桥梁钻孔桩检验标准及常见事故预防处理.docx
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桥梁钻孔桩检验标准及常见事故预防处理.docx
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桥梁钻孔桩检验标准及常见事故预防处理
桥梁钻孔桩检验标准
序号
质量控制
项目
质量标准和要求
施工单位
检验方法
监理检验方法
1
测量放样
桩位放样误差≤5mm
全站仪测量
检查测量资料
2
放护桩
引出十字护桩并保护好,要求中心偏差≤5mm
挂线、吊垂线、尺量
尺量
3
护筒埋设
护筒严密不漏水,回填密实,埋深满足施工要求,顶面位置≤50mm;倾斜度≤1%;孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上。
观察、挂线、吊垂球、尺量
观察
4
钻机就位
有防止钻机下沉和位移的措施,对中误差≤10mm;钻头直径满足成孔孔径要求
观察、水准仪抄平、尺量
尺量
5
开钻、钻进
泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。
针对卵石层情况,新制泥浆比重指标控制在1.25~1.3为宜,钻孔过程中做好钻孔记录,进入岩层或卵石层技术干部现场核实
泥浆指标测试、抽渣取样,尺量
巡查
6
终孔检查
孔深≥设计孔深、孔径≥设计桩径、
倾斜度<1%
检查钻孔记录、测绳量测和外钻杆总长相校核、用等桩径检孔器全深检查
全部见证
7
钢筋笼加工
单面焊≥8d;双面焊≥4d;焊缝厚度≥0.3d,并不得小于4mm;焊缝宽度≥0.7d,并不得小于8mm;焊渣敲净。
主筋间距:
±0.5d;箍筋间距:
±20mm
观察和尺量,受力钢筋尺量两端、中间各1处;箍筋间距尺量连续3处尺量
观察和尺量
8
钢筋笼入孔及焊接
单面焊≥8d;双面焊≥4d;焊缝厚度≥0.3d,并不得小于4mm;焊缝宽度≥0.7d,并不得小于8mm;焊渣敲净。
声测管接头严密不漏水,绑扎牢固,间距均匀;保护层误差-5~+10mm;接头箍筋绑扎满足设计和验标要求;控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置,钢筋笼平面位置偏差≤10mm;底面高程偏差:
±10mm
观察和尺量
见证检查、隐蔽工程验收
9
下导管
导管接头牢固,严密不漏水;控制导管长度和导管节数,导管下口距孔底控制在50cm左右
观察、尺量
检查施工单位原始记录
10
二次清孔
泥浆指标≤1.15,含砂率≤2%,黏度17~20s,孔深≥设计桩长;沉渣厚度:
柱桩应不大于5cm,摩擦桩不大于20cm。
泥浆指标测试仪,测绳量测
见证检测
11
混凝土浇筑
混凝土坍落度控制在18~22cm,保证首罐混凝土导管埋深1-3m,控制
拨管长度,导管埋深控制在2~6m;在灌注过程中,混凝土连续浇注,每根桩的灌注时间宜在混凝土的初凝时间内完成,混凝土浇注高度高出设计桩顶0.5m-1m。
坍落度筒、测绳量测和混凝土反算相校核,做好灌桩记录
旁站监理
12
混凝土强度
≥设计强度的1.15倍
标准养护试件抗压试验
见证检测
13
桩身完整性
Ⅰ类桩≥90%,无Ⅲ类桩
全部检测
全部见证检测
14
桩底注浆
符合设计要求,设计无要求时不注浆
全过程自控
旁站监理
一、钻孔桩常见事故的预防及处理
常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下:
1.坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。
1.1坍孔原因
①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。
②由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
④在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。
⑥水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑦清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。
⑧清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
⑨吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
1.2坍孔的预防和处理
①在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
②发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
③如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
④清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。
供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。
应扶正吸泥机,防止触动孔壁。
不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
2.钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
2.1偏斜原因
①钻孔中遇有较大的孤石或探头石
②在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。
③扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
⑤钻杆弯曲,接头不正。
2.2预防和处理
①安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
②由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。
必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。
③钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
3.掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
3.1掉钻落物原因
①掉钻落物原因
卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
②钻杆接头不良或滑丝。
③电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。
④转向环、转向套等焊接处断开。
⑤操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
3.2预防措施
①开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。
②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
3.3处理方法
掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
4.扩孔和缩孔
扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。
在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因和坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。
若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。
若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。
缩孔原因有两种:
一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
各种钻孔方法均可能发生缩孔。
为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。
对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。
5.钻孔漏浆
5.1漏浆原因
①在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。
②护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。
③护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。
④水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。
5.2处理办法
①凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。
②属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作和埋设的规范规定办理。
如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。
如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。
6、钢筋笼上浮
分析原因
1、钻孔超钻致钢筋笼悬空增多
钻孔桩钢筋笼底原设计距孔底10cm,钻孔过程中有超钻现象,一旦存在钻孔桩超钻太大时,导管在灌注混凝土时会伸入至钢筋笼底部,混凝土从钢筋笼底端向上返,由于混凝土密度较高,容重较大,很容易托起钢筋笼,对钢筋笼上浮有一定影响。
2、导管埋深过大
混凝土面接近和初入钢筋骨架时,导管口处于钢筋笼底口0.2m~0.5m处;钢筋笼底部不断受到灌注混凝土的冲击,给上部的混凝土产生向上的顶推力,而上部的混凝土由于浇筑时间早,和钢筋产生力,再灌注第2车混凝土时,导管口位置不变,导致钢筋笼底受到冲击力持续不断、握裹钢筋笼的混凝土增多,进而导致钢筋笼上浮系数增大,对钢筋笼上浮影响较大。
3、防浮补救措施欠缺
作业人员无任何防浮措施,并且无钢筋标杆,在严重浮笼发生时,没有及时发现,当发现后,没有有效措施遏制浮笼。
4、混凝土灌注
混凝土浇筑过程中,经常发生间隔,间隔最长时间1.5小时,影响了混凝土灌注的连续性;作业人员一味追求速度,灌注混凝土速度过快,引起混凝土对钢筋笼的冲力瞬间增大,引起上浮,对钢筋笼上浮影响较大。
制定控制措施
1、钻孔超钻致钢筋笼悬空
存在超钻时,导管在灌孔时会伸入至钢筋笼底部,混凝土从导管底端向上返,由于其密度较高,容重较大,很容易托起钢筋笼。
经分析,只要超钻在允许范围内,该情况就可以完全避免,因此对作业人员的技术交底上明确规定超钻范围最大为20cm。
2、导管埋深过大
导管埋深过大时,钢筋笼底部不断受到灌注混凝土的冲击,给上部的混凝土产生向上的顶推力,而上部的混凝土由于浇筑时间早,和钢筋产生握裹力,从而带动钢筋笼一起上浮。
因此合理的埋管深度至关重要,混凝土面接近和初入钢筋骨架时,导管口处于钢筋笼底口0.2m~0.5m处;技术人员对导管长度及混凝土面要测量准确,正确指导作业人员拆除导管。
配导管时顶管应适当配制0.5m、1m管节,以备灌注混凝土时钢筋笼有小量上浮拆除导管减少导管埋深。
3、防浮补救措施欠缺
在钢筋笼加强筋上焊接钢管,钢管末端焊接在护筒上;钢筋笼主筋顶端焊接钢筋伸出泥浆作为浮标;
4、混凝土灌注
混凝土灌注时上反力对钢筋笼的携带力(F)可按照下式计算:
F=Crcsv2/2g
其中:
g—重力加速度(m/s2);rc—混凝土容重(N/m3);s—钢筋笼正面积(m2);v—混凝土上返速度(m/s);C—阻力系数(和笼构造,钢筋表面性质有关)。
由上式可以得到以下结论:
(1)对于固定配合比的混凝土,其容重rc变化不大,所以对携带力影响不大;
(2)对于固定的钢筋笼,其钢筋笼正面积s均相同,所以对携带力影响不大;
(3)对于固定的混凝土和钢筋笼而言,其阻力系数C也是固定的,对携带力影响不大,但混凝土接近初凝后阻力系数明显增大,对钢筋笼携带力产生较大影响。
综上所述,可以确定混凝土上返速度和混凝土接近初凝时对钢筋笼携带力影响最大,所以灌注混凝土时要严格控制灌注速度和时间,具体方法如下:
(1)通过减小漏斗活门的开启度来降低灌注速度;
(2)通过降低漏斗装料量来减小灌注速度;
(3)灌注混凝土应连续,严防混凝土接近初凝。
另外,调整便道路线,整修拌合站至施工现场的所有便道,减少混凝土罐车运输时间;组织混凝土罐车司机及混凝土拌合站相关作业人员开会,要求钻孔桩混凝土灌注时应及时连续。
技术人员在灌注钻孔桩混凝土时应计算好混凝土用量,以便一次性从拌合站发出混凝土,保证灌注混凝土连续性。
二、钻孔桩断桩常见事故及处理
1.首批混凝土封底失败
1.1事故原因和预防措施
⑴导管底距离孔底大高或太低。
原因:
由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。
太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1m以上)。
太低了使首批砼下落困难,造成泥浆和混凝土混合。
预防措施:
准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。
也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。
⑵首批砼数量不够。
原因:
由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。
预防措施:
根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。
⑶首批混凝土品质太差。
原因:
首批砼和易性太差,翻浆困难。
或坍落度太大,造成离析。
预防措施:
搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。
⑷导管进浆。
导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼和泥浆混和。
1.2处理办法
首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。
2.灌注过程中坍孔
2.1事故原因和预防措施
原因:
由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。
预防措施:
详见第11.1.1节。
2.2处理办法
⑴如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。
⑵如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。
3.导管拨空、掉管
3.1事故原因和预防
⑴导管拨空
原因:
由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。
预防措施:
应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。
⑵掉管
原因:
导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。
预防措施:
每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。
3.2处理办法
⑴混凝土面距离地面较深时应重新成孔。
⑵混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。
4.灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆
4.1事故原因
⑴混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。
⑵混凝土和易性太差。
⑶导管埋深过大。
⑷在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。
⑸导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。
4.2补救措施
⑴提起导管,减少导管埋深。
⑵接长导管,提高导管内混凝土柱高。
⑶可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。
5.灌注高度不够
5.1事故原因和预防
原因:
测量不准确;桩头预留量太少。
预防措施:
可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。
5.2处理办法
挖开桩头,重新接桩处理。
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