衝擊鑽施工技術交底

技術交底主要內容:

一、施工方法

1.準備場地、測量放線

施工前應進行場地平整、清除雜物,同時對施工用水、泥漿池位置鋼筋加工場地、施工便道做統一的安排。

測量放線,根據設計圖紙用全站儀現場進行樁位精確放樣,在樁點周圍打設4根護樁,並在護筒上做出標記,採用“十字”交叉的方式,在施工中隨時檢查校正鑽機鑽頭位置。施工中護樁要妥善看管,不得移位。

2.工作平臺的搭設

鑽孔樁施工位於水田和旱地施工時,應清除雜物,換除軟土,平整壓實,場地位於陡坡時,可用枕木或型鋼等搭設工作平臺。

3.鋼護筒的埋設與製作

護筒採用8mm厚的鋼板卷制而成,內徑比衝擊鑽頭直徑大40cm,每節長度為200cm,埋設護筒時,由人工按護筒直徑一次挖成。埋設護筒要四周對稱,回填並夯實。埋設好的護筒要滿足如下要求:

3.1護筒頂要高出施工水位或地下水位2.0m,並高出施工地面0.5m。其高度尚應滿足孔內泥漿面高度要求。

3.2埋設護筒允許偏差如下表:

序號

項目

允許偏差

備註

1

埋設護筒直徑

0,+10mm

2

中心偏差

5cm

3

護筒傾斜度

1%

3.3護筒埋置深度為:黏性土、粉土不小於1m,砂類土不小於2m,當表層土鬆軟時,宜將護筒埋置在堅硬密實土層中至少0.5m。護筒四周填黏土分層夯實,確保牢固、緊密、不滲漏。

4.泥漿製備

泥漿原料宜選用優質黏土, 有條件時,應優先選用優質膨潤土製漿。為提高泥漿黏度和膠體率,可在泥漿中按試驗確定的摻量投入適量燒鹼或碳酸鈉。設泥漿池,泥漿循環使用,泥漿池尺寸為長8米,寬5米,深2米。廢棄泥漿沉澱後運至棄土場位置。施工中泥漿質量控制指標見下表:

序號

項目

控制指標

備註

1

比重

入孔泥漿

1.1~1.3

粘土、粉土層

不大於1.3

大漂石、卵石層

不大於1.4

岩石

不大於1.2

2

黏度

一般地層

16~22s

3

鬆散易坍地層

19~28s

4

含砂率

不大於4%

5

膠體率

不小於95%

6

PH值

大於6.5

5.鑽機就位

5.1場地平整後,鑽機就位,對位時要使三點(鑽頭、鑽桿中心、護筒頂面中心)成一垂線(其偏差不得大於5cm),確保鑽機準確就位。

5.2安裝鑽機時,底架應墊平,應保持穩定,不得產生位移和沉陷。

6.開鑽

6.1鑽機就位後,首先應測量護筒頂面某一處標高,做好標記,計算出實際應鑽進深度,並在鑽進中以此點為標準檢查階段進尺及總進尺。

6.2開孔前在孔內多放粘土,並加適量粒徑不大於15cm的片石和碎石,頂部拋平,用大比重泥漿、低衝程密擊,鑽進0.5~1.0m後,再回填粘土,繼續用低衝程密擊,如此反覆二、三次,使孔壁堅實、豎直、圓順,待衝砸至鑽頭頂在護筒下1m後,方可加大沖程正常鑽進。衝擊過程中,勤抽渣,勤檢查鋼絲繩和鑽頭磨損情況及轉向裝置是否靈活,預防發生安全質量事故。

6.2鑽孔過程中根據樁位處詳細地質情況採用不同方式鑽進。粘土、粉質粘土覆蓋層採用中衝程,輸入較低稠度泥漿衝擊成孔,鑽進要注意防止卡鑽、埋鑽;易塌孔的粉砂、砂土層採用小衝程,多投粘土提高泥漿的粘度與相對密度,並適量填加片石、碎石,使之擠入孔壁。塊石土、圓礫土、卵石土層採用中衝程,加大泥漿稠度,添加片石、碎石反覆衝擊,將孔壁擠實。基岩採用大沖程衝擊成孔,鑽進過程中,特別注意當基岩面傾斜大或高低不平時,回填片石、碎石,低錘快打,造成一個平臺後,方可採用較大沖程正常鑽進。

6.3鑽孔時須及時填寫鑽孔記錄,在土層變化處撈取渣樣,判明土層,以便與地質剖面圖核對。

6.4每鑽進0.5~1.0m後,開動泥漿泵,通過正循環方式將孔底鑽渣排出,為控制泥漿比重和抽渣次數,使用取樣罐放到需測深度,取泥漿進行檢查, 並及時向孔內補入新鮮泥漿。

7. 檢孔

鑽孔達到設計位置後,對孔徑、孔深、傾斜度等進行檢查,保證成孔質量。採用外徑不小於設計樁徑,長度為4~6倍外徑的鋼筋籠檢孔器吊入鑽孔內檢測孔徑、孔形、垂直度。汽車吊吊放入孔內,使孔中心、檢孔器中心與起吊鋼絲繩保持一致,上、下暢通無阻則表明孔徑大於檢孔器直徑,否則應修整至設計規範要求。檢孔檢測完成後,若有縮孔、斜孔、橢圓截面等現象,應及時處理。用測繩配測錘檢查孔深和孔底沉渣厚度。測錐採用錐形錘,錘底直徑3~15cm,高20~22cm,重4~6kg。測量沉渣厚度時應先緩慢下放測錐得一孔深h1,然後再提起測錐,儘量使其下深得一孔深h2,h1即為孔深 ,h2~h1即為孔底沉渣厚度。經檢查各項參數符合設計要求後及時清孔。

鑽孔樁成孔質量標準

項次

檢查項目

規定值或允許偏差

1

孔深

柱樁:比設計深度超深不小於50mm

2

樁位(mm)

100(群樁)

3

鑽孔傾斜度

1%

4

沉澱厚度

柱樁≤30mm

5

孔徑

不小於設計樁徑

8.第一次清孔

8.1鑽孔達到設計標高,經終孔檢查,應立即清孔,採用換漿法清孔,避免因停歇過久而使泥漿、鑽渣沉澱增多,開動砂石泵並同時輸入比重1:1以下的泥漿,直到符合要求。

8.2清孔時要及時向孔內注入清水或純泥漿,保持孔內水位,以防塌孔。提前作好灌注水下砼的工作,縮短清孔與灌注砼之間的時間。

清孔後泥漿應符合下列標準:抽出的泥漿手摸無2-3mm的顆粒,比重不大於1:1,含砂率小於2%,黏度17~20 S。

9.鋼筋籠製作、安裝

9.1鋼筋籠採用箍筋成形法集中分節制作,同一截面處鋼筋接頭應錯開,並且其數量不大於總斷面鋼筋接頭數量的50%。外觀必須順直,不得扭曲變形,焊接、綁紮必須牢固。鋼筋籠外側設置控制保護層厚度的混凝土墊塊,混凝土墊塊豎向每隔2m設置一組,每組沿樁周佈設不小於4處,並按圓周均勻間距佈置。用汽車吊下放鋼筋籠,在孔口焊接接長。鋼筋骨架上端焊拉鉤和橫撐固定於孔口,當樁身混凝土初凝後,解除固結設施。為避免鋼筋籠在吊入孔中時發生變形,可在加強筋內輔以三角支撐。

9.2清孔完畢後,移開鑽機,將鋼筋籠運至孔位處,用吊車吊放鋼筋籠在孔口焊接接長。再利用護樁調整好鋼筋籠的中心線。鋼筋籠安裝入孔應垂直下放,避免碰撞孔壁,若遇阻礙不得強行下放。下籠時間宜短不宜長,並確保鋼筋籠居中。

鋼筋骨架上端焊拉鉤和橫撐固定於孔口,保證鋼筋籠位置在灌注水下混凝土時不上浮或下落。當水下混凝土灌注完畢,混凝土初凝後,解除固定措施。

序號

項目

允許偏差

1

鋼筋骨架在承臺底以下長度

±100mm

2

鋼筋骨架直徑

±20mm

3

主鋼筋間距

±0.5d

4

加強筋間距

±20mm

5

箍筋間距

±20mm

6

垂直度

1%

10.導管安裝

10.1灌注混凝土用導管內壁應光滑圓順,內徑一致,接口嚴密,其直徑可採用250mm,中間節每節長200cm,底節長400cm,配1~2節長50cm—100cm的短管,其位於導管最上端。

10.2導管長度可根據孔深、操作平臺高度等因素決定,漏斗底至孔口距離應大於一中間節長度。

10.3使用前要對導管做水壓試驗(試壓的壓力宜等於孔底靜水壓力的1.5倍)和接頭抗拉試驗,保證不漏水,並編號自上而下標示長度。導管軸線偏差不宜超過孔深的0.5%,亦不大於10cm。

10.4管端用粗絲扣或法蘭螺栓連接,底節導管下端不得有法蘭盤,接頭處用橡膠圈密封防水,同時必須有防鬆脫裝置。組裝時,連接螺栓的螺帽宜在上。

10.5吊放導管要順直、居中,防止提升導管時卡掛鋼筋籠;導管上端安裝

一個1.5m3左右的漏斗;導管底端應比孔底高出40cm,以利於混凝土的灌注。

11.第二次清孔

導管安裝完成,做好灌注混凝土的準備工作,檢測沉渣厚度,不合格時需進行第二次清孔。

12.水下混凝土配製

12.1水泥的初凝時間不宜早於2.5h,水泥的強度等級不宜低於42.5。

12.2粗集料的最大粒徑不應大於導管內徑的1/6~1/8和鋼筋最小淨距的1/4,同時不應大於40mm。

12.3細集料宜採用級配良好的中砂。

12.4混凝土配合比的含砂率宜採用0.4~0.5,水灰比宜採用0.5—0.6。

12.5混凝土拌和物應有良好的和易性,在運輸和灌注過程中應無顯著離析、泌水現象。灌注時應保持足夠的流動性,其坍落度宜為180-220mm。混凝土拌和物中宜摻用外加劑等材料。

13.灌注水下混凝土

13.1採用混凝土運輸車運輸,混凝土拌和料運至工地後,應仔細檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求則進行二次拌和,仍達不到要求的廢棄不用。現場當攪拌輸送車直接靠近樁孔不便時,採用泵送。

13.2孔深及孔底已得到監理工程師認可,且鋼筋骨架已安放完成後,應立即灌注混凝土。灌注混凝土時混凝土的溫度不低於5ºC。

13.3水下混凝土採用垂直導管法灌注。施工時用隔水栓將混凝土隔開,當混凝土裝滿漏斗時,剪斷與隔水栓連接的鐵絲進行混凝土灌注。

13.4在灌注混凝土開始時,導管底部至孔底應有30cm~50cm 的空間。根據式V=h1*d2/4*π+Hc*D2*π/4計算儲備砼初盤量首批灌注混凝土的數量應能滿足導管初次埋置深度(≥1.0m)和填充導管底部孔隙的要求。

13.5在混凝土灌注過程中,嚴格控制導管埋深,最小不少於1m,最大不超過8m,導管在混凝土中的埋深以2.0-6.0m為宜,及時做好水下混凝土的灌注記錄,經常量測孔內混凝土面層的高程,及時調整導管出料口與混凝土表面的相應位置,並始終予以嚴密監視,導管應在無水進入的狀態下填充。

13.6灌注混凝土時,溢出的泥漿應引流入事先設好的泥漿池進行處理,防止汙染或堵塞交通。

13.7處於地面或樁頂以下的護筒,應在灌注混凝土初凝前拔出,處於地面以上能拆除的護筒部分,須待混凝土強度達到5Mpa後拆除。當使用全護筒灌注混凝土時,應逐步提升護筒,且護筒底面應保持在混凝土頂面以下1~2m。

13.8水下混凝土灌注應連續不間斷,混凝土灌注標高應比樁頂設計標高超灌0.5~1.0m,以便清除浮漿,確保混凝土質量。

13.9混凝土灌注過程中,如發生故障應及時查明原因,並提出補救措施,報請監理工程師經批准後,立即進行處理。

14.樁機移位

在上一根樁施工完畢後,移動鑽機至下一樁位進行施工。

15.泥漿外運

提前與當地環保部門取得聯繫,確定泥漿外運的地點,用特製的運輸車將泥漿運至指定地點。運輸時採取有效措施,不使泥漿外溢,確保不造成對環境的汙染。

16 .灌注事故的預防及處理

16.1導管進水

(1)主要原因

a、首批混凝土儲量不足,或雖然砼儲量已夠,但導管底口距孔底的間距過大,砼下落後不能埋沒導管底口,以致泥水從底口進入。

b、導管接頭不嚴,接頭間橡皮墊圈被導管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入。

c、導管提升過猛,或測深出錯,導管底口超出原砼面,底口湧入泥水。

(2)預防和處理方法

為避免發生導管進水,事前要採取相應措施加以預防,萬一發生要當即查明事故原因,採取以下處理方法:

a、若是上述第一種原因引起的,應立即將導管提出,將散落在孔底的砼拌合物用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓鬥清出,不得已時需要將鋼筋籠提出採取復鑽清除,然後重新下放鋼筋籠、導管並投入足夠儲量的首批砼,重新灌注。

b、若是上述第二、三種原因引起的,應視具體情況,拔換原管重下新管;或用原導管插入續灌,但灌注前均應將進入導管內的水和沉澱土用吸泥和抽水的方

的方法吸出,如系重下新管,必須用潛水泵將管內的水抽乾,才可繼續灌注砼。為防止抽水後導管外的泥水穿透原灌砼從導管底口翻入,導管插入砼內應有足夠的深度,一般宜大於200cm。由於潛水泵不可能將導管內的水全部抽乾,續灌的砼配合比應增加水泥量,提高稠度後灌入導管內,灌入前將導管進行小幅度抖動或掛振搗器予以振動片刻,使原砼損失的流動性得以彌補,以後灌注的砼可恢復正常的配合比。

16.2卡管

在灌注灌注過程中砼在導管中下不去稱為卡管。卡管有以下兩種情況:

(1)初灌時由於砼本身的原因,如坍落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運輸途中產生離析,導管接縫處漏水,雨天運送砼未加遮蓋等,使砼中的水泥漿被沖走,粗集料集中從而造成導管堵塞。

處理方法可用長杆衝搗管內砼,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使砼下落。如仍不能下落時,需將導管連同其內的砼提出井孔,進行清理修整(注意切勿使導管內的砼落入井孔)。然後重新吊裝導管,重新灌注。一旦有砼拌合物落入井孔,須將散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。

提管時應注意到導管下輕上重,要採取可靠措施防止翻倒傷人。

(2)機械發生故障或其它原因使砼在導管內停留時間過久,或灌注持續時間過長,最初灌注的砼已經初凝,增大了導管內砼下落的阻力,砼堵在管內。其預防方法是灌注前應仔細檢修灌注機械,並準備備用機械,發生故障時立即調換備用機械,同時採取措施加速砼灌注速度,必要時可在首批砼中摻入緩凝劑,以延緩砼的初凝時間。

當灌注時間已久,孔內首批砼已初凝,導管內又堵塞有砼,此時應將導管拔出,重新安放鑽機,利用較小鑽頭將鋼筋籠內的砼鑽挖吸出,用衝抓錐將鋼筋籠逐一拔出,然後以粘土摻砂礫填塞井孔,待沉實後重新鑽孔成樁。

16.3 坍孔

在灌注過程中如發現井孔護筒內水位忽然上升溢出護筒,隨即驟降並冒出氣泡,應懷疑是坍孔現象,可用測深錘探測,如測深錘原系停掛在砼表面上未取出的現被埋不能上提,或測得砼表面深度達不到原來的深度,相差很多,均可證實發生坍孔。

發生坍孔後,應查明原因,採取相應措施,如保持或加大水頭,移開護筒周圍堆放的重物,排除機械振動等,防止繼續坍孔,然後用吸泥機吸出坍入孔內的泥土,如不繼續坍孔,可恢復正常灌注。

如坍孔仍不停止,坍孔部位較深,宜將導管拔出,將砼鑽開抓出,同時將鋼筋抓出,只求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實後重新鑽孔成樁。

16.4埋管

導管無法拔出稱為埋管,其原因是:導管埋入砼過深,或導管內外砼已初凝使導管與砼間摩阻力過大,或因提管過猛將導管拉斷。

預防方法:應按要求嚴格控制埋管深度,一般不得超過8m,在導管上端安裝附著式振搗器,拔管前或停灌時間較長時,均應適當振搗,使導管周圍的砼不致過早地初凝;首批砼摻入緩凝劑,加速灌注速度,導管接頭螺栓事前應檢查是

否穩妥;提升導管時不可猛拔。

若埋管事故已發生,可用鏈滑車、千斤頂試拔,如仍拔不出,即視為斷樁。

16.5鋼筋籠上升

鋼筋籠上升,除了一些顯而易見的原因是導管提升鉤掛所致外,主要的原因是由於砼表面接近鋼筋籠底口,導管底口在鋼筋底口以下3m至以上1m時,砼灌注的速度過快,使砼下落衝出導管底口向上反衝,其頂託力大於鋼筋籠的重力時所致。

為了防止鋼筋籠上升,當導管底口低於鋼筋籠底部3m至高於鋼筋籠底1m之間,且砼表面在鋼筋籠底部上下1m之間時,應放慢砼灌注速度,允許的最大灌注速度與樁徑有關,當樁長為50m以內時可參考下列數值辦理:

樁 徑 1.50m 1.20m 1.00m

灌注速度(m3/min) 1.0 0.55 0.4

克服鋼筋籠上升,除了主要從上述改善砼流動性能、初凝時間及灌注工藝等方面著手外,還可將鋼筋籠上端焊固在護筒或鑽架上,可以承受部分頂託力,具有防止其上升的作用。

16.6灌短樁頭

灌短樁頭亦稱短樁。產生原因:灌注將近結束時,漿渣過稠,用測深錘探測難於判斷漿渣或砼面,或由於測深錘太輕,沉不到砼表面,發生誤測,以至拔出導管終止灌注而造成短樁頭事故,還有些是灌注砼時,發生孔壁塌方,未被發覺,測深錘達不到砼表面。

預防方法是:

(1)在灌注過程中必須注意是否發生塌孔徵象,如有塌孔,應按前述方法處理後再續灌。

(2)測深錘應為錐形,重量為4Kg。

(3)灌注將近結束時,加清水稀釋泥漿並掏出部分沉澱土。

如發生短樁,可接具體情況,接長護筒,或在原護筒裡面或外面加設護筒,壓入已灌注的砼內,然後抽水,除渣,接澆普通砼。

17.鑽孔事故處理

常見的鑽孔事故有:坍孔、鑽孔偏斜、擴孔與縮孔、鑽孔漏漿、掉鑽落物、糊鑽以形成梅花孔、卡鑽、鑽桿折斷等等。其處理方法如下:

17.1遇有坍孔,應認真分析原因和查明位置,然後進行處理。坍孔不嚴重時,可回填至坍孔位置以上,並採取改善泥漿性能,加高水頭、埋深護筒等措施,繼續鑽進。坍孔嚴重時,應立即將鑽孔全部用砂或小礫石夾粘土回填,暫停一段時間後,查明坍孔原因,採取相應措施重鑽。坍孔部位不深時,可採取深埋護筒周圍士夯填實,重新鑽孔。

17.2遇有孔身偏斜、彎曲時,一般可在偏斜處吊住鑽錐反覆掃孔,使鑽孔正直。偏斜嚴重時,應回填粘土到偏斜處,待沉積密實後重新鑽進。

17.3遇有擴孔、縮孔時,應採取防止坍孔和鑽錐擺動過大的措施。縮孔是鑽錐磨損過甚、焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥岩造成的。對前者應及時補焊鑽錐,對後者應用失水率小的優質泥漿護壁。對已發生的縮孔,宜在該處用鑽錐上下反覆掃孔以擴大孔徑。

17.4鑽孔漏漿時,如護筒內水頭不能保持,宜採取將護筒周圍回填築實、增加護筒埋置深度、適當減小水頭高度或加稠泥漿、等措施;用衝擊法鑽孔時,還可填入片石、碎卵石土,反覆衝擊以增強護壁。

17.5由於鑽錐的轉向裝置失靈、泥漿太稠、鑽錐旋轉阻力過大或衝程太小,鑽錐來不及旋轉,易發生梅花孔(或十字槽孔,多見於衝擊鑽孔),可採用片石或卵石與粘土的混合物回填鑽孔,重新衝擊鑽進。

17.6卡鑽常發生在衝擊鑽孔,卡鑽後不宜強提,只宜輕提,輕提不動時,可用小擊鑽錐衝擊或用衝、吸的方法將鑽錐周圍的鑽渣鬆動後再出。

17.7掉鑽落物時,宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈;若落物已被泥砂埋住,應按前述各條,先清除泥砂,使打撈工具接觸落體後再行打撈。處理鑽孔事故時,在任何情況下,嚴禁施工人員進入沒有護筒或其他防護設施的鑽孔中處理故障。


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