介绍： 特大桥根据地质柱状图提供的地质情况，桩基采用冲击钻和旋挖钻施工，泥浆护壁,孔口埋设钢护筒，清孔采取二次清孔方案。导管法灌注水下混凝土，辅以吊车配合，边灌注边拔导管。桩基施工方法和施工工艺如下： 一、场地平整（筑岛围堰） 施工前清除桩位处杂物，平整场地。如桩位位于淤泥或软土层时，适当处理，位于浅水中时，采取围堰筑岛的方法形成平台，平台的面积按钻孔方法、钻机的大小确定。 二、泥浆池的准备 泥浆由粘土和水拌和而成，其比重比水大，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。选择粘土时应尽量就地取材，并经野外鉴定，具有下列特征： （1）自然风干后，用手不易掰开捏碎。 （2）干土破碎时，端面有尖锐的棱角。 （3）用刀切开时，切面光滑，颜色较深。 （4）浸湿后有滑腻感，加水和成泥膏后容易搓成小于1mm的细长条。用手指捻,感觉砂粒不多。 三、放桩位、埋护筒 本大桥护筒均采用钢护筒，利用全站仪定出桩位，采用挖埋及震动下沉相结合的方法埋设钢护筒。埋设护筒前放好骑马桩，并注意保护，以便能够随时检查护筒及桩位的位置等数据。根据桩的直径和规范要求及施工方便护筒内径比桩径大20cm，上下正直。施工河滩上的桩基时，护筒埋在较坚硬密实的土层中至少0.5M；埋设护筒时，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，其偏差不得大于5厘米；并严格保持护筒的竖直位置。护筒高出地面0.3M以上，护筒四周用粘土夯实。护筒埋设完成后，将钻机底部处夯实，使钻机置于坚实的土层上，钻机就位后钻头准确对准桩位。 四、钻机施工工序 4．1冲击钻孔主要工序及注意事项 4．1．1冲击钻孔，为防止冲击震动使相邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的砼凝固，应待邻孔砼灌注完毕，一般经24小时（或强度达到2.5MPa）后，方可开钻,并采用对角施钻。 4．1．2开孔阶段： 用十字形钻头钻孔时，开孔前应在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15CM的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸（简易钻机冲程0.5～1.0M），泥浆比重1.4-1.6左右，钻进0.5M～1.0M，再回填粘土（如地表为砂土，第二次宜回填1：1的粘土和碎石；如为软土和粉砂，即回填粘土和粒径不大于15CM的片石。）继续以低冲程冲砸。如此反复两三次，必要时多重复几次。 若使用一字形和管形钻头，钻孔前，宜先注入泥浆。 4．1．3升降钻头时须平稳，钻头提出井口时要防止撞碰护筒、孔壁、挂钩和护筒底部。 4．1．4钻孔作业分班连续进行，经常对钻孔泥浆进行试验，不符合要求时随时改正，经常注意土层变化，在土层变化处均应取渣，判明土层，并填入记录中，与地质图核对。 冲击钻机使用实心钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：砂粘土1.3；大漂石、卵石1.4；岩石1.2。 4．1．5如发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进行缓慢时，应抽碴换浆。开孔时，为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，一般不抽碴。待冲砸至护筒下3-4M时（钻头顶在护筒下超过1M时），方可加高冲程正常冲进。4-5M后，方可勤抽碴。钻进时随时注意，保持孔位正确。 4．1．6钻孔时要查看钢丝绳回弹和回转情况，耳听冲击声音，借以判断孔底情况。要掌握少松绳的原则，松多了会减低冲程，过于松少了犹如落空锤，损坏机具。松软地层时，一般每次松绳5-8CM，均匀坚硬土层3-5CM。 4．1．7冲击过程中，勤抽渣，勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。 4．1．8在不同的地层中，采用不同的冲程： （1）粘性土、风化岩、砂砾石及含砂量较多的卵石层，宜用中低冲程，简易钻机冲程1-2米。 （2）砂卵石层，宜用中等冲程，简易钻机冲程2-3米。 （3）基岩、漂石和坚硬密实的卵石层，宜用高冲程，简易钻机冲程3-5米，最高不得超过6米。 （4）流砂和淤泥层，及时投入粘土和小片石。低冲程冲进，必要时反复冲砸。 （5）砂砾层与岩层变化处，为防止偏孔，用低冲程。 （6）抽渣或停钻后，再钻时，简易钻机应低冲程逐渐加高到正常冲程。 4．1．9钻头直径磨损不应超过1.5厘米，应经常检查，及时用耐磨焊条补焊。并常备两个钻头轮换使用、修补。为防止卡钻，一次补焊不易过多，且补焊后在原孔使用时，宜先用低冲程冲击一段时间，方可用较高冲程钻进。 4．1．10当孔内泥浆含渣量增大，钻进速度减慢，每小时进尺卵石层小于5-10CM、松软土层小于15-30CM时应进行抽渣。一般每进尺0.5-1.0M,抽渣一次,每次抽4-5筒或抽至泥浆内钻渣明显减少,无粗颗粒,比重降为正常为止。抽渣时应注意: A、及时向孔内补浆或补水.如系投粘土自造浆,不宜一次到进,以防粘钻。 B、抽渣筒放到孔底后,要在孔底上下提几次,使多进些钻渣,然后提出。 C、采取孔口放细筛子或承渣盘等办法,使过筛后的泥浆流入孔内。 4．1．11为保证孔形正直,钻进中应常用检孔器检孔,检孔器可用圆钢制成,其高度为钻孔直径4-6倍,直径与钻头直径相同。每钻进4-6米检孔一次，接近及通过易缩孔土层或更换钻头前,必须经过检孔。将检孔器放到孔底，后方可放入新钻头。如检孔器不能沉到原来已钻到的深度,或钢丝绳(拉紧时)的位置偏移护筒中心时,则考虑可能发生了弯孔、斜孔、或缩孔情况，应及时采取补救措施。 4．1．12为控制泥浆比重和抽渣次数,需及时用抽样罐放到需测探深度,取泥浆进行检验,及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。抽渣后,应测孔一次,再分批投粘土,直到泥浆比重达到正常为止。冲孔时每隔3-4小时,将钻头或抽碴筒在孔内上下提几次，把下面的泥浆拉上来,以护孔壁。 4．1．13钻孔的安全要求:冲击锥起吊平稳,防止冲撞护筒和孔壁,进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生钻锥撞击人的事故。因故停钻时，孔口加盖保护并严禁钻锥留在孔内以防埋钻。 4．1．14验孔、清孔 钻孔达到设计标高后，对孔位中心偏差、孔径、孔深、垂直度等采用测绳、检孔器等进行全面检查，符合设计及规范要求后，应进行清孔。其目的是在于使沉淀层尽可能减薄，提高孔底承载力，同时也为了灌注混凝土时保证质量，不出现故障。采用抽碴法清孔直到用手摸泥浆无2-3mm大的颗粒且比重在规定指标之内时为止。清孔时及时向孔内注入清水或新鲜泥浆。灌注混凝土前进行二次清孔，采用导管连接泥浆泵，压入清浆，换浆清孔。沉渣厚度摩擦桩不超过30cm，柱桩不超过10cm。 4．1．15钻孔桩事故的预防及处理 4．1．15．1坍孔 孔口坍塌容易发现，而孔内坍塌则需仔细观察现象，如孔内水位突然下降；孔口水面冒细密的水泡；出土量显著增加，没有进尺或进尺甚小；孔深突然变浅，钻头达不到原来的孔深；钻机负荷显著增加等等，均表明孔内已有坍塌。 （1）坍孔原因 A、泥浆比重或粘度太小，未形成坚实的护壁。 B、施工场地夯填土质量不良。 C、钻机和钻架未支承好，支承面受过大的压力。 D、护筒埋置太浅。 E、埋置护筒不符合要求，护筒周围或底部未用优质粘土夯实填筑。 F、开孔时，护筒脚下2-3米范围内未做好造壁处理。 G、护筒直径过小或护筒埋置不够平正垂直，开孔时钻头左右晃动冲击护筒，钻进中钻头或抽渣桶碰撞护筒。 H、孔内规定的水位高度不够或未保持好规定的水位。护筒高度不够，孔内涌出承压水，降低水的静压力。 I、在松软的砂层中进尺太快。 J、提住钻头钻进时，旋转速度太快，空转时间太长。 K、遇易坍孔的流砂层，未及时采取措施。 L、清孔方法不当。 M、补水时水流冲塌孔壁。 N、钻头、抽渣桶或钢筋笼碰撞孔壁。 O、补水量过大，经常溢出孔壁，或抽渣桶中的泥浆未及时排出，浸泡孔口土壤，以至松软坍塌。 P、从终孔至灌注水下混凝土，延误时间过长等。 （2）坍孔的预防和处理 A、在松散的粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁）。 B、如孔口坍塌，可回填重新埋设护筒再钻。或下钢护筒至未坍处以下至少1米。 C、孔内坍塌不严重者，可加大泥浆比重继续钻进。较严重者，可回填砂石或粘土混合物到坍塌位置以上1-2米，甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头，应先清孔，后提起钻头。 D、严格控制冲程高度。 4．1．15．2钻孔漏浆 在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏浆，一般有护筒底漏浆和护筒接缝漏浆两种情况，严重漏浆为坍孔的先兆，应及时处理。漏浆的主要原因是：护筒埋置太浅；回填土不密实或护筒接缝不严密；或水头过高等等。补救的办法是：加稠泥浆或倒入粘土慢速转动；或回填土掺卵石、片石反复冲击增加护壁；护筒本身漏浆则可用棉絮堵塞。此外护筒内掉落物也会造成漏浆。 4．1．15．3弯孔 在钻孔时，由于钻孔方向倾斜产生弯孔，严重者影响钢筋笼的安装和桩的质量。 （1）弯孔原因 A、钻机座落在软硬不同的土层上，钻进中发生位移和偏沉。 B、钻孔时遇到较大孤石、探头石或倾斜的岩层。 C、在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处；或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头所受阻力不匀。 （2）预防方法 安装钻机时要使转盘、底座平正。起重滑车缘与固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一根竖直线上，并经常检查校正。 （3）处理方法 弯孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进。冲击钻孔应回填粘土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5M，待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进。不得用冲击钻头直接修孔，以免卡钻。 4．1．15．4糊钻 冲击钻进时，可降低冲程，降低泥浆稠度，在粘土层上回填部分砂、砾石防止吸住冲击钻头。 4．1．15．5缩孔 地层中夹有塑性土壤（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。或钻头磨损严重未及时补焊，钻出小于设计桩径的孔。遇到这种情况时，可采用上下反复扫孔的方法扩大、或回填砂粘土，待密实后重钻。 4．1．15．6梅花孔 梅花孔或探头石（即孔形不圆有局部孔壁凸进）是冲击钻孔经常遇见的事故，其原因是：泥浆太稠，妨碍钻头转动；转向装置失灵，钻头总在一个方向上下冲击；操作时钢丝绳太松，或冲程太低，钻头得不到充分转向时间，这样就容易在基岩中形成梅花孔。在非匀质地层如漂、卵石层、堆积层等易出现探头石。当出现以上情况时，一般用强度高于基岩或探头石的碎石或片石回填重钻。
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