某大桥冲击钻孔灌注桩技术交底.doc

林场大桥冲击钻孔灌注桩技术交底
编: 时间： 2021年8月20日
工程名称：沪昆客专线HKJX-7标 里 程： DK722+830.252
设计图：杭长客专施图〔桥〕-HCJXⅦ-12 施工部位：林场大桥钻孔桩
技术交底内容：林场大桥冲击钻孔桩技术交底
1、施工工艺：
1.1工艺流程

1.2钻孔前准备工作
〔1〕场地准备：钻孔场地应去除杂物、换除软土、平整压实。其中5#-11桩基有浅埋岩溶地层要先进展溶洞加固前方可进展钻孔作业
〔2〕泥浆制备及泥浆池开挖
选择和备足良好的造浆粘土或膨润土泥浆比重可根据钻进不同地层及时进展调整。
新制泥浆性能指标应满足以下要求：
岩石不大于1.2砂黏土不大于1.3坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
粘度：一般地层16～22s松散易坍地层19～28s。
含砂率：新制泥浆不大于4。
胶体率：不小于95。
PH值：大于6.5。
正常施工阶段泥浆循环别离系统应每2个墩〔台〕设置一个但本桥由于地形较为复杂且除2#、3#墩之外其余均在半山坡较为陡峭的地方泥浆池每个墩〔台〕设置一个。泥浆采用造浆粘土。每个泥浆制备及循环别离系统由泥浆搅拌机、泥浆池一个、沉淀池一个组成。泥浆池四周及导流槽沟槽宜固化处理且高出原地面20cm防止地表水进入泥浆池及泥浆溢出。泥浆池的深度为2-2.5m
泥浆循环系统平面布置见以下图所示：

〔3〕导的选择
①导直径的选择
导直径表
导直径〔mm〕
通过砼数量〔m3/h〕
桩径〔m〕
200
10
1.0
250
17
1.25
②导壁厚的选择
导壁厚表
导长度(m)
导壁厚(mm)
导直径200mm～250mm
钢板卷制
无缝钢
<30
3
8
导制作应力求巩固内壁应光滑、顺直、光洁和无部分凹凸。各节导内径应大小一致偏向不大于±2mm。导上下法兰应与导轴线垂直。为保持法兰位置正确和防止焊接时变形焊制可在特制的胎具上进展。
〔4〕安装护筒及钻机就位
护筒内径比桩径大约20～30cm护筒埋置深度符合以下规定：黏性土不小于1m砂类土不小于2m。其中3#桩基表层土松软应将将护筒埋置到较坚硬实的土层中至少0.5m。
安装钻机时要求底部应垫平保持稳定不得产生位移和沉陷顶端用缆风绳对称拉紧钻头在护筒中心偏向不得大于50mm。护筒埋设后要技术人员对护筒顶面的平面位置竖直度进展复核检查〔护筒顶面中心与设计桩位偏向不得大于5cm倾斜度不得大于1〕检查无误时方可进展下道工序施工.
〔5〕漏斗和储料斗的选择
导顶部应设置漏斗其上设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导拆卸等操作需要外并应在灌注到最后阶段时不致影响导内砼柱的灌注高度。
本桥钻孔桩桩顶均低于钻孔中水面漏斗底口应比水面至少高出4m～6m。
漏斗用5mm～6mm厚的钢板制成类似于圆锥形或棱锥形。在距漏斗上口约15cm处的外面两侧对称的各焊吊环一个。圆锥形漏斗上口直径一般为800mm～1000mm高为900mm～1200mm。棱锥形漏斗一般为1000mm×1000mm×900mm。插入导的一段长度不圆锥或棱锥均为150mm。上述漏斗的容量约为0.5m3～0.7m3可以满足本桥φ1.0m与φ1.25m桩径的桩基初次埋置深度的需要。为了增加圆锥漏斗的刚度,沿漏斗上口周边外侧焊直径14mm～16mm的钢筋。棱锥形漏斗那么沿斗口周边外侧焊30mm×30mm角钢加强。在漏斗下孔口以下两节导间安设阀门。
储料斗的作用是储放灌注首批砼必需的储量和将远运来的可能离析了的砼倒入其中再拌匀后经溜槽送入漏斗。
1.3冲击钻孔施工
根据单桩交底中的地质柱状图交底选择成孔方案
1.3.1无溶洞桩基施工
要求采用整套冲击钻机设备防止使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,桩位应当错开施工不得连续施工相邻孔位的桩基。
开场钻进时进尺应适当控制在护筒刃脚处应短冲程钻进使刃脚处有巩固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时可提起钻锥向孔中到入粘土再放下钻锥冲击使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙稳住泥浆继续钻进。
在砂类土或软土层钻进时易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。
用钻机正常钻进时应注意以下事项：
a.冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬实卵石层或基岩漂石之类的土层中宜采用高冲程3～5m 在任何情况下冲程不宜超过6m。在通过粘土、松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中、低冲程1～2m。在通过高液限粘土时宜采用中冲程。在流砂和淤泥层应及时投入粘土和小片石应用小冲程冲进必要时反复冲砸。
b.如通过软硬不均或岩石面倾斜较大的岩层时需向孔内投入坚硬片石低锤快打造成一个平台后方可采取较高冲程。防止偏孔、卡钻事故的发生。
c.要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳3～5cm。应注意防止松绳过少形成“打空锤〞使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载遭受损坏。松绳过多将会减少冲程降低钻进速度严重时使钢丝绳纠缠发惹事故。
d.吊钻的钢丝绳必须选用软性、优质、无弯和无断丝者平安系数不应小于12。钢丝绳与钻头的联结必须结实。主绳与钻头的钢丝绳搭接时两根绳径应一样。捻扭方向必须一致。
e.钻进时,应经常检查钻头转向装置。
f.钻孔时,应经常检孔。更换新钻头前必须检查到孔底始可放入新钻头。
钻进过程中随时捞取钻渣判断地层并检验泥浆指标根据地层变化情况采用不同钻速、钻压适时调整泥浆性能并始终保持孔内液面高于孔外水位1.5～2.0m加强护壁保持孔壁稳定。
钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量使总重不超过卷扬机的起重才能。
钻机旁应常备一个钻头两个钻头轮换使用经常检查钻头的磨耗磨耗超过1.5cm时要及时用耐磨焊条补焊。为防止卡钻一次补焊不宜过多且补焊后在原孔使用时宜先用低冲程钻进一段时间方可用较高的冲程钻进。
1.3.2岩溶桩基施工
1.3.2.1岩溶地区溶洞类型判断
为了根据溶洞的发育规模而在钻孔时采取相应的应当对措施需对溶洞做判断和分类岩溶地区溶洞类型按照表1所示的进展判断和分类。本桥根据地质图来判断大多为小型溶洞与一般溶洞极个别为大型溶洞。其发育情况以及其他参数等见后附“林场大桥桩基一览表〞
表1
类别
溶洞特征
充填物情况
小型溶洞
单层洞高小于2m全充填漏水或半漏水小型溶槽、溶沟、小裂隙等
粉砂、硬塑或软塑状粘土
一般溶洞
洞高小于2m的半充填溶洞或2～5m的全充填溶洞二层以下串珠状溶洞
粉砂、硬塑或软塑状粘土
大型溶洞
二层以上串珠状有充填溶洞；5m以上全充填溶洞
粉砂、硬塑或软塑状粘土
1.3.2.2溶洞处理
1.3.2.2.1对小型溶洞桩基施工
本桥根据地质情况判断其中1#-7、2#-7、3#-3、3#-4、3#-9、4#-2、4#-3、4#-10、5#-8以及5#-11桩有小型溶洞采取正常成孔施工当钻穿溶洞漏浆时反复投入黄土和片石利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中还可掺入水泥、烧碱和锯末增大孔壁的自稳才能。
〔1〕工艺程序
施工准备→埋设护筒→挪动钻机、定位→护筒内投入土、片石、水→钻孔→抽碴→吸泥清碴。
〔2〕施工要点
① 开孔时用小冲程冲击钻孔要打得准、打得稳连续冲击少抽碴使开口圆顺。
② 参加小于15cm片石反复冲击2-4次挤护筒底部周围土层。
③ 亲注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化防止不正常情况发生。
④ 根据地质柱状图在接近溶洞时勤观察、勤检查凭手握冲击主绳的手感钻头冲击岩层的响声抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。
⑤ 接近岩溶时主绳松绳量应为1-2cm防止击穿岩壳时卡钻。
⑥ 钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆要及时投放粘土块、片石并补水保持孔内水位高度。
1.3.2.2.2对一般或大型溶洞桩基施工
根据钻探情况判断0#-4、0#-6、0#-7、0#-8桩基有一般溶洞存在在桩基施工前进展石粉加水泥压浆堆填处理,使溶洞封闭,钻孔过程中不漏浆。
〔1〕压浆工艺
详见“岩溶桩基压浆工艺流程图〞。
〔2〕施工要点
① 钻注浆孔
根据地质情况在每一根桩的中心位置钻注浆孔通过取芯探明溶洞的高度及填充物的详细情况。
钻孔施工如下：
钻机采用XU-600型地质钻机。开孔采用φ108mm岩芯开孔钻进分层采样直至钻入基岩面0.5m以下后下φ108mm套并嵌入基岩；套露出地表0.2～0.5m。用75水泥砂浆固结套并将孔口套四周捣
岩溶桩基压浆工艺流程图
施工准备
钻机就位
钻 进
清 孔
拆卸钻杆
安放压浆和浆液制作
压 浆
压浆效果检验
浆液配合比选定
钻机选型
续接钻杆
成 孔

实封闭防止浆液从套周围串出影响注浆效果。待固结套水泥初凝后继续钻进循环水采用清水。根据取出的岩芯确定岩溶发育特征。洗孔后按要求做注水试验拧上孔口盖。
② 压浆
压浆设备主要为JS350型搅拌机、KBY-30/120型注浆泵。在压浆前先进展注水试验确定长度吸水量。浆液选用石粉水泥浆,用32.5级水泥,石粉水泥浆配合比为水∶水泥:石粉=1∶1∶0.8。压浆时注浆压力不宜太大控制在0.5～1.0MPa范围,详细压力值由现场试验确定。
为防止浆液流失太远造成浪费采用间歇注浆方式使得先注入的浆液初步到达胶结后再注浆循环注浆屡次直至到达规定的注浆量、注浆压力控制值为止。
注完一个孔后,继续对其余孔进展注浆,后注浆的压力必须调高最后封孔。注浆顺序由现场自行掌握。注浆完后采用钻孔检查检查孔数为5根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
注浆完成等浆液凝固到一定强度后即进展钻孔桩的施工施工按常规钻孔桩施工。
③ 在经过处理后的岩溶处成孔时成孔根本上与普通石质地层成孔一样。成孔时应注意以下几点：
A．成孔必须待注浆凝固、强度到达要求才能进展岩溶注浆处理一般等待时间为10ｄ左右。
B．为防止意外,冲孔前应有备用措施。备好材料一旦泥浆及时向孔内投放粘土依靠冲挤在溶洞内形成粘土的围护构造墙保持孔内泥浆高度使冲钻顺利进展。
C．接近岩溶地段采取轻锤冲击、加大泥浆浓度的成孔以防卡钻和掉钻。
1.3.2.3岩溶钻孔桩施工考前须知：
1.3.2.3.1在成孔过程中钻进冲程及泥浆也应随地质情况变化而做相应的调整在通过亚砂土、亚粘土时采用1m～1.5m的小冲程并输入较低稠度的泥浆在通过细砂层时采用1m～2m的中、小冲程同时加大泥浆稠度抛填直径15～20cm的片石、粘土反复冲击使孔壁被挤实。钻至溶洞顶部1m左右时加大泥浆比重和稠度采用1m～1.5m的小冲程逐渐将溶洞顶部击穿同时准备好足够数量的水泵或泥浆泵。在孔周围准备足够的片石、粘土、水泥及粉煤灰等一旦孔内水头急剧下降以便及时向孔内补水、补浆同时回填粘土、片石、水泥及粉煤灰等以便保持孔内水头稳定。回填物必须高出溶洞顶1m以上然后放下钻头进展冲砸堵漏以小冲程反复冲砸将粘土、小片石挤入溶洞。大部分钻孔桩由于事先做好了预防措施使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理保证了钻孔桩顺利成孔。
1.3.2.3.2钻孔过程中应对孔位竖直度及钻机基座的程度钻机钢丝绳的竖直度及完好性的检查。
1.3.2.3.3检孔
钻进中须用检孔器检孔。检孔器用钢筋笼做成其外径小于设计孔径5cm长度等于为6m,两端各做成梭形其长度为1.0 m左右。每钻进4m~6m接近及通过易缩孔土层或更换钻锥前都必须检孔。当检孔器不能沉到原来的钻达深度或大绳的位置偏移护筒中心时那么要考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况如不严重时可调整钻机位置继续钻孔。
不得用钻锥修孔以防卡钻。
1.3.2.3.4终孔
钻孔至设计标高后对成孔进展检查〔孔径、孔形、孔深、孔底沉渣、桩孔竖直度、桩位〕核对地质情况。假设满足设计要求请监理工程师进展终孔检验并填写终孔检验记录对于地质情况与设计不符时应及时技术员、监理并要求设计提出书面处理以确保工程质量。
1.3.2.3.5初次清孔
①清孔
清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对度、泥浆中含钻渣量等指标符合要求钻孔到达要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进展检查各项指标符合要求后立即进展清孔。
②导水性试验
导使用前应由试验室进展水承压和接头抗拉试验严禁用压气试压。
1.3.2.3.6钢筋笼加工、吊装及导安装、二次清孔
①钢筋笼加工、吊装
钢筋笼加工与吊装另见“林场大桥桩基钢筋笼加工技术交底〞
②导配置及安装
导宜采用φ25-30无缝钢每节2～4m,配1～2节0.5～1.5m的短及1节4m的长。钢导内壁光滑、圆顺内径一致接口严。导直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进展试拼和水、承压和接头抗拉试验按自下而上顺序编和标示尺度。导组装后轴线偏向不超过钻孔深的0.5并不大于10cm试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导长度按孔深和工作平台高度。漏斗底距钻孔上口大于一节中间导长度。导接头法兰盘加锥形活套底节导下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头设防松装置。
导安装后其底部距孔底有 250 ～ 400mm 的空间。
③二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度及泥浆指标沉渣厚度及泥浆指标应满足设计要求不大于5cm；泥浆指标如下：
泥浆比重不大于1.1。
粘度：17～20s。
含砂率：不大于2。
胶体率：不小于95。
PH值：大于6.5。
如沉渣厚度及泥浆指标超出上述要求时那么利用导进展二次清孔。直到孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒泥浆比重≯1.1含砂率＜2粘度17～20s。严禁采用加深钻孔深度代替清孔作业。
1.4冲击钻孔桩的灌注
①首批封底混凝土的灌注
首先关闭阀门后向漏斗上料将罐车驶入适当位置后向储料斗注入混凝土当注入到储料斗中的砼满足首批灌注需要的混凝土数量后立即开启阀门使砼即迅速下落到孔底并同时加大油门往料斗中注入混凝土直到顺利封底并使导埋入深度到达1m以上。
②正常灌注阶段
完成首批封底混凝土后采用砼输送车直接浇筑砼以加快水下砼的浇筑速度。浇筑过程中经常量测
孔内混凝土面的上升高度并适时缓慢平稳提升逐级快速拆卸导导的埋置深度应控制在2～4m并在每次起升导前探测一次孔内混凝土面标高、确定提升高度。导提升时应保持轴线竖直和位置居中逐步提升。如导法兰卡挂钢筋骨架可转动导使其脱开钢筋骨架后再移到钻孔中心。撤除导动作要快时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意平安。已拆下的节要立即清洗干净堆放整齐。循环使用导4～8次后应重新进展水性试验。
混凝土浇筑开场后应快速连续进展不得中断。最后拔时注意提拔及反插保证桩芯混凝土实度。
混凝土浇筑标高比设计标高高出1m以上多余部分在承台施工前凿除确保桩头无松散层。在混凝土灌注将近完毕时应核对混凝土灌入数量以确定所测混凝土灌注高度是否正确。
混凝土灌注前温度控制在5～30度现场装备专门的检测人员检测频率每小时不小于3次骨料采用搭设雨棚水池进展加盖等措施。
1.5灌注砼测深
灌注水下砼时应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度以控制导埋深。如探测不准确将造成埋深过浅导提漏埋过深拔不出或断桩事故。因此在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作一定要由具有高度责任心的人来操作。
测深用重锤法重锤的形状是锥形底面直径不小于10cm重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内使之通过泥浆沉淀层而停留在砼外表〔或外表下10～20厘米〕根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻而测绳又不能太重否那么探测者手感会不明显在测深桩测锤快接近桩顶面时由于沉淀增加和泥浆变稠的原因就容易发生误测。探测时必需要仔细并以灌注砼的数量校对以防误测。
1.6钻孔及灌注过程中泥浆的处理
钻孔桩施工中产生大量废弃的泥浆为了保护当地的环境这些废弃的泥浆经泥浆别离器处理后运往指定的废弃泥浆的堆放场地并做妥善处理。
1.7钻孔时的考前须知
⑴冲击钻起吊应平稳防止冲撞护筒和孔壁。进出孔口时严禁孔口附近站人防止发生钻锥撞击人身事故。因故停钻时孔口应加盖保护严禁钻锥留在孔内以防埋钻。
⑵现场钻孔操作人员要仔细检测泥浆比重及粘度尤其是含砂率的检测不同地层必须按要求进展相应调整。
⑶各工序之间衔接严每道工序完毕后尽快进入下道工序尽量缩短间隔时间。
⑷当出现灾害性天气无法施工时需提起钻头调整泥浆比重孔内灌满泥浆。
⑸应常备两个钻头轮换使用经常检查钻头的磨耗磨耗超过1.5cm时要及时用耐磨焊条补焊。为防止卡钻一次补焊不宜过多且补焊后在原孔使用时宜先用低冲程钻一段时间方可用较高的冲程钻进。
〔6〕本交底中溶洞发育情况为林场大桥地质钻探结果现场施工过程当中可能会出现与设计不符的地质情况施工中在地质变化的位置应随时捞取渣样并标明岩性、岩样深度等用渣样盒保存好以便随时理解地质的变化情况并根据地层变化情况采用不同钻速、钻压；必须填写好钻孔记录表发现与设计不符的地质情况应及时上报技术组采取相应的应对措施。记录样表见后附表。
2、质量：
钻孔桩钻孔允许偏向和检验
序
项 目
允许偏向
检验
1
护筒
顶面位置
50mm
测量检查
倾斜度
1
2
孔位中心
50mm
3
倾斜度
1
4
沉渣厚度
支承桩：≤50mm
5
清孔后泥浆指标

泥浆比重：1.03~1.10；粘度：17~20Pa.s；含砂率：<2；胶体率：>98

3、平安技术措施：
〔1〕进入施工现场人员必须佩带平安帽等平安防护用品；
〔2〕设专人定检查钻机钢丝绳发现磨损、断股等现象及时更换；
〔3〕电力装置采用三箱五线制必须按照漏电保护器。
〔4〕冲击锥起吊要平稳防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时严禁孔口附近站人防止发生钻锥撞击人身事故；因故停钻时孔口要加盖保护严禁钻锥留在孔内以防埋钻。
4、文明施工及环境保护措施：
〔1〕严禁随地丢弃建筑垃圾必须倾倒至指定地点；
〔2〕各种建筑机械必须严格按照操作规程作业尽量减少噪音污染；
〔3〕杜绝废水、废气、废油等污染；
〔4〕钻孔桩施工中产生大量废弃的泥浆为保护当地环境废弃泥浆经泥浆别离器处理后运往指定的废弃泥浆堆放地并做妥善处理；
〔5〕理解民风民俗入乡随俗坚决杜绝制造矛盾；
〔6〕严禁造谣惹事野蛮施工等一切不良行为的发生；
〔7〕遇到阻工及时汇报上级有关部门解决坚决杜绝以暴制暴；
〔8〕创立和谐的施工环境努力营造尊重、产权、物权的和谐社会。
5、其它要求：
〔1〕本技术交底疑问之处及时与技术组联络；
〔2〕严格按照图纸、技术施工确保施工质量。如未按照技术交底施工那么必须进展返工处理同时工程部有权回绝进展收方结算；
附图：林场大桥桩基一览表
“钻孔记录表的填写〞样表