5邻近营业线钻孔灌注桩施工工艺工法Word文件下载.docx
《5邻近营业线钻孔灌注桩施工工艺工法Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5邻近营业线钻孔灌注桩施工工艺工法Word文件下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
施工过程中严格控制孔径、深度、垂直度等参数，作业中钻机顶部设置两道缆风绳，反向拉向远离营业线侧，防止钻机倾覆，影响营业线正常运营。
6工艺流程及操作要点
6.1工艺流程
钻进
图6.1施工工艺流程
6.2操作要点
6.2.1施工准备
1施工前向有关部门申请拆除既有线路基防护（栅栏、围网），搭设施工临时防护栅栏，施工过程中，严禁所有人员跨越或搬运物件横穿既有营业线。
并对施工范围内的电线、电缆及管线等设备再次进行探测、防护，探测及采取措施防护前必须和电务、铁通、供电、工务等相关设备管理单位签订安全协议，探测及防护工作必须在设备管理单位相关人员现场监控、指挥下按照有关规定进行。
最后采用物理隔离防护，一般是采用钢管立柱及竹排架在距营业线线路中心不小于4m设置物理隔离防护排架。
防护完成后对场地进行整理、完善排水系统。
施工前，先根据初步放样，了解施工场地的位置，施工场地按不同情况进行处理。
桩基处在旱地时，钻机安装处先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量，同时便道、水电要通。
2钻孔桩均使用钢护筒，采用5mm钢板制作。
为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
如钻孔桩直径为120cm，根据钻孔桩直径，我们所做的护筒直径为150cm。
3根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用全站仪及水准仪定位，桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差符合设计和规范要求，成排成列放样，放样后用钢尺校核。
旱地及筑岛处采用挖坑埋设法，护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心。
护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m，护筒的埋设深度应根据设
计要求或桩径及水文地质情况确定，护筒周围和护筒底接触紧密，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，护筒顶高出地面0.3m，埋设时位置要准确，护筒要竖直。
护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。
4泥浆的配制。
为保证中层易液化坍塌砂质层的成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度制定了严格的指示，经过多次的泥浆配比实验，决定采用当地的膨润土，泥浆配和比为水：
粘土：
NaoH：
CMC=1000：
100：
60：
1.5：
1.5。
配制的泥浆比重为1.06～1.10；
粘度18～22pa*s；
含沙率0.3%～0.5%；
PH值8~～10，胶体率95%～98%；
静切率1.1～1.3；
失水率13～15mL。
泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，由于配置了高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大、渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。
6.2.2冲击钻钻孔
1埋设好护筒后，即可进行钻机就位，本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。
钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修。
就位时，只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。
钻机就位后，应平稳、牢固，不得产生移位和沉陷，严禁在钻孔过程中钻机移位。
2开钻前，在护筒内多加一些粘土。
地表土层松疏时，还要混合和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。
为防止冲击振动使领孔坍塌或影响领孔已灌注混泥土的凝固，必须等领孔混泥土灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。
3钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录。
经常对钻孔泥浆进行检测和实验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好的泥浆。
冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下3～4m后，可根据实际情况适当加大冲程。
在整个施工过程中，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。
4钻进过程中，每进16～26cm检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至中层易液化砂层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。
5冲击钻应用小径钻钻到深度后，用大径钻扩孔，钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标，泥浆的损失小，水头始终保证在2m左右，有效的防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。
6钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤松动，少量松绳的原则；
孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出；
冲击过程中勤抽渣，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。
7抽察时应及时向孔内补浆或补水，如向孔内投放土自行造浆，在抽察后随着冲击投放粘土，不宜一次倒进很多，防止粘结。
抽察筒放到孔底后，要在孔底上、下提放几次，使其多进些钻渣，然后提出。
8钻头刃口在钻井中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，每班开钻前检查钻头直径、及时补焊，不宜中途修补，以免卡钻。
准备备用钻头，轮换使用和修补。
6.2.3成孔检测、清孔
成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。
孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深要符合设计规定。
成孔检测合格后才可以清孔。
清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。
清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，实际工作中通常只测泥浆比重、泥浆含沙率、沉淀厚度，这些要满足设计、规范要求。
钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。
不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。
6.2.4钢筋笼的制造和安放
靠近营业线侧的桥墩桩基钢筋笼吊装时纳入天窗点内，其余桩基钢筋笼吊装利用列车间隙，施工前与车站联系，掌握列车运行情况，吊装作业利用能保证吊装时间要求的列车间隙。
施工前工地防护员与驻站联络员联系，确认列车运行无变化，列车间隙能保证吊装时间要求，如列车运行有变化无法满足吊装，则禁止吊装，等待下个能保证吊装要求的列车间隙，当列车间隙满足吊装作业时间要求方可吊装。
吊装过程中，工地防护员与驻站联络员3-5分钟联系一次，保持通信畅通。
6.2.5导管、灌注机具的准备、混凝土的配制
1下导管
采用直径300mm钢导管，使用前进行了水密、承压和接头抗拉等实验。
吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注混凝土前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在25~40cm之间。
导管上口设置隔水板和储料斗，储料斗口中盖钢板，挂细钢丝，灌注时用吊车吊。
2混凝土的配制
原材料经自检和监理抽检合格后，可用于混凝土配制。
混凝土配制后要有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象，保持足够的流动性。
为保证灌注的顺利，坍落度尽量采取上限。
3灌注水下混凝土
灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测合格后，方可进行灌注工作，如沉淀量超标，应再次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。
混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和达不到要求，不能使用。
首批混凝土的数量必须保证导管初次埋深和填充导管底部的需要。
灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。
在灌注过程中，要防止混凝土拌合物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。
灌注过程中应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。
拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min，要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全。
已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：
尽量缩短混凝土总的灌注时间，防止顶层混凝土面接近和初进入钢筋骨架时（1m左右），应保持较深埋管，并徐徐灌入，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内混凝土面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。
在灌注过程中，应防止污染环境和河流。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上灌一定高度，可按孔深，成孔方法，清孔方法查定。
一般为0.5～1m，深桩为1m。
处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒，应在灌注完后立即拔出，处于地面以下护筒，需待混凝土抗压强度达到5MPa后方可拆除。
在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。
在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。
在灌注时，每根桩应做3组试块，施工单位二组，监理一组，强度测试后，如不合格，要及时提出报告补救处理。
有关混凝土灌注情况，各灌注情况，各灌注时间，混凝土面的深度，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象应由专人进行记录。
6.2.6成桩检测
混凝土强度达到70%后可由检测单位进行桩基无破损检测。
7劳动力组织
劳动力配置见表7。
表7每台钻机施工人员配备表
机长
2人
钻杆安装拆卸
4人
钢筋笼吊装
混凝土灌注
8人
质检、测量及试验人员
3人
8主要机具设备
主要机具设备配置见表8。
表8主要机械设备
序号
设备名称
规格
单位
数量
1
冲击反循环钻机
台
2
泥浆泵
3
合金钻头
个
4
电焊机、切割机
各2
5
护筒
个
6
灌注斗
7
泥浆运输车
辆
8
相关检测设备
套
9质量控制
9.1易出现的质量问题
冲击反循环钻孔桩施工中，容易出现塌孔、扩孔、斜孔、沉渣过厚等质量问题。
9.2保证措施
9.2.1钻机底座和顶端要平稳，在钻进和运行中不产生位移和沉陷。
回转钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心和桩位中心三者应在同一铅垂线上，偏差不超过2cm。
9.2.2钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆指标性能指标进行检验，不符合要求时要及时调整。
9.2.3每班检查孔体偏斜情况，及时采取纠偏措施。
9.2.4钻进速度控制
钻孔时，应根据土层类别、孔径大小、钻孔速度及供浆量来确定相应的钻进速度。
在淤泥和淤泥质土层中，应根据泥浆补给情况，严格恐怕难根治钻进速度，一般不宜大于1m/min;
在松散砂层中，钻进速度不宜超过3m/h。
9.2.5旋转钻进
采用反循环钻机，钻杆带动钻头旋转，钻头下的刀盘在旋转中将岩土切割粉碎形成渣土，渣土被泥浆悬浮。
反循环通过流槽把泥浆直接输入钻孔内，然后从钻杆下口吸进，通过钻杆芯杆孔排出至沉淀池内。
9.2.6测量钻进深度
一般用测绳系测锤（1～2KG）从孔底量至护筒顶部或转盘顶面，从量得的总深度中减去护筒顶部或转盘顶面至钻孔原地面高度，即为钻进深度。
9.2.7排渣、清孔
钻孔桩排渣可采用泥浆循环或抽渣筒排渣等方法。
如采用抽渣筒排渣，在钻进4～5m后，每钻进0.5～1m应抽渣一次，并补给泥浆。
9.2.8在黏性小的土层中钻进时，为保证要求的黏度、比重，可在泥浆中掺入CMC（羧甲基纤维素钠盐）、膨润土等材料；
成孔时，由于地下水稀释等使泥浆比重减小时。
亦可添加膨润土等材料。
9.2.9为使冲洗液净化，清水钻进时，钻渣可在沉淀池内通过重力沉淀后予以清除；
在泥浆钻进时，宜使用多级振动筛、旋流除砂器或其他除渣装置等进行机械除砂清渣。
9.2.10钻头吸水断面应开敞、规整；
减少流阻，以防碎砖块、卵砾石等堆挤堵塞；
钻头体吸口端距钻头底端高度不宜大于250mm；
钻头体吸水口直径宜略小于钻杆内径；
碎砖、卵砾石等的尺寸不得大于钻杆内径的4/5。
9.2.11对于泵吸反循环钻进方式。
启动离心泵，待反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。
开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力，并使钻头吸口不产生堵水。
如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，控制泵量，保持冲洗液循环，吸除坍落物和涌砂；
同时向孔内输送符合要求放入泥浆，保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔，恢复钻进后，泵排量不宜过大，以防吸坍孔壁。
9.2.12气举反循环钻进方式钻进时，为了保证不堵吸渣口，应事先开空压机送风吸泥，然后开动动力头，慢慢进给；
停钻时，要先停止钻进，然后停止动力头，最后停风。
9.2.13第1次孔底沉渣处理；
终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底500~800mm，维持约1个孔容积量的冲洗液循环，并孔中注入含沙量小于4%的新泥浆或清水，令钻头在原地空转十分钟，直至达到清孔要求为止。
维持反循环的时间，视孔底沉渣厚度、桩孔容积大小而定。
9.2.14第2次孔底沉渣处理；
在灌注混凝土之前进行第2次沉渣处理，通常采用普通导管的空气升液排渣法或空吸泵的反循环方式。
10安全措施
10.1保证营业线行车安全措施
10.1.1该跨线桥施工期间，在施工区域内做好防护工作，悬挂警示牌、彩条旗、施工告示牌等。
10.1.2埋设护筒开挖时，提前两天通知设备管理单位现场共同确认地下管线的详细位置，以免挖断电缆。
10.1.3钻机在钻孔前，提前两天通知设备管理单位，现场确认电缆走向，若施工影响既地下电缆，先迁改电缆后方可施工桩基。
10.1.4机动洛阳铲钻机提升架高度为4.8米，钻孔施工时钻机安放在远离线路侧，在钻进反方向支立三角架斜撑。
确保钻机提升架不侵入铁路建筑限界，并安排专人看守。
10.1.5施工过程中线路两侧距线中3米已设置物理隔离，有专人看守，所有机械设备及人员严禁侵入物理隔离区。
桩基开挖的弃土及时清运远离线路。
10.1.6钻孔过程中技术人员勤观察钻样，发现地质变化情况及时采用人工浇筑护壁或回填，防止塌孔影响营业线路路基的稳定性。
10.1.7探孔器长度为6米，采用吊车吊入检验成孔质量。
吊车安放在远离营业线路一侧，在探孔器顶部系上牵引绳，在出现意外或者吊车出现故障，采用人工拉牵引绳保证探孔器在下孔前不侵入铁路限界。
10.1.8钢筋笼分节入孔，第一节采用吊车直接入孔，第二节、第三节……分别在交井口焊接入孔。
在第一节钢筋笼入孔时，吊车安放在远离营业线路一侧，在钢筋笼顶部系上牵引绳，在出现意外或者吊车出现故障，采用人工拉牵引绳保证钢筋笼在下孔前不侵入铁路限界。
第二节、第三节……钢筋笼焊接时，钢筋笼上下均系牵引绳，防止出现特殊情况人工拉牵引绳保证钢筋笼在下孔前不侵入铁路限界。
10.2既有设备的安全防护措施
10.2.1对既有通信、信号、水电、供电等设备的安全防护措施，任何机具及物品不得损害既有设备。
10.2.2施工前，应按技术交底和现场交桩资料，与建设方和供电、电务、工务等有关单位，共同到现场对施工范围内或可能影响通信信号、供电、水电等既有设备正常使用的情况进行调查。
特别是地下电缆、管道等隐藏工程的情况，共同商定确保上述设备正常使用而必须采取的保护措施或迁移方案，然后组织施工。
10.2.3在电力杆周围3米范围内，不准挖坑、挖沟、取土。
如在电力杆附近铲土、堆土时，必须保证其建筑接近限界符合《电力维护规则》的规定。
10.2.4电力杆两侧各10米范围内和地下电缆两侧3米范围内不得建房、搭棚。
禁止施工车辆在电力线跨度最高点至地面不足4.5米的地段通过。
如必须通过，应向电力部门申请办理电力线升高手续，并制订安全措施后才能通过。
10.2.5地下设施情况不明不得施工。
严禁在接近地下电缆线路左右各2米的地面进行钻探、挖土、堆土及压路等机械化作业，并禁止堆放笨重物品或倾倒腐蚀类的物品。
10.2.6在施工挖坑、挖沟、铲土时，应保证不影响“三电”设备的正常使用，不能造成设备隐患。
（如信号机柱、电杆倾斜、基础松动等）。
10.2.7不得以电杆、信号机柱等设备作为施工设施的附属物，搭挂各种临时电力线、广播线、电话线时，应报请产权单位书面同意后方可实行。
10.2.8因施工造成原有信号、通信、供电设备损坏，或使设备不能正常使用时，施工人员要立即采取措施，并迅速通知车站和电务、通信段、供电段派人抢修，防止扩大损失，确保行车安全。
10.2.9施工前应将相关施工方案、施工计划等报相关部门备案，严禁把单轨小车、钢钎、施工钢筋等导电良好的工具、设备掉落或横放在两条钢轨上，严禁使用无绝缘的道尺、撬棍等工具，以免造成轨道电路产生错误信号。
10.3物理隔离安全管理措施
因建筑物距离线路较近，施工前严格按照铁路局建设工程邻近营业线施工物理隔离管理防护办法进行施工现场物理隔离，本工程在施工基础、墩身及盖梁时，并行长度为6米，并行长度不足30米，施工周期长、相对固定、无大型机械作业，仅使用小型机具及人工作业的施工。
故沿线路两侧距线路中心3.2米采用直径Φ50的钢管作为支柱，埋深0.5米，露出地面1.2米，间距为3米，设置长度为30米。
钢管之间采用竹排架封闭，为保证钢管竹排架稳定，支立斜撑和剪刀撑，并且安排专职防护人员对隔离范围进行看守。
物理隔离钢管柱施工前，先汇同设备管理单位探明各种管线的埋设情况，对有影响的设备采取有效防护和保护措施后进行施工。
11环保措施
11.0.1施工现场设置明显的标识牌。
11.0.2施工现场要配置标准配电箱、箱底要设置三角铁支架（距地面高主为1.2～1.3m）。
临时用电线路架设规范，严禁乱拉乱接。
11.0.3施工现场严格执行消防制度、措施和施工人员熟练掌握灭火器。
11.0.4在钻孔施工中要充分发挥泥浆循环系统的作业，所有多余泥浆均经过泥浆净化器处理。
11.0.5钻渣和废浆及时运至指定位置，以免施工产生的泥浆流入河中和公路、道路上，造成环境污染。
11.0.6在居民区附近生产施工时，应尽量把噪声较大的施工工序安排在白天进行，并严禁施工机械在居民区内鸣笛，减小施工中的噪声个振动，不扰民。
12应用实例
12.1工程简介
黄韩侯K120+328.07跨线桥位于芝阳镇桥头村，桥梁采用（1-13+1-16+1-13）m孔跨布置，桥全长46.44m，桥梁中线与营业线中线斜交，斜交66°
。
立交桥上部结构采用后张预应力空心板梁，仅在桥台与梁端设置伸缩缝，伸缩缝采用SSFB60型伸缩缝，中间梁缝采用桥面连续。
桥面铺装10cm厚的沥青混凝土+高聚物改性沥青卷材型防水层10cm+沥青混凝土。
桥墩处设置120*250*42mm板式橡胶支座，两侧桥台处均设置120*200*44mm四氟板式橡胶支座。
桥墩采用三柱式圆墩。
全桥采用钻孔灌注桩基础，桥墩桩径为1.3m。
坡面用M10浆砌片石护墙进行坡面防护，浆砌片石护墙上设置双侧水沟，桥面集水通过护坡上的水沟汇入铁路侧沟中。
12.2施工情况
此跨线桥桩基采用冲击反循环钻机施工，2013年11月10日开工，于2013年11月24日安全顺利完成营业线两侧四根桩基混凝土灌注。
12.3工程结果评价
实践证明，冲击反循环钻机在邻近营业线桩基施工有其独特的优势，工艺简单，操作便捷，适合于各种岩层施工，更利于钻机施工时的安全防护，可以有效确保营业线施工安全。
升级会员 