杭黃鐵路站前特大橋梁旋挖鉆孔灌注樁基施工專項(xiàng)方案(16頁).doc
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2024-06-20
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1、杭黃鐵路站前III標(biāo)項(xiàng)目二分部鉆孔灌注樁旋挖鉆孔施工方案 目 錄一、工程概況31.1工程簡介31.2工程地質(zhì)條件31.3氣象條件4二、旋挖鉆機(jī)成孔主要施工工藝42.1旋挖鉆機(jī)成孔施工流程42.2 開鉆前準(zhǔn)備工作42.2 開鉆前準(zhǔn)備工作52.3鋼護(hù)筒的制作與埋設(shè)72.4泥漿的制備及過程控制82.4.1泥漿制備92.4.2泥漿循環(huán)系統(tǒng)92.4.3泥漿性能控制92.4.4泥漿的維護(hù)102.5旋挖鉆機(jī)成孔施工102.5.1鉆機(jī)就位112.5.2鉆機(jī)鉆進(jìn)112.5.3清孔工藝132.5.4防塌孔、縮孔措施13杭黃鐵路站前III標(biāo)項(xiàng)目二分部旋挖鉆機(jī)成孔工藝一、工程概況1.1工程簡介浦陽江特大橋位于杭黃鐵路2、杭州蕭山臨浦鎮(zhèn)境內(nèi)。為雙線鐵路橋,線間距為5m。該橋設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程為DK32+925.18,設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程為DK39+125.31,中心里程為DK36+025.25,全橋長6200.13m米。其間跨越東復(fù)線公路、既有杭金衢高速公路、既有浙贛線、03省道、鄉(xiāng)道和村道、浦陽江和溝渠及水塘。老祠堂特大橋位于浙江省蕭山區(qū)境內(nèi),該橋起點(diǎn)里程為DK39+409.740,終點(diǎn)里程為DK42+050.35,中心里程為DK40+746.45,全橋長2674.37米。橋址范圍內(nèi)地勢較為平坦,橋址范圍內(nèi)主要為耕地,水塘及民房,橋臺(tái)范圍山勢較為平緩,山上植被茂盛,橋址于DK40+064DK40+143處跨越永興河。1.23、工程地質(zhì)條件擬建的浦陽江特大橋橋址區(qū)地貌形態(tài)為沖積平原及殘丘。橋址范圍內(nèi)地勢較為平坦,沿線分布浦陽江、民房、耕地、魚塘、苗木以及珍珠養(yǎng)殖場等,橋址兩側(cè)范圍山坡較為平緩,其上植被茂盛。根據(jù)勘察報(bào)告揭示,橋址區(qū)的巖土層按其成因分類主要有:第四系填土層(Qml)、第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)、第四系沖湖積層(Q4al+l)、第四系殘坡積層(Qel+dl),侏羅系上統(tǒng)黃尖組(J3h)凝灰?guī)r、雜砂巖、砂礫巖,奧陶系下統(tǒng)(O1y)粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r,寒武系上統(tǒng)西陽山組(3x)白云巖,侵入巖為蝕變霏細(xì)斑巖、安山巖。擬建的老祠堂特大橋,位于浙江省蕭山區(qū)境內(nèi),有鄉(xiāng)村公路可通至橋址區(qū),可供中4、小型車輛運(yùn)輸,工地交通條件一般。根據(jù)勘察報(bào)告揭示,橋址區(qū)的巖土層按其成因分類主要有:第四系全新統(tǒng)填土層Q4ml)、第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層(Q3al+pl)、第四系坡殘積層(Qel+dl)、侏羅系上統(tǒng)黃尖組(J3h)凝灰?guī)r、奧陶系下統(tǒng)印渚埠組(O1y)、寒武系上統(tǒng)西陽山組(3x)灰?guī)r。1.3氣象條件該地區(qū)地處長江中下游,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),具有陽光充足,四季分明,降雨豐沛集中,梅雨顯著,無霜期長,寒雪期短等特征。多年平均降雨量1500mm,降雨主要集中在汛期48月,占年降雨的65左右,全年最大降雨達(dá)2294mm,一日最大降雨262.3mm。梅雨期一般在6月5、中旬7月下旬。多年平均氣溫16.5,年極端最高、最低氣溫分別為40.6、-15.6,平均無霜期240天,平均相對濕度77。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng),夏季多南風(fēng),冬季多北風(fēng),春夏兩季風(fēng)向多變,汛期多年平均最大風(fēng)速14m/s ,最大瞬時(shí)風(fēng)速22m/s。二、旋挖鉆機(jī)成孔主要施工工藝2.1旋挖鉆機(jī)成孔施工流程見下頁圖2.2 開鉆前準(zhǔn)備工作1)泥漿池的準(zhǔn)備開鉆前需開挖好大小兩種泥漿池,大泥漿池的儲(chǔ)漿量需大于所需成孔樁基的方量,大小泥漿池間視場地情況可開挖循環(huán)槽或采用泥漿泵抽取的辦法補(bǔ)漿;小泥漿池開挖在孔位附近,并與孔位樁護(hù)筒連接形成一個(gè)泥漿緩存區(qū),便于泥漿的自動(dòng)補(bǔ)漿,鉆進(jìn)過程中每當(dāng)鉆具完全下到孔底后,必須及6、時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿,在鉆桿提升過程中,小池中的泥漿及時(shí)回流至孔內(nèi),確保鉆孔內(nèi)不缺漿。小泥漿池還兼做沉淀池的作用。在場地限制的情況下需加工足夠數(shù)量的鋼制泥漿池進(jìn)行儲(chǔ)漿,為方便后續(xù)的轉(zhuǎn)運(yùn),可將鋼制泥漿池的規(guī)格加工成3x6x3m的鋼箱,每臺(tái)旋挖鉆機(jī)配備5個(gè)鋼制泥漿池(總方量約270m3),頂部焊接4個(gè)吊點(diǎn),箱體的三個(gè)面焊接鋼管和閥門,鋼箱之間采用泥漿膠管連接。考慮到鋼箱數(shù)量較多,可將鋼箱“一”字連接或平行連接。旋挖鉆機(jī)施工工藝流程圖2.2 開鉆前準(zhǔn)備工作1)泥漿池的準(zhǔn)備開鉆前需開挖好大小兩種泥漿池,大泥漿池的儲(chǔ)漿量需大于所需成孔樁基的方量,大小泥漿池間視場地情況可開挖循環(huán)槽或采用泥漿泵抽取的辦法補(bǔ)漿;7、小泥漿池開挖在孔位附近,并與孔位樁護(hù)筒連接形成一個(gè)泥漿緩存區(qū),便于泥漿的自動(dòng)補(bǔ)漿,鉆進(jìn)過程中每當(dāng)鉆具完全下到孔底后,必須及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿,在鉆桿提升過程中,小池中的泥漿及時(shí)回流至孔內(nèi),確保鉆孔內(nèi)不缺漿。小泥漿池還兼做沉淀池的作用。在場地限制的情況下需加工足夠數(shù)量的鋼制泥漿池進(jìn)行儲(chǔ)漿,為方便后續(xù)的轉(zhuǎn)運(yùn),可將鋼制泥漿池的規(guī)格加工成3x6x3m的鋼箱,每臺(tái)旋挖鉆機(jī)配備5個(gè)鋼制泥漿池(總方量約270m3),頂部焊接4個(gè)吊點(diǎn),箱體的三個(gè)面焊接鋼管和閥門,鋼箱之間采用泥漿膠管連接。考慮到鋼箱數(shù)量較多,可將鋼箱“一”字連接或平行連接。泥漿池總體布置示意圖 鋼制泥漿池布置示意圖 2)場地的平整與夯實(shí)挖鉆機(jī)雖8、可利用電腦控制系統(tǒng)進(jìn)行鉆桿垂直度的調(diào)節(jié),但其自身重量較重,場地的平整度及土體的承載力將是旋挖鉆機(jī)成孔順利與否的重要因素。在開鉆前需對場地進(jìn)行平整,如場地土層承載力較差(如淤泥層等),需將原土層開挖清除并回填碎石土,同時(shí)進(jìn)行碾壓夯實(shí)處理,必要時(shí)需在場地附近開挖水溝排水,確保地層的承載力;場地平整完成后在樁位兩側(cè)鋪設(shè)鋼板或模板于鉆機(jī)履帶下方,分散鉆機(jī)的集中荷載。3)土體堆放場地的清理鉆機(jī)鉆進(jìn)提出的土體受鉆頭高度的影響,只能將土體堆放于鉆機(jī)機(jī)身后。開鉆前需對鉆機(jī)附近的場地進(jìn)行清理,并在機(jī)身后選取空曠場地作為堆土場,同時(shí)配備1臺(tái)挖掘機(jī)及時(shí)將土體挖至運(yùn)輸車內(nèi)運(yùn)走,減少機(jī)身附近土層的荷載,清理出足夠的堆放9、空間。4)鉆機(jī)的檢查保養(yǎng)及鉆頭的選擇鉆機(jī)的性能決定了其鉆徑和鉆深,但鉆機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)則成了成孔的重要因素。旋挖鉆機(jī)成孔功效高,鉆機(jī)如出現(xiàn)故障將影響后續(xù)的泥漿循環(huán)清孔,對孔壁的護(hù)壁不利。開鉆前需仔細(xì)檢查鉆桿、鉆頭、動(dòng)力頭、卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備的性能,及時(shí)維修和保養(yǎng)。根據(jù)試樁處的地質(zhì)情況,選用不同型號的鉆頭進(jìn)行成孔。試樁成孔選用挖泥鉆頭、挖砂鉆頭、截齒鉆頭三種鉆頭,分述如下:對粘性土層,使用挖泥鉆頭,挖泥鉆頭的底蓋為單層。對砂層則采用挖砂鉆頭,挖砂鉆頭和挖泥鉆頭的結(jié)構(gòu)基本一致,但為保證鉆頭的密封性,這種鉆頭的底部為雙層底,施工時(shí)通過雙層底的旋轉(zhuǎn)打開和閉合。在孤石、風(fēng)化花崗巖層鉆進(jìn)時(shí),采用截齒雙底鉆頭。 挖泥10、鉆頭 挖砂鉆頭 截齒雙底鉆頭 2.3鋼護(hù)筒的制作與埋設(shè) 每根樁基護(hù)筒長度為6m,護(hù)筒采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行安放,埋設(shè)到位后護(hù)筒平面誤差控制在5cm以內(nèi),垂直度控制在1/200以內(nèi)。1)護(hù)筒加工采用壁厚14mm的Q235B鋼板加工,護(hù)筒刃腳30cm高范圍加焊鋼板進(jìn)行加勁,避免埋設(shè)過程中護(hù)筒產(chǎn)生變形,同時(shí)將底口加工成刃角,降低沉放的阻力。2)引孔經(jīng)測量放樣出樁位中心,護(hù)筒下入前先采用旋挖鉆機(jī)引孔,孔中心對應(yīng)樁位中心;地表下100cm范圍內(nèi)孔徑略大于護(hù)筒外徑,以下鉆頭直徑同樁徑,如見地下水時(shí),應(yīng)注入泥漿保護(hù)孔壁,防止坍孔。3)鋼護(hù)筒埋設(shè)鋼護(hù)筒起吊、就位采用旋挖鉆機(jī),吊車配合,兩端同時(shí)起吊鋼護(hù)筒,吊車緩慢下11、放,完成鋼護(hù)筒起吊、就位;鋼護(hù)筒進(jìn)入引孔后,在測量的觀測控制下,采用旋挖鉆機(jī)壓入或擰入到位,護(hù)筒口高出地面50cm;同時(shí)在鋼護(hù)筒與引孔周圍空隙對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土,并分層夯實(shí),達(dá)到最佳密實(shí)度。以保證其垂直度并防止泥漿流失、護(hù)筒位移及掉落。另外護(hù)筒考慮周轉(zhuǎn)使用,在砼灌注完成后,利用50t汽車吊配合振動(dòng)錘將護(hù)筒拔起。4)護(hù)筒傾斜度檢測護(hù)筒安放完成后,采用旋挖鉆機(jī)在護(hù)筒內(nèi)上下提升進(jìn)行驗(yàn)證檢測,滿足要求后方可往下鉆進(jìn)。5)護(hù)筒安放注意事項(xiàng)嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒焊縫質(zhì)量要求,對每道焊縫進(jìn)行檢查,不符合要求的堅(jiān)決要求返工。鋼護(hù)筒下沉中,應(yīng)精確定位,嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒的傾斜度和下沉速率。沉放困難及時(shí)采取引12、孔措施,減少孔內(nèi)摩擦阻力,不得強(qiáng)行打入。引孔時(shí)護(hù)筒內(nèi)自地面下應(yīng)注滿泥漿,防止坍孔。2.4泥漿的制備及過程控制泥漿的質(zhì)量控制是旋挖鉆機(jī)成孔的關(guān)鍵因素,而鉆機(jī)鉆進(jìn)過程不能造漿,也不能進(jìn)行泥漿的循環(huán),開孔前需制備足夠的高性能泥漿,以確保孔壁的安全;為保證泥漿的性能指標(biāo),本工程將在泥漿池內(nèi)集中制備泥漿,灌注過程進(jìn)行回收后集中凈化處理,重復(fù)使用,以降低施工成本,保證現(xiàn)場文明施工。2.4.1泥漿制備根據(jù)本項(xiàng)目地質(zhì)情況擬采用膨潤土、純堿配制優(yōu)質(zhì)泥漿;制備時(shí)先將泥漿池清理干凈,加入一定配比的膨潤土和純堿經(jīng)泥漿泵抽水進(jìn)行拌和(一般采用60kg膨潤土+1m3淡水+1kg純堿)形成,過程中檢測泥漿指標(biāo)是否符合要求,13、隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整;為了增加泥漿的粘度,減少其失水率,在配置泥漿時(shí)可加入適量的CMC和兩性離子聚合物。若配置泥漿粘度隨著純堿加入失水率增大,說明純堿加入量過大;盡量選用同樣類型的粘土,部分粘土還需加入少量的燒堿以將泥漿中的氫質(zhì)土轉(zhuǎn)換為鈉質(zhì)土。泥漿指標(biāo)參數(shù)可按下表進(jìn)行控制。泥漿指標(biāo)參數(shù)項(xiàng) 目原漿參數(shù)成孔過程中泥漿參數(shù)測定方式比重1.151.181.151.20泥漿比重計(jì)粘度1820s1822s漏斗粘度計(jì)含砂量2%4%含砂量測定儀PH值7979PH廣泛試紙膠體率95%98%95%量杯2.4.2泥漿循環(huán)系統(tǒng)根據(jù)樁基的分布位置設(shè)置多個(gè)沉淀池、儲(chǔ)漿池,并開挖循環(huán)槽連接。出漿循環(huán)槽槽底縱坡不大于1.0%,使沉淀14、池流速不大于10cm/秒以便于石碴沉淀。鉆進(jìn)過程也可采用泥漿泵從儲(chǔ)漿池抽取泥漿至沉淀池,灌注的時(shí)候從沉淀池經(jīng)機(jī)械過濾后抽回儲(chǔ)漿池,依次循環(huán)使用。砼灌注至最后5m左右時(shí),因泥漿與砼接觸混合物較多,泥漿變質(zhì),需將最后5m高的泥漿抽取至泥漿車上排除,不得抽回儲(chǔ)漿池內(nèi),以免含有水泥成分的泥漿再次使用。2.4.3泥漿性能控制泥漿的日常維護(hù)主要應(yīng)該做到:經(jīng)常測定泥漿參數(shù),掌握其性能,然后根據(jù)測定的泥漿參數(shù)確定對泥漿的相應(yīng)調(diào)整。1)由于地層成孔、灌注過程混凝土的污染,泥漿會(huì)逐漸失去原有性能而產(chǎn)生變質(zhì),所以在施工過程中要不斷除去所含泥砂,并調(diào)整泥漿性能指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。2)鉆進(jìn)中攜帶渣土的泥漿首先排入沉淀池,15、經(jīng)自然沉淀或采用人工用網(wǎng)篩將石碴撈出,合格的泥漿流入儲(chǔ)漿池。灌注混凝土回收的泥漿也先排入沉淀池,經(jīng)自然沉淀、機(jī)械除砂,合格的泥漿進(jìn)入儲(chǔ)漿池,廢漿廢渣及時(shí)排出場外,處理后的泥漿經(jīng)儲(chǔ)漿池凈化后返回鉆進(jìn)的孔內(nèi),形成不斷的循環(huán)。3)施工時(shí)要及時(shí)清除循環(huán)槽和沉淀池內(nèi)沉淀的鉆渣,清出的鉆渣應(yīng)及時(shí)運(yùn)出現(xiàn)場并放置到指定地方,不得任意堆砌在施工場地內(nèi)或直接向水塘、河流排放,防止鉆渣廢漿污染施工現(xiàn)場及周圍環(huán)境。2.4.4泥漿的維護(hù)泥漿質(zhì)量管理是鉆孔作業(yè)中的保障。在施工區(qū)內(nèi)建立現(xiàn)場泥漿試驗(yàn)室,專人負(fù)責(zé),制定泥漿試驗(yàn)員檢查路線,隨時(shí)調(diào)整泥漿性能并按泥漿施工日常檢查記錄表記錄備案,滿足現(xiàn)場要求。泥漿試驗(yàn)定時(shí)檢測(次/216、h),根據(jù)鉆進(jìn)地層不同作出相應(yīng)處理。特別是從一種地質(zhì)層進(jìn)入另一種地質(zhì)層時(shí),要加強(qiáng)對泥漿指標(biāo)的監(jiān)控,當(dāng)鉆孔至砂層等易塌地層時(shí),應(yīng)加大泥漿比重,粘度及膠體率,以確保護(hù)壁效果,防止塌孔。泥漿膠體率性能的測定每天有1次以上,每次留樣測量泥漿的膠體率,保證膠體率有95%以上。試驗(yàn)室的樣品如發(fā)現(xiàn)有膠體率降低時(shí),及時(shí)匯報(bào),由技術(shù)人員指導(dǎo)加入膨潤土、CMC、降失水劑、純堿等外加劑調(diào)節(jié)。鉆孔過程遇到泥漿受侵,泥漿中的PH值下降,粘度增大,可配置高堿比的混合劑進(jìn)行泥漿的調(diào)節(jié),使粘度和失水率下降并保護(hù)粘土顆粒,從而使泥漿各指標(biāo)較快達(dá)到要求,混合劑配比為3:4:1:2:50(褐煤:燒堿:丹寧酸:純堿:水)。2.5旋挖17、鉆機(jī)成孔施工旋挖鉆機(jī)施工原理是利用可以伸縮的旋式鉆桿在鉆具重量、油缸壓力及動(dòng)力頭扭矩的共同作用下,將地下土、巖屑裝入鉆頭(筒),再用卷揚(yáng)機(jī)提升取土(巖)成孔。鉆機(jī)自動(dòng)定位,垂直旋孔,具有裝機(jī)功率大、機(jī)動(dòng)靈活、施工效率高等特點(diǎn),配合不同鉆具,可適用于不同孔徑及地質(zhì)條件的成孔作業(yè)。旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內(nèi),然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,這樣循環(huán)往復(fù),不斷地取土卸土,直至鉆至設(shè)計(jì)深度。2.5.1鉆機(jī)就位就位前先將鋼護(hù)筒中心對中并用兩互相垂直的細(xì)線標(biāo)志出護(hù)筒中心,將鑰匙開關(guān)打到電源檔,將旋挖鉆機(jī)移到鉆孔作業(yè)所在位置,通過旋挖鉆機(jī)的自18、動(dòng)控制器,與護(hù)筒中心對中后將鉆機(jī)就位,將桅桿調(diào)直進(jìn)行直孔作業(yè)。 鉆機(jī)就位時(shí),要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好,保證鉆機(jī)工作正常。鉆機(jī)就位后開鉆前,經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員核實(shí)垂直度和樁位對中合格后報(bào)監(jiān)理工程師認(rèn)可后方可鉆進(jìn)。2.5.2鉆機(jī)鉆進(jìn)(1)鉆機(jī)成孔施工工藝根據(jù)不同土層選用不同型號的旋挖鉆頭,以適應(yīng)土層旋挖壓力的變化。鉆孔前泥漿初次注入時(shí),應(yīng)垂直向樁孔中間進(jìn)行入漿,避免泥漿沿護(hù)筒壁沖刷孔壁使其底部孔壁松散坍塌。鉆孔時(shí)通過顯示器按鈕直接進(jìn)入主工作界面,然后進(jìn)行鉆孔作業(yè)。鉆孔時(shí)先將鉆斗著地,通過顯示器上的清零按鈕進(jìn)行清零操作,記錄鉆機(jī)鉆頭的原始位置,此時(shí)顯示器顯示鉆孔的當(dāng)前位置的條形柱和數(shù)字,操作人員19、可通過顯示器監(jiān)測鉆孔的實(shí)際工作位置、每次進(jìn)尺位置及孔深位置,從而操作鉆孔作業(yè)。開孔后,以鉆頭自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力。在作業(yè)過程中,操作人員可通過主界面的三個(gè)虛擬儀表的顯示情況(動(dòng)力頭壓力、加壓壓力、主卷壓),實(shí)時(shí)監(jiān)測液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)。1)開孔時(shí),以鉆斗自重并加壓作為鉆進(jìn)動(dòng)力,一次進(jìn)尺短條形柱顯示當(dāng)前鉆頭的鉆孔深度,長條形柱動(dòng)態(tài)顯示鉆頭的運(yùn)動(dòng)位置,孔深的數(shù)字顯示此孔的總深度。2)當(dāng)鉆斗被擠壓充滿鉆渣后,將其提出地表,同時(shí)觀察監(jiān)視并記錄鉆孔地質(zhì)狀況;操作回轉(zhuǎn)操作手柄使機(jī)器轉(zhuǎn)到機(jī)身后方位置卸渣,挖機(jī)將渣土裝入土方車。3)通過操作顯示器上的自動(dòng)回位對正按鈕機(jī)器自動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置,或通過手動(dòng)操作回轉(zhuǎn)20、操作手柄使機(jī)器手動(dòng)回到鉆孔作業(yè)位置。此工作狀態(tài)可通過顯示器的主界面中的回位標(biāo)識進(jìn)行監(jiān)視。旋挖鉆機(jī)電腦控制顯示器(2)成孔保證措施為了保證成孔的垂直度,開鉆之前顯示器顯示鉆桿的垂直時(shí)采用吊線法檢查顯示器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,符合要求時(shí)方能開鉆;每次提放鉆桿時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢查鉆桿的垂直度,確保成孔垂直度滿足設(shè)計(jì)要求。 鉆機(jī)鉆孔時(shí),應(yīng)根據(jù)土層類別、鉆孔速度及供漿量來確定相應(yīng)的成孔速度,成孔速度應(yīng)符合下列規(guī)定:1)在淤泥和淤泥質(zhì)土中,應(yīng)根據(jù)泥漿的補(bǔ)給情況,嚴(yán)格控制成孔速度,一般不大于1m/min;在松散砂層中,成孔速度不宜超過3m/h。鉆進(jìn)施工過程中一次鉆進(jìn)速度宜控制在50cm左右,采用少鉆勤提方式,避免進(jìn)尺過快造21、成塌孔埋鉆事故。 2)控制鉆頭升降速度,防止發(fā)生孔壁縮頸、坍塌事故。在鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查鉆頭通氣孔,必須保證鉆頭通氣孔的暢通無阻。鉆頭升降速度宜控制在0.750.80m/s;在粉細(xì)砂層,鉆頭升降速度宜小于0.6m/s;提下鉆鉆頭進(jìn)出泥漿液面時(shí)要平穩(wěn),盡量減少鉆頭對液面的抽吸和沖擊。3)在硬土層中或在巖層中的成孔速度以鉆機(jī)不發(fā)生劇烈跳動(dòng)為準(zhǔn)。4)成孔過程注意補(bǔ)充孔內(nèi)的泥漿,防止?jié){面過低造成孔壁坍塌。5)鉆孔過程中若發(fā)現(xiàn)斜孔、彎孔、縮頸、塌孔或沿護(hù)筒周圍冒漿以及地面沉陷等情況,應(yīng)停止鉆孔,經(jīng)采取有效措施后,方可繼續(xù)施工。具體措施為:當(dāng)鉆孔傾斜時(shí),可往復(fù)鉆、沖孔修正,如糾正無效,應(yīng)在孔內(nèi)回填粘土或22、風(fēng)化巖塊至偏孔上部1m,再重新鉆孔;鉆孔中如遇塌孔,應(yīng)立即停鉆,并回填粘土,待孔壁穩(wěn)定后再鉆。2.5.3清孔工藝1)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,對孔深、孔徑、垂直度等進(jìn)行檢查,不合格時(shí)采取措施處理。使用驗(yàn)孔器及測繩進(jìn)行量測,樁徑允許偏差不得小于設(shè)計(jì)樁徑,孔深不小于設(shè)計(jì)值,孔身傾斜度小于1%孔深。且應(yīng)注意終孔深度是否與地質(zhì)資料相符。2)成孔后的第一次清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán),通過清孔確保樁孔的質(zhì)量指標(biāo)、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質(zhì)量要求,清孔方法為:樁孔終孔后,將鉆具提高,采用大泵量泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿,并維持正循環(huán)2h以上,清孔泥漿比重控制在1.10以23、上。對于土質(zhì)較差的砂層,清孔后泥漿比重應(yīng)控制在1.15以上。孔底沉碴厚度不大于15cm,泥漿含砂量小于2。3)清孔達(dá)到要求后進(jìn)行鋼筋籠的下放,過程中注意對中下放,避免刮擦孔壁。4)鋼筋籠下放完成后需下放導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔(均是正循環(huán)),使泥漿均勻,孔底沉淀滿足規(guī)范要求,同時(shí)對孔壁進(jìn)行護(hù)壁。2.5.4防塌孔、縮孔措施塌孔、縮孔等事故往往是由于對地質(zhì)情況研究不夠,對護(hù)筒內(nèi)外水頭差、泥漿控制、不同地層的進(jìn)尺速度等施工細(xì)節(jié)把握不到位等因素引起的。因此,要徹底預(yù)防塌孔、縮孔等事故的發(fā)生。常見的鉆孔(包括清孔時(shí))事故及處理方法分述如下:1)坍孔各種鉆孔方法都可能發(fā)生坍孔事故,坍孔的特征是孔內(nèi)水位突然下降,24、孔口冒細(xì)密的水泡,出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺,鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。坍孔原因分析:(1)泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求,使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮。(2)由于出渣后未及時(shí)補(bǔ)充泥漿,或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水,或鉆孔通過砂礫等強(qiáng)透水層,孔內(nèi)水流失等而造成孔內(nèi)水頭高度不夠。(3)護(hù)筒埋置太淺,護(hù)筒底口處、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上,由于振動(dòng)使孔口坍塌,擴(kuò)展成較大坍孔。(4)在松軟砂層中鉆進(jìn)進(jìn)尺太快。(5)提出鉆頭時(shí),回轉(zhuǎn)速度過快,空轉(zhuǎn)時(shí)間太長。(6)水頭太高,使孔壁滲漿或護(hù)筒底形成反穿孔。(7)清孔后泥漿相對密度、粘度等指標(biāo)降低,用空氣吸泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿,使孔內(nèi)水25、位低于地下水位。(8)清孔操作不當(dāng),供漿管嘴直接沖刷孔壁、清孔時(shí)間過久或清孔停頓時(shí)間過長。(9)吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。坍孔的預(yù)防和處理:(1)在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺速度,選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。(2)發(fā)生孔口坍塌時(shí),可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔,重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。(3)如發(fā)生孔內(nèi)坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質(zhì)土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1m2m,如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填,待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。(4)清孔時(shí)應(yīng)指定專人補(bǔ)漿,保證孔內(nèi)必要的水頭高度。供漿管最好不要直接插入鉆孔中,以免沖刷孔壁。導(dǎo)管下放時(shí)也應(yīng)對中,防止清孔過程觸動(dòng)孔壁,另外不宜使用26、過大的風(fēng)壓,不宜超過1.51.6倍鉆孔中水柱壓力。(5)吊入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)樁位中心豎直插入,嚴(yán)防觸及孔壁。2)鉆孔偏斜偏斜原因分析:(1)鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石(2)在有傾斜的軟硬地層交界處,巖面傾斜鉆進(jìn);或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn),鉆頭受力不均。(3)擴(kuò)孔較大處,鉆頭擺動(dòng)偏向一方。(4)鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。(5)鉆桿彎曲,接頭不正。(6)全壓鉆進(jìn)。預(yù)防和處理措施:(1)鉆進(jìn)中如遇到孤石,顯示鉆頭壓力會(huì)立即增大,應(yīng)停止鉆進(jìn),提出鉆頭檢查渣樣并分析原因后可換用截齒鉆頭下至記錄位置,慢速掃孔鉆進(jìn),直至將孔邊孤石清除后更換鉆頭重新鉆進(jìn)。清除孤石后需重新檢查此處孔壁27、的垂直度,如孔壁有傾斜需進(jìn)行修孔后再鉆進(jìn)。(2)鉆機(jī)底座確保水平,起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者應(yīng)在一條豎直線上,并經(jīng)常檢查校正。(3)由于主動(dòng)鉆桿較長,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上部擺動(dòng)過大。必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架,控制桿上的提引水龍頭,使其沿導(dǎo)向架對中鉆進(jìn)。(4)鉆桿接頭應(yīng)逐個(gè)檢查,及時(shí)調(diào)正,當(dāng)主動(dòng)鉆桿彎曲時(shí),要用千斤頂及時(shí)調(diào)直。3)擴(kuò)孔和縮孔擴(kuò)孔比較多見,一般局部的孔徑過大。在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或鉆錐擺動(dòng)過大,易于出現(xiàn)擴(kuò)孔,擴(kuò)孔發(fā)生原因與坍孔相同,輕則為擴(kuò)孔,重則為坍孔。若局部發(fā)生坍塌而擴(kuò)孔,鉆孔仍能達(dá)到設(shè)計(jì)深度則不必處理,只是混凝土灌注量大大增加。若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進(jìn),應(yīng)按坍28、孔事故處理。縮孔即孔徑的超常縮小,一是嚴(yán)重磨耗的鉆頭往往鉆出較設(shè)計(jì)樁徑稍小的孔;另一種是由于地層中有軟塑土(俗稱橡皮土),遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發(fā)生縮孔。為防止縮孔,前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭,后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并快轉(zhuǎn)慢進(jìn),并復(fù)鉆二三次,直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止;提升鉆頭時(shí),避免因筒斗下部產(chǎn)生較大的負(fù)壓力作用產(chǎn)生“吸鉆”現(xiàn)象而造成孔壁縮頸,須對鉆頭的筒壁對稱加焊護(hù)壁鋼板(或增設(shè)導(dǎo)流槽)進(jìn)行改進(jìn),以減少鉆孔縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。對于有局部縮孔現(xiàn)象的孔位,鋼筋籠和導(dǎo)管安裝后須及時(shí)灌注混凝土,以免樁身縮徑或露筋。4)鉆孔漏漿漏漿原因(1)在透水性強(qiáng)的砂礫地層中,特別是在有地下水流動(dòng)的地層中鉆進(jìn)時(shí),稀泥漿向孔壁外漏失。(2)護(hù)筒埋置太淺,回填土夯實(shí)不夠,致使刃腳漏漿。處理辦法(1)屬于第一種情況的使用較粘稠或高質(zhì)量的泥漿進(jìn)行回補(bǔ)鉆孔(2)屬于護(hù)筒漏漿的,應(yīng)挖出護(hù)筒,修理完善后重新埋設(shè)。
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