钻孔灌注桩基施工技术交底

0百靖高速公路第十五合同段钻孔灌注桩施工技术交底百靖高速公路第十五合同段一工区项目二○一一年七月二十日1钻孔灌注桩施工技术交底一、目的确保钻孔灌注桩施工工艺进行全过程控制；确保桩基施工安全、质量符合设计、规范和验标的要求，确保优质工程。二、适用范围适用于百靖高速公路第十五合同段一工区的所有钻孔灌注桩施工工序的控制。三、技术和质量标准参考文件GB50026-2007《工程测量规范》JTGD63-2007《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGB01-2003《公路工程技术标准》JTGD60-2004《公路桥涵设计通用规范》JTGD62-2001《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ041-2001《公路桥涵施工技术规范》《广西省白色至靖西高速公路项目土建工程（第1-22合同段）施工招标文件》等四、工艺操作程序1、桩基成孔1）护筒a)本工程中所有的钢护筒必须根据桩径选择，钢护筒内径大于桩径200mm，钢护筒采用6~8mm钢板卷制而成，上部设置溢浆口。b)钢护筒采用挖坑埋设法或打入法进行施工，护筒采用埋设法施工时护筒四周回填土必须采用粘土分层夯实；如钢护筒下沉设备无法将钢护筒一次性打设到位，可采用护筒内除土辅助下沉的方法施工，但必须保证钢护筒内底口以上的原状土不发生扰动。c)护筒的入土深度应根据设计要求或水文地质情况确定。钢护筒的顶标高应高出地下水位1.5～2.0m，并高出地面0.5m以上。护筒的埋设深度在粘性土中不宜小于2.0M，在砂性土中不宜小于1.5M，其高度尚应满足泥浆面高度的要求。对砂土应将护筒周围1.5～1.0m范围内的砂土挖除，夯填粘土至护筒底口0.5m以下。2d)钢护筒的中心应与桩中心重合，钢护筒下沉到位时的平面允许偏差不大于5cm，垂直度偏差不大于1/200。护筒四周应设置护桩，一边随时检查偏位情况。e)钢护筒的下沉采用实测定位，先在桩位处开挖钢护筒下沉基坑，复核其中心位置后再安装钢护筒，钢护筒安装完成后实测护筒中心偏差不大于2cm。2）泥浆制备a)泥浆循环和净化系统应根据钻孔泥浆的需用量、泥浆净化方式和钻孔设备的能力等确定，钻孔泥浆采用沉淀进行净化；b)泥浆池设置场地布置、规格大小、必须满足水下混凝土浇筑时的泥浆排放量；泥浆池隔离防护采用格栅栏并设置警示标牌；c)冲击钻护壁泥浆必须采用优质粘土；在就地取材时，粘土塑性指数宜大于25，粒径小于0.074mm的颗粒含量宜大于50％，用刀切开时，切面光滑，颜色较深，干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角;自然风干后，用手不易辬开捏碎，水浸湿后有粘滑感，加水成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多，浸水后能大量膨胀；如果施工现场无符合要求的粘土时应采用优质膨润土造浆，配制泥浆的各指标要求如下表：d)在钻孔过程中，应检测泥浆的性能指标，每两小时检测1次，当土层变化时应增加其检测次数；钻孔阶段、泥浆循环净化再生阶段及清孔阶段各泥浆的指标应符合下表的要求：相对密度粘度（s）容重(g/cm3)含砂率(%)胶体率(%)失水率(ml/30min)泥皮厚度（mm）静切力（Pa）PH值1.2～1.422～301.06～1.1＜4≥95≤20≤33~58～113性质阶段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆容重（g/cm3）1.06～1.11.08～1.281.06~1.1泥浆相对密度剂粘度（s）22～3020～2520～28标准漏斗粘度计失水率（ml/30min）≤2014～16≤10滤纸、玻璃板泥皮厚（㎜）≤31～2≤1尺胶体率（％）≥95≥96≥95量筒含砂量（％）＜40.3～3＜1.0含砂率计PH值8～108～98～10试纸钻孔施工中泥浆的排放和处理应符合环保的要求。3）泥浆指标检测方法a)相对密度可用泥浆相对密度计测定：将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并清洗从小孔中溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。b)粘度可用标准漏斗粘度计测定：用两个开口杯分别量取200ml和500ml的泥浆，通过过滤网滤出砂粒后，将700ml泥浆注入漏斗，然后使泥浆从漏斗中流出，流满500ml量杯所需的时间（s），即为所测泥浆的粘度。c)静切力可用浮筒切力计测定：将约500ml泥浆搅拌均匀后，立即倒入切力计中，将切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆接触时，轻轻放下，当它自由下降到静止不动时，即静切力与浮筒重力平衡时，读出浮筒上泥浆面所对的刻度，即为泥浆的初切力。取出切力筒，擦净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后，静止10min，用上述方法量测所得为泥浆的终切力。d)含砂率可用含砂率计测定：将调好的泥浆50ml倒进含砂率计，然后再倒清水，将仪器口塞紧摇动1min，使泥浆与水混和均匀，再将仪器垂直静放3min，仪器下端沉淀物的体积乘2就是含砂率。e)胶体率的测定：将100ml泥浆倒入100ml的量杯中，用玻璃片盖上，静置24h后，量杯上部泥浆可能澄清为水，测量其体积如为Lml，则胶体率为（100-L）％。4f)失水率（ml/30min）测定：用一张12cm×12cm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径3cm的园圈，30min后，测量湿园圈的平均直径减去泥浆坍平的直径（mm），即为失水率。在滤纸上量出的泥浆皮的厚度即为泥皮厚度。g)酸碱度的测定：取一条PH试纸放在泥浆面上，0.5s后拿出来与标准颜色相比，即可读出酸碱度值。h)在钻孔施工中，泥浆可采用泥浆取样盒取样，其取样方法是用双绳控制取样盒的深度和阀门开关，当一绳将取样盒下吊到孔中取样部位时，另一绳提升，关闭阀门，上提取样盒出孔口，即完成取样。4）冲击钻孔施工a)钻机钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行检查，钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图。b)钻孔作业应分班连续进行，并填写钻孔记录。交接班时应交待钻进情况及下一班施工时应注意的问题。并注意地层变化，在地层变化处捞渣取样，存放于样盒，判明后记入钻孔记录表。钻进记录2~3m取样一次，遇到与设计图纸地质情况不符时及时向相关人员反映。c)钻进成孔过程中，孔内液面应高于孔外水位2.0～3.0m，当孔内外水头变化时，应采取措施调整孔内水头。d)钻孔过程中如遇特殊情况需停钻时，应提出钻头，并增加泥浆比重和粘度，保持孔壁稳定。e)护筒进行定位导向，并保持泥浆面。冲击成孔过程中采取分离桩位、交错布置，以防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注砼的凝固，相邻孔冲击施工时必须待邻孔砼灌注完毕24h或砼强度达到5MPa后，方可开钻。f)在砂卵石层中冲孔时，采用中、高冲程2-4m冲砸，泥浆比重1.3左右，并及时掏渣。进入基岩后，采用低锤冲击或间断冲击，当发现偏孔时应回填片石至偏孔上方300mm-500mm处，然后重新矫正冲孔。g)冲击过程中遇到探头石，采用十字形钻头(焊接合金钢)低锤密击间断冲击的办法，清除障碍，同时严禁冲锤重击，防止出现坍孔。h)钻进过程中要经常检查并及时调整泥浆性能。如泥浆稠度太大则由于阻力作用影响钻头进尺速度，且易发生桩孔偏移；泥浆稠度太小，则钻渣难以充分悬浮，造成掏渣困5难，且难以起到护壁作用。i)冲孔时仔细查看钢丝绳的回弹和回转情况。耳听冲击声音，借以判别孔底情况。钻进时随着进尺快慢及时放松主钢丝绳，防止打空锤现象。钻机正常工作时，每冲击1次，冲击梁上缓冲弹簧响1声，如果出现2次响声，即为打空锤，此种现象容易损坏机具，故冲孔过程中必须随时检查。j)出现孔形不规则孔径大小不一孔斜超标等质量事故时应立即停钻测准事故孔段然后用黏土和碎石回填事故孔段并采用小冲程低冲次钻进重新成孔5）冲击钻孔参数a)在护筒下部2m~3m内宜采用小冲程（0.8m~1m），低冲次（10次/min~20次/min），泥浆相对密度宜为1.35~1.5，并加入适量的黏土块和碎石钻进中尽量不捞渣或少捞渣。b)在黏性土层中钻进时在加清水或稀泥浆后宜采用1m~2m中小冲程钻进，并将钻头上的泥块及时清除干净c)在粉砂层或中粗砂层中钻进时宜采用1m~2m中小冲程，钻进泥浆相对密度宜为1.2~1.35,并应勤投放黏土块勤冲击勤捞渣。d)在砂卵石层中钻进时宜采用2m~3m中高冲程钻进并勤捞渣泥浆相对密度宜为1.35~1.5。e)在基岩中钻进时宜采用3m~4m高冲程钻进，泥浆相对密度宜为1.2。f)钻孔因故回填后重新钻孔时宜采用小冲程（1m）反复冲击，并加入黏土碎石泥浆相对密度宜为1.35。g)在钻孔施工过程中施工队必须由专人全程对钻孔过程进行检测；检测频率为每2小时（或4~5m进尺）一次，检测项目有：进尺、累积深度、孔底标高、孔内水位、泥浆比重、垂直度、地质情况等，按照检测结果填写质检记录表。3）清孔a)终孔后应立即进行成孔质量检测，检测合格后第一次清孔并进行成孔报验；清孔采用大泵量换浆清孔方法进行施工。b)当泥浆指标达到相对密度1.06～1.10，粘度20～28s时，含砂率＜2％后，测得孔底沉渣厚度若＜5cm，可停止清孔，拆除钻具，移走钻机，进行下道工序的施工。清孔过程中须保持孔内水头，防止坍孔。不得采用加深钻孔深度的方法来代替清孔。6c)钢筋笼安装完成后，需进行二次清孔，二次清孔时要求泥浆指标达到相对密度1.06～1.10，粘度20～28s时，含砂率＜2％，孔底沉渣厚度＜5cm。2、钻孔事故的预防和处理1）塌孔原因：a、泥浆相对密度不满足要求，孔壁未形成坚实泥皮。b、护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸泡松软，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔。c、提出钻头钻进，回转速度过快，空转时间太长。d、水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。e、清空后泥浆各项指标降低或清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。f、吊入钢筋骨架时撞击孔壁。预防和处理措施a、泥浆制作应满足要求，钻进过程中随时检测泥浆指标，适当控制泥浆加水。b、发生孔口坍塌时刻立即拆除护筒并回填钻孔，冲刺你埋设护筒再钻。c、严格控制冲程高度。d、若发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质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。e、清孔时应指定专人补浆(水)，保证孔内必要的水头高度。f、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。2）钻孔偏斜：7原因：a、钻孔中遇有较大的孤石或探头石b、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均b、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方d、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移预防和处理;a、安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。b、在有倾斜的软硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。c、用检孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后，一般可以自偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土到片写出，待沉积密实后再继续钻进。3）掉钻落物原因;a、卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或超疲劳断裂。b、钻杆接头不良或滑丝。c、电动机接线错误，钻机反向旋转，钻杆松脱。d、冲击钻头合金套灌注质量差致使钢丝绳拔出。e、转向环、转向套等焊接处断开。f、钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。g、钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换。8h、操作不慎，落入扳手、撬棍等。预防和处理措施a、开钻前检查孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用打捞钩打捞b、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联接装置c、陈旧的钢丝绳应及时更换。4）扩孔和缩孔原因：扩孔一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻錘摆动过大，易出现扩孔，缩孔即孔径的超长缩小，一般表现为钻机钻进发生卡钻、提不出钻头或提钻异常困难的迹象。缩孔的原因一种是钻锤补焊不及时，一种是由于地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。处理及预防措施前者要及时补焊钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并快转慢进，反复钻二三次，或者用钻头上下、左右反复扫孔扩大孔径，直至发生缩孔部位达到设计要求。5）卡钻原因