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二階堂真红
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花轮小丸子

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水下灌注桩施工工程中的若干问题(清孔、泥浆护壁、防止钢筋笼上浮、坍孔、断桩)的研究我来帮你吧Q我

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今夕访古

(五)护壁泥浆的拌制1、护壁泥浆要用优质泥浆,保持桩孔不坍、不缩,尤其对较厚的填土及淤泥质土要采用优质泥浆。2、在钻进时,由于旋挖钻机为静态泥浆无循环钻进,且成孔速度快,护壁泥皮薄,据地质勘查资料知本场区存在较厚的软塑性粘土层和粉砂地层,易造成缩孔和塌孔的事故,因而钻进时对泥浆性能要求较高。为了满足施工要求,在制作泥浆时,应注意以下几点:(1)膨润土必须充分水化搅拌,保证浆体均匀一致。造浆后应静置24小时之后方可使用,保证膨润土的充分水化,泥浆各项指标符合要求。(2)泥浆絮凝或沉淀过多时,泥浆必须用空压机送风反复搅动,符合要求后才可送入孔内使用,否则势必会造成孔内沉渣过多或其它孔内事故。(3)为了保证安全连续正常施工确保成孔速度、成孔质量及灌注成桩质量,开孔前泥浆总量应达到设计方量的倍左右方可开钻,质检员、技术员要随时观察泥浆性能的变化,及时检测泥浆的性能,不符合设计要求的泥浆禁止送入孔内,钻进时及时足量补充孔内泥浆,防止孔内泥浆落差太大,即泥浆液面深度低于护筒进浆口30cm以下,而造成孔壁坍塌。尤其不允许浆面落到护筒底以下。在雨天施工时,应注意泥浆性能的变化,及时根据实际情况调整泥浆原料的配比。钻机因故停钻时(如机械故障、修理钻具等),要及时向孔内补充泥浆,保持泥浆高度,以保证孔内安全。二次清孔时沉淀池泥浆容量要大,保证清孔时孔内大量泥沙的有效沉淀,使二次清孔达到设计要求,禁止孔内泥浆低于护筒溢浆口。比重 粘度(S) 含砂量(%)~ 16~22 ≤4(4)施工中做好现场泥浆配置、排污、更换工作,设专人进行泥浆管理,保持泥浆比重在~之间。随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、粘度,确保钻进需要。泥浆指标如表: (5)对于固相含量过高,比重、粘度超过规定值,不宜稀释处理的废浆应及时排运出场外处理。(6)当地下水位较高时,为保证钻孔过程不坍孔、缩孔,必须保证孔内水头,且要将泥浆比重调大。在钻进过程中,要及时补浆,确保钻进过程中的水头高度。(7)在泥浆池边设好防护安全栏。(8)为了保护环境,钻孔泥浆经沉淀处理合格后将钻渣运往指定地点。(六)钻孔1、准备好以上工作后,请监理工程师现场检查,钻机开始钻进施工。2、由施工经验丰富的同志担任机班长,负责成孔钻进设备的操作,并对机长进行钻进注意事项交底,强调机长对地质状况进行掌握,要求将地质剖面图和柱状图悬挂在操作室,掌握每根桩的地质情况,根据实测深度并对照地层埋深,判断钻进进度,在地层变化处附近,捞取钻渣样品与地质资料核实,以精确控制换层时的钻进参数,确保成孔质量。3、开钻时应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。但是对于加夹层(粉砂层)钻进时,需要调整泥浆比重到左右,并且采取慢速钻进的方法进行施工。4、旋挖机钻进过程中,钻杆要保持垂直状态,严格控制垂直度在规范允许范围之内。5、钻机钻进过程中应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。6、要安排专人定时检查孔内泥浆水头高度,发现不足并及时足量补充。钻孔内泥浆水头高度应不低于护筒排浆孔下30cm,并高于地下水位2米。7、合理控制起钻和下钻时速度,避免激动压力和抽吸力对孔壁的影响。 8、在提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故因故停钻,必须将钻头提出孔外。对于地质状况发生大的变化,旋挖钻机不能钻进时,及时更换小钻头试钻,如果还是不能继续钻进,需要换旋转钻机或冲击钻时,立即派人24小时内调用钻机进场,确保孔壁不坍塌,或发生其他以外情况。9、做好钻孔施工记录,记录必须与实际工序同步,真实、齐全、整洁。孔深、钻速、换层特别是持力层应记录清楚。(七)成孔检测及清孔1、钻孔达到设计标高后,对孔深、孔径进行检查,符合规范要求后方可清孔,准备下钢筋笼。孔深采用测绳进行测量,测绳必须经常进行校正、修订,以保证测量准确。孔径采取下探孔器的方法进行检查,探孔器直径为钢筋笼直径+,探孔器的长度为设计直径的4~6倍。成孔深度和孔径不小于设计值,泥浆比重、含砂率及粘度由试验人员在现场进行测定,泥浆比重为~以内,含砂率小于4%,粘度为16~22s,以上均符合要求后,并经监理工程师验收合格后,才允许钻机移位,并准备清孔、下钢筋笼。2、清孔可采用抽浆方法,在清孔排渣时,必须保证孔内水头高度,防止塌孔。清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm,合格后在孔底提出泥浆式样进行性能指标试验,试验结果必须符合相关技术标准要求。钻孔桩成桩检测标准序号 项 目 允 许 偏 差1 孔 径 不小于设计孔径2 孔 深 不小于设计孔深3 孔位中心偏差 不大于50mm4 倾 斜 度 不大于1%5 灌注混凝土前孔底沉渣厚度 不大于设计要求(八)钢筋笼制作、安装1、钢筋笼所用钢筋规格、材质及各项性能指标均应符合设计及规范要求,有出厂证明或检验报告单。原材料进场堆放在钢筋底部衬垫枕木上,确保钢筋堆放离地面高30cm,保证底部排水畅通。钢筋放置过程中,需采用彩条布遮盖防雨防尘。现场施焊的焊缝应按规范要求并抽检试验。 2、设专用胎架和施工平台,按照设计图纸将钢筋笼按要求分段制作,加强箍筋间距按≤2m设置。3、钢筋加工严格按照设计图纸和相关技术规范的要求执行,主筋在制作前必须整直,整直后钢筋弯曲度应不大于长度的1%,并不得有局部弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋,分段后的钢筋笼主筋接头应互相错开,接头长度内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度内的受力钢筋,其接头截面积占总截面积百分率小于50%(接头长度为35d)。4、成型钢筋笼吊放、运输、安装,应采取预防变形措施,不得产生运输变形。为防止钢筋笼在吊装、运输、安装过程中变形,对钢筋笼加强筋处进行交叉加固,加固方式采取在钢筋笼内加十字撑的方式,并焊接牢固,当钢筋笼安装就位后将其拆除。钢筋笼分节起吊连接时,采用25t或35t汽车吊机大小钩配合起吊,并将吊点处采用扁担加固并起吊,以防止钢筋笼变形。5、按顺序逐节垂直下放钢筋笼,上下节钢筋笼各主筋应对准校正,节段间在孔口采用帮条焊接方式对称施焊,焊接长度满足规范要求。下钢筋笼时间要尽量缩短,并每隔2米在同一截面上按90度对称安置4个钢筋保护筋。6、桩基检测声测管采用Ф51mm热轧无缝钢管,壁厚3mm。安装声测管钢筋笼的要求将声测管伸入桩底部并用薄钢板堵焊,每隔2m用5号铁丝将声测管绑扎在主筋上及在加强钢筋上焊钢筋环固定,将声测管分节焊接,焊缝牢固、饱满,确保声测管不漏水、不泌水。将声测管内灌满水后,将上部用薄钢板堵焊,以防止钻孔泥浆或混凝土砂浆进入声测管而影响桩基检测。声测管焊接时,必须采用小焊条,防止将声测管焊破漏水。7、钢筋笼起吊时,吊点应拴牢并布置合理,使笼子吊起后处于自然铅垂状态,并无明显变形,下吊钢筋笼骨架过程中,不要碰撞孔壁,要采取措施让其沿孔中心垂直插入。在钢筋笼外侧焊设计图纸上的定位钢筋,以保证保护层的厚度。吊放钢筋骨架入桩孔时,均匀下落,保证钢筋笼居中。钢筋笼下到标高后,要检查钢筋笼顶部的中心偏差,使之<5cm,待全部入孔经确认符合要求后,将钢筋笼进行固定,避免下沉和灌注混凝土时上浮。8、钢筋骨架制安精度要求见下表:钻孔桩钢筋骨架制作安装标准序号 项 目 允 许 偏 差1 钢筋骨架在承台内埋置长度 ±100mm2 钢筋骨架直径 ±20mm3 钢筋间距 ±(d为钢筋直径)4 加劲筋间距 ±20mm5 箍筋间距或螺距 ±20mm6 钢筋骨架垂直线 1%(九)下导管、二次清孔1、下导管混凝土灌注导管采用快速卡口垂直提升导管。导管使用前进行试拼、水密承压和接头抗拉试验、长度测量、标码等工作,进行水密试验的试压压力不应小于6kg/cm2。导管内壁应光滑平顺,连接紧直,使用一段时间后,应检查其水密性。导管下孔时,必须加密封圈并抹黄油,保证密封,孔内导管必须丈量准确,满足孔深要求,下端出口处应距孔底20-40cm。吊装时,导管位于井孔中央,避免挂碰钢筋笼,并在灌注前进行升降试验。坚持实行导管使用的检查鉴证制度。提升导管时要掌握每次的提升高度,保证埋入深度2~6m,以免混凝土“洗澡”。卸下的导管要及时冲刷干净,绝不允许在连接处和丝扣处有水泥砂浆残留,并按一定编号放置。2、二次清孔导管就位后,立即进行第二次清孔,清孔采取气举反循环进行清孔,清孔后沉渣必须小于100mm才允许灌注混凝土。清孔时要适当转动和升降导管,以利于孔底边部钻渣清出,并注意空压机的送气量,以满足清出沉渣的要求。取泥浆样测试合格,并经监理共同检测孔底沉渣达标后应立即灌注混凝土,若等待时间过厂则在灌注混凝土前重新测定孔底沉淤厚度。(十)混凝土水下灌注1、桩身混凝土采用商品混凝土、砼搅拌车直接送入仓的方法施工。采用导管法进行水下灌注。2、灌注混凝土前应将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。3、水下混凝土灌注必须保证良好的和易性,坍落度18cm~20cm,混凝土到达现场后,现场试验室值班技术员在现在再做坍落度试验。4、采用罐车运输混凝土至现场,直接倒入导管内进行灌注,混凝土接近桩顶时,改用吊斗倾倒以提高漏斗高度。5、灌注时要求首批混凝土方量应能满足导管首次埋置深度≥1m和填充导管底部的需要,具体首批混凝土计算见下式:所需混凝土数量可参考公式: V≥ (H1+H2) + h1式中:V-首斗混凝土方量(m3); D-桩孔直径(m); H1-桩孔底至导管底端间距,一般为;H2-初次导管埋深m,取; d-导管内径m; H-灌注混凝土时孔深度m; h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时导管内部混凝土柱平衡导管外;根据公式HWr1=h1r2计算,其中r1为泥浆的比重,取;r2为混凝土的比重,取,h1按最大孔深度H计算,即考虑最不利情况。 桩径最大孔深度H布置及V的计算序号 直径(m) 最大孔深的墩位 最大孔深(m) h1(m) 导管直径(m) 首斗砼方量V(m3)1 Z154 Z171 Z140 、混凝土通过砼搅拌车运送到作业地点后,用汽车起重机配合灌注。为了保证混凝土灌注顺利进行,施工中作好下列工作:(1)灌注水下混凝土前,探测孔底沉淀物厚度,如不能满足要求,则要利用导管按反循环法进行再次清孔。(2)砍球前准备足够的混凝土储备量,保证砍球后导管的埋置深度大于1m以上。(3)砍球前,导管距孔底的高度适当,一般取20~40cm。(4)灌注过程中,注意观察导管内混凝土面下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度。(5)导管埋置深度适当,保证埋置深度不大于6m ,且不小于2m。导管提升缓慢,不挂钢筋笼。(6)混凝土灌注到达钢筋笼底部以下约1m时,适当放慢灌注速度,减小混凝土的冲击力,防止钢筋笼上浮。当混凝土上升到钢筋笼底部以上4m左右时,提升导管,使其底口高于钢筋笼底部2m以上,可恢复正常灌注速度。(7)灌注作业连续进行,不得中途停顿,保证整桩在混凝土初凝期内灌注完成。(8)发现问题,及时分析原因,果断采取措施,避免发生断桩事故。(9)混凝土灌注至桩顶以后,超出设计桩顶30~50cm,然后及时将已离析的混合物及水泥浆等清除干净。(10)每桩按照规范要求取试件2~4组,当桩身混凝土达到其设计强度的70%后,检测桩身混凝土的质量。(11)钻孔桩质量控制标准见下表:钻孔灌注桩实测项目项 次 检 查 项 目 规定值或允许偏差值1 混凝土强度(Mpa) 在合格标准内2 桩 位(mm) 群 桩 100 排 架 桩 503 倾 斜 度 1%4 沉淀厚度(mm) 摩 擦 桩 符合设计要求及施工规范 支 承 桩 5 钢筋骨架标高(mm) ±50(十一)桩头处理及检测待桩基混凝土的强度达到设计强度时,处理桩头混凝土至设计标高,对每根桩都进行小应变检测或超声波检测。(十二)钻孔灌注桩施工的注意事项1、钻孔前熟悉图纸,弄清地质情况,根据地质情况确定钻孔的方案方法,对于地质结构为砂层的地层,施工时一定要调整泥浆比重,尽量保证在左右,以使泥浆护壁可以起到保护孔壁的作用。2、钻孔前检查确认孔位地下是否有管线,光缆或其他物体。3、桩轴线的控制:钻机就位施钻时,将钻机底盘调成水平状态,开第一钻时,小心使锥尖对准设计中心,盖上封口板,卡上推钳,试转数圈,用全站仪监控钻杆垂直度,满足要求后,正式开钻,钻进过程中,随时有全站仪监控,保证倾斜度<1/100。4、碰到岩层无法钻进时,需要更换为回旋钻机或冲孔钻机进行施工。在开孔前就配备回旋钻机或冲孔钻机以备急用,以缩短钻孔的停放时间,避免坍孔或缩孔情况发生。5、旋挖钻机在钻进过程中,需要加长钻杆或依据地层更换钻头,在此间歇时间内,需要特别注意孔内情况,以防孔内坍孔。6、在钻孔时,钻机必须配置两套钻头以备更换,在钻进至粉砂层或砂层时,需要特别注意泥浆比重、孔内外水头差等,确保钻进安全、有效的进行。7、在桩基施工时,第一根桩基和第二根计划开钻的桩基要错开,需要跳开相邻桩位的桩基,待对角方向的桩基完毕后才开始施工相邻位置的桩基。8、在终孔和清孔后,应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、垂直度、泥浆比重、孔底沉淀厚度等进行检验,要求满足设计规定。9、在桩基灌注过程中,必须配备一台砂石泵,如由于灌注过程中发生堵管、气阻或导管提离混凝土面,立即用砂石泵抽出已灌注混凝土,重新清孔后再进行灌注。10、对混凝土的强度、级配、坍落度及混凝土的流动性进行检查。混凝土拌合物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象,混凝土保证有足够的初凝时间。灌注时应保持足够的流动性,其坍落度宜为180~200mm。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料;首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。11、必须对每根桩做好相应的施工记录,并按规定留取混凝土试验件,做出试压结果。将上述资料整理好,提交有关部门检查、验收。12、在所有的钻孔灌注桩完成以后,必须对施工场地进行清理,所有的钻渣和泥浆必须清理干净。(十三)钻孔及水下混凝土灌注过程中异常事故及处理办法1、坍孔原因分析:①护筒埋置过浅,周围封填不密漏水;②操作不当,如提升钻头或掏渣筒倾倒,或放钢筋骨架时碰撞孔壁;泥浆稠度小,起不到护壁作用;③泥浆水位高度不够,对孔壁压力小;向孔内加水时流速过大,直接冲刷孔壁;④在松软砂层中钻进,进尺太快。预防及处理措施:坍孔部位不深时,可改用深埋护筒,将护筒周围回填土,夯实,重新钻孔;轻度坍孔,可加大泥浆相对密度和提高水位;严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进;汛期水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头相对稳定;提升钻头,下放钢筋管架应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁;在松软砂层钻进时,应控制进尺速度,并用较好泥浆护壁。2、钻孔偏斜原因分析:①桩架不稳、钻杆导架不垂直,钻机磨耗,部件松动;②土层软硬不匀,致使钻头受力不均;③钻孔中遇有较大孤石、探头石;④扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;⑤钻杆弯曲,接头不正。预防及处理措施:检查、纠正桩架,使之垂直安置稳固,并对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修;偏斜过大时,填入土石(砂或砾石)重新钻进,控制钻速;如有探头石,宜用用冲孔机低速将石打碎,倾斜基岩时,可用混凝土填平,待其凝固后再钻。3、卡钻原因分析:①孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理;②钻头被坍孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住;③入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。预防及处理措施:对于向下能活动的上卡,可用上下提升法,即上、下提动钻头,并配以将钻杆左右拔移、旋转;卡钻后不宜强提,只宜轻提,经提不动时,可用小冲击钻锥冲或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出;施工中注意保持护筒垂直,防止倾斜;钻头尺寸应统一,下钻应控制钻进速度,不要过快。4、扩孔及缩孔原因分析:①扩孔是因孔壁坍塌或钻机摆过大所致;②缩孔原因是钻锥磨损过甚,焊补不及时或因地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。预防及处理措施:注意采取防止坍孔和防止钻锥摆过大的措施;注意及时焊补钻锥,并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁;已发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。5、沉碴厚度超标原因分析:清孔泥浆含砂率大、胶体率太小、比重过大。预防及处理措施:控制清孔后泥浆比重小于,保证泥浆的粘度、含沙量、胶体率等满足规范要求,并进行二次清孔,直到满足设计要求。6、水下混凝土灌注时导管进水原因分析:首批混凝土储量不足,或导管底口距孔底间距过大,混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。预防及处理措施:将导管和钢筋笼提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除,重新灌注。7、导管卡管原因分析:①初灌时隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走,粗骨料集中造成堵塞;②机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了管内混凝土的下落阻力,混凝土堵在管内。预防及处理措施:准备备用机械、掺入缓凝剂,做好配合比,改善混凝土的性能。拔管、吸渣重灌。8、钢筋笼上浮原因分析:导管埋深控制不好。固定钢筋笼的撑杆刚度不够。预防及处理措施:控制导管底口的位置及埋深,在混凝土接近钢筋笼底口时,加大导管埋深,并减缓灌注过程;加强撑杆,增加钢管支撑。

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xiaotian0001

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