桥梁钻孔桩施工工艺分析

2011-04-17张薇

科技传播 2011年8期

关键词：钻具钻杆岩层

张薇

内蒙古交通监理公司，内蒙古呼伦贝尔 021008

1 工程介绍

某桥梁全长约5.9km，基础采用钻孔灌注桩施工。

2 施工方法

2.1 钻机就位

由起重船将钻机吊放到施工平台上，钻孔作业完成后，再由60t起重船将钻机吊放到另一个钻孔孔位上，主墩布置4台钻机，两钻机之间至少要间隔一个孔位施钻。

2.2 钻渣处理

成孔采用气举反循环清水钻的施工工艺，出渣管接到围堰边的泥驳上或其它合适位置，钻渣拖运至指定地点抛卸。

2.3 成孔

根据工程地质情况，拟采用滚刀钻头减压慢转钻进，控制进尺。钻进必须注意地层软硬不均，在钻进中必须注意扫孔，以防止出现斜孔或台阶孔；升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于护筒口位置时，必须防止钻头钩挂护筒；加接钻杆时应先停止钻进，将钻具提离孔底8cm～10cm，维持冲洗液循环10min以上，以清除孔底及钻杆内的钻渣，然后停泵加接钻杆；钻杆连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作；钻孔过程应连续操作，不得中途长时间停止；详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。

2.4 清孔

钻孔至设计孔深必须经监理工程师验收认可后，清孔时将钻具提离孔底10cm左右，缓慢回转钻具确保将孔底沉渣全部清除干净。

2.5 成桩施工

2.5.1 钢筋笼加工、吊安

钢筋笼在车间下料，分节制作，每节长12.0m。为方便施工，各节钢筋笼之间主筋拟采用冷挤压套筒连接，将主筋先挤压上一端套筒，钢筋笼运至施工现场后，由浮吊吊装、冷挤压套筒接长钢筋。为防止钢筋笼在吊放运输过程中变形，在每节钢筋笼中用Ф32钢筋加三角支撑，间距为2.0m，待钢筋笼起吊下放至护筒口时，再将三角形支撑切除.为保证钢筋笼的精确就位及悬挂固定，顶节钢筋笼顶端对称接长8根主筋至护筒口，以便将钢筋笼与钢护筒固定。

为检测灌注桩的成桩质量，在钢筋笼上设置4根通长的超声波检测管。检测管应顺直，连接可靠，与钢筋笼焊接固定，上、下端密封确保混凝土浇筑后管道畅通.桩顶标高误差控制在正1m以内。

2.5.2 水下混凝土浇注

采用常规导管拔球法灌注水下混凝土，导管内径为φ250mm，采用快速螺纹接头.导管在投入使用前做水密压力试验，经检验合格后投入使用；混凝土由搅拌船集中拌制，布置2台50m3/h搅拌站，每座搅拌站配备1艘抓斗船、一台拖泵以及相应的砂、石料供应船.浇注时由混凝土拖泵送入集料斗经导管浇注入仓，导管埋深控制在4m～6m。

2.5.3 钻孔桩质量检测方法及标准

用超声波法逐桩进行检测，以判定桩身混凝土的均匀性；当监理工程师要求钻孔取芯检测时，检查混凝土质量及沉碴厚度并制取圆柱体试件，测定混凝土强度，取样后将取芯孔压注水泥砂浆填实。浇筑混凝土时按规范要求留置试件并测定其7d和28d强度。

2.5.4 桩质量检测标准（见表1）

表1 桩质量检测标准表

3 常见事故预防及处理

3.1 斜孔

3.1.1 原因

地质原因：在倾斜岩层中，相邻两种岩层的硬度相差较大，当地层倾角小于60°时，则钻头在软层一边钻速快，在硬岩层一边钻速慢，从而在钻头底部形成钻速差，导致钻头倾斜垂直于硬岩层面方向钻进，而当岩层倾角大于75°时，钻头易趋向于硬岩层面。

设备因素：如大钩提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上，钻杆刚性差，钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。

操作不当，钻进参数不合理.如钻压过大；地层变化时钻压及转速掌握不当；钻压小进尺快或钻压大不进尺时，没有采取控制钻速减压钻进或提钻检查等。

3.1.2 预防措施

必须使钻进设备安装符合质量要求；根据准确的地质柱状图选择钻进工艺；通过软硬不均地层时特别注意采用轻压慢转；将Ф3.0m滚刀钻头加工平底式，加大配重减压钻进.

3.1.3 扫孔纠斜

将扫孔纠斜钻头下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部，慢速回转钻具，并上下反复串动钻具，下放钻具时要严格控制钻头下放速度，借钻头重锤作用纠正孔斜，如效果不大在孔底灌入一定体积的混凝土，混凝土的强度应与周围岩层强度相近，混凝土面高于孔斜起始部位1.0m～2.0m，等到混凝土强度增长到预期强度后重新钻进成孔。