桥梁钻孔灌注桩的施工与监理_精品文档Word下载.doc
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南接线长7.082km,北接线长8.922km(其中二级路为5.329km)。
2钻孔灌注桩钻孔施工工艺
第一步:
测量组放样确定桩位中心:
现代的放样,伴随着全站仪的普及,通过后视两水准点中的一点A,将仪器调零角度,拔至要求角度θ,从全站仪读出已定的距离S的方法来确定桩径的中心,通过水准点B处置仪器来复核桩心O位置,如图1所示:
确定O后,在开挖护筒前基坑前,要注意保护桩MM’、NN’
一是在埋设护筒过程中破坏O点来恢复;
二是检测钻机就位情况;
三是检测护筒是否移位。
第二步:
开挖基坑,埋设护筒:
将MM’,NN’分别用细线相连,恢复开挖基坑时破坏的桩心O,应保证护筒的中心O’与O点在垂直方向上,应用铅垂线检测,若两O’、O在同一直线上则满足要求,基坑要有一定的坡度,应挖成上宽下窄的漏斗形,在护筒埋设好之后,护筒周围土应夯实,确保护筒位置的固定,以防移位。
第三步:
钻机就位。
钻机就位,是指钻机钻头中心或锤头中心与护筒中心O”(即桩中心),在同一铅垂线上,即O、O’、O”三心共线,这是将来成孔的保证;
就位好的钻机,要充分固定,防止移位造成孔位的偏移;
只有满足上述二条,才能保证成孔满足规范要求,孔的倾斜率<
1%,孔位偏移≤5cm。
第四步:
钻机钻进
钻孔开钻前,首先要调好泥浆。
泥浆由水、粘土(或膨润土)和掺加剂组成,调制时,应先将粘土或膨润土加水浸透,然后用搅拌机或人工拌制,同时要注意环保问题。
为了回收泥浆和减少环境污染,均应设置泥浆循环净化系统。
残浆要有既定的存放地方,禁止任其自然四处流畅,水中钻机的残浆不能直接排入江中,要配有泥浆船运输到规定的地方存放。
钻进过程中,随着地质改变,地层、土壤软硬,颗粒粗细,选用合适的钻头,从而提高钻进速度。
同时,在地质松软、松散的地层中,控制钻进速度,确保泥浆形成稳定护壁,保证孔和安全。
整个过程应保证孔内具有的水位和要求的泥浆相对密度及粘度,按设计要求钻进。
同时注意地质情况的变化,地质情况由勘探所得,在土层变化处均应捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对,随时控制泥浆指标防止塌孔,泥浆指标见下表。
土质
钻头
转速
泥浆
备注
粘性土
尖底鱼尾式,圆笼式
中等
大泵量、稀
砂土
平底圆笼式
轻压中等、低档快速
较硬碎石土
冲击
低档慢速
优质泥浆
必要时分两级钻机
钻孔方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度(Pa.s)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率
(ml/30min)
泥皮厚
静切力(pa)
酸碱度(Ph)
正循环
一般地层
1.05~1.2
16~22
8~4
≥96
≤25
≤2
1.0~2.5
8~10
易坍地形
1.20~1.45
19~28
≤15
3~5
反循环
1.02~1.06
16~20
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
1.06~1.10
18~28
卵石土
1.10~1.15
20~35
推钻冲抓
1.10~1.20
18~24
8~11
1.20~1.40
22~30
注:
1.地下水位高或具流速大时,指标取高限,反之取低限;
2.地质状态较好,孔径或孔深较少的取低限,反之取高限;
3.在不宜坍塌的粘质土层中,使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时,可用清水提高水头(≥2m)维护孔壁;
4.若当地缺乏优质粘质土,远运膨润土亦很困难,调制不出合格泥浆时,可掺用添加剂改善泥浆性能,各种添加剂掺量可按附录C-1选取;
5.泥浆的各种性能指标测定方法见附录C-2。
6.在不易坍塌的粘性土层中,使用推钻、冲抓,反循环、回循环方法钻进时,可采用清水提高龙头(≥2m)维护孔壁。
7.对遇水膨胀或易坍塌的地层,如泥页岩等,其损失水平应<
3-5ml/min。
8.相对密度是泥浆密度与4℃纯水密度之比,过去称为比重。
由于不可预测的,人为的诸多因素存在,将不可避免产生一些故障,对这些故障要分析原因,采取相应挽救措施。
同时,作为一名现场监理人员,应时常检查事故隐患及时的提出相应的防范措施,防患于未然。
3常见到钻孔(包括清孔)事故及处理方法分述如下:
3.1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,孔内冒细密的水泡,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
3.1.1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。
3.1.2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,或钻机通过砂砾等强透水层,孔内水流失等造成孔内水头高度不够。
3.1.3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,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
3.1.4在松软砂层中钻进进尺太快。
3.1.5提出钻锥钻进,四转速太快,空转时间长。
3.1.6冲击(抓)锥或掏渣筒倾倒,撞击孔壁,或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大,造成过大振动。
3.1.7水头过高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
3.1.8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(或水),使孔内水位低于地下水位。
3.1.9清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁,清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。
3.1.10吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
塌孔的预防和处理
3.1.11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,冲击钻孔时投入粘土,掺片,卵石,低冲程锤击,使粘土膏片,卵石挤入孔壁起护壁作用。
3.1.12汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增高水头,或用虹吸管,连通管等措施保证水头相对稳定。
3.1.13发生孔口崩塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
3.1.14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。
3.1.15严格控制冲程高度和炸药用量。
3.1.16清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度,供浆(水)管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,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。
3.1.17吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
3.2钻孔偏斜
各种钻孔方法均可能发生钻孔倾斜事故。
偏斜原因
3.2.1钻孔中遇有较大的孤石或探头石。
3.2.2在有倾斜的软硬地层交界处,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。
3.2.3扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
3.2.4钻机底座安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
3.2.5钻杆弯曲,接头不正。
预防和处理
3.2.6安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘,固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
3.2.7由于钻机较长,转动时上部摆动过大,必须在钻架上增设导向架,控制钻杆上的提引龙头,使其沿导向架对中钻进。
3.2.8钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
3.2.9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。
冲击钻进时,应回填砂砾石和黄土待沉积密实后再继续钻进,偏斜严重的可在开始倾斜处设置少量炸药(小于1kg)爆破,然后用砂类土和砂砾石回填到该处位置以上1m左右,重新冲钻。
3.3掉钻落物
各种钻孔方法均可能发生。
掉钻落物的原因。
3.3.1卡钻时强提强扭,操作不当,实钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
3.3.2钻头杆接头不良或滑丝。
3.3.3电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。
3.3.4冲击钻头合金套灌注桩质量差致使钢丝绳拔出。
3.3.5转向环、转向套等焊接处断开。
3.3.6钢丝绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松弛。
3.3.7钢丝绳过度陈旧,断丝太多,未及时更换。
3.3.8操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
预防措施
3.3.9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。
3.3.10经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和连结装备。
3.3.11为便于打捞落锥,可在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环,打捞杆,或在锥身上捆几圈钢丝绳等。
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先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
打捞工具有以下几种:
3.3.12打捞叉
3.3.13螺旋取物器和卡板取杆器
3.3.14打捞钩
3.3.15打捞活套
3.3.16偏沟或钻锥平钩
3.3.17打捞钳
对严重的坍孔埋锥,可采用比钻径直径大的空心冲击锥或冲抓锥将坍在原锥上面的土、石清除掉,接触原锥后,再换用比原锥直径稍大的栅或圆柱形的空心锥,冲钻至原锥底部,使原锥与周围孔壁分离后,提出空心锥,再将前述的打捞钩入孔钩捞,用卷扬机会同链滑车同时提位。
3.4糊钻和埋钻
糊钻和埋钻常出现于正、反循环(含潜水钻机)回钻进和冲击锤钻进。
正、反循环回转钻进中,糊钻的表征是细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺,出现别泵现象;
在粘土层中冲击成孔时,由于冲击太大、泥浆粘度太高,钻渣量大、钻杆内径小、出浆孔堵塞以致钻头被糊住或被埋位。
预防和处理办法:
对正反循环回
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