上桩的入土深度不得少于1m。 (3)旋挖钻机施工要求
由于旋挖钻机自重(约70吨)和钻杆桅杆高度约20m,为保证安全施工和施工进度,必须满足以下要求。
1) 施工场地必须平整,场地碾压达到标准。 2) 施工场地上空20m以内无障碍。 3) 用塔吊或吊车吊下钢筋笼和灌注砼。 4) 各种配合工作必须及时、准确。
(4)钻机类型的选择要根据地质而定,钻机功率要和所钻孔径、孔深相适应,以免造成小钻钻大孔扭矩不足或大钻成小孔动力浪费等现象。本工程主要采用冲击钻机和反循环旋转钻孔机。摩擦桩主要采用反循环钻机,嵌岩桩主要采用冲击钻机。 (5)钻孔的钻架应根据造孔方法结合现场具体条件选用。但应尽量采用一种钻架满足钻孔和灌注孔内混凝土的需要,只用于钻孔的钻架高度以6~8m为宜,钻架底脚应有不小于4m的宽度。
(6)当采用螺旋锥钻孔作业时,钻架应设扶钻平台和推钻平台,扶钻平台应高出推钻平台约2.m,供扶持钻杆掌握方向。推钻平台供转动钻杆操作,应高出护筒顶面最少20㎝。
(7)在架立钻架时应使钻架顶面的起重滑轮、扶钻平台外固定钻杆的卡杆孔的护筒中心三者在一根竖直线上,以保证钻孔的竖直方向。
(8)钻架架立稳固后,在安装有关机具设备时,以使起重滑轮、转向滑轮和绞车或卷扬机三者在同一竖直平面中为宜。 2. 护壁的制作和埋设
(1)为固定桩位、导向钻头、隔离地面水、保护孔口地面及提高孔内水位增加对孔壁的静压力以防坍塌,在钻孔前应埋设护筒。护筒要坚实,有一定刚度,接头严密,不漏水。为施工方便,在施工的桩的上部时采用人工挖孔浇筑护壁作导管护筒。护壁的厚度与直径视设计桩径的大小而定,护壁的埋深要视不同的地层而定。 (2)护筒埋设好以后,应检查其位置,用红油漆在顶口及内侧标志桩位十字线位置。护筒平面中心偏差不大于5cm,垂直度倾斜误差不大于1%。
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3. 护壁泥浆及泥浆池
泥浆由粘土(或膨润土)、水和添加剂拌和而成,其比重较水大,故对孔壁能增大静水压力,并在孔壁形成一层泥皮,隔断孔内外水流,保护孔壁,防止塌孔。在冲击成孔时,泥浆比重宜采用1.2~1.4,起悬浮钻渣、排渣作用。另外泥浆还可以润滑,冷却钻头,减少钻头阻力和钻头磨损。泥浆池按照施工场地的实际情况进行布置(详施工布置图)。
4. 泥浆的调制和使用技术要求
钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,其性能指标参照下表。
泥浆性能指标 钻孔 地层情况 方法 密度 (Pa.s) 相对 粘度 含砂度 (%) 8-4 ≤4 ≤4 胶体度 失水度 泥皮厚 静切力 酸碱度 (%) (M1/30min) (mm/30min) (pa) (PH) ≥96 ≥95 ≥95 ≤25 ≤20 ≤20 ≤2 ≤3 ≤3 1.0-2.5 1-2.5 1-2.5 8-10 8-10 8-10 正循环 一般地层 1.05-1.20 16-22 一般地层反循环 易坍地层 1.06-1.10 18-28 推钻 一般地层 1.10-1.2 冲抓 冲击 易坍地层 1.10-1.4 22-30 18-24 1.02-1.06 16-20 ≤4 ≥95 ≤20 ≤3 1-2.5 8-11 ≤4 ≥95 ≤20 ≤3 3-5 8-11 注:(1)位高或其流速大时,指标取高限,反之限低限。 (2)较好,孔径或孔深较小的取低限,反之限高限。
(3)在易坍塌的粘质土层中,使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时,可用清水提高水(≥2M)维护孔壁。
(4)若当地缺乏优良粘质土,远远膨润土亦很困难,调制不出合格泥浆时,可参用添加剂改善泥浆性能,各种添加剂掺量可按附录C-1选用。 (5)泥浆的各种性能提示测定方法见附录。
(6)遇流沙层添加块石、黄泥,经锤头挤成型后维护孔壁在18小时内不垮踏(旋挖可保6小时不垮踏)。
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(7)在大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高,泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位钻机性能、泥浆料条件等确定。在地质复杂,覆盖层较厚,护筒下沉不到岩层的情况,宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆,此泥浆的特点是不分散、低相、高粘度。
(8)泥浆护壁使用的粘土,一般要求塑性指数大于17,泥浆相对密度采用1。1~1。25,含砂率不大于4%,粘土取样时的外观鉴定,以刀切割面光滑、水浸后有粘性感为标准。
(9)开钻前,须准备足够数量的泥浆,泥浆稠度和用量应隋土质的不同增减,一般粘土质不用,砂质土少用,粗砂、砂卵石层多用。调制泥浆的粘土备料数量对于砂质河床约为孔眼体积的70%~80%,对于砂卵石层约为100%~120%。
(10)在钻架旁作好泥浆拌和池,并调制和储备足够的泥膏和泥浆,再开始进行钻孔作业。 三、施工工艺 (一)操作准备
1. 当采用螺旋锥钻孔作业时应灌入事先调制好的泥浆。
2. 开钻时,若地表为软土应在护筒内填入片石:砂砾:粘土=3:2:1的填料50㎝;若地表为砂砾应在护筒内先填入小石子:粘土=1:1填料50㎝,用钻头打实以加固护筒下脚孔壁。钻机就位前,应对场地布置、钻机位置的平整度和密实度等检查和加固,配套设备及水电的接通等全面检查落实
3. 钻机安装就位后,底座和顶部应平稳,保证钻进过程中不产生位移和沉陷。钻机顶部的起吊滑轮缘、钻头、钻杆中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。升、降钻头时须平稳,钻头提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。拆装钻杆力求迅速。因故停钻时,钻头应提出孔桩,并在孔口加护盖。 4. 施钻前,应根据地质勘探资料绘制孔位地质剖面图,以便钻进时按不同的地层选用适当的钻头、冲程和泥浆。施钻过程中,必须及时填写钻进记录,交接班时应交待钻进情况及下班注意事项。
5. 钻孔作业必须分班连续进行;应经常对钻孔泥浆进行试验,不合要求时,随时改正;应经常注意土层变化,在土层变化处均应捞渣取样,判明土层,确定标高,
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记入记录表中,以便与地质剖面图核对。遇有与地质资料严重不符时,应留取渣样袋,放入数据条(地质、标高、时间等)并拍照,同时通知监理工程师到场核实确认。
(二)操作技术交底
1. 钻机进入施工现场,应观察机械摆放位置是否平整,在移机或起塔时,应注意设备的重量与幅度、撑脚等。
2. 机械在启动运行或停机交班时,必须随时进行全面检查,防止螺丝松动或主机不稳。应随时注意离合器的分合、易损部位加油、锤头、钢绳报废标准、钻孔的精确度和偏差等。
3. 在主机正反转运行时,必须待主机停稳后再进行正或反转操作,禁止带负荷启动机电,否则电机或启动装置会受损。
4. 严禁非技术操作工、饮酒员工和带病员工上岗。禁止穿拖鞋和未戴安全帽人员上岗,高空操作必须系好安全带。禁止高空抛物。
5. 雷雨交加的恶劣天气应立即停机,在电源不稳情况下也应及时停机操作。在未通过现场专业电工和管理人员同意下,禁止私拉乱接电源。 (三)钻孔作业时,应注意以下事项
1. 施钻前首先检查钻架、滑轮、钢丝绳和绞车等部分有无损伤和位置是否正确,如各项均符合要求,即将钢丝绳一端裹绕在绞车轴上。另一端通过转向滑轮、起重滑轮与钻头连接、用卡头拧紧后,再将钻头落入井内。
2. 第一锥干钻的钻进是否正确、影响钻孔位置和垂直度甚大,必须认真注意,当锥头落入护筒开始下第一钻时,应小心细致使锥尖对准桩心,再盖上封口板,卡上推钳,正推和反推数圈后,提出锥头。根据干钻痕迹实际丈量检查锥尖是否对中,若有偏斜应用粘土回填调正后再重钻,直到锥尖准确对准桩尖后,再开始往护筒内加泥浆,正式施钻。
3. 在钻进过程中,落锥出锥时速度应均匀,不得突然加快。隋着钻孔加深,应逐节接长钻杆,不应使钻杆顶端落至扶钻平台下方,以免钻杆掉入井内。 4. 钻孔过程中应经常检查锥头最大直径尺寸有无变动,是否符合设孔径,钢丝绳结头和滑轮有无松动,钻杆的插头和插座是否密合,有无损坏歪扭、钻架有无移
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动偏斜,各部位特别是起重滑轮吊点是否牢靠,卡杆孔和定位板有无移动,护筒位置有无变动或漏水,水头高度和泥浆稠度是否合格,如有损坏和不当之处应即修正处理。
5. 钻孔通过不同土质地层,应选用造当形式锥头。钻进中如遇卵石应掌握规律谨慎操作,如遇有大卵石,应先松动,后取出。松动时先用锥头抵住石块用力猛推,不能后退、同时推动绞车使锥头上升将石块松动、并加入泥膏隔离,也可采用松石锥将石块松动然后再取出。
6. 钻孔工作应一气呵成,中间停顿时间不得过长,如因工休或其他原因停止个钻进时,不得将钻头停放在孔底,以免泥浆吸住钻头。继续开钻时应先进行清孔,待沉淀泥浆基本除净后才能下钻。
7. 若钻孔结束后,经过测量孔深已达设计要求(一般应较设计深度加深0.5m)即吊装钢筋骨架,如预计钻孔完成后不能紧接着进行吊装和灌注混凝土时,不得拆除钻孔设备。
8. 钻孔周围地面上下不得堆放重物,孔口附近应清除积水经常保持排水良好,场地干燥。施钻过程中,并应隋时检查护筒四周填土变化,注意是否有沉陷坍塌现象。
9. 每次钻进时,必须测记钻孔深度和通过的土层。
10. 钻孔过程中如发生下列事故,应立即停钻,待调查分析原因进行处理后再继续钻进。
11. 无论采用何种方法钻孔,开孔的孔位必须准备。开钻时应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
12. 采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均采用减压钻进,即钻机的主钓钩始终要随部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力的80%)。 13. 旋挖用全护筒法钻进时,为使钻机安装平正,压进的首节护筒必须竖直,钻孔开始反应随时检测护筒水平位置和竖直线,如发现偏移,应将护筒拔出,调整后重新压入钻进。
14. 在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内的水位和泥浆相对密度粘度符合规定。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
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