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钻孔灌注桩施工方案(最终版)

钻孔灌注桩施工方案(最终版)
钻孔灌注桩施工方案(最终版)

钻孔灌注桩基础施工

在施工前,预先编制工序流程图,作为各工序施工操作、保证施工进度的依据,并悬挂在现场。钻孔灌注桩工序流程图如下:

钻孔灌注桩工序流程图

1.施工准备

1.1 场地准备

钻孔场地的平面尺寸应按桩基础设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。

1)场地为旱地时,应先平整场地;场地为陡坡时,应挖先成平台。

2)场地为浅水时,宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75~1.0m。有条件临时改河时,

尽量改水中钻孔为旱地钻孔。

3)场地为深水或淤泥层较厚时,可打临时桩支承护筒导向架和工作平台。

2 机械设备的选择和配备

为保证钻孔桩的成桩质量,施工单位应选用与地质情况相匹配的、性能良好的成桩钻孔设备。

1)本工程采用旋挖钻机主要施工机械配备如下:旋挖钻、挖掘机、吊车、电焊机、泥浆泵、潜水泵、导管、料斗、钢护筒、小型泥浆分离器等;

2)钻机编号标识:每台钻机上至少要有设备标识牌、作业操作规程牌(至少包括技术、质量、安全、环保、文明施工等内容),钻机主要工作人员及岗位职责等。

3)工程标识:在每个墩(承台)处要有桩基工程标识牌,包括桩基平面布置、编号、主要技术标准和参数、施工进展等内容。

3 护筒埋设

1)护筒一般采用钢护筒。宜采用8~12mm钢板制作,圆度偏差小于20mm,上部开设1~2个溢浆口。

2)护筒内径应比桩径稍大,有钻杆导向的正、反循环回转钻护筒内径宜比桩径大20cm~30cm;冲击钻护筒内径比桩径宜大30cm~40cm;深水处的护筒内径宜比桩径大40cm。

3)护筒应固定桩位,引导钻头方向,隔离地面水,保护孔口不坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度。

4)深水中的钢护筒要采取防止变形的措施,为增加刚度,可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋。

4泥浆制备

在施工中,针对不同的地层应选择不同的造浆方法和造浆量。

1)粘土的选择

尽量选用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土作为造浆的原材料。

2)泥浆的调制

制浆前应先把粘土块尽量打碎,使其搅拌时易于成浆,缩短搅拌时间,提高泥浆质量。

造浆后要检验全部性能指标,钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。

3)泥浆的循环和净化处理

为满足施工环保要求和泥浆重复使用,钻孔时应设置制浆池、沉淀池、储浆池及净化处理系统和装置。

4)沉淀池禁止设在路基范围内(特别是互通区需特别注意),位置应选择在征地线以内,且

不影响施工便道。开挖深度不要过深,以便于泥浆分离器进行处理。

5)桩基施工完毕后施工现场的制浆池、沉淀池、储浆池应清淤回填,分层碾压。

1.2.施工工艺控制

1.钻机安装

1)钻架应保证垂直及机身水平,钻架上的起吊滑轮组与转盘中心应在同一铅垂线上。

2)应对钢护筒的位置及直径进行复查,钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于2cm。

3)钻机就位后,应测量护筒顶、平台标高,用于钻孔过程中进行孔深测量时参考。

4)钻机安装完成后,应进行试运转,若不符合要求应进行调整、加固。

2.钻孔

钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后,应及时向孔内补水或补泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。

钻孔时,起、落钻头的速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,孔内出土不得堆积在钻孔周围。

钻孔作业应连续进行,因故停钻时,有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上,其他钻机应将钻头提出孔外,孔口应加护盖。

经常检查并记录地层土质情况,并与设计地质剖面图进行核对,正反循环钻与旋挖钻成孔应根据地质变化采用不同的钻速和钻压。

经常观测泥浆面标高,保持孔内泥浆压力,定期测定泥浆的各项指标,并做好检测记录。

经常注意检查钻机位置,保持其正确和平台稳固。

随时测定孔深、孔径及斜度,若出现异常现象,应及时停钻并采取有效措施处理。

现场每台钻机必须配备取样盒或取样袋。钻进过程中应根据不同的地质情况采集渣样,每钻进2m或地层变化处,应在出碴口捞取钻碴样品,洗净后放进取样盒或取样袋内保存,标明标高及岩土类别。

1)正循环钻机成孔工艺

①开钻前应在护筒内存进适量泥浆,开钻时宜低档慢速钻进,钻至护筒下1m后再以正常速度钻进

②在粘质土中钻进,由于泥浆粘性大,钻头所受阻力也大,易糊钻。宜选用尖底钻锥中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。

③在砂类土或软土层钻进时容易坍孔,宜选用平底钻头,控制进尺,低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。

④在卵石、砾石类土层中钻进时,因土层软硬不均,会引起钻头跳动,钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象,易使钻机因超负荷而损坏。宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量的方法钻进。

⑤在岩石中钻进时应根据岩石的特性、风化程度、钻机的扭矩和提升能力选择适当的钻具和刃齿、压重块、钻进参数及泥浆指标。

⑥泥浆补充与净化:开钻前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗、漏失应予补充。

3.终孔与清孔

1)终孔检查

①钻孔至设计高程后,应对孔径、孔深、孔位、竖直度等及时进行检查。

②一般墩台第一根桩必须由设计代表、业主代表、驻地高监或以上人员到现场复核签认。

③一般墩台其余桩基终孔权限规定:终孔与设计标高相差不大于1米时,可由业主代表、专业监理工程师到场确认,终孔与设计标高相差大于1米时,应由设计代表、业主代表、专业监理工程师到现场确认。

2)一次清孔

①经下放检孔器,确认钻孔合格后,应立即进行清孔。

②一次清孔需满足规范要求达到的泥浆指标和沉淀厚度,只有在清孔达到规范要求后,才可以吊装钢筋笼,安装导管。

③对大直径或深孔钻孔桩在采用钻机清孔时,待孔底沉淀达到要求后宜静置一段时间再进行一次清孔。

3)二次清孔

①在吊入钢筋笼以后,混凝土浇注前,对孔内的泥浆指标和沉淀厚度须再次进行检测,如超过规定,用导管和水泵进行二次清孔。

②不论采用何种方法清孔,在抽渣或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆,保持孔内水位或泥浆面标高。

③二次清孔合格后必须立即浇筑混凝土,各工序应紧密衔接,静置时间不得过长。

4.钢筋笼和检测管安装

1)钢筋笼安装

①加工后的钢筋笼存放时,每隔2m设置衬垫,使钢筋笼高于地面5cm,钢筋笼应加盖防雨布。

②钢筋笼吊装前应将钢筋笼上粘附的泥土和油渍清除干净。

③应根据每节钢筋笼的长度、重量及施工现场起重条件选用合适起重设备。

④吊装时应采取措施避免钢筋笼变形。

⑤桩基钢筋连接应采用机械连接工艺,应优先选用镦粗直螺纹连接。

⑥钢筋笼安装到位,经检查无误后应采取可靠定位措施,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上

浮或下沉。

2)检测管安装

①所有基桩均按《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)要求全部埋设检测管,采用超声波法进行基桩完整性检测。

②每根桩应埋设不少于3根检测管。

③检测管应采用金属管,内径不小于40mm,壁厚不小于3.0mm。

④每隔一个定位架钢筋应焊接一个检测管定位环,定位环直径比检测管外径大10mm。检测管对接采用套管连接。

⑤安装在各节钢筋笼内的检测管应一一对应配置,相邻节段对应接头应作好标识。

⑥检测管下端封闭、上端加盖,管内无异物,连接处应光滑过渡,不漏水。管口应高出桩顶100mm以上,且各检测管管口高度宜一致。

5.导管安装

1)钢导管内壁应光滑、圆顺,内径一致,接口严密。导管直径一般为20~35cm,壁厚须大于3mm。导管管节长度,中间节宜为2m等长,底节可为4m,漏斗下宜用1m长导管。

2)导管连接应平直可靠,密封性好,接头处采用密封圈垫予以密封。导管的壁厚、连接部位丝扣、内壁光洁应定期检查,并作及时处理。

3)导管长度应按孔深和工作平台高度决定,开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离可控制在300~500mm。漏斗底距钻孔上口,应大于一节导管长度。

4)导管接头宜采用螺旋丝扣型接头,但必须有防松装置。导管连接不得使用法兰盘连接方式。

5)导管应位于钻孔中央,在浇筑混凝土前,应进行升降试验并将导管伸至孔底,以便对孔底标高、导管长度相互核对。

6)导管吊装升降设备能力,应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并应有一定的安全储备。

7)循环使用导管4~8次后应重新进行拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。

6.水下混凝土浇注

1)首批灌注混凝土的数量应满足导管首次埋置深度1.0m以上的需要,所需混凝土数量可按下式计算。

首盘混凝土方量计算公式:

V=πD2÷4(H1+H2)+πd2÷4×h1

式中:V=灌注首批混凝土所需数量(m3)

D=桩孔直径(m)

H1=桩孔底至导管底端间距,一般为0.3~0.4m

H2=导管初次埋置深度(m)

D=导管内径(m)

h1=桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)

水下混凝土浇筑前,应对拌和站、便道、料场、浇灌现场的准备情况进行细致检查,确定各项工作就绪后方可进行。

2)在浇筑水下混凝土前,应填写钻孔桩桩孔和钢筋笼工序质量检查验收记录,并经监理工程师验收签认。同时,对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定,如沉淀厚度超过规定,利用导管进行二次清孔。

3)灌注混凝土在送到孔口料斗时坍落度宜控制在160~180mm。

4)灌注混凝土前和灌注过程中,应按规定时间和频率检测混凝土的坍落度等指标,并做好记录,一般情况不少于三次。

5)水下混凝土应连续浇筑,中途不宜停顿,并应尽量缩短拆除导管的间断时间,保证每根桩在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。

1.3.施工安全控制

1)钻机就位后,对钻机及配套设施进行全面的检查,钻架根据需要加设斜撑或揽风绳,确保钻机安设平稳、牢固。对钻机使用的电缆应定期检查,确保接头牢固、不漏电。挪移钻机时,不挤压电缆线及风、水管路等。

2)钻进时,严密监视钻进情况,观察孔内有无异常情况,钻架是否倾斜、各连接部位是否松动、是否有坍孔征兆等,如有异常,应及时处理。钻机停钻时,将钻头提出孔外置于钻架上,不得滞留孔内。

3)在任何情况下,严禁施工人员在没有足够可靠的防护安全设施条件下,进入孔内处理故障,必须采取可靠防溺、防坍塌安全措施。

1.4.环境保护:

1)对每台钻机进行编号,并悬挂开孔单、操作规程、环保注意事项标识牌。

2)施工现场场地平整,设置相应的安全防护设施和安全标志,周边设排水设施;人性通道的路径避开作业区,设置防护保证行人安全;基础、管道等施工完成后及时回填平整,清除积土。

3)砂浆、混凝土在搅拌、运输使用过程中,做到不洒、不漏、不剩。

1.5.成桩质量检验要求

桥梁桩基础外观质量评定

忠魂。

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