钻孔施工方案安全技术措施

篇2：钻孔灌注桩施工控制要点问题技术措施

钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故,进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量,确保基础工程安全的重要措施。根据多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验,简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施,旨在为类似工程提供借鉴。

一、无套管施工法中孔壁坍塌及对策

无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因,将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析,发现造成施工事故的原因主要在于:

①护筒的长度不够,护筒变形或形状不合适;

②保持的水头压力不够;

③地下水位有较高的承压力;

④在砾石层等处有渗流水或者没水,孔中出现跑水现象;

⑤泥浆的容重及浓度不足;

⑥成孔速度太快,在孔壁中来不及形成泥膜;

⑦用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤;

⑧沉放钢筋时,碰撞了孔壁,破坏了泥膜及孔壁;

⑨造孔机械的机械力过大,致使护筒与土层之间的粘着力减弱;

针对这种问题,应采取的相应处理措施为:

施工现场在埋设灌注桩的护筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实,必须注意保持护筒安装垂直,在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。

当发现地基有地下水时,应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时,必须能保持足够的泥水压力,在施工前的地质情况勘测中,一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。

泥浆的比重以1.02~1.08左右为宜。另外,在成孔时,如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时,应考虑是否改成其他施工方法。

当中断成孔作业时,要着重监视漏水、跑浆的情况。

在反循环钻孔法的成孔施工中,钻孔速度不宜过快,如果孔壁未形成有效泥浆膜,施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取,对于淤泥质等非常软弱的地质,如果成孔速度过快,造孔的桩孔将很不规则,对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快,会产生桩的径向摆动,而发生孔壁坍塌现象,在现场调查中发现,孔中水的向下流速超过12m/min,在负压的作用下,孔壁非常容易发生坍塌现象。

为避免此类问题的发生,在施工中,要求施工人员要严格按施工规范进行施工,深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素,塌孔的桩孔应及时回填,当地层呈现稳定状态后,应适当的停置3~5天后再度施工为宜。

在钢筋笼的沉放过程中,多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式,然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆,同时,要注意避免射水压力过大,破坏钻孔的完整。

二、缩颈

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题,主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况,应采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用。另外,可采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

三、钢筋笼上浮

用全套管法成孔后,在浇筑混凝土时,有时钢筋笼会发生上浮,其原因及相应对策

①套管底部内壁黏附砂浆或土粒,由于管的变形,使内壁产生凹凸不平,在拔出套管时,将钢筋笼带上来。此时,应注意在成孔前,必须首先检查最下部的套管内壁,当堆积大量粘着物时,一定要及时清理。如确认有变形,必须进行修补,待成孔结束时,可用张大锤式抓斗,使其反复升降几次,以敲掉残余在管内壁上的土砂,确保孔底水平。

②当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小,有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时,会发生钢筋上浮现象,出现这种问题处理的方法是,使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。

③钢筋笼自身弯曲,钢筋笼之间的接点不好、弯曲,箍筋变形脱落,套管倾斜等,使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时,也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时,应注意提高钢筋笼加工、组装的精度,防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等,不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中,不得敲打钢筋笼的顶部,在贯入套管时,必须注意汽锤制度。

④由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。当此类现象发生时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。

⑤钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。

钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m。

⑥除此之外,在浇筑混凝土之前,一定要将套管稍稍往上提一点,以确认钢筋笼是否存在上浮现象。

四、桩底沉渣量过多

清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节,通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除,使混凝土与岩基结合完好,提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施

①桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定,清孔不干净或未进行二次清孔造成的;施工中应保证灌注桩成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟,然后将锤式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。

②当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时,桩底的沉渣浮起困难,沉渣将堆积在桩底,影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不能用清水进行置换。

③钢筋笼吊放过程中,如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位,将会发生碰撞孔壁的事故,孔壁的泥土会坍落在桩底;因此,钢筋笼吊放时,务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上,可选用冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度,减少空孔时间,从而减少沉渣。下完钢筋笼后,检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。这种方法是用已有的空吸泵、空压机,在导管上备有承接管,它无需特殊设备,在任何施工方法中均可采用。

④清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30-40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。

五、导管进水

在浇注混凝土过程中,有时会发生由于过量上提导管,使接头部分产生漏水等情况,将造成混凝土离析、流动等质量事故,在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理,不得发生泥浆水进入导管的质量事故。一旦生发上述事故,可采取如下的处理措施:

浇筑混凝土之前,若发现导管口出现漏水现象时,应立即提起到导管进行检查,对漏水部位进行严格的防水处理后,再重新放入桩孔中,建筑混凝土。

在任何情况下,都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中,当发现导管上提明显过量时,应迅速将导管插到混凝土中,利用小型水泵或小口径的抽水设备,将导管中的水抽到之后,再继续浇筑混凝土。

六、断桩

由于混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因及防治措施

①施工中若发生导管底端距孔底过远,则混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。

为避免质量事故的发生,桩孔钻成后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前,应认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

②有时受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体。

在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。

③在浇注混凝土时,由于导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象。

施工中应明确规定,混凝土浇注过程中,一旦开始浇筑工序,一定要连续完成改作业,确保在混凝土初凝时间内连续浇注,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,严格遵守操作规程。

④施工中还会发生浇注混凝土时,没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬,个别孔段出现疏松、空洞的现象。

因此,施工要求中要严格确定混凝土的配合比,使混凝土有良好的和易性和流动性,坍落度损失亦满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入,要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,避免埋下质量事故的隐患。

七、钻孔内的有害气体

由于地质构造或其他特殊原因,在灌注桩的成孔过程中,发现桩孔中产生沼气、天然气、硫化氢等有害气体,全套管施工中,当需要在孔口附近进行焊接钢筋骨架时,焊接的电火花会点燃桩孔内可燃性气体而发生爆炸的质量事故。

为避免上述事故的发生,在进行焊接作业前,首先利用有害气体探测器或火绳等检查桩孔中是否存在有害气体,一般情况下,桩孔中的可燃气体,应用注水法排除孔中的有害气体;当气体量较少时,也可以利用火绳等将有害气体燃烧掉。

八、结语

根据多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验,分析了影响钻孔灌注桩施工质量的几种因素,包括孔壁坍塌、缩颈、钢筋笼上浮、桩底沉渣、导管进水、断桩、钻孔内有害气体,并提出了相应的防范和处理措施,可以为类似工程提供借鉴。

篇3：钻孔灌注桩施工常见事故预防措施

钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土,对周围环境及邻近建筑物影响小,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点,在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用,已成为一种重要的桩型。随着社会经济发展的需要,钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大,单桩承载力也越来越高,同时,也使单柱单桩的设计成为可能。对于长桩、大桩,其施工难度大,易发生质量事故。而单柱单桩的设计,对桩的质量要求高,发生质量事故后,加固处理难度大,且费用较高。因此,有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析,找出质量事故发生的原因,研究相应对策,尽可能防止质量事故发生。

1、地质勘探方面存在的问题

地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅、土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范、桩周摩阻力和桩端阻力不准等问题。因此,在桩基础开始施工前,应针对这些问题对地质勘探资料进行认真审查。另外,对桩基础持力层厚度变化较大的场地,应适当加密地质勘探孔,必要时进行补充勘探,防止桩端落在较薄的持力层上而发生桩端冲切破坏。

2、孔径误差

孔径误差主要是由于工人疏忽用错其他规格的钻头,或因钻头陈旧,磨损后直径偏小所致。对于桩径800~1200mm的桩,钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的。每根桩开孔时,合同双方的技术人员应验证钻头规格,实行签证手续。

3、钻孔深度及孔口高程的误差

2.1、钻孔深度的误差

有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。另外,孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。钻孔的终孔标准应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。

2.2、孔口高程的误差

孔口高程的误差主要有两方面,一是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽引起的误差。二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化造成的误差。其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。

4、钻孔垂直度不符合规范要求

控制钻孔垂直度的主要技术措施为:

(1)压实、平整施工场地。

(2)安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差应立即调整。

(3)在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶整器。

(4)定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换。

(5)在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填粘土,冲平后再低速低钻压钻进。

5、桩端持力层判别错误

持力层判别是钻孔桩成败的关键,现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层,判断比较容易,可根据地质资料的深度,结合现场取样进行综合判定。

对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可采用以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。

6孔底沉渣过厚或开灌前孔内泥浆含砂量过大

孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,桩的终孔深度应采用丈量钻杆长度的方法测定,取孔内钻杆长度+钻头长度,钻头长度取至钻尖的2/3处。

在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔,有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时,前阶段应采用高粘度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3.清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度,及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析,若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低,捞不到粗砂粒,或后期把孔内泥浆密度降低后,孔底沉渣厚度增大较多。则说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度偏小,砂粒悬浮在孔内泥浆里,没有真正达到清孔的目的,施工时应特别注意这种情况。

7水下砼灌注和桩身砼质量问题

7.1、初灌时埋管深度达不到规范值

规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为300~500mm,初灌时导管埋深应≥800mm.在计算砼的初灌量时,个别施工单位只计算了1.3m桩长所需的砼量,漏算导管内积存的砼量,初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。另一方面,施工单位准备的导管长度规格太少,安装导管时配管困难,有时导管低至孔底的距离偏大,而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班,形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。

7.2、灌注砼时堵管

灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大等原因引起。

灌注导管在安装前应有专人负责检查,可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查,检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏。灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm,在灌浆设备的初灌量足够的条件下,应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作,其直径和园度应符合使用要求,其长度应≤200mm.

完成第二次清孔后,应立即开始灌注砼,若因故推迟灌注砼,应重新进行清孔。否则,可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。

7.3、灌注砼过程钢筋笼上浮

引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面:

(1)砼初凝和终凝时间太短,使孔内砼过早结块,当砼面上升至钢筋笼底时,砼结块托起钢筋笼。

(2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成较密实的砂层,并随孔内砼逐渐升高,当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。

(3)砼灌注至钢筋笼底部时,灌注速度太快,造成钢筋笼上浮。

若发生钢筋笼上浮,应立即查明原因,采取相应措施,防止事故重复出现。

7.4、桩身砼夹渣或断桩

引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面:

(1)初灌砼量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。

(2)砼灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出砼面。

(3)、砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使砼上部结块,造成桩身砼夹渣。

(4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成沉积砂层,阻碍砼的正常上升,当砼冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包入砼内。严重时可能造成堵管事故,导致砼灌注中断。

导管的埋管深度宜控制在2~6米之间,若灌注顺利,孔口泥浆返出正常,则可适当增大埋管深度,以提高灌注速度,缩短单桩的砼灌注时间。砼灌注过程拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋管深度≥2米。单桩砼灌注时间宜控制在1.5倍砼初凝时间内。

结语

引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多,各个环节都可能会出现重大质量事故。因此,在桩基工程开工前应做好各项准备工作,认真审查地质勘探资料和设计文件,实行会审和技术交底制度,做好现场试桩工作。施工过程抓好泥浆和砼质量,详细做好各项施工记录,牢牢把好钻孔、清孔和砼灌注等关键工序的质量关,是防止质量事故发生的行之有效的措施。

钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土,对周围环境及邻近建筑物影响小,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点,在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用,已成为一种重要的桩型。随着社会经济发展的需要,钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大,单桩承载力也越来越高,同时,也使单柱单桩的设计成为可能。对于长桩、大桩,其施工难度大,易发生质量事故。而单柱单桩的设计,对桩的质量要求高,发生质量事故后,加固处理难度大,且费用较高。因此,有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析,找出质量事故发生的原因,研究相应对策,尽可能防止质量事故发生。

1、地质勘探方面存在的问题

地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅、土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范、桩周摩阻力和桩端阻力不准等问题。因此,在桩基础开始施工前,应针对这些问题对地质勘探资料进行认真审查。另外,对桩基础持力层厚度变化较大的场地,应适当加密地质勘探孔,必要时进行补充勘探,防止桩端落在较薄的持力层上而发生桩端冲切破坏。

2、孔径误差

孔径误差主要是由于工人疏忽用错其他规格的钻头,或因钻头陈旧,磨损后直径偏小所致。对于桩径800~1200mm的桩,钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的。每根桩开孔时,合同双方的技术人员应验证钻头规格,实行签证手续。

3、钻孔深度及孔口高程的误差

2.1、钻孔深度的误差

有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。另外,孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。钻孔的终孔标准应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。

2.2、孔口高程的误差

孔口高程的误差主要有两方面,一是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽引起的误差。二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化造成的误差。其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。

4、钻孔垂直度不符合规范要求

控制钻孔垂直度的主要技术措施为:

(1)压实、平整施工场地。

(2)安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差应立即调整。

(3)在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶整器。

(4)定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换。

(5)在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填粘土,冲平后再低速低钻压钻进。

5、桩端持力层判别错误

持力层判别是钻孔桩成败的关键,现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层,判断比较容易,可根据地质资料的深度,结合现场取样进行综合判定。

对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可采用以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。

6孔底沉渣过厚或开灌前孔内泥浆含砂量过大

孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,桩的终孔深度应采用丈量钻杆长度的方法测定,取孔内钻杆长度+钻头长度,钻头长度取至钻尖的2/3处。

在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔,有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时,前阶段应采用高粘度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3.清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度,及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析,若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低,捞不到粗砂粒,或后期把孔内泥浆密度降低后,孔底沉渣厚度增大较多。则说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度偏小,砂粒悬浮在孔内泥浆里,没有真正达到清孔的目的,施工时应特别注意这种情况。

7水下砼灌注和桩身砼质量问题

7.1、初灌时埋管深度达不到规范值

规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为300~500mm,初灌时导管埋深应≥800mm.在计算砼的初灌量时,个别施工单位只计算了1.3m桩长所需的砼量,漏算导管内积存的砼量,初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。另一方面,施工单位准备的导管长度规格太少,安装导管时配管困难,有时导管低至孔底的距离偏大,而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班,形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。

7.2、灌注砼时堵管

灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大等原因引起。

灌注导管在安装前应有专人负责检查,可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查,检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏。灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm,在灌浆设备的初灌量足够的条件下,应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作,其直径和园度应符合使用要求,其长度应≤200mm.

完成第二次清孔后,应立即开始灌注砼,若因故推迟灌注砼,应重新进行清孔。否则,可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。

7.3、灌注砼过程钢筋笼上浮

引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面:

(1)砼初凝和终凝时间太短,使孔内砼过早结块,当砼面上升至钢筋笼底时,砼结块托起钢筋笼。

(2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成较密实的砂层,并随孔内砼逐渐升高,当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。

(3)砼灌注至钢筋笼底部时,灌注速度太快,造成钢筋笼上浮。

若发生钢筋笼上浮,应立即查明原因,采取相应措施,防止事故重复出现。

7.4、桩身砼夹渣或断桩

引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面:

(1)初灌砼量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。

(2)砼灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出砼面。

(3)、砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使砼上部结块,造成桩身砼夹渣。

(4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成沉积砂层,阻碍砼的正常上升,当砼冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包入砼内。严重时可能造成堵管事故,导致砼灌注中断。

导管的埋管深度宜控制在2~6米之间,若灌注顺利,孔口泥浆返出正常,则可适当增大埋管深度,以提高灌注速度,缩短单桩的砼灌注时间。砼灌注过程拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋管深度≥2米。单桩砼灌注时间宜控制在1.5倍砼初凝时间内。

结语

引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多,各个环节都可能会出现重大质量事故。因此,在桩基工程开工前应做好各项准备工作,认真审查地质勘探资料和设计文件,实行会审和技术交底制度,做好现场试桩工作。施工过程抓好泥浆和砼质量,详细做好各项施工记录,牢牢把好钻孔、清孔和砼灌注等关键工序的质量关,是防止质量事故发生的行之有效的措施。

篇4：钻孔桩施工安全应急处理措施

1)路基桥台变形应急措施

施工过程中每天沉降观测不少于2次,在雨季或其他不利情况时加密观测频次,同时加强对线几何状态的监测。

如有超限立即停止施工,整修线路,雨季严格执行雨前、雨中、雨后的检查。如观测沉降、水平位移达到报警值,则首先停止当前作业,按照"先防护、后处理、宁停勿撞"的原则及时通知车站值班员,根据线路几何状态放行列车,并根据情况采取加固措施,请设计和有关专家重新会审施工方案后再施工。

2)路基塌方应急措施

施工前从物资堆放场地到线路位置,预留抢险通道,并要保持畅通。若由于施工、地质或天气原因,发生塌方情况,危及线路安全,联络员立即先进行停车防护,通报车站、路局工务和运输部门,采取措施防止列车发生事故。组长组织制定抢险方案,并立即组织抢险人员、设备(挖机等)、物资(枕木、草袋、道碴等)到位,及时抢修,安排监测人员对事故位置的线路进行连续不断的观测。要求在3小时内控制险情,在6小时内解决问题,并开通线路。

3)挖断、破损电缆应急措施

在桩基施工前,请设备管理单位(供电、电务)进行现场交底,书面确认地上、地下有无光电缆,按照路局316号文及相关规定,由设备管理单位负责光电缆的迁移或挖出保护,我单位配合,在光电缆挖出后由设备管理单位负责安排专人监护,我单位在设备管理单位的监护下进行各项作业,不得挖伤、挖断光电缆。

若在挖土过程中,不慎挖断电缆或破损了管线设备,立即停止施工,现场施工员通知项目负责人,确认电缆性质,然后通报设备归属单位,由设备单位组织抢修,不隐瞒,也不擅自处理。

4)机械倒地侵入既有线应急措施

工地防护员必须熟练掌握应急处理措施,出现险情时要严格按照"先防护,后处理"的原则进行处置。当机械倒地影响营业线行车时,要按①电话通知两端车站行车室扣车②设置响墩等停车信号的顺序来处置,保证能够及时拦停列车,确保行车安全。

5)防洪防台应急措施

①认真贯彻《铁道实施〔中华人民共和国防汛条例〕细则》,以"预防为主,以消为辅"为指导思想,结合本工程实际情况,制定防汛计划,及时部署、落实好各施工项目的防汛安全工作,确保施工期间安全渡汛。及时了解气象台预报和气象变化,以提前做好相关准备。

②在台风来临前,对工地处的临时建筑物、工料棚、进行全面检查,对于零星料、枕木等应捆扎、加固,防止因台风登陆时,将施工料具卷起,而侵入限界,影响行车安全和人身安全;在台风来之前,所有高支架桩机停止作业,将机架与地面放平,以防止机架倾倒;现场吊装作业全部停止。

③在台风来临前,对施工现场的电线、配电箱做全面的整理检查,采取防水措施,以防止雨水渗入,使配电箱短路造成停电,对于老化、绝缘破损的电线应立即更换。

④在台风来临前,应组织好值班人员,做好线路的防护工作,并派人24小时检查施工场地,所有路料、工地用料均不得侵入限界。

⑤在台风来临时,所有作业人员均应撤离作业场地,现场值班人员应加强对调度的联系,发现危及行车等不良情况,应立即通知调度或者就近车站,现场设置好防护措施。

⑥在台风过后,立即对台风造成的破坏处进行抢修,以保证施工尽快正常运行,将损失降低到最低限度。

篇5：铁路增建线钻孔桩施工安全措施

1、安全目标

坚持"扞卫质量、保卫安全"的方针,杜绝生产安全较大及以上事故;杜绝因工程建设引起的较大及以上铁路交通事故;杜绝对铁路运输生产和安全生产影响的事苗或险情。

2、工程风险分析

本工程为宁启铁路复线项目,其主要技术等级为:I级。钻孔桩施工涉及到的安全因素有很多,根据我集团公司程序文件中《安全管理程序》的内容,对危险源的评价采用工作条件危害性评价法,综合分析以下各类危险程度为一般危险,风险等级为2级。

序号风险因素项目部位风险类型风险等级

1钻机就位工作平台组织风险

管理风险2

2吊装钢筋笼桩位组织风险

管理风险2

3沉降观测路基坡脚、桥台处组织风险

管理风险2

4塌孔桩位组织风险

管理风险2

5泥浆池侵害桩位附近组织风险

管理风险2

6材料堆放桩位附近组织风险

管理风险2

7地下地上管线施工场地内管理风险2

3、风险防范措施

根据上表风险因素的特点,分别制定以下措施:

1)、钻机就位及钻进:

钻机到位前,做好原地面的处理,对不适宜材料进行换填、夯实,垫平机架。

为防止桩机倾倒而侵入铁路限界,在远离既有线侧设置三股(中间一股,两侧两股)能确保钻机稳定的缆风绳,其中缆风绳采用直径不小于9mm的钢缆,禁止采用尼龙绳、麻绳、钢筋等材料替代,锚固端应有足够的抗拔力,不得将钢缆系于树根、电杆或块石上。缆风绳与地锚间采用与钢缆拉力相适应的花篮螺栓拉紧,垂度不大于0.01L(L为长度);缆风绳与地面夹角不大于60度。桩机加固如下图所示:

对可能影响行车安全的移机,制定安全措施,提前通知工务部门派员监督。移机前,对不平地面进行换填夯实,移机中垫平机架,保持设备稳定,确保机械设备稳固和移机过程的安全。

在移机转场前,架子队安全员、技术员及现场监理员和工地防护员必须全部到场,经确认各项安全措施到位,场地处理满足要求后方可进行移机。并执行"一机一人"防护制度。

2)、施工机械安全管理

严格执行上海铁路局建设管理处建工函【2009】260号文,对挖掘机、吊车、旋挖钻机、装载机等自行式施工机械每台机械设置一名工地防护员,对回旋钻机、冲击钻机等固定式施工机械在可控范围内设置一名工地防护员。驻站联络员和工地防护员必须经过营业线施工安全培训,持证上岗。施工期间,驻站联络员和工地防护员要通过手机和对讲机进行联系,掌握营业线列车运行和现场施工状况,保证联系畅通。

大型机械必须有设备检验合格证和使用说明书。属于特种设备的必须有符合国家规定的特种设备检验合格证和复审记录。大型机械进场时必须填报《大型机械设备登记表》,对设备的型号、名称、编号、证书、高度、状况、以及操作人员、操作证等进行登记、编号管理。施工日报上要动态反映出施工地点、危险源点、防护人员、防护措施等。

施工机械所在地必须设置应急处理明示牌,清晰注明机械类别、危险源、安全责任人、应急处理措施,简明应急程序和应急电话等信息。

工地防护员现场必须配备对讲机、信号旗等相关安全防护备品,必须熟练掌握应急处理措施,出现险情时要严格按照"先防护,后处理"的原则进行处置。当发生影响营业线行车时,要按电话通知两端车站行车室扣车和设置停车信号,保证能够及时拦停列车,确保行车安全。

挖掘机、吊车等危险性较大的自行式施工机械在营业线来车前10分钟做好停工准备,列车到达5分钟前所有机械停止作业,列车通过后方可继续施工。工地防护员要密切掌握既有线行车状态,了望距离不足时要增设远端防护员,并明确相邻工点之间的来车通知方式。

大型机械工作场地及施工便道,必须平整、密实,无障碍物。地基具备足够的抗倾覆性,当地基承载力不足时,加铺枕木或钢板垫护。

对于可能侵入营业线的大型机械,施工时应尽可能将易倒方向避开营业线和架空线。按规定设置缆风绳、地锚桩、斜撑杆、配重等防倾覆措施并视情况在既有线侧设置隔离墙或防护网,其走行方向为垂直既有线的方向。

大型机械进场或转移工点时,项目部、监理单位要组织检查,从工地概况、加固措施、场地布置、施工人员五个方面全方位进行检查,数据量化。按规定填写《临近营业线大型机械施工检查表》,施工、监理单位留存备查。大型机械施工期间,经常组织定期、不定期安全检查。所有设备转场一律不得安排在夜间进行。

各类临近营业线施工机械的操作人员必须经过营业线施工安全培训,准确掌握相应作业的安全风险和安全措施,并经考试合格后上机操作,安全培训的相关书面档案资料要随机存放备查。

3)、钢筋笼及导管吊装

钢筋笼吊装全部采用16T以上吊车,吊车必须安置平稳,地面承载力满足要求,经全面检查后方可作业。钢筋笼要分节制作,吊装时在远离既有线一侧设置二道揽风绳,并在防护员监控下进行作业。

导管安装及拆除要分节进行,尽可能降低起吊高度,并在导管下方远离营业线侧设置缆风绳。

4)、路基沉降变形

做好营业线路基变形观测,路基观测桩埋深2m以上,施工期间观测频次一般情况下不少于2小时1次,施工结束后,继续观测时间不少于3天,频次不少于每天2次,观测仪器、方法、精度符合规范规定,观测人员持证上岗。

观测控制标准为:路基水平变化量不大于2mm/d或累计水平变化不大于10mm,若超出规定时必须停止施工,与监理和设备管理单位共同分析原因,制定补强措施后方可继续施工。

5)、塌孔

钻孔泥浆选择良好的造浆粘土,保证钻孔内泥浆顶标高始终高于外部水位或地下水位1.5~2.0m,使泥浆的压力超过静水压力。严格控制粘土的种类、泥浆配合比选择,泥浆各项性能指标达到要求。

在钻进过程中由于进尺快,可能造成泥浆渗漏,须及时补浆,以防塌孔。

成孔后不要放置时间过长,否则严禁提钻。

6)、泥浆池

泥浆池的设置要远离营业线一侧。开挖泥浆池时,将循环池、沉淀池分开布设。桩基灌注完成后,对沉淀池下部含钻碴的浓泥浆及时用排污车运走,上部泥浆通过循环系统继续使用。泥浆严禁侵入道床或淤塞排水系统。

7)、材料堆放

严禁跨越轨道搬运材料、机具。

在营业线旁边临时堆放工程材料,停放机具设备等,一律不得侵入铁路建筑接近限界,材料堆码要稳固,并派专人看守。

必须遵守客货共线铁路建筑接近限界的规定,在避让列车时不得将任何工具、材料留在铁路建筑接近限界内。

8)、管线保护

施工前,邀请业主、设计及管线管理单位进行交底,提供地下管线和其他隐蔽设施的准确位置。对需要迁移或保护的各种管线予以明确,并在开挖前采用电缆探测仪进行探测,必要时人工开挖探沟,查明为止,设置醒目标志。无法提供准确位置时,由设计单位会同施工、设备管理单位共同探查、核实、划定防护范围。

①严格执行管理单位人员不到场不动土的制度;

②所有涉及管线3米范围以内的施工,必须有设备管理单位人员到场并进行确认后方可进行作业;

③由专职人员负责对施工过程中暴露的管线进行监护,发现问题及时联系处理。

9)、其它注意事项

①施工人员如因施工需要需横越线路时,必须做到"一站、二看、三通过",严禁抢越、钻车或穿越两车间隙,严禁在道心或枕木头上行走,严禁扒乘机车车辆以车代步。

②必须保持线路两侧排水系统处于正常使用状态。

③;对影响交通和施工的沟、坑和凹凸不平之处应在施工开始前加以平整。

④营业线有列车通过时,施工机械按规定时间提前停止作业,保持静止状态,待列车通过后再恢复作业。

10)、需要相关设备管理单位配合事项

根据施工组织设计的总体部署及施工总进度计划的安排,需要相关设备管理单位配合事项如下:

①按照上铁运发『2008』316号文规定铁路三电部门在施工之前将地下光缆迁移、保护。

②按照上铁建发[2009]83号规定做好对通讯、电力电杆的稳定。

4、施工防护办法

1)、按规定设置驻站联络员、现场防护员。铁路防护人员是责任心强、具有安全生产知识、熟知业务知识、身体健康、经过培训考试合格正式员工。

2)、施工前按已审核的方案做好各项准备工作,对施工人员进行铁路营业线施工安全教育,经考试合格后上岗。

3)、防护员作业标准

①必须持证上岗,不得擅自离岗及做与防护工作无关的事。

②防护员值岗时必须身穿黄色反光防护服,左上臂佩带《防护员》臂章。

③防护员在列车到达施工地点前,在保护自身安全的前提下,站在了望条件好的位置,面向列车,平伸手臂,昼间展开黄色信号旗,夜间显示黄色信号灯接车;机车通过施工地点后收起展开的黄色信号旗或信号灯,同时,应密切注视线路设备和列车运行情况。

④在防护日志上应填写值岗防护员姓名、值岗防护安全情况、上级检查意见和交接班时间。

⑤在值岗期间如发现异常,必须立即报告邻近车站。如确认对行车安全构成威胁,必须果断采取措施,确保行车安全

⑥驻站联络员每隔3~5分钟就要与现场防护员通一次话,及时掌握工程进展和安全情况。

⑦防护人员备品配置:昼间使用黄、红色信号旗1套;夜间使用黄、红色信号灯2个(备用1个);2个口笛、小喇叭1个;响墩12个、火炬2支;可向邻近车站值班员直接报告情况的无线对讲机1台;列车时刻表1本;防护日志1本。

⑧按照区间施工的防护标准进行防护。施工地点处设专业防护员一人,负责与驻站联络员联系。设专职安全员一名负责现场安全检查和安全监督。在施工期间防护人员寸步不能离开岗位。防护设施在未施工完,没有拆除命令前不能擅自拆除或撤掉。施工完后进行一次全面检查,对线路、通信、信号设备、施工现场一切构造物或堆积材料机具检查确认无安全隐患后,方可解除一切防护措施。施工作业标,如下图所示。

5、紧急情况防护办法

线路出现紧急故障,如路基坍塌等危及行车安全的情况。现场防护人员遵循"先防护,后处理,宁停勿撞"的原则,拦停一切驶向施工现场的列车。具体办法如下:

1)、应立即使用通信设备通知车站,同时在故障地点设置停车信号,如夜间或遇降雾、暴风雨雪、扬沙等恶劣天气等了望困难时,还应点燃火炬。设有固定信号机时,应先使其显示停车信号。

2)、当确知一端先来车时,应先向该端,再向另一端放置响墩,然后返回故障地点。响墩设置如下图所示。

3)、如不知来车方向,应在故障地点注意倾听和了望,发现来车,应急速奔向列车,用手信号旗(灯)显示停车信号,并将响墩放置在能赶到的地点,使列车在故障地点前停车。如夜间或遇降雾、暴风雨雪、扬沙等恶劣天气等了望困难时,发现来车后,奔向列车前,在故障地点点燃第二支火炬。

6、营业线施工安全卡控措施落实责任人及检查人表

将管区分为二个线下工区,其具体的营业线施工安全卡控措施落实责任人及检查人表见下表。

一工区营业线施工安全卡控措施落实责任人及检查人表

作业

项目作业标准责任人检查人

钻孔桩施工

施工准备

编制钻孔

落实"三电"管线迁移及保护措施z

全员安全培训,工地防护员配备安全防护备品,熟练掌握应急处理措施z

场地平整、夯实。z

尽量远离既有线开挖大小泥浆池z

设置路基和桥台沉降和位移观测点,派专人观测记录。z

根据钢筋笼的长度和重量选择合适吊车z

在远离既有线一侧设置三股缆风绳固定钻机z

专人在场钻机就位,一机一人防护z

材料堆放严禁超限z

设置应急处理明示牌z

钻进施工

控制泥浆比重,严防塌孔z

分节制作钢筋笼z

专人观测钻机,防止钻机倒向既有线z

灌注砼吊车、罐车进入场地,吊车支立稳固,严禁侵限z

吊装钢筋笼时,钢筋笼下设缆风绳z

拆装导管,防止钻机倒向既有线z

泥浆及时清理,严禁侵入道床和浸泡既有线路基z

移机工务部门、安全员、技术员、监理员、现场防护到场确认方可移机z

二工区营业线施工安全卡控措施落实责任人及检查人表

作业

项目作业标准责任人检查人

钻孔桩施工

施工准备

编制钻孔桩施工方案。z

落实"三电"管线迁移及保护措施z

全员安全培训,工地防护员配备安全防护备品,熟练掌握应急处理措施z

场地平整、夯实。z

尽量远离既有线开挖大小泥浆池z

设置路基和桥台沉降和位移观测点,派专人观测记录。z

根据钢筋笼的长度和重量选择合适吊车z

在远离既有线一侧设置三股缆风绳固定钻机z

专人在场钻机就位,一机一人防护z

材料堆放严禁超限z

设置应急处理明示牌z

钻进施工

控制泥浆比重,严防塌孔z

分节制作钢筋笼韩在冰z

专人观测钻机,防止钻机倒向既有线z

灌注砼吊车、罐车进入场地,吊车支立稳固,严禁侵限z

吊装钢筋笼时,钢筋笼下设缆风绳z

拆装导管,防止钻机倒向既有线z

泥浆及时清理,严禁侵入道床和浸泡既有线路基z

移机工务部门、安全员、技术员、监理员、现场防护到场确认方可移机