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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，達到設計及施工規范要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，特制定本作業(yè)指導書(shū)適用中鐵三局_______________項目經(jīng)理部施工工程的鉆孔樁施工。本作業(yè)指導書(shū)依據客運專(zhuān)線(xiàn)鐵路有關(guān)參考資料編寫(xiě)。
二、作業(yè)前的施工準備
2.1人員
2.1.1根據工程量大小，組成確定該工程項目的施工隊伍以及所需的各種技術(shù)和技術(shù)工人。
2.1.2 該項目的現場(chǎng)管理人員與操作者要明確鉆孔樁這一工序的責任。
2.2臨時(shí)工程，根據工程需要做好施工范圍內的征地拆遷、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(xiàn)。
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，材質(zhì)必須滿(mǎn)足設計和有關(guān)規定要求，堆料場(chǎng)地要有規劃，對水泥、鋼材堆放要有庫房和簡(jiǎn)易料棚，嚴禁受潮和雨淋，并對其進(jìn)行標識確認。
2.3.2對不合格的材料要及時(shí)清除出場(chǎng)地，以免混用或誤用。
2.4機具設備
2.4.1鉆機的選擇：常用的鉆機有三種即沖擊式、旋轉式、沖抓式。使用較多的是旋轉式鉆機，旋轉鉆機分為正、反循環(huán)兩種，選擇鉆機類(lèi)型應根據地質(zhì)資料確定。
2.4.2鉆機就位：不同的鉆機有不同的就位方法，如：沖擊鉆機是利用鉆機本身的動(dòng)力，將鉆機大致移動(dòng)就位，再用千斤頂起架機準確定位，使起重滑輪，鉆頭與護筒中心在同一垂直線(xiàn)上，以確保鉆機的垂直度，鉆機位置偏差不得大于5cm，護筒斜度不得大于1%。旋轉鉆機就位，當立好鉆架，并調整和安裝好起吊系統，使起重滑輪和固定鉆桿的卡孔與護筒中心在同一垂直線(xiàn)上，將鉆頭吊起，徐徐放進(jìn)護筒內，啟動(dòng)卷?yè)P機把轉盤(pán)吊起，墊方木于轉盤(pán)底座下，將鉆機調平，并對位鉆孔，然后安裝上轉盤(pán)，要求轉盤(pán)中心同鉆架的起吊滑輪在同一垂直線(xiàn)上，誤差不超過(guò)5cm，在鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常檢查轉盤(pán)，如有傾斜或位移應及時(shí)改正。
2.5泥漿制備
2.5.1根據鉆孔樁工作量大小合理規劃好泥漿池，沉淀池。
2.5.2泥漿的作用：鉆孔中泥漿不僅保護孔壁不坍，更重要的是在沖擊和回轉法鉆進(jìn)時(shí)還有排碴作用。如使用太稠的泥漿會(huì )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(zhù)量，影響受力，還會(huì )增加清孔的困難，反之泥漿指標是很重要的。一般正循環(huán)鉆機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
3.1.1.1開(kāi)鉆前應檢查鉆機是否正常運轉，鉆機底部有無(wú)變形，固定鉆架的纜風(fēng)繩有無(wú)松動(dòng)，護筒位置是否符合要求。
3.1.1.2各個(gè)工序緊密銜接，互不干擾，基樁較多的基礎采用多機作業(yè)時(shí)，應事先擬定鉆孔順序，鉆機移動(dòng)的路線(xiàn)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完成后再移動(dòng)鉆機，這樣可充分利用鉆機本身的起吊設備。
3.1.2主要施工程序                      

 
3.1.3鉆進(jìn)操作
3.1.3.1沖擊鉆機操作程序是：鉆進(jìn)→抽渣→投泥（或泥漿）→鉆進(jìn)的反復循環(huán)以及輔助作業(yè)（檢查孔徑、鉆具、修理機械設備、補焊鉆頭等）的交錯過(guò)程，關(guān)鍵問(wèn)題是掌握沖程大小和抽碴時(shí)機。開(kāi)機前應在護筒內多加一些土塊，并用小沖程慢沖，若用簡(jiǎn)易鉆機施工時(shí)沖程不宜大于1.0m，當孔底己在護筒腳下3～4m時(shí),可根據地質(zhì)情況適當加大沖程.孔內水位應高于護筒腳0.5m以上,比護筒頂至少低0.3m,孔內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旋轉鉆機：分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種鉆機，下邊主要介紹正循環(huán)鉆機的操作程序。起動(dòng)泥漿漿泵和鉆盤(pán)，開(kāi)始鉆進(jìn)前應先起動(dòng)漿泵使泥漿進(jìn)行循環(huán)，然后開(kāi)動(dòng)盤(pán)，旋轉正常后，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(guò)快給進(jìn)，出現鉆機偏斜；在堅實(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(huì )使鉆機超負荷加大鉆桿的擺動(dòng)和鉆頭偏斜，甚至造成鉆機不能轉動(dòng)。在地層變化處應提取鉆碴樣品，查明土類(lèi)，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（以旋轉鉆機為例）
3.2.1坍孔
當在鉆進(jìn)中發(fā)現鉆內水位突然下降，孔口冒細；密水水泡，鉆進(jìn)尺很慢等現象時(shí)，即表明可能發(fā)生了坍孔，應立即停鉆處理。
3.2.1.1找出坍孔原因：泥漿比重不當，水頭高度不夠，鉆頭轉速過(guò)快或空轉時(shí)間過(guò)久，都容易引起坍孔。
3.2.1.2預防方法：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)中并應保持足夠的水頭高度，埋設護筒要符合規定要求，終孔后應仍保持一定的水頭，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)，立即拆除護筒，并回填鉆孔，重新埋設護筒后再鉆進(jìn)。發(fā)生鉆孔內坍塌時(shí)，可用測深錘丈量孔深，若與鉆進(jìn)深度不符說(shuō)明已經(jīng)坍塌，根據地質(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)，水位穩定后方可繼續鉆進(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(gè)方面的問(wèn)題。
3.2.2.2預防方法：為防止斜孔應注意以下事項：
3.2.2.2.1安裝鉆機時(shí)，鉆盤(pán)頂面要水平，立軸中心同一垂直線(xiàn)上。
3.2.2.2.2開(kāi)鉆時(shí)，主動(dòng)方鉆桿不宜過(guò)長(cháng)，以免鉆桿上搖動(dòng)過(guò)大， 影響垂直度。
3.2.2.2.3鉆進(jìn)進(jìn)程中應經(jīng)常檢查吊環(huán)中心、立軸和鉆機中心。
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吊住鉆桿控制進(jìn)尺。
3.2.2.2.5加強技術(shù)管理，經(jīng)常檢查鉆孔情況，發(fā)現偏斜立即糾正。
3.2.2.3處理方法：發(fā)現偏斜后，應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掃孔，并上下反復進(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透水性強的砂礫或流砂中，過(guò)稀的泥漿向孔壁漏失很大。
3.2.3.1.2埋設護筒時(shí)，回填土夯實(shí)不夠或護筒制作不良，接縫不嚴密或焊縫有砂眼等造成漏水。
3.2.3.2處理方法：發(fā)現漏水時(shí)，首先應集中力量加水或泥漿，保持必要的水頭，然后根據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鉆孔達到設計標高后，經(jīng)終孔檢查符合設計要求后，應立即清孔，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，然后進(jìn)行清孔，清孔方法有吸泥法、導管吸泥法、吸泥吹風(fēng)法，換漿法等。當使用旋轉鉆機時(shí)，不需另添清孔機具設備。終孔后，停止鉆進(jìn)，稍提起鉆頭使它空轉，同時(shí)，保持原來(lái)的泥漿比重進(jìn)行循環(huán)浮渣，隨著(zhù)殘存的鉆渣不斷浮出，孔內的泥漿比重和含砂量不斷下降，這一過(guò)程叫做原漿換漿。原漿換漿過(guò)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(lái)。
3.3.1.3經(jīng)過(guò)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計規定對摩擦樁就認為清孔合格，可停止換漿，準備灌注砼。當采用反循環(huán)鉆機時(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。清孔工作改變了鉆孔內的原來(lái)平衡條件，容易造成坍孔，所以在清孔時(shí)要小心，預防事故的發(fā)生。
3.3.2鋼筋籠制作與吊裝
3.3.2.1鋼筋籠制作前應除銹、調直、主筋中心線(xiàn)與直線(xiàn)偏差應不大于長(cháng)度的1%，并不得有局部彎折，鋼筋的接頭應互相錯開(kāi)，保證同一截面內的接頭數目不多于主筋總根數的50%，兩個(gè)接頭的間距應大于50cm，鋼筋接頭焊接，按有關(guān)規定進(jìn)行。
3.3.2.2鋼筋骨架的運輸和起吊就位
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(guò)程中將骨架入孔后就應扶正徐徐下降，嚴禁擺動(dòng)碰撞孔撞。
3.3.3水下砼灌注
3.3.3.1導管是水下砼灌注的主要工具之一，導管采用鋼管制作，它的內壁必需光潔，管徑一致，無(wú)局部凸凹，每節長(cháng)度1.2～4.5m等幾種，每節端焊有法蘭盤(pán)，導管應有足夠的強度，導管接頭要求嚴密不漏水，使用前水或風(fēng)試壓（300Kpa），以免管內漏水影響砼質(zhì)量；孔口以上應保證有一節導管其加漏斗的高度一般不宜小于3m，以利導管的提升與拆除。
3.3.3.2水下砼施工注意事項
3.3.3.2.1灌注過(guò)程中要隨時(shí)測量鉆孔內的砼面標高。
3.3.3.2.2灌注前應儲備足夠的砼備有量。
3.3.3.2.3灌注前速度快，且不連續性。
3.3.3.3水下砼事故預防和處理
3.3.3.3.1導管漏水和掛鋼筋籠，發(fā)現問(wèn)題應及時(shí)采取相應措施。
3.3.3.3.2由于砼坍落度太小流動(dòng)性差，運輸中嚴重離析，隔水球卡在套管中等原因發(fā)生卡管時(shí)，則應停止灌注，用長(cháng)鋼筋疏通或用搗固器插入和處震。
3.3.3.3.3當由于砼灌注時(shí)間長(cháng)，砼失去流動(dòng)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(cháng)鋼護筒排水清除鉆碴，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)量標準與檢驗方法
4.1質(zhì)量標準
孔徑不小于設計直徑；孔深：摩擦樁不小于設計孔深，柱樁進(jìn)入設計土層；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；孔位偏差不應大于10cm。
4.2檢驗方法
樁身砼質(zhì)量檢驗按以下三種方法進(jìn)行：
4.2.1檢查試件至少一組（3塊）
4.2.2有問(wèn)題的樁，鉆取樁身砼鑒定，或其它可靠方法檢驗，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)行小應變檢測。
4.2.4在質(zhì)量檢驗報告中，如發(fā)現斷樁或其它重大質(zhì)量事故，應由施工部門(mén)提出變更設計報告報設計部門(mén)。
五、安全質(zhì)量措施
5.1質(zhì)量措施
5.1.1質(zhì)量目標：工程合格率100%，工程優(yōu)良率：路基、橋涵、道路等達到90%以上。
5.1.2強化質(zhì)量教育，樹(shù)立質(zhì)量第一思想，層層落實(shí)責任制，實(shí)行質(zhì)量的好壞與每個(gè)職工利益掛勾。
5.1.3主要領(lǐng)導親自質(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，要認真檢查，要認真執行“三檢制”即自檢，專(zhuān)業(yè)工程師檢查，監理工程師檢查合格后并簽認方可施工，對不合格工序堅決返工重做。
5.1.4所有原材料，半成品必須執行進(jìn)貨檢驗制度，合格后才可使用。
5.2安全措施
5.2.1加強安全教育，樹(shù)立安全第一思想，建立安全責任制。
5.2.2制定較詳細的安全生產(chǎn)措施，施工現場(chǎng)設立必要的安全標語(yǔ)，安全操作規程，以及安全防護設施等。
5.2.3堅決執行安全卡死制度，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)現問(wèn)題立即整改，不留隱患。