技术报告钻孔灌注桩的施工工艺及常见事故的处理方法.docx

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技术报告：钻孔灌注桩的施工工艺及常见事故的处理方法

年 级： *******
层 次： 大 专
专 业： 地下工程与隧道工程
姓 名： ***
指导老师： ***

********学院
技术报告成绩评定表

年级
08级
层次
大专
专业
地下工程与隧道工程
姓名
***
题目
钻孔灌注桩的施工工艺及常见事故的处理方法
指导教师评阅意见

成绩评定： 指导教师：

年 月 日

答辩小组意见

答辩小组负责人：

年 月 日

目 录

一、实习概况 1
二、钻孔灌注桩的施工流程及各工序的技术控制要点 3
（一）施工准备 3
（二）钻孔 3
（三） 清孔..................................................................................................4

（四） 钢筋笼制作与安装.........................................................................5

（五） 二次清孔........................................................................................5

（六） 砼灌注.............................................................................................6
三、常见的事故及处理方法 7
四、实习小结 8
参考文献 10

钻孔灌注桩的施工工艺及常见事故的处理方法

一、实习概况
在20**年3月到20**年5月期间，来到*******公司*****第三经理项目部实习。在此期间很感谢公司为我提供这样的实习环境，让我学到丰富的施工经验和社会知识，也深切感谢各位领导对我的关心和指导！
我被分到一工区工程部，我的工作岗位是一名技术员，我的主要工作是现场的施工管理和现场对钻孔灌注桩的施工过程中各道工序进行质量检查，包括后来的基坑开挖坑低标高的控制，承台,墩身的施工管理，以及现在桥面系附属设施的施工等。在钻孔桩的每道工序进行自检合格的情况下给监理报检，并对监理发现的问题积极的落实整改到位，在此，先介绍下本工区段工程的大致概况。

伐鱼河特大桥中心桩号为DK617+271.48,起止里程桩号DK614+354.72～DK620+180.46，全桥长5825.74m。该桥位于宝鸡市岐山县伐鱼河境和磻溪镇境内，线路涉及村庄有柏坡村、伐渔村、寨子村、王家堡村、双基堡村、党家堡村、新庄村、凤鸣村等。该桥穿越区为渭河断陷盆地冲积平原区,广泛分布有第四系全新统冲积而成的砂夹石、粉砂、细砂、卵石土、黄土及中砂层。本桥交通便利，材料和设备可利用G310国道、县乡道路和便道直达桥位各墩台处。孔跨布置： 1-24m+15-32m+2-24m+19-32m+1-24m+27-32m+2-24m+1-32m+1-24m+52-32m+3-24m+40-32m+1-24m+12-32m+（32+48+32）m连续梁+1-32m预应力混凝土双线箱梁。桥墩采用圆端形实体墩和圆端形空心墩，墩高3～24m，其中空心墩2个。基础采用明挖承台和钻孔灌注桩基础，桩径为1.25m和1.0m两种，全桥共计1464根桩。
桩基成孔的施工方法主要有冲抓钻进、冲击钻进和旋挖钻进三种。而在我们标段的工地现场根据地质情况的不同，主要采用了旋挖钻进的方法。既有架立钻机的正循环钻进施工，也有以汽车电机带动的反循环钻机施工。正循环钻进的施工方法即用钻头旋转土体钻进，泥浆泵将泥浆压进钻杆顶部泥浆龙头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆携带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。而反循环钻则是泥浆通过挖好的泥浆槽流入到钻孔内，然后通过真空泵或其他方法将钻渣从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池。

施工中应注意的事项及质量保证措施:
1）由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。
2)开孔孔位必须准确，开钻时慢速钻进，待钻头进入护筒底口1m后，方可以正常速度钻进。在钻进过程中，为防止跨孔、缩孔等事故的发生，应放慢转速和钻进速度，增大泥浆粘度，增加护壁厚度，待钻头完全穿过淤泥层后再以正常的钻进速度继续钻进施工。
3) 泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行入浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。
4) 钻机施工中检查钻头的磨损和连接部位，发现侧齿磨坏，钻斗封闭不严时必须及时整修。
5) 根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。
6)在钻孔排渣、提钻头或因故停钻时，应保证孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。
7)钻孔时应认真填写好钻进记录，并对各地层地质情况做详细记录，同时与设计所提供的钻孔地质资料进行对照，如有差异，应及时通知监理及设计部门。当钻至桩底设计标高后，对照持力层地质情况，符合设计要求后向监理报验。如地质情况不符，应立即上报监理及设计院。
二、钻孔灌注桩的施工工序及各项施工工艺
（一）施工准备
施工前要采用推土机平整场地，压路机碾压密实，保证钻机平台平整、稳定，确保钻机在钻进中保持稳固，以及施工安全和成孔质量。在工程刚开工的时候，我的任务就是指导施工队对施工场地进行平整，进行施工便道的填筑和碾压，并在每一个承台的施工部位填筑桩基施工作业平台，在两个墩之间挖泥浆池，作为钻孔中存放泥浆及灌注混凝土时溢出泥浆用。在施工前还要架设好电力线路，以便施工用电的需要。
（二）钻孔灌注桩的施工流程及各工序的技术控制要点
(一)施工准备
每次要进行哪个桩位的施工，我都会提前告诉测量班的同事，测量班则根据全线布设的控制点的坐标及桩位平面布置关系，计算出每个墩台中各桩位的坐标，用全站仪准确放出各桩位的中心，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置十字护桩，以便随时校核桩位中心。在他们放样完成后，我就要报现场监理工程师进行复核并确认。
测量放样的钻孔桩的桩位用十字桩做好护桩后，沿桩基中心桩用人工开挖直径1.5m的基坑埋置高度为2.0m的钢护筒，护筒顶应比施工水位或地下水位高出2m，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m，在护筒埋设好后，我要检查护筒中心与桩中心是否一致，其中心偏差不得大于5cm，倾斜度偏差不得大于1%；护筒外侧必须回填粘土夯实，保持护筒稳定，保护孔口地面。当护筒埋设好后，我们要通知测量班去测护筒标高。
开挖泥浆池，选用膨润土，CMC,PHP,纯碱等配制优质泥浆，泥浆在钻孔过程中主要起到护壁和悬浮钻渣的目的。因此制备良好的泥浆对钻孔起重要的作用。在我们标段主要是由试验室根据不同的钻孔方法，调配出符合要求的泥浆，用以工地的施工。钻机就位时采用汽车吊配合安装，在设计孔位上的钻机安置好后，要保证底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生水平位移或沉陷，为保证钻进中不产生位移或沉陷，必要时要在钻机顶端用缆风绳将钻机对称拉紧，以保证施工安全。
(二)钻孔
钻机就位好后要精确对中，顶部的支架轮、转盘中心和桩孔中心在同一铅垂线上，用垂球检查，偏差不得大于5cm。这时我就要对开钻先进行自检，主要检查钻机的对中和钻盘是否水平。通过钢卷尺在转盘上量其各个方向的直径来检钻机的对中，同时还要看钻机的下部十字护桩线的交点是否在钻盘的中心，通过水平尺在钻盘的四个方向看水平尺的气泡是否居中来检水平，这两项合格后我们要报给旁站监理工程师确认后方可开钻。
开钻前在护筒内存进适量的泥浆，开钻时低档慢速钻进，钻至护筒1m后再以正常速度钻进。钻进速度与泥浆排量相适应。在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时，宜采用低速、轻压钻进，同时应提高孔内水头和加大泥浆比重。使护筒脚处有牢固的泥皮护壁，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。钻进速度与泥浆排量相适应，并控制进尺，给泥浆护壁留有一定的时间，以免陷没钻头或抽吸钻渣的速度跟不上。使用循环钻机钻孔，应将钻头提离孔底约20cm，在护筒内旋钻造成浆，开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后以低档慢速开始钻进。钻进过程中，应保持护筒内应有的水头，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量。
在钻孔的时候我主要是填写一份钻孔桩钻孔记录表，在现场主要是记录开钻到下钻再到钻至各个孔低标高的时间、钻进中增加了几节钻杆，包括钻进中的泥浆比重以及下钻过程中的地质情况等。自己通过在现场对钻孔过程的观察与记录，对成孔的工艺理论也理解的更加的清晰了。
(三)清孔
在钻至到设计孔深的时候，我会用测绳进行检查，测绳上有相应的刻度，将测绳放入孔底即可检测是否真的达到设计孔深的要求。达到设计孔深后就可以让施工队提钻即将钻头和钻杆提起。并通过下放探孔器对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查。
这里的清孔是指第一次清孔，工地主要采用的是换浆清孔的方法。以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出。第一次清孔主要是将孔内悬浮的钻渣清出。
(四)下放钢筋笼及导管
一清一段时间后就可进行钢筋笼的下放，钢筋笼下放前，我也要先进行自检。这时主要检查主筋的根数是否足够，通过看图纸我知道了钢筋笼的主筋是有20根φ16的螺纹钢组成的，其次还要看外圈箍筋的间距是否满足要求，在主筋焊接的地方还要检查焊接长度是否达到要求，图纸上要求钢筋笼的主筋采用φ16的螺纹钢单面焊接而成，则焊缝长度要求达到16cm。同时还要要求工人将焊渣敲掉。自检合格后报旁站监理工程师确认同意才可下放。钢筋笼一般采用吊机下放入空内。钢筋笼下完后即可下放导管，导管是灌注水下混凝土的重要工具，灌注前根据孔深、操作平台高度等因素选配导管，在现场我主要是记录下放导管的配制。因为导管的配制直接关系到灌注混凝土的施工 。在工地我要先根据钻孔深度计算出所需导管的长度，导管每节要进行编号，每节长2m同时配备一0.5m,1.0m的顶管和底管,必须要严密防止漏水。导管要进行水密性试验，试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。拼装时中间节要选用长度不小于2.0m的导管，导管接口应连接牢固，封闭严密，同时还要检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降试验。安装后要复核导管底口至孔底的距离，保证其在30-50cm范围内。
(五)二次清孔
我认为第二次清孔是钻孔桩很重要的一道工序。也是我自检的一道重要工作。所谓二清是指在混凝土浇注前的第二次清孔，如果二清还不彻底很可能在灌注过程中造成一些工程事故的发生。二清的主要目的是使孔低的沉渣悬浮，保证孔低沉渣厚度符合规范要求。二清时我进行自检主要是检查孔深和泥浆的一些指标。孔深依然是采用测绳放入空内进行检测，将测绳下放入孔底后，上下提动测绳通过手感和测绳上的刻度就可判断孔底沉渣的厚度。在现场我们要求孔底的沉渣厚度要控制在15～20cm。泥浆主要是检测其比重。将从桩内排出的泥浆装入泥浆比重称一端的盒里，通过游码调平比重计称杆上的气泡就可直接读出读数。有经验的技术员还教会我如何检测泥浆的含砂情况，即从孔内排出的泥浆用手摸无2-3mm的颗粒，说明泥浆的含砂率符合要求，泥浆的比重我们要求控制在1.1以下，含砂率含砂率小于2%，黏度17～20s，符合上述要求了即可终止清孔。
(六)灌注水下混凝土
二清的各项指标合格后，我要报监理验收，然后填写浇注申请表，通知搅拌站发混凝土。在浇注的过程中我主要是控制导管的埋深并填写水下混凝土的浇注记录表。浇注水下混凝土首灌特别重要，要先大致计算出首灌的混凝土方量，首灌必须要保证填充导管底部的间隙和初次埋管深度不小于1m.。混凝土封底灌注我们采用的是快速拔塞的施工方法，即在料斗的底部、导管的顶口用盖板等封住导管口，当大料斗内灌满混凝土后立即吊出盖板，使混凝土沿导管迅速下落，同时保持混凝土不间断地通过大料斗和导管灌注至水下，从而完成首批混凝土的灌注
。混凝土的坍落度应控制在18cm-22cm之间。在混凝土灌注的过程中我会经常用测绳量混凝土面标高控制好每次拆管的埋深
。导管的埋深控制在1-3m之间。在灌注的过程中，我会注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量计算导管埋设深度和水下混凝土灌注标高，控制好拔管的时机，正确指挥导管的提升和拆除，并做好记录。拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。水下混凝土的灌注工作应紧凑连续进行，不得中途停顿。为确保桩顶质量，在桩顶设计高程上超灌0.8m-1m，目的是将孔内泥浆全部排出，待混凝土凝固后及时凿除。
三、常见的事故及处理方法
常见的钻孔（包括清孔时）事故有坍孔，空位偏斜，扩孔和缩孔，掉钻落物等。对坍孔处理方法分述如下：
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。
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，护筒底口处、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）、提出钻头时，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，使孔内水位低于地下水位。
8）、清孔操作不当，供浆管嘴直接冲刷孔壁、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。
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，保证孔内必要的水头高度。供浆管最好不要直接插入钻孔中，以免冲刷孔壁。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，严防触及孔壁另外一种施工中遇到的问题就是在灌注混凝土的过程中钢筋笼上浮。造成钢筋笼上浮的原因也有很多。比如二清不彻底，泥浆比重过大，混凝土灌注速度过快致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重力所致。也可能是在提升导管的过程中造成对钢筋笼的钩挂等原因。可以从以下几个方面处理及预防：1、如果是混凝土的原因造成钢筋笼上浮可以试着放慢混凝土的灌注速度，改善混凝土的流动性能控制好其坍落度。2、如果是导管的原因则在导管的安放时确保导管居中，避免导管贴住钢筋笼，导管在提升时也要保持平稳居中，速度放慢。3、在二次清孔的时候，一定要保证各项指标达到规范要求。

四、实习小结
参考文献