旋挖钻灌注桩施工作业指导书

 旋挖钻灌注桩施工作业指导书   　　　1.适用范围 　　　适用于各种土质层和砂类土、碎（卵）石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。 　　　2.编制依据 　　　《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》 　　　《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》 　　　《施工图设计文件》 　　　3.施工工艺流程 　　　见下页施工工艺流程图 　　　4.施工工艺要点 　　　4.1施工准备 　　　钻孔场地在陡坡时，应挖成平坡。如有困难，可用排架或枕木搭设工作平台。钻孔场地在浅水时，宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。 　　　4.2泥浆制备  　　　在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，可利用孔内原土造浆护壁。 　　　钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。 　　　桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。 　　　4.3埋设护筒  　　　钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径，使用旋转钻机钻孔比钻头大约20cm，护筒顶面高出施工水位或地下水位2m，埋设钢护筒，护筒内径比桩径大20cm，还需满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还高出施工地面0.2-0.3m。 　　　护筒埋置深度符合下列规定： 　　　岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。当表层土松软时，将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。 　　　水中用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。护筒埋入河床面以下1m；水中平台上按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。 　　　在水中平台上下沉护筒，由导向设备控制护筒位置。 　　　护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。 　　　4.4钻机就位及钻孔  　　　（1）钻机就位前，应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕，施工队对钻机就位自检。  　　　（2）钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。 　　　（3）钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处应捞取样渣保存。 　　　（4）钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况，发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。 　　　（5）当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。 　　　4.5清孔 　　　当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。 　　　钻孔至设计高程后进行清孔。清孔用采用换浆法，采用优质泥浆正、反循环换浆，直到达到规定的泥浆及钻孔质量标准。 　　　4.6钢筋笼制作与安装 　　　钢筋笼根据设计图纸采用卡板成型，现场加工制作，根据起吊高度可分段制作。 　　　钢筋笼的安装采用双吊点法，25t 汽车起重机吊装入孔，下降速度要均匀，不得碰撞孔壁，就位后使钢筋笼轴线与桩轴线重合，钢筋笼吊装入孔达到设计标高后，在孔口用小钢轨固定在井字形方木上，防止混凝土灌注过程中钢筋笼浮起或位移，当灌筑完毕，待上部混凝土初凝后，解除钢筋笼的固定设施。 　　　4.7灌注桩身混凝土 　　　灌注导管采用φ300mm的快速卡口垂直提升导管。导管使用前组装编号，并进行拉力和水密性试验。下放导管时小心操作，避免挂碰钢筋笼。 　　　混凝土在混凝土工厂生产供应，由混凝土搅拌运输汽车运输至桩位处，直接灌注或泵送，汽车起重机配合灌注。拔球前准备足够的混凝土储备量，保证拔球后导管的埋置深度大于1m以上。 　　　首批混凝土灌注正常后，混凝土应连续不断地灌注直至完成。混凝土灌注过程中，导管底端埋入混凝土面以下一般保持2～4m，不宜大于6m，并不得小于1.0m。提升导管时保持轴线竖直和位置居中，逐步提升；拆除导管时速度要快，时间不宜超过15min，拆下的导管立即冲洗干净。在混凝土灌注过程中，专人测量导管埋深，填写好混凝土灌注记录表。 　　　5.钻孔灌注桩常见事故及预防处理 　　　5.1坍孔 　　　各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。 　　　5.1.1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），或河水、潮水上涨，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。 　　　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。 　　　5.1.2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）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍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。 　　　5.2钻孔偏斜 　　　各种钻孔方法都可能发生钻孔偏斜事故。 　　　5.2.1钻孔偏斜原因 　　　①钻孔中遇有较大的孤石或探头石 　　　②在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。 　　　③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。 　　　④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。 　　　⑤钻杆弯曲，接头不正。 　　　5.2.2预防和处理 　　　①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。 　　　②由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。 　　　③钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。 　　　5.3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。  

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