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1、某某交通2号线一期工程某某标合同段旋挖钻施工专项方案 编 制： 审 核： 批 准： 时 间： 某某交通2号线一期工程某某标项目经理部目 录一、总则- 4 -1、编制目的- 4 -2、编制依据- 4 -3、编制原则- 5 -二、工程概况- 5 -1、工程简介- 5 -2、地质概况- 5 -3、气象条件- 6 -4、 参建单位- 6 -三、旋挖钻施工方案- 7 -1、旋挖钻施工原理- 7 -2、旋挖钻优势- 7 -3、旋挖钻工艺流程- 7 -4、施工准备- 8 -4.1技术准备- 8 -4.2机械设备准备- 9 -4.3测量准备- 9 -4.4试验准备- 9 -4.5物质材料准备- 9 -4.6施
2、工场地布置- 10 -4.7测量放样- 10 -4.8钢护筒制作及埋设- 10 -4.9钻机就位- 10 -5、钻进成孔- 10 -5.1泥浆制备- 10 -5.2钻进- 11 -5.3地质情况记录- 12 -5.4终孔- 12 -6、钻进过程中孔内事故的预防及处理- 13 -6.1卡埋钻具- 13 -6.2动力头内套磨损、漏油- 14 -7、钢筋笼制作、运输及安装- 14 -7.1钢筋笼制作- 14 -7.2钢筋笼的运输及安装- 15 -8、导管下放- 15 -8.1导管选择- 15 -8.2导管水密性试验- 16 -8.3导管安装- 16 -9、二次清孔- 16 -9.1气举反循环法清孔原
3、理- 16 -9.2设备- 17 -9.3工艺操作- 17 -9.4清孔速度- 18 -10、水下混凝土灌注- 18 -10.1水下混凝土浇注设备- 18 -10.2首批混凝土数量- 18 -10.3水下混凝土灌注- 19 -10.4桩基砼灌注应注意的问题- 20 -四、断桩处理预案- 21 -1、断桩原因- 21 -2、预防措施- 22 -3、处理断桩的几种方法- 23 -五、施工保证措施- 23 -六、质量保证措施- 26 -七、安全保证措施- 27 -1、安全目标- 27 -2、安全管理制度- 27 -八、组织保证措施- 27 -九、技术保证措施- 28 -十、文明施工保证措施- 29
4、-1、创文明工地目标- 29 -2、文明施工保证措施- 29 -3、环境保护的措施- 30 -某某交通2号线一期工程某某标旋挖钻施工方案一、总则1、编制目的为加快工程的施工进度，确保桩基施工的工程质量，使施工标准化、规范化、程序化。确保工程一次创优，而编制旋挖钻施工专项技术方案。2、编制依据（1）广州地铁设计研究院有限公司编制的“某某交通2号线一期工程施工图设计”施工设计说明及施工技术要求；（2）广州地铁设计研究院有限公司编制的“某某交通2号线一期工程施工图设计”施工图；（3）对施工现场的调查情况及本公司类似工程的施工经验；（4）建设单位招投标文件及合同等文件要求；（5）本标段施工相关的国家施
5、工标准与规范、规程，主要有：铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)（2003 年修订版）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2012）施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005) 铁路桥涵地基基础设计规范（TB 10002.5-2005） 铁路桥涵施工技术规范(TB10203-2002) 铁路桥涵地基基础设计规范（TB 10002.5-2005） 公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ D63-2007） 生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则 某某交通2号线一期勘察KC212标段岩土工程勘察报告3、编制原则1.在充分理
6、解设计文件的基础上，以设计图纸为依据，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。2.整个工程全过程对环境破坏最小、占用场地最少，采取对周围环境保护措施,避免周围环境的破坏。3.充分应用先进的科学技术和施工设备，做到机械化作业、标准化作业、流水作业，坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性相结合原则。4.强化质量管理，树立优良工程观念，创一流施工水平，创精品工程。5.实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、方案、信息、时间与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会效益的预期目标。6.遵守招标文件各项条款要求，全面响应招标文件，认真贯彻招标文件要求二、工程概况1、工程简介我部承建
7、的某某交通2号线一期工程某某标，共包含两个车站，两个区间，分别是宁波大学站、宁波大学站清水浦站区间、清水浦车站、清水浦站后出入场线区间，线路长3490米，本标段共有桩基747根/45925延米。为加强桩基施工质量，编制旋挖钻施工方案。2、地质概况我标段桩基都位于第四纪地层，该地层较发育，厚度较大且层位较稳定，厚度一般小于100m，从中更新世至全新世地层发育齐全。主要成因类型有河流相、河湖相及海相等，从老到新是由一套陆相堆积-海陆交替堆积-海相堆积地层组成，上部软土层厚。具体地质分层见岩土工程勘察报告。地质情况对施工的影响以及施工措施建议1.地表层存在厚层人工填土，为了防止填土孔内对钻孔桩成桩质
8、量造成影响，在施工时，应对桩位处的杂填土预先清除，同时用厚壁护筒下到老土层中，彻底将填土隔开2.浅部土体具高压缩性，且易缩经，施工时应引起重视，1层、1a层、 2层、1a层、3层、3a层、5层、1a层、2a层、3a层、1层、3层、1a层、3层为砂性土，若施工不当，易产生塌孔、埋钻等事故。3由于场内存在多层承压水，尤其1层细砂、1a层细砂、3层细砂中的承压水，其水头高，对成孔和成桩质量影响比较大，应注意保持孔内水头高度和适当的泥浆比重，控制施工速度，确保各道工序的连续进行，以减少下部承压水对成桩质量的影响。3、气象条件宁波市气候属北亚热带季风气候区，温度湿润，四季分明，光照强，冬季盛行西北风，晴
9、冷干燥、低温少雨；春末夏初冷暖空气交替，习称“梅雨季”；夏秋以东南偏南风为主，并常有台风及暴雨等灾害性天气。（1）气温：年平均气温16.6，极端最高温度39.0，极端最低气温-6.6。最热月平均气温27.9（7月），最冷月平均气温5.4（1月）。（2）降水量：多年平均降水量1305.3mm，年最大降水量1625.6mm，年最小降水量797.3mm。（3）风速：夏季平均风速4.8m/s，冬季平均风速5.8m/s，最大台风十分钟平均风速34.3m/s。4、 参建单位建设单位：某某交通工程建设指挥部设计单位：广州地铁设计研究院有限公司监理单位：宁波斯正建设监理有限公司施工单位：中铁十一局集团有限公司
10、三、旋挖钻施工方案1、旋挖钻施工原理旋挖钻机通过自带动力头提供钻孔所需扭矩，驱动钻杆和钻头旋转，使钻斗切削土层，利用多层伸缩式钻杆和钻头的特殊结构及时快速出渣，实现较高速钻进。钻进中钻头多次上下往复作业，以保证成孔的质量。钻孔中采用优质泥浆护壁，确保孔壁的稳定。成孔后二次清孔采用气举反循环法及时快速清孔。2、旋挖钻优势旋挖钻机具备以下优势：1.成孔速度快。与传统的循环钻机相比优势明显，这样就有效地保证了工程的进度。2.工成本低。由于对优质泥浆进行了循环再利用，大大降低了成孔费用。3.行走移位方便。旋挖钻机的履带机构可将钻机方便地移动到所要到达的位置，而不像传统循环钻机移位那么繁琐。4.桩孔对位
11、方便准确。这是传统循环钻机根本达不到的，在对位过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位，使钻机达到最佳钻进状态，有效的保证了成孔的各项指标。5.可提高灌注桩的承载力。旋挖钻机成孔中静压优质泥浆在孔壁上形成厚的泥皮护壁，但由于钻头的多次上下往复，使孔壁粗糙。与传统的钻孔灌注桩相比，旋挖钻孔灌注桩的承载能力得以提高。6.良好的环保性。在特殊地层需要泥浆护壁的情况下，泥浆只起支护作用，钻削土中的泥浆含量相当低，这使污染源大大减少，进而降低了施工成本，也改善了施工环境。对于干孔施工，环境污染会更小。3、旋挖钻工艺流程施工工艺流程见图3.14、施工准备4.1技术准备、开工前应具备场地
12、工程的地质资料和必要的水文地质资料，施工图及图纸会审纪要。图3.1 旋挖钻施工工艺流程图、施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑、实际地质情况与设计上的部分差别等的调查资料，提前做好准备工作。确保不影响现场的施钻及其它工作。、主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所需的材料必需做材料的试验，试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验。、具有可操作性的桩基工程的施工组织设计或施工方案和有关施工工艺的试验参考资料。、工程地质资料作好全面的施工准备，施工前对工程的地质情况尤其是对粉沙土的特性进行必要的研究，对钻孔过程中可能
13、会遇到的问题及突发事件采取针对性的措施及应急处理方案。4.2机械设备准备根据现场施工要求，安排性能好的机械设备进场，并对进场设备进行必要的维护与保养，以保证设备正常运转。具体机械设备如下表。序号机械设备数量1旋挖钻1台225T起重机1台3内径30导管1套4大小料斗1套5滚轧直螺纹机床2台6钢筋切断机2台7钢筋弯曲机2台8钢筋调直机2台9电焊机2台10运渣车1套11泥浆泵2台4.3测量准备依据已经监理工程师批准并能满足工程需要的测量控制网，组织测量人员对桩位进行精确放样。4.4试验准备根据业主联合招标结果和业主准入的地材厂家，在监理工程师见证下随机抽取相应的钢筋、水泥、砂以及碎石等材料样品，进行
14、相关的原材料及混凝土配合比试验工作并报监理工程师批准。4.5物质材料准备按照施工设计图相关内容做好钢材、水泥、地材等的准备工作，并按质量保证体系对合格材料供应方进行评价，签订长期的供货合同，保证物质材料按使用计划供应，满足正常施工需要。4.6施工场地布置由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地要平整夯实,保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。合理布置施工场地：保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位与材料运输，钻渣的及时外运。合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。由于旋挖钻行走移位方便，在桩孔的施工顺序安排上采用相邻墩台的桩孔交替施工，以便减少
15、钻孔作业和混凝土灌注作业的相互干扰。4.7测量放样采用全站仪精确定位桩孔的位置，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动。4.8钢护筒制作及埋设护筒采用厚度10mm的钢板制作成整体钢护筒，直径比设计桩径大20cm、长度3.0m。强度高、刚度大、适应性强，有利于实现机械化作业，加快施工进度。护筒埋深要求在地面以下不小于2.0m，顶端高出地面0.3m。钻机就位后，安装护筒，检查护筒中心和垂直度符合要求后四周分层夯填粘土。4.9钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的
16、桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后,即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。 5、钻进成孔5.1泥浆制备根据地质勘察报告显示，并结合我标段前期施工情况，旋挖钻施工采用静态泥浆护壁钻进工艺。现场设泥浆池，一般为钻孔容积的1.52.0倍，泥浆池的底部和四周要铺设塑料布或采取其它封闭措施，防止泥浆外流。储浆池标准依据钻孔所需泥浆用量及造浆能力而定。考虑旋挖钻对优质泥浆的特殊要求，制浆原料可选用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%的粘质土制浆。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转
17、阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。纯碱的作用是可使pH值增大到10。泥浆中PH值过小时，粘土颗粒难于分解，粘度降低，失水量增加，流动性降低；小于7时，会使钻具受到腐蚀；若PH过大，则泥浆将渗透到孔壁的粘土中，使孔壁表面软化，粘土颗粒之间凝聚力减弱，造成裂解而使孔壁坍塌。泥浆PH值以79为宜，可以增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量。泥浆调制采用泥浆搅拌机搅拌，搅拌时先将定量的清水加入搅拌鼓，再投入适量膨润土和纯碱并开动机器搅拌。造浆过程中要边搅拌边投入配料，投入配料搅拌均匀后再进行二次投料，循序投入配料。严禁一次将全部用量的配料一次投入，给泥浆搅拌均匀造成困难。成浆后打开出浆
18、门排浆至储浆池贮存，以备钻孔时向井孔内注浆之用。泥浆的性能指标要求及检验方法如下表：序号项目性能指标检验方法1泥浆相对密度1.05-1.25泥浆相对密度计测定2粘度18-25s700mL漏斗法3含砂率4含砂率计测定4胶体率95量杯法5失水率20ml30min滤纸法6泥皮厚度1-3mm30min滤纸法7PH值7-9PH试纸5.2钻进旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走。这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底
19、标高。初始钻进进尺要缓慢，尽量减少钻杆晃动，保证钻孔的垂直度。钻进过程中，应随时调整机架保持钻杆垂直、位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径及增加孔底沉渣。斗底铁门在钻进中始终要保持关闭状态，以防止钻斗的土砂掉落到孔内。钻斗在孔内的升降速度必须控制好，速度过快，钻斗内的水流会冲刷孔壁，甚至在钻斗下方产生负压而导致塌孔.一般砂类土在桩径1.5m时钻斗提土速度为0.50.6m/s，空钻斗升降速度为0.70.9m/s。随钻孔深度的增加，其升降速度宜减小。成孔后钻头要多次上下往复作业，以保证孔径满足要求。对泥浆性能进行随时观测和试验，以保证钻孔过程中泥浆的性能稳定，防止孔内水位波动，护壁质量不佳，使孔壁
20、砂向孔内涌流。孔的垂直度主要是靠调整机座、大臂和钻杆座孔之间的相对位置来确定的。大臂和钻杆座孔上都装有刻度盘，调整大臂和钻杆座孔的相对位置，通过刻度盘指针的指示即可知道钻杆是否垂直于机座；机座上装有水准仪，利用水准仪可以将机座调平。因此，只要将机座调平，同时使钻杆垂直于机座，那么钻杆就垂直于地面了，这样就保证了钻进中孔的垂直度。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；钻渣要及时运出工地，弃
21、运到合适的地点以达到环境保护的要求。5.3地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写钻孔记录表，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；钻孔记录表由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）.5.4终孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻
22、砟，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用测控仪进行检测。确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。6、钻进过程中孔内事故的预防及处理6.1卡埋钻具卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及时处理。发生的原因及预防措施：、较疏松的砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前，应提前
23、制定对策，如调整泥浆性能、埋设长护筒等。、粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量，一次钻进深度最好不超过40cm。、钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的23为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。、因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。处理卡埋钻的方法主要有：、直接起吊法，即
24、用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。、钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。、高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.5m左右)然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。、护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。6.2动力头内套磨损、漏油发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外，主要是超钻机设计能力钻进所致，所以要注意旋挖钻机的设计施工能力，不要超负荷运行。7、钢筋笼制作、运输及安装钢筋笼采取在钢筋场加工制作，用平板车运至施工现场，用吊车吊入桩
25、孔进行下放。7.1钢筋笼制作钢筋的验收及管理钢筋应具有出厂质量证明书。进场后按有关规定、批量、规格进行抽样检查，并由检查部门出具试验报告。对于需要焊接的材料还应有焊接试验报告。确认该批材料满足设计、施工要求后，物资设备部方可将该材料入库、登记、造册，不合格的材料应运出施工现场。钢筋进库后须按不同钢种、等级、牌号、规格批号及生产厂家分别堆存，不得混杂，且应挂牌以资识别。钢筋在运输、储存过程中，应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库内，露天存放时，应垫高并加遮盖。钢筋发料时应随同原材料发给使用单位原材料出厂质量保证书及进场抽样检查试验报告复印件。使用部门应按原材料的使用部位登记造册，做到原材料具有可追
26、溯性。钻孔桩的钢筋笼一次绑扎，整体吊装就位。钢筋笼所用钢材有产品合格证和现场抽检复查资料，满足有关规范要求。制作安装时主筋接头按规定错开。钢筋笼加工确保主筋位置准确。钢筋保护层采用钢筋笼周围布置同标号混凝土垫块来控制。钢筋笼安装时用专用的起吊工具起吊，起吊过程中避免钢筋笼变形过大，不将偏斜、弯扭的钢筋笼吊入钻孔桩内。安装到位后及时固定，防止脱落及钢筋笼在混凝土灌过程中上浮。钢筋笼保护层钢筋笼主筋外缘至设计桩径混凝土表面净保护层厚度为70mm，在钢筋笼周围对称设置四个同标号混凝土垫块，间隔与加强筋基本相等。根据钻头直径、已成孔的扩孔率等推算实际成孔孔径。根据实际孔位偏差计算实际保护层厚度。钢筋笼
27、下放过程中安装加强保护层，钢筋笼下放到设计标高后，调整钢筋笼平面位置与设计桩中心位置在同一垂直线上。7.2钢筋笼的运输及安装整根钢筋笼制作完成后，经自检合格后报监理工程师检查认可，然后在钢筋加工场内用25T吊车吊至平板式运输车上,运送至工地.钢筋笼安装前应清除粘附的泥土和油渍，保证钢筋与混凝土紧密黏结。、现场起吊现场钢筋笼的起吊直接利用25t吊机进行接高及下放，吊点设置在每节钢筋笼最上一层加劲箍处，对称布置，共计四个，吊耳采用圆钢制作并与相应主筋焊接，随着钢筋笼的不断接长，钢筋笼重量在不断增加，为避免钢筋笼发生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架，吊架结构钢筋笼下放到位时待上口吊筋对中后，再松钩将
28、吊筋挂于横在护筒顶口的扁担梁上，并将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定。钢筋笼的施工顺序为起吊正位下放。、钢筋笼的下放提起连接好的骨架、抽出扁担梁，缓慢下放，重复上述工序。在下放过程中将钢筋笼的三角内撑割掉，以防钩挂混凝土灌注导管。钢筋笼下放到位后将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定，防止浇注混凝土时钢筋笼的上浮和下沉。固定时，要根据钢护筒的偏位情况将钢筋笼中心反方向调整，以使钢筋笼中与桩中心重合。8、导管下放8.1导管选择导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管采用300mm内径导管，中间节长2m，最下节长4m，配备0.5m、1m、1.5m非标准节。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，对于旧导管在试
29、压前应通过称重的方式判定导管壁厚是否满足使用要求。导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，应进行试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。导管组拼后轴线差，不宜超过钻孔深的0.5%且不大于10cm。试压压力为孔底静水压力的1.5倍。检查合格后方可使用。导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底至钻孔上口段，宜使用非标准节导管。导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。下放导管到孔底后，经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距
30、离孔底0.250.4m，并位于钻孔中央。8.2导管水密性试验导管须经水密试验不漏水。水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。8.3导管安装导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应检查橡皮圈是否安置和每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。9、二次清孔9.1气举反循环法清孔原理二次清孔采用气举反循环法清孔。气举反循环清孔是利用空
31、压机的压缩空气，通过安装在导管内的风管送至桩孔内，高压气与泥浆混合，在导管内形成一种密度小于泥浆的浆气混合物，浆气混合物因其比重小而上升，在导管内混合器底端形成负压，下面的泥浆在负压的作用下上升，并在气压动量的联合作用下，不断补浆，上升至混合器的泥浆与气体形成气浆混合物后继续上升，从而形成流动，因为导管的内断面积大大小于导管外壁与桩壁间的环状断面积，便形成了流速、流量极大的反循环，携带沉渣从导管内反出，排出导管以外。9.2设备反循环工艺增加空压机一台、风管一套。该风管在二次清孔时安装在导管内，故导管上部相应增加连接阀门，风管下部是气浆混合器。反循环工艺导致沉渣从导管内反出，导管上部增加三通一套
32、，排至接渣篮。相对其它反循环清孔工艺，气举反循环工艺的送风管安装在导管内，减少拔出风管时与钢筋笼牵挂的危险、更保护泥浆护壁，且气浆混合器制作简单，操作更为方便，故更适用于小孔径钻孔灌注桩。因气举反循环工艺特点，钻孔灌注桩第一次清孔时并不适用气举反循环清孔工艺了。否则，须逐节拔出导管，再安装风管，待第一次清空完成后，再次拔出、拆除导管与风管，待钢筋笼就位后，再二次安装风管进行第二次清孔。这样的后果是增加了作业时间，且由于反循环二次清孔效果较好，这样做也显得毫无必要。9.3工艺操作a、导管下放深度以出浆管底距沉淤面300400mm为宜，风管下放深度一般以气浆混合器至泥浆面距离与孔深之比的0.550
33、.65来确定。b、主要参数：空压机的风量69m3/min，导管出水管直径200mm，送风管直径（水管）25mm，浆气混合器用25mm水管制作，在1m左右长度范围内打6排孔、每排4个8mm孔即可。c、开始送风时应先孔内送浆（补浆），停止清孔时应先关气后断浆。清孔过程中，特别要注意补浆量，严防因补浆不足（水头损失）而造成塌孔。d、送风量应从小到大，风压应稍大于孔底水头压力，当孔底沉渣较厚、块度较大，或沉淀板结时，可适当加大送风量，并摇动出水管（导管），以利排渣。e、随着钻渣的排出，孔底沉淤厚度较小，出水管（导管）应同步跟进，以保持管底口与沉淤面的距离。f、清孔后，孔内泥浆比重应小于1.20，粘度1
34、820s，孔底沉渣厚度5cm。g、反循环法清孔时所需风压P的计算。P=sh0/1000+Ps泥浆比重（kN/m3），一般取1.2h0混合器沉没深度（m）P供气管道压力损失，一般取0.050.1MPa9.4清孔速度气举反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔，可以获得比正循环高出数倍的上返速度。根据钻探水力学原理，冲洗液在钻孔内的上返速度是钻渣颗粒群悬浮速度的1.2-1.3倍，即Va=（1.2-1.3）Vs。反循环清孔至钻渣在导管内运动，使形态各异的钻渣群在有限的空间作悬浮运动，上升速度较快。由于返浆速度较大，以内径200mm的导管为例，粒径约100-150mm的石块也能清运出来。这
35、一优点和泵吸反循环清孔工艺相类似，但是泵吸法循环系统复杂，砂石泵故障多是主要缺点；这一优点是空气吸泥机法所不能比拟的，一般通过空气吸泥机法清孔，由于空气混合室构造、送风管距孔底距离较近等原因，只能清出约50mm粒径的石子。而正循环清孔，冲洗液携带钻渣后进入钻杆与孔壁形成的环形空间上返，由于冲洗液上返断面面积大，上返速度较慢，因此可能部分比重较大渣层颗粒会回落，须反复循环清孔，耽搁时间。在选用基岩作持力层时，这种情况显得尤为明显。10、水下混凝土灌注10.1水下混凝土浇注设备、导管及集料斗导管采用无缝钢管制成，快速螺纹接头，导管接头处设2道密封圈，保证接头的密封性。根据首批封底混凝土方量的要求，
36、选用2.6m3大集料斗和小料斗灌注，能够满足混凝土浇注的需要。、混凝土生产、输送设备根据大临建设情况，混凝土由商品混凝土站供应，8m3混凝土运输车运输。10.2首批混凝土数量按桥规JTJ041-2000规定，首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要，设导管下口离孔底30cm，则参照规范JTJ041-2000中的6.5.4式进行计算:初灌量计算如下：V=D2/4*（H1+H2）+d2/4*h1V：灌注首批砼所需数量（m3）D：桩孔设计直径（1m）；d：导管直径（0.30m）；H1：孔底至导管底端间距，取0.3m；H2：导管初次埋置深度，一般取1.0m；h1：孔内砼达到埋
37、置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度（m）；h1=Hw*rw/rcrw：孔内泥浆的重度(12KN/m3)；Hw：孔内泥浆的深度（43m）；rc：砼拌合物的重度(24KN/m3)。计算得首批混凝土灌注量为v=2.4m3取大集料斗容量2.6m3。10.3水下混凝土灌注灌注混凝土前需对混凝土输送管路及容器洒水润湿，然后在填充导管内安装隔水设施，待储料斗储满混凝土后，开始灌注水下混凝土。首批灌注混凝土的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m，首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定，拌制好的混凝土用砼运输
38、车运至桩基口处，注入钻机提升的料斗内，车内砼方量约8m3,由一人统一指挥，双方都准备好后将隔水栓和阀门同时打开进行封底，隔离栓采用钢板，钢板用细钢丝绳牵引，由钻机起吊。首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管埋置深度宜控制在2-6m。灌注混凝土过程中要采用重量不小于4kg测锤经常量测孔内混凝土面的上升高度，导管到达一定埋深后，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管前，探测一次孔内混凝土面高度。测量用的测绳在每根桩灌注前后用钢尺校核各一次，避免发生错误。控制灌注的桩顶标高比设计标高高出1m左右，以保证混凝土强度，多余部分桩头必须凿除，确保桩头无松散层。灌注完混凝土后，应及时将导管、漏斗
39、等进行清理和检查，以备下一孔使用。在灌注水下混凝土前，应填写检查钻孔桩和钢筋笼情况的“相关检测表格”，在浇注水下混凝土的过程中，应填写“水下混凝土浇筑记录”。10.4桩基砼灌注应注意的问题混凝土运抵灌注地点时，应检查其和易性、坍落度等情况。坍落度应控制在18-22cm。灌注首批混凝土时，导管下口至孔底的距离为0.3m，储料斗首批混凝土储量保证灌注后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m。混凝土初凝时间应大于整桩灌注时间。灌注开始后，应连续有节奏地灌注混凝土，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，造成堵管。及时测定孔内混凝土面的高度，及时调整
40、导管埋深。灌注过程中若发生堵管现象时，可上下活动导管，严禁使用振捣设备振动导管，如处理无效时，应及时地将导管及钢筋笼拔出，然后重新清孔，吊装钢筋骨架和灌注混凝土。混凝土灌注是一个完整、连续、不可间断的工作。灌注工作开始前，机械管理人员和司机应对混凝土灌注所使用的全部机械进行维修、保养，保证机械在施工过程中正常运转。灌注过程中应记录混凝土灌注量及相对的混凝土面标高，用以分析扩孔率，发现异常情况应及时报告主管工程师,并进行处理。在灌注混凝土将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确保所测混凝土的灌注高度是否正确。在灌注过程中，应将孔内溢出地水或泥浆运往适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。灌注
41、时桩顶部标高较设计预加1m，在孔内混凝土面测3个点，根据现场实施情况适当调整。最后拔管时应缓慢进行，保证桩芯混凝土密实度。水下混凝土灌注过程中，若发生导管漏水、将导管拔出混凝土面、机械故障或其它原因，造成断桩事故，应予以重钻或与有关单位研究补救措施。四、断桩处理预案钻孔灌注桩基础目前已形成了一套比较成熟的施工技术。但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响，处理不好就容易引起断桩，因此编制断桩处理预案是十分必要。1、断桩原因断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。常见的断桩原因大致可分
42、为以下几种情况：a.由于混凝土坍落度过小，或石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。b.由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。c.由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。d.由于混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。e.由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形
43、成断桩。f.由于在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。g.在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。h.由于导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。i.处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。j.由于导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。k.由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。由此可见，钻孔灌
44、注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。2、预防措施（1）施工材料集料的最大粒径应不大于导管内径的1/61/8以及钢筋最小净距的1/4，同时不大于40mm。拌和前，应检查水泥是否结块；拌和前还应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的坍落度在1822cm范围内，混凝土拌和物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中，混凝土不应有离析、泌水现象。 （2）混凝土灌注a.根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径，采用380mm大直径导管。使用前要对每节导管编号，进行水密承压和接头抗拉试验，以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度，尤其
45、要记好每节导管的长度。b.混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。c.下导管时，其底口距孔底的距离应不大于50cm（导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中）。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1m）和填充导管底部的需要。d.关键设备（如发电机、托泵、起重设备、运输车辆等）要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。e.首批混凝土拌和物下落后，应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中，一般控制导管的埋置深度在26m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。f.若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土，应配置多台搅拌车运输，以保证凝土灌注的连续性。3、处理断桩的几种方法断桩情况出现后应根据灌注深度分别采取不同的措施进行处理。A在混凝土浇筑首封时或首封结束不久后出现段断桩情况在混凝土浇筑首封时或首封结束不久后出现段断桩情况，则应立即停止灌注，并且将钢筋笼拔出，然后用旋挖钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。B在
