论钻孔灌注桩施工管理毕业论文.doc

北京交通大学毕业设计（论文） 目录论钻孔灌注桩施工管理毕业论文目录中文摘要iABSTRACTii1 绪论12 质量的检验标准13 施工程序及操作要点13.1 施工准备1 3.2 工艺流程2 3.3 施工工艺和方法4 3.31 施工准备43.32 护筒埋设4 3.33 泥浆4 3.34 钻孔4 3.35 成孔检测清孔7 3.36 钢筋骨架吊放7 3.37 二次清孔及导管吊放8 3.38 水下混凝土灌注9 3.39 常见钻孔事故的预防和处理10 4. 雨季施工准备11 5. 安全保证措施11 6.文明环保措施 12 7.结论12参考文献13附录A 14北京交通大学毕业设计（论文） 附录A 1绪论烟港桥的中心桩号为K375+606,桥梁设计中线与水流方向成75度交角，桥梁下部结构：基础为桩基础，桩径1.4m,桩长14m。共计20根。该施工方法的流程是：场地平整测量放样砼护壁开挖基坑（钻机钻孔）成孔下放钢筋笼灌注水下砼。具体见钻孔桩施工工艺流程图2质量检验标准项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1混凝土强度在合格标准内按附录D检查2桩位（mm）群桩100全站仪：每根桩排架桩允许50极值1003孔深(m)不小于设计测绳量：每根桩4孔径(mm)不小于设计探孔器：每根桩5钻孔倾斜度（mm）1%桩长，且不大于500用测壁(斜)仪或钻杆垂线法：每根桩6沉渣厚度(mm)摩擦桩符合设计规定，设计未规定按施工规范要求沉渣盒或标准测锤：每根桩支承桩不大于设计规定7钢筋骨架底高程(mm)50水准仪：每根骨架顶面高程后反算3 施工程序及操作要点3.1钻孔准备：1. 无论采用哪种方法钻孔，开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。测量队把现场的桩位放完之后，施工队必须及时用砼把桩位护好。在开挖护筒之前，必须用护桩把中心桩引出去，护桩的埋设为十字交叉形，高度要高于埋设护筒顶面，护桩必须用砼护好。经工程部确认无误后方可把中心桩位挖去。2. 护筒采用48mm，直径为钻孔桩加宽20cm，钢板制作，为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外铡各焊一道加劲。护筒长度大于4m.，埋设的护筒周围采用粘土分层进行夯实，护筒的中心和桩位的中心偏差不能大于cm，护筒顶面高于原地面2030cm。3. 泥浆池四周用开挖土筑成堤坝，泥浆池周围用钢管围护，并设置警示标志。4. 钻机就位前，场地应保持平整，保持钻机行走稳定，不得产生位移和沉陷，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于cm。5. 导管直径不能大于30 cm，导管使用前进行水密性试验和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不小于孔内水深1.5倍压力，也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力的1.5倍，水压试验发现漏水应补焊或更换。导管试压合格后，要按顺序进行编号，测量导管的总长和每根导管的长度，并做好记录。6. 钻机在开钻之前必须用调平，以保证在钻进过程中垂直度。在钻进过程中要及时检测，如发生变化，应当停止钻进进行调整，待钻机调平后方可继续钻进。 3.2工艺流程钻孔桩施工工艺流程图见下图：平 整 场 地钻 机 就 位施 工 准 备测量定位泥浆、沉淀池开挖钻 孔制备泥浆第一次清孔检查沉淀厚度钢筋笼制作下 钢 筋 笼导管试拼、试压下 导 管制运水下砼水下砼灌注注 入 泥 浆埋 设 护 茼拔 护 筒成桩质量检验、验收清理开挖、桩头砼凿除切 面 处 理第二次清孔3.3施工工艺和方法3.31施工准备根据场地实际条件合理开挖好泥浆沉淀池、循环池。根据设计图纸进行桩位放样，用混凝土包裹牢固。3.32护筒的制作和埋设1）护筒高为2m，用=8mm钢板制作，直径1400cm，上部开设溢浆孔。2）护筒采用挖坑埋设法，在开挖护筒之前，必须用护桩把中心桩引出去，护桩的埋设为十字交叉形，高度要高于埋设护筒顶面，护桩必须用砼护好。经现场技术员确认无误后方可把中心桩位挖去。护筒埋置深度一般为2m，且护筒顶要高出施工水位或地下水位2.0m，并高出原地面2030cm。护筒的中心和桩位的中心偏差不能大于10mm，并保证护筒的竖直度，倾斜度1%。周围必须分层进行夯实。护筒埋设完成后，由技术员及测量员共同对其平面位置及高程进行复核测量。3.3.3泥浆（1）泥浆的配制：选择和备足良好的膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，利用泥浆泵通过100泥浆管路输送至各孔位处使用。冲击钻泥浆性能指标如下：泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。3.3.4钻孔4.1、旋挖钻钻孔对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。1）泥浆配制开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据实际土层试验而定。泥浆的配制：选择和备足良好的膨润土，造浆量为2倍桩的混凝土体积，根据地层情况及时调整泥浆性能指标，利用泥浆泵通过100泥浆管路输送至各孔位处使用。2）钻孔钻孔作业必须连续进行，不得中断。土层变化处捞取渣样，以判断土层并与设计地层作核对。钻进过程中，及时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆浓度，防止发生坍孔、缩孔等质量事故。当钻孔距桩底设计标高1.0m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料，判定是否进入设计的持力层。3）钻孔过程中应做好如下方面的控制：（1）安装钻机前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。（2）钻孔时，开孔的孔位必须准确，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。（3）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1.52.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。（4）钻孔时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速，孔内出土不得堆积在钻孔周围。（5）钻孔作业应连续进行，因故停止钻进，孔口应加护盖。严禁钻头留在孔内，以防埋钻。钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻孔到达设计深度后，应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm。（6）钻孔到位后应采用长为4-6倍的桩径，直径等于桩径的检孔器或检测孔径的仪器进行孔径和垂直度的检查，并经监理工程师验收合格签认后，进行清孔作业，清孔必须满足公路桥涵技术规范要求。（7）在清孔排渣时，注意保持孔内水头，防止坍孔。（8）严禁用超深成孔的方法代替清孔。（9）采用优质泥浆，经多次循环，将孔内的悬浮钻渣置换。直至泥浆指标、沉渣厚度符合规范要求。 4）当钻孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率；经质量检查合格的桩孔，及时灌注混凝土。4.2、冲击钻机成孔安装钻机前，底架应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于cm。开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据实际土层试验而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击制浆。开孔在整个过程中应保证孔内水位高出地下水位1.52.0m。并低于护筒顶面0.3m以防止泥浆溢出。泥浆比重：岩石不大于1.2，砂黏土不大于1.3，坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度：一般地层1622s，松散易坍地层1928s。含砂率：新制泥浆不大于4%。胶体率：不小于95%。PH值：大于6.5。（2）护筒底脚下24m范围内一般比较松散易坍孔，按11投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击钻锥，小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，要重复回填反复冲击23次力求孔壁坚实。冲程根据土层情况分别调整，在通过土层中时，采用高冲程（100cm），在通过松散砂、砂砾石或卵石土层时采用中冲程（75 cm），在易坍塌或流砂地段用小冲程，并提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时，先投入粘土、小片石将表面垫平，再用十字型钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔。泥浆补充与净化：开始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。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。（3）冲击钻钻孔注意事项钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作再进行检查。钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。在进入岩层时要设专人在钻机侧面观察钢丝绳有无偏移护筒中心，如有及时调整，以防遇到斜坡岩或岩层在同一孔内软硬不均从而造成偏孔。钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意及时补充新拌的好泥浆。冲击成孔整个施工过程中，泥浆的损失较小。水头必须始终保证在2m左右，达到有效地防止孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。钻进过程中，注意地层变化，根据实际地层变化采用相应的钻进方式和进尺速度，在钻至中层易坍层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。因故停止钻孔时，应保持孔内水头和符合要求的泥浆指标。施工中要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层可松绳58cm，在密实坚硬土层每次可松绳35cm。应注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。在任何情况下，最大冲程不宜大于6m，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁不圆。为正确提升钻锥的冲程，用油漆作标记。因故停止钻孔，开钻后应由低冲程逐级渐加到正常冲程，以免卡钻。冲击锥起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人身事故，因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。3.3.5成孔检测、清孔钻孔深度达到设计要求后，对孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等进行检查，填写终孔检查证，经监理工程师签证认可后，进行孔底清碴工作。终孔后，及时进行清孔，清孔时，孔内水位高于孔外水位1.5-2.0m。清孔时将钻具提离孔底约3050cm，缓慢收放锤具，补充优质泥浆，进行正循环清孔，并不间断捞取渣样，进行自检，前期收放锤具作业可适当增加幅度，待基本满足成孔要求后，减小收放幅度，同时人工来回牵引钻机钢丝绳，确保孔底沉渣均匀，且沉渣厚度小，同时保持孔内水头，防止塌孔。本阶段钻孔泥浆指标具体详见下表：一次清孔后泥浆性能指标一览表项目名称PH 值比重粘度（s）胶体率失水率含砂率指 标6.51.01.10222595%以上14%-20%2%以内严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用22的钢筋加工制作，其外径等于设计桩径（100cm），长度为6m；检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。3.3.6钢筋骨架吊放钢筋的种类、型号及直径经检查须符合设计要求，钢筋骨架制作完毕应进行检查，并对每节钢筋笼进行编号。长桩骨架宜根据吊装条件分段进行制作。分段焊接时，钢筋焊接接头应错开。为尽量缩短焊接时间，规定可采用几台焊接机同时进行，焊接质量（应经监理检查）必须满足规范要求。钢筋骨架在运输和吊放过程中要采取措施防止变形。如果刚度不足，可在骨架内每隔4m设置一个可拆卸的十字形临时加劲架。在钢筋骨架外侧四周设置控制保护层厚度的垫块，竖向间隔2m，横向周围不少于4个。在吊放过程中发现保护层垫块掉落，在下放前要及时补上。骨架顶端可焊四个吊环（吊环钢筋采用未经冷拉的级钢筋）与钻架固定，并将钢筋骨架与护筒做临时焊接固定防止灌注过程中骨架的整体上浮，钢筋骨架上下标高应符合设计要求。骨架入孔采用吊机，按骨架长度的编号入孔。吊装入孔时须采用专用吊架下放以防止钢筋笼吊装过程中变形。下放时，要确保位置正确，缓慢平稳地进行，防止扭曲变形和碰撞孔壁，并注意观察孔内水位的变化。钢筋笼下放到位后要根据四个护桩拉十字线定出桩中心，确保钢筋笼中心与桩中心重合，然后将钢筋笼牢固定位在护筒上，用电焊焊好，以防在浇筑过程中钢筋笼偏位。声测管采用套筒丝扣或套筒焊接连接，保证声测管内壁平顺和密封，并采取防护措施，保证声测管在施工中不被堵塞。高度注意声测管的连接质量必须密封，声测管内应灌满清水，声测管顶部须密封不透水，加强声测管的质量和连接质量检查，严格控制声测管的下放。3.3.7二次清孔及导管吊放(1) 二次清孔采用换浆法清孔，清孔后应从孔底提出泥浆试样，进行性能指标试验，试验结果应符合规范要求。清孔应达到以下标准：泥浆比重1.1，含砂率2%，粘度1720s，孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒；浇筑水下混凝土前孔底沉碴厚度5cm。清孔时间不宜过长，注意保持孔内水头在地下水位1.52.0m以上，防止坍孔。清孔符合要求后，应在最短时间内灌注水下混凝土。（2）导管的吊放导管使用前进行水密性试验和接头抗拉试验，严禁用压气试压。进行水密试验的水压不小于孔内水深1.5倍压力，也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力的1.5倍，水压试验发现漏水应补焊或更换。导管试压合格后，要按顺序进行编号，测量导管的总长和每根导管的长度，并做好记录。灌注水下混凝土采用钢导管，内径为280mm。导管应采用螺口连接，连接处应垫橡胶环。导管下放过程中，每隔5m用铅丝将导管和钢丝绳捆扎在一起。并注意居中稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架。导管上口应满足混凝土灌注高度，导管下口距离孔底一般为3040cm。3.3.8水下砼灌注（1）经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，灌注的时间控制在初凝时间内。（2）混凝土由拌和站集中拌制，灌注时要提前向拌和站提供混凝土用量、混凝土标号、准确的时间、施工地点及使用部位。（3）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（1.0m）和填充导管底部的需要。首批混凝土拌和物下落后，应连续快速地进行灌注，中途不应停顿，要尽量缩短灌注时间。计算储料斗初存量：VD2(H1+H2)+d2/4h1式中：V首灌砼所需数量（m3）；D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2导管初次埋深（m），取1 m；d导管内径（m）；h1导管内砼高度，h1= Hwrw/rcj；Hw泥浆深度（m）；rw泥浆比重（KN/ m3）；rcj砼的比重（24KN/ m3）；初储量不小于V=2方。（4）砼拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性的坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用（5）首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注，（6）在灌注过程中，应注意保持孔内水头。（7）在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在26m。（8）在灌注过程中，应经常测探井孔内砼面的位置，及时调整导管埋置深度。（9）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1 m左右时，应降低砼的灌注速度。当砼拌和物上升到骨架底口4m以上，提升导管，使其底口高于骨架底部2 m以上，即可恢复正常灌注速度。（10）灌注的桩顶标高应比设计高出一定的高度，一般为0.51.0m，应保证砼强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。灌注将近结束时，应核对砼的灌注数量，以确定所测砼的灌注的高度是否正确。（11）在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。（12）最后一车砼灌入后，用竹竿测量砼面的高度，确定达到控制标高后，方可拔除全部导管。（13）有关砼灌注情况，灌注时间，砼面的深度变化，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象应由专人现场进行记录。灌注砼时应做好应急预案措施，灌注过程中不得中断，尽量用最短的时间结束灌注。3.3.9常见钻孔事故的预防和处理类别产生原因预防和处理措施坍孔泥浆比重不够及其它指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；护筒埋置太浅，下端孔口漏水；由于掏渣后未及时补充水或泥浆或钻孔通过强透水层，孔内水流失造成孔内水头高度不够；松散砂层中进尺太快。在松散砂层中钻进时要严格控制进尺，投入粘土膏，卵石等挤入孔壁起护壁作用；发生孔口坍塌时，拔出护筒用粘土回填，重新埋设再钻；发生孔内坍塌，判明其位置，用砂和粘土回填到孔处以上12米，待沉积物密实后再钻。钻孔倾斜钻孔中遇有较大孤石；在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均；扩孔较大处钻头摆动偏向一方；钻机底座不水平，钻杆弯曲。遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时，低速钻进，控制进尺；经常检查钻机底座水平、钻杆接头，并及时调正。扩孔孔壁坍塌局部扩孔不影响钻进至设计标高可不处理；若扩孔后继续坍塌，按坍孔处理。缩孔钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀及时焊补钻锥,上下反复扫孔扩大孔径。掉钻落物卡钻时强扭；钻杆疲劳断裂；操作不当。开钻前清除孔内杂物；经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置；采用打捞钩，打捞叉吊出。卡钻形成了梅花孔；钻头磨损未及时焊补；孔内掉入物体卡住钻头。经常检查转向装置防止失灵；经常测定泥浆比重，防止泥浆太稠增大阻力；用大冲程、低速度，使钻锥有足够时间变换位置；用冲吸方法将卡住钻头周围的钻渣松动后取出。导管进水首批砼灌注量不足，砼下落后不能埋住导管底口；导管接头不严；测深度不准，导管提升过多。将导管提出孔外，把散落在孔底的砼用空气吸泥机清除；重新插管续灌，灌注前将导管内的水和沉淀物用吸泥机排出卡管砼坍落度过小，流动性差或加有大卵石；机械故障或其它原因，砼在管内停留时间过长。用吊锤或长杆冲击导管内的砼，或在导管上安装附着式震动器；将导管拔出孔外，清孔后重新灌筑。低于设计标高灌注将近结束时，泥浆过稠，测深度不准。加重测深锤重量，换手反复测量，加水稀释泥浆。4、雨季施工措施1、根据地形对施工场地排水系统进行疏通，以保证水流畅通，不积水、并防止相邻地区地面水倒流进入场内。2、做好施工用电的安全工作。机电设备的电闸箱采取防雨、防潮等措施，并安装接地保护装置。3、对钢筋、木材、水泥等怕潮材料采取防雨措施，放入棚内或屋内，垫高码放并确保通风良好。4、基坑防止雨水浸泡造成塌方，坡道部分根据实际情况采取临时防护措施（如草袋护坡）。雨季施工深基础的放坡，除按规定要求外，还要采取必要的基坑边坡支护措施。5、混凝土在雨季塌落度偏大，开盘应前根据砂石料含水量调整施工配合比，适当减少加水量。现场储备足够的覆盖材料，保证浇筑混凝土时不被雨水冲刷。6、施工人员配备雨衣、雨鞋等防雨用品。7、设专人收听天气预报，以正确指导施工。5、安全保证措施1、严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，制定现场施工安全专项方案。2