关于钻孔桩施工质量、安全、环保相关措施的分析论文_刘杰,张文龙,曾佳乐

中交二航局第四工程有限公司

摘要:为确保钻孔桩施工质量,施工中的安全、环保、工期等满足要求,指挥部按要求组织相关人员进行钻孔桩技术、安全交底。每个分项工程开工前,现场施工技术人员与作业施工班组进行分项技术交底,明确各自的责任和义务,确保钻孔桩施工的质量、安全、工期、环保等要求,并将技术交底相关资料提供项目部工程技术部备案。

关键词:钻孔桩;质量;安全;环保;措施

一、工程简述

新建徐州至淮安至盐城铁路站前及相关工程XYZQ-Ⅳ标段起止里程桩号为DK114+667.002~D2K161+100.000(其中DK116+845.9731 =DK119+175,短链长2329.0269m),标段位于宿迁市境内,起于宿迁市宿城区,止于宿迁市泗阳县,正线长度44.104km。本标段范围内包含特大桥2座,总长39023.73m:其中宿迁特大桥,全长13891.25m,含6座连续梁;京杭运河特大桥,全长25132.48m,含3座连续梁。中桥6座,小桥2座,涵洞12座,区间及站场路基长度5.08km。共1处制梁场,预制架设767孔箱梁。共两个车站,分别为宿迁站和洋河北站(预留站)。

二、钻孔灌注桩施工质量保证措施

1 防止坍孔措施

(1)根据工艺性试验总结选择合理的钻进参数和泥浆性能指标、冲程等进行钻孔施工。

(2)选择具有丰富施工经验的技术工人参与施工;强调以预防为主的指导思想,避免塌孔事故的发生。

(3)根据不同土层选择与之相适应的钻进方法。

(4)当环境水位变化时,或钻至砂砾土层漏浆严重时,及时调整孔内泥浆水头或用膨润土掺锯末造浆补充水头。

(5)当钻孔过程中如发现发生小面积坍孔时,应立即制浆,提高泥浆的比重,钻孔过程中如发现大面积坍孔时,则必须回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处,回填高度高于坍孔处1~2m,待其固化后,提高泥浆比重快速穿过该地层。

(6)吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。

2 护筒底部漏浆的措施

(1)当钻头穿过护筒底部2~3m时,要及时观察护筒底泥浆的渗漏情况,一般液面下沉速度大于等于50cm/h时,可判断为漏浆,应及时回填优质粘土,掺入适量碱、盐和水泥,使粘土增加粘性并产生轻微固化,停一段时间后再重新施工。

(2)当钻孔过程中发生漏浆,但液面下降速度小于50cm时,可利用泥浆池内的泥浆向孔内补充,并适当投入优质粘土、水泥堵漏,待稳定后快速钻进穿越该地层。以减少事故扩大造成的损失。

3 防缩径措施

缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因有两种:

(1)一种是钻锤焊补不及时,严重磨耗的钻锤往往钻出较设计桩径稍小的孔;

(2)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。

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;或者用钻头反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。

4 防偏斜孔措施

(1)时刻关注旋挖钻的仪表盘钻头垂直度数据,保证垂直钻进,并经常检查校正。

(2)用检孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜的情况后,一般可在偏斜处上下反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。

5 防止沉渣过厚或清孔过深措施

防止沉渣超标的一个重要方法是成孔后,孔内泥浆指标要达到规定要求,规范规定含砂率应小于2%,但对于孔深在60多米,经过长时间的静止,泥浆中的砂子将沉淀下来2%~5%,如果钻渣厚度控制在3cm以内,则含砂率要降至1%以下,须采用泥浆净化装置循环去砂,降低含砂率。

6 防止钢筋笼下沉上浮措施

(1)在砼灌注施工中,应防止钢筋骨架上浮,当混凝土面接近或初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下或1m以上位置,并减慢浇筑混凝土速度,以减小从导管底口出来后向上的冲击力,防止钢筋笼上浮;当混孔内凝土进入钢筋骨架4~5m以后,适当提升导管,减小导管埋设深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力,相对减少对钢筋笼的冲击力,防止上浮。

(2)根据多年的施工经验,公司技术人员总结出一套防止钢筋笼上浮的固定架。根据多次施工总结,该固定架可以很好的固定钢筋笼,又能不耽误施工进度。以1m桩基为例,具体示意图如下:

钢筋笼固定架采用两道3m长的H588型钢(588×300×12×20mm)(横向)和两道1.5m长的20A工字钢(200×100×7mm)(纵向)拼装焊接而成,上方设两道1.8m长的I10工字钢(100×68×4.5mm)用于固定钢筋笼,钢筋笼下放完毕后将I10工字钢穿入吊筋,并架立在固定架上,防止钢筋笼下沉。若支架不稳定,可在两侧增加砼预制块作为配重。具体结构尺寸如图1所示。

为防止钢筋笼上浮,选用Φ50*3无缝钢管制作定位叉,即用2根20cm长Φ20圆钢焊接在钢管上做成叉状,然后用3根该种钢管定位叉下端垂直叉在钢筋笼最顶部加强箍筋上,钢管上部焊接在固定架上,固定架上再用预制混凝土块配重,以此抵消钢筋笼的上浮力。据以往项目经验,通过此装置固定钢筋笼,可有效防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。

7 防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施

声测管在每一节焊接完后,孔内要灌水,由于孔深30多米,如果所灌水含泥量有1%,则经过一个多月沉淀,声测管内就有部分探头下不到位,故施工时用来灌声测管的水采用干净的淡水,如含泥量高的话要经过净化处理后才能用来灌声测管,来达到预防探测管底部堵塞、超声波检测不到位的目的。声测管施工时接头焊接要牢固,不得漏浆,顶、底口封闭严实,声测管与钢筋笼用U型卡定位钢筋连接,确保声测管根根能够检测到底。

8 防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象的措施

(1)堵管现象主要分为两种,一种是气堵,当混凝土满管下落时,导管内混凝土(或泥浆)面至导管口的空气被压缩,当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象,解决气堵现象的措施有:首批混凝土浇注时,在泥浆面以上的料斗底部侧面要开孔排气,当首批混凝土满管下落时,空气能从孔口排掉,就不会形成堵管。首批过后正常浇注时,应将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗,使混凝土小于满管下落,不至于形成气堵;另外一种堵管现象为物堵,混凝土施工性能不好,石子较多,或混凝土原材料内有杂物等,在混凝土垂直下落时,石子或杂物在导管内形成拱塞,导致堵管。物堵现象的控制为:由于孔深较大,混凝土自由落至孔底时速度较大,易形成拱塞,要求混凝土有较好的流动性、不离析性能和丰富的胶凝材料,同时加强现场物资管理,使混凝土原材料中不含有任何杂物,并在浇注现场层层把关,确保混凝土浇注顺利。

(2)断桩主要是导管埋置深度不够,导管拔出了混凝土面(或导管拔断),形成了泥浆隔层。防止措施为:

1)对孔深及导管长度进行严格测量并记录,避免孔深与导管长度不匹配,发生砼洗澡现象,

2)对导管埋深进行记录,同时用搅拌站浇注方量校核测深锤测得混凝土面标高,始终保持导管埋深在2米以上,同时对导管要每根桩进行试压,并舍弃使用时间长或壁厚较薄的导管,确保导管有一定的强度。

3)确保搅拌站的生产能力,同时备好发电机,确保钻孔桩混凝土浇注连续也是保证不发生断桩的必要条件。

9 防止钻孔桩出现接桩的措施

按规范要求钻孔桩应超浇0.5~1.0m,目的是用来保证桩头混凝土质量,避免导管拔出时出现形成的泥浆芯在桩体内,而实际操作时依靠测深锤来测定桩顶标高,由于泥浆是一种胶体,遇见呈碱性的混凝土后开始凝结成块,故有时操作时易错将泥浆内的凝结面当作混凝土面,使得混凝土少浇,导致桩体要接长。另一方面要将孔壁测试结果和搅拌站浇注方量来校核最后的混凝土面是否正确。

三、人员、设备安全措施

1 施工人员安全

(1)施工现场设专职安全员,施工员兼职安全员,组成群众结合的安全施工保证体系。

(2)钻孔平台、泥浆池等设施,应保持足够强度和稳定性或使用保证。并经常检查,严格按操作规程办事。

(3)钢箱泥浆池四周按要求设栏杆,并设明显警示标志。

(4)加强与当地水文,气象部门的联系,及时掌握水文,气象动态,合理安排生产,确保施工安全。

(5)对事故易发部位进行重点控制,防患于未然。

2 用电安全防护

(1)电缆线沿地面铺设时,不得采用老化脱皮的电缆线,中间接头牢固可靠保持绝缘强度;过路处穿管保护,电源端设漏电保护装置。 移动的电气设备的供电线,使用橡胶套电缆。

(2)电缆线路采用“三相五线”接线方式,电气设备和电气线路必须绝缘良好。 使用自备电源或与外电线路共用同一供电系统时,电气设备根据当地要求作保护接零或作保护接地,不得一部分设备作保护接零,另一部分设备作保护接地。

(3)移动式发电机供电的用电设备,其金属外壳或底座,与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接。

(4)手持电动工具和单机回路的照明开关箱内必须装设漏电保护器,照明灯具的金属壳必须做接零保护。 各种型号的电动设备按使用说明书的规定接地或接零。传动部位按设计要求安装防护装置。

(5)维修、组装和拆卸电动设备时,断电挂牌,防止其他人私接电动开关发生伤亡事故。实行“一机一闸一漏”制,严禁“一闸多用”。

(6)配电箱坚固、完整、严密,有门、有锁、有防雨装置,同一配电箱超过3个开关时,设总开关,熔丝及热元件,按技术规定严格选用,禁止用铁丝、铝丝、铜丝等非专用熔丝代替。

(7)变压器设接地保护装置,其接地电阻不大于4Ω,变压器设护栏,设门加锁,专人负责,近旁悬挂“高压危险、请勿靠近”的警示牌。

(8)施工现场临时用电要定期进行检查,防雷保护、接地保护、变压器及绝缘强度,每季测定一次,固定用电场所每月检查一次,移动式电动设备、潮湿环境和水下电气设备每天检查一次。对检查不合格的线路、设备及时予以维修或更换,严禁带故障运行。

3 起重机械安全

(1)起重用工索具严格按相关规范要求取用安全系数,保证其使用安全。

(2)定期对工索具进行检查。

(3)在起吊中应严格执行安全操作规程,指挥起吊时,信号必须统一,手势明显,哨音清晰,不得含糊。

(4)吊物时,扒杆与被起吊物下严禁站人,对违反操作规定和不安全的作业及时加以纠正或制止。

(5)坚持“十不吊”安全规定。

4 施工现场安全

(1)严格执行安全规定,严格执行穿好救生衣、戴好安全帽、不准穿拖鞋等的规定。

(2)施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落,已沉放好的护筒顶口应及时封盖。

(3)认真执行氧气、乙炔的防爆安全规定,并进行严格管理。

(4)电焊机的设备必须符合安全要求,防止潮湿漏电。

(5)随时检查用电线路、工用具是否完好,确保生产安全。

(6)严格执行电器安全操作规程,经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查,值班人员值班时不得离开岗位,确保用电安全。

四、环保措施

1水污染的防治措施

(1)钻孔桩施工所产生的钻渣和废弃泥浆的处理

施工中所产生的带钻渣的泥浆,经过泥浆净化器,将粒径大于0.075mm的钻渣截取,净化后的泥浆流入泥浆池循环使用。钻渣通过运渣车运至指定的位置存放,废浆泵送到沉淀池进行沉淀处理。

(3)水泥、膨润土等掺和料,应安全堆放,妥善遮盖。

(4)拌合站的废水,须集中装运至指定地点,经沉砂处理后排放。

(5)禁止使用一次性塑料餐具,防止白色污染。交通车辆、施工机械产生的废油料及润滑油等,必须集中收集运至指定地点处理。

(6)生产用油料必须严格保管,防止泄漏。

(7)所有50t以上的施工作业设备,设置油水分离器。

2 固体、废弃物的处置措施

(1)集中贮放生活垃圾,定期运至垃圾场深埋。

(2)施工过程中的废弃物、边角料、包装袋等及时收集、清理,运至垃圾场。

五、结束语

综上所述,要做好钻孔桩施工质量、安全、环保的工作重中之重,因此,在未来的工作中,要不断的开拓、创新,为钻孔桩施工质量、安全、环保的工作提出更多的有效措施,为国家的工程事业提供更多的贡献。

论文作者:刘杰,张文龙,曾佳乐

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/20

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关于钻孔桩施工质量、安全、环保相关措施的分析论文_刘杰,张文龙,曾佳乐
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