钻孔桩施工工艺及常见问题处理方法.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流钻孔桩施工工艺及常见问题处理方法.精品文档.西安铁路工程职工大学课程设计桥梁桩基础施工工艺(钻孔桩施工工艺)专业:08地下工程与隧道工程技术姓名:梁 力学号:0805005钻孔桩施工工艺1 钻孔桩基础钻孔灌注桩根据地质状况采用冲击钻机,泥浆护壁法成孔,混凝土由拌合站集中拌制,砼搅拌运输车运输,钢筋笼分节加工成型,吊车吊装焊接,导管法灌注水下砼。水中基础根据水深情况,浅水基础采用草袋围堰施工,深水基础采用钢板桩围堰施工,并搭设钢管桩作业平台进行钻孔灌注桩施工。施工工艺见图2-1“钻孔桩施工工艺图”。1.1 施工准备(1)施工前根据地形、水文、地
2、质条件及机具、设备、材料运输情况,规划施工场地,合理布置临时设施;(2)开钻前按照施工图纸要求在选定位置进行试桩,根据试桩资料验证设计采用地质参数,并根据试桩结果确定是否调整桩基设计。根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具;(3)对钻机各部位状态进行全面检查,确保其性能良好;(4)浅水基础利用草袋围堰构筑工作平台,一般水深基础采用钢板桩构筑水中工作平台。1.2 护筒就位护筒采用钢制护筒,由单节长度2m护筒组成,护筒间由平头螺栓连接。其内径大于钻头直径200mm400mm。护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m,护筒顶部高出施工水位1.5m2.0m左右(同时高出地面0.
3、5m),其高度满足孔内泥浆面的要求。陆地、浅水中桩基护筒埋设采用挖埋法,水中桩基护筒埋设采用打入法,利用平台上钢制导向架导向和振动沉桩锤打入,必要时辅以射入下沉。埋设应准确、稳定,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。护筒内存储泥浆使其高出地面或施工水位至少0.5m,保护桩孔顶部土层不致因钻头(钻杆)反复上下升降、机身振动而导致坍孔。埋设护筒施工放样埋设护筒钻 孔钻机就位开挖泥浆池拌制泥浆清孔移钻机安装钢筋笼下导管灌注砼钢筋笼存放、起吊砼拌制、运输沉渣厚度检查成孔质量检查否合格否合格制作钢筋笼砼配合比试验孔口处理、凿除桩头桩基质量检测、评定压试块试块制作、养护水中桩围堰筑岛图2-1 钻孔桩施工工艺
4、图1.3 泥浆制备用造浆机制浆,并储存于泥浆池中。钻孔施工时,根据地层情况及时调整泥浆性能指标,以保证成孔速度和质量,施工中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,经沉淀后循环利用。1.4 钻孔施工冲击钻孔开孔前在护筒内多放一些粘土,并加适量粒径不大于15cm的片石,用小冲程冲砸。钻进0.51m时,再回填粘土或注泥浆,继续以低冲程钻孔,如此反复二、三次,必要时,多重复几次。待钻至护筒下34m后,方可进行正常冲击。根据碴样判别土层地质,砂卵石土采用中等冲程,漂石和坚硬密实的卵石层,采用高冲程。冲击成孔采用粘土泥浆护壁,
5、根据地层地质变化调整泥浆比重,保证钻进过程中孔壁的稳定。整个钻进过程中,始终保持孔内水头高度。不同的地质采取不同的冲程,冲击过程中要勤抽碴,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况。抽碴破碎的部分钻碴和泥浆一起被挤进孔壁,大部分钻碴用掏碴筒清出孔外,冲击一定时间后,提出冲击钻头,换上掏碴筒,掏取钻碴。掏碴后及时向孔内添加泥浆,以维护水头高度。1.5 清孔终孔检查后,要立即清孔,不得停歇过久。采用抽碴法清孔。清孔时,及时向孔内注浆。灌注混凝土前用吸泥法进行二次清孔,利用简易吸泥机将高压空气经风管射入孔底,使沉淀物随强大的气流经吸泥管排出孔外。沉碴厚度满足设计要求。1.6 钢筋笼加工及安装钢筋制作时,用卡板成型
6、法控制钢筋笼直径和主筋间距,根据钢筋骨架设计长度的不同,采用整体或分节制作和安装。钢筋骨架用吊车起吊安装,在运输和起吊中,要保证钢筋笼不变形,起吊时采用两点吊法。在吊起后,如发现有弯曲要整直,当进入孔口后,将其扶正慢慢下降,严禁摆动碰撞孔壁,直至下到设计标高,同时要保证钢筋骨架中心位置符合设计要求。骨架顶端要支撑和加固,支撑系统要对准中线,防止浇注混凝土时钢筋骨架上浮、倾斜和移动。钢筋骨架四周外侧,事先按设计要求焊接定位钢筋,以保证钢筋保护层厚度满足图纸要求。1.7 混凝土浇注(1)砼采用200300mm钢导管灌注,采用吊车分节吊装,丝扣式快速接头连接;灌注前,对导管进行水密、承压和接头抗拉试
7、验。(2)安装储料斗及隔水栓,储料斗的容积要满足首批灌注下去的砼埋置导管深度的要求, 封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m,首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定,将砼搅拌运输车内的混凝土倒入入封底料斗内,由专人统一指挥,待全部准备好后将隔水栓拉起进行封底,同时砼搅拌运输车快速快速反转,加快出料速度。 (3)灌注开始后应紧凑连续的进行,不得中断,同时要防止混凝土从漏斗内溢出或从漏斗外掉入孔底,在灌注过程中技术人员经常检查孔内混凝土面的位置和混凝土质量,掌握拆除导管时间,严格控制导管埋深,防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。使导管埋入混凝土内的深度始终保持在26m,并
8、作好灌注记录。测深时采用专用测绳及测锤进行,每测一次用钢尺检查深度,以钢尺测量为准,探测至砼面时手感有石子碰撞测锤为准,否则为砂浆或沉渣。(5)灌注砼时,要保持孔内水头,防止出现坍孔。(6)桩身砼灌注顶面高出设计桩顶高程1.0m,以保证桩头质量。1.1.8 桩基检测施工过程中,对每个工序认真做好施工试验、记录,并在成桩以后配合监理工程师进行桩的检验。成桩后按设计要求对桩基进行成桩质量检测和评价,检测方法符合铁路工程桩基无损检测规程(TB10218-99)的规定。严格按照客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准(铁建设【2005】160号)标准办理。附录:钻孔桩施工过程质量问题、原因分析、预防措
9、施及处理措施1、如何防治钻孔灌注桩发生偏斜?1、质量问题及现象1)成孔后不垂直,偏差值大于规定的L/100。2)钢筋笼不能顺利入孔。2、原因分析1)钻机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在钻进过程中发生不均匀沉降。2)水上钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形。3)钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大。4)在旧建筑物附近钻孔过程中遇到障碍物,把钻头挤向一侧。5)土层软硬不均,致使钻头受力不均,或遇到孤石,探头石等。3、预防措施1)钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。水上钻
10、机平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。2)应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。3)在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。4)要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。5)使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。4、处理措施1)当遇到孤石等障碍物时,可采用冲击钻冲击成孔。2)当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔。2、在钻孔过程中发生缩孔怎么办?1、质量问题及现象当使用探孔器检查成孔时,探孔器
11、下放到某一部位时受阻,无法顺利检查到孔底。钻孔某一部位的直径小于设计要求,或从某一部位开始,孔径逐渐缩小。2、原因分析1)地质构造中含有软弱层,在钻孔通过该层中,软弱层在土压力的作用下,向孔内挤压形成缩孔。2)地质构造中塑性土层,遇水膨胀,形成缩孔。3)钻头磨损过快,未及时补焊,从而形成缩孔。3、预防措施1)根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔。2)经常检查钻头,当出现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头补焊后,再进行扩孔至设计桩径。4、处理措施当出现缩孔时,可用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止。3、在钻孔过程中发生坍孔如何处理?1、质量问题及现象在钻
12、孔过程中或成孔后井壁坍塌。2、原因分析1)由于泥浆稠度小,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,或周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部的粘土层厚度不足,护筒底部漏水等原因,造成泥浆水头高度不够,对孔壁压力减少。2)泥浆相对密度过小,致使水头对孔壁的压力较小。3)在松软砂层中钻孔时进尺过快,泥浆护壁形成较慢,并壁渗水。4)钻进时未连续作业,中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2m,降低了水头对孔壁的压力。5)操作不当,提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。6)钻孔附近有大型设备作业,或有临是时通行便道,车辆通行时产生振动。7)清孔后未及时浇注砼,放置时间过长。3、预防措施1)在
13、钻孔附近,不要设临时通过便道,禁止有大型设备作业。2)在陆地埋置护筒时,应在底部夯填50cm厚的粘土,在护筒周围也要夯填粘土,并注意夯实,护筒周围要均匀回填,保证护筒稳固和防止地面水的渗入。3)水中振动沉入护筒时,应根据地质资料,将护筒沉穿於泥及透不层,护筒之间的接头要密封好,防止漏水。4)应根据设计部门提供的地质勘探资料,根据地质情况的不同,选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。如在砂层中钻孔时,应加大泥浆稠度,选用较好的造浆材料,提高泥浆的粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。5)当汛期或潮汐地区水位变化较大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头压力相对稳定。6)钻孔时
14、要连续作业,无特殊情况中途不得停钻。7)提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁.8)若浇筑准备工作不充分,暂时不要进行清孔,清孔合格后要及时浇筑砼。9)供水时不得将水管直接冲射孔壁,孔口附近不得集聚地表水。4、在钻孔过程中钻头被卡住怎么办?1、质量问题及现象钻头在钻孔内,无法继续运转。2、原因分析1)孔内出现梅花孔、探头石或缩孔。2)下钻头时太猛,或钢丝绳松绳太长,使钻头倾倒卡在并壁上。3)坍孔时落下的石块或落下较大的工具将钻头卡住。4)出现缩孔后,补焊后的钻头尺寸加大,冲击太猛,冲锥被吸住。5)使用冲击钻在粘土地层中进行钻孔时,冲程量过大,或泥浆太稠,冲锥被吸住。3、预防措施1)
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