高速公路特大橋鉆孔灌注樁施工工藝課件

鉆孔灌注樁施工工藝樁基施工施工準(zhǔn)備施工測(cè)量 為保證橋墩臺(tái)定位達(dá)到規(guī)范要求的精度，在施工前應(yīng)準(zhǔn)確放樣出樁位。2、施工場(chǎng)地平整和鉆孔樁定位清除地表面雜物，用推土機(jī)進(jìn)行平整、壓實(shí)，墩臺(tái)位于陡坡上時(shí)，挖成平坡或搭設(shè)工作平臺(tái)。鉆孔工作平臺(tái)位于灘涂或無(wú)水區(qū)的大小一般以承臺(tái)尺寸為基準(zhǔn)各邊向外加寬1.0m，場(chǎng)地整平后，利用控制網(wǎng)控制樁用全站儀直接測(cè)設(shè)各鉆孔樁中心樁，并在孔位中心樁四角測(cè)放出護(hù)樁點(diǎn)，作為施鉆中樁位控制點(diǎn)和檢查點(diǎn)。同時(shí)測(cè)量鉆孔樁位處的水平標(biāo)高，以控制鉆進(jìn)深度。護(hù)筒的制作和埋設(shè)護(hù)筒均采用4mm鋼板制作。護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大20~40cm。護(hù)筒頂宜高出施工水位或地下水位1.5m左右，并要高出鉆孔平臺(tái)頂面0.3m左右。為便于泥漿循環(huán)，在護(hù)筒頂端設(shè)高400mm、寬200mm的出漿口。護(hù)筒中心豎直線與樁中心線重合，除設(shè)計(jì)另有規(guī)定外平面允許誤差為50mm，傾斜度不大于1%。泥漿制作泥漿循環(huán)處理系統(tǒng)設(shè)置在工程征地范圍內(nèi)、兩個(gè)橋墩鉆孔作業(yè)平臺(tái)之間，一般2個(gè)墩(或墩加 臺(tái))共用一套泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿循環(huán)池由制漿池、沉淀池、泥漿池組成，根據(jù)標(biāo)段地質(zhì)層以沙土為主要特點(diǎn)，開(kāi)鉆前應(yīng)先造漿 泥漿選用水化快、造漿能力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)粘土制作，造漿用的優(yōu)質(zhì)粘土塑性指標(biāo)應(yīng)大于15，小于0.05mm的粘粒含量應(yīng)大于50%。 制備的泥漿指標(biāo)應(yīng)達(dá)到： 比重：1.1~1.3；黏度：粘土、巖層為16~22秒，砂層為19~28秒；PH值：大于6.5；含砂率：小于4%；膠體率：大于95%。泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置示意圖

鉆機(jī)就位 鉆機(jī)就位前，對(duì)鉆機(jī)和各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括場(chǎng)地布置、鉆機(jī)機(jī)座處鋪墊的枕木平整度、泥漿池設(shè)置和泥漿制備、水電供應(yīng)等。 鉆孔樁機(jī)采用吊機(jī)拼裝，導(dǎo)軌平移就位。樁機(jī)就位后，錘頭或鋼絲繩對(duì)準(zhǔn)鉆孔樁位，錘頭或鋼絲繩中心與護(hù)筒頂面中心的偏差不得大于5cm，并與樁位中心線重合。鉆孔作業(yè)嚴(yán)格按跳孔施鉆的原則進(jìn)行。即一孔成樁后，嚴(yán)禁開(kāi)鉆任一相鄰孔，必須跳開(kāi)隔孔施鉆，防止竄孔和坍孔。開(kāi)鉆前，再次檢查各種機(jī)具、設(shè)備是否狀態(tài)良好，以及水、電管路的暢通情況，確保正常。開(kāi)孔都具有導(dǎo)向性，開(kāi)孔的孔位必須準(zhǔn)確，沖擊法造孔時(shí)采用小沖程開(kāi)孔，使初成孔堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順，能起導(dǎo)向鉆孔作業(yè)作用，并防止塌孔，鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆頭全高加沖程后，方可進(jìn)行正常的沖擊。在砂質(zhì)地層中為防止塌孔，可預(yù)先在護(hù)筒內(nèi)添加碎石、卵石，以擠密孔壁；或向孔內(nèi)投黏土塊，用鉆頭沖擊黏土塊擠入砂層中，加強(qiáng)孔壁，堵住流砂；同時(shí)保持孔內(nèi)水頭壓力，增大泥漿比重。巖層采用中采用大沖程，松散地層采用中采用小沖程。 為防止沖擊振動(dòng)使鄰孔孔壁坍塌或影響鄰孔已澆筑混凝土的凝固，采用跳孔施鉆法。如必須鄰孔施鉆時(shí)，應(yīng)待鄰孔混凝土澆筑完畢，并達(dá)到2.5Mpa抗壓強(qiáng)度后方可開(kāi)鉆。鉆孔作業(yè) 鉆孔作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。因故必須停鉆時(shí)，孔口加蓋防護(hù)，將錘頭提出孔外，以防埋鉆。在開(kāi)鉆過(guò)程中要注意填寫(xiě)鉆孔記錄一般為每?jī)尚r(shí)填寫(xiě)一次，如遇到地質(zhì)情況發(fā)生變化時(shí)填寫(xiě)一次，每次填寫(xiě)要撈取孔內(nèi)渣樣放在渣樣盒內(nèi)并注明撈取深度時(shí)間。鉆孔作業(yè) 經(jīng)常對(duì)泥漿進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，隨時(shí)補(bǔ)充損耗、漏失的泥漿，保證鉆孔中的泥漿稠度，防止發(fā)生坍孔、縮孔。當(dāng)鉆孔離設(shè)計(jì)標(biāo)高約1m時(shí)，應(yīng)注意控制鉆進(jìn)速度和深度，防止超鉆。并核對(duì)地質(zhì)資料，判定是否進(jìn)入要求的持力層。 當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)孔深、孔徑和孔形等進(jìn)行檢查，并報(bào)監(jiān)理工程師確認(rèn)，符合要求后進(jìn)行清孔。鉆孔作業(yè)

鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)備用鉆頭或零配件，輪替使用。鉆頭直徑磨耗超過(guò)1.5cm時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換、修補(bǔ)鉆頭。

鉆孔結(jié)束后，應(yīng)檢查孔徑、孔深、孔的傾斜度，可預(yù)先用鋼筋焊一探孔器檢查。清孔 當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并經(jīng)監(jiān)理工程師成孔檢查驗(yàn)收后，立即進(jìn)行清孔，以免間隔時(shí)間長(zhǎng)，鉆渣沉淀，造成清孔困難。采用二次清孔的方式，鉆孔完成后，立即進(jìn)行第一次清孔，主要目的是過(guò)濾掉鉆渣，待鋼筋籠吊裝入孔后，立即進(jìn)行第二次清孔，主要是調(diào)整泥漿比重，降低含砂率，為順利灌注水下混凝土創(chuàng)造條件。防止坍孔、縮孔措施和處理辦法 由于鉆孔樁穿過(guò)，鉆孔施工中，容易出現(xiàn)坍孔和縮孔，為了確保鉆孔樁的質(zhì)量和進(jìn)度，采取以下預(yù)防和處理措施。做好鉆孔準(zhǔn)備工作，選擇好鉆機(jī)鉆頭；埋設(shè)好護(hù)筒。 在鉆孔和清孔過(guò)程中，注意保持孔內(nèi)的泥漿面高度，隨時(shí)補(bǔ)充損耗、漏失的泥漿，保證鉆孔中的泥漿濃度。防止坍孔、縮孔措施和處理辦法

在砂層、軟土層等容易坍孔的土層中鉆孔，采用低檔慢速鉆進(jìn)，同時(shí)提高水頭，加大泥漿比重，并加大護(hù)筒埋深，提高護(hù)筒頂面高度和孔內(nèi)水位，以防止發(fā)生坍孔、縮孔。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法1：坍孔產(chǎn)生原因（1）泥漿比重不夠及其它性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮（2）護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水；（3）由于掏渣后未及時(shí)補(bǔ)充水或泥漿，或鉆孔通過(guò)砂礫等強(qiáng)透水層，孔內(nèi)水流失造成孔內(nèi)水頭高度不夠；（4）松散砂層中進(jìn)尺太快；（5）鉆頭或鋼筋籠碰撞孔壁。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法二：坍孔處理方法（1）在松散砂層中鉆進(jìn)要嚴(yán)格控制進(jìn)尺；投入粘土、卵石等擠入孔壁起護(hù)壁作用；（2）發(fā)生孔口坍塌時(shí)，拔出護(hù)筒用粘土回填重新埋設(shè)再鉆；（3）發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到坍孔處以上1~2米，待沉積物密實(shí)后再鉆；（4）清孔指定專人補(bǔ)水；吊入鋼筋籠時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法 鉆孔傾斜產(chǎn)生原因（1）鉆孔中遇有較大孤石；（2）在有傾斜度的軟硬地層交界處鉆頭受力不均；（3）擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方；（4）鉆機(jī)底座不平。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法鉆孔傾斜處理辦法（1）遇孤石或傾斜的軟硬地層鉆進(jìn)時(shí)，低鉆速，控制進(jìn)尺；（2）經(jīng)常檢查鉆機(jī)底座水平、鉆桿接頭，逐個(gè)檢查及時(shí)調(diào)正。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法擴(kuò)孔產(chǎn)生原因孔壁坍塌擴(kuò)孔處理辦法局部擴(kuò)孔不影響鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，可不處理；若擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌，按坍孔處理。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法縮孔產(chǎn)生原因鉆錐嚴(yán)重磨耗、軟塑土遇水膨脹或流塑性軟土使孔徑縮小縮孔處理辦法及時(shí)焊補(bǔ)鉆錐；及時(shí)提高孔內(nèi)泥漿面加大泥漿比重，上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑。常見(jiàn)鉆孔事故的預(yù)防和處理辦法錘頭掉落（1）卡鉆時(shí)強(qiáng)提、強(qiáng)扭；（2）鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂處理辦法（1）經(jīng)常檢查鉆具、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置；（2）采用打撈鉤、打撈叉吊出。鋼筋籠的制作與安放 在鋼筋棚內(nèi)集中下料，采取現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)綁制，用鉆機(jī)塔架或吊機(jī)提入孔內(nèi)，鋼筋籠接長(zhǎng)采用現(xiàn)場(chǎng)焊接，樁長(zhǎng)小于12m的鋼筋籠一次性吊裝入孔，樁長(zhǎng)大于12m的鋼筋籠分二節(jié)。鋼筋籠吊起后，檢查鋼筋籠的垂直度及外型輪廓，平穩(wěn)垂直放入內(nèi)，切忌碰撞孔壁，不得強(qiáng)行下放。下放過(guò)程中，注意孔內(nèi)水位情況，如發(fā)生異常（孔內(nèi)水位是否有突然較大幅度升降），馬上停止，檢查是否坍孔。鋼筋籠的制作與安放 c、鋼筋籠采用2m一道加強(qiáng)箍加強(qiáng)，且主筋與加強(qiáng)箍全部焊接，防止裝吊變形。鋼筋籠在入孔前，在骨架外側(cè)綁掛與鉆孔樁同標(biāo)號(hào)的混凝土墊塊或“耳環(huán)”，間距沿樁長(zhǎng)不超過(guò)2.0m，橫向圓周不得小于4塊，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。鋼筋籠的制作與安放鋼筋籠在清孔結(jié)束后，及時(shí)放入孔內(nèi)，鋼筋籠焊接采用雙面焊，并保證上下兩節(jié)鋼筋籠的軸線一致，入孔后位置準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)要求，并牢固定位。鋼筋骨架底面高程偏差控制在±50mm，并采取設(shè)置防浮鋼管與鉆機(jī)底座聯(lián)結(jié)、在鋼筋籠底主筋上對(duì)稱加焊四根帶鉤防浮鋼筋等有效措施防止鋼筋籠在混凝土灌注過(guò)程中上浮。鋼筋籠安放完畢，泥漿泵與導(dǎo)管相連，進(jìn)行二次清孔。鋼筋籠的制作與安放水下混凝土灌注完畢，待樁上部混凝土初凝后，即解除鋼筋籠的固定，使鋼筋隨混凝土收縮，避免粘結(jié)力的損失。水下混凝土的灌注 二次清孔沉渣厚度符合要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師同意簽發(fā)砼灌注令后即開(kāi)始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用導(dǎo)管法，導(dǎo)管直徑選用Φ250毫米（導(dǎo)管事前應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)球、試拼、水密和接頭抗拉試驗(yàn)）。 1、灌注準(zhǔn)備： a.在清孔的同時(shí)，對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行檢查，備足原材料；同時(shí)配備水泵、空壓機(jī)及高壓射水管等設(shè)備，以保證孔內(nèi)水頭和及時(shí)處理灌注故障。水下混凝土的灌注 b.安裝導(dǎo)管，導(dǎo)管底部至孔底應(yīng)有25~40cm的空間，以利首批灌注混凝土順利灌注；導(dǎo)管上口應(yīng)高出護(hù)筒頂面1~2m以上與儲(chǔ)料斗相連，儲(chǔ)料斗的容積按2.4m3設(shè)計(jì)。 c、在澆筑水下混凝土前，應(yīng)射水沖射孔底3~5min，翻動(dòng)沉淀物，然后立即灌注水下混凝土，或在砼運(yùn)輸車(chē)、砼泵車(chē)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，停止清孔，立即換裝儲(chǔ)料斗，安裝球閥，儲(chǔ)料斗儲(chǔ)滿砼，砍球。此過(guò)程須快速完成，以保證孔底沉渣厚度不大于10cm。水下混凝土的灌注 2、水下混凝土：砼的坍落度應(yīng)采用18~22cm，每車(chē)做坍落度實(shí)驗(yàn)。水下砼的灌注 導(dǎo)管安裝好后，應(yīng)再次測(cè)量孔底沉碴厚度，如大于10cm，應(yīng)再次進(jìn)行清孔處理，確?？椎壮敛瓴怀鲈O(shè)計(jì)規(guī)范要求。確認(rèn)沉碴符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求、鋼筋籠安放正確后，即可開(kāi)始水下混凝土灌注。 水下混凝土灌注開(kāi)始時(shí)，首批灌注混凝土的數(shù)量為2.4m3，滿足導(dǎo)管初次埋置深度≥1.0m的要求。

水下混凝土的灌注 水下混凝土灌注應(yīng)連續(xù)有節(jié)奏地進(jìn)行，中途不得中斷，并盡量縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間。為防止灌注過(guò)程中發(fā)生坍孔、縮孔，經(jīng)常保持孔內(nèi)水頭高度。 水下混凝土灌注應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂1.0m左右，以保證鉆孔樁與上部結(jié)構(gòu)之間的混凝土連接質(zhì)量。鉆孔樁高出設(shè)計(jì)樁頂?shù)亩嘤嗖糠只炷猎谏喜砍信_(tái)結(jié)構(gòu)施工前鑿除，樁頭無(wú)松散層。 水下混凝土灌注完成后，余下的導(dǎo)管應(yīng)慢慢拔出，禁止將余在孔內(nèi)的導(dǎo)管一次性快速拔出。 水下混凝土灌注過(guò)程中，經(jīng)常檢測(cè)混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得灌入導(dǎo)管。

砼灌注過(guò)程中防止浮籠掉籠現(xiàn)象1在鋼筋籠上端焊接2根或4根φ18~22mm鋼筋，其頂端做成圓環(huán)，通過(guò)鋼管固定在護(hù)筒頂部周邊的枕木或施工平臺(tái)上。2在灌注混凝土的過(guò)程中，待混凝土頂面離鋼筋籠下端1m左右時(shí)，可放慢灌注速度，減小混凝土對(duì)鋼筋籠的頂托力，靠鋼筋籠自重克服混凝土的頂托力，待鋼筋籠底端進(jìn)入混凝土1.5m后，方可以正常速度灌注，可避免鋼筋籠浮起。鉆孔樁灌注樁施工質(zhì)量要求 混凝土強(qiáng)度、流動(dòng)性及和易性符合設(shè)計(jì)要求；鉆孔樁所用鋼筋骨架的原材料、焊接工藝符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。鉆孔樁鉆孔允許偏差序號(hào) 項(xiàng)目 允許偏差（mm）1 孔徑 不小于設(shè)計(jì)孔徑2 孔深 柱樁 進(jìn)入設(shè)計(jì)土層3 孔位中心群樁 ≤1004 傾斜度 ≤1%孔深5 灌注混凝土前樁底沉渣厚度 柱樁 ≤100

鉆孔樁灌注樁施工質(zhì)量要求鉆孔樁鋼筋骨架施工允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差（mm）1鋼筋骨架在承臺(tái)底以下長(zhǎng)度±1002鋼筋骨架直徑±203主鋼筋間距±0.5d（d為鋼筋直徑）4加勁筋間距±205箍筋間距或螺距±206鋼筋骨架垂直度骨架長(zhǎng)度1%關(guān)于二次下管的處理斷樁的常見(jiàn)原因有以下幾種 1、灌注時(shí)間長(zhǎng)，表層混凝土流動(dòng)性差，導(dǎo)管埋深淺，繼續(xù)灌注的混凝土沖破表層而上升，將混有泥漿的表層覆蓋包裹，就會(huì)造成斷樁或樁身夾泥。 2、導(dǎo)管提升過(guò)猛，當(dāng)混凝土卡管時(shí)，往往采用抖動(dòng)導(dǎo)管的辦法來(lái)迫使導(dǎo)管內(nèi)混凝土下降，此時(shí)如導(dǎo)管沒(méi)有提離混凝土面，只是埋深太淺，則可能有泥漿混入，形成樁身夾泥；如導(dǎo)管提離混凝土面，就形成斷樁。關(guān)于二次下管的處理 3、測(cè)深不準(zhǔn)，由于把沉積在混凝土面上的濃泥漿或泥漿中可能含有的泥塊誤認(rèn)為混凝土，錯(cuò)誤地判斷混凝土面高度，使導(dǎo)管提離混凝土面成為斷樁；由于拆除導(dǎo)管的長(zhǎng)度的統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤，也會(huì)發(fā)生這種事故。 4、灌注中途，混凝土卡管或?qū)Ч車(chē)?yán)重漏水，需拔除導(dǎo)管才能處理，也將形成斷樁。關(guān)于二次下管的