冲击钻孔桩（共10篇）
冲击钻孔桩 篇1
1工程概述
沈海复线宁连高速宁德段A2标桥型布置为左幅2×(4×30)+3×30+3×40+2×(3×30)+32×(5×30)m、右幅2×(4×30)+3×40+4×30+33×(5×30)m预应力砼连续箱型梁。
本标段全线范围为宁德特大桥(局部)长5 430 m,共有724根桩,均为排架式结构,其中直径1.8 m桩基708根,总长42963米,直径2.2 m桩基16根,总长1 028 m,桩基长度在23~77 m不等,包括196根摩擦桩、528根端承桩。
2施工条件及重难点分析
2.1施工条件概况
(1)地质条件。本标段沿线场地内地层自上而下顺序依次特征描述为下:淤泥、粉质粘土、含卵石粉质粘土、卵石、残积砾质粘性土、全风化花岗岩、砂土状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩、碎块状强风化辉绿岩、微风化辉绿岩。其中摩擦桩设计桩底岩层为砂土状强风化或者碎块状强风化花岗岩,端承桩设计桩底岩层为入微风化花岗岩、中风化花岗岩或者微风化辉绿岩,设计入岩深度0.5~7 m不等。
(2)水文条件。桥区内水系主要为宁德海湾海水,桥址区内地表水主要为三都澳(漳湾)海水。据《福建省三都澳地区水文、工程环境地质综合调查地质报告(1:5万)》资料对于潮汐类型记载,该潮汐属于正规半日潮,一个太阴日内发生四次“潮”(两次高潮、两次低潮),且每次潮周期历时12 h 35分左右。太平洋潮波的传入产生沿海潮汐,海区开阔,而近岸水浅,沿海潮汐聚集能力形成一种大潮差,高潮水位6~7 m,低潮水位1~3 m,潮差3~7 m。
(3)施工环境条件。在桩基施工前,钻孔施工平台已施工完毕,标准钻孔平台长33 m,宽13 m,采用钢管桩、型钢以及贝雷梁组合搭设而成,如图3所示。
2.2施工重难点分析
根据地质条件特性需要选择不同的施工策略,宁德特大桥所处地理环境,给施工工艺选择带来难度,具体表现如下:
(1)淤泥质土层。本标段桥址区淤泥层厚度在20~35.2 m不等,一般在25.2m,局部路11.8 m,呈深灰色,饱和,流塑状,鳞片状结构,含腐植质,嗅味臭,干强度中等,韧性较低,切面光滑,摇震反应慢,属高压缩性土,力学强度差,在钻孔过程中容易出现淤泥层穿孔漏浆、塌孔以及在混凝土浇筑过程中相邻护筒在淤泥层串孔的现象。
(2)卵石层地质。本标段卵石层厚度5~20.7 m不等,浅黄色、青灰色,饱和,中密,下粗上细,分选及磨圆较差,结构疏松,次圆状,新鲜坚硬,一般无风化现象。成分以花岗岩为主,火成岩次之,粒径为3~8 cm,少数大于10 cm,个别可达20 cm,呈现出孔隙大、透水强、压缩性低和抗剪强度大等特点。由此,建筑结构会由于卵石颗粒松散,颗粒不均,胶结性差、摩阻力较大等特性造成在钻进时钻具容易出现模式,甚至出现卡钻、孔壁坍塌及进钻困难等问题。
(3)大潮差施工难点分析。本工程由于海区开阔,近岸水浅,潮汐能量聚集而形成大潮差,高潮水位6~7 m,低潮水位1~3 m,潮差3~7 m,对钻孔桩施工中孔内泥浆水头影响较大,若水头过高,护筒内压力远大于外压力,则容易在护筒底口的淤泥层或者卵石层出现穿孔漏浆,反之,若护筒内水位低于外面潮水位,则有可能在外压力的作用下,卵石层或者淤泥层出现坍塌的现象。
3钻孔方式选择
根据本桥桩基直径、长度及所属地层、水文情况,项目部首先考虑同时使用冲击钻配合正循环回旋钻两种钻孔方式,由于回旋钻不适合中、微风化花岗岩层施工,所以回旋钻最初被考虑用来施工摩擦桩施工,但在实际钻孔过程中,相对于冲击钻而言,发现回旋钻成孔在本桥桩基施工中暴露出以下缺点:
(1)本桥桩基淤泥层比较厚,在淤泥层钻孔时由于回旋钻钻进速度快,对于淤泥层反复扫孔力度不够,出现严重缩孔现象。
(2)回旋钻一清完毕后除相关部件提锤消耗时间过长,若在提完钻锤后,发现钻锤刮孔壁等其他情况导致孔底成渣过厚需要恢复一清时,重新组合下锤所消耗的时间同样过长。
(3)本桥卵石层厚度大、强度高,回旋钻在本桥施工过程出现钻杆损坏现象频繁。
(4)回旋钻在钻孔过程中泥浆较稠,故孔壁泥浆护壁层厚度达到5~7 cm,大大降低了桩周摩擦力。
综合以上原因并考虑到:
(1)本桥端承桩占73%,端承桩微风化花岗岩层平均饱和强度106.5 Mpa。
(2)在施工过程中,能保证钻机及桩锤在平台之间能满足快速吊装及转运需要,相比而言冲击钻更加轻便。
(3)保证钻孔平台在钻桩施工过程中的安全受力以及节约钻孔平台结构受力材料,相比而言轻盈的冲击钻更占优势。
因此决定本标段桩基全部采用冲击钻,采用CK2500钻机配合8t梅花型冲击钻锤钻孔。
4钻孔过程关键点控制
4.1冲孔过程控制
整个钻孔灌注工序过程中开孔及钻进过程至关重要,为后续冲程、泥浆、桩锤和钻进等工序操作时技术指标的选择提供参考依据。在本项目实施过程中,根据具体桩位分析实际淤泥层性质,并配合相应的钻孔过程控制(泥浆性能、水头、钻孔方式、冲程等),护筒埋深平均控制在8m左右,最长不超过10m,在实际钻孔中取得很好的结果。同时,制作了6mx3mx1.5m铁制泥浆箱作为泥浆沉淀池并在泥浆箱一端安置泥浆振动分砂器,大大提高了清除泥浆内残渣的效率。这里泥浆的护孔作用主要是保证卵石层及开孔段不产生塌孔现象,另外为满足排查需要,对泥浆的要求主要在相对密度上。泥浆的主要技术指标见表2。与此同时,冲孔过程控制开孔,护筒内钻进,正常钻进三个部分。
(1)开孔
开工前先检查钻头直径以及钢丝绳的磨损情况,根据本桥实践经验,钻头直径:Φ1.8m直径桩基钻头直径按Φ1.79-1.80m控制,Φ2.2m直径桩基钻头直径按Φ2.19-2.2m控制,经实际验证该钻头尺寸能保证较好的成孔直径,在卵石层结束后要及时检查钻锤的磨损情况,发现磨损的要及时补焊恢复,确保卵石以下岩层不出现严重缩孔现象。
开孔具有导向作用,因此开孔的孔位必须准确,开孔的平面位置决定了最终成桩位置,更有利于后续承台系梁和立柱墩身的施工控制。
(2)护筒内钻进
钻进过程中要根据钻具运转的平稳情况判断钻头是否摩擦护筒及孔内是否有异物。发现问题应采取有效措施进行处理。钻进至护筒底口部位时,需特别注意钻头碰挂护筒底口同时采用小冲程,防止钻头碰刮护筒容易致使护筒下沉、倾斜等现象。为保证钻头正常使用,在钻进过程中不得强行进行,需要根据护筒倾斜情况适当调整,待钻头整体钻出护筒大约2m时,才允许正常进行工序。
(3)正常钻进
(1)根据土层优劣情况,在钻孔施工过程中冲程分别作如下规定:若为中风化、卵石层、微风化花岗岩等土层时一般采用大冲程(4~5 m),最大冲程不得超过6 m,防止卡钻,冲坏孔壁或使孔壁不圆。对于强风化花岩层等强度不大的岩层采用3~4 m中等冲程,如孔内岩层表面不平整,应先投入粘土、小片石,将表面垫平,再进行冲击钻进,防止斜孔、坍孔事故。
(2)对于海上桩基,需根据潮水变化进行动态控制,护筒内常态水位控制在比护筒外水面高0.8 m以内,特殊情况不得超过1.5 m,但护筒内泥浆面不得低于外面潮水位,避免孔内外压力差导致的缩孔、穿孔等质量问题的发生。
4.2终孔后清孔及检孔
(1)终孔及检孔
桩孔钻至设计标高后,对成孔的孔径、孔深和倾斜度进行检查,若桩基中嵌入岩石的深度和坚硬度满足设计要求,停止钻孔,捞取渣样并验孔。采用配套的桩基成桩检测系统对成孔、桩径、孔深、倾斜度等检查,按照设计规范及要求,成孔控制质量指标如表3所示。
(2)清孔
终孔各项指标检查合格后,利用钻机进行第一次清孔,待钢筋笼吊装入孔后,即以导管作为注浆管进行第二次清孔。
(1)清孔过程中保持孔内泥浆面的高度及泥浆比重,防止坍孔、缩孔。
(2)清孔时的技术参数控制以泥浆含砂率和泥浆比重为主。对泥浆比重,一清一般到1.17~1.18左右,这样有利于二清时能迅速清除提钻锤以及下钢筋笼时刮碰孔壁而产生的新的沉渣,二清降至1.15左右;含砂率控制在1%以内。
4.3水下混凝土施工
混凝土浇筑是桩基施工当中至关重要的一环,其浇筑过程是否顺利直接决定桩基最终成桩质量:(1)对施工区域现场进行清理,对搅拌机、罐车、泵车等机械设备进行检验,对砂、石、水泥、外加剂等原材料充足准备;(2)导管初次使用应做水密、接头抗拉试验,检查每根导管是否干净、畅通以及“O”型密封圈的完好性,防止漏气影响混凝土下放。
同样,混凝土配合比是桩基混凝土浇筑中不可忽视,不良的混凝土配合比将可能导致浇筑时混凝土下放困难、容易堵管、抱管甚至埋管等情况从而影响桩基成桩质量。本标段混凝土最重要控制点为坍落度(180~220 mm)以及初凝时间(不小于15 h)。
在首盘混凝土浇筑之前,必须对导管进行探底,保证导管下部悬空高度处于30~40 cm左右以保证混凝土的顺利下放,对于2.2 m桩径悬空高度宜取下限30cm,这样能最大程度冲走孔底可能存在的沉渣,保证孔底干净。桩基混凝土灌注过程中,实时监测混凝土顶面高度及导管埋深,应将导管埋深严格控制在4~6 cm范围内,防止导管埋深过浅导致夹泥断层或者埋置过深导致导管堵塞甚至埋管。
5常见问题及处理预案
实施工序复杂且存在不可预测的问题,这里给出常见问题以及处理预案:
(1)钢丝绳破断、掉锤。采用打捞勾打捞钻头。打捞勾系(37)40 mm的钢丝绳,钢丝绳端头连接到钻机的卷扬机上,将打捞勾放入孔底边,缓慢拖动至另一边,确认勾住钻锤上的钢丝绳后,再开动卷扬机,打捞出钻头,必要时汽车吊配合钻机一起打捞。
(2)护筒口冒浆。护筒内水头过高,或钻头起落时碰撞护筒使护筒口周围土体松散容易造成护筒口冒浆。本桥通过泥浆循环系统(上下移动孔内泥浆泵)使护筒内保持0.8m以内的水头高度。钻头起落时,注意缓慢进行,及时调整钻头位置,防止碰撞护筒。
(3)塌孔。塌孔问题的出现可能在护筒口淤泥层以及卵石层,当出现塌孔问题时,重新回填片石或黏土至塌孔段上部2至3米,然后重新冲击成孔。
(4)串孔。本桥相邻桩间距较大,且对相邻桩不采取同时开孔作业,故本桥不存在串口问题。
6实施效果
至目前为止,宁德特大桥已完成95根钻孔灌注桩的施工,50根钻孔灌注桩成桩检测,没有出现一列塌孔、断桩的现象,桩基检测结果喜人,II类桩不到3%,其余全部为I类桩,这证明桩基施工每个阶段严格控制把关,做到一丝不苟,精益求精,就一定能取得令人满意的效果。
摘要：钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩环节多,施工过程容易出现质量事故以及人为不可估计因素,必须重视施工全过程质量监控。结合宁德特大桥冲击钻施工所面临的实际地质、水文以及设计桩长、桩径等具体情况,着重就桩基成孔方式及配套设备选择、成孔过程、灌注水下混凝土以及事故处理等环节的质量程序和关键点质量控制方法进行讨论和分析,并结合实际施工中出现的若干问题,提出保证钻孔灌注桩施工质量的监控措施。
关键词：钻孔灌注桩,成孔技术,灌注混凝土
参考文献
[1]刘琦,王雪红.浅谈钻孔桩冬季施工[J].黑龙江交通科技,2009,(04)
[2]朱定法,吴汉斌.大直径钻孔桩基础施工中泥浆处理系统的应用[J].世界桥梁,2002(2)
[3]范启宏.超长钻孔桩施工质量控制[J].黑龙江科技信息,2010(13)
冲击钻孔桩 篇2
双龙街立交隧道工程NZ-SL-D1标段
钻孔灌注桩安全施工专项方案
一、工程概况
南京南站是铁道部规划的京沪高铁几大始发终到站之一，将汇集京沪高速铁路、宁杭铁路、沪汉蓉城际铁路、宁安城际铁路等 4 条国家、区域铁路干线，形成3场15台28条客运线的特大型铁路枢纽。该枢纽位于南京市主城区南部，地处江宁区与雨花区交汇处，是城市南扩的重要节点。
本地道工程做为双龙街立交工程的一个子项，沿双龙街立交宁溧路东侧辅路设置，里程桩号为K2+179，终点桩号为K2+876，全长667m。共有抗拔桩252
根；围护桩926根；钻孔直径为Φ800mm。
二、钻孔灌注桩施工工艺
本工程钻孔灌注桩采用水钻孔桩机施工，商品砼浇注，成桩工艺流程： 测放桩位→埋设护筒→钻机就位→钻进至标高（扩孔）→第一次清孔→安放钢筋笼（立柱桩格构柱与钢筋笼焊接整体吊装）→导管安装→第二次清孔（合格）→灌注首灌砼→连续砼灌注、拨拆导管→测量砼面标高（合格）→移机
三、安全管理
本工程为南京市重点项目工程，安全生产至关重要。总结在以往工程中的经验，在本次施工中针对安全用电、防止高空坠落、场内进出车辆疏导及物体撞击几个方面制定以下安全管理措施：
1、项目经理部成立由项目经理为组长，主管安全副经理、安质部部长为副组长，各职能部门负责人及专职安全员为组员安全管理领导小组。
组
长：贾贯乾 中铁十五局集团有限公司南京南站双龙街立交隧道工程D1标
常务副组长：王艳辉
副
组
长：李申治
谢金康
组
员：董莹
李绛峰
陈小芳
陆泽尧
郭景海
田江伟
颜峰
2、、坚决贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的生产方针，根据“管生产必须管安全”的原则，在工程中全面落实安全责任制。建立以工程负责人为首的安全领导班子，重点抓好班组安全管理，严格执行各项安全制度的操作规程，经常组织职工逐条学习对照，检查有关安全劳保条例在本工地的落实情况，对查出的事故隐患要制定出分步整改措施，加强监控，防止重大事故发生。对有条件整改而不积极执行的，要追究当事人的责任，严肃处理。
3、、施工期间，要服从公安、市容、交警等执法人员的管理，积极配合有关单位做好工地外围的交通疏导、安全和环境卫生工作。
四、安全措施
1、进入施工现场，戴好安全帽。
2、正确使用个人防护用品，严格执行各项安全防护措施。
3、工作时要穿防滑鞋，不准打斗，严禁酒后上岗。
4、所有施工人员，必须熟知本岗的操作规程，在工作中不违章操作、不违章指挥，不违反劳动纪律。
5、特种作业人员必须持有效操作许可证方可上岗操作，各工种严格执行本工种的安全操作规程。
6、新进场的施工人员必须有经过安全教育后，方可上岗，否则不得上岗操作。施工中有人员变动，必须通知队部专职安全员。
7、机械操作人员必须熟知设备的使用性能和安全操作规程。保证设备的技中铁十五局集团有限公司南京南站双龙街立交隧道工程D1标
术状态良好，安全设施齐全有效，外露传动部分必须有防护装置。工作前应进行试运转，正常后方可作业。
8、电焊工作业必须持证上岗并佩带好安全防护用品，遇有六级以上大风或雨天过后不准进行露天作业。
9、电焊机外壳必须接零保护，严禁电焊工自行接一次侧电源线，电焊机一次侧电源线不应超过2m，其它接线柱及二次侧电源线接线柱应有防护罩，电闸箱必须安装漏电保护器。
10、在潮湿的地方施焊时，电焊工应站在干燥的木板上作业，作业完毕或离开岗位时须拉闸断电，盘好把线。在禁火区进行电气焊作业时，需要办理动火证后方可施工。氧气瓶和乙炔瓶两者必须保持不小于5m的安全距离。氧气瓶横放时应将瓶嘴部位垫高，乙炔瓶不得放倒使用。
11、起吊作业前应了解清楚被吊物的尺寸、重量、起吊高度及周围环境，合理选用起重设备及索具。
12、起重作业时必须要有专人负责指挥，指挥人员站在明显的安全部位，按规定的手势或信号进行起重指挥，严禁多人指挥。
13、作业人员严禁在起重臂和吊起重物下面停留或行走，如遇有六级及以上大风时，禁止起重作业。
14、钢筋笼加工过程中，不得出现随意抛掷钢筋现象，制作完成的节段钢筋笼滚动前检查滚动方向上是否有人和电缆线，防止人员被砸伤和电缆线被碾压。
15、桩架安放一定要保证平稳，转动部分要配有安全防护罩。
16、埋设钢护筒时，要把周围20cm范围内用粘土夯实，防止护筒渗漏。中铁十五局集团有限公司南京南站双龙街立交隧道工程D1标
17、钻孔过程中，非相关人员距离钻机不得太近，防止机械伤人。
18、灌注桩成孔后，孔口周围不准放重物，测量孔深时应在孔上加盖板进行。
19、移动钻机时，必须切断电源，将电缆线盘好。
20、钢筋笼安装过程中必须注意：焊接或者机械连接完毕，必须检查脚是否缩回，防止钢筋笼下放时将脚扭伤甚至将人带入孔中的事故发生。
21、导管安装注意：导管对接必须注意手的位置，防止手被导管夹伤。
22、砼浇注过程中，砼搅拌运输车倒车时，指挥员必须站在司机能够看到的固定位置，防止指挥员走动过程中栽倒而发生机械伤人事故。轮胎下必须垫有枕木。倒车过程中，车后不得有人。同时，吊车提升拆除导管过程中，各现场人员必须注意吊钩位置，以免将头砸伤。
23、车辆在现场行驶要注意慢行，各种施工机械要在转向、拐弯、倒车时应特别注意周围环境及人员。
24、钻机、砼输送泵等设备应有专人操作，出现故障由专业人员进行维修，闸箱要拉闸断电、上锁、挂牌警示。设备在运转中不准进行维修。
25、作业前必须检查所用一切工具、索具、设备等是否安全可靠。
26、电缆线铺设时要尽量保证平顺，接头部位要防止泥浆浸泡污染。
27、配电箱以及其它供电设备不得置于水中或者泥浆中，电线接头要牢固，并且要绝缘，输电线路必须设有漏电开关。
28、夜间施工时，现场应配备足够的照明，电闸箱应安装漏保。成孔的地方应设有标记。
29、泥浆池周围必须设有防护设施。成孔后，暂时不进行下道工序的孔必中铁十五局集团有限公司南京南站双龙街立交隧道工程D1标
须设有安全防护设施，并有人看守。
30、导管安装及砼浇注前，井口必须设有导管卡，搭设工作平台（留出导管位置），并且要求能保证人员的安全。
31、施工作业平台必须规整平顺，杂物必须清除干净，防止拆除导管时将工作人员绊倒造成事故。
32、挖掘机及吊车工作时，必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。
33、石料运输车进出场必须打开转向灯，入场后倒车必须设专人指挥。
34、吊车及钻机工作之前必须进行机械安全检查。
35、现场卸料（主要指钢筋和钢板、钢管）前，必须检查卸料方向是否有人，以避免将人员砸伤。
五、创建文明工地措施
1、认真学习南京市交通局有关文件，各施工管理部门要加强协作，齐抓共管，形成合力，将文明工地创建工作列入责任制的实绩考核，切实提高创建水平。
2、工地项目经理部开展“安全、优质、整洁、便民”为主要内容的文明工地创建活动，达到文明施工基本标准，具体做到：
①建筑施工安全：进入施工现场作业，必须戴安全帽等防护用品，施工用电防护设备必须齐全，不准使用伪劣产品。安全管理执行建设部JGJ59-88标准。
②工地卫生：建立卫生管理制度，做到工地食堂设茶水桶，生熟食分开；职工宿舍干净整洁，无烧煮及乱拉电线现象；工地厕所设冲水设备，专人打扫；临时设施搭设整齐，工地四周无生活垃圾。
③场容场貌：工地四周设出入口围栏，场内道路场地平不足，材料堆放整中铁十五局集团有限公司南京南站双龙街立交隧道工程D1标
齐，工地“五牌一图”及警示牌(灯)、安全生产挂图、黑板报等宣传牌齐全。
④爱民便民：工地张贴向居民行人打招呼的标语(牌)，有切实可行的便民措施，不擅自夜间施工扰民。
岩溶地区钻孔桩溶洞处理综合技术 篇3
关键词：溶洞 施工方法 溶洞处理
1 概述
溶洞发育地貌称为喀纳斯地貌，在此类地貌环境下施工由于地质复杂、施工难度和风险大，容易出现卡钻、掉钻、塌孔、地面沉降、断桩，甚至出现涌水涌泥和危机施工机具人员、周围建筑物等安全事件的发生。
2 溶洞处理总体方案
①在施工前需对溶洞进行分析，实地考察溶洞的地貌特征，针对不同类型的溶洞采取不同的处理方式，避免出现一刀切的施工模式，造成各种浪费现象。②一般溶洞及大型溶洞在进行施工前应该预前将空洞以及缝隙进行注浆作业，同时在钻孔作业时要利用填土等形式提高钻孔效率。③特大型溶洞采用护筒跟进法施工。如果溶洞属于单层架构应该采取单层护筒进度施工模式；如果溶洞属于多层结构那么就根据具体溶洞结构采取不同的护筒跟进作业，具体施工案例中多采用2～3层护筒。之所以采取护筒跟进作业模式就是为了提高钻孔的成功率。
3 溶洞地质桩基的施工方法
在属于溶洞地质区域进行施工前，需要了解当地的地质特点，尤其是溶洞的具体情况要了解重复，包括溶洞的大小、溶洞结构、有无漏水现象等，在确定施工方案前要充分考虑这些因素，在施工的过程中要随时观察溶洞的地质变化，及时根据溶洞地质等对施工的影响采取相应的改进方法。在进行溶洞钻孔作业时，一般采取具有卷扬机带冲击锥的冲击钻成孔，采取此种工具可以及时发现钻孔过程中遇到溶洞，进而有效监测溶洞的变化，同时其具有钻孔速度快、破坏面积小的特点，而采取勘察孔不能全面反映地质，当其他钻孔作业过程可能会因为遇到溶洞而发生施工事故，造成人员伤亡、机械损害的情况发生。
4 岩溶地区溶洞类型判断
进行溶洞施工作业首先要明确溶洞的规模以及类型，根据类型的情况分析具体的施工作业模式，因此对于溶洞的类型特征我们一般划分为以下四类（见表一）。
5 溶洞处理
对于溶洞的施工处理要采取科学的手段，选择差别化施工，因为这样可以提高施工效率，降低施工成本支出等。
5.1 小型溶洞的处理 对于小型溶洞，如11#墩1#桩基础，桩长14m，桩基范围内存在5个小溶洞，最大溶洞高度1.5m，最小30cm，为空洞或空洞充填粘土。
11-1#桩在溶洞处理过程中采用抛填片石、粘土互层（或碎石粘土团）反复用重锤小冲程钻进方式，进行桩孔的填塞和桩壁挤密。
当使用上述施工填充模式进行钻孔时，尤其是在钻孔在形成前，注入的泥浆等要维持高强度和强粘度的特点，而不能反复注入泥浆。当然此种作业模式是建立在添加的物质强度要与需要钻孔部位的地质强度相同或者高于溶洞岩石强度的0.5到1.0个等级。因为如果添加的填充物强度低就会造成在钻孔的时候填充物被破坏，达不到填充的效果，实现不了溶洞钻孔施工的目的。
5.2 一般溶洞及大型溶洞的处理 ①超前注浆预处理。通常情况下一般溶洞都存在漏水或者半漏水的情况，因此为了防止漏水原因导致在钻孔过程中出现钻孔泥浆流失现象的发生，需要在钻孔前对其进行注浆。对于施工难度大、护筒跟进难度大的桩建设，需要使用超前注浆处理模式，首先要使用水泥对钻孔进行封堵，在压力的影响下，实现泥浆的流动，通过流动将泥浆填满整个溶洞缝隙。在注浆的过程中要使用注浆泵进行施工，在使用注浆泵的过程中严格按照施工流程操作，防止因为操作不规范导致注浆效果失败。②间歇式注浆预处理。间歇式注浆就是在施工过程中采用间断式注浆，一般间断的时间要大于6个小时，保证先前注入的泥桨与沙子等达到融合与凝固，减少注浆过程中的浪费，实现注入最小浆体达到最大压力值的效果。间接式注浆模式主要是针对特大溶洞而言的，它是为了降低浆体流失，造成浪费而使用的一种施工工艺。钻孔桩一般比较小，以此注浆厚度一般只需要达到1～2m即可，因此间歇式注浆是此种施工的主要手段。但是其会延长施工周期，如果既要保障工期又要使用间歇式注浆就要在注浆原料上入手，适当掺入水玻璃等快凝材料，以加快施工进度。③冲击钻孔过程中溶洞的处理。施工人员要全面掌握溶洞地貌，并且要将钻孔位置标出给予相关钻孔人员，让他们了解钻孔位置的地质地貌，在进行到一定程度时要注意填充足够的小片石或狗头石（直径20～40cm）和粘土，对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。钻至离溶洞顶部1m左右时，在1～1.5m范围内变换冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。④特大型溶洞的处理。特大型溶洞由于其规模比较大，地质复杂等原因，在对其进行施工时为了防止出现溶洞因为钻孔而出现泥浆流失结果出现溶洞发生倒塌等灾害，应该对特大型溶洞施工采取护筒跟进的方法，以此保障溶洞钻孔施工的顺利进行与安全生产。
护筒跟进工艺具有投入高成本的缺点，因此在对中小型或有充填的大型溶洞要尽量减少护筒跟进的使用次数。
①护筒跟进施工工艺。护筒跟进施工时首先要选定地点填满钢护筒，然后进行钻孔作业、放入辅助护筒，通过振动护筒实现穿越溶洞的目的，进而钻到溶洞的顶部，通过护筒注入泥浆，完成钻孔。对不同结构的溶洞需要采取不同的护筒施工方式，比如单层溶洞需要一层钢护筒就可以；对于多层的溶洞，可以使用2-3层的护筒。具体操作步骤：在第一层护筒完成后，要对护筒的底部进行封闭，防止注浆时因为外力出现漏浆。第二层护筒施工时要在护筒外侧焊耳筋固定护筒，严格控制护筒的长度，护筒的长度不能超过第一层护筒底部的深度。②内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理。使用护筒跟进施工，需要利用泥浆对两层护筒进行加固保障其具有抗击力的目的，具体的施工方法是在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石，中部回填中砂，然后用高压喷射灌浆法（施喷法）对回填体进行灌浆处理。灌浆后，内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结，固结强度要求达到30MPa，其抗渗系数可达10-7m/s。灌浆处理后，即可重新冲孔。③护筒跟进施工控制。对于特大型溶洞的处理，要时刻保持安全施工的意识，在护筒跟进作业时需要及时观察溶洞前面的实际情况，掌握溶洞情况是安全施工的重要環节。位于特大型溶洞地层中的钻孔桩，经常会发生安全事故，因为特大溶洞的地质比较复杂，常常会发生溶洞倒坍的事故，因此在钻孔施工前一定要掌握溶洞的地貌特征，为护筒跟进作好充分准备，根据溶洞的埋深、产状、发育层数等确定护筒跟进深度、跟进层数。护筒跟进法在钻孔作业过程中，应该做好应急预案制度，时刻具有处理危险事故的意识，护筒跟进施工是为了避免溶洞施工上体不发生坍塌事故，但是在实际的施工过程中，当护筒跟进施工到某一位置时，就有可能受到作用力的原因，采用振动外向锤很难一次性成功，通常施工经常采用边钻孔边跟进的工艺。这一模式可能会因为作业人员的原因或者探测孔没有及时跟进导致钻孔速度超过护筒跟进速度，导致一部分溶洞的上体没有完成护筒作业，结果导致前面的钻孔没有外力支持，导致出现坍陷。尤其是当出现斜体地质结构时，采取护筒跟进作业，就会存在一定安全隐患，因为护筒是对某一个方向进行外力支撑，使得斜体另一端的地质缺失保护，尤其是溶洞出现漏水现象时造成漏浆而发生意外。
6 结束语
由于溶洞的地质特点不同，因此在施工的过程中要根据不同的溶洞地质特点采取不同的施工方式，保障溶洞钻孔施工顺利开展，通过针对性施工可以提高施工的效率。但是根据实际的施工管理分析，溶洞钻孔技术还有许多需要改进的地方，需要施工人员在施工过程中总结经验，提高施工工艺。
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[3]宁伟钊.岩溶区钻孔桩溶洞处理技术浅析[J].中国房地产业， 2011（8）.
冲击钻孔桩 篇4
该建筑地下设2层地下室,地上26层,总高86 m,建成后将成为桂林市机场路上标志性建筑。拟建场地位于临桂县城机场路南侧,榕山路西面,麒麟湾东侧,地貌上处于岩溶孤峰平原,上部土层主要为第四系上更新统坡洪积混合土层和残坡黏性土,基岩为上泥盆统融县组石灰岩,岩面埋深较大,溶蚀裂隙及暗河中的岩溶裂隙水连通性好,地下水丰富。由于岩溶作用的影响,石灰岩中岩溶发育,根据B1栋勘察17个灰岩钻孔统计,遇溶洞、“鹰嘴岩”的钻孔为9个,洞高0.6 m～2.6 m,遇洞率高达53%,线溶率为8.7%,说明场地属岩溶强烈发育地区。
2 桩基础施工方案的讨论及提出
施工前,组织了由开发商、设计、勘察、监理公司及施工方参加的五方碰头会。会上施工方根据场地的地质特征及在当地长期的施工经验提出桩基础工程采用机械冲孔的方案,同时亦得到勘察的支持。但当时正处金融危机时期,开发商希望能加快完成B栋基础工程进度,配合前面A栋的销售。而人工挖孔桩由于机具设备简单,操作技术易掌握,具有易于进行持力层鉴别和孔底沉渣控制,桩底易做扩大头以增加单桩承载力,质量可靠,施工工期短,造价低等优点,加之可以全面施工,有利于缩短整个工程的工期,所以被设计提出。经过五方讨论,确定采用人工挖孔进行全面施工。
3 人工挖孔桩施工及施工方案的变更
3.1 人工挖孔灌注桩施工工艺
1)人员安排:分三班制连续作业,每班2人轮流下井;2)施工设备:井下采用风镐掘进,电动卷扬机提升;3)挖孔:用全站仪准确定位,并在下挖15 m左右时埋设护筒,且使护筒高出原地面30 cm,将护筒周围填土夯实,对护筒采用冷拔钢丝或6钢筋与地面固定。以后每挖1 m即设置钢板内模浇筑护壁混凝土,当穿过软弱土层时减为0.5 m;4)护壁施工:每挖完一段,立即放置模板,定位后,浇筑护壁混凝土。护壁厚度一般下口为100 mm,上口为200 mm,上节护壁的下部应嵌在下节护壁的上部混凝土中,上下搭接长度为50 mm,护壁混凝土标号为C20。护壁内布设环筋12@150,插筋10@300,竖向钢筋端部弯成发夹式的钩,并打入到挖土面内一定深度,以便与下一段护壁中的钢筋相连接;5)遇到岩石面后使用浅眼爆破法清除岩石,并严格控制炸药用量,防止震坏井壁,采用电引爆装置进行引爆,以确保工人的安全。
3.2 人工挖孔桩施工遇到的问题及对策
1)“涌泥、涌水”的问题,一般是从孔底新开挖处的一个方向或几个方向同时涌入,多为流塑状黏土,夹有大小不均的石块,从孔底可以明显地看见灰岩壁上有裂隙和孔洞,流泥量很大。
2)有些桩的桩侧外有很大的孤石,当工人掏走桩孔中的流泥后,桩侧岩溶缝中的流泥就又涌入桩孔,其中夹杂的孤石就逐渐落下并挤压护壁,因为孤石很重,远大于护壁所能承受的重量,再加上岩石爆破对护壁始终还是有避免不了的震动破坏,二者作用下护壁被挤裂,涌泥量大大增加,施工很危险,工人根本不敢下去。
对此,施工队组采取了一些应对措施:1)减少每节护壁高度,改为35 cm,加粗环筋用20钢筋将竖向筋固定,以增加每一段护壁的强度。2)在钢筋外侧塞麻袋、草包或插纤维板条,争取堵住孔壁的裂缝,并增加一台水泵进行24 h不间断抽水。
这些措施在流泥量小,溶洞高度不大的一些桩孔施工中取得了一定的成效,挖桩顺利穿越溶洞区。但对于流泥量大,大溶洞,护壁被挤裂的桩,其作用不大,根本来不及护壁,即使放了加厚的钢护筒所起的作用也有限,1 d后就变形了,工人根本不敢继续施工下去。
3.3 施工方案变更
在人工挖孔施工遇阻的情况下,施工方请甲方再次组织召开关于解决桩基础施工实际困难的五方会议。在此次会议上,施工方提出:冲孔桩因具有冲击能力大,穿透力强,较易穿过岩溶顶板,不受地下水影响,桩长、桩径灵活性较大等优点,是灰岩地区一种较理想的成桩形式,若能够结合冲击钻进技术,即上部土体使用挖桩,遇岩后采用冲击钻进的施工方法,就可以弥补这两种方法各自的不足,提高工作效率,能够顺利解决施工中出现的问题。经过五方一起在施工现场实地考察商量后一致同意采用施工方的意见。
4 冲孔灌注桩的施工
1)做好准备工作,根据超前钻探的资料详细分析溶洞深度、高度、填充物类型等,画图列表,为制定相应施工措施提供依据。2)对一般冲孔情况,先加大泥浆比重,向桩孔内抛入泥包或夹稻草的泥包,然后低锤密击,使泥浆携带草屑充填住孔底孔隙、堵塞裂隙漏浆。3)继续施工遇到小溶洞相互有裂隙连通时,就在施工现场就地取材铲一些泥夹石、碎砖石等材料填入桩孔,然后低锤密击,使泥夹石冲碎后充填进溶洞及孔隙,以防止漏浆和孔斜。4)密切注意桩孔中泥浆面的情况,要让其保持基本的平衡,一发现泥浆面有快速下降的趋势,就应立即向孔内补充泥浆,避免泥浆面下降而塌孔。5)冲孔时若出现泥浆严重的漏失,柱孔内泥浆面迅速降低,说明遭遇较大的溶洞,应立即提起钻头,并向桩孔中投入大块片石,也可以投入成包的水泥,然后下钻锤击,等泥浆面稳定后起钻,过2 d～3 d等水下水泥凝固后,再接着施工。如果依然解决不了问题,可以投入混凝土,为减少混凝土的灌注量,可向孔内抛入块石,然后用低标号(C15)混凝土灌满、待其有一定强度后再行冲孔(其中东南角的212号桩正是用这种方法,最终打至28 m,灌入混凝土量380 m3,几乎是设计灌入量的百倍才得以完成)。6)终孔处采用轻冲,清渣可采用跟进探头,用电脑检查沉渣情况。
5 取得的成效
经过施工方的努力,此次桩基础施工大胆创新,采用人工和机械配合施工,优质、快速地完成了桩基施工任务,确保了工程安全和质量,为建设方争取了显著的时间和社会效益,得到了建设方的好评。同时,锻炼了队伍,更提高了技术人员的应变能力和业务水平,积累了技术与管理经验。
6 结语
在岩溶发育地区进行基础方案选型及施工确实存在较大困难,必须充分了解场地的地址和水文条件,全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响,合理地选择基础形式和施工措施。实践证明,在石灰岩岩溶发育地区的桩基础施工中,特别是在复杂地质情况下遇到溶洞时,采用上部人工挖孔护壁,基岩冲孔的施工方法,是一种行之有效的方法。实际施工中,由于上部土体得到较好的支护,避免了冲孔过程出现塌孔,减少了塌孔造成的返工,节省了不少费用和时间,使机械冲孔施工计划更容易落实,桩基础施工工期更有保障。
参考文献
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[3]史佩栋.桩基工程手册[M].北京:人民交通出版社,2008.
钻孔桩冬季施工方案 篇5
一、沟槽开挖：
为了不影响工程进度及增大施工中的开挖难度，待大地表层冻深不超过50�L时，进行开挖沟槽的表层割沟，表层将被分割成三部分，这样即使天气渐冷也不会影响开挖进度。
二、管线安装：
1、球墨铸铁管安装时，胶圈的贮存运输应符合室内温度为-5―30℃，因此，材料库需增设取暖设施以确保胶圈的质量。球墨铸铁管的承插口工作面上用专用工具清理干净，如遇天气寒冷，可采用炭炉烘烤承插口工作面，防止有结冰及冻土等现象发生。
2、钢管焊接：冬季施工时，当环境温度低于5时，外防腐层不宜采用环氧煤沥青涂料，当环境温度等于或低于沥青涂料脆化温度时，不得起吊、运输和铺设。如果气温低于-20℃时，焊接时，应根据环境温度进行预热处理，预热宽度为：焊口每侧不小于40�L，预热温度达到100-150℃。焊接时，应使焊缝可自由伸缩，并应使焊口缓慢降温;为此要搭设保温棚，同时做好管口防腐的保护工作。
三、砼制品及井室砌筑工作：
1、砖、石、砌块等砌筑材料不得用水湿润，应将冰雪或粘结的泥土等杂物清除干净，并应增大砂浆的流动性。
2、砂浆宜选用普通硅酸盐水泥拌制。
3、现浇砼及井室砌筑冬季施工应采用抗冻砂浆，抗冻砂浆的食盐掺量应符合：
� ⒆┘盎炷�土块在0～-5℃时，防冻剂占水重2%。
��、砖及混凝土块在-6℃～-10℃时，防冻剂占水重4%。
�!⒆┘盎炷�土块在-10℃以下时，防冻剂占水重5%。
四、工程安全生产组织措施：
安全工作是搞好生产的重要因素，因此对于安全要加强领导，健全组织;安全教育要经常化、制度化，严格安全监督，完善检查制度;对施工组织设计和工艺流程科学施工，严禁各种违章指挥和违章作业行为发生，所有施工设备和机具在使用前均必须由专职人员负责进行检查、维修、保养、确保状况良好。杜绝违章作业。施工人员进场时必须佩带安全帽，过路路有交通路口要设置围栏、指示灯、安全牌。整个施工现场严禁无关人员围观，每个施工现场都必须设专职安全员1名及1名兼职安全员。
为加强现场的安全管理，消灭重大伤亡事故，轻伤事故率控制在0.5%及以下，项目成立安全小组，对现场的安全，防火全面管理。并有明显的安全、文明、消防宣传标语，并设施工用电管理负责人一名。
4.1、对进场人员要进行安全教育不落一人。严格贯彻执行安全法律、安全操作规程。
4.2、井室外围挂水平安全牌。安装要符合安全操作规程中有关规定。
4.3、特殊工种要持证上岗。冬季要做好五防。
五、工程文明施工组织措施：
本公司项目在施工中绝对不允许存在环境污染问题，所以我们特制定如下文明施工措施，以确保施工现场整洁、干净，能够顺利通行，并确保工程顺利进行。
5.1、文明施工措施
5.2、建立严格的成品保护措施和制度，大小临时设施和各种进场材料堆放，做到整齐、有序，并且界限分明。各种材料及半成品按不同规格堆放，设置标识牌。
5.3、进场构件、半成品及施工现场机械设备按平面布置摆放整齐，保证设备外观清洁，内部良好。
5.4、施工时文明有序，不干扰周边居民的正常生活。
5.5、为了保证施工队伍能够以饱满的工作热情投入到本项目的工程施工中去，我们在施工现场配置了宣传报道机构，针对现场情况设置宣传标语和黑板报，并适时更换内容，切实起到表扬先进，促进后进的作用。
5.6、建立文明施工责任制。划分区域，明确管理负责人，实行挂牌作业，做到现场清洁整齐。砂浆、混凝土在搅拌、运输、使用过程中，做到不洒、不漏、不剩。
5.7、现场不乱堆垃圾及余物。应在适当地点设置临时堆放点，并定期外运。清运残土和垃圾及流体物品，采取遮盖防漏措施，运送途中不遗撒。
建立文明施工检查小组，有权对违反文明施工人员进行经济处罚;现场各种标牌，标语整齐，施工现场严格按施工平面图布置;施工人员要佩带上岗证，工作要严肃认真，规范文明用语;各种材料、设备要分类保存，界线清楚，码放整齐，机械车辆要停放在指定地点;保持施工现场的整洁，道路畅通，施工便民不扰民;施工中时刻注意企业形象，搞好与业主和当地军居民的关系。
六、环境保护措施：
明确划分施工区域和人民群众的生活区域，加强施工区域的管理，建立责任区，从道路交通、消防器材、材料堆放到垃圾、厕所、厨房、宿舍、火炉、吸烟等都有专人负责，做到责任落实到人，使文明施工、环境卫生工作保持经常化、制度化。
6.1、加强施工区环境卫生管理，重视环保工作，编制实施施工组织设计时，把环保工作作为施工组织设计的重要组成部分，并认真贯彻执行。施工现场勤打扫，保持整洁卫生，场地平整，各类物资堆放整齐，道路通畅。
6.2、加强环保教育，组织职工学习环保知识，强化环保意识，使大家认识到环境保护工作的重要性和必要性。
6.3、贯彻环保法规认真贯彻各级政府的有关水土保护、环境保护方针，政策法令，结合设计文件和工程特点，及时提供有关环保设计，切实按批准的文件组织实施。
6.4、强化环境管理，定期进行环保检查，及时处理违章事宜，主动联系环保单位，请示汇报环保工作，做到文明施工。
6.5、美化施工场地，消除施工污染。
场地废料按设计要求按业主指定的地点处理，使工地干净卫生，施工中还应尽量减少对周围绿化环境的影响和破坏。
6.6、建立健全环境保证体系，使环境保护制度化、正规化。
6.7、环境保护组织人员配置：环境保障小组由项目经理任组长，项目技术负责人、项目副经理担任副组长。工程管理部负责人、综合办公室负责人、工程质量负责人，各施工队工长任小组成员。由工程管理部环保专职人员任环境保护工程师，负责日常的环保管理。各班组有兼职环境保护检查员。
钻孔桩技术的应用 篇6
关键词：钻孔桩,断桩,地基处理,钢筋笼
钻孔桩基础作为一种深基础,具有施工简便、操作易掌握、设备投入不大、适用性较广等特点,几乎适用于各种地层。因而,无论在铁路、公路、水利水电等大型建设,还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。本文结合广西桂林市某单位地基处理工程对钻孔桩施工技术进行介绍。
1 工程概况
广西桂林市某单位拟兴建一栋11层的住宅楼,该楼地下1层,地上11层,框架结构,筏板基础。基坑开挖土层为①淤泥质～淤泥土层,其土层描述为:深灰色,饱和,流塑。上层淤泥质土含较多的粉砂质及少量的小型贝壳碎片,层厚2.50 m～4.80 m,平均3.2 m,标准贯入试验36次,N′=1击～2击,N=0.9击～1.9击,平均N=1.6击。下层淤泥,层厚1.00 m～5.20 m,平均2.30 m,标准贯入试验27次,N′=1击～2击,N=0.9击～1.9击,平均N=1.3击。下层为②粉质黏土层,土层描述为:土黄、浅灰、黄红色,土芯为柱状,主要由粘粒及少量粉粒组成,湿,呈可塑状,局部呈硬塑状,局部上部夹软土。③细砂层:浅黄、土黄、浅灰色,主要以石英质细砂为主,粉砂为次,含较多的泥质。④粗砂层:土黄、浅黄、浅灰色,主要以石英质粗砂为主,中砂为次,含少量的砾砂及泥质。⑤残积粉土层。⑥粉砂岩。淤泥质粉砂及中粗砂因局部分布,厚度小,其含水量较小;淤泥、粉质黏土的富水性和透水性均较差,为相对隔水层。综合考虑技术安全和经济合理,确定基础处理采用钻孔桩施工来加固基础。
2 钻孔桩施工工艺
2.1 施工平台
施工平台的架设一般根据地质条件、施工场地条件及施工期间施工水位情况来设计。在路面一般进行平整和压实即可,在水中一般要设计支架结构平台。
2.2 钢护筒施工
在吊装钢护筒过程中要注意防止其变形,以免对下一步施工产生影响。钢护筒埋设根据不同的场地条件及地质情况采用人工埋设或打桩机插打,为确保护筒埋设位置准确,护筒要垂直,其中心线应与桩中心线重合,偏差小于50 mm,垂直线倾斜不大于0.5%。护筒顶部焊加强筋和吊耳,钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉,并及时纠正。
2.3 钻孔循环液(泥浆)
泥浆在钻孔桩中是起护壁排渣、保持钻孔内压力的物质,是确保钻孔成桩质量的关键因素,在施工中要严格控制各项泥浆指标。根据不同的工程要求,一般采用泥浆净化装置来满足钻孔的需要,合理布置以免影响环境。
2.4 钻进成孔
在开始钻进时以低挡慢速正循环钻进,以护壁为主,钻下约5 m后可以改为反循环钻进。钻孔过程中坚持减压钻进,保持重锤导向作用,保证成孔垂直度。
1)由于桩基间距较小,安排钻孔顺序时,相邻两孔不能同时进行钻孔作业,灌注混凝土完成24 h后其邻孔才能开始钻孔作业,可以采用隔孔跳跃式流水作业,保持4倍桩径的安全距离,以防止对邻桩的影响。2)钻孔作业要连续,经常对钻孔泥浆进行抽检试验,不符合要求及时调整,钻孔时要随时纠偏,若产生斜孔、塌孔应立即停钻。3)孔内水头始终保持在地下水位线或河流水位以上1.5 m～2.0 m,加强护壁,防止塌孔。4)停钻时,钻头提离孔底2.0 m左右,防止出碴口被堵塞。接长钻杆时,接头一定要完好,防止漏气、漏水和掉钻头等事故的发生。5)钻孔过程中如遇到塌孔、偏孔、缩孔、扩孔、糊钻、埋钻、卡钻、掉钻等故障时,尽快查明原因,采取有效措施果断处理。
2.5 成孔质量检测
成孔至设计高程后,对孔深和孔底地层要予以确认并用检孔器检测孔形、孔径和孔的垂直度。
2.6 清孔
钻孔至设计高程后进行清孔。清孔时利用钻机的泥浆循环系统,通过换浆进行。即将钻头提高距孔底10 cm～15 cm,钻头慢速空转,持续吸碴换浆直到排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近并符合设计要求为止,以确保灌注水下混凝土前沉碴满足设计要求。吸碴换浆时及时向孔内注入新鲜泥浆,保持孔内水位,避免塌孔。换浆清孔使泥浆指标和孔底沉淀物均达到验收标准,拆除钻机钻杆后,用检孔器检查钻孔桩的孔径和倾斜度是否符合验收标准。
2.7 钢筋笼制作、安装
钻孔桩的钢筋笼一般在车间分段制作,运输到桩孔处安装。钢筋笼所用钢材要满足有关规范要求。制作安装时主筋接头按规定错开。钢筋笼加工确保主筋位置准确。钢筋笼外侧一般要设置垫块(或采用其他方法使钢筋笼和孔壁有一定的距离)以形成保护层。钢筋笼安装时用专用的起吊工具卡起吊,避免钢筋笼起吊变形过大。两节笼对接时,上下节中心线保持一致,不得将变形的钢筋笼安放入孔内。安装到位后及时固定,防止脱落,并采取有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。
2.8 混凝土灌注
混凝土灌注是保证钻孔桩质量最重要、最关键的工序,要认真做好各项准备工作:
1)混凝土灌注导管。
导管使用前进行水密、承压和接头抗拉试验并组拼编号,确保导管的良好状态。下放导管时仔细操作,避免挂碰钢筋笼。导管安装长度建立复核和检验制度,并做好记录。
2)混凝土的拌制生产。
混凝土拌制需做好以下工作:a.通过试验选定混凝土配合比,掺加适量的缓凝剂,混凝土的初凝时间以保证首批灌注混凝土在全桩灌注完毕后初凝为准进行试验确定;b.砂、石料、水泥、外加剂储备充足,质量抽检合格;c.加强拌制机械保养,使其始终处于良好状态,计量设备准确,生产能力可满足整桩在混凝土初凝期内完成,且留有富余量。准备发电机,确保停电能不中断灌完混凝土;d.正式拌制混凝土前按施工配合比进行试拌,检验混凝土的工作性能及坍落度损失情况。混凝土坍落度为18 cm～22 cm,具有良好的和易性和流动性。
3)混凝土的灌注。
混凝土在拌合站集中拌和供应,由输送泵或搅拌车输送到作业地点,用汽车起重机或履带式起重机、简易门式吊机配合灌注。
2.9 钻孔桩质量检验
钻孔桩灌注完成后要根据规范要求进行钻孔桩质量检测。
3 钻孔过程中常见问题的处理
3.1 卡管
因混凝土和易性差或混凝土中含有大块粒骨料等原因,导致水下混凝土灌注无法进行,被称为卡管。卡管发生后,应及时拔出导管,再进行处理。1)由于混凝土质量造成的导管堵塞,可以采用少量提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量后快速提升再迅速下放,以冲击疏通导管的方法进行处理。2)由于混凝土冲击力不足造成的卡管,应及时加长上部导管的长度,而后以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。
3.2 断桩
由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断。在认定断桩事故后,应立即停止灌注,提拔导管和钢筋笼,并采取以下办法处理:1)断桩截面位置处于设计桩全长的1/3以下时,一般采取冲击钻清除已灌注部分,再重新进行灌注桩施工。2)断桩截面位置处于设计桩全长的2/3以上且距离孔口深度不大于10 m时,先进行钻孔壁加固,立即申报接长方案,经监理工程师和其他相关单位确认后,进行钻孔桩的接长施工。3)断桩截面位置处于设计桩全长的1/3～2/3之间的,应对各种处理方法进行对比,选择经济、可行的处理方法,如变更、增加桩或冲击钻恢复处理等。4)桩长大于50 m的桩出现断桩情况时,应对处理方案详细论证后再着手处理,切勿盲目操作,以免带来较大的损失。
3.3 钢筋笼上浮
钢筋笼的加固不牢、灌注过程中由于操作因素带来的钻孔桩钢筋笼移位等为钢筋笼上浮。发现钢筋笼上浮,应立即停止灌注,并采取以下措施进行处理:1)对于钢筋笼上浮在1倍直径以下的可以在采取有效防止上浮的措施后继续灌注。悬吊钢筋焊缝脱落的,应及时补焊;悬吊钢筋弯曲的情况应增加钢管支撑。2)钢筋笼上浮比较严重的必须拔出钢筋笼,按断桩处理。
4 结语
钻孔灌注桩是整个工程的基础,其质量的优劣直接影响整个工程的稳定和使用寿命。对成品桩的质量检测主要从桩身偏位、钢筋笼偏位、混凝土强度、单桩承载能力等几个方面进行检测。质量控制就是控制上述几个方面在规范和设计要求以内,所以我们就抓其偏位控制,水下混凝土灌注质量控制。该工程在钻孔灌注桩完工之后进行质量检测,各项检测结果都达到了设计的预期目的和要求。因此,钻孔桩施工可以在很大程度上改善软弱、松散的地质结构,达到整体加固地基的效果。
参考文献
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[2]高建成.钻孔桩施工中的问题处理[J].山西建筑,2005,31(7):81-82.
岩溶地质钻孔桩施工 篇7
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
东冲特大桥冲击钻孔灌注桩探讨 篇8
厦深铁路（广东段）XSGZQ-8标段东冲特大桥里程DK356+623～DK359+030.43，大桥全长2407米，共71跨。桩基采用C40钢筋砼灌注桩，全部为陆地桩基础，共727根，19564延米，桩基砼方量14978立方米，最长桩基42m，最短6米。承台为矩形C40钢筋砼承台，砼11527立方米。桥墩采用圆端形实体桥墩和圆端形空心桥墩，桥台为双线矩形空心桥台，砼共24763立方米。连续梁砼2815立方米，简支梁采用移动模架法施工，32m梁每跨砼313立方米，24m的梁每跨砼256立方米，砼21227立方米。
2 施工方法及工艺要求
2.1 施工准备
利用推土机和挖掘机进行场地平整至设计要求标高，钻机设备进场后进行安装调试并根据现场施工条件确定打桩顺序。
2.2 埋设护桶
采用全站仪或GPS测定桩孔位置，埋设护桩，护筒内径比桩径大40cm，根据地质不同，护筒埋置深度也不同，护桶口必须高出地面50厘米，保持孔内水位高于孔外水位或地面，增加孔内水压力，以便于保护孔壁，护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
2.3 开挖泥浆池
选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，造浆量为2倍的桩的砼体积，泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
3 钻孔
3.1 安装钻机
安装钻机之前要保证场地平整且有足够压实度，不会产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头与护筒中心偏差不得大于50mm。
3.2 冲孔
(1）机组人员检查是否将护桶埋设好，然后测量人员复核护桶的中心坐标和标高，形成书面资料报验通过，施工员发放开孔通知单。（2）开孔：在开孔阶段，3～4米深度范围之内，冲孔要低垂密击，利用较小的冲击力，反复冲击造壁，保持孔内浆液面稳定，不要冲击过猛或者进度太快，以免孔壁坍落。（3）冲孔：经开孔阶段之后，开始进入正常冲孔，此时可加快速度，提锤高度可增至2米以上，泥浆浓度相应降低。在冲孔过程中，要时刻注意孔位的正确性，还要及时检查钻机设备，预防安全质量事故发生。（4）泥浆补充与净化：泥浆准备充足，在整个钻进过程中，要严格观察和检测泥浆，控制泥浆量和泥浆指标等，有效的防止孔壁坍塌，钻头被埋等问题，确保成孔的质量和速度。
3.3 检孔
钻孔完成之后，需要用检孔仪进行检孔，检查各项指标符合要求后，然后卸掉钻孔机，再进行清孔。
3.4 清孔
第一次清孔：为及时清除钻渣，防止孔壁坍塌，应及时清孔。第一次清孔采用正循环，在清孔过程中注意控制泥浆的各项指标。清完成后，由相关人员进行验收，验收合格后即可安放钢筋笼。
3.5 钢筋笼制作与安装
钢筋笼需要按设计及规范要求制作，并均匀设置吊环和保护层厚度控制件，钢筋笼分节制作，每节7～10m为宜，两节钢筋笼接头处采用焊接并互相错开。钢筋笼分节制作完成后，运至指定桩位，下放钢筋笼，使其对准孔中心位置，在下放过程中严防钢筋笼碰坏孔壁，造成回沉值超标或坍孔现象。为防止骨架变形，可在设计的基础上适当增加箍筋数量。
3.6 砼灌注
采用钢导管法来进行水下砼灌注，导管使用前，需按规范要求进行试验。
3.6.1 安装导管。
(1）对导管的要求：导管采用φ25～φ30钢管，每节2～3m，配1～2节1～1.5m的短管进行调节，导管必须平直无弯曲；为防止漏水漏浆，法兰连接处要加橡皮垫片，所有螺栓要均匀拧紧；导管直径要与桩径及砼浇筑速度相适应。导管使用前需要试拼，并进行水密、承压和接头抗拉试验。导管组装后轴线偏差不得超过钻孔深的0.5%且不大于10cm，试压力要求是孔底静水压力的1.5倍。（2）导管利用三脚吊架进行安放。（3）导管应安放在桩孔的中心，加以固定，导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘，导管安装完后，导管底部距孔底250～400mm。
3.6.2 二次清孔。
浇筑水下砼之前检查沉渣厚度，若沉渣厚度不符合规范，应进行二次清孔。待二次清孔验收合格后方能浇筑砼。
3.6.3 首批封底砼。
采用箭球、拨栓或开阀的方法灌注首批封底砼，计算首批封底砼数量，保证砼下落的冲击能量可把泥浆从导管中排出，并保证导管埋入砼不小于1m。严格控制砼的塌落度，浇筑过程必须连续，中途停歇不得超过半小时，浇筑过程要控制导管埋深，严禁将导管拔出砼面。
3.6.4 水下砼浇筑。
砼面升到钢筋骨架下端时，为避免钢筋骨架上升，需减慢砼的灌注速度，以减小砼向上的冲击力；当孔内砼进入钢筋骨架4m～5m以后，适当提升导管，减小导管埋置长度；当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，使导管漏水；浇筑砼的标高应比设计桩顶标高加50cm～100cm，以保证砼成桩质量。
3.7 施工中常见问题处理及注意事项
3.7.1 常见问题处理。
(1）孔壁坍塌。有点时候由于工程地质条件比较复杂或施工控制不当，在施工过程中容易发生坍孔。遇到这种问题时，确定好坍孔的位置，将砂和粘土混合物回填到坍孔位置，再重新冲孔。（2）钻头偏移。在钻进过程中，局部岩层可能会造成钻头偏移，此时将钻头偏向一侧或击破碎石继续钻进。（3）冲击无法钻进。当钻机进行冲孔钻进遇到地下有大面积的孤石时，就会造成无法钻进的问题，在这种情况下，可以进行水下爆破。
3.7.2 施工注意事项。
(1）在成孔过程中，要严格控制泥浆的比重。（2）钢筋笼制作及安放导管。a.钢材进场应有合格证，每批钢材必须经过检测中心检验，合格后方能使用。b.制作钢筋笼时，采用电焊连接，同一截面内的钢筋接头不要多余钢筋总根数的50%。c.钢筋笼制作顺直牢固，焊接应该符合相关规定。d.钢筋笼焊接应该符合规范规定，不同焊接面和焊接点应该对应不同的电流，避免咬筋或焊接不牢靠；经验收合格的钢筋笼应该单独进行标记，未经检验的钢筋笼不得进入工地。（3）水下混凝土灌注控制。a.浇筑混凝土之前，在安放好的导管上要放一只料斗，料斗中的储料要多于2.5m3，利用储料的冲力将管底泥浆和沉渣冲离孔底，然后连续浇灌混凝土。b.浇筑混凝土时要注意堵管、脱节等现象的发生。拆管时应严格注意控制导管的埋置深度，不得小于2.0m。c.混凝土浇筑时间不超过4个小时，一般不超过其初凝时间。
在施工过程中要做到合理的控制施工质量要点，避免出现断桩、夹泥、少灌和蜂窝等缺陷。在冲孔过程中，冲孔距离严重影响着施工的质量，所以在施工过程中要严格控制冲孔的距离，它还影响着施工效益和问题。冲孔灌注桩极易造成导管底部混凝土施工振捣的不密实，会出现较大的施工质量问题，当混凝土面上升至钢筋笼内2～3m时，应及时提升导管，防止钢筋笼上浮。随着混凝土面的上浮，孔内压力减小，桩上部混凝土不如下部密实，此时应该加大料斗的落差，上下提拉、晃动导管。
4 结束语
我国地质与水文复杂多样，各类工程要求也不尽相同，冲击钻灌注桩技术为此提供了保障，冲击钻灌注桩技术是近年来桥梁建设中采用的基本方法之一，我们要严格按照设计要求和施工工艺规程进行质量控制，是提高冲击钻灌注桩技术的质量的重要保证。
摘要：文章用厦深铁路(广东段)XSGZQ-8标段东冲特大桥为例,详细的介绍了冲击钻的施工工艺流程、操作要点和相应的工艺标准等。
关键词：桥梁,冲击钻,灌注桩
参考文献
[1]陈贵发.港口工程钻孔灌注桩的施工质量控制措施[J].中国水运,2013(3):138-139.
岩溶区桥梁冲击钻孔事故处理方法 篇9
1、工程概况
柳州市广雅大桥近似呈东西走向。大桥东岸上跨雅儒路,接广雅路,通往市中心;西岸接河西路和磨滩路,与西环线相连,广雅大桥桥址桩号为K0+249.722~K1+307.662,桥长约1058m,主桥宽36m,引桥宽3 0 m和2 5 m,主桥为(6 3+2×2 1 0+6 3)海鸥式钢箱拱桥,西岸引桥为(4×30+5×30+4×34)m连续箱梁桥,东岸引桥为(3×3 0)m连续箱梁桥。
根据桩位处各岩土层的成因、成分及力学强度的不同,可将其划分如下:素填土(1)、耕土(2)、淤泥质土(3)、粘土(4)、粉质粘土(5)、卵石(6)、强风化白云质灰岩(7)1、中风化白云质灰岩(7)2、溶蚀裂隙破碎带(7)3、微风化白云质灰岩(7)4、溶洞(7)5。
2、溶洞地区钻孔桩冲击成孔事故原因、处理及预防措施
2.1 梅花孔
当钻进到中风化白云质灰岩及溶蚀裂隙破碎带时,常出现梅花孔事故,其原因主要是这类地层是非匀质地层,易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。
出现梅花孔后,通过用片、卵石混合粘土回填钻孔,重新冲击的方法,顺利通过了此类易出现梅花孔事故的地层。
2.2 钻孔偏斜
当钻进到强风化白云质灰岩、溶蚀裂隙破碎带及溶洞地层时,有时出现钻孔偏斜事故,其原因主要是由于岩层中灰质含量不一,受到侵蚀的程度也不同,岩层软硬不均、岩面倾斜、有溶槽、溶沟和不规则的空洞、土洞,造成冲击钻底部受力不均等。
在钻孔过程中遇到软硬不均的地层时,冲击钢丝绳会有规律地向一侧摆动,这时可向孔内倾斜方向抛填片石或混凝土块,小冲程冲击,当冲击绳没有大的摆动,垂直上下时即可正常钻孔。
若岩面倾斜较缓或钻面有部分溶洞,可向冲击钢丝绳倾倒方向一侧填小片石,小冲程逐渐修正倾斜面,直至全部钻面孔位修正到同一平面改为正常冲程。如果上述效果不好,可反复回填冲击纠偏或清孔后及时灌注80cm~100cm高度的混凝土,待24h后再重新钻孔,可纠偏成功,这种处理方法需要在停止钻孔至重新钻孔期间密切注意孔内泥浆变化情况,及时补充泥浆。
若岩面倾斜坡度陡或钻面溶洞面较大时,可向冲击钢丝绳倾斜一侧回填较大尺寸的片石和粘土,用小冲程来冲砸回填混合物,逐渐纠正倾斜。
若岩层倾斜面太陡,岩层较硬,纠偏不成功时,可采用水下爆破或利用地质钻机密排钻孔再改为上述方法冲击纠偏。
广雅大桥的预防方法是根据详勘地质资料,在倾斜的岩面上回填30cm~50cm厚的片、卵石,然后冲击成孔,成功的避免了钻孔偏斜事故的发生。
2.3 卡锥
当钻进到粘土层、中风化白云质灰岩、溶蚀裂隙破碎带及溶沟、溶槽地层时,经常发生卡锥事故,分析原因主要有:在粘土层中冲击的冲程太高,泥浆太稠,以致冲锥被吸住;溶沟、溶槽卡锥;钻孔形成梅花形,冲锥被狭窄部位卡住;孔口掉下石块或其他物件,卡住冲锥。
处理和预防卡锥应先弄清情况,针对卡锥原因进行处理和预防。处理时宜待冲锥有松动后方可用力上提,不可盲动,以免造成越卡越紧或造成坍孔、埋钻[1]。
通常用打捞钩、活套进行打捞或用千斤顶协助提锤;当卡钻部位为较坚实的岩层时,可用低浓度的泥浆置换高浓度的泥浆,清理孔中的泥渣,利用爆破法、上下反复顶撞卡点岩块、或辅以其它工具等松动钻头周边的岩体,将钻头提出,再用片石回填至卡钻部位以上1 m,采用短冲程穿越该地层。
2.4 漏浆
当钻进到中风化白云质灰岩、溶蚀裂隙破碎带及溶沟、溶槽、溶洞地层时,经常发生漏浆事故,分析原因主要是溶洞漏浆或基岩内有裂隙存在。
钻孔前预先在孔口准备足够的粘土、片石和适当数量的袋装水泥,设置2个容量较大的泥浆池,保证桩孔一旦出现漏浆,能及时补浆和回填桩孔。
根据地质勘察报告,在中风化白云质灰岩、溶蚀裂隙破碎带及溶沟、溶槽地层时发生漏浆,采用回填粘土、片石混合物(重量比1:1),采用小冲程冲击投下的混合物,待孔内泥浆稳定后,继续冲孔;在溶洞地层施工时,在在接近溶洞顶板1 m左右时,加大泥浆比重,小冲程冲击,逐渐击穿顶板,同时安排专人观察孔内泥浆面的的变化,发现孔内泥浆面下降,立即提起冲锤,及时补充泥浆,回填粘土、片石和袋装水泥(重量比1:1:0.2),停置一段时间(一般为一天),在停置期间若孔内泥浆继续下降,应随时补充泥浆和回填混合物,待孔内泥浆稳定后,方可继续冲孔,采用小冲程冲击投下的混合物,使其挤入溶洞中,堵塞溶洞通道。在冲击过程中,孔内泥浆还会多次下降,每次泥浆下降,都要及时提起冲锤,补充泥浆和回填粘土、片石,并停止冲孔一天,待稳定后继续冲孔,如此循环反复,直到桩孔不再漏浆为止,顺利穿越溶洞。穿越溶洞进入中风化白云质灰岩或溶蚀裂隙破碎带,冲击时冲程不宜过大,以免振坍溶洞已固结的护壁。
2.5 坍孔
柳州市广雅大桥西岸引桥1 1#墩4#桩设计为嵌岩桩,桩径为1.8 m,桩长为40.36m,地质情况为:0~1.3m为素填土;1.3~19.8m为粉质粘土;19.8~30.9m为卵石;30.9~31.2m为强风化白云岩;31.2~33.5m为中风化白云岩;33.5~36.1 m为充填溶洞(粘性土、砂质及岩屑充填);36.1~38.5m为溶蚀裂隙破碎带;38.5~40.1m为中风化白云岩;40.1~45.6m为溶蚀裂隙破碎带;45.6~46.1m为中风化白云岩;46.1~47.2m为溶蚀裂隙破碎带;47.2~59.8m为中风化白云岩。当冲孔冲到37.6m时,泥浆急剧下泄14.8m,护筒及周边的地面下陷7.6m,钻机落入坑中只露出钻架顶,周围下陷范围大约1 5 m。
处理方法是用粘土回填基坑,在护筒周围用挖掘机小心掏挖,用大型吊车将钻机吊出,然后向孔中回填黄泥、片石。稳定1星期后,重新放样、埋置护筒,用冲击钻冲孔时却再次塌孔,随后将设备撤出工作区,用黄泥、片石回填至原地面,稳定1星期。在测量放样、护筒埋设完毕,在护筒周围以30 cm的间距布设φ28螺纹钢,钢筋起弯后以桩位为中心焊在钢护筒外侧,向四周延伸2.0m呈发散状均匀分布,其上浇筑h=0.8m的C25混凝土,在混凝土中加入适量的早强剂,养护1星期后冲孔。冲孔过程中,仍然发生了3次小规模的泥浆渗漏现象,采用投入泥块、片石处理,最后顺利成孔。
本桩施工中发生大面积沉陷,分析原因主要是溶洞较大且覆盖层松散,在冲击钻冲击力、机架自重、外界水压力作用下,原来趋于稳定的回填材料失稳使孔中泥浆严重泄漏,造成大范围坍塌。为预防发生坍孔,如地质钻探资料表明岩层以上为松散或易坍塌的岩土时,通过采用加长护筒穿越覆盖层,将工作场地周围超前加固,安全地完成了类似地层的钻孔施工,没有再发生坍孔事故。
3、总结
岩溶地区的特殊地质构造,使得在冲击钻孔施工中,更容易发生梅花孔、偏孔、卡锥、泥漏浆渗、坍孔等钻孔事故,因此,在此类地层中进行冲击钻孔施工前,应专门组织有关技术人员研究学习有关钻孔事故的处理和预防措施,并且成立钻孔处理应急小组。尽量不要在出现问题后再想办法处理,以降低处理成本,保证施工进度;施工现场派技术人员分两班或三班在工地24h轮流值班,发现问题及时上报处理。
由于钻孔施工是一项技术性、经验性很强的工作,钻孔作业人员、特别是钻机操作人员和现场管理人员,必须具有较强的实际施工能力,在施工过程中,要能对发生的问题进行及时的判断和处理,因此施工前还应组织桩基队钻机机长学习钻孔事故的处理和预防知识,使他们对岩溶地区钻孔事故的处理方法和预防措施做到心中有数。
因岩溶区地质情况复杂,无规律可循,在施工过程中应详细记录和观察钻孔情况和地质情况,发现地质情况变化时,应根据具体情况调整施工方法,采取有针对性的施工方案,尽量避免不利于施工的情况发生,以保证施工质量、安全和进度。
在广雅大桥的施工过程中,根据该桥具体复杂的地质情况而制定的施工方案,具备一定的针对性,有效地解决了在岩溶地区桥梁冲击钻孔施工中易出现的梅花孔、钻孔偏斜、卡锥、漏浆、坍孔等一系列施工技术难题,为确保大桥整体施工进度创造了十分有利的条件,取得了良好的社会效益和经济效益。
摘要：通过对柳州市广雅大桥岩溶区桩基施工实例,对岩溶形成过程、岩溶地区冲击钻孔施工中发生的梅花孔、偏孔、卡锥、泥漏浆渗、坍孔等现象进行了分析,总结了相应的处置方法。
关键词：岩溶区,桥梁,钻孔,事故,处理
参考文献
桥梁钻孔桩施工工艺分析 篇10
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.