工程申报表 建设项目:xx铁路 施工标段:xx标段 施工单位:xxxxx 致: xx监理咨询有限公司 : 我单位已完成 xx特大桥钻孔灌注桩施工技术交底 ,现将有关文件申报,请核查。 附件:xx特大桥钻孔灌注桩施工技术交底 施工单位:xxxxxxx铁路项目部二分部 申报人: 年 月 日 监理站意见: 监理工程师: 年 月 日 监理项目部意见: 总监理工程师: 年 月 日 业主意见: 审批人: 年 月 日 注:无专用表式时,施工单位采用本表式向监理申报有关文件;无申报表的各项文件资料监理单位不予受理。本表一式4份,施工单位留2份。
技 术 交 底 书 单位:中铁xx局xx铁路项目部 二分部 编号:桥—002 主送单位 桩基施工队 编号 002 工程名称 xx特大桥钻孔桩分部工程 日 期2006-2-10 交底内容:xx特大桥钻孔灌注桩施工技术 详细内容见附件:《xx特大桥钻孔灌注桩施工技术交底》 编 制 审 核 接收单位 接收负责人
新建xx铁路xx标段 xx特大桥 钻孔灌注桩施工技术交底 xxxxx xx铁路项目部二分部 有 限 公 司 二○○六年二月
钻孔灌注桩施工技术交底 一、工程概况 xx特大桥,全长 m(DK148+~DK151+),基础型式:温州台为明挖扩大基础,其余全为钻孔桩基础,最深桩长73m;设76个墩,2个台,最高墩12m。其中跨永宁江23#~27#墩,自设计水位至承台底为~10米不等,要搭设水中施工作业平台,做钢围堰或者薄壁混凝土围堰施工;另有6个墩处在水沟、小河和泥浆池中,需设草袋围堰或钢板桩围堰。所有承台采用低桩承台,有水开挖。柱桩要求桩底嵌入基岩层不少于(分布情况详见纵断面图),桩长 m~73 m,总桩长Φ125计548根,总长32509 m;Φ150计56根,总长3408m;钢筋笼设计为Ⅰ级钢筋。全桥穿越地层分布为腐殖土、淤泥、砂砾层、粉质粘土、黏土、砂层、全风化~弱风化凝灰岩层,最大地基承载力1000kpa。 二、施工工艺及程序 施工工艺框图见图 施工程序:场地清理→测量班现场桩位放样→报监理验收→埋设护筒、制备泥浆、导管泌水试验→报监理验收→钻机就位→钻孔→记录保存地质资料(地质情况与设计不符报监理及设计单位现场处理)→钻孔完成、初清→报监理验收→下钢筋笼→报监理验收→下导管→二清→报监理验收→报工地试验室开配合比、开盘证→拌合站拌混凝土→罐车运输→灌桩→拔除导管
平整场地(安设钻机平台) 桩位放样 安放护筒 钻机就位、对中 制备泥浆 钻进 成孔检查 清孔 下放钢筋笼 钢筋笼制作移至孔位 安装导管、二次清孔 制备混凝土 导管使用前试拼装、做水密性试验 浇筑水下混凝土 输送混凝土 拔除护筒 图钻孔桩施工工艺流程框图 1、施工准备 钻孔场地地处理 清除各墩位桩基施工范围以内的杂物,用挖掘机大致推平、碾压,对软弱地段适当加固处理,满足钻孔机械等其他设备的施工要求。 对部分位于沟、渠中的钻孔桩,施工前先用石粉、土将施工区回填,以草袋装土围堰,围堰标高及范围以满足钻孔桩及承台施工需要。 桩位测量放样 根据布设的控制点坐标及桩位平面布置关系,推出每个墩台中各桩位的坐标,用全站仪对其进行精确定位,并在桩的前后左右距中心2m处分别
设置十字护桩,供随时校核桩位中心。 造浆池、沉淀池、泥浆池布置 于每相邻墩位间设置造浆池及沉淀池,满足钻孔用泥浆需要;泥浆的3排放采取集中设置,以每2个墩的中心墩处开挖容积不少于200m的集中排放坑,定期用泥浆车拉至指定地点,不得污染沿线农田及沟渠。 埋设护筒 全桥钻孔桩均采用钢护筒,以6㎜厚钢板卷制而成,内径大于钻头直径,统一按150cm,埋设好的护筒四周回填黏土,并分层夯实,顶部高出施工地面50cm,同时高出地下水位~ m,长度不少于2m。用护桩复核护筒平面位置,保证其平面中心偏差不大于5cm,倾斜度小于1%。 泥浆制备 选择并备足良好的造浆粘土,使泥浆的压力超过静水压力,能在孔壁上形成一层泥皮,阻隔孔隙渗流,保护孔壁防止坍塌。 制浆采用泥浆搅拌机搅拌,其比重、粘度、静切力、含砂率、失水量等各项指标均符合规范要求,在钻进过程中,试验人员要定期检测泥浆各项性能指标,以便随时调整,使钻孔工作顺利进行。 泥浆指标符合下列要求: A、比重:循环旋钻钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时,入孔泥浆比重为∽;实心钻头时,孔底泥浆比重不宜大于:黏土、粉土;大漂石、卵石层、岩石。反循环钻孔~。 B、黏度:一般地层为16~22S,松散易塌地层为19~28S。 C、含砂率:新制泥浆不宜大于4%。 D、胶体率:不应小于95%。 E、PH值:应大于。 钻孔设备及布置 为满足全桥钻孔需要,按计划工期完成全部钻孔桩,根据本桥桩基所处地质特点,嵌岩桩采用冲击钻施工,摩擦桩采用正、反循环回转钻施工,并在钻进过程中根据土层变化情况调整、及时对钻头加以改进,一般土层
中采用笼式钻头,强风化至弱风化岩层及其他坚硬土层改换牙轮钻头,并经常维修磨耗部位,确保钻孔直径符合设计要求。 根据全桥的桩基特点及数量情况,按每墩位处设置1~2台钻机。 2、钻孔 钻机安装及定位 安装钻机时,底架应垫平,保持稳定,不得产生位移及沉陷,为防止台风袭击及其他意外情况发生影响钻机稳定,钻机顶端应用缆风绳对称拉紧。 冲击钻机钻孔 冲击钻施工原理 采用实心钻锥。用冲击式装置或转扬机提升钻锥,上下往复冲击,将土石劈裂、劈碎,部分被挤入井壁之内。由泥浆悬浮钻渣,使钻锥每次都能冲击到孔底新土。泥浆一方面起悬浮钻渣作用,另一方面起护壁作用。 适用土层:黏性土、砂类土、砾石、卵石、漂石、岩石。 钻进 钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位,冲击钻采用十字形实体钻头,开钻前用护桩校核吊钻钢绳、钻锥尖与孔位中心在同一垂直线上,保持钻孔垂直。初钻时,采用小冲程开孔,使初成孔坚实、竖直、圆顺,能起导向作用,并防止孔孔口坍塌。当钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常的冲击。一般在坚硬漂、卵石和岩层中采用中、大冲程,松散地层采用中、小冲程。 钻进过程中,须勤松绳、少量松绳,不得打空锤,勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。 为防止扩孔加大混凝土用量,选用的钻头直径应保证成孔直径符合设计要求。 钻孔过程中应经常检孔,当钻头直径磨耗超过时,应及时更换、修补。 钻进过程中经常注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判断地质类
别,并与设计提供的地质剖面图相对照,及时根据地质条件调整钻进工艺。 钻孔作业应连续进行。因特殊情况必须停钻时,应将钻锥提至孔外,以防埋孔,并在孔口加设护盖及安全标志,确保安全。 旋转钻机钻孔 反循环钻施工原理 泥浆由钻杆外流入井孔,用真空泵或其他方法将钻渣从钻杆中吸出,泥浆只起护壁作用。 适用土层:黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石(含量少于20%,粒经小于钻杆内径2/3)的土。 钻进 根据本桥桩基地质特性及桩长情况,选用反循环式回转钻,开钻前,以十字护桩校核孔位,并保持钻杆、钻头中心在同一垂直线上。开钻时,先往孔底供泥浆,换出原孔中的清水。然后开动砂石泵吸渣,最后开动钻机转盘机构,以低速开钻,直至整个钻头进入正常速度钻进。反循环排渣用一台6PN砂石泵。 正常钻进时,为了保证钻杆垂直,孔位准确,采用减压钻进,当孔底土质较硬时可在钻头上方加以配重块,但钻压不得超过钻头加钻杆、配重总重的80%,使钻杆在钻进过程中始终受拉而保持钻杆垂直,以避免弯孔、斜孔现象的发生。换接钻杆时,将钻杆稍提升30cm左右,先停止钻锥回转,再送风,将孔底钻渣吸尽,再放下钻锥,进行换、接钻杆工作,以防钻渣沉淀而发生埋锥事故。另外,随时注意筒口泥浆面标高,如果孔内水头逐渐下降时,立即将新鲜泥浆补入护筒,以免发生坍孔事故。 钻进过程中要经常核对地质情况,判断并确定嵌岩深度和孔底标高;检查钻杆有无偏斜,严格控制钻孔速度,并采用扫孔方法予以纠正;因故冲断钻进时立即将钻头提至安全位置(一般~2m),并用砂石泵抽10~15min,让砂石完全排出钻杆,再钻进时先用砂石泵抽10~15min,让泥浆充分循环,直到泥浆正常之后慢慢放下钻具钻进,要特别注意停钻时先提钻,停主机泵组,等排出的泥浆中无渣时方可停砂石泵,否则将会造成埋
钻事故。 3、初清孔 钻孔至设计标高后,对照地质剖面图核对孔底地质情况,确保嵌岩桩桩底嵌入坚岩深度不少于2m,同时用探孔器检查孔径、孔形。探孔器加工长度6m,直径比设计桩径略小1-2cm,以Φ22钢筋为主杆,检查时应下至孔底,准确判明孔径、孔形。 以抽浆法作为本桥桩基的主要清孔方法。对于以反循环旋转钻施工的,在终孔后停止进尺,利用钻机的反循环系统的砂石泵持续吸渣5~15min左右,使孔底钻渣清除干净。 对冲击钻成孔,清孔方法是射水法,方法是用一根水管插入孔底,注入高压水,使水将泥浆冲稀,泥浆比重逐渐降低后向孔口溢出,达到所要求的清孔标准后,可停止清孔。 清孔完成的标准是孔内泥浆比重各项指标及孔底沉渣厚度符合规范要求,不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。 4、钢筋笼骨架的制作、安装及声测管安装 骨架制作 钢筋骨架的制作采用加劲筋成型法。制作前先按图纸尺寸对各种规格型号的钢筋进行放样下料,将加劲箍围绕样板弯制成箍圈,在箍筋圈上标出主筋位置,将主筋摆放在平整的工作台上,并标出加劲箍的位置。采用双面搭接焊,要求轴线一致,焊接质量、焊条符合设计、规范及验标要求。焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,扶正加劲筋,并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊牢固。在一根主筋上焊好全部加劲筋后,在骨架两端各站一人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后抬起骨架搁于支架上,按设计位置布好Φ8箍筋,点焊牢固。
钻孔桩钢筋制作及骨架的允许偏差 序号 项目名称 允许偏差(mm) 1 受力钢筋全长 ±10 2 箍筋内净尺寸 ±3 3 钢筋骨架在承台底以下长度 ±100 4 钢筋骨架直径 ±20 5 主钢筋间距 ± 6 加强筋间距 ±20 7 钢筋骨架垂直度 1% 8 钢筋保护层厚度 +10,-5 骨架保护层设置 根据设计要求,本桥桩基主筋净保护层厚度为7cm,采用通过在箍筋上穿入中心开孔、厚5cm、直径14cm的圆形箍25#水泥砂浆块来保证, 垫块数量、位置按设计布置。 声测管加工及安装 根据设计要求,全桥桩长大于50m桩基均设置声测管;桩径≤,每桩布置3根,沿桩周均匀布设,作为桩基检测用。 声测管采用无缝镀锌钢管,外径58㎜、壁厚㎜,每节长度9m,用套管丝口接长,底标高同桩底一致,高出桩顶80~100cm。 钢筋笼制作好后,将声测管布置在笼内侧,与骨架绑扎牢固,严禁穿孔,随骨架一道下至孔内。当桩基骨架小于桩长较多时,将声测管按骨架标准加劲箍紧,加固材料为Φ16园箍,每2米一道,并沿圆箍四周六等分布置六根Φ16通长竖筋。下至孔底后再与上骨架对应声测管丝口连接,同时将通长竖筋与钢筋笼骨架连接成整体,下放前须将管底密封,至骨架下放完成后密封管顶,防止漏水和泥浆。 、骨架起吊及安装 骨架分节制作,每节长度不宜超过9m,用平板车(配加长托架拉运至
待浇孔位,用16t吊车配合安装。 为了保证钢筋笼在吊装过程中不变形,采用型钢或钢管沿笼长方向绑扎牢固,用吊车吊起徐徐放入孔中,并拆除加固内撑,当最后一道加劲箍接近孔口时,用钢管穿过加劲箍固定在钻孔平台上,用上述方法吊起下一节钢筋笼,调整上下骨架位于同一竖直线上逐根主筋对位后,采用双面搭接焊连接,直至下完最后一节骨架,调整笼底标高至设计面,偏差不得大于±5㎝,用Φ16筋为吊筋,准确控制好吊筋长度,固定在钻孔平台上。 5、导管安装 选择直径25cm、壁厚不小于6㎜的无缝导管,并应符合下列要求: A、内壁光滑圆顺,内径一致,中节长2m,底节长4m; B、导管采用螺旋丝扣型接头连接,使用前应试拼、试压、不得漏水,编号并自下而上标识尺度; C、按倍孔底静水压力进行水密性试验,保证灌注过程中不漏水和爆裂; D、导管长度根据孔深、操作平台高度等因素决定,漏斗底口至孔口距离应大于一节中间导管长度。 导管用吊车配合安装,严格按标识顺序进行,严格控制接头严密性。 6、二次清孔 导管下放完成后,在砼浇注前进行二次清孔,方法为用高压射水向导管内喷射,目的是使沉渣悬浮,保证孔底沉渣厚度符合设计及规范要求,具体控制为嵌岩桩不大于10cm,摩擦桩不大于30 cm。清孔后的泥浆指标:摩擦桩要求含砂率4﹪~8﹪,相对密度~,黏度18~20s;柱桩要求除含砂率不大于4﹪外,其他指标同摩擦桩。 7、水下混凝土灌注 漏斗及储料斗的选取 二次清孔完毕后,即刻安装导管顶部漏斗和预备储料斗,要求储料斗和漏斗的高度满足导管拆卸需要,以及在砼灌注最后阶段时能满足对导管内混凝土柱的高度的需要。
3一般漏斗容积不小于~,加上储料斗的容积必须确保首批砼能满足导管初次埋深不少于1m(初灌量按后附公式及图准确计算)。 隔水栓设置 为保证首批砼能够顺利下至孔底,需在漏斗口下、导管顶部设置防止泥浆进入导管内部的隔水栓。根据施工经验,隔水栓采用橡胶球,其直径比导管内径小2~,开始灌注前,将球置于孔内水面以上左右导管内,再于漏斗口放置一比漏斗口直径大2cm的圆铁板,铁板中部设一吊环,以钢绳牵引出,在首批砼下落前用卷扬机牵引钢绳,铁板提出后,漏斗及储料斗内砼迅速下落,一般情况下,橡胶球会从孔底浮上。 砼配制及运输 砼配制 按设计要求的等级及抗腐蚀要求配制水下砼,并应符合下列要求: A、水泥各项性能应符合现行标准,初凝时间不宜早于,标号采用级。 B、粗、细骨料的选用满足规范、设计及验标要求; C、砼坍落度18~22cm; D、保证砼的初凝时间长于整桩灌注时间。 严格按照上述要求选定砼原材料,确定水下砼的最佳配比,保证最佳质量、经济适用的原则。 砼的搅拌及运输 由于场地限制,施工运输线路复杂,拟定砼采用集中拌和,由拌合站负责供应所需砼。 拌和好的砼采用砼罐车运至施工现场,为保证砼灌注的连续性,配备83台容积为8m罐车。 灌注砼 砼灌注前,整修好砼运输便道,保证罐车直接对准漏斗口下料。灌入首批砼前将导管提升,使导管底口与孔底有40㎝距离。砼进入孔底后,立即探测孔内砼面高度,精确计算出导管埋置深度,如符合要求即可进行正
常灌注。 灌注开始后,应紧凑地、连续进行,严禁中途停工,在灌注过程中应注意以下几点,确保灌注质量: ①、防止砼从漏斗顶口溢出或从漏斗外掉入孔内,影响孔内泥浆稠度,导致探测不准确; ②、注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量并记录砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除; ③、严格控制拆管时间,不宜超过15min,拆下的导管应立即冲洗干净,堆放整齐; ④、当导管内砼不满或含有空气时,后续砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管; ⑤、当砼面接近骨架底端时,为防止骨架上浮,可采取下列措施: a、当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,保持较深埋管,并徐徐灌入混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力; b、当砼面进入骨架4~5m后,适当提升导管,减小导管埋置深度,以增加骨架在导管底口以下的导管埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力; c、缩短混凝土总的灌注时间。 ⑥、每车混凝土灌注完毕后及时采用测绳实测混凝土浇筑高度,a.与计算出的理论灌注高度进行比较,以确定浇筑过程中是否出现缩颈等异常情况,出现异常情况要及时向上级汇报;b.计算导管埋设深度,导管埋设深度一般控制在2~6m,超出范围要及时拔管;c.当混凝土超过15分钟未灌注时,应及时晃动或轻微抽拔导管,避免混凝土灌注间隔时间太长拔不动导管。 ⑦、为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌一定高度,以便灌注结束后,将该段砼清除,增加的高度控制在。 ⑧、当砼接近设计标高时,估算砼用量,及时通知拌和站按需要拌制,以免造成浪费。
8、拔护筒 砼灌注完成后,即拔出钢护筒。 三、钻孔故障处理 常见的钻孔(包括清孔时)事故及其处理方法分述如下 1、坍孔 各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的表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。 坍孔原因 A、泥浆比重不够及其他泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮; B、由于掏渣后未及时补充水或泥浆,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; C、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,或钻机装置在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔; D、在松软砂层中钻进,进尺太快; E、提住钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长; F、冲击锥倾倒,撞击孔壁; G、水头太长,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔; H、清孔后泥浆比重、黏度等指标降低,用空气吸泥机清孔,泥浆吸走后未及时补水,使孔内水位低于地下水位,清孔操作不当,供水管直接冲涮孔壁,清孔时间过久或清孔后停顿过久; I、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁; 坍孔的预防和处理 A、在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、黏度、胶体率的泥浆。或投入黏土掺片、卵石,低锤冲击,使黏土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用; B、汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头,或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定;
C、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; D、如发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和黏土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1~2m,如坍孔严重时全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进; E、严格控制冲程高度; F、清孔时应制定专人补水,保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,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~倍钻孔中水柱压力。如坍孔严重须按前述方法处理; G、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入; 2、钻孔偏斜 偏斜原因 A、钻孔中遇到较大的弧石或探头石; B、在有倾斜度的软硬地层交界处、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; C、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; E、钻杆弯曲,接头不正; 预防和处理 A、安装钻机时要使转盘、底坐水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡口和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正; B、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,控制钻杆上的提引水笼头,使其沿导向架向中钻进; C、钻杆、接头应逐个检查,及时调正。主动钻杆弯曲,要用千斤顶及时调直; D、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。 查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后,一般可在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黏土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。冲击钻进时,应回填砂砾石和黄土待沉积密实后再钻进。 3、掉钻落物 各种钻孔方法均可能发生掉钻、落物事故。 掉钻落物原因 A、卡钻时强提强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆疲劳断裂; B、钻杆接头不良或滑丝; C、电动机接线错误,使不应反转的钻机反转造成钻杆松脱; D、冲击钻头合金套钢丝绳拔出; E、转向环、转向套等焊接处断开; F、钢丝绳与钻头联结钢丝绳卡数量不足或松弛等,或钢丝绳过度陈旧,断丝太多; G、操作不慎落入扳手撬棍等物; 预防 A、开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具,也可用冲抓锥打捞。然后在护筒口加盖; B、经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置; C、为便于打捞落钻锥,可在冲锥上预先焊打捞环、打捞杠或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。 处理方法 掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻锥。打捞工具有以下几种: A、打捞叉:当大绳折断或钢丝绳卡环松脱,钻锥上留有不小于2m长钢丝绳时,可用打捞叉放入孔内上下提动,将钢丝绳卡住提出钻锥; B、打捞钩:打捞钩的强度、尺寸应适当,并有一定重量。适用于没有打捞装置的钻锥; C、打捞活套:只要掉入孔内的钻锥留有一定长度的钻杆,可采用打捞活套打捞,该套由偏三角架环和钢丝绳活套两部分用细铅丝或细麻绳扎在
一起组成。打捞时提着直杆和钢丝绳将打捞活套轻轻放入孔内。当感到打捞活套套进钻杆或钻锥时,收紧钢丝绳,则细铅丝或麻绳被拉断,活套就将钻杆或钻锥套住,继续提升大绳,即可捞出掉杆或掉锥。 D、偏钩和钻锥平钩:偏钩适用于浅孔打捞,接头处直径大于钻杆,用¢20-¢25钢筋制成,打捞时用钢丝绳穿绑于偏钩孔眼,并用长竹杆和偏钩捆绑在一起,放入孔内旋转钩柄,钩住钻杆后收提钢丝绳捞上来。钻锥平钩是将两个平钩对称地焊在比钻孔直径小40~50㎝的钻锥上(可用废钻锥),适用于打捞钻杆,由钻杆将平钩送入孔中,顺时针方向旋转,掉落的钻杆就能卡入平钩内被提上来。 E、打捞钳:适用于打捞多节钻杆,夹钳用¢50㎜圆钢锻成,柄长40㎝,钳身锻制成弧形,长20㎝,钳的两臂端部各用¢6㎜的圆钢筋焊成长6㎝的触须。钳臂根部焊两块30㎜厚的钢板,每个钳柄各焊两个圆环以便穿绑起吊钢丝绳。 4、糊钻和埋钻 糊钻(吸锥)和埋钻常出现于正反循环回转钻进和冲击锥钻进。在软塑粘土层回转钻进,因进尺快,钻渣量大,出浆口堵塞而造成糊钻。 预防处理办法:首先应对钻杆内径大小进行计算决定;还应控制进尺,选用刮板齿小、出浆口大的钻锥。若已严重糊钻,应将钻锥提出孔口,清除钻锥残渣。冲击锥钻进行预防措施是减少冲程,降低泥浆稠度,在粘土层上回填部分砂、砾石。 5、扩孔和缩孔 扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,各种钻孔方法均可能发生,若因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。 缩孔的原因有两种: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。 为防止缩孔,前者应即时修补磨耗的钻头,后者要使用失水率小的优
质泥浆护壁快转慢进,并复转二三次;或使用卷扬机吊住钻锤上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直到缩孔部位达到设计孔径为止。 6、梅花孔 常发生在以冲击锥钻进时。当冲击成十字槽或梅花形状,即称为梅花孔,其原因是由于转向装置失灵,泥浆太稠,阻力大,冲击锥不能自由转动,或冲程太小,冲锥刚提起又落下,得不到足够的转动时间,改换不了冲击位置,形成梅花孔。 预防的办法:应经常检查转向装置的灵活性,选用适当黏度和比重的泥浆,适时掏渣。用低冲程时,隔一段时间要更换高一些的冲程,使冲锥有足够的转动时间。 出现梅花孔后,可用片、卵石混合黏土回填钻孔重新冲击。 7、卡钻 卡钻也常发生在以冲击锥钻进时,其原因是由于形成了梅花孔,钻头磨损未及时补焊,钻孔直径逐渐变小,而新钻头或补焊后的钻头直径过大,冲锥倾倒,遇到探头石或孔内掉入物件卡住钻头。 卡钻后不宜强提,以免发生坍孔埋钻严重事故。可用小冲击锥冲击或用冲、吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动后再提出。但宜细心地冲、吸,防止坍孔。如因梅花孔卡钻,则可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度有可能提出。在打捞过程中要继续搅拌泥浆,以防止沉淀埋钻。 用以上方法提升卡锥无效时,可试用水下爆破体锥法。将防水炸药(少于1㎏)放入孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,振松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时控拉,一般是能提出的。 8、钻杆折断 常发生在正、反循环回转钻进时。 折断原因 A、用地质或水文地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断; B、钻进中选用的转速不当,使钻杆扭转或弯曲折断;
C、钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚; D、地层坚硬,进尺太快,超负荷引起。 预防和处理 A、不使用弯曲严重的钻杆,要求连接处丝扣完好,以螺套连接的钻杆接头,要有防止反转松脱的固锁设施; B、应控制进尺,遇坚硬、复杂地层要仔细操作; C、经常检查钻具各部分的磨损情况,损坏的要及时更换; D、如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。 9、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,护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或接缝处漏浆,也可能由于水头过高使孔壁渗浆。 为防止漏浆,可加稠泥浆或倒入粉土慢速转动,或回填掺片石、卵石,反复冲击增强护壁,在有护筒防护范围内,接缝处泥浆可由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝。 四、灌注事故的预防及处理 1、导管进水 主要原因 A、首批混凝土储量不足,或混凝土储量已够,但在提升导管准备开启栓阀时,导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后,不能埋设导管底口,以致泥水从底口进入; B、导管接头不严,接头间橡皮垫圈被导管高气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入; C、导管提升过猛,或测深错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。 1. 2预防和处理方法 查明事故原因,采取相应措施加以预防。并可采取以下处理方法:
A、若是上述第一种原因引起的,应即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清出,然后重新下管并准备足够储量的首批混凝土,重新灌注; B、或是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管,或用原导管插入续灌。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。最后用潜水泵将管内的水抽干,继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够的深度,一般宜大于50㎝。由于潜水泵不可能把导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量提高稠度,灌入导管内。以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深,且尚未初凝的,可于导管底部设置防水塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面再加重量,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在原护筒内面加设内径稍小的钢护筒,用重压或锤击法压入原混凝土面以下适当深度(1~2m)。然后将护筒内的水(泥浆)抽除,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。 2、卡管 在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管,有如下两种情况: A、初灌时隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小,流动性差,夹有大卵石,拌和不均匀,运输途中产生离析,导管接缝处漏水,雨天运送混凝土未加遮盖,使混凝土中的水泥浆被冲走,粗骨料集中而造成导管堵塞。处理办法可用长杆冲捣导管内混凝土,用吊绳拌动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理和修整,然后重新吊装导管,重新灌注。并按前述第2项方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。提管时应注意,导管下重上轻,防止翻倒伤人。 B、机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注
时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了管内混凝土下落的阻力,混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障立即换备用机械,同时采取措施,加速混凝土灌注速度,必要时,可在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。当灌注时间已久,孔内首批混凝土已初凝,导管内又堵塞有混凝土,此时处理方法是将导管拔出,用冲击钻将孔内混凝土破碎,直至孔底。重新清孔、灌注。 3、坍孔 在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位突然上升溢出护筒,随即骤然并冒出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的,现被埋不能上提,或测深锤深测混凝土面时,达不到原来深度,相差很多,均可证实确为坍孔。 坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,或由于护筒周围堆放重物或机器振动等均可引起坍孔。发生坍孔后,应查明原因,采取相应的措施,如保持或加大水头,移开重物,排除振动等,防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土,如不继续坍孔,可恢复正常的灌注。 4、埋管 埋管原因 导管埋入混凝土过深,导管内外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大,或提管过猛将导管拉断。 预防办法 应按前述严格控制埋管深度不得超过6m,在导管上端装设附着式振捣器,每隔数分钟振捣一次,使导管周围的混凝土不致过早地初凝,首批混凝土掺入缓凝剂,加速灌注速度,导管接街头螺栓事先应检查是否稳妥,提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生,初时可用链滑车拭拔。如仍拔不出,已灌的表层混凝土尚未初凝时可另下一根导管,按前述第一项导管漏水事故的处理要求相应处理,如表层混凝土已初凝,新管插不下去,则应按断桩处理。当已灌注的混凝土距桩顶不深时,可将原护筒向上接长(或
外加一道钢护筒)加压或捶击使护筒底脚沉到已灌注的混凝土面以下,按前办法抽水、除渣后,再灌普通混凝土。 5、钢筋笼上升 钢筋笼上升,除了一些显而易见的原因是由于导管提升钩挂所致外,主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时,混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。 为了防止钢筋笼上升,当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1m之间,且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢混凝土灌注速度。 克服钢筋笼上升,除了主要从灌注工艺等方面着眼外,还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑,具体措施为: A、适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,可以减少混凝土向上的顶托力; B、钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用; C、在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环形筋,并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部,实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的。 6、浇短桩头 产生原因 灌注将近结束时,浆渣过稠;用测深锤深测难于判断浆渣或混凝土面,或由于测深锤太轻,沉不到混凝土表面,发生误测,拔除导管,中止灌注,而造成浇短桩头事故。 预防办法 A、测探锤宜加重。 B、灌注将近结束时加注清水稀释泥浆并捣出部分沉淀土。 五、钻孔质量标准
表成孔质量标准 项 目 允 许 偏 差 孔中心位置(㎜) 不大于10cm 孔径(㎜) 不小于设计规定 倾斜度 不超过1% 孔深 不小于设计值, 嵌岩桩符合嵌岩深度 沉淀厚度 摩擦桩不大于30cm,嵌岩桩不大于10cm 六、质量保证措施 1、钻孔过程应连续进行,并随时注意地质变化,捞取不同地层的渣样编号保存,及时根据地质变化情况调整钻进工艺; 2、钻进过程中随时用全站仪校核桩位中心是否与钻杆、冲锤(钻锥)中心保持一致,发现偏移及时校正; 3、随时检测钻孔中泥浆指标,根据地质变化情况及时调整泥浆指标,保证钻孔顺利进行; 4、严格对成孔进行各项技术指标检查,确保成孔质量符合设计、规范及验标要求; 5、对骨架连接进行试焊抽检,确保焊接质量; 6、严把砼原材料关,选用合适的配比及外加剂,严格控制砼的初凝时间,由专人负责拌和站成品砼的监控; 7、做好钻孔原始记录和灌注记录,特别是灌注记录,保证灌注过程的全程监控; 8、钻孔及灌注操作过程由施工经验丰富、操作熟练的工人担当; 9、对钻进、成桩过程实施全程监控,严格作业交接班制度和值班制度。 七、安全保证措施 1、对进场钻孔及其配套设备进行全面检修,保证机械的正常运转,钻孔及灌注过程做到随时检查; 2、各种泥浆地边设置安全标志及防护网,防止人员落入其中; 3、钻进及灌注过程中配备专职安全员,全程监控施工安全;
4、规范现场施工用电,保证各种机械设备的用电安全,防止触电。 八、附:首批砼计算示意图 首批混凝土数量计算公式: 22V≥πD/4(H+H)+πd/4h121 3式中:V—灌注首批混凝土所需数量(m) D—桩孔直径(m) H—桩孔底至导管底端间距,一般为 1 H—导管初次埋置深度(m) 2 d—导管内径(m) h—桩孔内混凝土达到埋置深度H时,导管内混凝土柱平衡导12管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h=Hγ/γ 1wwc H—孔内水或泥浆的深度(m) w3 γ—孔内水或泥浆的重度(kN/m) w3 γ—混凝土的容重,一般为24kN/m。 c33直径Φ: