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以利于下一桩孔施工时使
4、泥浆的制备:
在钻孔前先制备好泥浆,以备在钻进过程中使用。
稳定泥浆必须
具有良好的物理性能、流变性能和稳定性能。
主要指标为泥浆的密度、粘度、PH值和含砂量等。
其性能指标可参照表1选用。
泥浆的配合比根据现场试钻情况确定,它以水为主体,水中溶解
2
3
膨润土或CMC(羧甲基纤维素)、烧碱等原料。
泥浆性能指标
表1
地层情况
密度
(g/cm)
粘度
(s)
含砂率
(%)
胶体率
失水率
(ml/30min)
酸碱度
(PH)
非含水层粘土、
亚粘土
1.03~1.0
8
15~16
<4
90~95
<3
8~10
流沙层
1.10~1.2
5
18~27
<2
<6
粉、细、中砂层
1.08~1.1
16~17
4~6
<20
粗砂、砾石层
17~18
<15
卵石、漂石层
1.15~1.2
18~28
承压水含水层
1.30~1.7
>25
在施工过程中定期监测泥浆指标,及时调整,严防塌孔事故。
泥浆质量的检验方法
表2
项目
比重
粘滞度
过滤性
稳定性
PH值
胶体
率
检测
方法
比重计
漏斗
粘度计
量杯
失水
量仪
目测
PH
试纸
指标
<3%
<10ml/30min
<0.03g/cm2
7~9
>
90%
控制
据土层
调节
据土层调
节
≯10%
≯20
分离不沉降无胶凝反应
≯10
>90%
5、桩孔钻进:
(1)、护筒埋设:
首先以施工桩位中心,用十字交叉法沿桩位四周测放四个控制
桩,控制桩距桩中心点的距离根据现场实际情况确定,以埋设护筒时
控制桩不受影响为原则,再将钻头中心对准桩位中心,用钻头挖出桩
直径大的圆孔,再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔,复核桩中心
线,桩中心有偏差则进行修正,桩位中心准确后将底部整平夯实,然
后用钻机安放护筒。
安放护筒时,保证钢护筒的圆心和桩的中心重合,
护筒壁倾斜度偏差不大于1%,且护筒顶端要高出原地面不少于
0.3m。
护筒安放完成后应复核护筒中心与桩中心的偏差,如偏差大
于5cm,则应重新安放。
安放好护筒后,在护筒周围对称、均匀地回
填最佳含水量的粘土,并分层夯实,护筒顶面标高宜高于地下水位
1.5~2.0m高出地面0.3m。
钢护筒底部穿过松散回填土、流朔状淤泥等不良土层深度不小于1m。
埋设钢护筒的同时,挖一条深不小于0.4m的泥浆循环沟,沉渣池和钢护筒的溢流口通过泥浆循环沟连通。
(2)、钻机就位:
钻机就位时,地基要有足够的承载能力(不小于12T/m),以确保钻机在钻进过程中不会发生倾斜、位移和沉陷。
钻机就位后,利用钻机的自动调整控制系统,对钻机进行调平、
对钻杆的垂直度进行调整,并对正桩位。
每天至少一次用水平尺或线
4
锤对钻杆垂直度进行校核,以确保成桩孔的垂直度。
(3)、钻进:
旋挖钻机就位后,检查钻头直径是否与桩径相符,钻头直径可比
桩径小2~3cm。
如偏差较大时,应对钻头进行修补,以保证成孔后的桩径,再报请监理工程师批准后开钻。
1、钻头对位,下放钻头,钻头着地,旋转,开挖。
以钻头自重或加压油缸作为钻进压力。
2、当钻头内装满渣土后,将之提升起来。
一面注意地下水位变
化情况,一面灌泥浆,始终保持桩孔内的水位在离护筒顶0.5m左右。
3、打开钻头底板,将钻头中的土倾卸到孔的一侧,终孔后运走。
4、关闭钻头底板的活门,重复①②③步骤直至达到设计孔深。
钻孔作业分班连续进行,针对工程的特点及地质情况,采取不同
的钻速。
掌握地质变化情况,及时调整泥浆指标,确保泥浆的稠度、含砂率等,并认真填写钻进记录表
经常地检查钻出的渣样,以便与钻探资料进行核对,如发现与钻
探资料不符时,立即向监理等部门报告,研究判断其地质情况,并详细记录。
钻进深度接近设计孔底标高时,及时加水调节泥浆比重等各项指标,边钻进,边清孔,这样可以减少清孔的时间。
钻进过程中,要根据不同的地层选择不同的钻具、选用不同焊接
角度的齿座、选用不同的钻齿、配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小。
6、验孔:
根据地质勘察报告及钻出渣样辨别是否达到持力层,当桩孔
深度达到设计要求持力层和深度时,由岩土地质勘测单位进行基
底土层检验;
并请监理方进行桩底土层验槽,确认达到设计要求
的持力层。
采用直径等于钻孔桩钢筋笼直径加100mm但不得大于钻
头直径,长度4D~6D(D为钻孔直径)的钢筋检孔器吊入钻孔内检测
孔深、孔径(≥设计桩径)、孔型和垂直度。
检测结果报监理工程师复检。
合格后进行下道工序。
7、清孔:
当桩孔达到设计要求持力层或深度时,由地质勘测单位进行基底
土层检验,确认达到设计要求的持力层后,再进行清孔,及时验收,确保孔底无沉渣后立即按设计进行下道工序施工。
清孔时,孔内泥浆水位应高出地下水位1.5m以上,采用捞砂钻
斗掏出孔底沉渣;
必要时采用换浆法,反循环抽渣法综合清孔。
使孔内泥浆指标和孔底成渣厚度符合规范要求,详见表3。
清孔控制指标
表3
泥浆比重
沉渣厚度
<1.15
<6%
按JGJ94-94《建筑桩基技术规范》之有关规定或设计要求。
8、钢筋笼安装:
6
经现场质安员或施工员全面检查及时办理好隐蔽验收手续,并由
建设方、监理方签证核查后进行钢筋笼的吊装下井。
下井时需保证钢筋笼的垂直度。
钢筋笼安装后进行第二次清孔,确保孔内泥浆指标和孔底成渣厚度符合规范要求,直至浇注水下砼。
9、砼导管安装:
根据孔深确定灌注砼导管总长。
导管是由
4.0m、2.7m、1.5m、1.0m、0.5m等不同长度的导管间隔拼装
而成,底管长度应不小于4m。
连接采用螺纹连接,导管内径
为260mm。
导管安置时,导管底口应离孔底30~50cm,以便隔
水栓顺利排出,当为Φ800桩时,可适当增大导管出口悬空高
度,导管在初次使用前应试拼装、试水压,试水压力为
0.6~1.0Mpa,并进行接头抗拔试验。
使用中磨损的密封圈及损坏的应及时更换,确保无漏气等情况出现。
10、桩身砼灌注:
在根据孔深合理配管,放好导管后一定要测量孔深,检查孔
底沉渣厚度是否增加,沉渣满足要求
方可进行下一步骤。
放料前应检查砼的坍落度,动性及和易性及粗集料粒径是否
满足水下砼灌注要求;
放料时发现块状物及时拣出或在料斗底部
加装网状格栅使块状物不能流入导管内;
砼放料时应连续,防止
空气被压入导管内形成气栓;
砼灌注过程应连续,灌注时间不得
长于首批砼初凝时间,否则应加入缓凝剂,灌注停顿时应间断的
7
抽动导管,缓慢砼的凝结。
灌注过程中导管的埋置深度宜控制
在2~6m,严禁导管拉出砼面,应有专人测量导管埋深及管内至
砼面的高差及时调整导管埋深,并填
写水下砼灌注记录。
每根
桩的砼灌注应连续进行,每根桩的灌注时间按每盘砼初凝时间控制。
为使首批灌注砼时能将导管出口埋入砼内0.8m以上,需
要在承料斗内储备足够的砼,方可砼量按下式计算:
V=d×
h1×
Л/4+H×
A
砍球开灌砼。
开灌导管首批
V—砼冲灌量
A—钻孔截面积(m2)
H—首批砼要求浇灌上升高度(m)
h1—孔内灌注砼达到H时导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度(m)h1=H1×
R1/R2
H1—漏斗顶高出水或泥浆面的高度,即预计浇灌砼顶面至钻孔口高差
(m)
d—导管内径(m)
R1—泥浆比重,取1.2KN/m3
R2—砼比重,取2.4KN/m3
Ha—孔内泥浆深度(m)
依据设计桩径,按具体参数和上述公式,计算首批砼最小方量。
水下灌注砼必须保证砼有较大的容重,良好的流动性,和易性,
在运输及灌注过程中应无显著离析、泌水现象。
灌注中发生故障时,
应查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
灌注至桩顶标高后应比
设计高出一定高度,一般为0.8~1.0m,以保证桩顶砼强度。
钻孔桩质量通病的原因和处理措施预案:
1、孔口坍塌
原因:
护筒埋置过浅或回填粘土夯实不彻底;
开钻阶段泥浆
不浓,钻进过快,致使护筒刃脚下护壁不牢;
孔口排水不畅,致
使土层长期处于饱和状态,或钻机安放不当,孔口太大后外力碰撞致使护筒松动等。
处理措施:
及时回填粘土,草袋加固护筒后继续钻孔;
当护筒有偏斜移位时,则拔出护筒,添死钻孔,待沉渣密实重
新埋设护筒再钻;
若孔口坍塌严重,下钢护筒至未塌处1m以下。
2、孔内坍塌
泥浆比重不够,未形成可靠护壁;
孔内水头高度不
够或孔内出现承压水,降低了静水压力差;
钻头撞击孔壁,破坏
了护壁泥皮钻头长时间快速空转或循环泵量过大,致使水流冲刷护壁泥皮等。
坍孔不严重可加大泥浆比重继续钻进,严重时则回填重钻。
3、缩孔
塑性土遇水膨胀使孔径缩小,或钻头严重磨耗使孔径越来越小。
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钻头上下反复扫孔,使之扩大,或对钻头进行修补加大使之达到孔径要求。
4、流沙
钻孔进入流沙层,泥浆比重不够,静水压力过小。
增大泥浆比重,提高孔内水头,必要时可投入
粘土块,用钻头冲击将粘土挤入流沙层内,以加强护壁,堵住流沙。
5、糊钻
粘土层中钻进的进尺过快,钻渣加大,循环液泵量不够,泥浆比重过大。
控制进尺,减慢钻进速度,加快泥浆循环,严重时提出钻头清理。
6、钻头偏斜
钻机底座不平或已发生不均匀沉降;
钻杆受压弯曲
或接头不直;
地层分界处软硬不匀或岩面倾斜或卵石大小悬殊致
使钻头所受阻力不匀;
扩孔较大处,钻头摆动,偏向一边。
处理措施:
将钻机底座重新安平。
弯孔严重时,可用钻头
上下反复扫孔纠正;
偏斜严重,则需回填并沉淀密实后重钻。
7、水下砼灌注堵管
导管底部悬空高度过小,看球时,隔水栓不能顺利冲
出;
砼坍落度过小,粗集料粒径过大或有水泥块、泥块等混在砼
中,砼流动性和易性不好,导致砼局部挤卡在导管内造成堵管;
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导管的密封性不好或灌注砼时导管中混有空气,形成气栓;
灌注
过程不连续,中间停顿时间过长,导管抽动间隔时间长。
处理措施:
初灌不成功时,只能拔出导管,疏通导管,检
查混凝土质量。
然后用钻机清孔,之后重新下导管进行灌注。
如
果孔内已经浇注一定数量的混凝土,排除有困难且时间不长时,
可以在导管中重新下隔水栓,下放导管到混凝土面,浇灌畅通后,
边灌注边向下将导管插入旧混凝土内1m,用后灌的混凝土的
压力将导管埋深部位的新旧混凝土混合部分顶升,完成灌注。
8、灌注过程中钢筋笼上浮
非通长钢筋笼,当砼面灌注到钢筋笼底部时,由于砼向上运动,可能会带动钢筋笼上浮。
为防止钢筋笼上浮,当灌注的砼顶面距钢筋笼底
部1m时,应降低砼的灌注速度,当砼上升到笼底部以上4m
时,提升导管,使导管底口高于笼底2m以上,即可恢复正常灌注速度或将钢筋笼上部焊接固定在钢护筒口。
9、桩顶砼强度较低
砼面灌注接近顶面时,导管内外砼面相对高差减小,
砼灌注压力降低,而砼面上部所带的泥浆越来越浓,砂、浮渣
沉积得越来越多,不利于砼的翻动;
灌注完成时,导管将拔出
砼面时速度过快,形成负压,将泥浆、砂、浮渣压入导管拔出位置,形成夹渣。
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灌注砼前,清孔后桩底沉渣、泥浆比重,含砂量
应符合要求,减小终灌前泥浆比重、砂、浮渣对砼面的压力,适
当减少导管埋深,提高导管上口的高度,增加灌注压力。
灌注过
程中,可增加导管抽动次数,相当于捣密砼,灌注完成后,底管
拔出砼面时应缓缓拔出,防止砼面砂、浮渣、泥浆吸入砼内。
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