某大桥钻孔桩技术交底

附件1、工程概况：舞阳河特大桥位于D1K439+539.6,全长669.259m,起迄里程为D1K439+198.358～D1K439+897.617,本桥为双线桥。桥跨布置为（1×32＋1×24+17×32＋3×24）m。本桥0#台、1#～21#墩基础为钻孔桩基础；22#台基础为挖孔桩基础。直径分别为1.25m、1.5m。5#墩在舞阳河岸边，采用筑岛法施工，2#～4#墩为水上钻孔（不在本次交底范围内）。本次交底为5#～21#墩钻孔技术交底。2、工艺流程（工艺流程图见附件）测量放样埋设护筒钻机就位开钻按规定频率进行捞渣取样孔底到达设计标高监理认证清孔、验孔下放钢筋笼报验准备灌注砼钢筋笼制作自检与报验泥浆循环系统准备准备工作放导管第二次验孔清孔悬挂阀球漏斗、运料斗灌满砼提导管漏斗使导管离孔底40cm剪球连续灌注砼直至导管埋深5～6米提导管视情况拆去1～2节导管砼面高出桩顶设计标高清理桩头砼移去所有灌注设备结束钻孔成桩工艺流程图、水下混凝土灌注工艺流程图2.1埋设钢护筒大部分桩基采用先回填土压实形成钻孔平台，再采用挖埋法埋设1.5～2.0m长钢护筒。护筒高出原地面30cm以上。护筒采用8～10mm钢板卷成。直径比设计桩径大20cm。为拆除护筒方便，在其顶部对称设置两个吊环。2.2钻孔采用冲击钻孔桩。本工程高峰期钻孔钻机为15台。钻机就位后严格对中，护筒脚部位置钻进速度缓慢，以充分造浆护壁。始终保证泥浆的相对密度为1.20～1.40Kg/dm3，稠度为22～40S，泥浆池和沉淀池面积合计都大于40m2，并且分开设置，钻孔过程中始终保持孔内的水头高度。桩基定位和桩中心的控制：在基础填土碾压密实的前提下将桩基安装平稳，进行桩中心对中和固定桩基，冲孔过程每钻2m进尺进行中心复核（护桩），及时纠正偏差，保证成孔质量。2.3清孔清孔采用泥浆泵正循环分二次清孔，第一次清孔采用泥浆管随冲锤探至孔底约20cm处，将沉渣基本清干净，第二次则采用导管将底管沉至桩底5-10cm左右将下钢筋笼带下的泥渣清除干净，同时加水调节泥浆浓度，直至孔中泥浆关键指标含砂率和比重达到相关要求，对于砂层较厚的地质情况，二次清孔后的泥浆浓度没调得太大，经桩基检测所有桩基沉淀层厚度均符合规范要求。2.4钢筋加工钢筋笼保护层采用Φ10×5㎝混凝土圆柱导轮。应在成孔前7天预制好一批，采用10×5㎝PVC管圆筒做模具，圆心用Φ10钢筋穿孔，在加劲箍筋外缘四周焊在主筋上加保护层。钢筋骨架在钢筋加工场分段制作，自制运输车运至现场后吊入孔内，并在孔口中进行墩粗直螺纹连接，墩粗直螺纹连接应满足设计规范要求。2.5声测管的制安钢筋笼制作好后，如果检测方法是声测桩，等距布置3根φ57*3检测管，并绑扎在加劲箍钢筋上，底部直接加封头拧紧密封。2.6灌注水下混凝土水下混凝土采用混凝土搅拌车运输到施工作业点直接灌注。灌注采用导管法，导管用法兰盘螺丝连接导管，导管内径250mm，灌注时导管长度根据孔深确定，距离孔底40cm左右。灌注桩首批混凝土采用压球法进行混凝土灌注，方量要求较大。其目的是保证开始灌注时导管埋深至少1米以上。储料斗方量与桩径、桩长有关。桩径分为Ф125cm、150cm，以最大桩长37m为例，储料斗的混凝土储存量按下式计算（式中参数见下图）。adHDHVba224式中：V——初浇混凝土体积（m3）；d、D——导管内径和桩孔设计直径（m）；α——扩孔(充盈)系数；Ha——初浇混凝土高度（m），Ha＝h1＋h2；H——孔内混凝土面深度（m）；Hb——孔内混凝土高度达到埋管深度时，导管内混凝土柱与导管外液柱的平衡高度（m），Hb＝(r1/r2)×H；r1、r2——孔内泥浆和混凝土重度（kN/m3）；h1——导管底端到孔底的距离（m），一般取0.4m；h2———导管埋入混凝土内的深度（m），一般取1.0m。根据计算公式：adHDHVba224其中：Ha=h1+h2=1+0.4=1.4mHb=1.08/2.5*（37-1.4）=15.38mV=3.14×（1.4*1.52+15.38×0.252）*1.05/4=3.42m3所以首次封底混凝土不得小于3.42m3。因首批混凝土数量低于混凝土搅拌车的装载量10m3，所以无需另外加工设置储料斗，一车混凝土连续灌注基的首批混凝土满足施工要求。2.7钻孔事故的预防和处理钻孔中常见的事故有坍孔、卡钻、偏孔、钻杆折HHbHaDdh1h2导管泥浆混凝土初浇混凝土量计算示意图断等。（1）坍孔坍孔产生的原因一般是：孔内静水压力小，水头不稳定，泥浆稠度小，起不到加固孔壁的作用；护筒埋设不良，埋深不够，四周填土质量差，容易引起护筒底附近坍孔；操作不当，钻头、抽渣筒起落不稳，碰撞、冲击孔壁；停钻时间过长，泥渣沉淀，泥浆稠度不够，再钻时未重新调配适当；清孔、抽渣措施不当，吸泥时风压量过大，延续时间太长，破坏了护壁泥皮等。其预防和处理方法：如果孔口坍塌，则回填黏土，重埋护筒，重新钻孔。如果孔内发生坍塌，应查明坍孔原因、位置，然后进行处理。坍孔不严重时，可投掷黏土以加大泥浆比重，提高孔内水位，继续钻进；坍孔严重时，以黏土、石子、片石等混合回填到高出坍孔部位1m～1.5m，再施钻。（2）卡钻在泥岩、粉砂岩等地层中钻孔时最容易卡钻，有上卡和下卡两种情况，一般以上卡居多。卡钻的原因主要有：在更换钻头时，如果更换的钻头比原钻头的直径大，容易发生卡钻。所以在更换钻头时，要注意直径的大小，在焊补原钻头时，也要注意直径是否增大。钻头不转动，孔底出现较深的十字槽等容易形成卡钻，所以要预防和及早对不规则孔进行处理，使孔打圆，减少卡钻机会。孔内有探头石或坍落石等也容易引起卡钻。发生卡钻时，不要猛力拉扯，以免钻头越卡越紧。弄清情况后，在妥善处理。上卡时可松动钢丝绳，使钻头转一下，再向上提；或者用小冲程轻打，同时转动钢丝绳从下往上扫孔，一有机会就向上提钻头。对下卡处理，可顺主绳下钢丝绳套住钻头，用绞车提起。（3）掉钻头掉钻头是钻孔中经常发生的事故之一。由于打捞一个钻头往往要耗费几个工班，很影响工期，搞得不好捞不出来，还会引起坍孔，以致不得不废弃钻孔，对施工影响很大，要尽力防止。冲击式钻机掉钻头的原因主要是：钻头大绳卡子松动；钢丝绳断丝；钨金套的合金灌注不好；钻头空打；卡钻时硬提。旋转式钻机掉钻头的主要原因是：电动机线路接反，钻头反钻，造成退丝掉钻；拆换钻头时没有吊牢；遇到障碍物时硬钻。预防措施：加强施工检查，对损失严重的起重工具和钻杆等及时更换；认真按规定操作，遇到障碍物不能硬钻，卡钻时不能用吊钻头的钢丝绳硬拔；冲击式钻机主绳与钻头连接处最容易磨损折断，所以常加一根保险钢丝绳，当主绳断了，可用它提起钻头；发生掉钻事故，通常都用打捞工具打捞。打捞钩用来打捞冲击式钻头，同时钻头上要预先焊一些挂钩，以便打捞；发生掉钻时，应立即组织人员打捞，要“快”。（4）偏孔在钻孔过程中，常常发生偏孔（孔型不规则），如斜（弯）孔、探头石、扩孔、梅花孔（十字槽）等。造成偏孔的原因：地质软硬不一；漂卵石硬度、大小不同；岩层倾斜；钻机产生不均匀沉陷；缆风绳松紧不一等。发生偏孔应及时处理，处理方法与坍孔相同，即回填片石高出不规则孔型0.5m—1m，再用小冲程冲击，以纠正孔型。在用旋转式钻机钻孔时，如发现钻孔偏斜，可采用扫孔方法，将钻头提到出现偏斜的位置上，吊住钻头缓慢旋转扫孔，上下反复进行，使钻孔逐渐正位。（5）钻杆折断旋转钻机由于转速选用不当，使钻杆所承受的扭转或弯曲应力增大；或者钻具使用过久，各处连接的丝扣磨损过甚，因而钻杆接头或钻杆与钻头的连接不牢固；或者在坚硬地层中，钻进过快，使钻杆超负荷操作等情况，因而发生折断钻杆事故。防止方法：不使用弯曲的钻杆，控制钻进速度，经常检查钻具的磨损情况，及时更换不合要求的钻杆。钻杆发生折断后，应及时处理，打捞钻头、钻杆，如果处理不及时，钻头、钻杆掉落孔底留置时间过长，会发生埋钻、埋杆的大事故而导致钻孔报废。（6）流沙现象出现流沙现象后，应增大泥浆比重，提高孔内压力或用黏土作成大泥块或泥砖投下。用冲击发成孔时可投黏土块，用钻头冲击黏土块挤入流沙层，加强孔壁，堵住流沙。2.8钻孔桩注意事项（1）浇筑导管必须进行水密试验。（2）备足水泥、砂、石、粉煤灰、矿渣粉、外加剂等原材料和各种专用器具、零配件，并留有备用。（3）应选用能保证水下混凝土浇注时间小于首批混凝土初凝时间的混凝土配合比，不能保证时可掺人缓凝剂来达到要求。（4）混凝土应满足设计施工所提出的各项指标，应有良好的和易性，不离析，不泌水，孔口检查坍落度应在18～22cm,（5）导管的直径应和桩径、集料的最大粒径≥6～8倍)相匹配，使用前应对导管进行水密性试验(压力是孔内水深的1.3倍)。（6）首批混凝土浇注数量应满足导管埋深在1.0m以上。封底混凝土计算值的1.2倍作为首批浇注混凝土数量。灌注时要采用隔水栓等设备，保证混凝土下落时不离析。（7）灌注混凝土一旦开浇后，应连续进行，不得中断，并应始终使导管埋入混凝土中足够深度，保证导管拆卸后导管埋入混凝土的深度不小于1m，以防止将导管拔出混凝土面；同时导管埋入混凝土中的深度不大于6m，以免出现堵管或铸管事故。（8）在灌注过程中应做到:①混凝土要连续灌注；②保持孔内的水头值；③导管埋深在2～6m；①混凝土浇注标高超出设计桩顶0.5～1.0m。（9）灌注的桩顶标高应比设计桩顶标高高出0.5～1.0m，以保证桩头混凝土的强度，多余部分在承台混凝土施工前凿除，桩头应无松散层。3、质量要求钻孔达到要求深度后，使用检孔器检查孔深，孔径和倾斜度。当钻孔达到设计标高后，经终孔检查符合设计要求后应立即进行孔底清理。必须清除底层沉渣，以提高桩的承载力。清孔彻底与否对泥浆护壁成孔灌注桩的承载力和沉降量影响较大。设计无要求时，对以摩擦力为主的灌注桩，沉渣允许厚度不得大于20cm，以端承力为主的柱桩沉渣允许厚度不得大于5cm，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。孔底沉渣满足设计及规范要求。钻孔桩钻孔允许误差要求见下表。钻孔桩钻孔允许误差表序号项目允许偏差1孔径不小于设计孔径2孔深摩擦桩不小于设计孔深柱桩不小于设计孔深，并进入设计土层3孔位中心偏心群桩≤100mm4倾斜度≤1%孔深5浇筑混凝土前桩底沉碴厚度摩擦桩≤200mm柱桩≤50mm4、安全文明施工（1）必须坚持班前五分钟安全教育。（2）进入施工现场，必需正确佩戴安全帽，扣好帽带，并正确使用个人劳动保护用具。（3）所有机械操作人员必须持证上岗，按照操作程序正确操作，严禁违章作业，杜绝酒后上机。（4）电焊工必须进行安全技术培训，考试合格并取得操作资格证后，方可上岗作业。（5）导管安装前认真检查导管是否完好、牢固。吊装的绳索挂钩应牢固、可靠。导管在起吊过程中，应采取绳或胶皮带由人员在安全距离位置控制导管的摆动。（6）推、拉电源闸刀时，要戴绝缘手套，站在闸刀侧面，用左手推闸，动作要快，以防电弧火花灼伤脸部，同时右手不准接触电焊机外壳或其它金属部件上，在修理焊接和检修线路时，要切断电源，并在闸刀处挂上“禁止合闸”的警示牌。（7）施工现场必须挂牌施工，管理人员必须持卡上岗，按规章制度要求工作，工地现场施工材料必须堆放整齐。（8）在焊接作业场地l0m范围内，不得有易燃易爆物品及油漆未干的物品，焊接过程中要注意防爆、防火。（9）浇灌孔口做好防护，用木板盖住孔口并随时清理干净，确保人员在其上行走时的安全，防止人员滑倒。（10）钻孔灌注桩施工过程中，可能产生废水、废浆及固体废弃物等环境影响因素，必须加以控制，不得对施工现场、附近田地和当地水源造成污染。（11）浇筑过程孔内回浆，采用沙石泵或排浆沟排入沉淀池过滤沉淀，处理达标后循环使用，尽量减少泥浆的排放量。沉淀池内弃浆、弃碴应及时清运至弃放地点，避免堆弃河滩或侵占河道。施工现场设置的泥浆池，做好泥浆池周边的围挡，不得将泥浆流入施工场地和附近田地。