钻孔桩施工工艺标准.docx
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1、钻孔桩施工工艺标准1 .钻机选型磔何崛唬、深望孔囹杯I钢分为 冲S铜施L、礴揪成JL、旃糊哂L、挖孑施(此工艺不 详叙)。(1) 冲击钻冲击正循环钻孔成孔是通过冲击式装置或卷扬机悬吊冲击钻头上下反复冲击,将硬质土或岩层破碎成 孔,局部碎渣和泥浆挤入孔壁中,大局部钻渣由泥浆循环带出孔外,或用掏渣筒掏出孔外,这样循环往 复,直至钻至设计深度。冲击反循环成孔原理与正循环基本相同,只是钻头中心留有空洞,在上下往返冲击时,其钻头尖刀将 孔底冲碎,已冲碎的钻渣可以从钻头中心空洞用吸泥管排出孔外。(2) 回旋钻正循环回旋钻孔成孔通过泥浆从钻杆底部射出,底部的钻头在回旋时将土层搅成钻渣,钻渣被泥浆悬 浮,随着
2、泥浆上升而流到孔外,泥浆经过净化后,再循环使用。反循环回旋钻孔成孔通过泥浆由钻杆外流(注)入井孔,用泵吸(泵举)或气举将泥浆钻渣混 合物从钻杆中吸出,泥浆经净化后再循环使用。假设是护筒嵌入岩层中可采用清水钻孔。(3) 旋挖钻旋挖钻机成孔是一种多功能、自动化程度高、适应性强、效率高、成孔质质量有保证的成孔施工工艺。其 施工是利用钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土(其中泥 浆作用主要为护壁,利于环保)。2 .适用范围桩型与成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层、地下水位、施 工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等
3、,按平安适用、经济合理的原那么选择。表21桩基成孔选型列表注:表中符号。表示比拟合适;表示有可能采用;X表示不宜采用。类桩径(mm)最大桩长 (in)穿越层桩端进入7层一般 黏性其填 泥 和淤 沙颜 粉土砂土碎石 钞 性冻胀土非自 重湿 陷性 黄 土自重 湿陷 雌 土中间 有硬 短中间有 砂助中恒 力必 行火 层硬黏修 实土 密砂碎石十软质岩 i和风 化*力泥浆 犷中冲击成孔灌 mt600-120050OOXXOOOOOOO钻成 孔 瞿注桩600-120080OOOOOOOOOO正彳廨不钻成 孔 灌注桩600-120080OOOOOOOOOO腱成 孑u密主桩600-120060OOOOOOOO
4、O预防和处理方法:清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适 量砂石解决泥包糊钻,还应减小冲程适当控制进尺,假设已严重糊钻,应停钻,清除钻硝。旋挖钻钻孔施工(1) 旋挖钻机钻头的选择应根据土层情况和钻孔方式进行选用。黏性土粉土填土、 中等密实以上的砂土地层可选用回转钻头。碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层可选用嵌 岩钻头。(2) 旋挖钻机钻孔根据不同地质条件可采用干式成孔和湿式成孔。对黏结性好的土 层,可采用干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。对于松散易坍塌地层,或有地下水分布、孔 壁不稳定地层应采用静态泥浆护壁进行钻进。旋挖钻机开孔施工应轻压慢进,钻头转速不宜大 于10r/m
5、in,待主动钻杆全部进入孔后,方可逐步加速进行正常钻进。(3) 旋挖钻机钻进中应符合以下规定:1) 在硬塑层中钻进时应采用快转速钻进,以提高钻进效率。2) 在砂层等松散易坍塌地层中钻进时应采用慢转速慢钻进,并应适当增加泥浆比重和 黏度。3) 在易缩径的地层中钻进时应适当增加扫孔次数,防止缩径。4) 由硬地层钻至软地层时,可适当加快钻进速度。5) 由软地层钻至硬地层时,应减速慢进。6) 旋挖钻机钻孔过程中应严格控制钻头升降速度,减小钻斗升降对孔壁的扰动,避 兔造成塌孔事故。地质核对地质情况记录按相应的地质的相关的表记录;旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录 表,主要填写内容为:工作工程,钻进深度,
6、钻进速度及孔底标高,钻进过程中出现的问 题;钻孔记录表由专人负责填写,交接班时应有交接记录;根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变 化和土层取样认真做好地质情况记录,绘WI桩IW剖面图,每处孔桩必须备有土层地质样品 盒,在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间;钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请 监理现场确认,由设计单位确定是否进行变更设计;钻孔时要及时清运孔口出渣,防止阻碍钻孔 施工、污染环境;钻孑梃到预定钻孔深度后,提起钻杆,测量孔深及沉渣厚度(沉渣厚度等于 钻深与灌注前孔深的差值)。6.6-3地质渣样核对图6.622钻孔事故的预防及处理10(1) 坍孔坍孔的表观特征是孔内水位突然下降,孔口冒细
7、密的气泡,出渣量显著增加而不见进 尺,钻机负荷显著增加等。1)坍孔的原因: 泥浆的相对密度不够及其他性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。由于出渣后未及时补充泥浆或水,或孔内出现承压水、或钻孔通过沙砾等强透水 层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近河床松软、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。 在松软沙层中钻进尺太快。提出或下放钻锥速度快形成负压,引起塌孔。水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。清孔后泥浆相对密度、黏度等指标降低,用空气吸泥机清孔吸浆后未及时补浆,使 孔内水位低于地下水位。 清孔操作不当,供水管嘴直接冲
8、刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。2)坍孔的预防和处理:在松散粉沙土或流沙中钻进时,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。汛期水位变化过大时,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。 提出或下放钻锥速度要慢,防止形成负压清孔时应指定专人补浆,保证孔内必要的水头高度。应扶正吸泥机,防止触动孔 壁。发生孔口坍塌时,可立即撤除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。 如发生孔内坍塌,判明坍塌为止,回填沙和粘制土混合物到坍孔处以上lm-2m,如坍孔严重时应该全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。(2) 钻孔偏斜钻孔偏
9、斜原因: 钻孔中遇有较大的孤石或探头石。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沙卵石层中钻进,钻头受力不均。11钻机底座未安装水平或产生不均匀沉陷、位移。2)预防和处理:安装钻机时要使转盘、底座水平,其中滑轮缘、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。在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻劲,或回填片、卵石 冲平后再钻进。(3) 掉钻落物1)掉钻落物原因: 卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。钻杆接头不良或滑丝。 电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。 操作不慎,落入扳手、撬棍等物。2)预防措施开钻前应清除孔
10、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。 经常检查钻具、钻杆和连接装置。(4) 缩孔缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难 的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻头焊补不及时,严重磨耗的钻头往往钻出较设计桩径稍小的 孔;另一种是由于地层中锚朔上遇拘缴同好储敏K布帏括昉法t匀可能姓缩血前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并复钻扫孔以扩大孔径,直至使 发生缩孔部位到达设计孔径要求为止。(5) 钻杆折断1)钻杆折断原因: 钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。 钻杆使用过久
11、,连接处有损伤或接头磨损过甚。 地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。 孔中出现异物,徒然增加阻力而没有及时停钻。2)预防和处理不是用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺 套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。 钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。12钻进过程中要经常检查钻具各局部的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者, 及时更换。 在钻进中遇有异物,必须处理后再钻进。(6) 钻杆漏浆1)钻孔漏浆原因: 在透水性强的沙砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁 外漏失。 胡同埋置太浅,回填土夯实不够,至使刃脚漏
12、浆。护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。2)处理方法属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重, 可有潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。 卡钻卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故,因此在施工过程中一 定要采取积极主动的措施加以预防,一旦出现事故,要采取有效措施及时处理。1) 发生的原因及预防措施: 较疏松的砂卵层或流砂层,孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前, 应提前制定对策,如调整泥浆性能、埋设长护筒等。 粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以,在
13、这类地层钻进要控制一次进 尺量,一次钻进深度最好不超过40cm。 钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径,钻筒外壁与孔壁间无间隙,如钻进 过深,那么易造成卡钻。所以,钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上,边齿、侧齿应加长,以 占钻斗筒长的2/3为宜,同时在使用过程中,钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。(D因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长,导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径 而造成卡埋钻。因此平时要注意钻机本身的及时保养和维修,同时要调整好泥浆性能,使孔底 在一定时间内无沉渣。2) 处理卡埋钻的方法主要有: 直接起吊法,即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。钻头周围疏通法,即用反循环的方法,
14、清理钻筒四周沉渣,然后再起吊。高压喷射法,即在原钻孔两侧对称打2个WLQJ也中心距钻头边缘0. 5m左右)然后下入 喷管对准被卡的钻头高压喷射,直至两孔喷穿,使原孔内沉渣落入小孔内,即可回转提升被卡钻 头。 护壁开挖法,即卡钻位置不深时,用护筒、水泥等物品护壁,人工直接开挖清理沉13渣。(8) 主卷扬钢绳拉断钻进过程中如操作不当,易造成主卷扬钢绳拉断。因此,钻进过程中,要注意提钻时卷扬 机卷绳和出绳不可过猛或过松、不要互相压咬,提钻时要先释放地层对钻头的包裹力或先用液压 系统起拔钻具。如果钢绳出现拉毛现象应及时更换,以免钢绳拉断而造成钻具脱落事故。(9) 动力头内套磨损、漏油发生这一现象的原因
15、除了钻机设计上存在欠缺外,主要是超钻机设计能力钻进所致,所 以要注意旋挖钻机的设计施工能力,不要超负荷运行。回旋钻钻进成孔(1) 钻孔前应对钻孔的各项准备工作进行详细检查,包括主要机具设备的检查和维 护,钻孔时应按设计资料及实际地质情况绘制地质剖面图,并与钻探资料比拟。钻机安装检 查合格,泥浆制备到达要求后,方可开钻。(2) 开钻初期,应以手动给进方式慢慢下放钻头,低转速低转压,慢进尺钻进,以 保证孔的垂直度,待钻至护筒以下1m后,再逐渐增加钻压、转速和进尺,进入正常钻进阶 段,并根据地质强度和钻进、排渣情况,逐步调整转速和钻压值,使钻机进入“液控”恒压 自动给进工作状态。(3) 在岩层中钻进
16、时,钻压应由小逐渐加压,并经常捞取钻渣,观察钻渣颗粒情况, 当钻渣颗粒大小均匀,且最大颗粒粒径接近35cm时(楔齿钻头),不宜再继续加压; 钻进参数选择的一般原那么:在岩层与岩层交界面处宜采用较小钻压较低速钻进;岩面倾斜、 岩石破碎或岩层构造一边软一边硬宜采用较小钻压,较低转速钻进;岩面平整,岩石完整时 宜采用大钻压,高转速钻进,岩层构造可参照地堪资料和邻孔钻孔情况叛断。(4) 正常钻进过程中,必须遵照减压钻进的原那么进行,要求在孑展钻压值不超过钻具(钻头、钻杆及配重块重量之和)扣除浮力后的80%o(5) 钻进成孔过程中,护筒内水位要保持高于河水位以上,护筒内补水要及时,使 孔内泥浆面始终超过
17、外侧水面12.5川以上;也可采用循环水的方法省去补水设备,排 渣中断时,应立即将钻头提起,待有钻渣排出时再慢慢下放钻头。(6) 反循环钻杆接长时,应先停止转盘转动,并使反循环系统延续工作至孔底,钻 渣基本排净,再接长钻杆,然后将钻头下放至孔底以上2030cm处,送风并启动反循 环系统,待流动正常后,再慢慢下放钻头,调整钻压及转速继续钻进。即开钻时,应先送风,后 给进,停钻时,应先提钻头,后停风。钻杆连接螺杆应拧紧上牢,认真检查密封圈,以防钻杆接头 部位漏水漏气,使反循环无法正常工作。(7) 正常钻进时,应参考地质资料掌握土层变化情况,及时捞取钻渣取样,判断土 层,及时详细梯蚂钻孔虹记录表;知睡
18、核对判定的土层及时调整钻进参数。值班人员要伽 测量钻具、钻杆长度并做好标记,以此来测定钻孔深度。当经过测量换算,确认进尺已达设计标高 时,应立即停止钻进,并将钻头提起钻约30cm,转速由高变低空转520min,将孔底钻渣14排净。(8) 钻杆撤除前应反复复核孔深,经确认已达设计标高时方能撤除钻杆,清孔后用 校核后的测绳测出孔深,测绳应用长钢尺对浸湿的测量绳进行校核,应经常校核,用按规范要 求制作的测锤测量孔底沉渣厚度。(9) 每次钻机移位再对中时,要求对准第一次钻进时的钻孔中心,偏差不大于5mm。(10) 钻孔作业分班连续进行,如确因故须停止钻进时,将钻头提升放至护筒内或平安位置、以免发生埋钻
19、事故,经常对钻孔泥浆抽检,不符合要求时要及时补充或调制泥 浆。图6.6-4钻孔施工现场6.7 成孔检直在成孔过程中、终孔后及浇筑混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。成孔检查方法根据孔径的情况来定,当钻孔为干孔时,可用重锤将孔内的虚土夯实, 再直接用测绳及测孔器测;假设孔内存在地下水,那么采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻 孔的测孔工作。经质量检查合格的桩孔,及时灌注混凝土。冲孔到设计标高时施工单位要立即检查孔位、孔深、孔径、孔形、斜度,用测绳测量 孔深并记录,钻孔完成后应用检孔器检测孔径,检孔器用钢筋制作,高度为钻孔直径的 46倍,直径与钻孔桩直径相同。用测壁(斜)仪或钻杆垂线法检查
20、倾斜度,合格后方可 清孔。6.8 清孔当钻孔深度到达设计标高,其孔深和孔径满足设计要求后,就可以进行清孔。(1) 清孔的方法1) 抽浆法清孔:抽浆清孔比拟彻底,适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩 桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时,操作要注意,防止坍孔。2) 换浆法清孔清孔分两次进行,第一次,钻孔深度距设计孔底标高1米左右时,将泥浆池中的泥 浆全部放掉,向孔中投入约1083粘土翻诞浆替换原来的泥浆;孑制倒设计孑麻标高后,钻头 在孑眠1.5米范围内上下缓慢活动,泥浆继续循环约2小时,并适当加入清水降低泥浆15 比重。泥浆指标满足要求,相对密度1.05-1.1,粘度1720s,含砂率2%
21、之后,再将 钻头提出,下检孔器,检查合格后,即可下钢筋笼和碎灌注导管,然后进行第二次清孔。第二次 清孔时,先将性灌注导管插入孔底,然后盖曰岷,接t泥浆穹胴湄须,笛好欣 燧奴淀厚度龊规峻求。(2) 清孔的质量要求1) 孔底沉淀土的厚度不大于设计规定。2) 清孔后的泥浆性能指标:含砂率不大于2%,相对密度为1.03-1.10,粘度为 17s20s,胶体率298%,各项指标在钻孔的顶、中、底局部别取样检验,以其平均值为 准。6.9钢筋笼加工及吊放6.9.1 钢筋的除锈、防锈(1) 加工方法钢筋均应清除油污和捶打能剥落的浮皮、铁锈。新进钢材原料,钢筋局部除锈采取人工用 钢丝刷的方法进行。(2) 考前须
22、知及质量要求如除锈后钢筋外表有严重的麻坑、斑点、已伤蚀截面时等,现场工人及时报告相关负责人 决定钢筋降级使用或剔出不用,带有蜂窝状锈迹钢筋,不得使用。(3) 钢筋笼在现场或潮湿环境下存放采取钢筋喷涂水泥浆形式进行防锈处理,钢筋笼使用前清除水泥浆。6.9.2 钢筋下料(1) 严格按照钢筋笼技术交底进行下料。(2) 下料前认真核对钢筋规格、级别及加工数量,无误后方可下料。(3) 为保证钢筋笼下放顺利,钢筋笼除底节接地面钢筋向内弯曲,如施工图纸不要求,其他部位不得进行弯曲。(4) 应将同规格钢筋根据不同长短搭配、鸡排料;先断长料,后断短料,减少短头和损 耗。防止用短尺量长料,防止产生累计误差,应在工
23、作台上标出尺寸、刻度,并设置控制断料 尺寸用的挡板。切断过程中如发现劈裂、缩头或严重的弯头等,必须切除,切断后钢筋断口不 得有马蹄形或起弯等现象。(5) 如果发现某钢筋切断过程中比同种型号钢筋硬度相差较大,报现场负责人处理。6.9.3 钢筋的连接接头(1) 一般直径25mm以上的受力主筋之间连接方式采用机械连接。钢筋套丝为保证套丝的 圆满,套丝之前切除23cm钢筋头,切除加见场视情况而定。套丝长度应该是标准型套筒长度的 1/2,不可短于这个长度,但单边外露丝扣长度也不可超过2个螺距。套丝完成接头不上套筒的 情况下,带上胶皮防污帽,再进行放置。经拧紧后的滚扎直螺纹接头应做出标记。(2)加工丝头时
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