剑斗互通主线1号桥钻孔灌注桩施工首例分析.doc

福建省莆田至永定（闽粤界）高速公路永春至永定泉州段A4合同段钻孔灌注桩施工首例分析 中交三公局莆永高速公路永春至永定泉州段A4合同段项目经理部二0一一年七月第一节 工程概况及总结目的一、工程概述剑斗互通主线1#桥左3-1桩基，里程ZK26+600，桩径1.8m，设计桩长42m，桩基主筋采用28钢筋，N2钢筋单根长42m,16根；N 2、钢筋22m，16根。 二、施工时间开工时间： 2011年6月18日挖孔时间： 2011年6月18日2011年6月21日钢筋笼时间： 2011年6月18日2011年6月21日浇灌砼时间： 2011年6月21日2011年6月22日完工时间： 2011年6月22日第二节 首例桩基施工总结剑斗互通主线1#桥左幅3#-1桩基设计桩长42米，孔底设计标高250.577米，护筒顶标高294.093，设计桩径1.8米，设计桩顶标高292.577米，地面标高为293.790米，于2011年6月18日开始钻孔，钻进过程地质情况分别为粉质粘土层、全风化粉砂岩层、全风化凝灰岩层。并于2011年6月21日终孔。钻进过程中粉质粘土累计进尺4米后进入全风化粉砂岩层，钻进累计进尺35米后进入全风化凝灰岩层，钻进累计43.66米时终孔，其终孔标高为250.433米。并于2011年6月21日灌注砼。灌注过程混凝土坍落度210mm,导管总长43米，灌注过程中导管埋深均控制在2-6米，整个施工过程顺利，现将本次桩基浇注分析总结如下：一、技术交底、培训1、桩基施工前必须进行技术交底，形成书面交底文件。交底内容为：工程特点、技术标准、施工方法、施工程序、工艺要求、质量标准、安全措施、工期要求等等。交底要详细，有可操作性。二、桩基钻孔（一）、施工准备工作1、场地准备（1）施工前应该对桥址处的场地进行平整，并根据地表、地质情况进行处理，防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量。2、技术准备（1）对技术人员（包括测量、试验人员）进行技术交底和暂规等相关规范的学习；（2）对作业人员的技术交底和安全培训；（3）测量队对墩位、桩位坐标的计算、复核和测放，并报专业监理工程师复测；复测结果合格。（7）桩基开工报告已审批，搅拌站、试验室验收合格。3、机械、设备、人员准备（1）钻机就位并调试合格；（2）各种试验、检测仪器到位，并调试、标定合格，试验人员到位，并培训合格；（3）钢筋加工场设备、机械满足使用要求；（4）装载机、挖掘机和25吨以上吊车就位，并满足使用要求；（5）特种作业上岗证齐全。（二）、埋设护筒1、护筒采用1cm厚钢板卷制，长度2m，其直径比桩径大20cm。钻孔前设置坚固、满足要求。2、护筒顶面高出施工地面0.3m。护筒埋置深度应符合下列规定：（1）埋设护筒，应在护筒四周回填黏土并分层夯实。（2）护筒顶面中心与设计桩位偏差为2cm，倾斜度0.3%；（3）测量人员检测护筒轴线偏差2cm，测量护筒顶标高，开钻令相关人员签字齐全。 （三）、泥浆制备钻孔泥浆采用膨润土造浆，泥浆制作采用人工搅拌方式，即先将粘土放入泥浆池内浸透，然后使用人工搅拌。净化采用非机械净化法，即通过沉淀池，储浆池进行循环沉淀净化泥浆。泥浆循环顺序：新制泥浆 泥浆池 桩孔 沉淀池 储浆池 桩孔。泥浆指标控制在：粘度1622s；含砂率小于2%；胶体率大于95%；PH值大于6.5。钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌，以保持泥浆均匀。施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测，做好记录。废弃泥浆由运浆车外运。（四）、钻孔1）开钻前申请报验，经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。2）钻孔时，经常观测泥浆面标高，保持孔内泥浆压力，孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.52m。3）钻孔时，起、落钻头的速度均匀，不得过猛或骤然变速。4）钻孔作业必须连续进行，并详细填写钻孔施工记录，因故停钻时，将钻头提出孔外，防止埋钻。5）钻孔过程中，经常对泥浆进行检测，注意地层变化，随时根据地质情况调整泥浆比重，在地层变化处抽取渣样，判明地层情况并与地质剖面图比较，如实写入钻孔施工记录，当钻孔地质与设计明显不同时，必须及时上报。每层地质均要测定泥浆的各项指标（包括泥浆比重、粘度和含砂率），并做好记录。6）经常注意检查钻机位置，保持其位置准确和平台稳固。（五）成孔检查钻孔达到设计深度后即开始清孔，当孔内抽出的泥浆（手摸无23mm颗粒，泥浆比重范围为1.021.1，含砂率小于2%，粘度为1720s胶体率不小于95%）满足要求后，申请监理工程师验孔，当监理工程师测量孔深（检测方法：用测绳在至少两个不同位置量测，测量值均不小于设计孔深）、泥浆指标合格后，方可提钻。然后对孔位、孔径、倾斜度进行检查：1）倾斜度：将探孔器下放到孔底，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不得大于1%。2）孔位：将探孔器下放到护筒底口处，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离不得大于5cm。3）孔径采用直径为1.8米（与设计桩径相同），长为8米（是设计桩径的4到6倍直径）的圆形探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底，孔径合格。三、钢筋笼制作及安装1、剑斗互通主线1#桥左幅3#-1桩基设计桩长42米，钢筋骨架长度为42米，钢筋笼分4段制作，尽量缩短钢筋笼吊装、连接时间。从而可以大大降低桩孔因空孔时间太长，而导致的缩径、塌孔和沉渣厚度超标等等问题。2、钢筋笼加工制作完成后，将钢筋笼用枕木垫高存放在平整、干燥的场地上，以免粘上泥土。3、钢筋笼要挂标识牌，标识牌上标明桩孔号、桩位布置图、钢筋笼长度、直径、检验状态、检验日期、质检员等等。4、钢筋笼吊放建议采用25t以上汽车吊。安放钢筋笼时，需对准钻孔中心竖直插入，严禁触及孔壁。下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节对接时中心线保持一致。为确保不变形，钢筋笼用吊具进行3点吊装。（一）、准备工作1从事钢筋加工和焊接的操作人员必须持证上岗。2、钢筋进场时，对其质量指标进行全面的检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其试验符合规定和设计要求。套筒应有出厂合格证，套筒在运输和储存中，应按不同规格分别堆放，不得露天堆放，应防止锈蚀和沾污。3、钢筋焊接或连接前钢筋的品种、规格、数量、进行检查。检查结果钢筋平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。4、运输、加工，堆放的过程中防止锈蚀、污染和变形，并按钢筋的品种、规格和检验状态分别标识存放。 （二）、钢筋笼的制作1、钻孔桩的钢筋笼在加工车间根据图纸和规范要求进行加作。采用“优先断长料，后断短料”的原则。2、钢筋接头应设置在承受应力较小处，并应分散布置。均满足要求。3、钢筋接头避开钢筋弯曲处，满足要求。4、在同一根钢筋上少设接头。“同一截面”内，同一根钢筋上不得超过一个接头（同一截面指：两焊接接头在钢筋直径35倍范围且不小于500 mm以内，两绑扎接头在 1.3倍搭接长度范围且不小于500 mm以内）。其检查结果均满足要求。5、加工的箍筋，应将其盘条筋其末端应做成弯钩，弯钩的弯曲直径应大于受力主筋的直径，且不小于箍筋直径的2.5倍，弯钩平直部分的长度，一般结构不宜小于箍筋的5倍。检查结果满足要求。6、焊头、焊条应有合格证，各种焊接材料应分类存放和妥善保管，并应采取防止腐蚀、受潮变质的措施。检查结果满足要求。7.钢筋笼加工主筋位置准确。钢筋保护层严格按图纸设计要求进行布置。8钢筋笼制作完成后整齐放置，在底部加垫方木。各种钢筋笼必须加挂标志牌进行分类。9、主筋连接均采用挤压套筒连接。钢筋连接处的混凝土保护层满足设计要求。（三）、钢筋笼安装首先在钢筋笼加工厂用12米平板车将加工好的钢筋笼运输至桩位附近，采用的25T吊车2点起吊，孔口接长，避免钢筋笼起吊变形过大。不得将变形的钢筋笼安放入孔内。其钻孔桩钢筋笼在入孔过程中应对中孔位徐徐下放，避免钢筋笼碰撞孔壁，破坏护壁，增加孔底沉淀或产生坍孔；当第一节钢筋笼顶部下放到高出护筒顶约1.5米时候用槽钢穿过钢筋笼并将其固定，然后用同样的起吊方式把第二节钢筋笼吊起并保证与第一节钢筋笼中心对位，对位必须准确无误，并保持垂直，与第一节钢筋笼连接，连接用套筒连接，连接时保证套筒丝口完全拧满，确保套筒连接合格后拆除槽钢，并将钢筋笼慢慢下放，当钢筋笼下放到设计标高后，用直径为25mm的钢筋作为吊筋，焊接在护筒上，以免砼灌注过程中产生浮笼。声测管上下节的连接加橡皮垫并拧紧，保证不漏水。声测管与钢筋笼要绑扎牢固，在声测管接口上部2cm与下部2cm处均采用铁丝与钢筋笼的加强筋绑扎到一起，以防声测管上浮或下沉。安装完毕必须在声测管内注满清水并加盖，严禁在声测管内灌孔内泥浆。（四）、钢筋机械连接施工中的几点要求钢筋滚轧直螺纹连接工艺流程为：钢筋原料切头机械加工（丝头加工）套丝加保护套工地连接。a所加工的钢筋应先调直后下料，切口断面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲。下料时，不能采用气割下料。b加工丝扣的牙形，螺纹必须与连接套的牙形，螺距一致，有效丝扣内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的12。c已加工完成并检验合格的丝头加以保护，钢筋一端丝头戴上保护帽，另一端拧上连接套，并按规格分类堆放整齐。d钢筋连接时，钢筋的规格与连接套的规格一致，并确保丝头和连接套的丝扣干净，无损。（五）、安全注意事项1、电焊作业时要接零保护；2、阴雨天作业时，作业人员佩带绝缘保护用具；3、电焊机及配电柜、开关等必须有防雨设施；4、起吊钢筋笼时注意作业人员的安全。四、水下混凝土的灌注（一）、准备(1)、安装导管：导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。（2）、导管下放到位后，应立即进行孔底沉渣检测，若沉渣厚度不满足设计要求时，采用气举反循环二次清孔，循环时应注意保持泥浆水头并补充优质泥浆防止塌空。清孔结束经监理工程师现场检验合格后，立即拆除吸泥弯头，开始浇注水下混凝土。 （二）、灌注混凝土浇筑方法如下：桩基混凝土标号为C25，配合比设计初凝时间约为10h，坍落度为21cm。桩基混凝土采用刚性导管引导灌注，导管直径300mm。其导管配置底节为3m，中间为3米，顶节为1米。导管进行水密、承压和接头抗拉试验，试验结果合格。导管底距孔底控制在0.3m。导管顶端接上高2m容积为3m3的下锥型上柱型料斗，混凝土由拌合场内的拌合站拌制，由混凝土搅拌运输车轮流运送到料斗内进行灌注。首批混凝土的方量满足导管的初次埋深和填充导管底部间隙。首批混凝土灌注时，大料斗底口采用密封良好的钢板塞堵塞，当大料斗首批砼储足后，上拔钢板塞灌注首批混凝土。水下灌注混凝土连续，当孔内混凝土顶面高出钢筋笼底2米以上时，放慢灌注速度，以免浮笼，当孔内混凝土顶面高出钢筋笼底4.29米时，拆除导管顶节1米导管，在灌注混凝土过程中，拆除的导管用水及时清洗干净，堆放整齐，以便后续使用。灌注过程中，经常测量孔内混凝土的高度，并与实际灌注砼方量核对，确定导管埋深，保证导管埋深控制在26m。混凝土浇灌一次完成。混凝土灌注完毕后，在桩顶混凝土初凝前拔除护筒。在灌注水下混凝土过程中，我现场技术员应认真填写“水下混凝土浇注记录”，灌注完毕并后报监理签字认可。灌注混凝土时，溢出的水、泥浆排入泥浆池内，防止污染环境。混凝土灌注前进行材料试验和配合比试验，试验结果合格。灌注前对所有机械设备进行检修和调试，确保灌注过程连续进行。基桩灌注留混凝土抗压试块3组。五、总结剑斗互通主线1#桥左幅3#-1桩基整个施工过程安全顺利，没有发生异常现象，经过对首根桩基的施工，我们确定了其施工工艺的可行性，我合同段以后其他桩基的施工工艺可参照本次桩基施工的施工工艺进行。通过第一根钻孔灌注桩的施工，有效的解决了以下施工中易发生的质量通病，现将我部在施工中的具体控制措施总结如下：1）钻孔灌注桩施工中的优良施工措施1、本桩基根据地质条件选用了冲击钻施工，从钢护筒的尺寸与厚度控制，到埋设时的位置偏差、埋深、都严格按照规范要求进行控制。开孔时的护筒位置偏差为1cm，倾斜度为0.3%，护筒顶高出地面30cm；护筒内径大于桩径40cm；在开孔前测量组对桩基埋设了护桩，钻孔过程中经常检查偏位；从而有利的保证了灌注后的桩基混凝土平面位置偏差在规范要求以内，且在施工灌注过程中孔口无塌陷等现象发生，即保证了施工质量，又避免了钻机前移甚至倾覆等安全事故。2、在施工准备阶段按照“福建省标准化施工管理指南”要求制作了检孔器，下钢筋笼前首先下检孔器，对孔的直径、倾斜度等指标进行了检测，由于钻孔过程中的严格控制与纠偏，桩基的成孔质量较好，桩径及倾斜度均满足设计及规范要求，在下钢筋笼时较为顺利。3、由于在钻进的过程中泥浆的比重控制得当，在整个钻进过程中未出现塌孔及浮锤现象。4、在水下混凝土灌注前对导管进行了拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验，试验结果满足施工要求，在混凝土灌注过程中无异常。5、水下混凝土的灌注质量较好，灌注过程中砼面高度和砼灌注量的测量和记录完整，拆拔导管均通过计算导管埋深后进行，埋深始终控制在26m。6、由于灌注混凝土时加强了灌注速度的控制，有效的防止了钢筋笼的上浮现象的发生。在灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，降低了混凝土的灌注速度。在混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上后，又恢复了正常灌注速度。整个灌注过程紧凑、连续，中途无停顿。2）钻孔灌注桩施工中存在的不足1、施工现场准备不充分，混凝土到场后吊车仍在调整位置，其它准备工作均已完成。2、钢筋笼的箍筋间距不均匀（已调整），砂浆垫块强度不够（已更换）。3、由于钢筋笼内临时十字加劲撑钢筋直径较小，钢筋笼制作完成后发生了一定的变形，造成了返工处理。4、 考虑到桩长大于40米，为防止塌孔，在清孔时泥浆比重控制较大（在规定范围内的上限），造成了沉渣厚度过大，在二次清孔时及时进行了调整。3）下步施工注意事项和需要进一步改进的地方1、加强现场施工调度，施工前的准备工作做充分，保证施工人员配合默契，机械运转衔接合理。防止因为机械等原因中断水下混凝土灌注施工，避免出现混凝土罐车停留时间过长而发生塌落度变小甚至初凝等现象，严禁因混凝土灌注中断时间过长出现断桩现象。2、加强技术交底及对施工人员的技术培训工作，把施工辅助措施详细看写到技术交底中