沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理

1、操作規(guī)程示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-888編號：_沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理審核：_時(shí)間：_單位：_沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及病害的處理用戶指南：該操作規(guī)程資料適用于指明操作步驟和程序，安全技術(shù)知識和注意事項(xiàng)，指導(dǎo)正確使用個(gè)人安全防護(hù)用品，生產(chǎn)設(shè)備和安全設(shè)施的維修保養(yǎng)，預(yù)防事故的緊急措施，安全檢查的制度和要求等?？赏ㄟ^修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。隨著公路橋梁和高層建筑在我國的飛速發(fā)展，我國的鉆孔灌注樁技術(shù)也得到了長足發(fā)展，積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，但復(fù)雜地質(zhì)條件下的沖擊鉆鉆孔灌注樁及病害的處理還是一大難題，下面通過泉頭

2、大橋及黑河子中橋的樁基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn)，介紹一下沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及斷樁和樁身夾泥的處理措施。僅供參考。1 工程概況泉頭大橋位于國道102線k900+734公里處，為8×20米大橋，下部結(jié)構(gòu)采用摩擦灌注樁，共有樁27根，其中墩樁21根，臺樁6根，樁徑1.2米，墩樁長19米，臺樁長14米。黑河子中橋距泉頭大橋2km,地質(zhì)情況基本相同。2 工程地質(zhì)情況及機(jī)具的選擇2.1橋址處主要地址情況：表層為6.5-8.1米左右的白色砂巖，堅(jiān)硬；中層為細(xì)砂亞粘土互層，硬塑狀態(tài)，細(xì)砂為灰色，稍松狀態(tài)，每層厚30-40公分總厚6米左右，此細(xì)砂亞粘土互層在鉆孔施工的干擾下易液化、出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象、導(dǎo)致坍孔；樁底

3、落在紅色泥巖上。整體地質(zhì)條件比較復(fù)雜、特殊，表層和底層堅(jiān)硬、中層稍松易液化。2.2機(jī)具的選擇：施工前對機(jī)具進(jìn)行了選擇，循環(huán)鉆鉆進(jìn)速度快、成孔好、清孔干凈，但怕硬巖層及孤石、卵石；沖擊鉆適用廣泛，但速度慢、成孔質(zhì)量不高。經(jīng)現(xiàn)場進(jìn)行兩種機(jī)具的比較，循環(huán)鉆48小時(shí)只鉆進(jìn)1.5米，而沖擊鉆48小時(shí)只鉆進(jìn)3.4米，雖然，中層易采用循環(huán)鉆，但更換機(jī)具耗時(shí)過多，決定在保證沖擊鉆工藝和泥漿質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用4臺30型沖擊鉆同時(shí)施工。3 沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝鉆孔灌注樁的施工順序?yàn)椋撼醪椒艠又u恢復(fù)定線護(hù)筒埋設(shè)鉆孔成孔檢測清孔下鋼筋籠下導(dǎo)管砼澆注破樁頭成樁檢測。3.1初步放樣：施工前先排水、修路、清除樁基位置的

4、雜草和淤泥，換填山皮土并刮平壓實(shí)，使施工機(jī)具順利進(jìn)出，能保證鉆機(jī)在施工中平穩(wěn)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)提供的導(dǎo)線點(diǎn)（經(jīng)導(dǎo)線復(fù)測閉合后）及水準(zhǔn)點(diǎn)用光電全站儀及水準(zhǔn)儀定位，橋墩中線在橋軸線方向上的位置中誤差不應(yīng)大于±15cm，成排成列放樣，放樣后用鋼尺校核。3.2筑島：場地為淺水時(shí)，采用草袋圍堰，普通土填充，筑島高出水面1.5cm為準(zhǔn)。3.3護(hù)筒埋設(shè)，恢復(fù)定線：護(hù)筒埋設(shè)是重要一環(huán)，起到定位、導(dǎo)向，靠筒內(nèi)水位和泥漿比重使孔內(nèi)水壓大于外部水壓，防止塌孔，護(hù)筒內(nèi)徑比樁經(jīng)大200-400mm，護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m,護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁徑及水文地質(zhì)情況確定，一般情況埋置

5、深度宜為2-4m，有沖刷影響的河床，應(yīng)沉入沖刷線以下不少于1.0-1.5m。泉頭大橋采用4m高護(hù)筒，1.6m，壁厚4mm，旱地及筑島處采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒底部和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí)，護(hù)筒頂高出地面0.3m，埋設(shè)時(shí)位置要準(zhǔn)確，護(hù)筒要豎直。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面允許誤差50mm，豎直線傾斜不大于1，護(hù)筒頂部焊加強(qiáng)筋和吊耳，開出水口，鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)糾正。3.4鉆孔：分沖擊鉆和正反循環(huán)鉆，應(yīng)按設(shè)計(jì)資料繪制的地質(zhì)剖面圖，選用適當(dāng)?shù)你@孔和泥漿，泉頭大橋根據(jù)實(shí)際情況選用沖擊鉆。3.4.1泥漿的配制：為保證中層易液化坍塌砂質(zhì)層的成孔質(zhì)量和最終能將孔底清理干凈

6、，對泥漿的比重與粘度制定了嚴(yán)格的指標(biāo)，經(jīng)過20余次的泥漿配比試驗(yàn)，決定采用當(dāng)?shù)氐呐驖櫷粒酀{配和比為 水：膨土：粘土：NaoH：CMC=1000：100：60：1.5：1.5。配制的泥漿比重為1.06-1.10；粘度18-22Pa.s；含砂率0.3-0.5；PH值8-10，膠體率95-98；靜切力1.1-1.3；失水率13-15ml。泥漿的好壞是成孔質(zhì)量的重要保證之一，由于配置了高質(zhì)量的泥漿，在長期停鉆的情況下，沉積物很少，此外，優(yōu)質(zhì)的泥漿可使孔壁形成一層粘性好、密度大滲透性差的泥皮，這層泥皮可防止孔內(nèi)泥漿外滲，大大減緩孔內(nèi)水頭降低的速度，這也是使孔壁穩(wěn)定的有效措施。3.4.2沖擊鉆鉆孔注意事

7、項(xiàng) 鉆機(jī)就位前，應(yīng)對鉆孔前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括主要機(jī)具設(shè)備的檢查和維修，鉆機(jī)就位后，應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移和沉陷，開孔的孔位必須準(zhǔn)確。 沖錐的鋼絲繩同鋼護(hù)筒中心位置偏差不大于2cm，升降錐頭時(shí)要平穩(wěn)，不得碰撞護(hù)壁和孔壁。 鉆孔作業(yè)必須連續(xù)，并作鉆孔施工記錄，經(jīng)常對鉆孔泥漿進(jìn)行檢測和試驗(yàn)，不符合要求的隨時(shí)改正，注意補(bǔ)充新拌的好泥漿，在整個(gè)施工過程中，泥漿的損失較小，水頭始終保證在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌，埋鉆頭的現(xiàn)象發(fā)生，確保了鉆孔樁的成孔質(zhì)量和成孔速度。 鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)5-8尺檢查鉆孔直徑和豎直度，注意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對。根據(jù)實(shí)際

8、地層變化采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方式，在鉆至中層易液化砂層時(shí)，鉆進(jìn)速度必須放慢，以確保成孔質(zhì)量。 沖擊鉆應(yīng)用小徑鉆鉆到深度后，用大徑鉆擴(kuò)孔，鉆管內(nèi)的泥渣和泥漿經(jīng)常倒出，在鉆孔排渣，提鉆頭除土或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)水頭和要求的泥漿指標(biāo)。3.5成孔檢測、清孔3.5.1成孔檢測：成孔檢測一般包括孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標(biāo)高、深度、直徑、護(hù)筒頂標(biāo)高等?？椎闹行奈恢脩?yīng)在±100mm范圍內(nèi)，孔徑設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度小于1，孔深不小于設(shè)計(jì)規(guī)定。3.5.2清孔 只有成孔檢測合格后才可清孔。清孔方法一般有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射等。泉頭大橋采用空壓機(jī)噴射方法，采用高壓泵向孔底射漿，用水下填充導(dǎo)管進(jìn)行空氣反

9、循環(huán)清孔。噴射壓力適中（0.8-1Mpa），使孔底及邊角處的鉆渣也能隨之吸出，并注意射漿管必須插到孔底，射漿管的插入深度不到位就會引起噴射塌孔。 清孔指標(biāo)有孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)及沉淀厚度，實(shí)際工作中通常只測泥漿比重1.03-1.1，沉淀厚度30cm，即滿足清孔標(biāo)準(zhǔn)。 鋼筋籠安放至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，如泥漿指標(biāo)及沉淀厚度超出標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。不能用加深鉆孔深度的方法代替清孔。3.6鋼筋籠的制造和安放3.6.1鋼筋籠的制造：為保證鋼筋籠安裝的垂直度和安裝效率，工地采取了平地整體胎膜長線法制造。每個(gè)鋼筋籠在胎膜上一次成形，創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。全橋施工中未發(fā)生因鋼筋籠彎曲而插不到設(shè)計(jì)標(biāo)高的現(xiàn)

10、象。鋼筋籠的制造除滿足設(shè)計(jì)要求外，在骨架處設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊，豎向間距為2m，橫向周圍不少于4處，并在骨架頂端設(shè)吊環(huán)。3.6.2鋼筋籠的安放：整個(gè)樁采用兩段鋼筋籠，在孔口進(jìn)行單面邦條焊，接頭錯開1m。骨架下放時(shí)注意防止碰撞孔壁，放至孔內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高后將骨架吊環(huán)掛在孔口，并臨時(shí)與護(hù)筒口焊接牢固。3.7下導(dǎo)管、灌注機(jī)具的準(zhǔn)備、砼的配制3.7.1下導(dǎo)管：泉頭大橋采用300mm鋼導(dǎo)管，使用前進(jìn)行了水密、承壓和接頭抗拉等試驗(yàn)。吊裝時(shí)導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，并應(yīng)在灌注砼前進(jìn)行升降試驗(yàn)，應(yīng)使位置居中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和孔壁碰撞，導(dǎo)管下口到孔底的距離一般控制在25-40cm之間。導(dǎo)管上口設(shè)置

11、隔水貓頭鷹和儲料斗，儲料斗口中蓋鋼扳，掛細(xì)鋼絲，灌注時(shí)用吊車吊出。3.7.2灌注機(jī)具的準(zhǔn)備：25t吊車1臺；攪拌機(jī)3臺（滿足灌注樁在砼初凝時(shí)間內(nèi)完成）；導(dǎo)管、儲料斗、吊斗2個(gè)；1噸翻3臺；備用水泵以及吸泥機(jī)，高壓射水管等設(shè)備。為保持孔內(nèi)水壓和及時(shí)處理灌注故障，備用發(fā)電機(jī)2臺。3.7.3砼的配制水泥，中砂，石子分別送權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測合格后，由權(quán)威機(jī)構(gòu)作出配合比。C25水下砼的配合比為 水泥：中砂：石子：水=1：1.91：2.21：0.54，坍落度為180-220mm，施工中根據(jù)砂石含量將設(shè)計(jì)配合比換算成施工配合比。水泥采用普通硅酸鹽42.5水泥，初凝時(shí)間大于2.5h；碎石采用10-20mm，16-3

12、1.5mm各占一半，級配良好；砂子選用優(yōu)質(zhì)河砂。砼配制后要有良好的和易性，運(yùn)輸和灌注過程中無顯著離析、泌水現(xiàn)象，保持足夠的流動性。為保證灌注的順利，坍落度盡量采取上限。3.8灌注水下砼及應(yīng)注意事項(xiàng)3.8.1灌注水下砼是鉆孔樁施工的重要工序，必須經(jīng)過成孔質(zhì)量檢測和清孔檢測（包括泥漿指標(biāo)和沉淀厚度檢測等）合格后，方可進(jìn)行灌注工作，如沉淀量超標(biāo)，應(yīng)再次清孔，但應(yīng)注意孔壁的穩(wěn)定，防止塌孔。灌注的時(shí)間控制在初凝時(shí)間內(nèi)2.5h。3.8.2首批砼的數(shù)量必須保證導(dǎo)管初次埋深1m和填充導(dǎo)管底部的需要。泉頭大橋每樁首批砼數(shù)量1.8立方米加吊斗0.6立方米共2.4立方米，保證了初次埋深1.5m，首批砼拌和物下落后，

13、砼應(yīng)連續(xù)灌注，在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2-6m。3.8.3砼拌和物運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)檢查均勻性和坍落度等，如不符合要求，應(yīng)進(jìn)行第二次拌和，二次拌和達(dá)不到要求，不能使用。3.8.4首批砼灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)砼面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求即可正常灌注，如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管大量進(jìn)水，表現(xiàn)出現(xiàn)事故，按應(yīng)急方法處理。3.8.5灌注開始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過程中，要防止砼拌和物從漏斗處掉入孔中，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，而使測深不準(zhǔn)確。灌注過程中應(yīng)注意觀察管內(nèi)砼下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測量孔內(nèi)砼面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。3.8.6導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線

14、豎直和位置居中，逐步提升，如導(dǎo)管法蘭卡鋼筋骨架，可移動導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，移到鉆孔中心。3.8.7當(dāng)導(dǎo)管提升到法蘭接頭露出孔口以上有一定高度，可拆除1節(jié)和2節(jié)導(dǎo)管，（視每節(jié)導(dǎo)管和工作平臺距孔口高度而定）。此時(shí)，暫停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的導(dǎo)管，然后松開導(dǎo)管的接頭螺栓，同時(shí)將起吊導(dǎo)管用的釣鉤掛上待拆的導(dǎo)管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的導(dǎo)管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口導(dǎo)管內(nèi)，校好位置，繼續(xù)灌注。3.8.8拆除導(dǎo)管動作要快，時(shí)間一般不宜超過15分鐘，要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管節(jié)要立即沖洗干凈，堆放整齊。3.8.9在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)

15、砼不滿含有空氣時(shí)，后續(xù)砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。3.8.10當(dāng)砼面升到鋼筋骨架下端時(shí)，為防止鋼筋骨架被砼頂托上升，可采取以下措施：盡量縮短砼總的灌注時(shí)間，防止頂層砼進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，砼的流動性過小。當(dāng)砼面接近和初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)（1m左右），應(yīng)保持較深埋管，并徐徐灌入，以減小砼從導(dǎo)管底口出來后向上的沖擊力，當(dāng)孔內(nèi)砼面進(jìn)入鋼筋骨架底口4m以上時(shí)，適當(dāng)提高導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在導(dǎo)管底口以下的埋置深度，從而增加砼對鋼筋骨架的握裹力。導(dǎo)管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)灌注速度。3.8.11在灌注過

16、程中，應(yīng)防止污染環(huán)境和河流。3.8.12為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上灌一定高度，可按孔深，成孔方法，清孔方法查定。一般為0.5-1m，深樁為1m。3.8.13處于地面及樁頂以上的井口整體式鋼性護(hù)筒，應(yīng)在灌注完后立即拔出，處于地面以下護(hù)筒，需待砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到5Mpa后方可拆除。3.8.14在灌注將近結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)砼柱高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管處的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大，如出現(xiàn)砼頂升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀物，使灌注順利進(jìn)行。在拔出最后一段長導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管，形成泥心。3.8.15在灌樁時(shí)，每根樁應(yīng)做3組試塊，施工單位二組

17、，監(jiān)理一組，強(qiáng)度測試后，如不合格，要及時(shí)提出報(bào)告補(bǔ)救處理。3.8.16有關(guān)砼灌注情況，各灌注時(shí)間，砼面的深度，導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管拆除及發(fā)生的異?，F(xiàn)象應(yīng)由專人進(jìn)行記錄。3.9破樁頭：由人工或汽鎬、電鎬進(jìn)行，直至設(shè)計(jì)高程，要保持鋼筋的完整，樁頂基本平整、干凈。3.10成樁檢測砼強(qiáng)度達(dá)到70后可做樁基無破損檢測，用基樁動測儀和手提電腦，傳感器用橡皮泥粘在樁頂（破樁頭后樁頂清理干凈），用大錘在樁頂砸5下，在電腦中顯示聲波圖象，如振幅出現(xiàn)異常，說明有問題。4 二次灌注樁病害的處理由于操作失誤和經(jīng)驗(yàn)不足，黑河子中橋灌注樁共發(fā)生2次病害，如下：4.1 1-3臺樁在灌注3.3m砼后，由于砼過干，提升導(dǎo)管劇烈，造成

18、導(dǎo)管下口變形，灌注砼不能繼續(xù)，3小時(shí)后宣布為斷樁。當(dāng)時(shí)進(jìn)行了3種方案的比較：用大于 1.2m沖擊鉆硬沖，但中層易液化、塌孔，不宜采用。在孔內(nèi)填入毛石，用1.2m沖擊鉆沖孔，將鋼筋籠及樁底砼砸入樁四壁及樁底。用挖掘機(jī)挖出樁底砼，但必須做好強(qiáng)排水措施，后下1.2m水泥砼管，豎直疊起，砼管四周分層填筑砂礫粘土并夯實(shí)，在砼管中下鋼筋籠，灌注砼。最后考慮1-3臺樁比較淺（14m），而且中層細(xì)砂亞粘土互層，極易液化出現(xiàn)涌砂，塌孔現(xiàn)象，不宜采用前二種方案，決定采用第三種方案處理，后圓滿解決。4.2 3-2樁在成樁檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)在9.5m處有樁身夾泥病害，傳統(tǒng)的方法是將缺陷樁鑿除再重新澆注，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而且造價(jià)昂貴。最后決定采用高壓噴射注漿法，施工過程如下：4.2.樁身缺陷處理在樁頂布設(shè)3個(gè)鉆芯孔，鉆孔取芯至缺陷部分以下50cm，仔細(xì)分析缺陷處芯樣，查明了缺陷位置和范圍。將注漿管通過鉆孔設(shè)置到夾泥區(qū)，用泵壓大于20Mpa的高壓水流對缺陷段自下而上進(jìn)行切割噴射，噴射時(shí)噴管提升速度為10cmmin，旋進(jìn)速度為20轉(zhuǎn)/min，噴射處理長度上下各延長50cm，一孔進(jìn)行切割而另一