钻孔桩技术交底.docx
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钻孔桩技术交底
1、场地平台
钻孔场地要高出周围地面0.3m,并用5%石灰土硬化压实处理。
场地处理尺寸:
顺线路方向7m,横线路方向15m。
场地为浅水时采用筑岛法施工,高度应高出地面0.5~1m。
2、桩位放样
首先放出墩位中心线,再放出各桩位中心线,放桩完毕必须经技术人员和监理工程师复核。
施工队对所放桩位要设置十字护桩,护桩要设置在稳定的基础上。
3、埋设护筒
钢护筒埋设应坚实不漏水;护筒内径比桩径大0.2m~0.4m。
护筒顶面高出地面0.3m或水面1~2m。
护筒的埋置深度:
宜高出地面0.3m或水面1~2m。
当处于潮水影响地区时,应高于最高水位1.5~2m,并应采用稳定护筒内水头的措施。
有冲刷影响的河床,应沉入局部冲刷线以下不小于1~1.5m。
护筒平面位置的偏差不得大于5cm,护筒倾斜度的偏差不大于1%。
护筒埋设是钻孔施工的首道工序,护筒平面位置与竖直度准确与否,护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水等均对成孔和成桩的质量有重大影响。
埋设时,护筒中心轴线应对准桩位中心,其偏差不得大于3cm,并严格保护护筒的竖直位置。
护筒下沉完毕后,测量其中心位置是否正确,护筒是否竖直。
4、泥浆配置及设备
泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响,在施工时,应严格控制泥浆性能指标。
要求测的指标有:
相对密度、粘度、含砂率、胶体率和酸碱度(PH值)五个指标。
相对密度采用比重计检测;粘度采用粘度计进行测定;含砂率采用含砂率测定仪检测;胶体率采用胶体率测定仪(100ml量杯)测定;酸、碱度(PH值)用PH试纸进行检测。
备制泥浆材料:
碱:
纤维:
优质粘土=2:
2.5:
320
备制泥浆的各项指标要达到下表要求:
项目
相对密度
粘度(Pa.s)
含砂率(%)
PH值
胶体率(%)
数值
1.03~1.10
17~20
<2
8~10
>98
制浆必须采用专门的制浆设备。
粘土采用袋装粉碎优质粘土,以提高泥浆质量。
泥浆净化采用非机械净化法,通过泥浆槽、沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。
泥浆循环顺序为:
新制泥浆→泥浆池→桩孔→泥浆槽→沉淀池→储浆池→桩孔。
为清洗机械设备,要准备好给水设施;为使钻孔中的泥浆重复使用,应准备水泵和储存站,为处理清洗机械的废水,需设置排水沟和沉淀池。
废泥浆应运到处理场进行处理,不得在施工现场就地排放。
钻碴应运输到指定的弃碴场。
5、钻机就位
(1)钻机安装前应检查钻机平台是否符合要求,确保平整、稳固。
钻机安装完成后进行试动转,并检查下列各项指标,若不符合要求应进行调整、加固。
钻机平台、钻机及钻架稳定牢固,不产生位移和沉降。
(2)钻架垂直及机身水平,钻架上的起吊滑轮组与转盘中心应在同一铅垂线上。
(3)应对钢护筒的位置及直径进行复查,钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。
(4)电力及机械系统运转正常。
(5)钻机就位后,应测量护筒顶、平台标高,用于钻孔过程中进行孔深测量。
钻进前先调整旋挖钻机的水平、垂直仪,使气泡居中,然后伸缩钻杆,使钻头底部导向尖对准桩位中心,钻头自然放松,根据护桩到钻头外壁的距离进行对位校核,严格控制孔位偏差在允许误差范围内。
6、钻进
钻进时,缓慢旋转放下钻杆,当进尺在护筒顶以下一定深度,进行孔内注浆,以防止钻进过深影响钻孔质量。
在钻进过程中及时向孔内补充泥浆(泥浆性能指标控制在:
比重1.03~1.10,粘度17~20s,含砂率小于2%,胶体率大于98%,PH值8~10),泥浆面确保高于护筒底脚0.5m以上,以维护孔壁稳定,同时保证文明施工,不致泥浆外溢。
在钻至砂层时要变档换速,利用液压缩进装置加压,要求轻压慢转,这样能维护孔壁稳定减少钻头的磨损。
每钻进3~5回次后应调整一次水平、垂直仪仪,使气泡居中,能有效保证成孔的倾斜度小于1%。
在钻进过程中要经常检查钻斗,对于磨损较严重的钻点要及时更换,以确保钻孔孔径。
当钻至离桩底设计标高约2~3米时,技术人员要及时验孔,孔深控制以用钢尺标定的测绳测出的周边四点平均值为准,钻进至设计孔深时,钻斗底部加装挡砂板,捞取残存散落的原状土及砂。
终孔后,检测泥浆各项指标,及时下放钢筋笼和导管。
在灌注水下混凝土前,检测孔底沉渣厚度,若沉渣厚度超标,用泵吸法将孔底沉渣抽出。
钻斗升降速度的控制:
钻斗在孔内提升过程中泥浆在孔壁和钻斗之间流动,若升降速度过大,则泥浆流动将加大对孔壁的冲刷,容易造成孔壁坍塌,因此需严格控制钻斗的提升速度。
在钻进过程中,钻斗取出的原状土直接排放在场内渣土堆放处,待渣土风干后用自卸车运至场外。
质量要求:
(1)孔倾斜度≤1%孔深;
(2)孔径≮设计孔径;
(3)孔深≮设计孔深;
(4)孔位中心≤5cm。
7、清孔
经对孔深、孔径、垂直度等指标检查合格后即为终孔,终孔后应立即进行清孔,防止泥浆沉淀过多,造成清孔困难。
清孔一般分两次进行,第一次指终孔后的清孔,第二次指安装完钢筋笼后,灌注混凝土前的清孔,具体方法为:
第一次清孔:
停止进尺后,将钻头提起10~20cm,并保持泥浆的正常循环,将孔内比重大的泥浆换出,使含砂率逐步减少,直至稳定状态。
清孔时间根据泥浆比重及清孔过程中测量沉淀厚度来定。
清孔过程中必须设有专人捞取钻碴,以加快清孔的速度。
第二次清孔:
灌注水下砼前进行(具体操作见“7、灌注水下砼”部分)。
有关要求:
(1)清孔过程中必须保持孔内原有水头高度。
(2)清孔应认真操作,绝对不得用加深孔深来代替清孔。
对沉降量大于设计沉降量墩的钻孔桩将不予计量并进行严惩。
(3)沉淀厚度用检测锤检测,保证沉淀厚度小于20cm。
检测锤特别预制而成,其形状为圆锥形,(底面直径10cm,高16.5cm,)重量2Kg,用直径3mm的钢丝测绳吊入。
8、钢筋笼安设
(1)钢筋笼利用吊车安装,应加快工程进度,减少桩底沉碴厚度。
(2)钢筋笼吊装就位在清孔之前进行,以缩短清孔完毕到开始灌注水下砼的时间。
(3)吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。
若遇阻碍,可徐起徐落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。
下放过程中,要注意观察孔内水位情况,如发生异样,马上停止,检查是否坍塌。
9、导管的安装
(1)安装前的准备工作
导管在使用后应及时将每节冲洗干净,使用前将丝扣清理好并涂抹黄油,保证施工中节与节能正常拆卸。
(2)导管规格要求
钢导管直径为30cm。
根据孔深计算好导管配置节数,并配备总数20%的预备节数,一般导管为2m正常管节,0.5m、1m、1.5m的管节各配备一节,以便施工中调整漏斗高度,漏斗底至孔口距离应大于2m。
(3)导管使用前应在现场技术人员旁站的情况下做拼装、水密、承压试验,压力为孔底静水压力的1.5倍。
试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水,一端焊输风管接头,输入计算的风压力,导管滚动数次,经过15分钟不漏水即为合格。
对检验合格的导管按拼装顺序进行编号,实际施工中严格按编号进行拼装,保证施工中拆卸导管时每个丝扣的灵活性及导管的密封性,对于有明显缺陷的导管严禁使用,对于导管内壁附有泥浆的应处理干净。
(4)导管口安装时,仔细检查管壁及接头丝扣完好情况,必须加密封胶圈并涂黄油密封,确保连接牢固、不漏浆,下导管时保持居中,轻放,防止碰挂钢筋笼和碰撞孔壁。
(5)导管单节按顺序摆放整齐,严禁两节在一起。
使用搬运过程中不得拖地、碰撞,避免损坏。
(6)灌注水下砼前,导管下端距孔底沉碴0.3m~0.5m为宜。
10、灌筑水下砼
灌注水下砼前,应配备砼灌车上料平台(采用钢结构)。
灌注水下砼前要用导管配合再次清孔即二次清孔,清孔时导管上下窜动,使泥浆上浮,并测量泥浆的各种指标,同时用测锤测量沉淀厚度,确保沉碴厚度小于20cm时再浇注水下砼。
(1)灌注水下砼的工作应迅速,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。
开始灌注前应再次核对钢筋笼标高、导管下端距孔底尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度、孔壁有无坍塌现象等,如不符要求,应经处理后方可开始灌注。
(2)最小砼初存量
储料斗需有足够的容量,即砼的初存量,应保证首批砼灌注后,使导管埋入砼的深度不小于1.0m,且不大于3.0m3。
为保证首批砼灌注质量及数量,在施工前必须准备好漏斗及砼灌车上料平台,保证罐车放到漏斗当中。
砼拌和严格按试验室内提供的施工配合比配料施工,并检测砼的坍落度,使之符合要求然后灌注。
水下砼的坍落度控制在18~22cm,并要有一定的流动度,保持坍落度降至15cm的时间,一般不宜小于1.0h。
(3)砼灌注隔离水栓拟采用如下方法:
根据漏斗底部和导管相接触部位形状,预制一圆形钢板将导管口覆盖,钢板顶焊一吊环,注意吊环与钢板应焊接牢固,使钢丝负载吊环与吊车挂钩连接起来,当漏斗中砼达到砼初存量后吊车将钢板吊起,则漏斗中砼自动下落。
(4)首批砼灌注完成后,更换料斗,用砼罐车直接灌注。
灌注工作必须连续进行,在灌注过程中,现场技术人员及主要施工负责人要经常测量砼顶面高程(可参考泵车输送量),始终保持导管的埋置深度在2~6m为宜,严禁导管的埋置深度小于1.5米及过深(>6米)。
导管提拔过程中幅度不得过大,一次拆卸导管的长度一般为2米(即一节管长),严禁将导管拔出砼面。
如果中间有特殊情况不能连续浇注时,应将导管适当提起一段距离,保持较小的埋深,并经常窜动,任何中断不得超过30分钟。
测量导管埋深,测量时轻轻下放测锤,同时注意防止其深入到钢筋笼中被箍筋卡住拿不出来。
测量工作中一定要谨慎,要求有熟练操作的人员进行,以防测量中对砼面估计误差过大,造成导管埋置过深或过浅。
(5)根据测量计算值,当砼面接近钢筋笼底端时,为防止钢筋笼被砼顶托上浮,将砼的灌注速度减慢,且保持较深的埋管,当砼面升入钢筋笼2~3m时,可适当加快灌注速度,并减少导管埋深。
(6)导管在提升过程中,尽量靠在钢筋笼中心位置,防止导管撞击钢筋笼及检测管。
在灌注即将结束,拔出最后导管时,拔管速度要慢,以防桩顶泥浆挤入管下形成泥心。
(7)为确保成桩桩顶砼质量,在砼灌注达到桩顶设计标高后超灌1.0m砼,以便清除浮浆和消除测量误差;另外当砼灌注到接近设计标高时,根据测量深度,技术人员计算剩余砼数量,然后通知拌和站需要的砼数量,以免造成浪费。
为减少凿除桩头砼工作量,在灌注结束后砼初凝前,利用人工将多余的浮浆舀出,标高至设计桩顶标高以上0.5~1m处,为下步施工提供方便。
桩基自开钻始至砼浇注完毕,现场技术负责人要指定专人填写相应的施工表格及施工日志,及各种原始记录和自检记录,及时签字,整理归档。
11、泥浆控制
(1)为保证泥浆的各项性能指标满足施工要求,施工中对泥浆的各项指标,特别是泥浆比重、粘度按如下时间进行检测:
①每工作班开始时检测泥浆比重、粘度,以后钻进过程中每隔2小时测定一次泥浆比重、粘度、含砂率、PH值等指标。
②在钻进过程中,若发现地质条件有变化时,根据地质条件及时测定、调整泥浆比重。
③在清孔过程中,每半小时测定一次泥浆比重变化,保证清孔过程中泥浆比重有效减少,以达到清孔效果。
(2)泥浆系统:
工作池钻孔沉淀池排放废碴,干净泥浆回收
由专人负责泥浆,不断调整优化。
首次制备足够的泥浆,确保其各项性能指标稳定。
12、试件制作
在水下砼灌注过程中,每根桩制取不小于4组试件,开始和结束时各一组,中间根据监理及技术人员要求制取2组。
13、钻孔事故的预防及处理
(1)坍孔
孔口坍塌容易发现,而孔内坍塌则需要仔细观察现象,如孔内水位突然下降;孔口水面冒细密的水泡;出土量显著增加,没有进尺或进尺甚小;孔深突然变浅,钻头达不到原来的孔深;钻机负荷显著增加等,均表明孔内已有坍塌。
坍孔原因分析
1泥浆比重或粘度太小,未形成坚实的护壁。
2施工场地夯填土质量不良。
3钻机和钻架未支承好,支承面受力过大。
4护筒埋置太浅。
5埋置护筒不符合要求,护筒周围或底部未用优质粘土分层夯实填筑。
6开孔时,护筒脚下2~3m范围内未作好造壁处理。
7护筒直径过小或护筒埋置不够平正垂直,开孔时钻头左右晃动冲击护筒,钻进中钻头碰撞护筒。
8孔内规定的水位高度不够或未保持好规定的水位。
9护筒高度不够,孔内涌出承压水,降低水的静压力。
10在松软的砂层中进尺太快。
11遇易坍孔的流砂层,未及时采取措施。
12清孔方法不当。
13补水时水流冲塌孔壁。
14钻头或钢筋笼碰撞孔壁。
15补水量过大,经常溢出孔口,浸泡孔口土壤,以致松软坍塌。
16从终孔至灌注水下砼,延误时间过久等。
坍孔的预防和处理
1在松散粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆。
2如孔口坍塌,可回填重新埋设护筒再钻,或下钢护筒至未坍处以下至少1m。
3孔内坍塌不严重者,可加大泥浆比重继续钻进。
较严重者,可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1~2m,甚至全部回填再钻。
若坍塌埋住钻头,应先清孔,后提起钻头。
(2)钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,一般有护筒底漏浆和护筒接缝漏浆两种,严重漏浆为坍孔的先兆,应及时处理。
漏浆的主要原因是:
护筒埋设太浅;回填土不密实或护筒接缝不严密;或水头过高;护筒内有掉落物等。
补救的办法是:
加稠泥浆或倒入粘土慢速转动;或回填土掺卵、片石反复冲击增加护壁;护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。
(3)弯孔
在钻孔时,由于钻孔方向偏斜产生弯孔,严重者影响钢筋笼的安装和桩的质量。
弯孔原因
1钻杆弯曲或钻杆接头不直,钻头摆动偏向一边。
2钻孔时遇到较大的孤石、探头石或倾斜的岩层。
3在有倾斜度的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头所受阻力不匀。
预防方法
1由于钻杆较长,转动时上部摆动过大,必须在钻架上增添导向架,使其沿导向架向下钻进。
2钻杆接头应逐个检查及时调整。
钻杆弯曲要用千斤顶调直。
3在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊住钻杆控制进尺,低速钻进。
处理方法
弯孔不严重时,可重新调整钻机继续钻进。
严重时,应回填粘土,待沉积密实后再钻进。
不得用冲击钻头直接修孔,以免卡钻。
(4)缩孔
地层中夹有塑性土壤(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
或钻头磨耗严重未及时焊补,钻出小于设计桩径的孔。
遇到这种情况时,可采用上下反复扫孔的方法扩大,或回填砂粘土,待密实后重钻。
(5)钢筋笼上浮
预防措施
1在距护筒顶1.0m位置用钢筋焊接固定。
2根据测量计算值,当砼面接近钢筋笼底端时,为防止钢筋笼被砼顶托上浮,将砼的灌注速度减慢,且保持较深的埋管,当砼面升入钢筋笼2~3m时,可适当加快灌注速度,并减少导管埋深。