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1、旋挖鉆灌注樁作業 技術交底書1、目的 明確橋梁樁基旋挖鉆灌注樁作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規范樁基作業施工。2、編制依據客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南施工圖設計文件3、適用范圍適用于各種土質層和砂類土、碎（卵）石土或中等硬度以下基巖的橋墩樁基施工。施工前應根據不同的地質采用不等的鉆頭。目前國內常用的德國產BG系列和意大利的R系列旋挖鉆機。4、施工方法及工藝要求 施工工藝見施工工藝流程圖4.1、施工準備 鉆孔場地應根據地形、地質、水文資料和樁頂標高等情況結合施工技術的要求，須作準備工作如下：首先確定鉆孔樁位：按照基線控制網及橋墩設計坐2、標，用全站儀精確放出樁位。鉆孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m者，應平整場地，清除雜物，更換軟土，夯填密實。鉆機座不宜直接置于不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機具、材料運送提供便利。鉆孔場地在陡坡時，應挖成平坡。如有困難，可用排架或枕木搭設工作平臺。鉆孔場地在淺水時，宜采用筑島法。島頂面通常高出施工水位0.751.0m。筑島面積按鉆孔方法、設備大小等決定。定樁位埋設護筒鉆機就位鉆孔第一次清孔測孔深、沉淤下鋼筋籠下導管第二次清孔測沉淤 安放隔水球澆筑砼泥漿補充泥漿處理制作鋼筋籠配制砼旋挖鉆鉆孔樁施工工藝框圖4.2、泥漿制備 在砂類土、碎（卵）石土或黏土3、夾層中鉆孔，采用膨潤土泥漿護壁。在黏性土中鉆孔，當塑性指數大于15，可利用孔內原土造漿護壁。鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內及時、連續地補漿，維持護筒內應有的水頭，防止孔壁坍塌。樁孔砼灌注時，孔內溢出的泥漿引流至泥漿池內，利用于下一基樁鉆孔護壁中。4.3、埋設護筒 鉆孔前設置堅固、不漏水的孔口護筒。護筒內徑大于鉆頭直徑，使用旋轉鉆機鉆孔比鉆頭大約20cm，護筒頂面高出施工水位或地下水位2m，埋設鋼護筒，護筒內徑比樁徑大20cm，還需滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時還高出施工地面0.2-0.3m。護筒埋置深度符合下列規定：岸灘上，黏性土不小于1m，砂類土不小于2m。當表層土松軟時，將護筒埋4、置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。岸灘上埋設護筒，在護筒四周回填黏土并分層夯實；護筒頂面中心與設計樁位偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。水中用錘擊、加壓、振動等方法下沉護筒。護筒埋入河床面以下1m；水中平臺上按最高施工水位、流速、沖刷及地質條件等因素確定埋深，必要時打入不透水層。在水中平臺上下沉護筒，由導向設備控制護筒位置。護筒頂面中心與設計樁位偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。4.4、 鉆機就位及鉆孔 4.4.1、鉆機就位前，應對鉆孔各項準備工作進行檢查。鉆機安裝后的底座和頂端應平穩，在鉆進中不應產生位移或沉陷。就位完畢，施工隊對鉆機就位自檢。 4.4.2、鉆孔前，按施工設計所提供5、的地質、水文資料繪制地質剖面圖，掛在鉆臺上。針對不同地質層選用不同的鉆頭、鉆進壓力、鉆進速度及適當的泥漿比重。 4.4.3、鉆孔作業應分班連續進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意事項。應經常對鉆孔泥漿及鉆機對位進行檢測，不符合要求時，應及時改正。應經常注意地層變化，在地層變化處應撈取樣渣保存。4.4.4、鉆孔過程中應觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況,發現沉降現象及時停機處理。因故停機時間較長時，應將套管口保險鉤掛牢。4.4.5、當鉆孔深度達到設計要求時，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，確認滿足設計要求后，立即填寫終孔檢查證，并經駐地監理工程師認可，方可進行6、孔底清理和灌注水下混凝土的準備工作。4.5、清孔詳見清孔方法詳見沖擊鉆孔樁方法4.6、鋼筋籠骨架的制作安裝詳見挖孔樁籠制作、安裝4.7、導管安裝 詳見沖擊鉆孔樁導管安裝4.9、灌注水下混凝土 詳見沖擊鉆孔樁灌注水下混凝土5、質量檢驗標準詳見沖擊鉆孔樁質量檢驗標準。6、鉆孔樁常見事故的預防及處理。常見的鉆孔（包括清孔時）事故及處理方法分述如下：6.1坍孔各種鉆孔方法都可能發生坍孔事故，坍孔的特征是孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加等。6.1.1、坍孔原因、泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標不符合要求，使孔壁未形成堅實泥皮。、由于出渣后未及時補充泥漿（或7、水），或河水、潮水上漲，或孔內出現承壓水，或鉆孔通過砂礫等強透水層，孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠。、護筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機直接接觸在護筒上，由于振動使孔口坍塌，擴展成較大坍孔。、在松軟砂層中鉆進進尺太快。、提出鉆錐鉆進，回轉速度過快，空轉時間太長。、水頭太高，使孔壁滲漿或護筒底形成反穿孔。、清孔后泥漿相對密度、粘度等指標降低，用空氣吸泥機清孔泥漿吸走后未及時補漿（或水），使孔內水位低于地下水位。、清孔操作不當，供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時間過久或清孔停頓時間過長。、吊入鋼筋骨架時碰撞孔壁。6.1.2、坍孔的預防和處理、在松散粉砂土或流砂中鉆進時8、，應控制進尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿。、發生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。、如發生孔內坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1m-2m，如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實后再行鉆進。、清孔時應指定專人補漿（或水），保證孔內必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中，應通過水槽或水池使水減速后流入鉆中，可免沖刷孔壁。應扶正吸泥機，防止觸動孔壁。不宜使用過大的風壓，不宜超過1.5-1.6倍鉆孔中水柱壓力。、吊入鋼筋骨架時應對準鉆孔中心豎直插入，嚴防觸及孔壁。6.2鉆孔偏斜各種鉆孔方法可能發生鉆孔偏斜事故。9、6.2.1、偏斜原因、鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石、在有傾斜的軟硬地層交界處，巖面傾斜鉆進；或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進，鉆頭受力不均。、擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。、鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷、位移。、鉆桿彎曲，接頭不正。6.2.2、預防和處理、安裝鉆機時要使轉盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上，并經常檢查校正。、由于主動鉆桿較長，轉動時上部擺動過大。必須在鉆架上增設導向架，控制桿上的提引水龍頭，使其沿導向架對中鉆進。、鉆桿接頭應逐個檢查，及時調正，當主動鉆桿彎曲時，要用千斤頂及時調直。6.3掉鉆落物鉆孔過程中可能發生掉鉆落物事故。6.3.110、掉鉆落物原因、掉鉆落物原因卡鉆時強提強扭，操作不當，使鉆桿或鋼絲繩超負荷或疲勞斷裂。、鉆桿接頭不良或滑絲。、電動機接線錯誤，鉆機反向旋轉，鉆桿松脫。、轉向環、轉向套等焊接處斷開。、操作不慎，落入扳手、撬棍等物。6.3.2、預防措施、開鉆前應清除孔內落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護筒口加蓋。、經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯結裝置。6.3.3、處理方法掉鉆后應及時摸清情況，若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應首先清孔，使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。6.4糊鉆和埋鉆糊鉆和埋鉆常出現于正反循環回轉鉆進中，糊鉆的特征是在細粒土層中鉆進時進尺緩慢，甚至不進尺出現憋泵現象。預11、防和處理辦法：對正反循環回轉鉆，可清除泥包，調節泥漿的相對密度和粘度，適當增大泵量和向孔內投入適量砂石解決泥包糊鉆，選用刮板齒小、出漿口大的鉆錐；嚴重糊鉆，應停鉆，清除鉆渣。對鉆桿內徑、鉆渣進出口和排渣設備的尺寸進行檢查計算。6.5擴孔和縮孔擴孔比較多見，一般表局部的孔徑過大。在地下水呈運動狀態、土質松散地層處或鉆錐擺動過大，易于出現擴孔，擴孔發生原因與坍孔相同，輕則為擴孔，重則為坍孔。若只孔內局部發生坍塌而擴孔，鉆孔仍能達到設計深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴孔后繼續坍塌影響鉆進，應按坍孔事故處理。縮孔即孔徑的超常縮小，一般表現為鉆機鉆進時發生卡鉆、提不出鉆頭或者提外鳴叫的跡12、象。縮孔原因有兩種：一種是鉆錐焊補不及時，嚴重磨耗的鉆錐往往鉆出較設計樁徑稍小的孔；另一種是由于地層中有軟塑土（俗稱橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發生縮孔。為防止縮孔，前者要及時修補磨損的鉆頭，后者要使用失水率小的優質泥漿護壁并須快轉慢進，并復鉆二三次；或者使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復掃孔以擴大孔徑，直至使發生縮孔部位達到設計要求為止。對于有縮孔現象的孔位,鋼筋籠就位后須立即灌注,以免樁身縮徑或露筋.6.6梅花孔（或十字孔）常發生在以沖擊錐鉆進時，沖成的孔不圓，叫做梅花孔或十字孔。6.6.1、形成原因、錐頂轉向裝置失靈，以致沖錐不轉動，總在一個方向上下沖擊。、泥漿相對密13、度和粘度過高，沖擊轉動阻力太大，鉆頭轉動困難。、操作時鋼絲繩太松或沖程太小，沖錐剛提起又落下，鉆頭轉動時間不充分或轉動很小，改換不了沖擊位置。、有非勻質地層，如漂卵石層、堆積層等易出現探頭石，造成局部孔壁凸進，成孔不圓。6.6.2、預防辦法、應經常檢查轉向裝置的靈活性，及時修理或更換失靈的轉向裝置。、選用適當粘度和相對密度的泥漿，并適時掏渣。、用低沖程時，每沖擊一段換用高一些沖程沖擊，交替沖擊修整孔形。、出現梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填鉆孔，重新沖擊。6.7卡錐常發生在以沖擊錐鉆進時。6.7.1、原因、鉆孔形成梅花形，沖錐被狹窄部位卡住。、未及時焊補沖錐，鉆孔直徑逐漸變小，而焊補后的沖錐14、大了，又用高沖程猛擊，極易發生卡錐。、伸入孔內不大的探頭石未被打碎，卡住錐腳或錐頂。、孔口掉下石塊或其它物件，卡住沖錐。、在粘土層中沖擊沖程太高，泥漿太稠，以致沖錐被吸住。、大繩松放太多，沖錐傾倒，頂住孔壁。6.7.2、處理方法、當為梅花卡鉆時，若錐頭向下有活動余地，可使鉆頭向下并轉動直徑較大方向提起鉆頭。也可松一下鋼絲繩，使鉆錐轉動一個角度，有可能將鉆錐提出。、卡鉆不宜強提以防坍孔、埋鉆。宜用由下向上頂撞的辦法，輕打卡點的石頭，有時使鉆頭上下活動，也能脫離卡點或使掉入的石塊落下。、用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進孔內，將沖錐勾往后，與大繩同時提動，或交替提動，并多次上下、左右擺動試探，有時15、能將沖錐提出。、在打撈過程中，要繼續攪拌泥漿，防止沉淀埋鉆。、用其它工具，如小沖錐、小掏渣筒等下到孔內沖擊，將卡錐的石塊擠進孔壁，或把沖錐碰活動脫離卡點后，再將沖錐提出。但要穩住大繩以免沖錐突然下落。、用壓縮空氣或高壓水管下入孔內，對準卡錐一側或吸錐處適當沖射一些時候，使卡點松動后強行提出。、使用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭撥正。、用以上方法提升錐無效時，可試用水下爆破提錐法。將防水炸藥（小于1kg）放于孔內，沿錐的滑槽放到錐底，而后引爆，震松卡錐，再用卷揚機和鏈滑車同時提拉，一般是能提出的。6.8外桿折斷常見于旋轉鉆機。6.8.1、折斷原因、用水文地質或地質鉆探小孔徑鉆孔的鉆桿來作橋梁大孔16、徑鉆孔樁用，其強度、剛度太小，容易折斷。、鉆進中選用的轉速不當，使鉆桿所受的扭轉或彎曲等應力增大，因而折斷。、鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過甚。、地質堅硬，進尺太快，使鉆桿超負荷工作。、孔中出現異物，突然增加阻力而沒有及時停鉆。6.8.2、預防和處理、不使用彎曲嚴重的鉆桿，要求各節鉆桿的連接和鉆桿與鉆頭的連接絲扣完好，以螺絲套連接的鉆桿接頭要有防止反轉松脫的固鎖設施。、鉆進過程中應控制進尺速度。遇到堅硬、復雜的地質，應認真仔細操作。、鉆進過程中要經常檢查鉆具各部分的磨損情況和接頭強度是否足夠。不合要求者，及時更換。、在鉆進中若遇異物，須以處理后再鉆進。、如已發生鉆桿折斷事故，可按前述打17、撈方法將掉落鉆桿打撈上來。并檢查原因，換用新或大鉆桿繼續鉆進。6.9鉆孔漏漿6.9.1、漏漿原因、在透水性強的砂礫或流砂中，特別是在有地下水流動的地層中鉆進時，稀泥漿向孔壁外漏失。、護筒埋置太淺，回填土夯實不夠，致使刃腳漏漿。、護筒制作不良，接縫不嚴密，造成漏漿。、水頭過高，水柱壓力過大，使孔壁滲漿。6.9.2、處理辦法、凡屬于第一種情況的回轉鉆機應使用較粘稠或高質量的泥漿鉆孔。沖擊鉆機可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復沖擊增強護壁。、屬于護筒漏漿的，應按前述有關護筒制作與埋設的規范規定辦理。如接縫處漏漿不嚴重，可由潛水工用棉、絮堵塞，封閉接縫。如漏水嚴重，應挖出護筒，修理完善后重新埋設。718、鉆孔樁斷樁常見事故及處理7.1首批混凝土封底失敗7.1.1事故原因和預防措施導管底距離孔底大高或太低。原因：由于計算錯誤，使導管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批砼數量不夠，埋不了導管下口（1米以上）。太低了使首批砼下落困難，造成泥漿與混凝土混合。預防措施：準確測量每節導管的長度，并編號記錄，復核孔深及導管總長度。也可將拼裝好的導管直接下到孔底，相互校核長度。首批砼數量不夠。 原因：由于計算錯誤，造成首批砼數量不夠，埋管失敗。預防措施：根據孔徑、導管直徑認真計算和復核首批砼數量。首批混凝土品質太差。原因：首批砼和易性太差，翻漿困難。或坍落度太大，造成離析。預防措施：搞好配合比設計，嚴格控制19、混凝土和易性。導管進漿。 導管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥漿壓力太大，滲入導管內，造成砼與泥漿混和。7.1.2處理辦法 首批混凝土封底失敗后，應撥出導管，提起鋼筋籠，立即清孔。7.2供料和設備故障使灌注停工7.2.1事故原因和預防措施原因:由于設備故障，混凝土材料供應問題造成停工較長時間，使混凝土凝結而斷樁。預防措施：施工前應做好過程能力鑒定，對于部分設備考慮備用；對于發生的事故應有應急預案。7.2.2處理方法如斷樁距離地面較深，考慮提起鋼筋籠后重新成孔。如斷樁距離地面較淺，可采用接樁。如原孔無法利用，則回填后采取補樁的辦法。7.3灌注過種中坍孔7.3.1事故原因和預防措施原因：由于清20、孔不當、泥漿過稀、下鋼筋籠時碰撞孔壁、致使在灌注過程中發生坍孔。 預防措施：詳見第6.1.1節。7.3.2處理辦法如坍孔并不嚴重，可繼續灌注，并適當加快進度。如無法繼續灌注，應及時回填重新成孔。7.4導管撥空、掉管。7.4.1事故原因和預防導管撥空原因：由于測量和計算錯誤，致使灌注砼時導管撥空，對管內充滿泥漿；或導管埋深過少，泥漿涌入導管。預防措施：應認真測量和復核孔深、導管長度；應對導管埋深適當取保守數值。掉管 原因：導管接頭連接不符合要求；導管掛住鋼筋籠，強拉拉脫等。預防措施：每次拆管后應仔細重新連接導管接頭；導管埋深較大時應及時拆管。7.4.2處理辦法混凝土面距離地面較深時應重新成孔。混凝土面距離地面較淺可采取接樁辦法。7.5灌注過程中混凝土上升困難、不翻漿。7.5.1事故原因混凝土供料間隔時間太長，灌注停頓，混凝土流動性變小。混凝土和易性太差。導管埋深過大。在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高減小,超壓力降低。導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,相對密度增大。7.5.2補救措施：提起導管，減少導管埋深。接長導管，提高導管內混凝土柱高。可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。7.6灌注高度不夠7.6.1事故原因和預防原因：測量不準確；樁頭預留量太少。預防措施：可采用多種方法測量，確保準確；樁頭超灌預留量可適當加大。7.6.2處理辦法 挖開樁頭，重新接樁處理。