反循环施工易出现问题

反循环在施工过程中易出现问题及解决方式二〇一六年四月优点：（1）成孔时间，以45m长钻孔桩为例，成孔时间一般为4.5～5小时；（2）反循环钻机采用吸渣法施工，所取渣样存在于泥浆池中，可等一根桩施工完成或存一定量后再外运；（3）成孔质量较好，一般灌注时不会出现塌孔及超灌现象；缺点：现场所需泥浆池较大，存在泥浆污染，现场文明施工不好控制。根据工艺比选，我部选择反循环钻机进行钻孔桩施工，且反循环钻机与旋挖钻机成本相比，反循环钻机比旋挖钻机便宜约20元/m。由以上比较可知，无论是施工工艺还是从经济效益来看，我部均应选择反循环钻机施工。一、反循环钻机介绍施工步骤为：施工准备→场地平整→测量放样→配置泥浆→护筒埋设→钻机就位→钻孔→清孔→下设钢筋笼→下设导管→二次清孔→灌注水下混凝土→桩基检测。1、测量放样审核图纸、复核桩位坐标。采用全站仪对桥墩中心桩位进行准确放样，对桥位桩进行防护、校核，确定各孔位，并将计算资料和放样资料保存完好，以备核查，用木桩标示各孔位中心，并报监理现场确认。。2、护桩埋设质量控制桩位中心点经测量放样确定后，由于中心点在埋设护筒时被破坏，按照要求必须设置4个保护桩，用以校核护筒的准确性以及后续的钻机就位、下放钢筋笼对中的准确性。护桩采用混凝土包桩，其埋设必须牢固可靠并避开钻机就位和施工干扰的位置。二、施工步骤2、护筒的制作和埋设(1)、护筒制作及埋设护筒均采用6～12mm钢板制作，直径比桩径大约20cm，水中墩及特殊地质护筒埋深按设计要求进行，滩涂或陆地墩台一般为小于2.0m；护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。护筒平面位置埋设准确(偏差不大于50mm)，倾斜度不得大于1%。(2)、泥浆循环池设置每两个承台之间设置一个泥浆循环池，泥浆池容积按单桩钻孔体积的2倍并考虑一定富余量，钻孔体积为33.8m3（钻深43m）,经计算所需泥浆池的容积约为77m3，故拟定泥浆池下口尺寸为：8×5×2.2m，沉淀池下口尺寸为6×3×2.2m，泥浆循环池采用挖掘机开挖，四周放1：0.5的坡度，开挖平整后铺上塑料布，防止泥浆流失，造成池壁坍塌。二、施工工艺（3）泥浆制备在砂类土、碎石土或粘土夹层中钻孔，应使用泥浆护壁，在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮渣能力满足施工要求时，可以利用孔内原土造浆护壁。制备的泥浆指标应达到：孔底泥浆比重（g/）：1.05～1.15；黏度（s）：一般地层16～22，松散易坍地层19～28；PH值≥6.5；含砂率≤4%；胶体率≥95%；二、施工工艺4、钻机就位及钻进钻机就位前，对钻机和各项准备工作进行检查，包括场地布置、钻机机座处铺垫的枕木平整度、泥浆池设置和泥浆制备、水电供应等。钻机钻头中心应对准钻孔桩中心，偏差不大于50mm。钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，使之高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m;保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔，缩孔等质量事故。5、成孔、成孔检测钻孔完成后，用检孔器进行孔径、孔深、成孔倾斜度的检测。检孔器的外径、不得小于设计孔径，长度为桩径的4-6倍。二、施工工艺二、施工工艺项目允许偏差孔中心位置(㎜)≤50孔径(㎜)不小于设计桩径倾斜度≤1%孔深不小于设计深沉渣厚度(㎜)连续梁主墩≤50、其它桩基≤200清孔后泥浆指标泥浆比重≤1.10粘度:17～20s含砂率:≤2%胶体率:98%6、清孔（1）当钻孔深度达到设计要求时，经技术和质检人员确认后，停止进尺，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含渣的泥浆（反循环抽泥），清孔时，需保持孔内水位在地下水位以上1.5～2.0m；（2）当从孔内取出泥浆测试的平均值和注入的净化泥浆相近、满足泥浆指标要求时，且监理工程师同步测量孔底沉渣厚度，摩擦桩不大于20cm，连续梁主墩桩基沉渣厚度不大于5cm，满足验收标准要求，即停止清孔作业，吊装经现场监理工程师检查合格的钢筋笼。（3）清孔后的泥浆性能指标：相对密度1.03～1.10，黏度17～20s，含砂率≤2%。二、施工工艺7、钢筋笼制作吊装钢筋加工：钢筋笼统一在钢筋加工厂进行加工，用平板车运输到施工现场。钢筋连接采用焊接或搭接，每一断面接头率不大于50%，焊接接头相错量应为35d（d为较大钢筋直径）并不得小于50cm，焊接采用单面焊接，其长度为10d。钢筋笼存放：制作好的钢筋骨架必须放在平整干燥的场地上，并做到上盖下垫，存放时每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木。每节钢筋骨架均应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、质量情况。钢筋笼吊装：分节安装时，第一节先放入孔内，预留适当长度（一般不少于1.5m），用型钢将骨架临时支撑于护筒口边枕木上，然后吊装第二节钢筋笼，各根主筋轴线与第一节对准后，进行接头焊接。主筋焊接完成，将外侧箍筋按照设计间距绑扎或点焊。其余各节依次类推，直至全部钢筋笼安装完成。二、施工工艺8、声测管安装按照设计要求，在钻孔灌注桩桩长大于40m或桩径D≥2m时需埋设声测管，作为成桩检测的依据，现场必须做好声测管的安装，在施工各环节须注意对声测管的防护，以免其扭曲变形、管壁破损、管道堵塞等。9、吊装导管1、钻孔桩水下混凝土灌注一般采用直升导管法，导管采用直径200～300mm钢管，每节2～3m，调配节1～1.5m，导管内壁应光滑，内径一致，接口严密。2、储料斗容量需大于首批混凝土体积，混凝土体积计算如下：1.4*3.14*0.5*0.5+20*0.15*0.15*3.14=2.5m3。导管悬空40cm，首批混凝土浇筑后，导管埋深1m，导管内混凝土柱按20m高考虑，导管内径按30cm考虑。二、施工工艺10、二次清孔安装钢筋笼和混凝土导管后，检测泥浆比重、粘度、含砂率。若不合格，再用导管压浆进行二次清孔，合格后方能进行水下混凝土浇筑工作。11、水下混凝土灌注灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格，钢筋笼下设正确后方可开始灌注工作。（1）确保首批混凝土灌注后导管埋入深度不小于1米，且不宜大于3m。（2）混凝土运至现场时，要检查混凝土的和易性、坍落度，坍落度应为180～220mm。（3）灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔外水位升降情况，及时测量孔内外混凝土面高度，正确执行导管的提升和拆除，导管埋置深度控制在2～6m。二、施工工艺（4）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土初入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下1m以上，并慢慢浇筑混凝土以减少混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。当混凝土拌合物上升至骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。（5）灌注桩混凝土的顶面标高比设计标高高出1.0米，以保证桩头混凝土质量，超灌的桩头在浇筑承台前凿除。二、施工工艺坍孔原因:(1)泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。(2)由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。(3)护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。(4)在松软砂层中钻进进尺太快。(5)提出钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长。(6)水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔(7)清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水），使孔内水位低于地下水位。三、事故预防与处理(8)清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。(9)吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。三、事故预防与处理坍孔的预防和处理:(1)在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。(2)发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。(3)如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到塌孔处以上1m-2m，如塌孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。(4)清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。(5)吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。三、事故预防与处理首批混凝土封底失败事故原因和预防措施:(1)导管底距离孔底大高或太低。原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1米以上）。太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。(2)首批砼数量不够。原因：由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。三、事故预防与处理(3)首批混凝土品质太差。原因：首批混凝土和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。(4)导管进浆。导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。处理办法:首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼，立即清孔。三、事故预防与处理灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆事故原因:（1）混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。（2）混凝土和易性太差。（3）导管埋深过大。（4）在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。（5）导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。补救措施:(1)提起导管，减少导管埋深。(2)接长导管，提高导管内混凝土柱高。(3)可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。三、事故预防与处理扩孔和缩孔扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。三、事故预防与处理汇报完毕谢谢大家！