灌注桩施工工法.doc

济南市腊山分洪工程二期（k2+155k3+729段）一标段灌注桩施工方案山东临沂水利工程总公司济南市腊山分洪工程二期一标项目部2011年02月06日灌注桩施工方案（一）桩基混凝土：主要包括桥台桩基砼、桩基砼，桩基钢筋等1、主要机具设备（1）机械设备：CZ-22型冲击钻机、35T双筒卷扬机、水泵、砼浇筑系统及钢筋加工系统设备等。（2）主要工具：冲锤或头、钢护筒、掏渣筒、钢吊绳、测渣铁砧、砼浇灌台架、下料斗、卸料槽、导管、预制砼塞等。2、作业条件（1）施工前，取得所需的地质勘察报告，绘制桩基施工布置图，并编制施工技术方案或措施。（2）施工场地内所有地上障碍物和地下埋设物等已经排除，附近危房已采取保护措施。（3）场地已经平整，周围已设排水设施，对场地中影响施工机械进场的松软土层已进行适当碾压处理。（4）施工临时供水、供电、运输道路及小型临时设施已经铺设或修筑，泥浆池及废浆处理池等已设置。（5）桩基测量控制桩、水准基点桩已经设置并经复核，桩位已钉小木桩或撒白灰标志。3、施工操作工艺（1）施工工艺程序本工程灌注桩钻孔为粘土和风化岩石。采用冲击钻机造孔，施工工艺如下：场地平整桩位放样开挖浆池、浆沟钻机就位、孔位校正钻机钻进清孔下钢筋笼设立导管浇筑砼拔出护筒成桩养护。（2）施工方法1）施工场地准备将灌注桩施工场地杂物清除干净，表面软弱地带挖除后用粘土回填夯实，用推土机推平形成工作平台后，按照设计要求，确定并复核孔位。2）护筒埋设确定桩位后，标出护筒位置和开挖范围，人工开挖到确定标高，埋入护筒，为防止塌孔及漏水现象发生，四周用粘土回填夯实，护筒顶面应高出地面20cm。3）泥浆制备本工程采用冲击钻机，每套钻机均需设置泥浆池，并安设泥浆管路。取用符合标准的粘土，用泥浆搅拌机制成合格泥浆存入泥浆池，采用泥浆泵及导管供应泥浆循环。施工时应随时检查泥浆稠度，以防因泥浆原因造成塌孔及沉淀过多等现象。4）钻孔各种准备工作就绪后，钻机就位，钻机就位必须严格、准确。根据不同地质情况，及时调节确定合适进尺。钻进过程中及时检查出渣情况，以便及时判断地质情况。钻进过程中及时对孔径、孔深、斜度、泥浆稠度进行检查调整。如遇不良情况，及时报知监理工程师，组织专家研究，果断采取相应措施，以保证成孔质量。钻孔灌注桩允许误差（mm）项目允许偏差孔的中心位置单排桩不应大于50，群桩不应大于100孔径偏差+100，-50孔斜率1%孔深不得小于设计孔深5）清孔成孔达到设计标高后，经检验合格，立即进行清孔，清孔采用“换浆法”进行，利用泥浆泵进行泥浆循环，使孔内浮渣、泥浆稠度达到设计值，提钻清孔结束。6）钢筋笼加工与安装钢筋笼加工在钢筋场内进行，钢筋笼分节制作，加工时严格按照规范进行；为防止变形，运输中用木杆加固；安装时采用吊车吊入孔内，用钢管架在护筒上，缓慢放下钢筋笼。钢筋笼固定前进行垂直校正，就位后立即进行固定，防止上浮或下沉。为确保钢筋笼净保护层，环行砼垫块分层穿在加强箍筋上，加强箍筋与主筋焊接牢固。7）水下砼灌注水下混凝土制备规定：水下混凝土的强度等级不低于施工图纸的规定，水泥标号不低于32.5；水下混凝土坍落度为18-22cm，水泥用量不少于360Kg/m3，含砂率40.5%-45%，并选用中粗砂；混凝土粗骨料选用卵石或碎石，其最大粒径：钢筋混凝土灌注桩不大于0.4cm，且不大于钢筋最小净距的1/3和导管内径的1/6。本工程灌注混凝土符合下列规定：桩顶混凝土灌注高程高出施工图纸规定的桩顶高程0.5cm；在桩顶高程以下4m时，人工采用棒式振捣器捣实；灌注时的混凝土温度不低于3oC,桩顶混凝土未达到设计强50%前不得受冻。当环境温度高于30 oC时，采取缓凝措施。孔内水下混凝土灌注时，导管直径不得小于20cm，其通过能力不小于10m3/h；导管内壁光滑圆顺；导管安置在钻孔中心，下端口高出沉渣面30-50cm，灌注混凝土时，保证导管埋入混凝土以下1.0m，入孔前混凝土连续搅拌均匀，保证入孔坍落度，防止混凝土离析和压入空气；灌注桩的实际灌注混凝土量的充盈系数不得小于1.0。灌注桩砼采用“导管法”灌注。导管采用30cm钢管，法兰盘连接，使用前进行密封试验和抗拉强度试验。导管安装时分段拼装，用吊车分段吊入孔内，下端吊入孔内后用井盘及夹板予以固定，然后吊起上端，与下端连接，完成后撤掉井盘及夹板，整体下入孔内。根据孔深设计要求，确定导管底部至孔底的高度，上部用井盘及夹板固定，然后在上部安设下料斗。水下砼塌落度控制在1822cm,为确保和易性，可适量加入减水剂。砼浇筑过程中，随时检查砼深度，确保导管埋置深度，以控制拔管时间。砼浇筑必须连续进行，如遇卡管漏水等现象，必须抓紧处理并报请监理工程师。灌注结束时，桩顶砼比设计桩顶高出5080cm，以保证桩头质量，高出部分在基础开挖后接桥桩前凿除。钻孔灌注桩施工工艺流程图场地平整桩位放样埋设护筒桩机就位 挖泥浆池或槽向钻孔注入清水或泥浆钻进测泥浆指标清孔测量沉渣厚度5cm下钢筋笼设立灌注砼导管测孔、孔径、斜度钢筋笼制作、吊运灌注水下砼移动砼灌注支架测砼面高度4、常遇问题及预防处理方法（1）桩孔不圆、成梅花形产生原因：1）钻头的转向装置失灵，冲击时钻头未转动。2）泥浆粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。3）冲程太小，钻头转动时间不充分或转动很小。预防措施及处理方法：1）经常检查转向装置的灵活性。2）调整泥浆的粘度和相对密度。3）用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔型。（2）桩孔偏斜产生原因：1）冲击中遇探头石、漂石，大小不均，钻头受力不均。2）基岩面产状较陡。3）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。4）土层软硬不均；孔径大钻头小，冲击时钻头向一侧倾斜。预防措施及处理方法：1）发现探头石后，应回填碎石或将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进。2）遇岩基时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程钻进；若发现孔斜，应回填重钻；经常检查及时调整；进入软硬不均地层，采取低锤密击，保持孔底平整，穿过此层再正常钻进；及时更换钻头。（3）头被卡产生原因：1）钻孔不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住（下卡）；钻头在孔内遇到大的探头（上卡）；石块落在钻头与孔壁之间。2）未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，钻头入孔冲击被卡。3）上部孔壁塌落物卡住钻头。4）在粘土层中冲程太高，泥浆粘度过高，以致钻头被吸住。5）放绳太多，头倾倒顶住孔壁。6）护筒底部出现卷口变形，钻头卡在护筒底，拉不出来。预防措施及处理方法：1）若孔不圆，钻头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头；使钻头向下活动，脱离卡点；使钻头上下活动，让石块落下。2）及时修补头；若孔径已变小，应严格控制钻头直径，并在孔径变小处反复冲刮孔壁，以增大孔径。3）用打捞钩或打捞活套助提。4）利用泥浆泵向孔内泵送性能优良的泥浆。5）使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。6）将护筒吊起，割去卷口，再在筒底外围用12mm圆钢焊一圈包箍，重下护筒于原位。（4）孔壁塌坍产生原因：1）头或掏渣筒倾倒，撞击孔壁。2）泥浆相对密度偏低，起不到护壁作用；孔内泥浆面低于孔外水位。3）遇流沙、软淤泥、破碎地层或松砂层钻进时进尺太快。4）地层变化未及时调整泥浆相对密度。5）清孔或漏浆时补浆不及时，造成泥浆面过低，孔压不够而塌孔。6）成孔后未及时浇筑砼或下钢筋笼时撞击孔壁造成塌孔。预防措施及处理方法：1）探明坍塌位置，将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上12m，等回填物沉积密实后再重新冲孔。2）按不同地层土质采用不同的泥浆相对密度。3）提高泥浆面。4）严重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后，采用低速重新钻进。5）地层变化时要随时调整泥浆相对密度，清孔或漏浆时应及时补充泥浆，保持浆面在护筒范围以内。6）成孔后应及时灌筑砼；下钢筋笼应保持竖直，不撞击孔壁。（5）冲击无钻进产生原因：1）钻头刃脚变钝或未焊牢被冲击掉。2）孔内泥浆浓度不够，石渣沉于孔底，钻头重复击打石渣层。预防措施及处理方法：1）磨损的刀齿用氧气乙炔割平，重新补焊。2）向孔内抛粘土块，冲击造浆，增大泥浆浓度，勤掏渣。（6）钻孔直径小产生原因：1）选用的钻头直径小。2）钻头磨损未及时修复。预防措施及处理方法：1）选择合适钻头直径，宜比成桩直径小20mm。2）定期检查钻头磨损情况，及时修复。（7）钻头脱落产生原因：1）大绳在转向装置连接处被磨断；或在靠近转向装置处被扭断，或绳卡松脱，或钻头本身在薄弱断面折断。2）转向装置与钻头的连接处脱开。预防措施及处理方法：1）用打捞活套打捞；用打捞钩打捞；用冲抓锥来抓取掉落的钻头。2）预防掉钻头，勤检查宜损坏部位和机构。（8）吊脚桩产生原因：1）清孔后泥浆相对密度过低，孔壁坍塌或孔底涌进泥沙，或未立即灌筑砼。2）清渣未净，残留沉渣过厚。3）沉放时碰撞孔壁，使孔壁坍落孔底。预防措施及处理方法：1）作好清孔工作，达到要求立即灌筑砼。2）注意泥浆浓度，及时清渣。3）注意孔壁，不让重物碰撞孔壁。5、施工质量控制方法（1）灌注桩桩基质量控制1）检查桩位现场放样成果。2）检查终孔和清孔的质量。3）检查钢筋笼加工尺寸和焊接质量，检查验收钢筋笼吊放定位尺寸和保护层厚度。4）检查导管埋设位置及埋设深度。（2）灌注桩砼浇筑质量控制1）抽样检查砼原材料。2）检验砼现场取样试验成果。3）逐项检查并记录水下砼浇筑工艺。（3）灌注桩成桩质量控制1）检查灌注桩的桩位、有效桩径、顶高程及有效长度。2）采用低应变动力法检测桩身完整性。6、特殊施工措施本工程桩基础施工时如果遇到溶洞，在钻孔灌注桩施工时应采取特殊措施：（1）在软弱层及溶洞内施工，可采用跟进套管护壁成孔。（2）钻进岩石时采用预钻孔跟进钻进法，或直接改用冲孔法成孔。（3）溶洞、溶槽、溶沟中施工时，可采用预埋块石，保证钻头作业面强度均匀，减少成孔倾斜。（4）加强管理，保证清渣的彻底。7、成品保护（1）灌注桩施工完成后，桩顶砼未达到设计强度等级的40%时，采取覆盖草帘等养护措施。（2）刚浇完砼的灌注桩，不宜立即在其附近冲击相邻桩孔，宜采取间隔施工，防止因震动或土体侧向挤压而造成桩变形或裂断。8、安全措施（1）冲击钻成孔操作时应安放平稳，防止冲孔时突然倾倒或冲锤突然落下，造成人员伤亡和设备损坏。（2）冲击钻操作时，距落锤6m范围内不得有人员走动或进行其他作业，非工作人员不准进入施工区域。（3）冲孔灌注桩在已成孔尚未浇筑砼前