
1 适用范围
本标准适用于公路工程中采用泥浆护壁进行钻(冲)孔灌注桩施工。
2 施工准备
2.1 材料
2.1.1 水泥:强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥,其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。水泥进场应有产品合格证和出厂检验报告,进场后应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复验,合格后方可使用。
2.1.2 钢筋:品种、等级、规格和质量应符合设计要求。钢筋进场应有产品合格证和出厂检验报告,进场后应按现行国家标准《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》GB1499等的规定抽取试件做力学性能检验,当采用进口钢筋或加工过程中发生脆断等特殊情况,还需做化学成分检验。
2.1.3 粗细骨料:质量符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ 53和《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ 52规定,进场后应取样复验合格。
2.1.4 水:宜采用饮用水。当采用其他水源时,其水质应符号国家现行标准《混凝土拌和用水标准》JGJ 63的规定。
2.1.5 外加剂:其品种应符合混凝土配合比的要求,应有产品说明书、出厂检验报告及合格证,进场应复验。
2.1.6 辅助材料:膨润土及羧甲基纤维素 (CMC) 等 (根据成孔工艺选用) 粘土球、隔水塞(或球胆) 、钢筋定位器(或滚轴垫块)。
2.2 机具设备
2.2.1钻(冲)孔设备:常用的有国产转盘式循环钻机、钻斗钻机、潜水钻机、钢丝绳冲击式钻机。
2.2.2 辅助设施与机具
2.2.2.1护筒:钢质护筒或钢筋混凝土护筒,根据孔径和地层情况确定。
2.2.2.2 小型土方机械:用于沉淀池开挖和护筒埋设施工。
2.2.2.3 检测工具:测绳、线坠、孔径仪、水准仪、经纬仪、坍落度筒等。
2.2.2.4 泥浆系统:泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆搅拌设备、泥浆泵、钻渣分离装置。
2.2.2.5 混凝土浇筑机械及工具。
2.2.2.6 清孔设备:空压机、风管、砂石泵 (射流泵)、掏泥筒。
2.3 作业条件
2.3.1 施工范围内的地上、地下障碍物应清理或改移完毕,对不能改移的障碍物必须进行标识,并有保护措施。
2.3.2 现场做到水、电接通,道路畅通,对施工场区进行清理平整,对松软地面进行碾压或夯实处理。
2.4 技术准备
2.4.1收集建筑场地工程地质资料和水文地质资料,熟悉施工图纸。
2.4.2 编制泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩施工方案,经审核后向操作人员进行技术交底。
2.4.3 按设计图纸和给定的坐标点测设轴线定位桩和高程控制点,并据此放出桩位,报建设单位和监理单位复核。
2.4.4 施工前做成孔实验,数量不得少于两个,以核对地质报告,检验所选设备、工艺是否适宜。
3 操作工艺
3.1 工艺流程
3.1.1 正(反)循环钻孔灌注桩工艺流程
测量定位
埋设护筒
钻孔至设计深度
钻机就位
测量定位
插入导管
第二次清孔
安放钢筋笼
移走钻机
第一次清孔
拔出导管及护筒
灌注水下混凝土
3.1.2 潜水钻机钻孔灌注桩工艺流程同3.1.1
3.1.3 旋挖斗钻孔灌注桩工艺流程
拔出导管及护筒
灌注水下混凝土
第二次清孔
插入导管
移走钻机
利用钻机第一次清孔
安放钢筋笼
钻孔至设计深度
利用钻机埋设护筒
钻孔至预定深度
钻机就位
测量定位
埋设护筒
清孔
插入导管
钻机就位
灌注水下混凝土
钻孔至设计深度
安放钢筋笼
拔出导管及护筒
移开钻机
测量定位
3.1.4冲击钻孔灌注桩工艺流程
3.2 操作方法
3.2.1 测量定位:应由专业测量人员根据给定的控制点按现行国家标准《工程测量规范》GB50026的要求测放桩位,并用标桩标定准确。
3.2.2 埋设护筒:当表层土为砂土,且地下水位较浅时,或表层土为杂填土,孔径大于800m时,应设置护筒。护筒内径钻头大100m左右。护筒端部应置于粘土层或粉土层中,一般不应设在填土层或砂砾层中,以保证护筒不漏水。如需将护筒设在填土层或砂砾层中,应在护筒外侧回填粘土,分层夯实,以防漏水,同时在护筒定部开设1~2个溢浆口。当护筒直径小于1m且埋设较浅时宜用钢质护筒,钢板厚度4~8mm;直径大于1m且埋设较深时可采用永久性钢筋混凝土护筒。护筒的埋设,对于钢护筒可采用锤击法,对于钢筋混凝土护筒可采用挖埋法。护筒口应高出地面至少100mm。在埋设过程中,一般采用十字栓桩法确保护筒中心重合。
3.2.3 钻机就位:钻机就位必须平正、稳固,确保在施工中不倾斜、移动。在钻机双侧吊线坠校正调整钻杆垂直度(必要时可使用经纬仪校正)。为准确控制钻孔深度,应在桩架上做出控制深度的标尺,以便在施工中进行观测、记录。
3.2.4 钻孔和清孔
3.2.4.1 正循环钻进
(1)钻头回转中心对准护筒中心,偏差不大于允许值。开动泥浆泵使冲洗液循环2~3min,然后再开动钻机,慢慢将钻头放置护筒底。在护筒刃脚处应低压慢速钻进,使刃脚处的地层能稳固地支撑护筒,待钻至刃脚以下以下 1m以后,可根据土质情况以正常速度钻进。
(2)在粘土地层钻进时,由于土层本身的造浆能力强,钻屑成泥块状,易出现钻头包泥、憋泵现象,应选用尖底且翼片较小的钻头,采用低钻头、快转速、大泵量的钻进工艺。
(3)在砂层钻进时,应采用较大密度、粘度和静切力的泥浆,以提高泥浆悬浮、携带砂轹粒的能力。在坍塌段,必要时可向孔内投入适量粘土球,以帮助形成泥壁,避免再次坍塌。要控制钻具的升降速度和适当低回转速度,减轻钻头上下运动对孔壁的冲刷。
(4)在卵石或砂石土层钻进时,易引起钻具跳动、憋车、憋泵、钻头切削具崩刃、钻孔偏斜等现象,宜用低档慢速、优质泥浆、慢进尺钻进。
(5)随钻进随循环冲洗液,为保证冲洗液在外环空间的上返流速在0.25~0.3m/s,以能够携带出孔底泥砂和岩屑,应有足够的冲洗液量。已知钻孔和钻具的直径,可按下式计算冲洗液量:
Q=4.71×104(D2-d2)v (3.2.4.1-1)
式中 Q——冲洗液量(L/min);
D——钻空直径,通常按钻头直径计算(m);
d——钻具外径(m);
v——冲洗液上返流速(m/s)。
(6)钻速的选择除了满足破碎岩土扭矩的需要,还要考虑钻头不同部位的磨耗情况,按下式计算:
n=60V/лD (3.2.4.1-2)
式中 n ——转速(r/min);
D ——钻头直径(m);
V——钻头线速度,0.8~2.5m/s。
式中钻头线速度的取值如下:在松散的第四系地层和软土中钻进时取大值;在硬岩中钻进时取小值;钻头直径大时取小值,钻头直径小时取大值。
根据经验数据,一般地层钻进时,转速范围40~80r/min,钻孔直径小、粘性土层取高值;钻孔直径大、砂性土层取低值;较硬或非匀质土层转速可相应减少到20~40 r/min。
(7)钻压的确定原则:
a.在土层中钻进时,钻进压力应保证冲洗液畅通、钻渣清除及时为前提,灵活掌握。
b.在基岩钻进时,要保证每颗(或每组)硬质合金切削刀具上具有足够的压力。在此压力下,硬质合金钻头能有效的切入并破碎岩石,同时又不会过快的磨钝、损坏。应根据钻头上硬质合金片的数量和每颗硬质合金片的允许压力计算出总压力。
(8)清孔方法:
a.抽浆法:空气吸泥清孔(空气升液排渣法)是利用灌注水下混凝土 的导管作为吸泥管,高压风作动力将孔内泥浆抽走。高压风管可设在导管内也可设在导管外。将送风管通过导管插入到孔底,管子的底部插入水下至少10m,气管与导管底部的最小距离为2m左右。压缩空气从气管底部喷出,搅起沉渣,沿导管排出孔外,直到达到清孔要求。为不降低孔内水位,必须不断地向孔内补充清水。
砂石泵或射流泵清孔。利用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管,砂石泵或射流泵作动力将孔内泥浆抽走。
b.换浆法:第一次沉渣处理:在终孔时停止钻具回转,将钻孔提离孔底100~200mm,维持冲洗液的循环,并向孔中注入含砂量小于4%(比重1.05~1.15)的新泥浆或清水,令钻头在原位空转10~30min左右,直至达到清孔要求位置为止。
第二次沉渣处理:在钢筋笼和下料导管放入孔内至灌注混凝土以前进行第二次沉渣处理,通常利用混凝土导管向孔内压入比重1.15左右的泥浆,把孔底在下钢筋笼和导管的过程中再次沉淀的钻渣置换出。
3.2.4.2 反循环钻进
(1)钻头回转中心对准护筒中心,偏差不大于允许值。先启动砂石泵,待泥浆循环正常或,开动钻机慢速回转下放钻头至护筒底。开始钻进时应轻压慢转,待钻头正常工作后,逐渐加大转速,调整压力,并使钻头不产生睹水。在护筒刃脚处应低压慢速钻进,使刃脚处的地层能稳固地支撑护筒,待钻至刃脚以下1m以后,可根据土质情况以正常速度钻进。
(2)在钻进时,要仔细观察进尺情况和砂石泵排水出渣的情况,排量减少或出水中含渣量较多时,要控制钻进速度,防止因循环液比重过大而中断循环。
(3)采用反循环在砂砾、砂卵石地层中钻进时,为防止钻渣过多,卵砾石堵塞管路,可采用间断钻进、间断回转的方法来控制钻进速度。
(4)加接钻杆时,应先停止钻进,将机具提离孔底80~100mm,维持冲洗液循环1~2min,以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。
(5)钻杆连接应拧紧上牢,防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。
(6)钻进时如孔内出现塌孔、涌砂等异常情况,应立即将钻具提离孔底,控制泵量,保持冲洗液循环,吸除塌落物和涌砂,同时向孔内补充加大比重的泥浆,保持水头压力以抑制涌砂和塌孔,恢复钻进后,泵排量不宜过大,以防塌孔壁。
(7)钻进达到要求孔深停钻时,仍要维持冲洗液正常循环,直到返出冲洗液的钻渣含量小于4%时为止.起钻时应注意操作轻稳,防止钻头拖刮孔壁,并向孔内补充入适量冲洗液,稳定孔内水头高度.
(8)沉渣处理(清孔):
a.第一次沉渣处理:在终孔时停止钻具回转,将钻头提离孔底100~200mm,维持冲洗液的循环,并向孔中注入含砂量小于4%(比重1.05~1.15)的新泥浆或清水,令钻头在原位空转100~200min左右,直至达到清孔要求为止。
b.第二次沉渣处理:(空气升液排渣法)是利用灌注水下混凝土的导管作为吸泥管,高压风作动力将孔内泥浆抽走。基本要求与正循环法清孔相同。
(9)循环钻机钻进参数和钻速的选择见表3.2.4.2。
表3.2.4.2 泵吸反循环钻进推荐参数和钻进表
钻进参数和钻速
| 地层性质 | 钻压 (Kn) | 钻头转速 (r/min) | 砂石泵排量 (m3/h) | 钻进速度 (m/h) |
| 粘土层、硬土层 | 10~25 | 30~50 | 180 | 4~6 |
| 砂土层 | 5~15 | 20~40 | 160~180 | 6~10 |
| 砂层、砂砾层、砂卵石层 | 3~10 | 20~40 | 160~180 | 8~12 |
| 中硬以下基岩 | 20~40 | 10~30 | 140~150 | 0.5~1.0 |
2.桩孔直径较大时,钻压宜选用上限,钻头钻速宜选用下限;桩孔直径较小时,钻压宜选用下限,钻头钻速宜选用上限。
3.2.4.3 潜水钻机钻进
(1)安装钻机前,要对钻机和配套设备进行全面检查,保证电缆密封接头绝缘良好,输水胶管连接牢固,避免泄漏。
(2)为防止潜水钻机因钻杆折断或其他原因掉入孔内,应在钻机上加焊吊环,并系上保险钢丝绳引出孔外吊住。
(3)钻进速度要根据电机功率、土层类别、孔径大小、钻孔深度和供水量等确定。在淤泥和淤泥质土中的钻进速度不宜大于1m/min;在其他土层中的钻进速度一般以不超过钻机负荷为准;在强风化岩或其他硬质土层中的钻进速度以钻机不产生跳动为准。
(4)要根据土层性质确定泥浆粘度和比重。在粘土、粉质粘土中钻进时,可以原土造浆护壁、排渣;当穿过砂夹层钻孔时,为防止塌孔宜投入适量粘土以加大泥浆稠度;在砂土层中钻孔,应采用制备泥浆,泥浆比重要适当。
(5)清孔根据所采用的泥浆循环方法参见前述有关条款。
3.2.4.4 旋挖斗钻机钻进
(1)钻孔前必须设置护筒,护筒至少高出地面300mm。
(2)必须控制钻斗在孔内的升降速度,见表3.2.4.4。
表3.2.4.4钻机升降速度参考表(m/s)
| 桩径(mm) | 满斗 | 空斗 |
| 700 | 0.973 | 1.210 |
| 1200 | 0.748 | 0.830 |
| 1300 | 0.628 | 0.830 |
| 1500 | 0.575 | 0.830 |
2.在以砂土为主的土层中钻进时,要比在以粘土为主的土层中钻进时慢。
(3)按照钻孔阻力大小,考虑必要的扭矩来决定钻斗的合适转数。
(4)在桩端持力层中钻进时,需考虑钻斗的吸引现象使桩端持力层松弛,为此上提钻斗时应缓慢。如果桩端持力层倾斜时,应稍加压钻进。
(5)清孔分两次进行。第一次在钢筋笼安装前带挡板的钻斗来排除沉渣,第二次在混凝土灌注前进行,通常采用泵吸法。
3.2.4.5 冲击钻钻进
(1)钻进前必须设置护筒,护筒至少高出地面300mm。
(2)钢丝绳直径应符合要求,无断丝;钢丝绳和钻头之间的连接应符合要求,牢固可靠,并在钢丝绳弯曲处设槽型护铁(俗称马眼)。
(3)按照土层性质、密实度和开孔深度确定冲程和冲击次数,一般冲程控制在0.75~1.0m为宜,冲击次数一般控制在40~50次/min,保证成孔垂直度。
(4)钻进时,依据所钻岩层情况,及时用掏泥筒进行清孔和补浆。
(5)清孔方法应采用泥浆循环方法,具体参见前述有关条款。
3.2.5 钢筋笼加工及安放
3.2.5.1 钢筋笼加工
(1)钢筋笼的钢筋数量、配置、连接方式和外型尺寸应符合设计要求。钢筋笼的加工场地应选在运输方便的场所,最好设置在现场内。
(2)钢筋笼绑扎顺序应先在架立筋(加强箍筋)上将主筋等间距布置好,再按规定的间距绑扎箍筋。箍筋、架立筋和主筋之间的接点可用点焊焊接固定。直径大于2m的钢筋笼可用角钢或扁钢作架立筋,以增大钢筋笼刚度。
(3)钢筋笼长度一般在8m左右,当采辅助措施后,可加长到12m左右。
(4)钢筋笼下端部的加工应适应钻孔情况。
(5)为确保桩身混凝土保护层的厚度,应在主筋外侧安设钢筋定位器或滚轴垫块。
(6)钢筋笼堆放应考虑安装顺序,防止钢筋笼变形,以堆放两层为好,采取措施可堆放到三层。
3.2.5.2 钢筋笼安放
(1)钢筋笼安放要对准孔位,扶稳、缓慢,避免碰撞孔壁,到位后立即固定。
(2)大直径桩的钢筋笼要使用吨位适应的吊车将钢筋笼吊入孔内。在吊装过程中,要防止钢筋笼发生变形。
(3)当钢筋笼需要接长时,要先将第一段钢筋笼防入孔中,利用其上部架立筋暂时固定在护筒上部,然后吊起第二段钢筋笼对准位置后用绑扎或焊接等方法接长后放入孔中,如此逐段接长后放入到预定位置。待钢筋笼安设完成后,要检查确认钢筋顶端的高度。
3.2.6灌注水下混凝土
3.2.6.1 混凝土的强度等级应符合设计要求,水泥用量不少于350kg/m3,掺减水剂 不少于300 kg/m3,水灰比宜为0.5~0.6,扩展度宜为340~380mm。
3.2.6.2 水下灌注混凝土必须使用导管,导管内径200~300 mm,每长度为2~5 m,最下端一节导管长度应为4~6 m。导管在使用前应进行水密承压试验(禁用气压试验)。水密实验的压力不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。
p=ychc—ywHw (3.2.6.2)
式中 p ——导管可能承受的最大内压力(kPa);
yc——混凝土拌合物的重度(取24 kN/m3);
hc ——导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
yw——井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
Hw ——井孔内水或泥浆的深度(m)。
3.2.6.3 隔水塞可用混凝土制成也可使用胆球制作,其外型和尺寸要保证在灌注混凝土时顺畅下落和排出。
3.2.6.4 首批混凝土灌注:在灌注首批混凝土之前,先配制0.1~0.3 m3水泥砂浆放入混凝土。确认初灌量备足后,即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,使猾阀(隔水塞)留在孔底,灌入首批混凝土。灌注首批混凝土时,导管埋入混凝土内的深度不小于1.0 m,混凝土的初灌量按下式计算:
V≥ЛD2(H1—H2)/4+ Лd2 h1/4 (3.2.6.4)
式中 V ——灌注首批混凝土所需数量(m3);
D ——桩孔直径(m);
H1 ——桩孔底至导管底间距,一般为0.4 m;
H2——导管初次埋置深度(m);
d——导管直径(m);
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度 时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1 = ywHw / yc 。
3.2.6.5 连续灌注混凝土:首批混凝土灌注正常后,应连续灌注混凝土,严禁中途停工。在灌注过程中,应经常探测混凝土面的上升高度,并适时提升拆卸导管,保持导管的合理深埋。探测次数一般不少于所使用的导管节数,并应在每次提升导管前,探测一次管内外混凝土高度。遇特殊情况(局部严重超轻、缩径和灌注量特别大的桩孔等)应增加探测次数,同时观察返水情况,以正确分析和判断孔内的情况。
3.2.6.6 灌注混凝土过程中,应采取防止钢筋笼上浮的措施:
(1)当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m 左右时应降低混凝土的灌注速度;
(2)当混凝土拌合物上升到骨架底口4 m 以上时,提升导管,使其底口高于底部2 m 以上,即可恢复正常灌注速度。
3.2.6.7 在水下灌注混凝土时,要根据实际情况严格控制导管的最小埋深,以保证混凝土的连续均匀,防止出现断桩现象。导管的最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度或6 m。导管埋深见表3.2.6.7。
表3.2.6.7 导管埋入混凝土深度值
导管内径
| (m m) | 桩孔直径 (m m) | 初灌量埋深 (m) | 连续灌注埋深(m) | 桩顶部灌注 埋深(m) | |
| 正常灌注 | 最小埋深 | ||||
| 200 230~255 300 | 600~1200 800~1800 ≥1500 | 1.2~2.0 1.0~1.5 0.8~1.2 | 3.0~4.0 2.5~3.5 2.0~3.0 | 1.5~2.0 1.5~2.0 1.2~1.5 | 0.5~1.0 |
表3.2.6.8混凝土灌注时间参考表
| 桩长(m) | 灌注量(m3) | 适当灌注时间(h) |
| ≤30 | ≤40 | 2~3 |
| 40~80 | 4~5 | |
| " 30~50 | ≤40 | 3~4 |
| 40~80 | 5~6 | |
| 80~120 | 6~7 | |
| 50~70 | ≤50 | 3~5 |
| 50~100 | 6~8 | |
| 100~160 | 7~9 | |
| 70~100 | ≤60 | 4~6 |
| 60~120 | 8~10 | |
| 120~200 | 10~12 |
3.2.7 拔出导管和护筒。
3.2.8泥浆和泥浆循环系统。
3.2.8.1 泥浆的调制和使用技术要求
(1)钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂适当配合比配置而成,其性能指标可参考表3.2.8.1选用。
表3.2.8.1 泥浆性能指标选择
"
钻孔
| 方法 | " 地层情况 | 泥浆性能指标 | |||||||
| " 相对密度 | " 粘度 (pa·s) | " 含砂率(%) | " 胶体率 (%) | " 失水率 (ml/30min) | " 泥皮率 (mm/30min) | " 静切力 (pa) | " 酸碱度 (ph) | ||
| " 正循环 | 一般地层 易塌地层 | " 1.05~1.20 1.20~1.45 | 16~22 19~28 | " 8~4 8~4 | " ≥96 ≥96 | " ≤25 ≤15 | " ≤2 ≤2 | " 10.5~2.5 3.~5 | 8~10 8~10 |
| " 反循环 | 一般地层 易塌地层 卵石土 | " 1.02~1.06 1.06~1.10 1.10~1.15 | 16~20 18~28 20~25 | " ≤4 ≤4 ≤4 | " ≥95 ≥95 ≥95 | " ≤20 ≤20 ≤20 | " ≤3 ≤3 ≤3 | " 1~2.5 1~2.5 1~2.5 | 8~10 8~10 8~10 |
| 冲击 | 易塌地层 | 1.20~1.40 | 22~30 | ≤4 | ≥95 | ≤20 | ≤3 | 1~2.5 | 8~11 |
2.地质状态较好,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限。
3.在不易坍塌的粘质土层中使用反循环钻进时,可用清水提高水头(2m)维护孔壁。
4.若当地缺乏优良粘质土,调制不出合格泥浆时,可掺用添加剂改善泥浆性能,添加剂掺量可现场实验确定。
(2)直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高,应根据地质情况、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂、覆盖层较厚、护筒下沉不到岩层的情况秒 ,宜使用丙稀酰胺PHP泥浆,此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。
3.2.8.2 泥浆循环系统的设置
(1)循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆泵、泥浆搅拌设备、钻渣分离装置组成,并配有排水、清渣、排废浆设施和钻渣分离装置组成,并配有排水、清渣、排废浆设施和钻渣运转通道等。一般采用集中搅拌,集中向钻孔输送泥浆的方式。
(2)沉淀池不宜少于2个,可串联使用,每个沉淀池的容积不少于6 m3 ;泥浆池的容积一般不宜小于8~10 m3 。
(3)循环槽应设1:200的坡度,槽的断面应能保证冲洗液正常循环不外溢。
(4)沉淀池、泥浆池、循环槽可用砖和水泥砂浆砌筑,不得渗漏。泥浆池不能建在新堆积的土层上,以免池体下陷开裂,泥浆漏失。
(5)应及时清除循环槽和沉淀池内沉淀的钻渣。清出的钻渣应及时运出现场,防止污染环境。
3.3 施工过程中常见故障的处理
3.3.1 正反循环钻机施工
3.3.1.1 存在问题:在粘土层中钻进速度缓慢。
处理方法:
(1)调整泥浆性能;
(2)调整钻进参数;
(3)调整冲洗液的比重和黏度,适当增大泵量,或向孔内投入适量砂石。
3.3.1.2 存在问题:在沙砾层中钻进缓慢。
处理方法:
(1)加大泵量;
(2)每钻进4~6 m,专门清渣一次;
(3)修复或更换钻头。
3.3.1.3 存在问题:钻具跳动大,回转阻力大,钻刃有崩落。
处理方法:
(1)用掏渣筒或冲抓锥专门捞除大石头;
(2)可用冲击钻具施工此类地层。
3.3.1.4 存在问题:孔壁坍塌。
处理方法:
(1)孔内水位必须比地下水位高2 m以上;
(2)将护筒的底部贯入粘土中约0.5 m以上;
(3)把旋转台盘设置在固定台上;
(4)按不同地层土质采用不同的泥浆比重和年度;
(5)成孔速度视地层情况而定;
(6)下放钢筋笼时避免碰撞井壁;
(7)施工中尽量减少施工作业振动的影响;
(8)如果有较强的地下承压水,反循环法施工很难成功时,宜选用其他合适的施工方法。
3.3.2 旋挖钻机施工
3.3.2.1 存在问题:钻孔偏斜。
处理方法:
(1)钻机安装时调整水平度;
(2)调整方型钻杆垂直度。
3.3.2.2存在问题:钻孔坍塌。
处理方法:
(1)将护筒底部贯入粘土中约0.5 m以上;
(2)施工中尽量减少施工作业振动的影响;
(3)应按孔径大小和土质条件来调整钻斗的升降速度,应按钻孔阻力,考虑必要的扭矩,决定钻斗的转数;
(4)经常使孔内水位高出地下水位2 m以上;选用比重和黏度较大的稳定液。
4 质量标准
4.1 一般要求
4.1.1 施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查,对施工方案中制定的施工顺序、监测手段(包括仪器、方法)也应检查。
4.1.2 施工中应对成孔、清底、安放钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查。
4.1.3 施工结实后,应检查混凝土强度并做桩体质量及承载力检验。
4.2 长螺旋灌注桩质量检验标准应符合表4.2-1表4.2-3的规定
表4.2-1 钻孔灌注桩钢筋质量检验标准
| " 项 目 | " 检查项目 | 允许偏差(m) | " 检验方法 | " 检查频率 | |
| 国标、行标 | " 企标 | ||||
| " 主控项目 | 主筋间距 | ±10 | ±10 | 用钢尺量 | " 全部检查 |
| 长度 | ±100 | ±100 | 用钢尺量 | ||
| " 一般项目 | 钢筋材质检验 | " 符合设计要求 | " 按规范 | " 抽样送检 | |
| 箍筋间距 | ±20 | ±20 | 用钢尺量 | 全部检查 | |
| 直径 | ±10 | ±10 | 用钢尺量 | ||
| 项目 | " 检查项目 | 允许偏差(mm) | " 检验方法 | " 检查数量 | ||
| 国标、行标 | 企标 | |||||
| " 主控项目 | 桩位偏差 | 1~3根、单排桩基垂直中心线方向和群桩基础的边桩 | 70 | 70 | " 经纬仪、基础开挖前量护筒,开挖后量桩中心 | " 全数检查 |
| 条型桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩 | 150 | 150 | ||||
| 孔深 | +300 | +300 | 只深不浅,用测绳后混凝土杆、套管长度 | |||
| 桩体质量检验 | 按基桩检测技术规范 | 按基桩检测技术规范 | ① | |||
| 混凝土强度 | 按设计要求 | 试件报告或钻芯取样送检 | ② | |||
| 承载力 | 按基桩检测技术规范 | 按基桩检测技术规范 | ③ | |||
| " 一般项目 | 垂直度 | <1% | <1% | 测斜仪、超声波探测、吊线坠 | " 全数检查 | |
| 桩径 | -20 | -20 | 孔径仪或超声波检查,干施工用钢尺量 | |||
| 沉渣厚度:端承壮 摩擦桩 | ≤50 ≤100 | ≤50 ≤100 | 用沉渣仪或线坠测量 | |||
| 混凝土塌落度 | 70~100 | 70~100 | 坍落度仪 | |||
| 钢筋笼安装深度 | ±100 | ±100 | 用钢尺量 | |||
| 混凝土充盈系数 | >1 | >1 | 检查每根桩的实际灌注量 | |||
| 柱顶标高 | +30,-50 | +30,-50 | 水准仪 | |||
注2每浇筑50m3的桩,每根桩必须有1组试件。
注3检查桩数不少于总数的1%,且不少于3根,当总桩数少于50根时,不应少于2根。
表4.2-3 钻孔灌注桩施工质量检验标准(护坡桩)
| 项目 | 检查项目 | 允许偏差(mm) | 检验方法 | 检查频率 | |
| 国标、行标 | 企标 | ||||
| 主控项目 | 孔深 | 0,+300 | 0,+300 | 测绳 | " 每根桩一点 |
| 混凝土强度 | 符合设计要求 | 试件报告 | |||
| 桩位偏差 | 50 | 50 | 经纬仪 | ||
| 一般项目 | 桩径 | -20 | 钢尺量 | ||
| 垂直度 | <1% | <1% | 测斜仪 | ||
| 钢筋笼安装深度 | ±100 | ±100 | 卷尺 | ||
| 桩顶标高 | +30,-50 | +30,0 | 水准仪 | ||
| 虚土厚度 | 200 | 200 | 测绳 | ||
成孔施工过程中应采取隔桩跳打等措施,机械设备应避免碾压以成桩孔。成孔后应及时进行混凝土灌注,防止塌孔。
6应注意的质量问题
6.0.1 钢筋笼在制作、运输和安装过程中,应采取措施防止变形,并应有保护层垫块,在吊放入孔时,不得碰撞孔壁,灌注混凝土时应采取措施固定钢筋笼位置,以确保钢筋笼符合设计要求。
6.0.2 如发生塌孔,应先探明塌孔位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到塌孔位置以上1~2m。如塌孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔,以确保成桩质量。
6.0.3 护坡桩施工应在混凝土强度达到设计要求再进行土方开挖,并按照设计要求及时施做锚杆,保证桩体稳定。
7质量记录
7.0.1 钢筋、水泥、粗细骨料、外加剂的产品合格证和实验报告。
7.0.2 钢筋笼加工和安装质量检查记录。
7.0.3长螺旋成孔灌注桩施工记录。
7.0.4混凝土抗压强度试验记录。
7.0.5 桩体质量检验记录。
7.0.6 灌注桩质量检验批验收记录。
8 安全、环保措施
8.1安全操作要求
8.1.1 专业工种包括司机、装载司机、电工、信号工、钢筋工、混凝土工等必须持证上岗。
8.1.2 钻机及其所配置的电动机、卷扬机、内燃机、液压装置等操作应执行国家现行标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定。
8.1.3 钻机周围5m以内应无高压线路,作业区应有明显标志或围栏,严禁闲人入内。
8.1.4 卷扬机钢丝绳应经常处于润滑状态,防止干摩擦。
8.1.5 电缆应尽量架空设置,不能架起的绝缘电缆通过道路时应采取保护措施,钻机行走时应设专人提电缆同行。
8.1.6 钻机启动前应将操纵杆置于空挡,且启动后应做空挡运转试验,检查仪表、制动等正常后方可作业。
8.1.7 钻机检查时挺杆下严禁站人。
8.2 技术安全措施
8.2.1 钻机安装前应详细检查各部件,安装后钻杆中心线偏斜应小于全长的1%,10米以下的钻杆不得在地面上一次接好吊起安装。
8.2.2 钻孔中卡钻时,应立刻停钻,未查明原因前不得强行启动。
8.2.3 钻孔时若机架摇晃、移动、偏斜或钻头内发生有节奏响声时,应立即停钻,经处理后方可继续施钻。
8.2.4 钻机作业中,电缆应有专人负责收放,如遇停电,应将控制器置于零位,切断电源,将钻头接触地面。
8.2.5 作业后应及时清除螺旋叶片上的泥土,此时需将钻头下降接触地面,个部位制动住,操纵杆放到空档,切断电源。
8.2.6 大雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候时应停止作业
8.3 环保措施
8.3.1 水泥和细颗粒散体材料应在库内存放或遮盖。
8.3.2 运输细颗粒散体材料或渣土时,必须覆盖以防扬尘,并不得沿途遗撒。
8.3.3 施工现场应制定撒水降尘措施,指定专人负责现场洒水降尘和清理浮土。
8.3.4 施工中的废水、废浆等应及时排入事先挖好的沉淀池中,不得随意排放。
8.3.5 施工中的应采取降噪措施,减少扰民。
8.3.6 钻孔过程中,对钻出的泥土应及时运走,保持场地平整。
8.3.7 雨期应做排水沟和集水坑,及时将积水排走,确保场地无积水。
