钻机导管（岩心钻机）

　　钻机导管（岩心钻机）
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　　专栏房建施工质量控制措施作者：建筑界一哥29.9币177人已购查看
　　1、钻孔灌注桩施工前准备工作
　　（1）技术准备
　　地下管线情况探查。
　　地质勘查，掌握地质情况、水文情况；探查场内是否有地下障碍物。
　　设计交底，图纸会审；施工方案编制，技术交底。
　　施工区段划分，施工顺序，临时工程布置（水、电、路、泥浆池）。
　　工艺性试桩。
　　目的：了解钻孔施工工艺以及地质情况，从而为施工设备、操作流程等作业提供试验依据。
　　内容：机械选型、泥浆指标控制、地质情况与钻进速度、钻孔、清孔、钢筋笼下放以及混凝土浇 筑等工序施工工艺。
　　（2）资源准备
　　施工机具（钻机、吊车、护筒、导管、大小料斗等）及劳动力。
　　施工机械。
　　钢筋、混凝土原材备料。
　　弃渣、浆场地
　　旋挖钻机
　　导管
　　护筒
　　旋挖钻机钻头
　　大料斗
　　2、主要施工流程和施工方法
　　（1）施工流程
　　（2）施工顺序：
　　钻进顺序必须采取跳钻方式（铁路桥梁钻孔桩技术指南需邻孔浇筑完，抗压强度2.5MPa方可钻孔），避免串孔及钻进振动对新浇筑桩身混凝土的影响。
　　（3）施工方法
　　1、工程测量
　　a.根据设计图纸（桩位平面布置图）定出桩位，做好护桩。（作用：护筒对中，钻机定位，校核桩位，钢筋笼定位）
　　护桩定位
　　钻机定位
　　钢筋笼定位
　　2、护筒埋设
　　埋设要求详见＂导管及护筒埋置要求＂。
　　a.挖坑法：人工或挖机开挖至护筒底部后把护筒吊至坑中，此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度，以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。（冲击钻使用较多）。
　　b.钻机压入法：埋设钢护筒前，用白灰洒出护筒边线，采用钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。（旋挖钻使用较多）
　　注意事项：
　　a.回填必须对称进行，以免护筒跑位；护筒埋设好后，及时复核桩位，若有误差大于规范要求，则重新埋设。
　　b.在埋设护筒前，先小心触探地下是否有障碍物（旧房基础等），避免在正式钻孔施工时因地下障碍物而影响正常施工。
　　c.不可直接使用机械强行把护筒压、砸入土中，以免护筒变形。
　　3、钻进施工
　　1）冲击钻
　　1.开孔时，应低锤密击，当表土为淤泥、细砂等软弱土层时，可加黏土块夹小片石反复冲击造壁，孔内泥浆面应保持稳定；
　　2.在各种不同的土层、岩层中成孔时，可按照表 6.3.13 的操作要点进行；
　　3.进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击，当发现成孔偏移时，应回填片石至偏孔上方300～500 ㎜处，然后重新冲孔；
　　4.当遇到孤石时，可预爆或采用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁；
　　5.应采取有效的技术措施防止扰动孔壁、塌孔、扩孔、卡钻和掉钻及泥浆流失等事故；
　　6.每钻进4～5m 应验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处，均应验孔；
　　7.进入基岩后，非桩端持力层每钻进300～500 ㎜和桩端持力层每钻进100～300m 时，应清孔取样一次，并应做记录。
　　2）旋挖成孔
　　旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m，并应及时清除。应根据钻进速度同步补充泥浆，保持所需的泥浆面高度不变。在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆比重、掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度等维持孔壁稳定的措施。
　　3）成孔检查
　　1.孔位中心
　　方法：基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
　　2.孔径
　　方法：检孔器（常用方法）或井径仪。
　　检孔器制作要求：
　　a.足够刚度，外径与设计桩径相同。
　　b.长度宜为4~5倍设计桩径，且不小于6m。
　　c.两端制作成锥形，锥形高度不宜小于检孔器半径。
　　3.孔深
　　用重锤测（常用方法），或测钻杆、套管长度
　　4.倾斜度
　　方法：钻杆倾斜法、检孔器法（常用方法）、超声波检测法。
　　5.清孔
　　1）方法。按照成孔工艺、机械设备、地质情况分为以下四种：
　　a.吸泥法：适用于反循环旋转钻和土质密实不易坍塌的冲击钻。
　　b.换浆法：正循环旋转钻、气举反循环及冲击钻。把低密度的纯净泥浆压入孔底，将钻孔内含悬浮钻渣的泥浆换出，调整泥浆比重。
　　c.掏渣法：适用于冲击钻。
　　d.高压射风（水）辅助清孔：适用于辅助泥浆正循环清孔
　　4、钢筋笼制作
　　1.钢筋笼根据加工、运输和起吊能力进行分节加工并分节编号，同一断面接头数量不得超过钢筋总数量的50%。
　　2.主筋与加强筋采用点焊连接；箍筋与主筋相交处宜采用梅花形点焊牢固，严禁烧伤主筋。接头范围内的箍筋先预留足够长度待现场主筋连接后再搭接焊，搭接单面焊长度不小于10d。
　　3.保护层垫块使用混凝土轮形垫块，垫块强度不低于桩身混凝土强度。垫块纵向间距不大于2m，环向不小于4个，呈梅花形布置
　　胎膜法
　　长线法（卷笼机
　　孔内绑扎
　　孔外加工
　　5、钢筋笼安放
　　.连接方法：a.焊接；b.冷挤压接；c.套筒连接
　　6、下放导管
　　a.水密试验
　　目的：检查水密、气密性；检验导管壁及焊缝承压强度。
　　目标：建筑规范为0.6~1.0MPa，城市规范及铁路规范为不小于1.5倍孔底静水压力
　　b导管安装
　　导管的分节长度可视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，中间节长宜为2m等长，漏斗下可用1m或0.5m长导管，接头宜采用双螺纹方扣快速接头
　　7、混凝土灌注
　　灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉潦厚度。如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。清孔完成后将泥浆泵拆掉，让吊车把整个导管沉入孔内排气.反复几次，直到导管内的水面和孔内水面持平，且导管再往下放的时候，不出现喷水的现象了再安装大料斗。（排气减小内外压力差）
　　二次清孔
　　泥浆比重检查
　　含砂率检查
　　稠度检查
　　建筑规范质量控制要求：
　　1 ）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm；
　　2 )应有足够的混凝土储备量，导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m；
　　3 )导管埋入混凝土深度宜为2～6m。严禁将导管提出混凝土灌注面，并应控制提拔导管速度，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差，填写水下混凝土灌注记录；
　　4） 灌注水下混凝土必须连续施工，每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制，对灌注过程中的故障应记录备案；
　　5)应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8～1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。质量通病处理措施
　　1、 钻孔事故
　　常见事故：坍孔、钻孔漏 浆、弯孔、糊钻、缩孔、梅花孔、卡钻和掉钻。
　　（1）塌孔
　　表征: 水位突然下降，孔口冒水泡，出渣量显著增加不进尺，钻机负荷显著增加等。
　　原因：
　　泥浆：指标不符合要求，孔壁未形成泥皮。
　　水头差：出渣后未补充泥浆或水，或潮水上涨，或钻孔通过砂砾等透水层，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔，清孔时间过久或清孔后停顿时间过长。
　　护筒：埋设太浅，下端孔口漏水、坍塌或钻机直接接触在护筒上，振动使孔口坍塌。
　　钻进速度：松软砂层、淤泥层等中钻进进尺太快。
　　碰撞：吊入钢筋骨架时碰撞孔壁，冲击锥撞击孔壁等。
　　坍孔预防及处理：
　　A. 在松散粉砂土或流砂中钻进，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。冲击钻成孔时投入粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁作用。
　　B. 汛期或潮汛水位变化过大时，采取升高护筒，增高水头。
　　C. 严格控制冲程高度。
　　D. 发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上1～2m，严重时全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。
　　E. 清孔时指定专人补浆，保证孔内合适的水头高度。
　　F. 下放钢筋笼时对准钻孔中心竖直下放，严禁碰撞孔壁。
　　（2）偏孔
　　偏孔原因：
　　A. 钻孔时遇到较大的孤石或探头石。
　　B. 扩孔较大处钻头偏向一方。
　　C. 在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，冲锥受力不均。
　　D. 钻机底座不水平或产生偏移。
　　E. 在软地层中钻进过快，水头压力差小。
　　预防和处理方法：
　　安装钻机时使底座水平，起重滑轮、冲锤中心和孔位中心三者在一条竖直线上。并经常检查校正。
　　在倾斜的软硬地层钻进时，控制冲程不宜过大，低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。
　　用验孔器等查明钻孔偏斜的位置和实际情况后，吊住钻头在偏斜处反复扫孔。偏斜严重时回填沉实后重新钻进。
　　（3）掉钻及落物
　　掉钻及落物原因：
　　A. 卡钻时强提钢丝绳，使钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
　　B. 冲击钻头合金套灌注质量差、绳卡数量不足或松弛破损使钢丝绳与钻头脱离。
　　C. 转向环、转向套等焊接处断开。
　　D. 施工时不谨慎，掉落施工机具或其他物体。
　　预防和处理方法
　　A. 开钻前清除孔内落物，护筒口加以保护。
　　B. 经常检查钻具、钢丝绳、联结装置等。
　　C. 在冲击锤上预先焊打捞环或在锥身上捆几圈钢丝绳等。
　　D. 小铁件可用电磁铁打捞；钻头的打捞应视具体情况而定，主要采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等。
　　（4）扩孔或缩孔
　　扩孔或缩孔原因：
　　A. 在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大易出现扩孔。
　　B. 钻锥补焊不及时或地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。
　　预防和处理方法：
　　A. 保持钻机平稳，控制钻锥摆幅。防止扩孔继续造成坍塌。
　　B. 及时补修钻锥；对于有软塑土的使用失水率小的优质泥浆护壁并复钻二三次，或者用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔扩大孔径。
　　（5）糊钻或埋钻
　　糊钻或埋钻原因：
　　表征现象为细粒土层中进尺缓慢，提锤困难，甚至不进尺出现憋泵现象。在粘土层中由于冲程太大，泥浆粘土过高、钻渣量大，出浆口堵塞以致糊钻或埋钻。
　　预防和处理方法：
　　清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻；减少冲程适当控制进尺；糊钻严重停钻清渣。
　　（6）梅花孔或十字孔
　　形成原因：
　　锥顶转向装置失灵，使冲锥不转动，总在一个方向上下冲击。
　　泥浆相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头钻动困难。
　　操作时钢丝绳太松或冲程太小，冲锥刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动太小，改变不了冲击位置。
　　有非匀质地层造成局部孔壁凸进，成孔不圆。
　　预防和处理方法：
　　经常检查装置，及时修理失灵的转向装置。
　　选用适当相对密度和粘度的泥浆，并适时淘渣。
　　用低冲程时每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。
　　出现这些情况可回填钻孔，重新冲击。
　　（7）钻孔漏浆
　　漏浆原因：
　　在透水性强的沙砾或流砂中，特别是在有地下水流动的地层中钻进，稀泥浆向孔壁外漏失。
　　护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。
　　水头过高，水柱压力太大，使孔壁渗浆。
　　预防和处理方法：
　　A. 加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
　　B. 漏浆不严重，可由潜水工用棉絮堵塞，封闭接缝。漏水严重时，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。