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冲击钻锥钻孔桩施工工法

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2020年5月29日
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冲击钻锥钻孔桩施工工法
冲击钻锥钻孔桩施工工法
此工法适宜用于地层为亚粘土、砂、粉砂及含少量细砾地层,采用泥浆固壁冲击钻锥钻孔,直径为１．０－１．５ｍ的钻孔桩。
　　　　　　　操　作　程　序
１、施工场地清除杂物,整平夯实,排水方便,适宜人员操作,机械安装运转,水、电、路三通,达到施工条件需要。
２、测量放样:准确测量定出各钻孔桩中心位置。
３、埋设护筒:
(１)钢护筒外型、尺寸符合设计要求,内径大于桩径３０－４０ｃｍ。
(２)挖护筒坑,下放护筒,使护筒平面位置中心与桩设计中心一致,中心偏差不得大于５ｃｍ,倾斜度偏差不大于１％。
(３)护筒顶宜高出地下水位１．５ｍ－２ｍ,高出地面０．３ｍ,旱地或浅水处,粘性土不小于１．０－１．５ｍ,沙性土应将护筒周围０．５－１．０ｍ范围内挖除,回填粘性土,并夯实至护筒底０．５ｍ以上。
(４)冰冻地区应埋入冻层以下０．５ｍ。
４、安装钻机
(１)钻机稳定地安装在钻孔的一侧,钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上。
(２)选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具,接通水电供应,备好造泥浆粘土和泥浆池。　
(３)调整钻机,使钻锥起吊滑轮缘,钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上,稳定好钻机和扒杆揽风绳。
５、钻机钻进
(１)开始钻孔时保持钻锥稳定,应采用小冲程,慢速,使初开孔坚实,坚直能起导向作用,避免碰撞护筒,钻锥在孔中能保持坚直稳定时,可适当加速钻进。
(２)钻进过程中,随时注意孔内水压差,以防止产生涌沙。孔中泥浆随时进行检查,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀易于塌孔。
(３)钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。连续三班作业,根据钻进感觉和快慢情况以及取样分析判明地层变化。
(４)因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻锥留在孔内,以防埋钻。
(５)在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时,应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。
６、检孔
(１)钻进中应用检孔器检孔,检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于设计孔径的４－６倍,按要求检查钻进中和终孔的孔径。
(２)采用适当的器具及时检查孔的中心位置、孔径、孔深、倾斜度、孔内沉淀层厚度,各项技术指标超过允许偏差时,要认真研究处理。
７、清孔
(１)检孔完成后,立即进行清孔。
(２)根据钻进配备条件,可采用掏渣清孔法、抽浆清孔法、喷射清孔法,不论采用何种清孔法,在清孔排渣时必须保持孔内水头,并不宜过猛过快,防止坍孔底及孔上涌。
(３)清孔达到孔底沉淀厚度符合标准,泥浆含量减少到符合要求为止。
８、下钢筋笼
(１)按设计要求制做钢筋笼,顶端设置吊环,在骨架主筋外侧设置控制保护层厚度的砼块。
(２)清孔结束应及时将钢筋笼准确地吊装(焊接)就位在钻孔中,并牢固稳定。　
９、下砼导管
(１)按桩孔深度准备足够长度的砼灌注导管,管径在２５－３５ｃｍ之间,使用前进行试拼,密封检查试验,保证导管和接口严密、牢固、拆卸方便。
(２)导管上口设置储料槽和漏斗,在灌注末期,漏斗底口高出井孔水面或桩顶的必须高度,不宜小于４－６米,或采用算式:
　　ｈｃ≥(Ｐｏ＋ｒｗＨｗ)／ｒｗ
　　式中:
ｈｃ－－井孔砼面以上,导管内砼土柱(计算至漏斗底口)高度(ｍ)
Ｈｗ－－井孔内砼面以上,水或泥浆深度(ｍ)
ｒｃ－－砼拌和物的容重(ＫＮ／ｍ３)
ｒｗ－－井孔内水或泥浆容重(ＫＮ／ｍ３)
Ｐｏ－－使导管内砼下落至导管底并将导管外的砼顶升时所需的超压力采用１００－１５０ＭＰａ,桩径１ｍ左右时取低限,２ｍ左右时取高限。
(３)导管底位于桩孔中央,灌砼前进行升降试验,并稳定导管使导管底端至钻孔底间隙在２５－４０ｃｍ距离。
(４)安装好储料槽、漏斗、导管后,在漏斗底部放合页挡板,以便用剪球使用。
１０、水下砼配制
(１)配制砼所用材料应符合下列要求:
Ａ、采用水泥的初凝时间不宜早于2.5小时,水泥的标号不宜低于325号。
Ｂ、粗骨料宜优先选用卵石,如采用碎石,宜适当增加含沙率,骨料最大粒径不应大于导管内径的１／６－１／８和钢筋最小净距的１／４,同时不应大于４０ｍｍ。
Ｃ、细骨料宜采用级配良好的中砂。
(２)砼的含砂率宜采用４０－５０％,水灰比宜采用０．５－０．６,有试验依据时,含砂率和水灰比能够酌情加大或减小。
(３)砼的拌和物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著的离析、泌水,灌注时保持有足的流动性,其坍落度宜为１８－２０ｃｍ。
(４)每立方米砼的水泥用量,一般不小于３５０Ｋｇ,如采用粉煤灰双掺,还可酌情减少。
(５)配备适用的砼拌和、运输、灌注设备。
１１、水下砼的灌注
(１)灌注砼前,应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定应再次清孔,注意孔壁的稳定,防止坍孔。　
(２)砼运到灌注地点时,应检查均匀性和坍落度等,不符合要求不得使用。
(３)备足首次砼,剪球后一次落入孔中砼数量将导管埋入砼中的深度不得小于１ｍ。
(４)开始灌注砼后,应连续进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,当导管内砼不满时,应徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊、堵塞导管影响砼的灌注。
(５)在灌注过程中应经常保持井孔水头,防止坍孔。
(６)在灌注过程中,经常探测井孔内砼面的位置,及时地调整导管的埋深,导管的埋深一般不宜小于２ｍ或大于６ｍ。
(７)在灌注过程中,认真作好施工记录,采用较为精确的器具经常探测孔内砼面的位置,将拆卸导管的时间、长度与在砼中的埋深准确记录,指导灌注施工正常进行。
(８)当孔中砼面接近和进入钢筋骨架时,注意使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减少砼的冲击力,当砼面进入钢筋骨架一定深度后,应适当提升导管,使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。
(９)灌注过程中,应将井孔内溢出的泥浆引流至适当的地点处理,防止污染环境。
(１０)灌到桩顶标高后,应预加一定的砼高度,一般比设计高出不小于0.5－1.0ｍ
(１１)拔护筒:灌注砼完成后,应及时拔出护筒,以备循环使用。
　　　　　　　　　　故　障　处　理
１、遇有坍孔,应仔细分析,查明原因和位置,然后进行处理,坍孔不严重时,可回填至坍孔位置以上,并采用改进泥浆性能,加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填,查明坍孔原因,采取相应措施重钻,坍孔部位不深时,可采用深埋护筒法,将护筒周围用土填实,重新钻孔。
２、遇有孔身偏斜、弯曲时,应分析原因,进行处理,方法能够在偏斜处吊住钻锥重复扫孔,使钻孔正直,偏斜严重时,应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进。
３、遇有扩孔、缩孔时,应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施,已发生缩孔时,采用钻锥上下重复扫孔以扩大孔径。
４、遇有钻孔漏浆时,如护筒内水头不能保持,宜采取将护筒周围回填筑实,增加护筒沉埋深,适当减小水头高度,或采取加稠泥浆,也能够填入片石、碎卵石土,重复冲击,以增强护壁。
５、发生卡钻或埋钻事故后,应查明原因,是否钻渣过多、坍孔或底层上涌但均不宜强提,只宜轻提,轻提不动时,可用小冲击钻锥冲击或用冲吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。
６、掉钻落物时,宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞,若落体已被泥砂埋住,应在孔中先清除泥砂,使打捞工具能够接触到落体后再打捞。
７、在任何情下,严禁施工人员进入没有护筒或没有其它防护设施的钻孔中处理故障,当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时,应采取防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。
８、灌注砼中发生故障,可根据下列情况进行处理:
(１)首批砼灌后导管进水时,应将已灌入的砼的拌和物吸出,改正操作方法,重新进行灌注。　
(２)在砼面处于井孔中水面以下不很深的情况下,导管进水时,可采用底塞隔水的方法,并加一定的压力重新插入导管或将导管插入砼中,将导管中的水抽出,再恢复灌注。
(３)灌注开始不久发生导管堵塞时,可用长杆冲捣或用振捣器振动导管。
(４)用前述方法无效时,应及时将导管拔出,将已灌注的砼吸出,拔出钢筋笼,重新清孔,吊装钢筋笼和灌注砼。
(５)按上述方法处理达不到要求时,应重新补桩或会同有关单位研究补救措施。

　　　　　　　　　　　质　量　标　准
　一、质量检验
１、钻孔灌注桩应以钻取芯样法或超声波法、机械阻抗法、水电效应法等无破损检测法对桩的匀质性进行检测。检测根数按施工规范要求进行。
２、对质量有怀疑的桩及因灌注过程处理过的桩,均应进行检测。
３、灌注桩水下砼的质量应符合下列要求:
　(１)砼强度符合设计要求。
　(２)无断层或夹层。
　(３)钻孔桩的桩底不高于设计标高,桩底沉淀厚度不大于设计规定。
　(４)桩头凿除预留部分无残余松散层和薄弱砼层。
二、钻孔桩质量允许偏差(下表)　
　钻孔灌注桩成孔质量允许偏差

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┃编号┃　项　　目 ┃允　许　偏　差┃　　　附　　　注　 ┃
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┃ １ ┃孔的中心位置┃ 不大于５ｃｍ ┃ ┃
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┃ ２ ┃ 孔　　径 ┃不小于设计桩径┃ ┃
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┃ ３ ┃ 倾斜度 ┃小于１／１００┃ ┃
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┃ ４ ┃ 孔　深 ┃不小于设计规定┃ ┃
┣━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━┫
┃ ５ ┃孔内沉淀厚度┃不大于0.4~0.6d┃应尽量争取不大于0.4d ┃
┃ ┃ ┃(d为设计桩径) ┃ ┃
┣━━╋━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━┫
┃ ６ ┃清孔后泥浆 ┃相对密度1.06- ┃在孔的顶、中、底分别取┃
┃ ┃ 指　　标 ┃1.2粘度17-20 ┃样以平均值为准 ┃
┃ ┃ ┃含砂率小于４％┃　　　　　　　　　　　┃
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　主　要　机　械　设　备
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┃　名　称 ┃　型　　号 ┃　　数　　　　　量 ┃
┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ 钻　机 ┃ 冲击钻机 ┃ ２－４台 ┃
┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ 搅拌机 ┃400-500公升 ┃ ３台 ┃
┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ 吊 车 ┃ ２０ｔ ┃ １台 ┃
┣━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫
┃ 小翻斗车 ┃ ┃ ４台 ┃
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┃ 砼导管 ┃内径25-30cm┃不小于40m并配储料斗、漏
┃ 　　　 ┃ ┃ 斗、砼吊车 ┃
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　　　　　　　　人　员　配　备

　一、钻孔:配技术人员１人,租用钻机配齐成套设备和连续三班作业人员,定合
　　　同保质保量完成施工任务。
　二、灌注砼:工长１人、技术人员１人、试验人员１人、电工１人。
(１)灌桩:灌桩拆卸导管４人,起重工１人,测孔记录１人。
(２)拌制砼:拌和司机３人,小翻斗４人,计量１人,人工上料加水泥加
水出砼共２４人。