可液化砂土地区熔岩钻孔桩施工技术

PAGE可液化砂土地区熔岩钻孔桩施工技术1、文献概述1.1技术简介钻孔桩基础因其具有广泛的适用性，成熟的施工工艺及较低的造价而越来越成为目前我国最为常用和最受欢迎的基础类型。钻孔桩施工是利用钻机钻孔、护壁成孔（对地基无挤紧作用）和就地灌注水下混凝土技术成桩的一种施工技术。为适应粘土层、砂土层、卵石土层、岩层（溶洞）等各种复杂地质条件下的钻孔桩基础施工，现已有冲击钻、正反循环旋转钻、螺旋钻、套管钻、冲抓钻等多种成孔方法。1.2国内外工程应用情况钻孔桩施工目前是国内外桩基础施工最常用的施工方法，施工工艺日趋成熟。随着钻孔设备性能的不断改进，设备功率的不断提高，钻孔深度越来越深，孔径越来越大，目前最大的施工桩径已经突破2.5米，深度已经达到100多米。因此，正确地选用成孔方法和钻孔设备及采取相应的施工工艺措施，是能否克服各种复杂地质情况下的钻孔桩施工的关键。从而减少施工难度，缩短施工周期，提高桩基质量，保证工程安全，最终减少施工经济成本和质量成本。近年来我们根据自身条件使用旋转钻机和冲击钻机较多，根据各种复杂地质情况对工艺进行一些有效的改进，大都能适用。尤其是高强度基岩和溶洞地区的钻孔桩施工冲击钻几乎是首选施工方法。1.3目前应用存在的主要问题钻孔桩概述：钻孔灌注桩基础由于其施工设备简单、易于操作而被广泛用于桥梁建设中，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，处理不好容易引起断桩，因此对断桩的预防是钻孔灌注桩施工中的一个重要问题。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为以下几种情况：1.3.1由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、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。1.3.2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。1.3.3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。1.3.4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。1.3.5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，从而形成断桩。1.3.6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。1.3.7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。1.3.8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。1.3.9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。1.3.10导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。1.3.11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。1.4工程背景情况京福高速公路是中国国家“十五”期间的重点建设项目之一，它北起北京，南至福州，贯通北京、天津、河北、山东、江苏、安徽、湖北、江西、福建等9省市，全程约2600公里。福建段起于福建省与江西省交界处的邵武沙塘隘，经泰宁、将乐、沙县、南平、尤溪，终于福州兰圃，东接同三主干线高速公路，北连京福主干线江西段高速公路。其中京福高速公路铜山五标作为江苏段施工中最大的互通立交项目，共设置匝道8个，主线桥梁2个，主线标准为双向6车道，设计荷载为汽—20，挂100，验算设计荷载为挂—120，与连徐高速相连。本项目地处徐州废黄河流域，地质条件差，施工难度大，主要以河水携带泥沙堆积而成的冲积平原地带。钻孔桩共1787根，总工程造价为8000多万元。桩基深度为40~60米之间，全部以端桩为主，进入岩层厚度为15~30米，地质情况复杂。铜山五标总体平面效果图2、设计总体情况2.1工程地质情况京福国道主干线徐州东绕城高速公路铜口五标，工程地质处于废黄河泛滥区，地貌单元属黄河冲积平原，地形平坦低洼，是河水携泥沙堆积所致。地层岩性主要由第四系松散堆积物和白垩系及寒武系基岩组成，整个桥址位于潘塘断陷盆地中，其断裂主要为废黄河断裂和柳集断裂。总体而言，桥址地区地形条件良好，地层结构稳定性一般，但地层结构与地质构造复杂。2.2设计指导思想2.2.1由于桥址有活动断裂通过，设计中采用了地震基本烈度为Ⅶ度的抗震设防。2.2.2由于上部覆盖土结构松软，可液化，其力学强度低。设计中采用了钻孔灌注桩深基础，持力层在弱风化基岩上，按嵌岩桩考虑，桩长多为40～45m，以增强抗震性能。2.2.3对于深洞片般情况采用穿过溶洞进入持力层，且不小于嵌岩桩的持力层最小厚度。2.3具体设计方案2.3.1针对本桥的溶洞地质，我们在施工前就进行了分析，具体的施工对策和施工方法如下：2.3.1.1技术人员及钻机充分掌握地质情况，每个孔的地质资料都发给相关人员，让其充分了解溶洞的位置，大小等，做到钻孔时心中有数。2.3.1.2各孔周围准备足够的小片石和粘土，粘土要做成泥球状(φ15～20

cm)或饼状，用薄膜包裹，防止干裂。同时，在施工过程中最好配备一台ZL50C型装载机，司机随时候命，当遇到溶洞漏浆时，迅速铲起片石和粘土填孔，同时集中水泵往孔内大量补水。2.3.1.3当钻至离溶洞顶部附近时，采用小冲程，逐渐将洞顶击穿，防止卡钻。一旦发现泥浆面下降，应迅速补水，然后根据溶洞的大小按1：1的比例回填粘土和片石，仍采用小冲程轻砸，让粘土和片石充分挤入溶洞内壁。要特别提醒的是：千万不要有抢工期、抢进度的思想，一定要待粘土和片石充分挤入溶洞内形成稳定护壁后并且泥浆漏失现象全部消失后才能转入正常钻进。2.3.2针对上层覆土为可液化砂土和下卧溶洞、裂隙发育的灰岩等特点，成孔主要技术方案为：2.3.2.1考虑到钻机施工的震动易造成砂土液化，形成塌孔、护筒偏位或基底沉陷等。施工中考虑了将护筒加深（4～6m），或者将护筒周边砂土挖出重新填筑粘土，同时对机座底加铺垫层加以防治。2.3.2.2泥浆制备采用外运粘土现场制备，必要时可按规范要求加入添加剂以改善泥浆性能，泥浆比重宜控制在1.3～1.4。2.3.2.3机型选择为：循环钻机与冲击钻配合施工，循环钻机施工土层，用冲击钻施工岩层。2.3.2.4循环钻机施工上层时，对易液化砂土土层，泥浆比重要大，施工应适当轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，确保护壁良好。2.3.2.5进入基岩后，循环钻机撤离，冲击钻就位，重新对中进行岩层的施工。2.3.2.6逐桩钻探资料已明确显示了每一钻孔灌注桩下卧岩层的特性，溶洞大小、位置，有无充填物等情况，因此，首先选用能自由调节冲程的和选用质量较重的钻头进行冲击，其目的是：2.3.2.6.1在冲击坚硬灰岩时能获较大的冲击能。2.3.2.6.2在接近溶洞时，可以小冲程进行冲击，以便安全进入溶洞，防止断绳掉钻、卡钻、埋钻等施工事故的发生。3、施工过程3.1施工前的准备工作京福国道主干线徐州东绕城高速公路铜山五标仅钻孔灌注桩就有1787根，其工程造价就达8500多万元。如此大的工程量，势必需要大量的钻机来处理由于地质复杂带来的施工事件。因此，必须做好施工前的一切施工技术准备工作，为全面指导工程施工，减少事故发生率提供技术保障。3.1.1对工程地质资料进行详细、全面的分析、研究，掌握工程地质的一般特点和特殊部位的特殊性，以便针对性地采取措施。整个施工范围的所处位置、地形地貌、水文地质、道路交通等。详细逐层分析工程地质特点，对上覆土层的属性、特点以及由此可能对施工产生的影响等。对下卧岩层的种类、特点、硬度等进行分析，以便合理选择机型组合及钻锥。对溶洞形成的原因进行分析，同时包括溶洞的大小、准确位置、有无充填物，以及溶洞是否相互贯通等。注意对工程地质中有无断裂层破碎带，裂隙发育程度等进行系统分析。做到充分、详细地了解工程地质情况，一定要避免毫无针对性和实用性的施工技术方案。特别应注意，在熔岩地区施工时，由于缺少全面详尽的地质资料，将会给施工带来较大的困难，施工基本方案中将对溶洞处理和预防措施针对性不强，易造成偏孔、塌孔、掉钻、埋钻等，必将有严重影响工程施工进度的事件发生。同时，铜山五标孔灌注桩的设计是按嵌岩桩要求进行的，桩底标高在如此复杂的地质条件下，仅按每50m一个的钻探点推算确定，是不适宜的。为保证工程质量，设计单位对我标段岩溶发育地段进行了逐桩补探，重新确定桩底标高，同时，也给钻孔施工逐桩探明了情况，使钻孔施工过程能采取更有针对性预防措施，为施工带来了极大的方便。3.1.2根据地质情况选择机型组合，配置合适的钻锥。确定施工技术方案，并对钻机作业组进行技术交底。3.1.3由于工程量大，本项目施工前进行了试钻，组织施工作业组现场观摩，讨论、分析和及时总结，修正优化施工技术方案。3.2钻孔溶洞施工处理并不太难，但本项目施工因其上为易液化砂土，稳定性极差，漏浆后处理不及时，会因失去压力极易造成塌孔、埋钻等施工事故，甚至危及钻机及人身安全。由此增加了溶洞施工处理的难度，这是本项目钻孔桩施工成孔的关键所在。根据全桥施工总进度，拟在1#、4#墩各布置一台BRM-4A型旋转钻机，2#、3#墩各布置一台冲击钻机钻孔。3.2.1泥浆拌制及循环3.2.1.1泥浆拌制：泥浆拌制分岸上泥浆池集中拌制及桩孔内投粘土自拌造浆两种形式。岸上泥浆池设置在南岸吹砂岛面，由于旋转钻机与冲击钻孔成孔所用泥浆比重不同，因此在岛面上需分别设置两个容量约150m3的泥浆池，所拌泥浆通过管路输送到泥浆船上，再送往各墩。3.2.1.2泥浆循环：泥浆循环系统由泥浆船及各墩8个桩孔钢护筒组成，护筒之间用钢板槽道相互连通，槽道断面尺寸40cm×40cm，所处标高不受潮水影响。钻孔时所需补充泥浆，从泥浆船泵入孔内，所排钻碴经连通的各护筒进行循环沉淀，每一钢护筒作为钻碴储存筒，待钻碴储存一定浓度时，采用吸泥机清除。3.2.1.3泥浆面高度控制：在钻进过程中，需要将泥浆面的高度超出水面高程约30~50cm，同时钻机钻孔时，应掌握潮汐变化规律，采取有效措施调节钻孔内泥浆面的高度。3.2.1.4泥浆的回收利用：从钻孔内回收的泥浆，应进行重新处理，当泥浆指标满足要求后，可再次利用。3.2.1.5泥浆拌制材料：泥浆由良好的制浆粘土外加一定量碳酸钠或烧碱、或用膨润土配制。3.2.1.6泥浆的性能与指标：3.2.1.6.1比重：反循环旋转钻孔泥浆比重以1.05~1.1为宜，冲击钻孔，孔底泥浆比重以1.3~1.4为宜。3.2.1.6.2粘度：一般地层以16~22S为宜，松散易坍地层以19~28S为宜。3.2.1.6.3含砂率：新制泥浆含砂率应小于4%，循环泥浆不得超过8%。3.2.1.6.4胶体率：新制泥浆胶体率应大于95%。3.2.1.6.5PH值：大于6.5。3.2.1.6.6泥浆指标的调整：泥浆配制应由试验人员反复试验，做出合理的配合比后，投入生产。在制浆或钻孔过程中试验人员要经常检测泥浆的各项指标，使之满足钻孔需要，不合格时应及时调整。3.2.2

冲击钻机钻孔3.2.2.1钻具：钻具主要由ZJK100KN双筒快速卷扬机、钻架、十字冲击锥、索具及联结部件等组成。3.2.2.1.1ZJK100KN双筒快速卷扬机最大起重量10吨，提升速度平均28米/分，自重8.5吨。3.2.2.1.2钻架为万能杆件拼装的简易钻架，底座尺寸为7×2米，高6.8米，构造详见“乌施02-01-022”图，自重5.63吨。3.2.2.1.3十字冲击钻头自重约9t，刃口直径φ2480mm，冲击钻头锥腰梗助留有φ100mm铸造园孔，用φ31mm钢丝绳围绕2-3道，以备掉钻后易于打捞。锥身顶部焊4个φ30“∩”型钢筋环，穿一根φ31mm保护钢丝绳，将保护钢丝绳两端系于钨金套钢丝绳上部主钢丝绳上，以防钨金套连接破环时钻头脱落。3.2.2.1.4主钢丝绳采用直径为31mm的钢丝绳，优质、无死弯和断丝，其纤维芯应为同向捻制。同时钢丝绳须有足够的长度，保证钻头钻至桩底标高时卷扬机滚筒上仍有7圈以上的余量，同时绳未应锚固在滚筒上。钢丝绳使用时应有出厂合格证。3.2.2.1.5主钢丝绳与钻头的连接采用钨金套联结。钨金套钢丝与主钢丝绳直径相同，捻扭方向一致，用绳卡连接。绳卡数量不得少于8个（间距200cm）。安装时，应先使各绳卡达到70%拧紧程度，然后在吊重状态下再使其达到100%拧紧程度，以使各绳卡均匀受力。钨金套安装好后，还应采取相应措施，以防钨金套连接破坏，掉入孔中。3.2.2.2钻架就位：钻架直接搁置在钻孔平台桁架上，调整钻架位置使钻头中线与护筒中线保持一致，抄平后用U型螺栓将底座固定在平台杆件上。3.2.3钻孔主要工序及注意事项3.2.3.1冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的混凝土的凝固，应待该孔混凝土灌注完毕，一般经24h后，方可开始间隔桩基的开钻，即间隔跳开进行钻孔的原则，将钻孔振动对已浇注好的桩基减小到最小，确保成型桩基的混凝土质量。3.2.3.2开孔阶段：在护筒底口标高以上1米左右开孔，开孔前应在孔内多投放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸（钻机冲程0.5~1.0m），泥浆比重1.6左右。钻进出护筒口以后，再回填粘土和碎石（粘土和碎石比例为1:1），继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次，待冲砸至护筒底口以下3—4米时，方可加高冲程正常钻进。4—5米后，则采用取碴筒，勤取钻渣。钻进中应随时注意，保持孔位正确。3.2.3.3钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况。耳听冲击声音，借以判别孔底情况。要注意掌握少松绳的原则，但也不能过于少松。以免落空锤，损坏机具。冲击过程中，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。3.2.3.4在不同的地层，采取不同的冲程。3.2.3.4.1在淤泥及夹砂互层，及时投放粘土和小片石，以低冲程冲进，冲程为0.5~1米，必要时反复冲砸。3.2.3.4.2在砂夹卵石层，只投粘土以中等冲程冲砸，冲程2~3m。3.2.3.4.3粘土层只投入适量碎石，宜用中、低冲程，冲程为1~2m。碎石可防止吸钻现象。3.2.3.4.4基岩宜用高冲程，冲程3~5m，不得超过6米。3.2.3.4.5岩面倾斜较大，或高低不平，最易偏孔，可回填坚硬片石，低锤快打，造成一个平台后，方可采用较高冲程。3.2.3.4.6抽碴或停钻后再钻时，应由低冲程逐渐加高到正常冲程。3.2.3.5钻头直径磨耗不应超过1.5cm。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，一次补焊不宜过多，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。3.2.3.6当孔内泥浆含碴量增大，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，应进行抽碴，一般每进尺.05~1.0m抽碴一次，每次抽4~5筒或抽至泥浆内钻碴明显减少，无粗颗粒，比重降至正常为止。抽查时应注意：3.2.3.6.1及时向孔内补浆或补水，如系投粘土自行造浆，不宜一次倒进以防糊钻。3.2.3.6.2抽碴筒放到孔底后，要在孔底上下提放几次，待多进些钻碴，然后提出。3.2.3.6.3采取孔口放细筛子或承碴盘等办法，使过筛后的泥浆流回孔内。3.2.3.7在钻孔过程中，要随潮位的变化调整孔内泥浆面高度，使之比孔外水位高2~4m，以防翻砂坍孔和穿孔漏浆。3.2.3.8为控制泥浆比重和抽碴次数，需及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。冲击钻进，孔底泥浆比重以1.4~1.6为宜。抽碴后应测深一次，再分批投碎粘土，直到泥浆比重达到正常为止。冲孔时，每隔3~4h，将钻头或抽碴筒在孔内上下提放几次，把下面的泥浆拉上来，以护孔壁。3.2.3.9为保证孔形正直，钻进中，应常用检孔器检孔，检孔器可用钢筋制成，其高度为桩孔直径的4~6倍，直径与钻头直径相同。更换钻头前，必须经过检孔，将检孔器检到孔底，通过后才可放入新钻头。3.2.3.9.1检孔及桩基质量的判断：3.2.3.9.1.1检孔器不能沉到原来已钻到的深度，可能发生了弯孔，需要对桩基孔进行修正处理，保证钢筋笼能顺利的下到桩底面；3.2.3.9.1.2钢丝绳拉紧的位置偏移护筒中心时，则可能是斜孔，则用循环钻机对桩基进行休整，同样目的是保证钢筋笼下到设计指定的位置，从而确保桩基受力中心偏移按照规范规定的要求进行；3.2.3.9.1.3当检孔器在理想地段发生不能到底的情况，则表明桩基有缩孔等情况，则应及时采取重新下钻进行处理的措施，在下钻时要注意不需要用冲击钻，应改用对已经成孔损害小的正循环或反循环钻进行处理的措施。3.2.3.10清孔钻孔达到要求标高后，先用取碴筒取碴，然后采用管道直插孔底，压入新鲜泥浆进行正循环清孔，直到满足以下要求：3.2.10.1比重＜1.253.2.10.2含砂率＜4%3.2.10.3PH值＞6.53.2.10.4沉碴厚度为零3.2.3.11BRM-4A型旋转钻机钻孔3.2.3.11.1二台BRM-4A型钻机应配主要设备3.2.3.11.1.1φ2480mm刮刀钻头，牙轮钻头各2个；3.2.3.11.1.221.5m3/min空气压缩机2台；3.2.3.11.1.3φ1780mm牙轮钻头2个；3.2.3.11.1.45m3储风筒2个；3.2.3.11.1.512″排浆胶管，φ65mm供气胶管各若干；3.2.3.11.1.66PN泥浆泵2台；3.2.3.11.1.7100~150t泥浆运输船2艘；3.2.3.11.1.810″水泵2台；3.2.3.111.1..8水上泥泥浆循环系系统2套；3.2.3.111.1..9拌浆机1台；3.2.3.111.1..1044PN泥浆泵2台；3.2.3.111.2钻钻机检查维维修在使用前必须对对二台钻机机进行全面面的检查：：3.2.3.111.2..1钻机转转盘和变速速箱，应打打开清洗干干净，检查查轴承和齿齿轮，检查查处理后，按按油线注好好润滑油。3.2.3.111.2..2将水笼笼头打开检检查轴承和和密封，中中心管应进进行10KKg/cmm2水密试验验。3.2.3.111.2..3转盘电电机、转盘盘油循环、小小电机、卷卷扬机电机机等都应测测其绝缘程程度。3.2.3.111.2..4卷扬机机的弹簧和和刹车应进进行检查。3.2.3.111.2..5滑轮组组及转向滑滑轮应拆开开清洗干净净，注好黄黄油，使其其运转灵活活。3.2.3.111.2..6对控制制系统进行行检查，选选用可靠的的元件，按按设计要求求装好。3.2.3.111.2..7检查钻钻杆有无变变形，清除除内外浮锈锈，两侧抗抗扭转装置置（亦是压压缩空气通通道）是否否畅通。3.2.3.111.2..8气室和和钻杆上的的气室，应应打开把泥泥砂清理干干净。3.2.3.111.2..9把每台台钻机所用用的12节钻杆组组拼在一起起，做100Kg/ccm2水压试验验，检查法法兰盘接头头处是否漏漏水，是否否有变形较较大的钻杆杆，处理好好之后，丈丈量尺寸、编编号，做好好记录。3.2.3.111.3钻钻机安装就就位按照规定架设的的钻机平台台安装钻机机。3.2.3.111.3..1φ24800mm钻具具组合：钻钻头+气室+3组钻铤及及配重+异径接头头，重约15..00T（刮刀钻钻头）和17.660T（牙轮钻钻头），钻钻具组合好好之后通过过打稍梁置置于钢护筒筒上。3.2.3.111.3..2BRRM-4AA钻机就位位，使转盘盘中心对准准护筒下口口中心，放放下第一节节钻杆与异异径接头相相连，再继继续接第二二节第三节节钻杆，依依次循环操操作，将钻钻机抄平，前后后左右操垫垫牢固，并并将钻机位位置放好明明显标志，做做为以后钻钻机重复对对拉的标准准，以防多多次对位钻钻孔出现不不同心圆。当当钻头出护护筒前后，应应仔细观察察钻头是否否碰护筒，如如碰护筒提提钻时可能能会挂护筒筒，则须重重新对位，以以钻头不碰碰护筒为准准。3.2.3.111.4钻钻孔3.2.3.111.4..1开孔初初期采用正正循环成孔孔工艺进行行钻孔，当当孔深达到到约15米后，则改改为反循环环成孔工艺艺继续钻进进，以缩短短成孔时间间。钻进过过程中，需需根据地层层土质情况况选择合适适的转速减减压钻进，并并控制好泥泥浆指标及及循环量。在砂性土中钻孔孔，当转速速过大，对对孔壁会造造成一定冲冲刷，使扩扩孔率加大大，因此用用最低转速速（6转/分）。在在卵石层中中钻进只须须钻头把卵卵石松动，即即可用反循循环排出孔孔外，亦用用最低转速速。在岩层层中钻时线线速度越高高对刀具的的磨损量越越大，需要要的功率也也在大，采采用转速6及9转/分宜为，在在粘性土中中钻孔则采采用较高转转速及大流流量，以便便克服泥包包钻头，提提高钻孔速速度。3.2.3.111.4..2在卵石石层中钻孔孔，如果卵卵石粒径小小于1500mm，可可将钻压加加到4吨左右，以以较快速度度通过卵石石层。当卵卵石粒径大大于1500mm，应应注意适当当降低钻孔孔速度，使使排浆量与与提升卵石石相适应。如如果卵石粒粒径大于2230mmm，会出现现严重堵钻钻现象，需需采取特殊殊措施进行行处理。在钻卵石层时，因因空隙大，可可能会大量量漏浆，此此时应向钻钻孔内投放放锯末，锯锯末泥浆能能有效地防防止泥浆流流失。3.2.3.111.4..3在覆盖盖层中用φ24800mm刮刀刀钻头全断断面成孔，穿穿过卵石层层后当钻孔孔速度小于于0.2mm/h时，提钻钻换用滚刀刀钻头。3.2.3.111.4..4在岩层层中采用二二次成孔，即即先用φ17800mm牙轮轮钻头钻超超前孔，到到位后提钻钻换用φ24800mm牙轮轮钻头扩钻钻成孔。3.2.3.111.4..5在岩面面上开孔，钻钻压要轻，转转速要慢，防防止岩面倾倾斜造成钻钻头损伤及及中心偏移移。当钻头头穿过岩面面后，可根根据岩层均均匀程度，岩岩层的强度度调整钻压压与转速，以以利进尺。3.2.3.111.5钻钻孔注意事事项3.2.3.111.5..1在钻孔孔过程中，一一定要控制制钻孔内泥泥浆面的高高度，通过过控制排碴碴速度与泥泥浆供给量量，保持孔孔内泥浆面面高于护筒筒外水位2—4米。3.2.3.111.5..2钻孔深深度达50米以上，压压风机风压压满足不了了排碴的要要求，可在在中部安装装带风包钻钻杆，进行行接力排碴碴。3.2.3.111.5..3钻机使使用过程中中，要经常常检查钻头头牙轮连接接销是否松松动。钻杆杆是否变形形，钻杆法法兰盘处是是否有裂伤伤。3.2.3.111.5..4钻头的的异径接头头法兰螺栓栓易剪断，引引起掉钻事事故，应经经常检查螺螺栓的损坏坏情况，对对不宜再使使用者，立立即更换。3.2.3.111.5..5准确丈丈量钻具、钻钻矸的长度度并作好标标记，以此此来测量钻钻孔深度，并并辅以测量量绳复核。3.2.3.111.5..6钻进过过程经常测测量钻杆垂垂直度，要要求倾斜率率小于1%，并作好好钻孔记录录。3.2.3.111.6清清孔将钻头提离孔底底20cmm，向孔内内注入优质质泥浆，钻钻头慢速空空转，开动动压风机进进行反循环环清孔，清清孔要求：：孔底标高满足设设计要求；；3.2.3.111.6..1孔底沉沉碴厚度为为零；3.2.3.111.6..2泥浆比比重1.055~1.11，PH值＞6.5，含砂率率＜4%3.2.3.111.7清清孔合格后后，提钻用用检孔器进进行验孔，验验孔合格后后进行下道道工序。3.2.4安装装钢筋笼3.2.4.11一般规定定3.2.4.11.1钢筋筋的力学性性能符合BG14499-884的规定；；3.2.4.11.2进场场钢筋应按按试验规定定要求进行行抽验，合合格者才能能投入使用用；3.2.4.11.3代换换钢筋时，需需征得监理理工程师同同意。3.2.4.22钢筋笼制制作。3.2.4.22.1钢筋筋笼按设计计要求及现现场吊机起起吊高度和和运输条件件分段预制制，并具有有足够的刚刚度和稳定定性。3.2.4.22.2钢筋筋使用前应应调直、除除锈。3.2.4.22.3在钢钢筋骨架上上按规定设设置保护层层，并按设设计要求设设置探测管管。3.2.4.22.4钢筋筋笼制作质质量要求：：3.2.4.22.4.11钢筋笼全全长

+5mmm

-100mm3.2.4.22.4.22螺旋筋间间距

+0mmm

-200mm3.2.4.22.4.33主筋间距

±20mm3.2.4.22.4.44加强筋间间距

±500mm3.2.4.33钢筋笼的的吊装3.2.4.33.1钢筋筋笼吊入桩桩孔时，动动作要慢，应应对准孔中中心，防止止刮孔壁。3.2.4.33.2钢筋筋骨架对接接严格按《公公路桥涵施施工规范》办办理，同一一截面的焊焊接接头数数不超过钢钢筋总数的的1/2，焊接截截面错开距距离≮30d。3.2.4.33.3应采采取适当措措施，防止止混凝土灌灌注过程中中，钢筋笼笼上浮。3.2.4.33.4钢筋筋笼就位后后，其底面面高程与设设计高程偏偏差≤±5cm，平平面中心偏偏差≤±5cm。3.3故障处理理及预防措措施3.3.1掉钻钻3.3.1.11预防措施施：3.3.1.11.1冲击击中防止打打空锤造成成断绳掉钻钻。3.3.1.11.2接近近溶洞时，采采用小冲程程，低冲击击能冲击，防防止进入溶溶洞时断绳绳掉钻。3.3.1.11.3冲击击钻头上应应设置打捞捞环或找捞捞箍。3.3.1.22处理方法法：掉钻发生时应迅迅速打捞，切切忌拖延而而造成埋钻钻，使打捞捞困难。3.3.1.33用找捞叉叉、找捞钩钩、打捞绳绳等工具进进行及时打打捞。3.3.1.44若遇泥沙沙掩埋，可可用空气吸吸泥机吸走走埋钻泥沙沙，再进行行打捞。3.3.2卡钻钻3.3.2.11卡钻是由由于钻头进进入深洞时时发生倾斜斜而卡于基基岩所致。3.3.2.11.1预防防措施3.3.2.11.1.11选用上小小下大的冲冲击钻头，有有利于防止止因倾斜而而造成卡钻钻。3.3.2.11.1.22进入溶洞洞时，采用用小冲程，低低冲击能进进行施工。3.3.2.11.2或钻钻头采用中中空加定位位、导向杆杆，以防止止钻头倾斜斜而卡钻。3.3.2.11.2.11处理方法法：3.3.2.11.2.11.1卡钻钻发生后，应应轻轻提动动钻头，利利用狭小空空间使其归归正而提出出，切忌猛猛提而造成成断绳掉钻钻。3.3.2.11.2.11.2利用用爆破手段段：准确测测定卡钻位位置，用悬悬吊炸药进进行定位水水下爆破，消消除卡钻处处基岩，扩扩大空间，提提出钻头，施施工中应防防止塌孔。3.3.2.11.2.11.3利用用小冲击锥锥进行冲击击，使钻锥锥周围钻渣渣松动后，再再重新提出出钻头。3.3.3漏浆浆塌孔3.3.3.11预防及处处理措施：：钻孔施工工过程中的的漏浆是由由于岩层溶溶洞、裂隙隙发育造成成的，并由由此引起塌塌孔埋钻等等事故。主主要表现在在钻孔施工工进行中。其其预防措施施主要有：：3.3.3.11.1对普普通的裂隙隙发育岩层层，只要加加大泥浆比比重和稠度度即可，或或投入粘土土块冲击护护壁和保持持水压头（补补浆）。但但施工中应应注意观察察，并对照照逐桩钻探探图进行及及时处理。3.3.3.11.2事先先在钻机旁旁备足必要要的粘土、片片石、水泥泥等急用之之物；根据据逐桩钻探探地质资料料，分清溶溶洞大小，所所处准确位位置，当钻钻机钻进接接近溶洞时时，采用小小冲程钻进进，一旦进进入溶洞，必必定漏浆。此此时，提出出钻头，迅迅速向孔内内投入片石石、粘土并并补充泥浆浆，冲击钻钻再进行反反复冲击即即可堵住溶溶洞防止漏漏浆。如果果一次不行行，可多次次重复进行行，直至到到达目的为为止。必要要时可投入入水泥以加加强堵塞效效果，形成成一定强度度的孔壁，为为灌注施工工创造条件件。对松散散粘土、水水泥可采用用袋装，便便于迅速沉沉入孔底，加加速堵塞，减减少溶洞堵堵塞施工时时间。3.3.3.11.3若遇遇较大溶洞洞施工，对对于上覆粘粘土地区，靠靠投入粘土土、片石、水水泥等措施施来实现溶溶洞的处理理是可行的的，因其孔孔壁具有一一定的稳定定性和抗侧侧压力的能能力，即使使孔内无浆浆，也不会会造成塌孔孔，给溶洞洞处理提供供了充足的的时间。但但对于上覆覆可液化砂砂土，在失失去侧压力力较短的时时间内就会会造成塌孔孔，因此，给给施工带来来了极大的的困难。对对于此类溶溶洞的施工工处理必须须提前预防防。否则，将将造成频繁繁或反复塌塌孔，使施施工经费大大幅度增加加，单桩成成孔施工周周期增长，对对施工带来来严重的制制约。我们们在施工过过程中，对对较大溶洞洞的施工在在成孔工艺艺上进行了了调整，本本项目钻孔孔灌注桩桩桩径为1..2m，因因此先用11.2m（或或1.3mm）钻头按按循环钻普普通施工方方法钻至砂砂土下2mm后，即进进入粘土22m。撤除除钻杆、钻钻头、撤走走钻机，再再用钢护筒筒（或预制制钢筋混凝凝土护筒）加加压沉入孔孔底，最后后重击使其其再沉入不不小于1mm。然后采采用溶洞处处理的常规规方法进行行施工处理理即可。本本方法采用用先成孔的的目的是为为了护筒沉沉入方便和和起导向作作用，确保保护筒不偏偏位，桩身身垂直。下下护筒的目目的是为了了防止孔内内失去压力力后不会塌塌孔。3.3.3.22裂隙发育育地段的钻钻孔灌注桩桩施工，虽虽然无溶洞洞，但裂隙隙仍会造成成漏浆，引引发塌孔。必必须注意施施工安全。钻钻机在进入入岩层施工工时，如果果采用循环环钻（钻头头用牙轮钻钻头）或小小冲程磕头头钻施工时时，由于机机械性自然然反复钻进进，会发生生人员离岗岗或施工人人员思想放放松。在漏漏浆发生时时不留意而而未加处理理引起塌孔孔，造成钻钻头、钻杆杆被埋，甚甚至钻机倾倾斜倒塌等等恶性事件件的发生，给给施工处理理带来极大大的难度。为为此，在任任何情况下下，钻机施施工操作人人员都必须须留意施工工钻进过程程中的一切切异常情况况，及时报报告和处理理。施工前前，工程技技术人员必必须对施工工操作人员员进行详细细的施工技技术交底和和提出明确确的要求以以及异常情情况的处理理方法，便便于操作人人员能遇事事不乱，并并掌握有效效的处理方方法。3.3.3.33在溶洞裂裂隙发育的的地段施工工，建议在在岩层部分分全部采用用冲击钻施施工，有利利于溶洞裂裂隙引发漏漏浆的快速速处理。如如果采用循循环钻，由由于撤杆慢慢，耽误处处理时间而而造成埋钻钻、埋杆等等。3.3.4埋钻钻埋杆除注意上述方法法外，当需需较长时间间停机时，不不论在任何何情况下，不不得使钻锥锥留在孔底底。如果采采用循环钻钻施工时而而发生埋钻钻埋杆事件件，可采取取以下措施施进行处理理：3.3.4.11处理方法法一：一旦旦发生埋钻钻埋杆，首首先移走钻钻机，并迅迅速用一台台或多台吊吊车强行吊吊起，以期期提出被埋埋的钻杆钻钻头。3.3.4.22处理方法法二：用高高压水枪沿沿钻杆冲孔孔，用空气气吸走泥沙沙后提出钻钻杆钻头（保保持水压头头）。3.3.4.33处理方法法三：加工工中空冲击击钻头，用用冲击钻处处理，将钻钻杆套入钻钻头，作为为导向杆向向下冲击至至埋钻底后后，轻松提提出被埋的的钻头钻杆杆。3.3.5偏斜斜弯孔3.3.5.11偏斜弯孔孔形成原因因：岩层中中发生的偏偏孔或弯曲曲孔多数因因为岩层破破碎，强度度不均，或或遇坚硬孤孤石，钻进进中“欺软怕硬”而产生偏偏孔或弯曲曲孔。土层层范围内的的偏孔多为为机身倾斜斜、加压过过大或遇孤孤石、局部部坚硬结核核土等原因因造成。3.3.5.22预防措施施3.3.5.22.1对于于土层，可可吊住钻锥锥在偏孔处处反复扫孔孔，使其归归正（对于于缩孔亦可可采用此法法）。3.3.5.22.2如果果偏孔较为为严重，可可回填粘土土至偏孔处处待密实后后重新钻进进。3.3.5.22.3对于于岩层，可可回填片石石或加一定定的水泥，待待形成一定定的强度后后，重新冲冲击成孔。4、灌注混凝土混凝土灌注中与与常规灌注注桩相同，此此处要特别别提醒的是是：由于溶溶洞靠回填填的粘土、片片石及水泥泥冲击挤压压而形成孔孔壁，其抗抗侧压力能能力较低，加加压后易沿沿原溶洞方方向推移。根根据此点施施工中应注注意以下几几点：4.1对于较大大的溶洞处处理应适当当增加填充充料反复冲冲击以加大大壁厚，同同时增加一一定量的水水泥于其中中以增强护护壁强度。4.2混凝土灌灌注过程中中，当混凝凝土浇注面面刚超过溶溶洞时，应应缓慢灌注注速度，导导管埋深位位置应在溶溶洞以下，同同时，频繁繁测量和观观察混凝土土面的上升升情况。防防止因混凝凝土压力增增大而造成成原溶洞护护壁被推移移过大甚至至彻底崩溃溃，使混凝凝土沿溶洞洞全部或部部分流失，而而形成断桩桩，甚至会会因此造成成塌孔等恶恶性事件的的发生。铜山五标下部结结构效果图图（一）铜山五标下部结结构效果图图（二）5、钻孔灌注桩施工工要点及监控控要点5.1施工要点点5.1.1钻孔孔灌注桩施施工要点5.1.1.11成孔的垂垂直度钻孔孔灌注桩的的垂直度是是保证承载载能力的重重要指标，垂垂直度的检检测应该是是保证桩身身质量的重重要环节。为为避免钻孔孔倾斜，在在钻机就位位和钻孔过过程中，要要随时注意意校核钻杆杆的垂直度度，发现倾倾斜及时纠纠正。对于于地基不均均匀，土层层呈斜状分分布和土层层中夹有大大的孤石或或其它硬物物的情形，施施工前必须须作好准备备。在不均均匀地层中中钻孔时，使使用自重大大的钻机和和刚度大的的钻杆则较较为有利。进进入不均匀匀硬层、斜斜状岩层和和碰到孤石石时，钻速速要打慢档档。处理大大孤石和坚坚硬岩石，采采用自重大大的复合式式牙轮钻或或换用冲击击钻都是有有效的方法法。导正装装置经工程程实践表明明，也是防防止孔斜的的简单有效效的方法。5.1.1.33成孔的深深度5.11.1.33.1如测测量有误达达则不到设设计深度。一一般施工队队伍常用的的测绳一经经水泡就会会出现收缩缩现象，有有的收缩量量可达1%左右，测测50m的孔孔就会产生生0.5mm左右的误误差。采用用细钢丝测测绳要当心心数标松动动错位。彻彻底避免误误测的办法法是在施工工现场或附附近地面上上设置长度度标记作为为准绳，每每次终孔一一定把测绳绳拿去核实实。5.11.1.33.2钻孔孔入岩深度度达不到设设计要求。更更多的是由由于地层分分布不均匀匀，如岩层层分布成倾倾斜状或起起伏变化剧剧烈导致判判断失误。入入岩深度的的控制因钻钻孔工艺不不同而有所所区别。反反循环工艺艺和冲击钻钻成孔的桩桩，可采用用岩样鉴别别法。此外外，还需注注意每个桩桩的入岩和和终孔的岩岩样最好留留样备案，直直至工程使使用正常，沉沉降稳定。5.1.4钻孔孔的孔径在湖湖、塘、沟沟、谷与河河漫滩地段段新近沉积积的粘性土土和粉土中中钻孔容易易出现缩孔孔现象。尤尤其要重视视液性指数数IL＞0.75呈现软塑塑状态和流流塑状态的的粘性土，而而在IL＞1.0呈流塑状状态的淤泥泥质软土层层成孔缩孔孔现象更不不可避免。与与孔径有关关的质量问问题有：5.11.4.11由于孔径径小于规范范要求，桩桩的截面缩缩小，承载载能力降低低，实际上上降低了桩桩的安全系系数。5.11.4.22软弱土层层一般都在在地层上部部，缩颈现现象也发生生在此段，而而桩的内力力也是上段段大，容易易造成桩身身抗压强度度不够而破破坏。5.11.4.33由于孔径径达不到要要求，导致致钢筋笼无无保护层，桩桩的抗压弯弯能力消弱弱或丧失。5.1.5孔内内的泥浆在钻钻孔灌柱桩桩的施工中中，，泥浆浆质量差，会会形成如下下的不良后后果：5.11.5.11形成不了了护壁泥膜膜或形成的的泥皮粘附附力差，易易于脱落，导导致孔壁稳稳定性差，在在砂性土地地层易于塌塌壁，在流流塑状粘土土层则易于于缩孔。5.11.5.22泥浆稠度度大、比重重大，含砂砂率高，形形成的泥皮皮质量差、厚厚度大，大大大降低桩桩的侧摩阻阻力。5.11.5.33稠浆在钢钢筋笼钢筋筋上沉积粘粘附，导致致钢筋与砼砼握裹力降降低。泥浆浆比重过大大，使得砼砼水下灌注注阻力增大大，降低砼砼的流动半半径，使砼砼骨料大部部分堆积在在桩芯部位位，而钢筋筋笼外几乎乎无骨料，不不仅桩身质质量不好而而且桩的侧侧摩阻力也也难以发挥挥。故对泥泥浆质量的的管理决不不是个小问问题，一定定要严格要要求施工单单位按规范范要求严格格控制。5.11.6孔内内的沉渣与与沉淤沉淤淤的控制主主要是提高高泥浆质量量和减少空空孔时间。沉沉渣的清除除采用反循循环成孔工工艺能达到到较好的效效果速度能能达到2~3m/s.是正循环环的40倍以上，故故携渣能力力强。为此此，可采用用正循环成成孔，反循循环清孔的的工艺。此此法现场只只需增加一一台6m33的空压机机即可，费费用不大，简简便易行，效效果良好。无论论采用反循循环还是正正循环成孔孔工节，都都应重视砼砼灌注前的的清孔。灌灌注前抽吸吸二分钟左左右，一方方面抽出一一定的沉渣渣，另一方方面泥浆的的抽吸作用用导致一部部分沉渣、沉沉淤上浮，而而且短时间间内不会沉沉淀。此时时灌注砼，砼砼坠落的巨巨大冲击力力还能溅除除最后残余余的部分沉沉渣与沉淤淤，可基本本上将孔底底沉渣清除除干净。5.11.7混凝凝土的灌注注成孔孔后孔内混混凝土的灌灌注是最后后一道也是是最关键的的一道工序序。在保保证混凝土土质量合格格的前提下下，导管法法水下灌注注混凝土质质量难以控控制的主要要原因是：：5.1.7.11不能象上上部结构施施工那样逐逐层振捣；；5.1.7.22由于导管管埋在泥浆浆和混凝土土中，混凝凝土的灌入入阻力是相相当大的，灌灌入阻力可可按下式估估算：R=π(D2--d2)(L1rrw+L22rh)//4式中；D为桩直径径；d为导管直直径；rw为泥浆重重度；rh为砼重度度。要克克服很大的的灌入阻力力保证混凝凝土桩身质质量，必须须有相当大大的冲击力力，冲击力力越大，完完成混凝土土灌注的时时间越短，砼砼桩身越均均匀。由于于混凝土是是由水泥、砂砂、石子配配制的混合合料，不同同材料、不不同粒径则则摩擦系数数不一样，因因此仅靠静静力平衡产产生的超压压力缓慢流流淌，则易易造成混凝凝土粗骨料料在桩芯堆堆积，随半半径增大而而递减。桩桩身不匀，则则影响桩身身混凝土的的抗压强度度和桩的承承载能力。5.1.7.33目前最常常见的水下下砼灌注法法有如下缺缺点：5.1.7.33.1砼料料落入导管管中不连续续，形不成成大的冲击击能量，使使砼没有足足够的力量量向四周挤挤压、扩散散，桩的摩摩阻力严重重降低。此此外，还容容易使桩身身不均匀。5.1.7.33.2砼料料绝大多数数要经过反反弹再落入入导管，容容易造成砼砼离析和堵堵管。5.11.7.33.3吊臂臂上下移动动速度慢，产产生不了大大的加速度度，因此砼砼料的下落落没有足够够的超压，造造成砼料的的导管附近近堆积成钟钟形断面。由由于不能将将隔浆层水水平顶升，在在钟形断面面塌落时容容易裹入泥泥浆，造成成夹泥芯。5.1.7.33.4由于于导管上下下移动次数数过于频繁繁，使得泥泥浆不断沿沿导管壁渗渗入砼中，影影响桩身砼砼质量。5.1.7.33.5在施施工中宜采采用大体积积砼冲击灌灌注法。但但用大体积积砼冲击灌灌入法应注注意以下几几个问题：：5.1.7.33.5.11必须注意意排气技术术，防止形形成气堵，使使砼料灌不不下去。5.1.7.33.5.22砼料最好好通过网筛筛（网眼8~10ccm左右）进进入料斗，防防止夹杂大大直径块石石、水泥块块等造成卡卡管。5.1.7.33.5.33砼和易性性要好，如如砼离析，则则容易在料料斗下部和和出料口处处形成堆积积，导致出出料困难，同同时也容易易堵塞导管管。5.1.7.33.5.44砼灌注时时，吊车司司机的配合合也至关重重要。当打打开活门砼砼料下落时时，必须随随砼料的下下落不断向向上提动导导管，提动动量要小，注注意掌握时时机。5.1.7.33.5.55当砼灌注注到桩顶部部位时，为为了保持足足够的冲力力，必须注注意导管要要留有一定定的长度，一一般