【文章內(nèi)容簡介】 鉆孔泥漿在粘土層中 ,鉆進時利用地層粘土自然造漿，在亞砂土層中摻入一定量的膨潤土粉和黃粘土，以護壁防塌。 泥漿沉淀池因地制宜在道路范圍外附近租借場地，該部分容積達到900m3 以上能夠充分滿足全橋鉆孔灌注樁的泥漿沉淀，鉆孔泥漿和鉆渣依靠自身重力沉淀，形成濃稠狀廢漿，裝入槽罐車運到廢置山塘處理。 鉆孔過程中為保護環(huán)境，禁止將鉆孔完成后廢棄的泥漿排入內(nèi)河中或者橋樁旁的空地上。 鉆孔 1)、鉆機就位：立好鉆架并調整和安設好起吊系統(tǒng)，將鉆頭吊起，徐徐放進護筒內(nèi)。啟動卷揚機把 鉆頭 吊起，墊方木于轉盤底座下面，將 鉆機調平并對準鉆孔。然后裝上轉盤，要求轉盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上。鉆桿位置偏差不得大于２厘米，在鉆進中要經(jīng)常檢查轉盤，如有傾斜或位移，應及時糾正。 22 起動卷揚機，吊起方鉆桿穿過轉盤并牢固地聯(lián)結到鉆頭，裝好方形套夾住 鉆頭 ，準備 沖擊 。 2)、開鉆：啟動鉆機慢速 沖擊 ，在鉆進過程中，根據(jù)地質報告中的土質情況，對不同地質層分別進行速度和泥漿比重調整，以防塌孔和縮孔。若發(fā)現(xiàn)地形、地質與提供資料不符合，應與鉆探和設計單位聯(lián)系。 3)、 調整鋼絲繩 ：當 第一次鋼絲繩沖擊完 時，先停 沖擊 ，并使循 鉆機延續(xù)工作至孔底沉渣基本排凈（約 13 分鐘），然后關閉泥漿泵 延長鋼絲繩 ，在接頭法蘭盤之間墊 35 毫米厚的橡皮圈，并擰緊螺栓，以防漏氣、漏水，然后如上述工序，一切正常后繼續(xù)鉆進。 4)、控制鉆速：在硬粘土中鉆進時，用一檔轉速，放松起吊鋼絲繩自由進尺。在普通粘土、砂粘土中鉆進時，可用二、三檔轉速，自由進尺。在砂土或含少量卵石中鉆進時，宜用一、二檔轉速，并控制進尺，以免陷沒鉆頭或抽吸鉆渣的速度跟不上。 遇地下水豐富易坍孔亞砂土或砂土，宜用低檔慢速鉆進，減少鉆頭對亞砂土的攪動，同時加大泥漿比重和提 高水頭加強護壁，防止塌孔。 清孔 終孔檢查后， 迅速清孔，不得停歇過久，使泥漿、鉆渣沉淀增多，造成清孔工作的困難，甚至坍孔。清孔后應在最短時間內(nèi)灌注混凝土。根據(jù)鉆孔方法，在用正循環(huán)回旋鉆機鉆孔時， 鉆孔灌注樁鉆孔深度達到設計深度后 ，利用鉆機的循環(huán)系統(tǒng)的泥漿泵持續(xù)清孔渣 30 分鐘左右，使孔底鉆渣清除至規(guī)范允許范圍內(nèi) 。清孔后孔內(nèi) 沉渣厚度 不大 于 30cm。 吊裝鋼筋籠 1）、鉆孔樁的鋼筋按設計要求預先焊成鋼筋籠骨架，按 810m 一段分 23 段用加勁筋成型法制作，用平板車上加托架的方法分段就位，吊 入鉆孔。 2）、鋼筋籠骨架吊放前檢查孔底深度是否符合要求，孔壁有無妨礙骨架吊放和正確就位的情況。在以上情況均通過監(jiān)理工程師驗收合格后，方可安放鋼筋骨架。 3）、鋼筋骨架在運輸?shù)跹b過程中均不得使骨架變形。鋼筋骨架可利用鉆機塔架起吊，為保證骨架起吊時不變形，宜用兩點吊，第一吊點設在骨架下部、第二吊點設在骨架長度的中點到上中部之間。對于長骨架，起吊前應在骨架內(nèi)部臨時綁扎兩根杉木桿以加強其剛度，起吊時，先提第一吊點，使骨架稍提起，再與第二吊點同時起吊。待骨架離開地面后，第一吊點停止起吊，繼續(xù)提升第二吊點。隨 著第二吊點不斷上升，慢慢放松第一吊點，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊點，檢查骨架是否順直，如有彎曲應整直。當骨架進入孔口后，應將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁，骨架進入孔口后，由下而上地逐個解去綁扎杉木桿的綁扎點。解去后，杉木桿受水的浮力自行浮出水面后即可取去。當骨架下降到第二吊點附近的加勁箍接近孔口時，可用鋼釬穿過加勁箍的下方，將骨架臨時支承于孔口，將吊移至骨架上端，取出臨時支承，繼續(xù)下降到骨架后一個加勁箍處，按上述方法暫時支承。此時可吊來第二節(jié)骨架，使上下兩節(jié)骨架位于同一豎直線上，進行單面焊 接，焊接長度為 10d，焊縫必須飽滿。焊接時應先焊順橋方向的接頭。最后一個接頭焊好后，全部接頭就可下沉入水。這樣鋼筋的強度雖無明的降低，但焊接時間頗長。因此可采用部分焊接部分綁扎的方法來縮短孔口的焊接時間。接頭完成，捎提骨架，抽去臨時支托，將骨架慢慢下降，如此循環(huán)，使骨架降至設計標高為止。最后用四根鉛絲將骨架綁牢在鉆架底盤或臨時設于孔口的井字架上，即可松開骨 24 架的吊點。此時應測量鋼筋骨架的標高是否與設計標高相符，偏差不得大于177。 5 厘米。在吊放過程中在鋼筋籠上安置定位鋼筋環(huán)和混凝土墊塊，以確保保護層厚度。 4）、鋼 筋骨架安置完畢后，必須進行二次清孔，達到要求后即可灌注水下混凝土。當灌完的混凝土開始初凝時即割斷掛環(huán)，使鋼筋骨架不影響砼的收縮，避免鋼筋與混凝土的粘結力受損失。 特殊地質鉆孔及鉆孔事故的預防 沖擊 鉆孔灌注樁施工時應注意地層變化在地層變化處均應取樣，判明后記入記錄表中并與地質剖面圖校對。鉆孔灌注樁需穿越淤泥層和砂層，施工時應注意采取有效措施以防坍孔。 1)特殊地質鉆孔 針對本工程地質，鉆孔中遇到淤泥質粘土和亞砂土地質層，須采取特別措施保證工程質量，防止質量事故發(fā)生。 A：淤泥質粘土、軟塑亞粘土 現(xiàn)象：鉆進 過程中易造成糊鉆和縮孔 預防處理辦法： ① 首先應對鉆桿內(nèi)徑大小進行計算決定。 ② 應控制進尺，加強泥漿循環(huán)。若已嚴重糊鉆，應將鉆錐提出孔口，清除鉆頭殘渣。 ③ 縮孔時，采用上下反復提降鉆頭掃孔的方法擴大孔徑。 B：亞砂土 現(xiàn)象：發(fā)生坍孔，孔內(nèi)水位突降。 預防處理方法：控制鉆機鉆速，用低檔慢速鉆進，減少鉆頭對亞砂土 25 的攪動，同時應加大泥漿比重和提高水頭，以加強護壁，防止塌孔。 2)、坍孔 坍孔的表征是孔內(nèi)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，應仔細分析原因和坍孔位置，立即組織人員進行加水，維持一定的水位。然后回填碎石粘土，用鉆頭反復回填沖孔，以夯實坍孔周圍的回填土壤，增強護壁。待井內(nèi)水位基本穩(wěn)定后在繼續(xù)進鉆。 如果坍孔嚴重，則須拔出護筒，清除孔內(nèi)雜物，回填粘土及石子混合料，邊填邊錘實， 再重新定位埋設護筒，用低錘勤打開孔，使坍孔部位形成結實孔壁，通過坍孔部位之后再恢復正常的鉆進。 施工中應嚴格按要求操作，以防為主，一旦發(fā)生坍孔，應找出坍孔原因，采取相應措施。 3)、鉆孔偏斜 鉆孔偏斜事故預防和處理方法： a、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(jīng)常檢查校正； b、由于主動鉆桿較長，轉動時上部擺動過大。必須在鉆架上拉設導向架，控制鉆桿上的提引水籠頭，使其沿導向架鉆進； c、 鋼絲繩 、接頭應逐個檢查，及時調正。 鋼絲繩拉毛 ， 要及時更換 ； d、在有傾斜的軟、硬地層鉆進時，應 通過鋼絲繩 控制進尺，低速鉆進。 也可用檢查鉆孔方法用測孔器等，查明鉆孔偏斜的位置和偏斜情況后，一般可在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔 ，使鉆孔正直，偏斜嚴重時應回填砂粘土到偏斜處，待沉積密實后再繼續(xù)鉆進。 26 4)、掉鉆落物 預防措施： a、開鉆前應清除孔內(nèi)落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鉆具，可用打撈工具打撈，然后在護筒口加蓋； b、經(jīng)常檢查鉆具 、 鋼絲繩和聯(lián)結裝置； c、為便于打撈落入孔內(nèi)的鉆頭，可在鉆頭上預先焊上打撈環(huán)，或在鉆頭上圍捆幾圈鋼絲繩等。 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頭。 5)、擴孔和縮孔 擴孔是孔壁坍塌 而造成的結果，若只孔內(nèi)局部發(fā)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(xù)坍塌影響鉆進，應按坍孔事故處理。 縮孔原因有二種：一種是鉆頭焊補不及時，嚴重磨耗的鉆頭往往鉆出較設計孔徑稍小的孔。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。可采用上下反復掃孔的方法以擴大孔徑。 6)、 鋼絲繩 折斷 a、用地質或水文地質鉆探小孔徑鉆孔 來作橋梁大孔徑鉆孔樁用，其強度、剛度太小，容易折斷； b、鉆進中選用的轉速不當，使 鋼絲繩 扭轉或彎 曲折斷； c、 鋼絲繩 作用過久，連接處有操作或接頭磨損過甚； d、地層堅硬，進尺太快，超負荷引起。 27 預防和處理 : a、選擇 鋼絲繩 直徑和 剛度 時，應按規(guī)范要求進行計算決定； b、不使用彎曲嚴重的鉆桿，要求連接處絲扣完好，以螺套連接的 鋼絲繩 接頭，要有防止反轉松脫的固鎖設施； c、應控制進尺，遇有堅硬、復雜地層要仔細操作； d、經(jīng)常檢查鉆具各部分的磨損情況，損壞要及時更換； e、如已發(fā)生 鋼絲繩 折斷事故，可按前述打撈方法將掉落鉆桿打撈上來。并檢查原因，換用新 鋼絲繩 繼續(xù)鉆進 。 7)、鉆孔漏漿 在透水性強或有地下水流動的地層中，稀泥漿會向孔外漏失，護筒埋設太淺，回填土不密實或護筒接縫不嚴密，會在護筒刃腳或接縫處漏漿，也可能由于水頭過高使孔壁滲漿。 為防止漏漿，可加稠泥漿或倒入粘土慢速轉動，在有護筒防護范圍內(nèi)，接縫處漏漿，可由潛水工用棉絮堵塞，封閉接縫。 灌注水下混凝土 本工程施工采用直升導管法灌注水下混凝土。 1)、準備工作 導管在鉆孔旁預先分段拼裝，在吊放時逐段拼裝。導管吊放時，使位置居孔中、軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和碰 撞孔壁，頂部應設置漏斗，其上方設溜槽，儲料斗和工作平臺。儲料斗和漏斗高度除應滿足導管拆卸等操作需要外，并應在灌注到最后階段時，能滿足對導管內(nèi)混凝土柱高度的需要。 漏斗和儲料斗的容量（即首批混凝土儲備量）應在首批灌注下去的混 28 凝土能滿足導管初次埋置深度的需要。 水下混凝土一般用鋼 導管灌注，導管內(nèi)徑為 200～ 350mm，視 樁徑大小而定。導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用壓氣試壓。進行水密試驗的水壓不應小于孔內(nèi)水深 倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內(nèi)壓力 P 的 倍， P 可按式 （ ）計算： wwcc HhP ?? ?? （ ） 式中： P—— 導管可能受到的最大內(nèi)壓力 (kPa)； c? —— 混凝土拌和物的重度 (取 24kN／ m3)； ch —— 導管內(nèi)混凝土柱最大高度 (m)，以導管全長或預計的最大高度計； w? —— 井孔內(nèi)水或泥漿的重度 (kN／ m3)； wH —— 井孔內(nèi)水或泥漿的深度 (m)。 首批灌注混凝土的數(shù)量應能滿足導管首次埋置深度 (≥ )和填充導管底部的需要，見圖 ，所需混凝土數(shù)量可參考公式 ()計算： ? ? 12212 44D hdHHV ?? ??? () 式中： V—— 灌注首批混凝土所需數(shù)量 (m3)； D—— 樁孔直徑 (m)； H1—— 樁孔底至導管底端間距，一般為 ； H2—— 導管初次埋置深度 (m)； d—— 導管內(nèi)徑 (m)； h1—— 樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度 H2 時，導管內(nèi)混凝土柱平衡導管外 (或泥漿 )壓力所需的高度 (m)，即 H1= wH w? /c? ； wH 、 w? 、 c? —— 意義同式 ()。 29 在完成以上準備工作后，鋪設坡道，聯(lián)系商品混凝土、灌注鉆孔樁。 2）水下混凝土的灌注 a、灌注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，應特別注意。鉆孔應在成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作 。 b、灌注前，對孔底沉淀層厚度應再進行一次測定。如厚度超過規(guī)定，可用噴射法向孔底噴射 3～ 5 分鐘，使沉渣懸浮，然后立即灌注首批混凝土。 c、剪球將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)混凝土面高度，計算出導管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發(fā)現(xiàn)導管內(nèi)大量進水，表明出現(xiàn)灌注事故，應按事故處理方法進行處理。 d、灌注開始后，應緊湊地、連續(xù)地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中要防止混凝土拌合物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底。使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結，而使測深不準確。灌注過程中，應 注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指導管的提升和拆除。 導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。 當導管提升到螺口露孔口以上有一定高度，可拆除 1 節(jié)和 2 節(jié)導管（視每節(jié)導管長度和工作平臺距孔口高度而定）。此時，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導管，并掛上升降設備，然后松動導管的接頭螺栓或快速 30 接頭，同時將起吊導管用的吊鉤掛上待拆的導管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除或快速接頭拆除后，吊起待拆的導管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。 拆除導管動作要快，時間一般不宜超過 15 分鐘。防止橡膠墊和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管節(jié)要立即清洗干凈，堆放整齊。 e、在灌注過程中，當導管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時，后繼混凝土要徐徐灌入， 不可整斗地灌入漏斗和導管，以免在導管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導管漏水。 f、當混凝土面升到鋼筋架下端時，為防止鋼架骨架被混凝土頂托上升，可采用以下措施： ① 盡量縮短混凝土總的灌注時間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨