车辆段出入段线明挖区间及盾构井作业指导书资料Word文件下载.docx

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3.2 

钻进成孔

成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。

成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

记录必须认真、及时、准确、清晰。

旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度,同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪,在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪,随时指挥机手调整钻杆垂直度。

通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。

　　钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:

由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;

当软地层变为硬地层时,要减速慢进;

在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;

对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;

　　必须按要求测试进、出口泥浆指标,发现超标及时调整。

成孔达到设计深度时,要测量机上余尺,监理工程师验收合格后,方可进行第一次清孔。

3.3扩底桩施工扩孔后孔底虚土和钻渣的清理与检查

在钻孔完成后，开始进行扩底施工，换上扩孔钻头，扩底过程中由于扩孔钻头的有效扩孔位置是离桩底60cm以上位置，所以桩底是一锅底形状，由于重力作用，扩孔中产生的钻渣全部掉在锅状桩底，扩孔完成后，换上清孔钻头进行清渣，直到锅状桩底虚土和钻渣清干净为止。

3.4成孔、成孔检查

（1）成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等；

（2）沉淀厚度必须进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔工具等；

　　（3）检孔工具：

采用φ16、Φ20钢筋制作验孔器，验孔器直径1150mm，长6m（见下图）。

　　（4）检孔圆板测绳采用钢丝测绳，测绳直接绑扎在检孔圆板与检孔钢筋顶面。

　　（5）沉渣的检测，把检测器放下去，记录检测圆板上测绳的长度；

在用钢丝测绳把检孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；

两长度之间的差就是沉渣厚度。

　　（6）检测标准：

孔深、孔径不小于设计规定；

钻孔倾斜度误差不大于1％；

沉渣厚度与符合设计规定：

沉渣厚度≤50mm；

3.5钢筋笼制作安装

旋挖钻机的一个显著优点就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。

所以只要在钢筋笼制作、安装上采取合理措施,避免安装时钢筋笼刮伤孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的发生。

这就要求在钢筋笼制作方面要严格控制,重点是钢筋笼外径和直线度,主筋搭接、纵横筋交叉点的焊接质量必须符合设计要求。

为此,要检查钢筋笼保护层垫块的设置。

在这一工程中,垫块采用圆柱形砂浆垫块,沿钢筋笼每隔2m放置一组,每组设置4个,按90°

均匀安放,既可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

钢筋笼的吊装应3点起吊,保持笼轴线重合。

入孔时,始终需保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,保持稳定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因,禁止晃动和强行冲击下放。

3.6下导管

导管要定期进行水密性试验,下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了“O”形密封圈。

导管要依次下放,全部下入孔内后,应放到孔底,以便核对导管长度及孔深,然后提起30～50cm,进行二次清孔。

3.7二次清孔

测试进、出口泥浆指标,调整到施工组织设计确定的参数,用无收缩水文测绳、标准测锤测沉淤值,一般控制在≤15cm范围内。

3.8水下混凝土浇筑

水下混凝土浇筑是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响灌注桩的质量,所以在施工中必须注意以下几点:

（1）导管必须严密,长度适中,保证底端距孔底30～50cm;

（2）混凝土拌和必须均匀,坍落度控制在18～22cm,首批混凝土必须保证封底成功;

（3）混凝土浇筑必须连续作业,严禁中断浇筑;

（4）浇筑过程中应有专人记录,以防导管提升过猛或导管埋入过深,造成断桩;

（5）灌注桩的顶面标高应比设计值高50～100cm,以确保桩顶混凝土的质量。

旋挖钻与传统的潜水钻机相比,由于旋挖钻机的圆柱形钻头在提出泥浆液面时会使钻头下局部空间产生“真空”,同时由于钻头提升时泥浆对护筒下部与孔眼相交部位孔壁的冲刷作用,很容易造成护筒底孔壁坍塌,因此对护筒周围回填土必须精心进行夯实。

分析地质水文资料,根据地质层理,及时调整泥浆比重和钻进速度,尤其是对不良地层,要有预控措施。

因此在灌注桩的施工中工程技术人员应结合工程的实际情况选取合理的施工工艺进行施工,采取一整套系统的管理体制进行控制,才能确保灌注桩的质量。

3.9地质情况记录

地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；

旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：

工作项目，钻进深度，钻进速度，及孔底标高；

《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；

根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；

旋挖钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时上报现场监理及甲方代表现场确认，由设计单位确定是否进行设计变更；

钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；

钻孔达到预定钻孔深度后，提出钻杆，用测绳或钢卷尺测量孔深及虚土厚度（虚土厚度等于钻进深度与实测孔深的差值）

4、旋挖桩施工应急预案

根据地质报告和现场考察，结合工程实际情况，对该工程不同地质段、会存在问题与处理办法

4.1塌孔的处理：

轻微塌孔：

使用挖土机向孔内回填可塑性好的粘性土，钻机反转向下加压，正转取土，充分压实孔壁，重新成孔；

　　严重塌孔：

向孔内浇筑低标号C15混凝土，待24小时后重新成孔

4.2缩孔处理：

　　可塑性软弱层：

此软弱土不容易大面积坍塌，可通过反复扫孔，在孔内适当回填一些干土反压后再正转取土，使一部分干土压入孔壁内，增加淤泥层的可塑性，注意钻进速度的控制。

如孔底遇水，记录下孔口距水面深度，提钻时应提出水面后停滞一段时间，使钻头内的水流出钻头后再提钻，以减少水对孔壁的冲刷，从而减少塌孔和缩孔。

　　可塑性较差软弱层（或软弱层较厚）：

遇此无法钻进时，可停止钻进，反复取土使孔底形成空腔（5～8斗为宜），向孔内填充C20混凝土，待24小时后再重新成孔，软弱层较厚时，重复上述步骤。

　　无可塑性或可塑性极差软弱层（此方法同样适用于土层塌孔的处理）：

　　1、反压混凝土：

反复捞土，形成空腔，反压高标号C25混凝土，下放钻头搅动混凝土，使混凝土充分掺入软弱层中，48小时后重新成孔（时间可根据气温和现场实验确定）。

　　2、全护筒：

当场地由于土层松散，泥浆在孔内渗漏严重，无法贮水，采用钢护筒施工。

将孔径扩大一个级别，根据软弱层深度下放钢护筒穿过淤泥层，取出筒内软弱土即可成孔，砼浇筑高度超过淤泥层表面高度2～3米后，即可拔出护筒。

　　下钢护筒：

软弱层中无大块中风化孤石且软弱层深度小于3米时直接用钻机或挖机压入，当淤泥深度大于3米时，需采用震动锤辅助下放（取出）钢护筒。

　　根据工程实际情况，本工程将采用以下两种方案相结合的施工方法，以保证施工质量和进度。

另在桩位孔口处设置钢护筒，可防止下钢筋笼时掉土。

　　钢护筒制作、埋设：

长度2~4m以内的钢护筒，采用厚6mm的钢板制作，长度大于4m的钢护筒，采用厚12mm钢板制作；

钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度的要求；

钢护筒的内径应大于钻头直径，具体尺寸按设计要求选用；

钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求。

护筒埋设时，应将钢护筒埋置至密实回填土层0.5m以下，高出施工地面0.3m；

钢护筒埋设前，先准确测量放样，保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm，埋设中保证钢护筒垂直度不大于1％；

埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻机动力头压盘将钢护筒压入到预定位置。

用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。

4.3卡埋钻具

卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及时处理。

发生的原因及预防措施：

　　　①较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。

在钻遇此地层前，应提前制定对策，如调整泥浆性能、埋设长护筒等。

　　　②粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。

所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量，一次钻进深度最好不超过40cm。

　　　③钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。

所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的2／3为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。

　　　④因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。

因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。

　　　处理卡埋钻的方法主要有：

　　　①直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。

　　　②钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。

　　　③高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔（小孔中心距钻头边缘0.5m左右）然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。

　　　④护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。

4.4动力头内套磨损、漏油

发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外，主要是超钻机设计能力钻进所致，所以要注意旋挖钻机的设计施工能力，不要超负荷运行。

4.5灌注事故的预防及处理

4.5.1导管进水

导致导管进水主要有以下三方面的原因产生：

　　①首批砼储备不足，或虽然砼储备已够，但导管底口距孔底的间距过大，砼下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。

　　预防和处理方法：

如有发现导管进水，应立即将导管重新下放至距孔底250～400mm，重新投入足够储备的砼进行冲底，不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。

然后重新放下骨架、导管并投入足够储备的首批砼，重新灌注。

②导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。

　　③导管提升过猛，或探测出错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。

　　针对②、③两中原因引起的事故，应视具体情况，拔换原导管重下新管；

或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。

4.5.2卡管

卡管主要有以下两种情况：

　　①初灌时隔水栓卡管；

或由于砼本身的原因，如坍落度过小、流动性差，夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等，使砼中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。

　　处理办法：

用长杆冲捣管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。

如仍不能下落时，则须将导管连同其内的砼提出钻孔，进行清理修整（注意切勿使导管内的砼落入井孔），然后重新吊装导管，重新灌注。

一旦有砼拌和物落入井孔，须将散落在孔底的拌和物粒料予以清