四川高速公路大桥桩基施工技术交底(冲孔灌注桩)

'核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底一、交底目的技术交底的目的，是为了让每个施工人员都能意识到施工安全和施工质量的重要性，对施工规范及技术标准有一个清楚的认识，对施工人员在施工过程中具有一定的技术指导意义，提高施工人员的操作技能和处理问题的能力，增强施工人员的安全意识和质量意识，提高工作效率。二、冲孔灌注桩的施工方案1、准备工作施工场地的平整，在桩基础施工中现得非常重要，特别是筑岛围堰的高度，应高出防洪水位0.8m,按25年一遇的频率计算防洪水位。场地的平整应先清除杂物，平整场地，同时必须对场地进行夯击密实，以免产生不均匀沉陷。2、护筒护筒的作用是固定桩位，引导钻锥方向，隔离地面水以免流入井孔，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水位1-2m，形成静水压力，以免孔壁坍塌。护筒采用8mm的钢板制成，其内径比桩径加大20-30cm。护筒埋置深度为1.5~2m,护筒顶端高度高出地面30cm,以防杂物、地面水等进入孔内。护筒是主要的重复使用设备，要求坚固耐用，且重复使用次数较多，根据具体情况，在加工钢护筒时保证了其加工质量。埋设护筒时，护筒中心轴线对正测量标定的桩位中心，其偏差不得大于4cm。在挖护筒坑时，先在土坑外做4个临时点作为护桩，以方便护筒埋设时对中，或者第一次定点后，进行挖坑。坑挖好后，再定钻孔中心位置于坑底，再把护筒吊放进坑，用十字线在护筒顶端移动护筒，使护筒中心与钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球调整护筒竖直度，此后在护筒周围对称均匀回填粘土，分层夯实。在夯实过程要防止护筒偏斜，护筒安埋好后，应对护筒中心及护筒顶面高程进行一次复检。3、泥浆泥浆是采用粘土和水拌合而成，根据不同的水文地质条件、孔径等因素，由试验确定泥浆的各项参数指标。在钻孔中，由于泥浆比重比水的比重大，泥浆可作用在井孔壁形成一层泥皮，阻隔孔外渗流保护孔壁避免坍塌，泥浆同时还起着浮钻渣的作用。因此，泥浆在冲孔过程及成桩过程显得特别重要，对泥浆的性能要求也非常严格，应按如下表格来进行控制：比重粘度静切力含砂率失水率胶体率酸碱度9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底1.2~1.422~30Pa.s3~5Pa≤4%≤20（ml/30min）≥95%8~11（PH）粘土应选择以水化快,造浆能力强,粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。应尽量就地取材，经过试验鉴定，方可使用。调制泥浆粘土用量可按下式进行计算：K=Vr1=γ2-γ3/γ1-γ3*γ1（吨）K—每立方米泥浆所需的粘土重量（吨）γ1——粘土容重（吨/米3）γ2——要求的泥浆容重（吨/米3）γ3——水的容重（1吨/米3）为保证环保和节约的原则，本合同段对泥浆制备排放要求采用沉淀池和储浆池。4、冲进本桥的钻孔桩采用冲击钻机成孔。开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆比重按前面所述情况而定，如孔中有水可直接投入粘土，用冲锤以小冲程反复冲击造浆。冲进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水位或河床水位2m，低于护筒顶面0.3m，掏渣后应及时补水或泥浆。在冲进过程中，应注意以下事项：、冲程大小和泥浆调度应按通过的土层情况具体确定。、当通过坚硬密实的卵石土时，可采用4～5m的大冲程，使其破碎。、最大冲程不应超过6m，防止卡钻，冲坏孔壁或不圆孔径。、在掏渣后或因停钻后再次冲钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程。组织三班制作业，每天填写冲孔进尺记录，对清孔出来的弃渣取样并做地质分析，绘制冲孔地质柱状图。在冲孔过程中，应采用检孔器进行检孔，以免打成斜桩或梅花桩等。检孔器采用钢筋形成，其外径等于设计孔径,长度为4～6m,每冲进4～6m时应进行检孔。成孔后，孔径、孔深不小于设计或规范要求，桩中心轴线偏位不大于5cm，倾斜度不大于1%。桩距在6米以内的相临两桩，须等临近桩基砼贯注24小时后，方可进行冲孔工作。5、冲孔的安全要求、冲锥起吊要平稳，防止冲撞护筒和孔壁。、进出孔中时，严禁孔口附近站人，防止人身安全事故。、电线应专人安装，不得在工地上使用电炉。、因故停钻时，孔口应加盖保护并把冲锥提出孔外。6、冲孔事故的处理常见的冲孔（包括清孔时）事故及处理方法分述如下：9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底、坍孔如发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填，重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置后，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1~2米，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行冲进。、冲孔偏斜如发生冲孔偏斜，可用检孔器等查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后，在偏斜处吊住钻头上下反复扫钻，使钻孔正直。偏斜严重时则回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。如无效果，可在开始偏斜处设置少量炸药（少于1kg）爆破，然后用砂类土和砂砾石回填到该该位置以上1m左右，重新冲钻。、掉钻或落物掉钻或落物后应及时摸清情况，若冲锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触冲锥或落物。、糊钻和埋钻如出现糊钻和埋钻情况，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的冲锥；同时减小冲程适当控制进尺；若已严重糊钻，应停止冲进，清除钻渣。并对冲锥外径、钻渣进出口的和排渣设备的尺寸进行检查验算。、扩孔和缩孔若局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，则按坍孔处理。若发生缩孔现象，应及时修补磨损的钻头，使用失水率小的优质泥浆护壁，并须快转慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。、梅花孔（或十字孔）若出现梅花孔（或使字孔），则用低冲程冲击一段后换再用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。、卡锥a、若是因为梅花孔而卡钻时，假如锥头有向下的活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，就有可能将冲锥提出。b、若是因为探头石卡住钻锥，则用钻头上下活动，顶撞、轻打卡点的石头，以便脱离卡点或使卡点的石块落下。c、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，也有可能将冲锥提出。9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底d、用小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰撞脱离卡点后，再将冲锥提出。但要稳定大绳以免冲锥突然下落。e、用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一段时间，使卡点松动后强行提出。f、使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。g、用以上方法提升卡锥无效时，可用水下爆破提锥法，将防水炸药（少于1kg）放入孔内，沿锥的滑槽放到锥底，然后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，可将卡锥提出。、钻孔漏浆若是因为地质结构透水性强、孔隙大的原因而漏浆，则加大泥浆的比重和粘度或回填粘土掺片石、卵石反复冲击以增强孔壁。若是因为护筒漏浆的，按有关护筒制作与埋设的规范进行处理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。7、清孔清孔的目的是抽、换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，防止桩底沉淀厚度超过设计或规范允许值降低桩的承载力，清孔也为灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作困难甚至塌孔。清孔方法主要采用掏渣法、换浆法配合使用。第二次清孔必须采用换浆法，并用悬吸泵沉淀砂质，以保证含砂率满足设计及规范要求，但操作要注意，防止塌孔。经试验监理工程师及相关人员检验，达到以下技术指标时，立即灌注水下砼：泥浆指标达到含砂率＜2%；泥浆比重1.03~1.10；粘度17~20pa.s；胶体率＞98%；桩位误差不大于4cm；倾斜度不超过1%；孔径、摩擦桩孔深不小于设计，嵌岩桩孔深比设计孔深加深5cm以上；嵌岩桩沉淀厚度≤5cm。8、钢筋骨架的制作施工工艺与质量控制要求与挖孔灌注桩相同。9、水下砼的灌注、灌注机具的准备a、导管是灌注水下砼的重要工具，选用直径为300mm的导管，制备1套设备，导管壁厚8mm，中间节为2.0m最下端节为4.0m，同时配备不同长度尺寸的短导管数根。导管节头螺纹套接头并加止水圈，防止导管漏气，使用前，必须对导管做水压试验，可按以下公式进行计算：pw=1.3(γchc-γwhw)pw—导管壁可能承受的最大压力（吨/米2）γc—混凝土容重，采用2.4（吨/米3）9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底hc—导管内砼柱最大高度,采用导管全长(米)γw—钻孔内水或泥浆容重（吨/米3）hw—钻孔内水或泥浆深度(米)导管在安入过程中,位置应居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。b、漏斗：漏斗和套管连接亦采用螺纹套连接，漏斗安置高度，应能满足砼浇筑完时，管内砼柱的压力，大于管外泥浆及砼反压高度的要求。漏斗需要高度可参照下式计算：hc=(p+γwhw)/γchc—漏斗与预计桩顶或封底砼顶面（包括预加高度）的最小高差（米）p—超压力（吨/米3）γw—钻孔内水或泥浆容重（吨/米3）hw—预计灌注的桩顶或砼面至钻孔水面的高差（米）γc—砼拌合物容重2.4吨/米3漏斗的容量应使首批砼灌注满足初次埋置导管1.0m深度的需要,其最小容量可按下式计算:V=h1×πd2/4+Hc×πD2/4h1—孔内砼高度达到Hc时导管内砼柱与导管外水压平衡时所需要的高度。d—导管直径（米）D—钻孔直径（米）HC—初次灌注需要的砼面至孔底的高度。、砼的运输砼的运输时间和距离应尽量缩短,本桥采用砼运输车作为砼运输工具。、砼的质量控制砼坍落度一般按18～20cm控制，石子最大粒径小于40mm，含砂率采用40～50%，水灰比宜用0.5～0.6，考虑坍落度损失，刚从拌合楼卸下的砼坍落度应在20～21cm。、水下砼的灌注：首批砼入孔必须保证导管埋深1米，导管底距孔底的距离为30~40cm。封底后，须保证导管的埋置深度在2~6米。灌注完毕的桩长，应比设计桩长50~70cm。浇筑砼前应对拌合站的计量系统、机械设备的完好状况进行检查，计算备料数量是否足够、测定地料的含水量，以确定施工配合比。视运输距离的远近，配够足额的砼运输车，用吊车吊送混凝土或者直接用砼输送泵进行输送，以保证砼浇筑的连续性。配备经验丰富的砼输送泵工，在砼输送线路上配备经验丰富的施工人员10人。如果堵管，则立即组织人员检查并拆卸疏通。、同时配备一套砼浇注设备和250Kw发电机组一台备用。10、灌注事故的处理9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底灌注水下混凝土是成桩的关键性工序，灌注过程中应分工明确，统一指挥。如出现事故，要分析原因，采取合理的技术措施，及时想法补救。　　、导管进水a、若是因为封底混凝土储量不足或导管底口距孔底的间距过大造成导管进水，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机、水力吸泥机等工具清出，不得已时将钢筋笼提出后采取复钻清除。然后重新下放钢筋骨架、导管，并投入足够储量的首批封底混凝土重新灌注。b、若是因为导管接头不严或导管焊缝破裂引起导管进水，可根据具体情况，将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出后，拨换原管重新下管并保证埋置深度≥2米。续灌的混凝土配合比应增加水泥用量，提高稠度后灌注入导管内。灌入前将导管进行小幅度抖动或采用其它措施振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补，以后灌注的混凝土恢复正常的配合比。、卡管a、若发生卡管故障，可用长杆冲捣管内混凝土，用钻机吊绳提升导管反插数下或抖动导管使管中混凝土下落。如仍不能下落时，则将导管连同管内的混凝土提出孔外，进行清理修整，然后重新吊装导管，重新灌注。b、当灌注时间已久，孔内首批混凝土已经初凝，但卡管故障仍未解决时，应将导管拔出，重新安设冲孔机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖清出后，用吊车将钢筋笼骨架提出；在钢筋笼无法提出时，直接向孔内投放粘土和掺适量砂砾填塞井孔，待沉实后重新冲孔成桩。、坍孔发生坍孔后，应立即查明原因，采取相应的措施，如保持或加大孔内水位高度、移开孔周围的重物、排除不利振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，则将导管拔出，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖清出后，用吊车将钢筋笼骨架提出。再以粘土和掺适量砂砾填塞井孔，待沉实后重新冲孔成桩。、埋管若埋管事故发生，可用钻机或吊车拔出。如仍不能拔出，凡属并不是因为混凝土初凝而导致流动性损失过大的情况，可插入一直径稍小的护筒至已灌注的混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面的泥渣，然后派施工人员下至混凝土表面，在孔内将导管齐混凝土面切断，拔出小护筒，重新下导管灌注。若是因为混凝土已经初凝而使导致导管无法拔出，可根据桩基周围的地质及地下水流量的大小，选择以下两种处理方式：9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底a、如果桩基周围地质结构稳定不至于塌孔，无地下水或者地下水很少，且已灌注的混凝土顶面在护筒顶面以下不很深时，可用吸泥机尽量吸出孔中的泥渣。数日后，待孔中剩余的泥渣凝结，采用人工清孔至原灌注的混凝土表面，清洗桩基钢筋笼并凿除原灌注的混凝土顶面松散层，待检验合格后，按普通混凝土施工工艺灌注混凝土。b、如果桩基周围地质结构不稳定，地下水丰富，且已灌注的混凝土顶面在护筒顶面以下很深时，则直接向孔内投放粘土和掺适量砂砾填塞井孔，待沉实后重新冲孔成桩。、钢筋笼上升为了防止钢筋笼上浮，主要是采取预防措施：a、改善混凝土的流动性能、初凝时间及灌注工艺。b、钢筋笼上端焊固在护筒上。c、在孔底设置直径不小于主筋的1~2加强环形筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部，可防止钢筋笼上浮。若在浇注过程中发生钢筋笼上升现象，如果上升的高度没有超过规范要求，在重新定位钢筋笼后，继续灌注混凝土。如果上升高度太大，则将钢筋笼提出后采取复钻清除已灌注的混凝土，然后重新下放钢筋骨架、导管，定位准确后重新灌注混凝土。、短桩若发现短桩的情况，可将原护筒接长，或在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水下混凝土。、断桩冲孔灌注桩工艺流程图9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底拆工作台拔除护筒砼养生灌注水下砼架立导管清孔钢筋骨架就位冲进冲机就位架设冲架下沉、埋设护筒桩位放样护筒制作或整修平整场地筑岛设工作台、导向梁、储料斗、导管架围堰和改向泥浆沉淀池掏渣等向孔内供水或泥浆供水泥浆池测砼高度砼运输制备砼备砼料吊运移梁架设桩基交验设拌合站站对于用超声波检查出有夹泥断桩或其它缺陷的桩，应采用地质钻机钻芯取样作深入的探查，判明情况。有下述情况之一时，采取压入高强水泥浆补强的方法处理：a、对于圆柱桩，当桩底与基岩之间的夹泥大于设计规定值时。9 核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19合同段K148+995栗子坪2号大桥桩基施工技术交底b、桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。c、取芯率小于95%，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。压浆结束，水泥浆硬化以后，再做一次钻芯取样，检查补强效果。如断桩夹泥情况已排除，经相关部门检验认为合格后，方可交付使用。否则，应汇同有关单位研究其它补救措施或该桩作报废处理，并重新冲孔成桩。三、环保及水保措施对本桥桩基施工的弃土、筑岛等工作严格按设计文件及施工规范操作,挖孔桩的弃渣严禁随处废弃，应进行统一堆放，然后倒运至弃土场。斜坡上的桩孔开挖前，在桩孔下方的坡面上干砌挡土墙，以防止弃土散落于山坡上。这样既保护了环境，又能保证进行平行施工时下方桩孔施工人员的安全。进行冲孔施工时，修筑专用的泥浆沉淀池，桩孔与泥浆沉淀池之间的循环排浆沟应进行必要的开挖或用沙袋堆砌牢固，并进行防泄漏处理。在灌注水下桩过程中，将涌出的泥浆引入指定的泥浆池，一边灌注桩基砼一边用泥浆泵将泥浆抽进专用车辆，倒运至弃土场，保证不让泥浆污染农田、河流。核工业华南建设工程集团公司雅泸高速公路C19项目经理部2008年3月15日9'