鉆孔灌注樁施工質(zhì)量、安全保證措施

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量、安全保證措施、鋼護筒垂直度控制措施a、鋼護筒施沉?xí)r盡量選在平潮時段或流速較小時段，減小水流力對其的影響。b、通過計算，單根鋼護筒在漲落潮最大流速時下放，水流力較大，在鋼護筒下口帶下拉纜。c、護筒開始施振時，先點振，若鋼護筒偏差較大，可通過浮吊和下拉纜來調(diào)整。當(dāng)鋼護筒入土深度達到10米左右后，方可連續(xù)施振，確保鋼護筒垂直精度。、施工平臺防沖刷措施加強對河床標高觀測，如果有較大沖刷，及時對河床進行防護。、防止出現(xiàn)斜孔、擴孔、塌孔措施a、鉆機底座牢固可靠，鉆機不得產(chǎn)生水平位移和沉降。同時鉆進的過程中每接長一根鉆桿、鉆進時間超過4小時和懷疑鉆機有歪斜時均要進行基座檢測調(diào)平。b、鉆桿直徑應(yīng)大于273mm。 c、采用大配重減壓鉆進。施鉆時，始終采取重錘導(dǎo)向，減壓鉆進（鉆壓小于鉆具重量的80%）、中低速鉆進，嚴禁大鉆壓、高速鉆進，可在護筒內(nèi)的鉆桿上按2030m的間距設(shè)置兩個鉆具扶正器，減小鉆具的自由變形長度，使鉆具在重力的作用下始終垂直向下，保證鉆孔垂直度。d、鉆進過程根據(jù)不同的地層控制鉆壓和鉆進速度，尤其在變土層位置采用低壓慢轉(zhuǎn)施工。e、鉆孔的垂直度偏差控制在5之內(nèi)，發(fā)現(xiàn)孔斜后及時進行修孔。f、選用優(yōu)質(zhì)泥漿護壁，本工程鉆孔施工中選用不分散、低固相、高粘度的PHP泥漿進行護壁，同時加強泥漿指標的控制，使泥漿指標始終在容許范圍內(nèi)，控制鉆進速度，使孔壁泥皮得以牢靠形成,以保持孔壁的穩(wěn)定。g、在施工過程中，根據(jù)不同的地層情況，選擇合理的鉆進參數(shù)。同時注意觀察孔內(nèi)泥漿液面的變化情況，孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)始終高于江水面2m左右，并適時往孔內(nèi)補充新制備泥漿。h、由具有豐富施工經(jīng)驗的技術(shù)工人參與施工，強調(diào)預(yù)防為主的指導(dǎo)思想，避免塌孔事故的發(fā)生。i、一旦發(fā)現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，應(yīng)立即停鉆。如果塌孔范圍較小時可通過增大泥漿粘度及比重的辦法穩(wěn)定孔壁；如果塌孔較為嚴重時，可對鉆孔采用粘性土回填，待穩(wěn)定一段時間后再重新鉆進成孔。、防止孔縮徑的措施樁孔縮徑現(xiàn)象可能出現(xiàn)在軟塑狀亞粘土地層中，主墩軟塑狀亞粘土底層。在該地層在土層中間，施工時擬采取以下措施：a、使用與鉆孔直徑相匹配的鉆頭以氣舉反循環(huán)工藝鉆進成孔，采用高粘度、低固相、不分散、低失水率的膨潤土泥漿清渣護壁。b、在軟塑狀亞粘土層采用小鉆壓、中等轉(zhuǎn)數(shù)鉆進成孔，并控制進尺。c、根據(jù)試樁時鉆孔的鉆進參數(shù)、孔徑檢測情況，適當(dāng)調(diào)整鉆進參數(shù)，以期達到設(shè)計要求。d、當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆孔縮徑時，可通過提高泥漿性能指標，降低泥漿的失水率，以穩(wěn)定孔壁。同時在縮徑孔段注意多次掃孔，以確保成孔直徑。、防止?jié)B、漏漿措施 鉆孔施工時，密切注意泥漿面的變化，一但發(fā)現(xiàn)有漏漿現(xiàn)象，分不同情況及時采取控制措施。a、大泥漿比重和粘度，停止除砂，停鉆進行泥漿循環(huán)，補漿保證漿面高度，觀察漿面不在下降時方可鉆進。b、如果漏漿得不到控制，則需在漿液里加鋸末，經(jīng)過循環(huán)堵塞孔隙，使?jié)B、漏漿得以控制。c、如果在鋼護筒底口漏漿，在采用上述措施得不到控制后，將鋼護筒接長跟進。d、在采用上述措施后，若漏漿得不到控制，要停機提鉆，填充粘土，放置一段時間后，再進行施鉆。、防止掉鉆措施 掉鉆的主要原因是因為鉆桿與鉆桿或鉆桿與鉆頭之間的連接承受不了扭矩或自重，使接頭脫落、斷裂或鉆桿斷裂所至。防止吊鉆措施為：加強接頭連接質(zhì)量檢查，加強鉆桿質(zhì)量檢查，對焊接部位進行超聲波檢測，每使用一次就全面仔細檢查一次，避免有裂紋或質(zhì)量不過關(guān)的鉆具用于施工中，同時鉆進施工時要中低壓中低速鉆進，嚴禁大鉆壓、高速鉆進，減小扭矩。 如果不慎發(fā)生掉鉆事故，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，如果鉆桿較長（在5米以上，鉆具傾斜），采用偏心鉤打撈，速度快，成功率高；如果鉆桿較短，采用特制的三翼滑塊打撈器進行打撈，效率較高，成功率高。打撈要及時，不可耽擱，以免孔壁不牢，出現(xiàn)塌孔，故現(xiàn)場需備用好偏心鉤和三翼滑塊打撈器，以防萬一。 、防止沉渣過厚或清孔過深措施a、距孔底標高差50cm左右，鉆具不再進尺，采用大氣量低轉(zhuǎn)速開始清孔循環(huán)，泥漿進行全部凈化，經(jīng)過2小時后，停機下鉆桿探孔深，此時若不到孔底標高，差多少，鉆具再下多少，此項工作在鉆孔樁工藝實驗中要得出鉆具距孔底多少距離經(jīng)過清孔達到標高的參數(shù)。通過以上工藝來保證孔不會超鉆，不會清孔過深,導(dǎo)致出現(xiàn)沉渣少的假象。b、防止沉渣超標的一個重要方法是成孔后，孔內(nèi)泥漿指標要達到規(guī)定要求，規(guī)范規(guī)定含砂率應(yīng)小于2%，但對于孔深在130多米，經(jīng)過近30小時的靜止，泥漿中的砂子沉淀下來10%20%，如果鉆渣厚度控制在20cm以內(nèi)，則含砂率要降至1/%以下，須采用泥漿凈化裝置循環(huán)去砂，降低含砂率。、防止聲測管孔底堵塞、超聲波檢測不到位的措施 聲測管在每一節(jié)焊接完后，孔內(nèi)要灌水，由于孔深130多米，如果所灌水含泥量有1%，則經(jīng)過一個多月沉淀，深測管內(nèi)就有1m多的探頭下不到位，故施工時用來灌深測管的水不能直接用江水（尤其汛期江水含泥量高），要經(jīng)過凈化處理后才能用來灌深測管，來達到預(yù)防探測管底部堵塞、超聲波檢測不到位的目的。聲測管施工時接頭焊接要牢固，不得漏漿，頂、底口封閉嚴實，聲測管與鋼筋籠用粗鐵絲軟連接，確保聲測管根根能夠檢測到底。、防止鉆孔樁混凝土澆注時出現(xiàn)堵管、斷樁現(xiàn)象的措施a、堵管現(xiàn)象主要分為兩種，一種是氣堵，當(dāng)混凝土滿管下落時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土（或泥漿）面至導(dǎo)管口的空氣被壓縮，當(dāng)導(dǎo)管外泥漿壓力和混凝土壓力處于平衡狀態(tài)時就出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象，解決氣堵現(xiàn)象的措施有：首批混凝土澆注時，在泥漿面以上的導(dǎo)管中間要開孔排氣，當(dāng)首批混凝土滿管下落時，空氣能從孔口排掉，就不會形成堵管。首批過后正常澆注時，應(yīng)將絲扣連接的小料斗換成外徑小于導(dǎo)管內(nèi)徑的插入式輕型小料斗，使混凝土小于滿管下落，不至于形成氣堵；另外一種堵管現(xiàn)象為物堵，混凝土施工性能不好，石子較多，或混凝土原材料內(nèi)有雜物等，在混凝土垂直下落時，石子或雜物在導(dǎo)管內(nèi)形成拱塞，導(dǎo)致堵管。物堵現(xiàn)象的控制為：由于孔深達100多米，混凝土自由落至孔底時速度較大，易形成拱塞，要求混凝土有較好的流動性、不離析性能和豐富的膠凝材料，同時加強現(xiàn)場物資管理，使混凝土原材料中不含有任何雜物，并在澆注現(xiàn)場層層把關(guān)。確?；炷翝沧㈨樌?。b、斷樁主要是導(dǎo)管埋置深度不夠，導(dǎo)管拔出了混凝土面（或?qū)Ч馨螖啵?，形成了泥漿隔層。防止措施為：對導(dǎo)管埋深進行記錄，同時用攪拌站澆注方量校核測深錘測得混凝土面標高，始終保持導(dǎo)管埋深在26米，同時對導(dǎo)管要每根樁進行試壓，并舍棄使用時間長或壁厚較薄的導(dǎo)管，確保導(dǎo)管有一定的強度。c、確保攪拌站的生產(chǎn)能力，采用一條攪拌船澆注，同時備好發(fā)電機，確保鉆孔樁混凝土澆注連續(xù)也是保證不發(fā)生斷樁的必要條件。、防止鉆孔樁出現(xiàn)接樁的措施按規(guī)范要求鉆孔樁應(yīng)超澆1m左右的混凝土，目的是用來保證樁頭混凝土質(zhì)量，避免導(dǎo)管拔出時出現(xiàn)形成的泥漿芯在樁體內(nèi)，而實際操作時依靠測深錘來測定樁頂標高，由于泥漿是一種膠體，遇見呈堿性的混凝土后開始凝結(jié)成塊，故有時操作時易錯將泥漿內(nèi)的凝結(jié)面當(dāng)作混凝土面，使得混凝土少澆，導(dǎo)致樁體要接長。施工時一方面使用測錘時，要反復(fù)擲錘，使錘穿破泥漿凝結(jié)層，另一方面要將孔壁測試結(jié)果和攪拌站澆注方量來校核最后的混凝土面是否正確。確保樁頭質(zhì)量。鉆孔樁工藝試驗的主要環(huán)節(jié)各環(huán)節(jié)（工序）的試驗內(nèi)容：a、振沉鋼護筒：檢驗起重船、振動錘性能，導(dǎo)向架效果和護筒垂直度的控制措施。b、泥漿制備、循環(huán)：檢驗?zāi)酀{船和泥漿凈化器性能，并不斷調(diào)整優(yōu)化泥漿配比，檢驗?zāi)酀{各指標，測定泥皮厚度；c、鉆進成孔：檢驗鉆機性能，確定在不同地層配重、鉆壓、轉(zhuǎn)速，確定減壓系數(shù)和鉆進速度；d、終孔驗收：檢驗孔壁的垂直度和孔徑是否滿足要求；e、安放鋼筋籠：檢驗鋼筋籠吊裝、連接、下放的全過程；f、導(dǎo)管拼接、試壓：導(dǎo)管的水密試驗和拉力試驗，導(dǎo)管拼接方法是否快捷；g、灌注混凝土：混凝土及混凝土攪拌船的工作性能； h、樁底后壓漿：檢驗壓漿工藝和壓漿效果。鑒于鉆孔所遇地層主要為亞粘土層和砂層，造漿性能較差，因此本工程鉆孔灌注樁施工采用不分散、低固相、高粘度的PHP泥漿。其泥漿循環(huán)系統(tǒng)可分為泥漿制備、鉆孔護壁、泥漿回收再利用三部分。a、 制漿材料所用主要原材料如下：膨潤土：采用國產(chǎn)級鈣土,選用湖南酆縣、江蘇大港、浙江臨安產(chǎn)的膨潤土進行比選；水：采用江水（落潮時抽取的淡水）；分散劑：采用工業(yè)碳酸納（Na2CO3），其指標符合GB210-92的類合格品的標準。其功能是提供Na+，對鈣土進行改性處理。降失水增粘劑：選用中粘度羧甲基纖維素（CMC），其作用為降低泥漿失水量，提高泥漿粘度和泥皮能力，改善漿液的流變性能和懸浮巖屑的能力。聚丙烯酰氨：為高分子聚合物，分子量15001800萬，既可單獨拌制泥漿，又可作為膨潤土泥漿中的摻加劑和絮凝劑，提高泥漿的粘度，降低含量。b、漿液配比及性能指標擬用泥漿配比及性能指標見表。 新制泥漿配比（1m3漿液） 膨潤土名稱材料用量（kg）水膨潤土CMCNa2CO3PHP鈣土（級）10006000.62.5適量 泥漿性能指標控制標準 性 質(zhì)階 段試驗方法新制泥漿循環(huán)再生泥漿清孔泥漿密度(g/m3)1.051.151.1泥漿比重秤粘度(pa.s)253018281825馬式漏斗失水量(ml/30min)204040失水量儀泥皮厚(mm)1.531.5PH值10.59.511810試紙含量(%)441含量測定儀通過泥漿試驗選用泥漿指標最優(yōu)配比.c、泥漿拌制要求泥漿的制備將在泥漿船上進行。鉆孔施工前首先在泥漿船上采用泥漿攪拌機攪拌膨潤土泥漿，泥漿純攪拌時間不得少于3min，新制泥漿經(jīng)膨化24h后方可使用。達到使用要求的泥漿利用3PNL泵泵送至鋼護筒內(nèi)，當(dāng)鋼護筒內(nèi)泥漿性能指標滿足施工要求后即可開孔鉆進。d、泥漿的循環(huán)使用采用泥漿凈化器進行除處理后的泥漿，滿足指標要求的進行重復(fù)利用，經(jīng)多次重復(fù)使用，如果泥漿指標降低，應(yīng)采取措施進行調(diào)整，嚴重超標的應(yīng)廢棄更換。進行泥漿消耗量的統(tǒng)計，測試出單根樁和每立方成孔工程量的泥漿消耗量，以便較為準確的為正式鉆孔樁施工備料。 泥漿的凈化與處理鉆孔過程采用氣舉反循環(huán)方式排渣，鉆進過程中應(yīng)每2小時測定泥漿性能指標一次，如果發(fā)現(xiàn)泥漿性能減弱，應(yīng)從泥漿制備池中向孔內(nèi)泵送補充新的泥漿以保證泥漿的性能，鉆進過程中泥漿性能指標如下：粘度容重含砂率PH膠體率失水量泥皮厚度18221.051.153%81098%15ml/30分鐘3mm 鉆進過程中，使用2臺3PNL泥漿泵把沉淀池中的泥漿送入泥漿凈化裝置，凈化后的泥漿經(jīng)管路流回孔內(nèi)。分離出的鉆渣運輸?shù)街付ǖ奈恢谩．?dāng)鉆進至設(shè)計標高時，將鉆具提離孔底5cm繼續(xù)轉(zhuǎn)動鉆具，維持泥漿循環(huán)，第一次和第二次清孔泥漿性能指標應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范要求。泥漿性能指標如下：粘度容重含砂率PH膠體率失水量泥皮厚度18201.051.10小于2%81098%15ml/30分鐘2mm泥漿循環(huán)及凈化系統(tǒng)布置見圖3.3。 鉆孔施工過程中孔內(nèi)事故的預(yù)防及處理 鉆孔過程中要精心組織、精心施工，做好各種事故預(yù)防措施及處理方案。施工過過程中常見事故及其處理辦法如下表：事故名稱產(chǎn)生原因預(yù)防措施處理措施斜孔 地質(zhì)原因：相鄰兩種地層的硬度相差較大，鉆頭在軟層一邊進尺速度較快，在硬巖層一邊進尺速度較慢，從而在鉆頭底部形成進尺速度差，導(dǎo)致鉆頭趨向軟地層方向。 設(shè)備因素：如提吊中心、轉(zhuǎn)盤中心、孔中心不在同一鉛垂直線上，鉆桿剛性差，鉆進過程中鉆機發(fā)生平面位移或不均勻沉降等。 操作不當(dāng)，鉆進參數(shù)不合理。 必須使鉆進設(shè)備安裝符合質(zhì)量要求 ； 根據(jù)準確的地質(zhì)柱狀圖選擇鉆進工藝參數(shù)； 通過軟硬不均地層時采用輕壓慢轉(zhuǎn)； 鉆進砂層時要特別注意控制泥漿性能及鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)。 將掃孔糾斜鉆頭下到偏斜值超過規(guī)定的孔深部位的上部，慢速回轉(zhuǎn)鉆具，并上下反復(fù)串動鉆具。下放鉆具時，要嚴格控制鉆頭下放速度，借鉆頭重錘作用糾正孔斜。掉鉆及孔內(nèi)遺落鐵件 由于孔斜或地層極度軟硬不均造成劇烈跳鉆，致使鉆桿螺栓或刀齒脫落。 鉆桿扭斷。 由于施工人員操作不當(dāng)將施工工具遺落孔內(nèi)。 避免孔斜。 根據(jù)鉆進情況定時提鉆檢查, 重點檢查加重桿管壁及鉆桿上下法蘭。 維護孔壁的穩(wěn)定及保持孔底清潔是處理孔內(nèi)事故的必要前提,因此保持泥漿性能是關(guān)鍵。同時,作好孔口的防護工作,避免向孔內(nèi)掉入鐵件。 準確記錄孔內(nèi)鉆具的各部位部件。 首先準確判斷掉鉆部位，并據(jù)此制定正確的打撈方案，一般采用偏心鉤、三翼滑塊打撈器打撈的方法進行打撈。 在打撈過程中,杜絕強拔強扭,以避免擴大事故。 打撈上來后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脫打撈工具。 對于孔內(nèi)遺落的鐵件，采用LMC-120電磁打撈器打撈（其水中吸重達5t）。 分析事故產(chǎn)生原因，避免以后再出現(xiàn)類似事件。擴孔 砂層鉆進泥漿性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到護壁作用。 孔斜、地層軟硬不均等原因造成擴孔。 在某一孔段進尺速度極不均衡或重復(fù)鉆進。 在非穩(wěn)定層段（如砂層）鉆進過程中反復(fù)抽吸造成孔壁局部失穩(wěn)。 孔壁失穩(wěn)坍蹋。 保證泥漿的性能及水頭壓力以滿足護壁要求。 采取合理的鉆進工藝，反對片面追求進尺而盲目鉆進。小擴孔在不做處理。 大擴孔采用粘土回填。縮孔砂層及粘性土層中鉆進泥漿性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到護壁作用。在淤泥及粘性土層中鉆進進尺速度過快。 孔壁失穩(wěn)坍蹋。 保證泥漿的性能及水頭壓力以滿足護壁要求。 采取合理的鉆進工藝，反對片面追求進尺而盲目鉆進。 在粘性土層中鉆進每鉆進一個鉆桿回次重復(fù)進行掃孔。保證鉆頭直徑重新下鉆掃孔 保證泥漿的性能及水頭壓力以滿足護壁要求。 采取合理的鉆進工藝，反對片面追求進尺而盲目鉆進。（7）防止坍孔、漏漿、泥包鉆頭的措施南岸試樁位置基本上由亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、粉砂、中、粗砂、細砂等土質(zhì)組成。a、在砂土層鉆進時，鉆孔易坍孔，必須采取措施，加入優(yōu)質(zhì)膨潤土，適當(dāng)?shù)膲A和纖維素，增大泥漿比重和粘度，待泥漿粘度達到