鉆孔樁施工案例

一、適用范圍
為確保鉆孔樁的施工質量，達到設計及施工規范要求，提高產品質量，特制定本作業指導書適用中鐵三局_______________項目經理部施工工程的鉆孔樁施工。本作業指導書依據客運專線鐵路有關參考資料編寫。
二、作業前的施工準備
2.1人員
2.1.1根據工程量大小，組成確定該工程項目的施工隊伍以及所需的各種技術和技術工人。
2.1.2 該項目的現場管理人員與操作者要明確鉆孔樁這一工序的責任。
2.2臨時工程，根據工程需要做好施工范圍內的征地拆遷、修建臨時便道、臨時便橋以及臨時排水溝渠等，接通水、電管線。
2.3材料
2.3.1水泥、鋼材、砂、石等的材質要進行進貨檢驗，材質必須滿足設計和有關規定要求，堆料場地要有規劃，對水泥、鋼材堆放要有庫房和簡易料棚，嚴禁受潮和雨淋，并對其進行標識確認。
2.3.2對不合格的材料要及時清除出場地，以免混用或誤用。
2.4機具設備
2.4.1鉆機的選擇：常用的鉆機有三種即沖擊式、旋轉式、沖抓式。使用較多的是旋轉式鉆機，旋轉鉆機分為正、反循環兩種，選擇鉆機類型應根據地質資料確定。
2.4.2鉆機就位：不同的鉆機有不同的就位方法，如：沖擊鉆機是利用鉆機本身的動力，將鉆機大致移動就位，再用千斤頂起架機準確定位，使起重滑輪，鉆頭與護筒中心在同一垂直線上，以確保鉆機的垂直度，鉆機位置偏差不得大于5cm，護筒斜度不得大于1%。旋轉鉆機就位，當立好鉆架，并調整和安裝好起吊系統，使起重滑輪和固定鉆桿的卡孔與護筒中心在同一垂直線上，將鉆頭吊起，徐徐放進護筒內，啟動卷揚機把轉盤吊起，墊方木于轉盤底座下，將鉆機調平，并對位鉆孔，然后安裝上轉盤，要求轉盤中心同鉆架的起吊滑輪在同一垂直線上，誤差不超過5cm，在鉆進過程中經常檢查轉盤，如有傾斜或位移應及時改正。
2.5泥漿制備
2.5.1根據鉆孔樁工作量大小合理規劃好泥漿池，沉淀池。
2.5.2泥漿的作用：鉆孔中泥漿不僅保護孔壁不坍，更重要的是在沖擊和回轉法鉆進時還有排碴作用。如使用太稠的泥漿會增大鉆頭阻力，影響鉆進速度，而且增加在孔壁或鋼筋上的泥漿附著量，影響受力，還會增加清孔的困難，反之泥漿指標是很重要的。一般正循環鉆機在粘土中泥漿比重采用1.3左右，砂性土中特別是砂卵石中比重采用1.4~1.6為宜；反循環鉆機入孔泥漿比重可為1.05～1.15。
三、施工工藝
3.1鉆進
3.1.1鉆進前注意事項
3.1.1.1開鉆前應檢查鉆機是否正常運轉，鉆機底部有無變形，固定鉆架的纜風繩有無松動，護筒位置是否符合要求。
3.1.1.2各個工序緊密銜接，互不干擾，基樁較多的基礎采用多機作業時，應事先擬定鉆孔順序，鉆機移動的路線圖，為保證質量，加快進度，通常把鉆孔、安放鋼筋籠、灌注水下砼三道工序連續完成后再移動鉆機，這樣可充分利用鉆機本身的起吊設備。
3.1.2主要施工程序                      

 
3.1.3鉆進操作
3.1.3.1沖擊鉆機操作程序是：鉆進→抽渣→投泥（或泥漿）→鉆進的反復循環以及輔助作業（檢查孔徑、鉆具、修理機械設備、補焊鉆頭等）的交錯過程，關鍵問題是掌握沖程大小和抽碴時機。開機前應在護筒內多加一些土塊，并用小沖程慢沖，若用簡易鉆機施工時沖程不宜大于1.0m，當孔底己在護筒腳下3～4m時,可根據地質情況適當加大沖程.孔內水位應高于護筒腳0.5m以上,比護筒頂至少低0.3m,孔內水位高出孔外水位至少1.0m以上,以保持必要的水頭高度。
3.1.3.2旋轉鉆機：分為正循環和反循環兩種鉆機，下邊主要介紹正循環鉆機的操作程序。起動泥漿漿泵和鉆盤，開始鉆進前應先起動漿泵使泥漿進行循環，然后開動盤，旋轉正常后，即可進行鉆進。
3.1.3.3鉆進：一般初鉆時，應稍提吊起鉆桿，不可給進太快，并經常檢查鉆桿的垂直度，以保證鉆機豎直在松散地層鉆進時，雖然有可能很快給進，但要控制以免過快給進，出現鉆機偏斜；在堅實地層鉆進時給進太快則鉆頭對孔底的壓力太大，會使鉆機超負荷加大鉆桿的擺動和鉆頭偏斜，甚至造成鉆機不能轉動。在地層變化處應提取鉆碴樣品，查明土類，并記于鉆孔記錄表中供判斷地質之用。
3.2鉆進中故障處理（以旋轉鉆機為例）
3.2.1坍孔
當在鉆進中發現鉆內水位突然下降，孔口冒細；密水水泡，鉆進尺很慢等現象時，即表明可能發生了坍孔，應立即停鉆處理。
3.2.1.1找出坍孔原因：泥漿比重不當，水頭高度不夠，鉆頭轉速過快或空轉時間過久，都容易引起坍孔。
3.2.1.2預防方法：選用高質量的粘土泥漿，如果是砂層宜用比重大，粘度高的泥漿。在鉆進中并應保持足夠的水頭高度，埋設護筒要符合規定要求，終孔后應仍保持一定的水頭，并及時灌注水下砼。
3.2.1.3處理方法：發生孔口坍塌時，立即拆除護筒，并回填鉆孔，重新埋設護筒后再鉆進。發生鉆孔內坍塌時，可用測深錘丈量孔深，若與鉆進深度不符說明已經坍塌，根據地質情況分析、判斷坍孔位置，然后用砂粘土砼回填鉆孔到超出坍孔位置以上為止，并暫停一段時間使回填土沉積密實，水位穩定后方可繼續鉆進。
3.2.2鉆孔偏斜彎曲時
3.2.2.1偏斜原因：產生偏斜原因主要有地質條件、技術措施和操作方法三個方面的問題。
3.2.2.2預防方法：為防止斜孔應注意以下事項：
3.2.2.2.1安裝鉆機時，鉆盤頂面要水平，立軸中心同一垂直線上。
3.2.2.2.2開鉆時，主動方鉆桿不宜過長，以免鉆桿上搖動過大， 影響垂直度。
3.2.2.2.3鉆進進程中應經常檢查吊環中心、立軸和鉆機中心。
3.2.2.2.4遇到傾斜的軟硬地質特別是由軟到硬地段應吊住鉆桿控制進尺。
3.2.2.2.5加強技術管理，經常檢查鉆孔情況，發現偏斜立即糾正。
3.2.2.3處理方法：發現偏斜后，應先查清偏斜位置和偏斜程度，然后進行處理。目前處理鉆偏斜多采用掃孔法，將鉆頭提到偏斜位置吊住鉆頭緩緩旋轉掃孔，并上下反復進行，使鉆孔逐漸正位；另一種方法是鉆孔回填粘土加卵石到偏斜的位置上，待沉積密實后，提住鉆頭緩緩鉆進。
3.2.3鉆孔漏水
3.2.3.1漏水原因
3.2.3.1.1透水性強的砂礫或流砂中，過稀的泥漿向孔壁漏失很大。
3.2.3.1.2埋設護筒時，回填土夯實不夠或護筒制作不良，接縫不嚴密或焊縫有砂眼等造成漏水。
3.2.3.2處理方法：發現漏水時，首先應集中力量加水或泥漿，保持必要的水頭，然后根據漏水原因決定處理方法。
3.3灌注水下砼施工工藝
3.3.1清孔
3.3.1.1鉆孔達到設計標高后，經終孔檢查符合設計要求后，應立即清孔，摩擦樁孔底沉碴厚度一般不大于30cm。
3.3.1.2終孔檢查符合要求簽證后，移走外鉆頭等鉆具，先用抽碴筒將孔底渣大致清除，再用鉆架安放鋼筋籠和吸泥機，然后進行清孔，清孔方法有吸泥法、導管吸泥法、吸泥吹風法，換漿法等。當使用旋轉鉆機時，不需另添清孔機具設備。終孔后，停止鉆進，稍提起鉆頭使它空轉，同時，保持原來的泥漿比重進行循環浮渣，隨著殘存的鉆渣不斷浮出，孔內的泥漿比重和含砂量不斷下降，這一過程叫做原漿換漿。原漿換漿過程中，迅速稀釋的泥漿中的砂、小石子在孔口到沉淀池之間的一段流程中沉淀下來。
3.3.1.3經過清水換漿比重降為1.3以下，含砂量降為5～6%以下，粘度為35S以上，且孔底沉淀鉆碴厚度不大于設計規定對摩擦樁就認為清孔合格，可停止換漿，準備灌注砼。當采用反循環鉆機時，終孔后利用真空泵將泥漿和鉆碴抽出，換入清水，清孔時間控制在10～15分鐘內。清孔工作改變了鉆孔內的原來平衡條件，容易造成坍孔，所以在清孔時要小心，預防事故的發生。
3.3.2鋼筋籠制作與吊裝
3.3.2.1鋼筋籠制作前應除銹、調直、主筋中心線與直線偏差應不大于長度的1%，并不得有局部彎折，鋼筋的接頭應互相錯開，保證同一截面內的接頭數目不多于主筋總根數的50%，兩個接頭的間距應大于50cm，鋼筋接頭焊接，按有關規定進行。
3.3.2.2鋼筋骨架的運輸和起吊就位
鋼筋骨架的加工可就近加工成型，盡量減少運輸，鋼筋骨架可使用鉆架或起吊，起吊時為保證骨架不變形，宜用兩點起吊，起吊點做成吊環（耳朵），起吊過程中將骨架入孔后就應扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔撞。
3.3.3水下砼灌注
3.3.3.1導管是水下砼灌注的主要工具之一，導管采用鋼管制作，它的內壁必需光潔，管徑一致，無局部凸凹，每節長度1.2～4.5m等幾種，每節端焊有法蘭盤，導管應有足夠的強度，導管接頭要求嚴密不漏水，使用前水或風試壓（300Kpa），以免管內漏水影響砼質量；孔口以上應保證有一節導管其加漏斗的高度一般不宜小于3m，以利導管的提升與拆除。
3.3.3.2水下砼施工注意事項
3.3.3.2.1灌注過程中要隨時測量鉆孔內的砼面標高。
3.3.3.2.2灌注前應儲備足夠的砼備有量。
3.3.3.2.3灌注前速度快，且不連續性。
3.3.3.3水下砼事故預防和處理
3.3.3.3.1導管漏水和掛鋼筋籠，發現問題應及時采取相應措施。
3.3.3.3.2由于砼坍落度太小流動性差，運輸中嚴重離析，隔水球卡在套管中等原因發生卡管時，則應停止灌注，用長鋼筋疏通或用搗固器插入和處震。
3.3.3.3.3當由于砼灌注時間長，砼失去流動性造成斷樁，如斷樁處靠近地面，而斷樁后又停止灌注砼的處理方法為：采用長鋼護筒排水清除鉆碴，并對樁頭作必要的鑿除，清理后再灌注砼。當斷樁較深時，則按斷樁處理。
3.3.3.3.4灌注水下砼時，容易發生鋼筋骨架上浮。為防止上浮，當砼將要接觸骨架時，可減慢砼灌注速度，以減少混凝土的向上沖擊力。
四、質量標準與檢驗方法
4.1質量標準
孔徑不小于設計直徑；孔深：摩擦樁不小于設計孔深，柱樁進入設計土層；孔位中心：群樁≤100mm，單排樁≤50mm；傾斜≤1%孔深；沉渣厚度：摩擦樁≤300mm，柱樁≤100mm；孔位偏差不應大于10cm。
4.2檢驗方法
樁身砼質量檢驗按以下三種方法進行：
4.2.1檢查試件至少一組（3塊）
4.2.2有問題的樁，鉆取樁身砼鑒定，或其它可靠方法檢驗，對一般的樁可按5～10%抽查。
4.2.3對三座特大橋的鉆孔樁按100％頻率進行小應變檢測。
4.2.4在質量檢驗報告中，如發現斷樁或其它重大質量事故，應由施工部門提出變更設計報告報設計部門。
五、安全質量措施
5.1質量措施
5.1.1質量目標：工程合格率100%，工程優良率：路基、橋涵、道路等達到90%以上。
5.1.2強化質量教育，樹立質量第一思想，層層落實責任制，實行質量的好壞與每個職工利益掛勾。
5.1.3主要領導親自質量，并建立健全質量檢查制度，做到每道工序自檢合格后，才進入下道工序施工；隱蔽工程檢查，要認真檢查，要認真執行“三檢制”即自檢，專業工程師檢查，監理工程師檢查合格后并簽認方可施工，對不合格工序堅決返工重做。
5.1.4所有原材料，半成品必須執行進貨檢驗制度，合格后才可使用。
5.2安全措施
5.2.1加強安全教育，樹立安全第一思想，建立安全責任制。
5.2.2制定較詳細的安全生產措施，施工現場設立必要的安全標語，安全操作規程，以及安全防護設施等。
5.2.3堅決執行安全卡死制度，建立安全檢查制度，進行定期和不定期的安全大檢查，發現問題立即整改，不留隱患。