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鉆孔樁施工案例

一、適用范圍
為確保鉆孔樁的施工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，特制定本作業(yè)指導(dǎo)書適用中鐵三局_______________項(xiàng)目經(jīng)理部施工工程的鉆孔樁施工。本作業(yè)指導(dǎo)書依據(jù)客運(yùn)專線鐵路有關(guān)參考資料編寫。
二、作業(yè)前的施工準(zhǔn)備
2.1人員
2.1.1根據(jù)工程量大小，組成確定該工程項(xiàng)目的施工隊(duì)伍以及所需的各種技術(shù)和技術(shù)工人。
2.1.2 該項(xiàng)目的現(xiàn)場管理人員與操作者要明確鉆孔樁這一工序的責(zé)任。
2.2臨時(shí)工程，根據(jù)工程需要做好施工范圍內(nèi)的征地拆遷、修建臨時(shí)便道、臨時(shí)便橋以及臨時(shí)排水溝渠等，接通水、電管線。
2.3材料
2.3.1水泥、鋼材、砂、石等的材質(zhì)要進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn)，材質(zhì)必須滿足設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)定要求，堆料場地要有規(guī)劃，對水泥、鋼材堆放要有庫房和簡易料棚，嚴(yán)禁受潮和雨淋，并對其進(jìn)行標(biāo)識確認(rèn)。
2.3.2對不合格的材料要及時(shí)清除出場地，以免混用或誤用。
2.4機(jī)具設(shè)備
2.4.1鉆機(jī)的選擇：常用的鉆機(jī)有三種即沖擊式、旋轉(zhuǎn)式、沖抓式。使用較多的是旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)分為正、反循環(huán)兩種，選擇鉆機(jī)類型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料確定。
2.4.2鉆機(jī)就位：不同的鉆機(jī)有不同的就位方法，如：沖擊鉆機(jī)是利用鉆機(jī)本身的動力，將鉆機(jī)大致移動就位，再用千斤頂起架機(jī)準(zhǔn)確定位，使起重滑輪，鉆頭與護(hù)筒中心在同一垂直線上，以確保鉆機(jī)的垂直度，鉆機(jī)位置偏差不得大于5cm，護(hù)筒斜度不得大于1%。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)就位，當(dāng)立好鉆架，并調(diào)整和安裝好起吊系統(tǒng)，使起重滑輪和固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在同一垂直線上，將鉆頭吊起，徐徐放進(jìn)護(hù)筒內(nèi)，啟動卷揚(yáng)機(jī)把轉(zhuǎn)盤吊起，墊方木于轉(zhuǎn)盤底座下，將鉆機(jī)調(diào)平，并對位鉆孔，然后安裝上轉(zhuǎn)盤，要求轉(zhuǎn)盤中心同鉆架的起吊滑輪在同一垂直線上，誤差不超過5cm，在鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤，如有傾斜或位移應(yīng)及時(shí)改正。
2.5泥漿制備
2.5.1根據(jù)鉆孔樁工作量大小合理規(guī)劃好泥漿池，沉淀池。
2.5.2泥漿的作用：鉆孔中泥漿不僅保護(hù)孔壁不坍，更重要的是在沖擊和回轉(zhuǎn)法鉆進(jìn)時(shí)還有排碴作用。如使用太稠的泥漿會增大鉆頭阻力，影響鉆進(jìn)速度，而且增加在孔壁或鋼筋上的泥漿附著量，影響受力，還會增加清孔的困難，反之泥漿指標(biāo)是很重要的。一般正循環(huán)鉆機(jī)在粘土中泥漿比重采用1.3左右，砂性土中特別是砂卵石中比重采用1.4~1.6為宜；反循環(huán)鉆機(jī)入孔泥漿比重可為1.05～1.15。
三、施工工藝
3.1鉆進(jìn)
3.1.1鉆進(jìn)前注意事項(xiàng)
3.1.1.1開鉆前應(yīng)檢查鉆機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，鉆機(jī)底部有無變形，固定鉆架的纜風(fēng)繩有無松動，護(hù)筒位置是否符合要求。
3.1.1.2各個工序緊密銜接，互不干擾，基樁較多的基礎(chǔ)采用多機(jī)作業(yè)時(shí)，應(yīng)事先擬定鉆孔順序，鉆機(jī)移動的路線圖，為保證質(zhì)量，加快進(jìn)度，通常把鉆孔、安放鋼筋籠、灌注水下砼三道工序連續(xù)完成后再移動鉆機(jī)，這樣可充分利用鉆機(jī)本身的起吊設(shè)備。
3.1.2主要施工程序                      

 
3.1.3鉆進(jìn)操作
3.1.3.1沖擊鉆機(jī)操作程序是：鉆進(jìn)→抽渣→投泥（或泥漿）→鉆進(jìn)的反復(fù)循環(huán)以及輔助作業(yè)（檢查孔徑、鉆具、修理機(jī)械設(shè)備、補(bǔ)焊鉆頭等）的交錯過程，關(guān)鍵問題是掌握沖程大小和抽碴時(shí)機(jī)。開機(jī)前應(yīng)在護(hù)筒內(nèi)多加一些土塊，并用小沖程慢沖，若用簡易鉆機(jī)施工時(shí)沖程不宜大于1.0m，當(dāng)孔底己在護(hù)筒腳下3～4m時(shí),可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大沖程.孔內(nèi)水位應(yīng)高于護(hù)筒腳0.5m以上,比護(hù)筒頂至少低0.3m,孔內(nèi)水位高出孔外水位至少1.0m以上,以保持必要的水頭高度。
3.1.3.2旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)：分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種鉆機(jī)，下邊主要介紹正循環(huán)鉆機(jī)的操作程序。起動泥漿漿泵和鉆盤，開始鉆進(jìn)前應(yīng)先起動漿泵使泥漿進(jìn)行循環(huán)，然后開動盤，旋轉(zhuǎn)正常后，即可進(jìn)行鉆進(jìn)。
3.1.3.3鉆進(jìn)：一般初鉆時(shí)，應(yīng)稍提吊起鉆桿，不可給進(jìn)太快，并經(jīng)常檢查鉆桿的垂直度，以保證鉆機(jī)豎直在松散地層鉆進(jìn)時(shí)，雖然有可能很快給進(jìn)，但要控制以免過快給進(jìn)，出現(xiàn)鉆機(jī)偏斜；在堅(jiān)實(shí)地層鉆進(jìn)時(shí)給進(jìn)太快則鉆頭對孔底的壓力太大，會使鉆機(jī)超負(fù)荷加大鉆桿的擺動和鉆頭偏斜，甚至造成鉆機(jī)不能轉(zhuǎn)動。在地層變化處應(yīng)提取鉆碴樣品，查明土類，并記于鉆孔記錄表中供判斷地質(zhì)之用。
3.2鉆進(jìn)中故障處理（以旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)為例）
3.2.1坍孔
當(dāng)在鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)鉆內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)；密水水泡，鉆進(jìn)尺很慢等現(xiàn)象時(shí)，即表明可能發(fā)生了坍孔，應(yīng)立即停鉆處理。
3.2.1.1找出坍孔原因：泥漿比重不當(dāng)，水頭高度不夠，鉆頭轉(zhuǎn)速過快或空轉(zhuǎn)時(shí)間過久，都容易引起坍孔。
3.2.1.2預(yù)防方法：選用高質(zhì)量的粘土泥漿，如果是砂層宜用比重大，粘度高的泥漿。在鉆進(jìn)中并應(yīng)保持足夠的水頭高度，埋設(shè)護(hù)筒要符合規(guī)定要求，終孔后應(yīng)仍保持一定的水頭，并及時(shí)灌注水下砼。
3.2.1.3處理方法：發(fā)生孔口坍塌時(shí)，立即拆除護(hù)筒，并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒后再鉆進(jìn)。發(fā)生鉆孔內(nèi)坍塌時(shí)，可用測深錘丈量孔深，若與鉆進(jìn)深度不符說明已經(jīng)坍塌，根據(jù)地質(zhì)情況分析、判斷坍孔位置，然后用砂粘土砼回填鉆孔到超出坍孔位置以上為止，并暫停一段時(shí)間使回填土沉積密實(shí)，水位穩(wěn)定后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。
3.2.2鉆孔偏斜彎曲時(shí)
3.2.2.1偏斜原因：產(chǎn)生偏斜原因主要有地質(zhì)條件、技術(shù)措施和操作方法三個方面的問題。
3.2.2.2預(yù)防方法：為防止斜孔應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
3.2.2.2.1安裝鉆機(jī)時(shí)，鉆盤頂面要水平，立軸中心同一垂直線上。
3.2.2.2.2開鉆時(shí)，主動方鉆桿不宜過長，以免鉆桿上搖動過大， 影響垂直度。
3.2.2.2.3鉆進(jìn)進(jìn)程中應(yīng)經(jīng)常檢查吊環(huán)中心、立軸和鉆機(jī)中心。
3.2.2.2.4遇到傾斜的軟硬地質(zhì)特別是由軟到硬地段應(yīng)吊住鉆桿控制進(jìn)尺。
3.2.2.2.5加強(qiáng)技術(shù)管理，經(jīng)常檢查鉆孔情況，發(fā)現(xiàn)偏斜立即糾正。
3.2.2.3處理方法：發(fā)現(xiàn)偏斜后，應(yīng)先查清偏斜位置和偏斜程度，然后進(jìn)行處理。目前處理鉆偏斜多采用掃孔法，將鉆頭提到偏斜位置吊住鉆頭緩緩旋轉(zhuǎn)掃孔，并上下反復(fù)進(jìn)行，使鉆孔逐漸正位；另一種方法是鉆孔回填粘土加卵石到偏斜的位置上，待沉積密實(shí)后，提住鉆頭緩緩鉆進(jìn)。
3.2.3鉆孔漏水
3.2.3.1漏水原因
3.2.3.1.1透水性強(qiáng)的砂礫或流砂中，過稀的泥漿向孔壁漏失很大。
3.2.3.1.2埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，回填土夯實(shí)不夠或護(hù)筒制作不良，接縫不嚴(yán)密或焊縫有砂眼等造成漏水。
3.2.3.2處理方法：發(fā)現(xiàn)漏水時(shí)，首先應(yīng)集中力量加水或泥漿，保持必要的水頭，然后根據(jù)漏水原因決定處理方法。
3.3灌注水下砼施工工藝
3.3.1清孔
3.3.1.1鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，經(jīng)終孔檢查符合設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)立即清孔，摩擦樁孔底沉碴厚度一般不大于30cm。
3.3.1.2終孔檢查符合要求簽證后，移走外鉆頭等鉆具，先用抽碴筒將孔底渣大致清除，再用鉆架安放鋼筋籠和吸泥機(jī)，然后進(jìn)行清孔，清孔方法有吸泥法、導(dǎo)管吸泥法、吸泥吹風(fēng)法，換漿法等。當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)時(shí)，不需另添清孔機(jī)具設(shè)備。終孔后，停止鉆進(jìn)，稍提起鉆頭使它空轉(zhuǎn)，同時(shí)，保持原來的泥漿比重進(jìn)行循環(huán)浮渣，隨著殘存的鉆渣不斷浮出，孔內(nèi)的泥漿比重和含砂量不斷下降，這一過程叫做原漿換漿。原漿換漿過程中，迅速稀釋的泥漿中的砂、小石子在孔口到沉淀池之間的一段流程中沉淀下來。
3.3.1.3經(jīng)過清水換漿比重降為1.3以下，含砂量降為5～6%以下，粘度為35S以上，且孔底沉淀鉆碴厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定對摩擦樁就認(rèn)為清孔合格，可停止換漿，準(zhǔn)備灌注砼。當(dāng)采用反循環(huán)鉆機(jī)時(shí)，終孔后利用真空泵將泥漿和鉆碴抽出，換入清水，清孔時(shí)間控制在10～15分鐘內(nèi)。清孔工作改變了鉆孔內(nèi)的原來平衡條件，容易造成坍孔，所以在清孔時(shí)要小心，預(yù)防事故的發(fā)生。
3.3.2鋼筋籠制作與吊裝
3.3.2.1鋼筋籠制作前應(yīng)除銹、調(diào)直、主筋中心線與直線偏差應(yīng)不大于長度的1%，并不得有局部彎折，鋼筋的接頭應(yīng)互相錯開，保證同一截面內(nèi)的接頭數(shù)目不多于主筋總根數(shù)的50%，兩個接頭的間距應(yīng)大于50cm，鋼筋接頭焊接，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
3.3.2.2鋼筋骨架的運(yùn)輸和起吊就位
鋼筋骨架的加工可就近加工成型，盡量減少運(yùn)輸，鋼筋骨架可使用鉆架或起吊，起吊時(shí)為保證骨架不變形，宜用兩點(diǎn)起吊，起吊點(diǎn)做成吊環(huán)（耳朵），起吊過程中將骨架入孔后就應(yīng)扶正徐徐下降，嚴(yán)禁擺動碰撞孔撞。
3.3.3水下砼灌注
3.3.3.1導(dǎo)管是水下砼灌注的主要工具之一，導(dǎo)管采用鋼管制作，它的內(nèi)壁必需光潔，管徑一致，無局部凸凹，每節(jié)長度1.2～4.5m等幾種，每節(jié)端焊有法蘭盤，導(dǎo)管應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，導(dǎo)管接頭要求嚴(yán)密不漏水，使用前水或風(fēng)試壓（300Kpa），以免管內(nèi)漏水影響砼質(zhì)量；孔口以上應(yīng)保證有一節(jié)導(dǎo)管其加漏斗的高度一般不宜小于3m，以利導(dǎo)管的提升與拆除。
3.3.3.2水下砼施工注意事項(xiàng)
3.3.3.2.1灌注過程中要隨時(shí)測量鉆孔內(nèi)的砼面標(biāo)高。
3.3.3.2.2灌注前應(yīng)儲備足夠的砼備有量。
3.3.3.2.3灌注前速度快，且不連續(xù)性。
3.3.3.3水下砼事故預(yù)防和處理
3.3.3.3.1導(dǎo)管漏水和掛鋼筋籠，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施。
3.3.3.3.2由于砼坍落度太小流動性差，運(yùn)輸中嚴(yán)重離析，隔水球卡在套管中等原因發(fā)生卡管時(shí)，則應(yīng)停止灌注，用長鋼筋疏通或用搗固器插入和處震。
3.3.3.3.3當(dāng)由于砼灌注時(shí)間長，砼失去流動性造成斷樁，如斷樁處靠近地面，而斷樁后又停止灌注砼的處理方法為：采用長鋼護(hù)筒排水清除鉆碴，并對樁頭作必要的鑿除，清理后再灌注砼。當(dāng)斷樁較深時(shí)，則按斷樁處理。
3.3.3.3.4灌注水下砼時(shí)，容易發(fā)生鋼筋骨架上浮。為防止上浮，當(dāng)砼將要接觸骨架時(shí)，可減慢砼灌注速度，以減少混凝土的向上沖擊力。
四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)方法
4.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
孔徑不小于設(shè)計(jì)直徑；孔深：摩擦樁不小于設(shè)計(jì)孔深，柱樁進(jìn)入設(shè)計(jì)土層；孔位中心：群樁≤100mm，單排樁≤50mm；傾斜≤1%孔深；沉渣厚度：摩擦樁≤300mm，柱樁≤100mm；孔位偏差不應(yīng)大于10cm。
4.2檢驗(yàn)方法
樁身砼質(zhì)量檢驗(yàn)按以下三種方法進(jìn)行：
4.2.1檢查試件至少一組（3塊）
4.2.2有問題的樁，鉆取樁身砼鑒定，或其它可靠方法檢驗(yàn)，對一般的樁可按5～10%抽查。
4.2.3對三座特大橋的鉆孔樁按100％頻率進(jìn)行小應(yīng)變檢測。
4.2.4在質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告中，如發(fā)現(xiàn)斷樁或其它重大質(zhì)量事故，應(yīng)由施工部門提出變更設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)設(shè)計(jì)部門。
五、安全質(zhì)量措施
5.1質(zhì)量措施
5.1.1質(zhì)量目標(biāo)：工程合格率100%，工程優(yōu)良率：路基、橋涵、道路等達(dá)到90%以上。
5.1.2強(qiáng)化質(zhì)量教育，樹立質(zhì)量第一思想，層層落實(shí)責(zé)任制，實(shí)行質(zhì)量的好壞與每個職工利益掛勾。
5.1.3主要領(lǐng)導(dǎo)親自質(zhì)量，并建立健全質(zhì)量檢查制度，做到每道工序自檢合格后，才進(jìn)入下道工序施工；隱蔽工程檢查，要認(rèn)真檢查，要認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”即自檢，專業(yè)工程師檢查，監(jiān)理工程師檢查合格后并簽認(rèn)方可施工，對不合格工序堅(jiān)決返工重做。
5.1.4所有原材料，半成品必須執(zhí)行進(jìn)貨檢驗(yàn)制度，合格后才可使用。
5.2安全措施
5.2.1加強(qiáng)安全教育，樹立安全第一思想，建立安全責(zé)任制。
5.2.2制定較詳細(xì)的安全生產(chǎn)措施，施工現(xiàn)場設(shè)立必要的安全標(biāo)語，安全操作規(guī)程，以及安全防護(hù)設(shè)施等。
5.2.3堅(jiān)決執(zhí)行安全卡死制度，建立安全檢查制度，進(jìn)行定期和不定期的安全大檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即整改，不留隱患。