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回旋钻施工技术交底要点

循环钻施工技术交底

一、工程概况

于庄中桥钻孔灌注桩直径为1m,全桥钻孔桩27根,单根桩长为29-38m。

桩穿越的地质覆盖层为粉质粘土、粉土、粉砂、粘土等。

二、设备配备

钻孔设备采用反循环钻机,根据工地施工组织情况配备一定数量的挖掘机、装载机、汽车吊、拖车、泥浆泵、高压水泵、钢筋加工机械、电焊机、发电机、砼罐车、自卸汽车等设备进行地面平整、清运施工余土、钢筋笼制作运输、砼灌注等工作,砼由搅拌站供应。

三、劳动力组织

循环钻机每台班配备作业人员15人,其中钻机操作手1人,辅助人员2人,井口对接3人,混凝土灌注5人,工地管理人员、技术人员、安全质量人员、测量人员不少于4人配备。

四、施工工艺及参数

1.施工工艺

钻孔桩施工采用循环钻机成孔,静态泥浆护壁,导管法灌注水下混凝土施工工艺。

桩体混凝土为C40高性能砼,施工配合比由实验人员测定砂、石含水率后适时进行调整,混凝土塌落度控制在18~22cm。

待现场配合比选定后,改用现场配合比和相应的原材料。

2.主要施工工艺参数

主要施工工艺参数见表1

 

表1主要施工工艺参数表

序号

项目

参数

备注

1

钻进速度

2~3m/h

2

提钻速度

20~30cm/s

3

钻进中泥浆指标

比重

1.25~1.4

4

黏度

16~22s

5

含砂率

4%以下

6

清孔后泥浆指标

比重

1.1以下

7

黏度

17~20s

8

含砂率

2%以下

9

灌注砼前沉渣厚度

≤30cm

10

混凝土

坍落度

18~22cm

11

导管内径

30cm

12

钢筋笼下笼速度

每根桩控制在2小时内

13

导管提升速度

埋入砼面不小于2m

分节拆卸

14

砼灌注速度

每根桩控制在3小时以内

五、场地准备

1、钻机进场,应平整场地,清除杂物,换除软土,夯打密实。

钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。

考虑到本标段的存在铁路电缆、国防光缆,在开钻前必须人工挖探沟,进行检查是否有电力干线,如不挖探沟强行施工,造成的后果由施工队自己全部承担。

2、场地为陡坡时,可用枕木或木架搭设坚固稳定的工作平台。

3、泥浆池位置,根据现场实际情况由项目部人员统一安排指定位置。

六、测量

在钻机开钻前需要进行两次放样,第一次放样确定桩位位置,在桩周围加设四个护桩,在护桩上拉十字施工线后挖埋护筒,护筒埋好后进行第二次放样检验护筒位置,经测量人员检验合格后方可进行钻机就位,钻机就位后报现场技术、监理人员,检验钻机平台水平度、钻机竖直度合格后方可开钻。

七、护筒

一般要求:

(1)用钢板制成的埋设护筒,应坚实不漏水;护筒入地较深时,宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等法沉入。

(2)护筒内径应大于钻头直径20cm,护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m,并高出施工地面0.3m。

其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。

(3)护筒埋置深度不小于2.0m,并根据地层实际情况进行加长,并保持其稳定性要求。

当表面土层松软时,宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m。

(4)护筒上口与作业平台钢横梁连接牢固,严格控制护筒安装位置确保其顶面偏差不超过5㎝,护筒倾斜度的偏差不大于1%

(5)护筒接头处要求内部无突出物,能耐拉、压、不漏水。

八、泥浆

本标段钻孔灌注桩较长,故采用不分散、低固相、高粘度的PHP膨润土泥浆进行护壁。

优质泥浆(各项指标完全符合技术规范要求的泥浆)是保护孔壁稳定的有效措施,同时也是悬浮钻渣的主要手段。

因此优质泥浆是确保成孔质量的决定性因素。

泥浆循环系统应根据桥位平面图进行合理布置,不得占用桩位。

泥浆通过沟槽连接护筒进行循环。

泥浆循环系统主要目的是通过循环的泥浆将钻渣排出孔外,从而加快钻进速度。

各泥浆池的大小应根据桩径、桩长(入土深度)计算,其中的容积应大于一根桩成孔以后的容积,故按桩径1米、桩长38米考虑。

泥浆性能应经试验并符合要求,钻进中随时检验泥浆比重和含砂率。

1、泥浆池布置根据现场地形以及环境安排,每2个墩设一个泥浆池,跨度32米沉淀池尺寸为12*8*2.5米,泥浆池在墩位间挖设。

2、合理布置泥浆池,每台钻机开挖1个泥浆池与沟槽配合进行泥浆循环。

3、合理布置施工设备,施工设备之间相隔一定间距,布置好每台设备的施工流向,施工中根据每台设备的实际进度适时进行调整,保证施工互不干扰。

4、根据施工场地电源和水源位置,对供电线路和供水管线合理布设和分管,统一安排,规范布局沿线布设分别接至各使用区域。

泥浆性能指标

钻孔

方法

地质

状况

泥浆性能指标

比重

黏度(s)

含砂率(%)

胶体率(%)

PH值

正循环

一般地层

松散地层

1.2~1.4

16~22

4%

≥95%

>6.5

19~28

反循环

一般地层

松散地层

1.15~1.25

16~22

4%

≥95%

>6.5

19~28

九、钻孔施工

1、一般要求

(1)钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查,检查地下是否存在管道、管线,如发现管道、管线应停止施工并及时上报以便尽快解决。

(2)安装钻机时,底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷,否则应及时处理。

钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。

钻头或钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm。

(3)钻机钻孔时,孔内水位宜高于护筒底角0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m,在钻进中取渣时和停钻后应及时向孔内补水,保持一定的水头高度。

(4)钻进时,起、落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速。

孔内出土,不得堆积在钻孔周围。

(5)钻孔应一次成孔,钻进中应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,随时改正。

应随时注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。

(6)钻孔达到设计深度后,及时对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查,并填写钻孔施工记录。

交接班时应对接班人交待钻进情况及下一班应注意事项。

(7)钻孔的直径应满足设计的要求,避免出现扩孔或缩孔的现象。

2、钻进方法:

开孔时应慢速匀速钻进,待钻头完全进入土层下1.0m后,才能正常钻进。

用反循环钻机钻孔时,各处管线和钻杆应连接可靠、不漏气、不堵塞,钻头孔应距孔底15~25cm,防止吸渣孔堵塞。

在粘土中,宜低速钻进、自由进尺;在软泥中,宜高速钻进、自由进尺;在砂土中,宜低速钻进、控制进尺。

施工中,必须连续向泥浆池内补水或补泥浆,质检员应检查地层泥质情况,控制转进速度,检查钻孔记录。

3、钻孔灌注桩钻进的注意事项

(1)开孔的孔位必须准确。

开钻时均应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。

(2)采用反循环钻孔均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。

(3)在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。

处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。

4、清孔

(1)一般要求:

钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径、孔位进行检查符合规范标准方可清孔。

(2)清孔方法:

桩孔至设计标高后,保证长度和外径符合施工技术规范要求、用Ⅱ级钢筋制作的检孔器吊入孔内,检查孔径大小及垂直度等,得到监理工程师同意后采用泥浆清孔。

为了保证清孔泥浆质量,专设一泥浆池供清孔使用。

清孔时采用二次清孔工艺。

A、第一次清孔

钻孔达到设计标高,经终孔检查合格,应立即清孔,避免因停歇过久而使泥浆、钻碴沉淀增多,清孔时应注意:

①不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止塌孔;

②用换浆法清孔后,孔口部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要求;

③灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度应不大于设计规定。

④不得用加深孔底深度的方法代替清孔。

⑤提前作好灌注水下砼的工作,缩短清孔与灌注砼之间的时间。

⑥成孔检查:

成孔后,应进行孔径、孔的竖直度、孔深和孔底沉渣的检测,上述各项检测指标合格后报监理工程师检查,通过后下钢筋笼。

⑦钻孔过程中应派专人填写钻孔记录和地质情况。

B、二次清孔

由于安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土,这段时间的间隙较长,孔底产生新碴,待安放钢筋笼及导管就序后,在浇注砼前对沉淀层厚度再次测定,沉淀层厚度大于图纸设计要求,必须进行二次清孔;二次清孔采用换浆法清孔,以达到置换沉渣的目的。

施工中勤摇动导管,改变导管在孔底的位置,保证沉渣置换彻底。

待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,沉渣厚度不超过20厘米,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。

注意事项:

a.开钻前要充分研究地质报告,掌握地层情况,同时在施工过程中密切注意地层变化。

对容易缩径塌孔的地层,如粉砂层要提前制定对策,如调整护壁泥浆性能、埋设长护筒等,防止大面积塌孔现象发生。

b.在软弱土层中钻进应注意低压高速钻进(护筒内),在粉质粘土中钻进可高压高速钻进,粉砂层中钻进可采取高压低速钻进,以利于泥浆护壁的良好性。

c.钻杆钻进过程中,应随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度,防止坍孔、缩孔等质量事故。

d.钻机钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位1.5~2.0m。

e.钻进过程中,操作手随时注意钻杆垂直度,保证钻孔垂直度<0.5%的要求。

f.钻进过程中至少要在回转接头打一次黄油保证钢丝绳不扭劲。

g.钻进时操作手要及时注意检查钢丝绳是否有破头,回转接头,避免出现钢丝绳断裂,造成孔内事故。

h.及时检查泥浆性能是否与施工地层相匹配,反之则及时调整泥浆性能。

i.在钻进过程中,各班长应详细填写施工记录,其内容包括:

地面标高、护筒标高、孔深判层,护筒长度等。

j.在钻进过程中,应经常用测绳复测孔深,以确保孔深要求,避免超钻或欠钻。

k.达到终孔孔深后,用反循环抽浆法清孔,清孔采用二次清孔方法。

钻孔达到设计标高后,将钻头提升20~30㎝,低速旋转,不间断向孔内供新制泥浆,然后从钻杆底部抽取钻渣清孔,直至孔底沉渣符合桩径180cm的摩擦桩孔底沉渣厚度不大于30cm,桩径120、150cm的摩擦桩孔底沉渣厚度不大于20cm的设计要求为止。

清孔时,注意保持孔内泥浆面高度,防止坍孔。

l.成孔作业时,按设计要求跳打,合理安排打孔顺序,既有利于施工,又满足规范要求,当临桩接续施工时,宜间隔48小时以上。

m.成孔结束后,立即组织验孔,向下一程序进行交接。

十、成桩

1、钢筋笼的安装

钢筋笼采用由下向上的吊装顺序依次进行,在吊点处应进行临时加固,确保起吊的钢筋笼不变形,利用25T吊车,采用两点吊法,把钢筋笼起吊就位,钢筋笼入孔时应同地面垂直,徐徐下降,并逐根将钢筋笼内十字斜撑取掉,当骨架下降到上吊点附近的加强筋接近孔口时,用壁厚5mm的钢管穿过加强筋的下方,将钢筋笼临时支撑于孔口方木上,将吊钩移至钢筋笼上端。

取出临时钢管支撑,继续下降到最后一个加强筋处,按上述办法临时支撑,此时可起吊第二节钢筋笼。

使上下两节骨架位于同一直线上,进行机械连接,再下沉,如此循环,使全部钢筋笼下降至设计标高为止,立即对钢筋笼中心与桩位中心进行调整;最后将钢筋笼与孔口的临时井字架固定牢固。

此时应测量钢筋笼的标高是否与设计标高相符,允许偏差±50mm,主筋接头应错开布置,同一截面接头面积不超过50%。

钢筋笼吊装速度应尽可能加快,并注意保持孔内泥浆的高程始终高于地下水水位1.5米以上。

钢筋笼集中在钢筋加工场下料加工,用箍筋成形法制作。

钢筋笼每隔2m左右设十字撑骨架。

每个钢筋笼分为两节加工,接头错开,用吊车吊装,在孔中连接。

在钢筋笼外侧每隔2m对称耳朵钢筋以设置保护层。

在制作钢筋笼时,预留两根钢筋主筋(在一

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