施工钻孔（精选11篇）
施工钻孔 篇1
1 工程地质概况
无锡红凌立交桥共有82根嵌岩灌注桩(其中ϕ2.2 m桩52根,ϕ2.0 m桩30根)。桥位处北江自东向西流动,两岸受大堤约束,河段弯曲,河床开阔平坦,滩槽分明,河槽较宽浅。河床为粗砂、砾砂覆盖。为老第三系与泥盆系上统不整合接触地带,岩溶强烈发育,北部基岩明显可见,岩面起伏较大,高程突变;中部及北部部分基岩呈薄层状,层间裂隙发育,部分泥质充填;中部石灰岩顶面埋藏相对较浅。部分地段溶洞顶板厚度与洞跨比值小,存在切割的悬挂岩块,并且多数溶洞为半充填,部分为空洞。工程地质条件极其复杂,给桩基础的施工带来了一定困难。主要地质特征见表1。
2 钻机选型及钻孔方法的确定
几个方案的比较:1)若采用深埋护筒,设备投入大,插打时间长,不经济;2)若采用小扭矩回旋钻机不能有效地穿越卵石、漂石层,而大扭矩回旋钻机自重太大,需要大型起重设备,无法满足多工点施工的需要;3)若采用钢丝绳冲击成孔具有设备简单,操作方便,动力消耗小,机械故障少等特点,可通过回填片石和黏土有效地处理岩面倾角大,溶洞和裂隙等问题,通过砸实挤密解决漏浆问题,更能有效防止塌孔;另外,通过成孔速度的比较,冲击钻机和正循环回旋钻机的钻孔速度相差不大,而冲击钻机转移快、安装迅速。通过以上方案比较,我们决定采用浅埋护筒、泥浆正循环、冲击钻机成孔。选用的钻机主要参数如表2所示。
3 溶洞、裂隙的处理
无锡红凌立交桥基岩为石灰岩,岩溶十分发育。最大溶洞高度达40.2 m。溶洞串最多个数达5个。溶洞中既有有充填物的,也有半充填和无充填物的。我们主要按下述方法处理。
3.1 地质超前钻,提前注浆处理
由于设计院提供的一桩一钻地质柱状图的岩面情况和溶洞情况很不详细,于是经业主和设计方研究后,决定补充进行超前钻,对全桥78根桩进行了超前钻详勘(一般每根桩增加3个地质钻孔),其孔位平面按正三角形布置。超前钻时由于发现了很多持力层厚度有变化,故对87%的桩的桩深进行了修改,对部分漏浆的溶洞和裂隙进行了注浆加固。1)注浆加固方法。超前钻孔过程中,每遇到漏浆溶洞或裂隙,立即进行注浆处理。并用纯水泥浆封堵,利用浆液的流动性,在压力作用下,充满空洞及裂隙。开启注浆泵进行注浆,控制注浆量;当注浆量达到设计量或顶部返浆后,上拔注浆钻杆,直至结束;注浆结束后,清洗注浆设备,防止残留浆液凝固,堵塞钻杆。2)注浆主要技术参数。注浆压力:0.1 MPa～0.2 MPa。注浆流量:8 L/min～10 L/min。浆液配比(重量比):水泥∶水=0.8(0.6)∶1。
3.2 冲击钻孔过程中溶洞的处理
1)我们从实际情况考虑,制订了先易后难的总体施工原则,即把岩面情况较平、无溶洞或只有单个小溶洞的先施工成孔,待基本摸清溶洞地质施工规律,掌握溶洞处理措施后,再解决那些大溶洞。2)技术人员及钻机机组人员充分掌握地质资料情况。我们每个孔位的地质柱状图都单独列出,发给有关人员,让他们知道溶洞的位置、大小、充填情况。3)钻至离溶洞顶部1 m左右时,准备足够的小片石或狗头石(直径10 cm～20 cm)和黏土,黏土要做成泥球(15 cm～20 cm大小)。对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。4)钻至离溶洞顶部1 m左右时,在1 m～1.5 m范围内变换冲程,逐渐将洞顶击穿,防止卡钻。5)对于空溶洞或半充填的溶洞,在击穿洞顶之前,要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降,应迅速补水,然后根据溶洞的大小按1∶1的比例回填黏土和片石、整包水泥后冲挤压密实,只有当泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞。6)遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞时,先在孔口附近准备好足够的块石、黏土、水泥。在洞顶打穿时,一旦发现漏浆,要迅速填堵,防止塌孔。一般溶洞洞顶击穿后,桩孔中泥浆会很快下降,此时要用铲车及时将准备好的块石、黏土、水泥按适当的比例抛入,直至孔中的泥浆停止下降,并慢慢上升,此时可用冲锤进行适当挤压,反复抛块石、黏土、水泥,直至把桩基两侧的溶洞都填满或堵死为止,最后补充满泥浆再重新成孔,溶洞较大的最好待1 d～2 d后再重新冲孔成桩。7)对于溶洞内填充物为软弱黏性土或淤泥的溶洞,进入溶洞后也应向孔内投入黏土、片石混合物(比例1∶1),冲砸固壁。8)钻头穿越溶洞时要密切注意大绳的情况,以便判断是否歪钻。若歪钻应按1∶1的比例回填黏土和片石至弯孔处0.5 m以上,重新冲砸。
3.3裂隙漏浆的处理
裂隙对钻孔桩施工造成的主要危害是漏浆。由于护筒埋深浅(最初入土深度3 m左右,处于中砂地层中),漏浆极易引起孔壁坍塌。主要处理措施为:1)入岩前,准备充足的水源和1台～2台水泵。2)准备足够的黏土,并将黏土做成泥球,直径15 cm～20 cm。3)准备一定数量的小片石或狗头石,直径10 cm～20 cm。4)密切注意护筒内泥浆面的变化情况,当泥浆面迅速下降时,证明在漏浆,首先要赶快补水,然后将泥球往下投,如此即可将漏浆堵住,之后,将黏土和片石按大约1∶1的比例往下投约2 m,再重新开钻,这样砸碎的片石和大颗粒土可将裂隙填充一定的距离(阻碍裂隙宽度变化),即可钻进一定深度而不漏浆。当再次漏浆时,仍按上述方法处理,即可逐步钻至设计孔底标高。
3.4塌孔
从无锡红凌立交桥引桥施工的情况来看,最初由于护筒埋置偏浅,地质超前钻(漏浆溶洞或裂隙压浆处理)没有跟上,发生一系列塌孔现象。后采取预钻孔,安装内护筒(一般长度为6 m)的办法后,在正常情况下,采用冲击钻很少发生塌孔。主要是遇到空溶洞或裂隙漏浆而补水不及时,就有可能塌孔。因此保持泥浆浓度和泥浆面高度是防止塌孔的主要措施。塌孔发生后,我们采用加深护筒,然后回填重新冲砸的方法处理。
摘要：介绍了无锡红凌立交桥大直径冲击钻孔灌注桩成孔施工方法,探讨了施工过程中如何解决裂隙、多层溶洞漏浆、堵漏及灌浆处理的问题,旨在通过处理方案的实施,从而保证钻孔桩成孔质量。
关键词：岩溶地质,溶洞,裂隙,漏浆堵漏,冲击钻孔灌注桩
参考文献
[1]刘立新.在岩溶地区施工钻孔灌注桩处理方法的探讨[J].山西建筑,2007,33(22):135-136.
施工钻孔 篇2
一、钻场规格满足钻孔施工要求，通风良好、无瓦斯积聚。
二、风、水管接至施工地点，风、水管路上安设压力表，采用供水或压风排屑时，钻杆水压不小于2.0MPa，风压不小于0.4MPa。
三、煤孔施工时，具备风水联动条件，切换自如。孔口下风侧设有喷雾。
四、施工现场安设瓦斯自动报警断电仪和瓦斯便携仪，悬挂在钻孔正下风侧5m以内。掘进工作面施工钻孔时，钻机电源和作业场所的局扇应与瓦斯传感器实现风、电和瓦斯、电闭锁。
五、配备方位尺、皮尺、度尺（罗盘）。
六、钻孔施工处巷道中线标记清晰。
七、有操作规程及岗位责任制，钻场有钻孔设计参数牌板和实际施工牌板。
八、设置调度电话。
九、钻机要求：
1、按设计最大孔深的1.5倍以上能力配备，钻机完好，电气设备无失爆失保。
2、所有仪器、仪表完好、手把齐全。
3、开关、控制按钮灵敏可靠。
4、机械转动部分防护栏、保护罩齐全。
十、钻机安装
1、安装地点巷道支护良好。
2、地梁木平稳卧入巷道底板并见实底。钻机底座牢固，四角采用丝杠或单体稳固，数量不少于4根。
3、周围安全间隙不少于500mm。
十一、钻孔施工工艺
1、岩孔宜采用压力水排钻屑法钻进，煤孔宜采用麻花钻杆压风排钻屑法钻进，地质孔及f〉8的岩孔宜采用全孔取芯法钻进。
2、抽采钻孔煤孔孔径不小于94mm，岩石钻孔孔径不小于108mm。
3、采用麻花钻杆时，钻头直径超过钻杆外径不少于20mm。
4、倾角采用度尺或罗盘确定，方位角采用方位尺及皮尺确定。
5、孔深超过50m的岩孔使用导向装置。
十二、钻机操作
1、钻机操作人员能熟练掌握钻机操作技能，严格按使用说明书操作，做到持证上岗。
2、人员穿戴整齐、袖口扎牢、戴好防尘用品（不准戴手套）。
3、先开水（风）后钻进，先停机后停水（风）。
4、启动后，操作人员精力集中，动作准确，与接卸钻杆人员配合一致。
5、开始钻进时，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，压力再逐渐增大。
6、钻机工作期间，钻机工不得离开操控台。
7、钻机调速时必须先停电，待变速箱停止运转后再变速。
8、接卸钻杆前，钻头退离孔底至少一个行程，停钻2h以上时，停钻前施工负责人应根据孔内情况决定是否将钻杆拉出。
9、控制钻进速度，排屑不畅、进尺缓慢时不宜强行钻进。
10、钻机系统压力不宜随意调整，特殊情况下需调整时应有记录。
十三、钻杆安装
1、钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口无磨损。
2、连接钻杆时，接头间缠绕油线或盘根线，对准丝口，不歪斜、不漏水（风）。
3、安装钻杆时，一次只能安装1根钻杆。
4、接卸钻杆时，轻敲慢转。
十四、施工应注意的安全问题
1、钻孔施工过程中，若孔内有顶钻、喷孔、夹钻、透水及其他异常情况时，必须立即停止钻进（但不得拔出钻杆），并迅速汇报矿调度，待充分卸压并经矿总工程师组织处理后方可恢复作业。
2、人员不得正对钻杆，钻机未停稳，严禁跨越钻机或钻杆，用手摸或管钳夹卡钻杆、接触转动部位。
3、禁止用手、脚或其他物件直接制动机器运转部分，禁止将工具或其他物品放在钻机、水泵电机防护罩上。
4、钻机施工期间，周围10m严禁从事与打钻无关的工作。
5、严格控制孔内供水（风）量，采用压风排屑时，应避免一风吹。
6、起吊钻机、钻具时应生根牢固。
7、钻机出现超温、声音异常、或孔内异常等现象，应立即停机处理。
8、敲打钻杆时必须使用铜锤。
9、施工煤孔时现场配备灭火器材。
10、打钻施工地点及回风系统机电设备必须有专人检查，确保完好。
11、煤孔施工时若孔内冒烟（着火），应立即停止钻孔施工，关闭孔内压风，将孔口临时封堵，并将孔内压风改为供水利用钻杆向孔内注水。严禁不处理不汇报离开现场。
12、施工钻孔过程中遇喷孔，且喷孔时造成瓦斯超限时必须采取以下措施：（1）、控制给进压力和钻进速度，防止煤粉堵孔。（2）、选用麻花钻杆钻进。（3）、喷孔时，回风流中瓦斯浓度小于3%时，采取加大风量措施，控制超限次数。（4）、喷孔时，回风流中瓦斯浓度大于3%时，应采取：
①、变径法压风排渣施工，即先施工小直径钻孔穿过煤层，再扩孔至设计直径。
②、孔口安设防喷装置，且防喷装置与抽采管路相连，使得喷出的瓦斯从抽采管路排出。
③、钻孔见煤后，停止钻进，退出钻具，先进行预抽，预抽时间视煤层瓦斯压力而定，一般不少于2天，预抽后再进行钻进。
十五、质量要求
钻孔严格按设计施工，实际施工参数与设计相符，做到：
1、钻孔施工平直，钻杆、钻孔中心在一条轴上，岩孔倾角、方位角（或夹角）允许误差不得超过±1°，煤孔倾角、方位角（或夹角）允许误差不得超过±2°。
2、钻孔布孔均匀合理。煤孔开孔、孔间距不小于400mm，岩石孔的孔间距不小于300mm，钻场内开孔点距离巷帮不小于1m。
3、封孔应选用封孔泵封孔，封孔深度达到6～10m，测压孔孔口至见煤点之间部分全部封实。
4、穿层钻孔采用注水泥砂浆法或其他有效材料封孔。采用水泥砂浆法封孔时，水泥：水不超过1：3，水泥浆中应按水泥用量的10%添加膨胀剂或迅凝剂。
5、采用水泥砂浆或聚胺脂封孔时，封孔段前后端应安设与孔径相同的挡板。
6、抽采钻孔遇泥岩、破碎带、以及煤孔易跨孔时，封孔应下全长花管。
十六、钻孔验收
1、验收内容：方位角、倾角、孔深（见煤及止煤深度）、封孔深度等，施工负责人、封孔负责人、验收人必须在验收报告单上签字。
2、钻孔施工原始记录，要求：（1）、记录内容包括钻场号、孔号、钻孔参数、岩性类别、钻头型号、孔内情况描述、设备运转情况等。（2）、钻孔实际深度、方位角、倾角与记录及汇报相符。（3）、钻孔封孔记录。
十七、文明环境
1、有水泱和水沟，水沟畅通，无堵塞。
2、无杂物、淤泥、积水，各种电缆、油管等管线吊挂整齐。
3、牌板吊挂整齐，签字齐全。
4、钻杆上架，避开淋水地点，堆放有序，距巷道底板不少于300mm。
5、钻场编号用黑底白字做成标志牌悬挂在钻场门前。
6、取芯钻进时，岩芯应编号并整齐有序摆放在岩芯箱内。
水利施工钻孔灌注桩施工技术探究 篇3
【关键词】水利工程；钻孔灌注桩；常见问题；解决办法；施工技术
0.引言
现阶段我国的水利工程正处于不断发展阶段，在其发展的过程中需要应用到钻孔灌注桩施工技术即本文讨论的重点。尽管该技术已经普遍应用到水利工程中，但其技术方面存在着缺陷，导致了许多施工问题的出现。本文以水利施工钻孔灌注桩施工技术为切入点，通过探讨钻孔灌注桩施工常见问题及成因分析，提出切实解决这些问题的办法，并总结水利施工钻孔灌注桩相关施工技术。
1.钻孔灌注桩施工常见问题及成因分析
在水利施工过程中，钻孔桩具有基础承载力大，埋置深等特点，但由于钻孔桩埋置很深，最深可达100多米，加上桥位水文、地质的复杂性及施工中很多不确定的因素的影响，钻孔桩施工中经常会出现各种各样的问题，例如坍孔、断桩、钻孔偏斜、孔底沉渣厚度过大等。以下是对钻孔灌注桩施工中常见的问题的具体分析。
1.1坍孔事故及其成因分析
坍孔事故时钻孔灌注桩施工过程中比较常见的事故，造成坍孔事故的主要因素可以分为地理原因与施工技术原因，且施工技术占据着主要影响地位。
所指的地理原因是指地质情况复杂的土质，例如遇到断层裂隙等就会造成坍孔现象。而施工技术问题主要包括：在松软砂层中钻进，进尺太快；泥浆稠度小，起不到护壁作用；操作不当，如提升钻头、冲击锥或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架时碰撞孔壁；泥浆水头高度不够，对孔壁压力小等这些技术问题都会导致坍孔的现象发生。在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，也可形成断桩。
1.2断桩问题及其成因分析
所谓的断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。导致断桩的现象的因素主要是施工设备故障与施工技术不当，同样，施工技术不当占据着主要影响地位。
所谓的施工设备故障导致断桩是指机械发生故障，混凝土在导管内停留时间过长；灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，从而造成了断桩现象。其技术问题主要表现在首批混凝土储量不足，混凝土下落后不能埋设至导管底，以至泥水从底口进入；导管接头不严，焊接或管身破裂，引起进水，导管提空，导致底口涌入泥水。
1.3孔底沉渣厚度过大及其成因分析
孔底沉渣厚度过大会影响钻孔的质量，其形成的大致原因主要是施工技术问题，清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或注入量不足，无法将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后待灌时间过长，致使泥浆重新沉淀等，这些问题都会导致孔底沉渣厚度过大进而影响钻孔施工。
除了这些常见的问题外，钻孔灌注桩施工中还存在着许多问题，但不论是何种问题，它们都在一定程度上反映着钻孔灌注桩施工技术问题，并且给整个的施工工程造成困扰。为了钻孔灌注桩施工的发展，就要切实的解决这些问题，完善相关的施工技术。
2.解决钻孔灌注桩施工常见问题的相关措施
要解决好钻孔灌注桩施工常见问题要从问题的成因入手，逐项解决。
2.1坍孔事故的相关处理方法
严格根据设计要求及桩位的水文地质情况选择适当的钻进方法，并确定护筒的埋置深度，做到垂直安装、垂直下沉，使护筒内水头的高度在适当范围之内。根据钻孔的工程地质情况、空位、钻机性能、泥浆材料等选择合适的泥浆。在钻孔过程中，工作人员要合理调节泥浆水的压力，尽量使其高于地下水的水压，这样才能加强泥浆对钻孔孔壁的保护作用。如果不慎发生孔壁塌陷，工作人员要对塌陷的桩位进行填土并压实。一段时间之后，带到土层稳定时，工作人员可进行二次钻孔。
2.2断桩问题的相关处理方法
如果发生在开始灌注桩不久，混凝土面距孔底较近，而钢筋笼又埋深不大。出现这种情况，应放弃灌装，提出钢筋架，重新钻孔至原孔底，进行二次灌注。如果断桩出现在灌注一段时间后，钢筋笼架埋深较大，不能提出。应当提出导管，弃掉废料，排除导致断桩故障的同时，将小于钢筋笼直径的滚筒钻下致断桩处，并将泥浆及混凝土完全取净，进行第二次灌桩。
2.3孔底沉渣过厚的相关处理方法
为了尽量减少钻孔灌注桩底部的沉渣。首先，工作人员要做好施工过程中沉渣的二次清理工作，将沉渣量控制在适当的范围之内。其次，在向桩内放置钢筋时，工作人员要仔细地将钢筋慢慢地垂直放入桩内，尽量不要倾斜造成桩壁的泥土散落导致灌注桩底部的沉渣堆积过多。再次，在浇筑混凝土之前，工作人员要做好桩底部沉渣的检查工作，待沉渣量符合要求以后，再进行浇筑。
3.总结钻孔灌注桩的施工技术
（1）桩基础施工对钻孔环节的要求较为苛刻，要结合实际情况来确定使用何种钻头形式、钻杆直径多少等，还要结合施工场地的地质条件，对要钻具的强度进行分析，以便钻孔的速度与转压力度。
（2）钻机轨道枕木放平置牢，钻头对中误差控制在±20mm，钻杆垂直度误差控制在±5‰，校核后，拧紧钻机螺旋支腿，固定牢钻机，等候开钻命令。为准确控制钻孔深度，在机架或机管上作出控制标尺，以便在施工中进行观测、记录。
（3）就钻头而言，其要在钻压力度和回转的扭矩作用下共同切削，破碎巖石，所以，钻头的形式与钻孔效果的成败紧密相连，故而在钻孔的过程中要把握好其中钻头的使用。
（4）根据当地的地下水位高低和地层稳定情况来确定泥浆的比重和粘度。第一次清孔时要不断补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜用泵吸及循环清孔。钻孔结束后，应对终孔进行验收，须严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。
（5）出现特殊地层时采用优质冲洗液护壁，或用正循环钻进、反循环排渣来抑制不稳定段地层的坍塌。在不稳定的地层中，不要过早换浆，可在下完钢筋笼后第二次清孔时替换高比重的泥浆，并及时灌注混凝土，减少沉渣时间，确保桩身质量。
（6）护筒安装稳固、准确。一般采用带法兰的钢质护筒，埋置时应保证平面位置正确，偏差不得大于5cm，且高出施工最高水位1.0-2.0m；在水下埋设的护筒应沿着导向架借助自重、射水、震动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度。
4.结束语
综上浅述，水利施工钻孔灌注桩施工技术正处于待完善阶段，施工技术的不足直接导致施工过程中许多问题出现，例如坍孔、断桩、孔底沉渣过厚等，这些问题的出现不但给施工工程造成了困扰与不必要的损失，还在一定程度上反映出施工技术水平。现阶段我国的水利工程不断发展，钻孔灌注桩施工技术也会不断的被应用，故而要完善相关技术，处理好钻孔灌注桩施工中常见的问题，才能切实的推动水利工程的发展。 [科]
【参考文献】
[1]赵景岗，王维江.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].中华民居（下旬刊），2013，04：296-297.
[2]孙亚娟.水利施工钻孔灌注桩施工技术探究[J].黑龙江科技信息，2014，27：247.
浅谈钻孔桩施工 篇4
对设计文件和规范进行熟悉, 并对设计图纸进行复核, 对现场进行勘察, 复核导线点和水准控制点。临时的便道和设施一定要修建, 组织人员、机械可以顺利地进出场。依据地质情况, 本标段采用回旋钻机成孔, 钻孔完成之后采用探孔器对沉渣厚度、孔壁垂直度等进行检查, 合格之后方可进入下一道工序, 砼可以采用商品砼并用车进行运输, 采用导管法灌注水下砼。
使用机械将施工场地整平压实并测量放好线, 使用人工进行钢护筒埋设。护筒顶面高出施工水位或地下水位2.0 m, 在旱地或筑岛时高出施工地面0.5 m。
2 施工工艺流程
1) 平整场地、桩位放样;采用机械将施工场地整平压实, 并对钻孔桩施工区域进行围护, 测量放线确定桩位。
2) 人工埋设钢护筒。护筒顶面高出施工水位或地下水位2.0 m, 在旱地或筑岛时高出施工地面0.5 m。护筒埋置深度须符合下列规定:黏性土不小于1 m, 砂类土不小于2 m, 当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5 m;岸滩上埋设护筒, 在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5 cm, 倾斜度不大于1%。
3) 泥浆护壁。 (1) 选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。 (2) 根据地层情况及时调整泥浆性能, 泥浆性能指标如下:泥浆比重:一般地层1.1~1.3;粘度:一般地层16~22 s, 松散易坍地层19~28 s;含砂率:新制泥浆不大于4%;胶体率:不小于95%;PH值:大于6.5。
4) 钻机设备就位。本工程钻孔桩施工采用213 Kw的BRM-2A和BRM-2B钻孔机械及辅助设备。设备进场采用平板拖车拖至施工场地用25 t吊车安装至护筒上方并使钻头中心重合。
5) 成孔。钻机就位, 泥浆稠度满足护壁要求和孔壁压力, 当泥浆量和泥浆的技术指标达到要求时开始钻进。开始钻进要缓慢, 待通过护筒底口后方可正常钻进。
6) 清孔。 (1) 钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径检测系统进行检查, 各项指标符合要求后立即进行清孔, 清孔采用泥浆置换法或掏渣筒。 (2) 清孔须达到符合设计及规范要求, 即:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3 mm颗粒, 泥浆比重不大于1.1, 含砂率小于2%, 粘度17~20 s;浇筑水下砼前孔底沉渣厚度满足规范要求。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。 (3) 浇筑水下砼前, 检查沉渣厚度, 如不符合要求, 进行二次清孔, 必要时用高压风冲射孔底沉淀物, 检查孔深孔底沉渣厚度符合要求后, 立即浇筑水下砼。在清孔排渣时注意保持孔内水头, 防止坍塌。
7) 验孔。采用验孔设备检查孔深、孔径、倾斜度及孔底沉渣厚度, 达到要求监理工程师签证后方可进入下道工序。
8) 钢筋笼制作、安装。 (1) 钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊, 每一截面上接头数量不超过50%, 加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装须符合要求。 (2) 钢筋骨架的保护层厚度须符合设计要求, 采用与桩基同标号的圆形水泥砂浆垫块, 垫块按竖向每隔2 m设一道, 每一道沿圆周布置4个。
9) 安装导管。试拼、检验、安放导管。利用导管二次清孔, 检查孔底沉渣厚度。
10) 灌注水下砼。 (1) 计算和控制首批封底砼数量, 砼灌注须连续进行, 中途停歇时间不超过30 min。在整个浇筑过程中, 及时提升导管, 控制导管埋深, 导管在砼埋深控制在2~6 m之间。 (2) 考虑桩顶含有浮渣, 灌注时水下砼的浇筑面按高出桩顶设计高程100 cm控制, 以保证桩顶砼的质量。
11) 泥浆清理。为保护环境, 泥浆经沉淀池净化处理后排放, 钻孔桩施工中产生的废弃泥浆, 经分离处理后, 运往指定的废弃泥浆堆放场地, 并做妥善处理。
12) 注浆工艺。 (1) 注浆管道与超声波结合, 采用Φ50无缝钢管。 (2) 钻孔灌注桩水下混凝土浇筑24~48 h内用压力水从注浆管中压入。在正式压浆前保持注浆管内水注满。
3 钻孔桩技术要求
1) 钻孔桩成孔控制。成孔应达到设计规定的深度和直径, 确保钻孔、清孔、吊设钢筋笼及水下混凝土过程均不塌孔。
2) 钢筋笼应符合以下几点要求: (1) 在钢筋笼制作、运输和安装过程中一定要防止变形, 保证有足够的刚度, 这样吊运就会比较方便, 整个在安装钢筋笼的时候要保证不损坏和不变形。 (2) 桩基钢筋笼之间可以采用焊接接头, 焊面用单面焊, 长度一定不能少于10 d。 (3) 在钢筋笼吊放时, 一定不要碰撞孔壁, 在固定好钢筋笼之后方可灌注水下混凝土, 钢筋笼的偏差为正负20 mm。
3) 施工要点。为了防止断桩或者是缩孔质量事故, 要根据地质部门给的地质材料做到以下几点: (1) 为了扩大孔径可以采用上下反复的扫孔的方法。 (2) 为了保证商品混凝土可以连续供应, 可以提前和商品混凝土拌和站协调;为了保证混凝土的坍落度, 一定与要严格按规范和设计要求进行控制混凝土的施工, 一定要收听气象信息, 保证在施工过程中没有大的降雨出现, 这样就可以顺利地进行灌注。 (3) 混凝土要边灌边拔套管, 整个工作要连续进行, 一气呵成, 浇筑时一定要测量混凝土上升的高度, 掌握导管埋入的深度, 避免导管埋入混凝土内过深或者导管脱离混凝土面。
4 结语
综上所述, 钻孔桩是一项施工工艺复杂的工程, 作为施工技术人员一定要严格施工技术, 从各个环节上把握施工质量, 只有这样方可搞好施工。
参考文献
钻探施工中钻孔弯曲的预防 篇5
【关键词】钻探；钻孔；弯曲；预防；危害；防斜；纠斜
1.钻孔弯曲的危害
（1）影响地质目的 钻孔过大弯曲会歪曲矿层厚度、产状及规模，甚至使钻孔不能穿过矿体、构造带或者打丢矿体，这些都严重影响对地层了解和对矿产资源的正确评价。钻孔穿矿点位置的偏移还会使相邻钻孔达不到对矿体控制的要求，造成钻孔报废或后期补加工作量。
（2）影响钻探施工的顺利进行 增大与孔壁的摩擦，升降和回转钻具阻力增大；钻具磨损严重，易发生断落事故；引起孔壁失稳；易引起孔内事故，发生事故后处理难度增大；消耗钻压、降低钻速；放斜、纠斜、增加测斜次数等，将影响施工进度，增加成本。
2.造成钻孔弯曲恶的因素很多，但主要可以分为以下几种
2.1地层地质条件
（1）钻进松散地表土层时，越厚越容易改变钻孔方向。其主要原因是松散的表层具有较强的活动性。
（2）在遇到溶洞或大断裂带也易造成钻孔弯曲。
（3）在卵石层中钻进，其对钻头产生偏滑作用，形成不均衡阻力，容易使钻孔偏斜。
（4）在软硬不均的地层中钻进会出现“顶层进顺层跑”的现象，钻孔极易偏斜。
2.2不适宜的技术条件
（1）开孔时天车、立轴和钻孔没有在一条直线上；立轴与主杆之间间隙过大，钻进时晃动严重；孔口管安装不正等都会影响钻孔的弯曲。
（2）钻具结构不合理。钻杆细钻具粗，钻杆在孔内受压后产生的弯曲、拉伸、扭曲等会降低钻头在孔内的稳定性从而使钻进方向发生改变。
（3）钻头出刃不均匀或金刚石分布不均也会对钻进方向产生影响。
（4）在钻孔换径或扩孔过程中，因为孔壁各部分硬度不一，孔径大小也不一致，换径后很难保持再与原方向一致。
（5）钻进参数不合理：钻压过大，钻杆弯曲，钻具倾倒；转速过高，横向震动大、离心力大，扩大孔壁作用增大；泵量过大，孔壁扩大（直接冲刷孔壁）。
2.3操作方法的不当往往是产生钻孔偏斜的直接原因
（1）换径换层时技术参数控制不当，换径时孔内有残留岩芯。
（2）松软地层中下钻过快、扫脱落岩芯、扫事故钻具、扫水泥芯等操作不当。
（3）处理事故给孔内留下了钻头及钻具碎片。
3.钻孔弯曲的预防
（1）合理设计钻孔。在松散、溶洞或构造发育的地层一般不设计斜孔；软硬不均、层理发育的地层尽量将钻孔轴线设计得与层面垂直；一般定向孔设计在强造斜地层。
（2）场地地基要坚实平整，有排水沟渠，填方部分不得超过整个场地的1/3；钻机安装要周正稳固，立轴角度要准确，天车、立轴和孔位要三点一线。
（3）减小钻进时立轴摆动，发现立轴导杆与主杆间隙过大时要及时更换；孔口管安装要稳固周正。
（4）合理设计钻具结构，粗径钻具刚度大、耐磨，有一定长度，本身不弯曲，且上下连接同心；级配合理；不可加压过高。
（5）采用合理的工艺措施，推广以绳索取芯为主的金刚石钻进，发展冲击回转和孔地动力机钻进；钻压不宜过高，破碎、松散地层及换层换径时要降低转速；破碎层应对冲洗液量适当控制，防止对孔壁的破坏。
（6）钻进中应经常检查钻机有无移动、立轴方向是否变化，发现问题应及时解决。
（7）熟悉和掌握机械设备的性能、钻进方法和特点，经常总结经验，及时测量孔斜以便处理。
4.钻孔弯曲常见的处理方法
防斜钻具结构的特点是长、刚、直、粗，即缩小于孔壁的间隙，使轴线不能倾斜或倾斜角度尽可能小。纠斜钻具则不同，它实质上是一种造斜钻具，通过向相反方向造斜的方法来纠正原来的偏斜。所以它的结构特点是短、重、细、柔，使轴线方向容易发生变化。
（1）纠斜钻具 ①使钻孔下垂的纠斜钻具 钻孔上漂是最常见的弯曲现象，纠斜钻具的上部常用粗大接头以保持与钻孔中心接近重合，中间连接杆细而柔，是下部短、粗、细的钻具能够下垂。②使钻孔上漂的纠斜钻具有短粗径钻具和塔式钻具。其中塔式钻具上小下大，上端倒向孔壁下帮，使钻具轴线向上偏斜。
（2）纠正钻孔方位角法 浅孔阶段（100m以内）发生偏斜时可反方向垫钻机来纠正；钻孔方位变化与旋转方向有关时，正反转交替钻进有明显的纠斜效果，如配合采用塔式钻具，效果会更好，但钻孔容易上漂。
（3）封孔法 将水泥浆灌入弯曲孔段后24～48小时后扫孔，扫孔时注意钻压，并且及时测量孔斜，这样可使已偏斜孔段得到有效的矫正。
（4）造斜机具纠斜法 采用人工造斜机具如导斜器、连续造斜器、孔地动力机钻具和造斜件配合的方法，能比较有效控制钻孔方向。
纠斜方法虽然很多，有的需要一定的设备和条件，有的效果不显著。即使是效果良好的手段，其作用也是有局限的，因此仍应着重于钻进中的防斜。
5.结束语
钻探施工过程中，必须了解该地区的地质地层因素，对该地区施工情况进行系统研究和具体分析，掌握该地区钻孔倾斜的规律，并依据这些规律合理设计钻孔，尽量减少地质地层因素对钻孔弯曲的影响。再配合相应的钻探技术、工艺措施，尽可能的将钻孔控制在允许范围内，从而达到钻探质量要求。
【参考文献】
[1]武汉地质学院.钻探工艺学（上册）[M].北京：地质出版社，1980.
[2]鄢泰宁.岩土钻掘工程学[M].武汉：中国地质大学出版社，2001.
钻孔灌注桩施工浅析 篇6
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式, 呈柱状受力构件, 按其受力形式分为摩擦桩、支承桩和摩擦支承复合桩。按成桩工艺可分为:干法钻孔灌注桩;泥浆护壁法钻孔灌注桩;套管护壁法钻孔灌注桩。按其施工工艺分为:回旋钻孔桩、冲击钻孔桩、挖孔桩和悬挖桩, 下面就最常用的回旋钻和冲击钻施工过程中的注意事项进行分析。
2 不利情况的原因分析
钻孔灌注桩的施工工艺选择根据设计和地质情况进行选定, 但在施工过程中关键工艺把控不严, 必然会出现断桩、缩径、扩孔、塌孔、孔底沉渣过厚等情况, 实际上述不利情况主要出现在钻孔、造浆、清孔和混凝土灌注四个方面。
3 施工注意事项
3.1 钻孔
钻孔灌注桩的施工基本原则是先慢后快。因开始钻进时, 泥浆的稠度不高, 孔壁的护壁未形成, 同时顶部由于埋设钢护筒, 原土层多发生扰动, 钢护筒周围的回填土不够密实, 如果一开始进行快速钻进, 将会出现塌孔、护筒陷落、倾斜等不利现象。冲击钻孔时会对地层产生较大的振动, 在钻进过程中一定要遵循钻孔基本原则, 循序渐进, 在孔顶宜用小冲程, 当孔底在护筒脚下3-4m后, 可根据冲锤质量和地质情况适当加大冲程。
3.2 造浆
造浆在钻孔灌注桩施工过程中至关重要, 认真分析钻孔桩所涉及地层的地质情况和对于施工规范中泥浆的控制指标:粘度测定17~20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等, 优先选用高塑性粘土或膨润土进行造浆, 拌制泥浆时必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行泥浆配合比设计, 且不可肓目就地取材。
开钻前, 在护筒内多加一些粘土, 如果地表土层较为松疏时, 应在粘土中加入一定数量的小片石, 然后再注入泥浆和清水, 借助钻头把泥膏、片石挤向孔壁, 以提高顶部护壁质量。
3.3 清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣, 而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有动能冲淘桩孔底部的沉渣, 使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态, 再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔, 最终将孔内的沉渣清理干净。
一般清孔分两次清孔。第一次清孔是在钻到设计深度后, 利用钻机的泥浆管进行清孔, 本次清孔的主要主要任务是通过泥浆的循环和沉淀来清理孔中的颗粒, 同时在第一次清孔时, 适当将泥浆比重降低。
二次清孔是在下放完钢筋笼和导管之后, 浇筑混凝土之前, 利用导管进行清孔。二次清孔主要将在吊装钢筋笼和安装导管过程中孔底形成的沉渣彻底清理, 同时将泥浆砂率和比重降至规范要求范围。
3.4 混凝土灌注
混凝土灌注时应特别注意混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。混凝土搅拌时间一般不易低于90s, 坍落度采用18cm~22cm, 混凝土浇筑时要勤测混凝土面的上升情况和导管的埋置深度, 并做好详细的混凝土浇注记录。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m, 最大埋深不大于6m。
在混凝土的灌注过程中, 要控制好灌注节奏、工艺和基本操作。确保混凝土均匀连续灌注, 如须通过抽动导管使混凝土面上升时, 力度要适中, 升降的幅度不易太大。
灌注混凝土注意的几个问题:
(1) 导管下端距桩底控制为0.3~0.4m。
(2) 导管埋入混凝土的深度在任何时候不小于1.0m。
(3) 水下灌注混凝土的实际桩顶标高应比设计标高高出0.5m~1m。
(4) 严禁在钻孔桩混凝土灌注过程中停顿, 拆导管的时间应进行严格控制。
(5) 当混凝土灌注完毕后, 及时拆除钢护筒和钢筋笼的吊筋及其它固定措施, 避免钢筋笼对混凝土的收缩造成限阻而降低钢筋与混凝土的粘结力损失。
4 钻孔灌注桩其他质量控制
4.1 确保桩位、桩顶标高和成孔深度
在钢护筒埋设完成后及时复核护筒的位置, 确保护筒中心线与桩位中心线相吻合, 其偏差不大于50mm, 并认真检查回填土是否密实, 必要时局部可进行夯实, 以防钻孔过程中发生漏浆和陷落的现象。在提出钻具后用测绳及时复核孔深。为有效地防止塌孔、缩孔及桩孔偏斜等现象, 除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外, 还根据不同土层情况对比地质资料, 随时调整钻进速度。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小, 在施工过程中要经常复核钻头直径。
4.2 钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作按设计和施工规范要求验收钢筋笼的直径、长度、规格、数量和制作质量。如果孔深较深, 钢筋笼需进行分节吊放时, 在钢筋笼吊放过程中, 应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量。为确保钢筋笼的制作和安装质量, 应按以下几点基本要求进行:
(1) 材料:制作钢筋笼所使用的钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。
(2) 钢筋笼的制作:制作钢筋笼时, 对钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确, 直径、主筋间距、箍筋间距及加强筋间距均应满足设计和规范要求。
(3) 钢筋笼的安装:
a.钢筋笼吊装之前, 先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和设计孔径相符, 主要目的是检测钻孔内是否存在坍塌和缩径以及影响钢筋安装的障碍物, 如突出尖石等, 以确保钢筋笼的顺利安装。
b.钢筋笼吊装应竖直轻放、慢放, 下放过程中如遇阻时, 可慢起慢落和正反旋转使之下落, 无效时, 立即停止, 查明原因后再安装。
c.钢筋笼下放到位后应准确牢固定位, 容许偏差不大于5cm, 并使钢筋笼处于悬吊状态。
4.3 导管的密闭性检查
导管在使用前必须进行密闭性检查, 通常检查方法是将所有导管水平连接安装好, 用高压水泵进行注水并加压, 然后对导管进行逐节检查, 对不密闭的管节或橡胶圈进行更换, 必须做到完全密闭才可使用。
4.4 混凝土质量控制
混凝土是钻孔桩灌注质量的根本保障, 首先, 严格检查验收进场原材料的质保资料 (水泥出厂合格证、质保书、检验报告、砂石检验报告) , 对进场的材料进行抽样检查, 确保使用合格材料。其次对混凝土配合比进行严格控制, 现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整, 为使每根桩的配合比都能正确无误, 在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验拌和站计量设备的准确性, 认真做好混凝土拌和记录和混凝土试件。
4.5 钢护筒埋设
钢护筒一般采用3mm~5mm钢板卷制而成。根据钻孔桩直径, 我们所做的护筒直径大于孔径20cm。钢护筒埋设时, 钢护筒的轴线与桩位中心线相重合, 保证其位置偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%。
4.6 清理桩头
钻孔灌注桩混凝土浇注完成后, 桩顶混凝土初凝后, 便可以清理桩头, 凿除桩头混凝土采用人工凿除。
5 结束语
钻孔灌注桩的施工质量主要靠施工过程中各环节的操作人员的责任心来保证, 同时也要求施工管理人员进行严格管理。以上是本人在历年钻孔桩施工过程中的见解, 如有不当之处, 恳请指正、共勉。
摘要：在桥梁施工中, 钻孔灌注桩是工程基础, 也是工程关键所在, 同时也是目前最为普便的桥梁基础形式。如何避免出现断桩、缩径、扩孔、塌孔、孔底沉渣过厚等情况, 确保桩基施工质量, 现将其施工中的关键事项与大家进行探讨、共勉。
关键词：钻孔灌注桩,施工工艺,质量控制
参考文献
[1]杨进平.钻孔灌注桩施工中断桩的分析处理及质量监督[J].山西建筑, 2004, 30 (20) :50-51.
[2]赖文煌.钻孔灌注桩断桩问题浅析[J].山西建筑, 2005, 31 (5) :53-54.
钻孔灌注桩施工方法 篇7
场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位→孔位校正→造孔 (泥浆循环、清除废浆、泥渣, 清孔换浆) →终孔验收→下钢筋笼→灌注水下混凝土→成桩养护。
2 钻孔灌注桩的施工要点。
2.1 钻机就位前, 先平整场地, 铺好枕木并用水平尺校正, 保证钻机平稳、牢固。
在桩位埋设6-8mm厚钢板护筒, 内径比孔口大100-200mm, 埋深1-1.5m, 同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。
2.2 钻进时如土质情况良好, 可采取清水钻
进, 自然造浆护壁, 或加入红粘土泥浆护壁, 泥浆密度为1.3t/m3。
2.3 钻进时应根据土层情况加压, 开始应轻
加压力、慢转速, 逐步转入正常, 一般土层按钻具自重加压, 不超过10k N;基岩中钻进为15~25k N;钻机转速:对合金钻头为180r/min, 钢粒钻头100r/min。
2.4 钻进程序, 根据场地、桩距和进度情况,
可采用单机跳打法 (隔一打一或隔二打一) 、双机双打 (两台钻机在两个机座上轮流按对角线对打) 等。
2.5 桩孔钻完, 应用空气压缩机洗井, 可将
30mm左右石块排出, 直至井内渣厚度小于100mm。清孔后泥浆密度不大于1.2t/m3。
2.6 钢筋笼制作。
直径1.2m内的桩钢筋笼制作, 按一般灌注桩方法, 对直径和长度大的钢筋笼, 一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径16mm的加强箍, 每隔一箍在箍内设计一井字加强支撑, 与主筋焊接牢固组成骨架。为便于吊运, 一般分两节制作, 钢筋笼的主筋为通长钢筋, 其接头采用对焊, 主筋与箍筋间隔点焊固定, 控制平整度误差不大于50mm, 钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置耳环, 控制保护层为70mm, 钢筋笼外形尺寸比孔小11-12cm。
2.7 钢筋笼吊放。
钢筋笼就位用三角架, 起吊机械等吊起, 上下节主筋采用帮条双面焊接或搭接焊, 整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上借自重保持垂直度正确。
2.8 混凝土浇注方法。
桥梁钻孔桩施工工艺分析 篇8
某桥梁全长约5.9km, 基础采用钻孔灌注桩施工。
2 施工方法
2.1 钻机就位
由起重船将钻机吊放到施工平台上, 钻孔作业完成后, 再由60t起重船将钻机吊放到另一个钻孔孔位上, 主墩布置4台钻机, 两钻机之间至少要间隔一个孔位施钻。
2.2 钻渣处理
成孔采用气举反循环清水钻的施工工艺, 出渣管接到围堰边的泥驳上或其它合适位置, 钻渣拖运至指定地点抛卸。
2.3 成孔
根据工程地质情况, 拟采用滚刀钻头减压慢转钻进, 控制进尺。钻进必须注意地层软硬不均, 在钻进中必须注意扫孔, 以防止出现斜孔或台阶孔;升降钻具应平稳, 尤其是当钻头处于护筒口位置时, 必须防止钻头钩挂护筒;加接钻杆时应先停止钻进, 将钻具提离孔底8cm~10cm, 维持冲洗液循环10min以上, 以清除孔底及钻杆内的钻渣, 然后停泵加接钻杆;钻杆连接螺栓应拧紧上牢, 认真检查密封圈, 以防钻杆接头漏水漏气, 使反循环无法正常工作;钻孔过程应连续操作, 不得中途长时间停止;详细、真实、准确地填写钻孔原始记录, 钻进中发现异常情况及时上报处理。
2.4 清孔
钻孔至设计孔深必须经监理工程师验收认可后, 清孔时将钻具提离孔底10cm左右, 缓慢回转钻具确保将孔底沉渣全部清除干净。
2.5 成桩施工
2.5.1 钢筋笼加工、吊安
钢筋笼在车间下料, 分节制作, 每节长12.0m。为方便施工, 各节钢筋笼之间主筋拟采用冷挤压套筒连接, 将主筋先挤压上一端套筒, 钢筋笼运至施工现场后, 由浮吊吊装、冷挤压套筒接长钢筋。为防止钢筋笼在吊放运输过程中变形, 在每节钢筋笼中用Ф32钢筋加三角支撑, 间距为2.0m, 待钢筋笼起吊下放至护筒口时, 再将三角形支撑切除.为保证钢筋笼的精确就位及悬挂固定, 顶节钢筋笼顶端对称接长8根主筋至护筒口, 以便将钢筋笼与钢护筒固定。
为检测灌注桩的成桩质量, 在钢筋笼上设置4根通长的超声波检测管。检测管应顺直, 连接可靠, 与钢筋笼焊接固定, 上、下端密封确保混凝土浇筑后管道畅通.桩顶标高误差控制在正1m以内。
2.5.2 水下混凝土浇注
采用常规导管拔球法灌注水下混凝土, 导管内径为φ250mm, 采用快速螺纹接头.导管在投入使用前做水密压力试验, 经检验合格后投入使用;混凝土由搅拌船集中拌制, 布置2台50m3/h搅拌站, 每座搅拌站配备1艘抓斗船、一台拖泵以及相应的砂、石料供应船.浇注时由混凝土拖泵送入集料斗经导管浇注入仓, 导管埋深控制在4m~6m。
2.5.3 钻孔桩质量检测方法及标准
用超声波法逐桩进行检测, 以判定桩身混凝土的均匀性;当监理工程师要求钻孔取芯检测时, 检查混凝土质量及沉碴厚度并制取圆柱体试件, 测定混凝土强度, 取样后将取芯孔压注水泥砂浆填实。浇筑混凝土时按规范要求留置试件并测定其7d和28d强度。
2.5.4 桩质量检测标准 (见表1)
3 常见事故预防及处理
3.1 斜孔
3.1.1 原因
地质原因:在倾斜岩层中, 相邻两种岩层的硬度相差较大, 当地层倾角小于60°时, 则钻头在软层一边钻速快, 在硬岩层一边钻速慢, 从而在钻头底部形成钻速差, 导致钻头倾斜垂直于硬岩层面方向钻进, 而当岩层倾角大于75°时, 钻头易趋向于硬岩层面。
设备因素:如大钩提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上, 钻杆刚性差, 钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。
操作不当, 钻进参数不合理.如钻压过大;地层变化时钻压及转速掌握不当;钻压小进尺快或钻压大不进尺时, 没有采取控制钻速减压钻进或提钻检查等。
3.1.2 预防措施
必须使钻进设备安装符合质量要求;根据准确的地质柱状图选择钻进工艺;通过软硬不均地层时特别注意采用轻压慢转;将Ф3.0m滚刀钻头加工平底式, 加大配重减压钻进.
3.1.3 扫孔纠斜
将扫孔纠斜钻头下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部, 慢速回转钻具, 并上下反复串动钻具, 下放钻具时要严格控制钻头下放速度, 借钻头重锤作用纠正孔斜, 如效果不大在孔底灌入一定体积的混凝土, 混凝土的强度应与周围岩层强度相近, 混凝土面高于孔斜起始部位1.0m~2.0m, 等到混凝土强度增长到预期强度后重新钻进成孔。
3.2 掉钻及孔内遗落铁件
3.2.1 产生原因
由于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻及扫孔, 致使钻杆螺栓或滚刀脱落;钻杆扭断;由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。
3.2.2 预防措施
避免孔斜;根据钻进情况定时提钻检查, 重点检查加重杆管壁及上下法兰、钻头内的清洁程度、滚刀的连接状况;维护同时, 作好孔口的防护工作, 避免向孔内掉入铁件;准确记录孔内钻具的各部位尺寸。
3.2.3 处理措施
首先准确判断掉钻部位, 计算详细尺寸, 并据此制定正确的打捞方案, 一般采用偏心钩或单钩或用钢丝绳套锁的方法进行打捞;在打捞过程中, 杜绝强拔强扭, 以避免扩大事故;钻具打捞上来后, 要妥善固定在孔口安全部位, 方能松脱打捞工具;对于孔内遗落的铁件, 采用LMC-120电磁打捞器进行打捞。
4 结论
本文通过对该桥梁钻孔桩施工进行分析, 工程实践表明只有科学合理的按照设计标准进行施工才能确保工程质量, 为广大施工一线人员提供一定的意见和参考。
摘要：本文结合具体工程, 对钻孔桩施工进行了分析, 包括施工方法、常见事故预防及处理。工程实践表明, 在钻孔灌注桩施工中只有严格按照设计标准及施工经验才能创造出合格工程。
关键词：钻孔桩,施工方法,事故预防
参考文献
[1]孙丙伦, 曲红专, 等.大直径超深人工挖孔扩底灌注桩施工技术[J].施工技术, 2007, 36.
钻孔灌注桩的施工 篇9
关键词：钻孔灌注桩,施工,质量控制,经济效益,承载力
近十年来,我国地基工程迅猛发展,据不完全统计,目前我国用桩量在100万根以上,桩型也有很大发展。以往采用较多的钢筋混凝土预制桩,因桩长不易控制,成品难以及时供应,打桩时的振动、噪声和烟尘及造价高等原因,其使用愈来愈受到限制;与此同时,钻孔灌注桩却得到了空前的发展。天津港是在淤泥滩上建设的港口,地耐力较低,基础采用钻孔灌注桩很普遍。
1 钻孔灌注桩的类型
钻孔灌注桩的直径和最大长度随开孔机具的不同而异,各种钻孔桩在施工时都要用钻具开孔并排出孔中的土。常用的钻孔桩有下列几种:
1)长螺旋钻孔灌注桩:适合地下水位以下的黏性土、砂土及填土中使用,钻头直径为300 mm和400 mm,钻孔深度为10 m和12 m,钻进时,利用电动机带动钻杆,使钻头旋转切削,土便沿钻杆全长的螺旋叶片自动升到地面。
2)大直径钻孔灌注桩:直径在600 mm以上的大直径钻孔桩,所用的开孔设备有回转钻机、潜水电钻机和冲击钻机等多种机具,钻孔深度可达几十米,适宜在地下水位以下施工。
2 钻孔灌注桩的应用实例
天津港保税区91-01(I)商品房,建筑面积8 723 m2,长72.7 m,宽36 m,厂房部分3层,办公室部分5层,高19.2 m,灌注桩基础,框架结构,总造价400万元,其中桩基部分70万元。
该工程共用430根灌注桩,分为3种(见表1)。
钢筋为一级钢,螺旋箍筋,间距300 mm,混凝土C20。
2.1 施工程序
1)准备工作:
测量桩位,布置钻机,检查水电供应情况。
2)钻孔:
选择合适钻头,先供水,启动潜水钻机,徐徐进钻,到达设计标高时,停止钻进,进行清孔。
3)吊放钢筋骨架:
清孔后拆除钻机,将钢筋骨架吊入孔内,固定在设计高度。
4)灌注混凝土:
将导管接长后放入孔内,下端距孔底30 cm,导管直径200 mm,每段长3 m或4 m,混凝土灌注连续不间歇,同时不停地提拔导管,待孔内混凝土上升到预计高度时,撤出导管,移动钻机,进行下一个钻孔施工。
2.2 施工环节的质量控制
桩基质量的优劣与监理有必然的联系,因为保证施工中的每一环节的质量,也就保证了工程的安全性及耐久性。
1)钻机就位后,检查其定位是否正确,机位是否平稳,钻杆是否垂直,钻孔时核对钻杆节数,以保证钻孔深度,每换一次钻头,都要测量孔径,看是否符合设计要求。
2)钻孔完毕后,坚持清孔。控制其在1.2 m以内,用比重计测量泥浆比重,用导素测量沉渣厚度,控制其在30 cm以内。
3)按设计要求检查钢筋骨架,除检查钢筋数量、直径、间距外,还检查钢筋除锈是否符合规范,骨架是否牢固,以确保吊放过程中不变形。
4)混凝土拌制,从原材料抓起,坚持不使用无出厂合格证的钢筋及水泥,对材料进行抽样检查,控制砂、石的含泥量,级配在规范允许之内,拌制混凝土时仔细核对配合比,每盘混凝土所用砂石均过磅,保证计量准确,经常检查坍落度,控制在16 cm～22 cm之间,以保证和易性的要求。
5)混凝土灌注是质量控制的关键一环,为保证导管下端能被混凝土遮盖,经计算第一斗混凝土的数量为0.5 m3,即可使导管下部有1.0 m的埋深。灌注混凝土时连续不间断,随时提拔导管,但严格掌握幅度,防止拔脱,造成断桩,灌注过程中仔细听混凝土下落时的声音,判断导管内有无水,灌注混凝土实际标高比设计标高多0.5 m,多余部分凿去,保证桩体上端的质量。
2.3 施工中问题的思索
1)成孔工艺对桩质量的影响:当桩管拔出地层后,留下的混凝土桩体将受到周围土体的径向压缩、轴向拉伸及侧向排挤(当打邻桩时),这就是灌注桩容易产生缩颈及断裂移位等缺陷的原因。对于这些缺陷,施工中采用了如下方法进行防治:
a.在桩位之间预先打设排水减压砂井。b.合理安排打桩进度及施工流程。打桩顺序宜从内向外拓展,打桩进度宜慢不宜快,使孔隙水压力有一定的消散时间。c.控制拔管速度在1 m/min以内,边振边拔。拔管速度要均匀,反插法宜少用或不用,以防混凝土在管内起拱塌落造成断桩。d.桩顶标高以上应加一些贫混凝土(或石子)以平衡径向压缩,有利于防止在桩的上部产生缩颈。e.在容易引用缩颈的土层中设置钢筋笼(一直伸出桩顶),以加强混凝土对径向压缩及侧向排挤的抵抗能力。
2)钢筋笼的构造与安放:在灌注桩的施工中,出现钢筋笼上浮的问题。针对钢筋笼上浮的主要原因分析及其对策见表2。
3提高灌注桩技术经济效益的几点建议
1)建立必要的设计复审制度,制订奖励开发应用新技术的政策,以促进桩基工程设计与施工技术水平及经济效益的提高。
2)建立健全施工质量保证体系,严格执行有关规范的要求,重视施工过程中的质量监测,加强对质量管理人员及施工操作人员的岗位责任及职业道德教育。对隐蔽工程一定要逐项及时做好现场记录,不得用“回忆录”充当施工记录。
3)国家建筑工程质量监督检测测试中心,要在调查研究的基础上,经常组织技术交流,及时发布信息,把点上的经验(或教训)变成面上的财富,以求尽量避免重复别人的错误。
参考文献
钻孔灌注桩施工质量控制措施 篇10
关键词:钻孔灌注桩;施工;质量控制
中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)10-0131-01
钻孔灌注桩在现今的浅水或陆地桥梁桩基使用中已经是相当普遍,可以说在这些方面的桥梁桩基有1/2是使用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程我们无法观察,成桩后的情况我们也只能利用声波对其进行成桩质量和缺陷的检测。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至会给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工过程中的控制和施工质量上的管理,力争将隐患消除在萌芽的时候。
1施工方案的确定
在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录,以便有效地对桩基施工质量加以控制。
2成孔质量的控制
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要环节,对成孔质量控制的不好,那以后的成桩质量更成疑问。塌孔、缩颈、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
①定位。定位,不是单就坐标的定位,还要有钻孔顺序的确定。首先,坐标的定位,在放样位置安置定位好护筒后要及时复核护筒的位置和标高。严格按照规范要求的护筒中心与桩位中心线偏差不大于50 mm,确保护筒内泥浆面标高不低于地下水位或河中施工水位1.5～2.0m(这是防止塌孔和缩颈的基本保证),并认真检查护筒周围土体是否密实。在开始钻孔的第二天还要再次过来复核护筒位置和标高,观察其变化,如有改变,即刻分析原因,立刻处理。其次,钻孔顺序的确定。钻孔灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,在未浇筑混凝土前的桩孔是依靠泥浆来平衡的,而在钻孔灌注桩成桩初始,桩身混凝土的强度很低,都经不起钻孔过程中钻机对周围土体的动压力。故采取隔孔施工对防止塌孔和缩颈是一项稳妥的技术措施。
②确保桩孔的垂直度。桩孔的垂直度是确保桩身质量的一个重要条件。为了保证成孔的垂直度满足设计要求,应在施工过程中采取两大措施:第一、扩大桩机支承面积使桩机稳固。第二开钻初期,成孔深达5 m时,应即检查钻杆垂直度,确保成孔垂直度在1%以内,待各方面均正常运转时,方可开始加速钻孔,此后还要经常校核钻架及钻杆的垂直度。
③钻孔过程中泥浆各种性能指标的检测。在钻孔过程中,泥浆的各项性能指标可以体现钻孔中意外的事故。如遭遇地下河和溶洞等都会引起泥浆性能指标的变化,这些有些是设计中无法预见的,而确实我们施工中必须处理的问题。而且,泥浆的作用是要平衡桩孔保证不塌孔,不缩颈。这也就要求我们要保证泥浆指标的稳定。
④成孔深度的确定。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。
⑤钢筋笼的制作和吊放。很多时候,桩孔的塌孔都是在下放钢筋笼的时候造成的。钢筋的验收都要经过规范的监理程序才可以使用,在制作钢筋笼是必须要注意以下几点:除锈、调直、焊接和钢筋间距。钢筋笼制作完毕,应经检查验收,合格后才允许使用,否则应返工。验收合格的钢筋笼,应挂牌及编号,以免用错。而一般出现问题的地方在运输和吊装钢筋笼时。运输和吊装钢筋笼时,应避免钢筋笼变形。吊点应对称,使钢筋笼吊起时呈铅直状态。
⑥二次清孔的完善。许多施工单位为了施工的快捷,便利在下放钢筋笼和灌注砼的导管安装完毕后就不进行二次清孔或简单行事。孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后,应立即进行水下混凝土的灌注工作。如由于工作安排或其他原因混凝土无法立即浇筑,从清孔停止至砼开始浇灌超过4 h,应重新清孔。
3成桩质量的控制
成桩是控制桩基质量的关键步骤。其成败直接影响着整个桩基的成败。对成桩质量的控制应从几个方面以下几个方面入手:
①原材料。为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告),如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质),严禁用于混凝土灌注桩。
?譺?訛配合比。砼必须具备良好的和易性,其配合比必须通过试验确定,强度符合设计规定.砼宜选用中粗砂,含砂率宜为40%～45%,粗骨料最大粒径小于40 mm良好的配合比可减少离析程度,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。
③混凝土搅拌时间和塌落度。为了保证混凝土的质量和浇筑的连贯和流畅性,混凝土搅拌必须有保证的时间和混凝土必须要有一个控制的塌落度。混凝土搅拌时间在JTJ041-2000《公路桥梁施工技术规范》中有了方向性的确定,过长和过短的搅拌时间都不利于混凝土的质量,这就要我们试验出一个确定的时间来执行。而混凝土的塌落度则影响了混凝土的浇筑。塌落度过小,容易造成堵管,塌落度过大,影响混凝土的强度和桩基的质量。混凝土坍落采用18 cm～20 cm,当灌注至距桩顶标高8 m～10 m时,应及时将坍落度调小至12 cm～16 cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。
钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目,质量控制比较困难。因此,要求现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,严格把关,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
参考文献:
[1] 杨毅.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].中国高新技术企业,2009,(9).
水利施工钻孔灌注桩施工技术探究 篇11
1 水利施工钻孔灌注桩施工技术要点
1.1 准备工作
首先, 明确施工范围, 测量原始地形图, 做好场地平整工作, 修建施工期间所需要的机械运输的道路以及排水系统等, 将施工中所有涉及到的机械用具都准备妥当, 水电系统要布置好, 如果在进行这些前期工作时, 碰到有水的地段, 可以采取粘土回填的方式, 碾压也是一种比较好的方法, 通常情况下, 都是选择使用级配块石来完成护坡工作。测量定位工作是准备工作的重中之重, 要以设计图纸为依据进行测量, 测量时利用先进的设备仪器, 比如全站仪, 在定桩位时, 通常会选择使用木桩, 其纵横线要做好标记, 并且做好保护工作。
1.2 泥浆配置与拌制
钻孔泥浆主要是由四种成分构成, 第一种纤维索, 第二种烧碱, 第三种水, 第四种膨润土, 这几种成分的配合比是适当, 否则将会影响拌合之后的泥浆质量, 在这四种成分中, 烧碱所占的比例最小, 膨润土次之, 之后是纤维素, 最后是水, 其具体比例则需要依据工程具体需求来安排。其中, 纤维索的主要作用在于其能在地基士表面形成一层薄膜, 从而使失水率得以降低:膨润土泥浆由于密度相对较低、粘度好、含砂量小、泥皮薄, 为此, 其稳定性较好, 能起到很好的固壁作用, 且钻具同旋的阻力较小, 钻进率较高:烧碱主要能使水化膜的厚度增大, 这样就能使泥浆的胶体率和稳定性得以大大提高, 同时失水率也相应会降低。泥浆在钻进成孔时, 要冷却钻头、排渣清孔, 并对孔壁加以保护, 在进行水下混凝土的灌注过程中, 要注意护壁的稳定性和悬浮钻屑加以维护。如果泥浆太过于浓稠, 钻进速度过慢, 此时孔壁泥皮就会过厚;如果泥浆太过于稀释, 此时护壁就容易塌孔, 难以将孔底沉渣给冲洗出来;如果泥浆含过多的砂, 此时泥皮就会过于疏松, 减小孔壁的摩阻力, 加大孔底沉渣的厚度。通常采用自然造浆来降低工程成本, 如对泥浆及性能的合理调配和使用不加以注意, 成孔、成桩的质量就会受到定的影响, 且环境也会遭到污染。对于软土地层, 由于其原土造浆能力不够, 为了使泥浆黏结力增强, 可以以膨润土作为护壁泥浆的主要原料, 再添加纯碱等外掺剂, 加水拌制而成, 这样就能降低孔内漏水率, 孔内的水压得以确保, 因泥浆密度能产生液柱压力, 使地下水压力能起到很好的平衡作用。
1.3 开钻成孔
开钻成孔时, 首先, 安装钻机要平稳地搭建底架, 钻头和钻杆中心要与护简项面中心对准, 其偏差只能在5 0 mm以下。其次, 进行钻孔时, 钻杆或吊要垂直地面, 在施工期间用线锤随时进行检查, 防止钻孔出现倾斜。最后, 在钻孔过程中, 钻孔速度要尽可能慢速均匀, 尤其是在护筒出口处, 要注意防止失稳和渗漏。在地层易变化处.对其钻速和钻压要加以控制, 以避免钻孔出现倾斜。在易缩土层处, 要进行必要的复钻。在硬塑的黏土层处, 采用中高档钻速进行钻孔。在淤泥和粉砂层处, 采用低档钻速进行钻孔。从硬层到软层时, 可以逐渐加快钻进速度, 反之, 从软层到硬层时, 则要慢速钻进速度。偏差的控制由于已成桩的钻孔桩在事后是不能予以纠偏的, 为此, 在施工过程中, 一定要严格控制桩位偏差。通常情况下, 出现偏差后, 若偏差不大, 可以考虑承台或地粱加大等技术措施予以处理;若偏差较大, 通常就只能进行补桩处理, 然而, 补桩难度微大, 因为此时基础已被开挖, 重新进行补桩只会给施工操作、机械设备的安装、移位等带来很大的不便。为了使桩位偏差进行有效控制做好测量关, 复核好每个桩位:测放时采用全站仪进行。
2 水利施工钻孔灌注桩施工质量控制要点
钻孔灌注桩施工技术是水利工程中应用最为广泛的一种技术, 质量控制使其施工重点控制内容, 该施工技术的环节比较多, 每一个环节都需要做好质量控制工作, 其中最重要的质量控制环节就是水下混凝土的灌注, 其质量控制要点如下:
首先, 运输期间, 必须确保灌注桩混凝土至终保持在均匀的状态, 其塌落度也应该符合水利工程要求, 在正式施工之前, 要对两方面进行检查, 检查不合格, 拒绝使用, 此外, 混凝土强度也是需要重点注意的问题之一, 不同的工程要求, 对其强度等级也有不同的要求, 设计人员要严格按照工程规范执行, 各个原材料从采购到运输必须层层把关, 进场前的检查是质量控制的重要手段。
其次, 开始灌注时, 对相关技术参数进行核准, 对有关高度要进行探测, 比如孔深等, 只有如此, 才能保证垫层厚度等技术参数要允许误差之内, 预先核准与探测非常重要, 必须要专门的技术人员来完成这项工作, 因为如果探测误差过大, 极其可能出现导管提漏的情况, 将会发生严重的安全事故。
最后, 混凝土高度的检测也是质量控制的重点内容, 检测结果是进行下一步计算的依据, 为了确保计算准确, 还要明确使用混凝土的数量。钻孔桩质量检测也十分重要, 避免出现超径或者漏失的情况, 除此之外, 还需要注重以返水情况, 依据钻孔情况做出正确的判断, 避免发生任何的安全事故。一般情况下, 导管埋深都在4米左右, 最低不能低于2米, 最深也不能超过6米, 灌注时禁止超量, 也不允许出现一次拆管情况, 定时定点探测是关键, 以便随时调整管深, 防止因为埋管过深造成的一系列问题, 比如埋管等。
结束语
作为水利过程中已经被大规模应用的技术, 钻孔灌注桩属于隐蔽工作, 工序必须依照施工方案进行, 任何一道工序都攸关水利工程整体质量, 为了做好质量控制工作, 首先应该做好机械设备的检查, 其次需求经验丰富以及技术精湛的施工人员, 各个建设、设计以及施工单位要密切配合, 因为水工程施工周期比较长, 相关人员要做好衔接工作, 以免造成更为严重的损失, 在施工间歇期, 各个设备都要进行检查, 避免带故障作业。
摘要：水利施工钻孔灌注桩施工技术有很多方面值得去深入研究, 主要针对其施工技术要点以及质量控制要点来进行研究, 其技术要点包括泥浆的配置与拌合, 开钻成孔等, 每个要点问题施工期间都有需要注意的事项, 其质量控制的重点就是水下混凝土的灌注, 这是施工中最后一道环节, 如若没有做好质量控制工作, 其前期工作都会失去意义, 希望有所帮助。
关键词：水利工程,钻孔灌注桩,施工技术
参考文献
[1]吴雅荣.监理如何控制钻孔灌注桩施工质量[J].中国新技术新产品, 2010 (3) .
[2]李计龙.浅谈灌注桩在水利工程中的应用[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2009 (12) .