以调整适应漏斗高度。

2. 使用前应试拼、试压,不得漏水,还应编号及自下而上标示尺度。导管轴线误差不宜超出孔深的0.5%,亦不宜大于10cm。组装时,连接螺栓的螺帽宜在上面。试水的压力宜等于孔底静水压力的1.5倍。

3. 导管接头法兰盘宜加锥形活套或将法管盘加劲肋作成三角形。底节导管下端不设法管盘,防止牵挂钢筋骨架。

第48条 水下混凝土陷度应采用18~22cm,粗骨料宜采用卵石。粗骨料粒径可采用1~4cm。

第49条 灌注混凝土开盘后,首批连续入孔混凝土量,必须满足导管底节埋入混凝土深度不小于0.8m。水下混凝土应连续灌注,不得中间停顿。在灌注中,要根据灌注速度提升导管,但导管埋入混凝土的深度,不得小于1m,并不宜大于3m。

第50条 水下混凝土灌注面,应高出桩顶设计标高0.5~1.0m,以便清除浮浆,确保混凝土质量。

1.3施工技术及相应资料交底
应从以下4个方面进行交底工作:①组织施工图纸设计交底,认真熟悉设计图纸,使施工方透彻理解设计意图;学习有关施工、验收规范,掌握地质资料,核查有关灌注桩方面的资料。②进行施工组织设计审查(主要从审查该项目施工质量管理体系、技术和安全管理体系、质量保证体系等方面来体现)。③对灌注桩在施工过程中可能会发生的问题进行分析后制订相应施工质量标准、验收实施方案并进行交底。主要包括测量放样方案、建材质量控制措施方案、成孔设备操作及成孔质量控制方案、钢筋笼制作与吊装方案、混凝土灌注方案、以及成品保护方案等的交底。④进行施工过程资料记录交底。包括建材质量保证资料的收集整理,每根桩的成孔记录、钢筋笼制作与吊装记录、混凝土灌注记录等方面,以便有效对桩基施工质量监控。
1.4施工材料质检控制
业主(监理)必须做到:①严格检查验收与钢材同期进场的钢材质量保证书,并立即现场监督取样复检,如发现实样有质量缺陷或与质保书不符的应立即清场;对不合格或检测结果未出来之前的钢材,严禁用于桩体;②严格检查验收进场混凝土原料的质量保证书,如发现实样与质量保证资料或送检批不符,应立即取样复查,对不合格的原材料严禁用于桩体;③成孔泥浆相对密度、粘度、含砂率、沉淀量(稳定性)、造模性等应根据地质勘察资料在规定允许范围内按设计要求通过试成孔确定;根据试成孔确定的泥浆配比选用专门制备泥浆、高塑性粘土、膨润土或就地取土配制,在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制。
1.5钻孔灌注桩测量定位放样
业主(监理)必须要求施工方在钻孔灌注桩基础开始施工前,根据设计提供的坐标及高程控制点对桩定位放样或设置不受施工影响的临时测量控制点,并提供完整的测量结果资料。业主(监理)对施工方提供的测量结果资料必须及时复核,复核无误后方可同意开钻施工,否则施工方必须重测后再次复核,直到测量结果符合设计要求为止。同时,业主(监理)应要求施工方对经复核无误的测量结果采取有效的保护措施并指定专人负责。
2施工阶段监控
如果说施工准备阶段的资料控制属于事前控制(主动控制),那么施工阶段则属于事中、事后控制(被动控制)阶段,是钻孔灌注桩质量形成的关键环节,施工期间的任何闪失都可能造成桩基的永久缺陷,而此时工程质量的保证主要取决于施工方的施工经验和操作人员的技能及其责任心。
1.1成孔阶段质量控制
成孔是钻孔灌注桩施工中的一个重要环节,其质量如控制不好,则可能导致穿孔、坍孔、缩颈、桩孔偏斜、桩端达不到设计持力层要求、桩身加泥砂以及断桩等,将直接影响桩身质量并造成桩承载力下降。故在成孔质量监控方面业主(监理)应着重监控:
⑴根据桩型、钻孔深度、地层地质情况、泥浆排放及处理等条件综合选定成孔机具及其工艺,对孔深大于30m的端承桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔。另外,施工期间护筒内泥浆面应高出地下水位1.0m以上(在受水位涨落影响时,泥浆面应高出最高水位1.5m以上);如果钻进期间发生漏水漏浆,应采取以下措施:①因钻头碰碎上部管,应先封堵渗漏处,再重新开钻;②因孔壁土体松散不能形成孔壁,可加大泥浆粘度、减慢钻进速度;护筒下口漏水,可用粘土掺少量水泥在护筒外壁处夯实。
⑵正式施工之前必须进行试成孔,试成孔时施工记录必须全面详实。成孔结束后,应由有资质的专业检测方对试成孔进行定时检测:不同地层孔壁稳定性,泥浆的成分、相对密度、掺带沉渣性能及其稳定性(从不同时段的沉渣厚度体现)。试成孔的目的是:通过试成孔掌握施工场地地层稳定性、成孔时间、配置泥浆原料、泥浆配比及其相对密度、钢筋笼吊装时间、混凝土浇注时间和清孔次数及其大约时间等,用以指导正式施工后相关工序的作业安排。
⑶为防止成孔期间发生穿孔、坍孔等质量事故,必须做到:①采取大于等于4d的隔孔施工工艺;②护筒按规定要求埋设,避免开钻筒体倾斜、孔口土体坍塌、护筒沉陷导致水位下降;③钻具吊绳下放速度与成孔速度一致,避免空中钻头摆动幅度过大而造成四周孔避受力不匀;④避免成孔时间和孔避暴露时间过长;⑤砂性土成护避泥浆应具有一定粘度,能有效形成护壁泥皮; ⑥钻尽速的根据不同土质情况进行调整,砂性土成中钻进速度不得快于泥浆行成有效护壁泥皮速度;⑦按规定,在30m深度以内的以粘土为主的地层中钻较小孔径的桩时,可用清水提高孔内水头保护孔壁,否则应采用水泥浆护壁措施。如果发生坍孔,可用事先储备的粘土和碎石(直径小于等于20mm)按5:1左右配比,回填至坍孔处以上0.5m处后再重钻,若坍孔严重则可用小沉井方式进行处理
⑷钻孔灌注桩成孔垂直精度达不到设计要求将导致钢筋笼和导管无法沉放。为确保成孔垂直精度满足设计要求,应采取以下措施:钻机应设导管装置(潜水钻钻头上应有大于等于3倍直径长度的导向装置,利用钻杆加压的正循环回转钻机在钻具中应加设扶正器),为增加桩机稳固性而加大桩机支承面积,不定期校核钻架和钻杆垂直度等,下放钢筋笼前做井径、井斜超声波测试。
⑸护筒定位后及时复测其位置及其与地层镶嵌的密实性。护筒中心与桩位中心线偏差应小于50mm,并防止钻孔过程中发生漏浆而污染环境。在成孔过程中自然地面标高会受影响,为准确控制孔深,在桩架就位后,用经复核的临时测量点及时复核底梁标高,复测钻具的总长度并作好记录,以便在钻孔时根据钻杆在钻机上留出的长度来校验成孔深度。
⑹成孔时应小心提杆不得碰撞孔壁,否则第1次清孔后在提钻具时碰撞孔避可能引起坍孔,这将可能造成第2次清孔也无法清除坍落的沉渣。在提出钻具后必须立即用测绳复核成孔深度,如测绳深比钻杆测深小,就要重新下钻复钻并清孔,不得强行下笼。同时还要注意测绳遇水伸缩(伸缩率最大达1.2%)现象。为提高测绳的测量精度,测量前应预湿后重新标定并在使用中经常复核。
⑺根据不同土层情况对比地质资料随时调整钻进速度能有效防止缩颈现象。对于塑性土层遇水膨胀造成缩颈:钻孔是应加大泵量、加快成孔速度。快速通过,并调整泥浆配比,在成孔一段时间后孔壁因形成泥皮不渗水而阻止膨胀。如出现缩孔则采取上下反复扫孔以扩大孔径。施工期间应经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10mm应及时调换。
⑻清孔的目的是清除孔底沉渣,以确保钻孔灌注桩的承载力满足设计要求。为把沉渣对桩基承载力的影响降到最低,可通过改善泥浆性能、延长清孔时间等措施来提高清孔成效。基桩成孔至设计标高后用钻杆进行第1次清孔,直到用相对密度计(5~10min测一次且≥3次)测得孔口泥浆相对密度持续处于1.10±0.05、距孔底0.5m处泥浆相对密度持续处于1.15~1.20,用测锤测得端承桩孔底沉渣厚度小于50mm(摩擦桩孔底沉渣厚度小于150mm),即抓紧时间吊放钢筋笼和沉放导管。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管时处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩底,可能不被混凝土冲走反而成为永久性沉渣而影响桩基质量;故应在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔,当泥浆相对密度及沉渣厚度均符合上述要求后才可进行水下混凝土灌注施工。另外,清孔期间应不断置换泥浆直至开始灌注混凝土。
2.2水下混凝土拌制质量监控要点
钻孔灌注桩所需建材(必须与跟单质量保证资料相符,否则禁止使用)中混凝土应选用水下混凝土:其粗骨料宜选用卵石或直径小于40mm(尽可能采用二级配)的碎石,碎石含泥量小于2%;含砂率在40%~45%,并以≤20%的活性矿粉替代之,以提高混凝土的流动性,防止堵管;为改善和易性缓凝,混凝土宜掺外加剂。浅孔小孔径桩灌注混凝土初凝时间应≤4.5h,深孔大孔径桩灌注混凝土初凝时间≥8.0h。
如果现场拌制水下混凝土,应加强计量设备精度、混凝土配比、添料搅拌程序、搅拌时间和混凝土坍落度等的监控,以规避因搅拌时间不足或过长而影响混凝土强度。另外,水下混凝土灌注距桩顶约8.0m以下时,坍落度应控制在(180±20)mm;.距桩顶约8.0以上时,坍落度应控制在(140±20)mm、气温高成孔深,导管直径小于250mm时,取高值,反之取低值。应尽可能使用集中搅拌供应的商品混凝土,这既可以保证混凝土质量,又能保证混凝土的及时供应。

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