钻孔桩灌注水下混凝土施工作业指导书

I 新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程 MHTJ 14 标段桥梁工程标段桥梁工程 编号 钻钻孔孔桩桩灌灌注注水水下下混混凝凝土土施施工工作作 业业指指导导书书 单位 中铁七局集团有限公司 蒙华铁路 MHTJ 14 标段项目经理部 编制 审核 批准 2 20 01 16 6 年年 4 4 月月 1 15 5 日日 II 目 录 1 适用范围 1 2 作业准备 1 3 技术要求 2 4 施工程序及工艺流程 3 5 施工过程及要求 4 6 劳动组织 10 7 材料要求 10 8 设备机具配置 11 9 质量控制及检验 11 10 安全及环保要求 13 1 钻孔桩灌注水下混凝土施工作业指导书钻孔桩灌注水下混凝土施工作业指导书 1 1 适用范围适用范围 本作业指导书适用于蒙华铁路钻孔灌注桩水下砼灌注 施工 2 2 作业准备作业准备 2 12 1 内业技术准备内业技术准备 1 施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设 计 熟悉图纸及有关技术问题 熟悉规范和技术标准 2 制定施工方案 施工安全保证措施 提出应急预 案 对施工人员进行技术交底 技术 安全培训 考核合 格后持证上岗工作 3 水下砼灌注前需要准备相应技术表格 包括钻孔 桩水下混凝土灌注记录表 混凝土浇筑令等 2 22 2 外业技术准备外业技术准备 1 水下砼灌注前应量测孔底沉渣厚度 孔内泥浆比 重 泥浆黏度 含砂率 胶体率等指标 并报验监理工程 师进行审核 合格后方能进行水下砼灌注 2 施工现场应配备齐全首批封底混凝土用大料斗 小料斗 导管及测绳等 大料斗必须满足首批封底混凝土 要求 2 3 进行灌注前必须报请监理工程师进行导管的密闭 性试验 3 3 技术要求技术要求 3 13 1 水下混凝土配制水下混凝土配制 采用普通硅酸盐水泥 水泥的初凝时间不宜早于 2 5h 水泥的强度等级根据设计要求而定 粗集料采用碎石 适当增加混凝土配合比的含砂率 集料的最大粒径不应大于导管内径的 1 6 1 8 和钢筋最不 净距的 1 4 同时不应大于 40mm 细集料采用级配良好的中砂 混凝土配合比严格按照试验室出具的数据掺配 混凝土拌合物应有良好的和易性 在运输和灌注过程 中应无显著离析 泌水现象 灌注时应保持足够的流动性 3 2 清孔要求清孔要求 钻孔深度达到设计标高后 经对孔位 孔深 孔径 竖直度进行检查确认钻孔合格后应即进行清孔 浇筑水下 混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求 需根据管段设计 情况明确相应数值 设计无要求时按验标执行 在吊入钢筋骨架后 灌注水下混凝土之前 应再次检 3 查孔内泥浆性能指标和孔底沉渣厚度 符合要求后方可灌 注水下混凝土 清孔应达到以下要求 孔内排出或抽出的泥浆手摸无 2 3mm 颗粒 泥浆比重不大于 1 1 含砂率小于 2 黏度 17 20s 浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度 满足设计文件 要求 需根据管段设计情况明确相应数值 严禁采用加深 钻孔深度方法代替清孔 根据孔深及导管每节长度合理搭配导管 导管口距孔 底 30 50cm 4 4 施工程序及工艺流程施工程序及工艺流程 4 14 1 施工程序施工程序 主要施工程序有 导管水密性试验 导管安装 大料 斗安装 首批封底混凝土灌注 水下混凝土连续浇注 声 测管检查 填写灌筑作业记录 4 24 2 工艺流程工艺流程 4 5 5 施工过程及要求施工过程及要求 5 1 导管水密性试验 1 导管技术要求灌注水下混凝土采用钢导管灌注 采用导管内径为 25 30cm 导管使用前应进行水密承压和 接头抗拉试验 严禁用压气试压 具体做法如下 把拼装好的导管先灌满水 两端封闭 一端焊接出水管 接头 另一端焊接进水管接头 并与水泵出水管相接 启 动水泵给导管注入压力水 一般情况下当水泵的压力表压 力达到 1 15MPa 稳压 15 分钟后接头及接缝处不渗漏即为 合格 现场实际操作时水压应根据桩基孔径及孔深确定 进行水密试验的水压原则上不应小于孔内水深 1 5 倍的压 力 也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大 内压力 p 的 1 5 倍 p rchc rwHw 式中 p 为导管可能受到的最大内压力 kPa rc 为混凝土拌和物的重度 24kN m3 hc 为导管内混凝土柱最大高度 m 以导管全长或预 计的最大高度计 5 rw 为井孔内水或泥浆的重度 kN m3 Hw 为井孔内水或泥浆的深度 m 2 导管安装 导管采用 25 30 钢管 每节 2 3m 配 2 3 节 1 1 5m 的短管 钢导管内壁光滑 圆顺 内径一致 接 口严密 导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应 使用 前进行试拼和水密 承压和接头抗拉试验 按自下而上顺 序编号和标示尺度 导管组装后轴线偏差 不超过钻孔深 的 0 5 并不大于 10cm 3 导管在吊放时宜用两根钢丝绳分别系掉在最下端 一节导管的两个吊耳上 并沿导管每隔 6 米左右用铁丝将 导管和钢丝绳捆扎在一起 吊放时 应使位置距孔中 轴 线顺直 稳步沉放 防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁 导管 下放完毕后 做提升试验 检查在导管提升过程中是否与 钢筋笼相互影响 确保在混凝土浇注过程中提升导管时不 会出现导管挂住钢筋笼的情况 4 导管长度按孔深和工作平台高度决定 漏斗底距 钻孔上口 大于一节中间导管长度 导管接头采用螺旋丝 扣型接头 设防松装置 导管安装后 其底部距孔底有 250 400mm 的空间 6 5 2 二次清孔 混凝土灌注前必须进行二次清孔 成孔质量检验合格 后 才可开始灌筑工作 灌筑前 对沉渣厚度再测定一次 沉渣厚度满足设计及验标要求 需根据管段设计情况明确 相应数值 5 3 混凝土拌合物现场性能检测 混凝土灌注前 由试验人员对混凝土指标进行检测 满足要求后方可进行混凝土灌注 5 4 封底混凝土施工 封底混凝土应按照技术交底数量灌注 1 隔水栓采用混凝土制作 其外径宜比导管内径小 20 25mm 采用 3 5mm 厚的橡胶垫圈密封 其直径宜比导 管内径大 5 6mm 2 封底混凝土施工后导管埋置深度为 1 3m 检查 导管内混凝土顶面标高是否满足要求 是否存在漏水现象 不满足要求则重新进行封底 5 5 混凝土灌筑 1 封底混凝土数量 V h1 d2 4 Hc D2 4 h1 HwYw Yc 其中 D 为钻孔直径 7 d 为导管直径 Hc 为首批混凝土至孔底高度 导管埋深 导管底至孔 底高度 Hw 为混凝土面至水面高度 Yw 为孔内泥浆比重 Yc 为混凝土比重 2 灌注开始后 应紧凑连续进行 严禁途中停工 同一个桩的混凝土持续灌注时间应不大于混凝土初凝时间 尽量缩短导管拆除时间 下料掌握好速度 不宜太快太猛 以免造成气堵 3 灌注过程中要及时观察 防止混凝土拌合物从漏 斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底 使泥浆内含有水泥而变稠 凝结 而使测深不准确 灌筑过程中 应注意观察管内混 凝土下降和孔内水位升降情况 及时测量孔内混凝土面高 度 正确指导导管的提升和拆除 4 灌注过程中 当导管内混凝土不满 含有空气时 后续混凝土要徐徐灌入 不可整斗的灌入料斗和导管 以 免在导管内形成高压气囊 挤出管节间的橡皮垫 而使导 管漏水 5 当混凝土面升到钢筋骨架下端时 为防钢筋骨架 8 被混凝土顶托上升 可采取以下措施 尽量缩短混凝土 总的灌注时间 防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的 流动性过小 当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时 应 使导管底口处于钢筋笼底口 3m 以下和 1m 以上处 并慢慢 灌注混凝土 以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击 力 当孔内混凝土进入钢筋骨架 4m 5m 以后 适当提升 导管 减小导管埋置长度 以增加骨架在导管口以下的埋 置深度 从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力 5 6 导管提升 导管提升时应保持轴线竖直和位置居中 逐步提升 如导管法兰卡挂钢筋骨架 可转动导管 使其脱开钢筋骨 架后 移到钻孔中心 当导管提升到法兰接头露孔口以上 有一定高度 可拆除 1 节和 2 节导管 此时暂停灌筑 先 取走料斗 重新系牢井口的导管 并挂上升降设备 然后 松动导管的接头螺栓或快速接头 同时将起吊导管用的吊 钩挂上待拆的导管上端的吊环 待螺栓全部拆除或快速接 头拆除后 吊起待拆的导管 徐徐放在地上 然后将料斗 重新插入井口的导管内 校正好位置继续灌筑 拆除导管 动作要快 时间一般不超过 15 min 要防止螺栓 橡胶垫 和工具等掉入孔中 并注意安全 已拆下的管节要立即清 9 洗干净 堆放整齐 5 7 灌注混凝土测深和导管埋深控制 1 测深 灌注混凝土时 应探测水面或泥浆面以下 的孔深和所灌注的混凝土面高度 以控制沉淀层厚度 埋 导管深度和桩顶高度 1 测深锤法 采用绳系重锤吊入孔内 使通过泥浆沉 淀层而停留在混凝土表面上 根据测绳 所示锤的沉入深 度作为混凝土灌筑深度 完全凭探测者手中测锤在接触混 凝土顶面以前与接触混凝土顶面以后不同重量的感觉而判 别 2 测深桩的测锤的重量不小于 6Kg 采用平底 测锤 为圆锥形 用铁铸成 锤底直径 15 cm 高 8 12 cm 探测 时须仔细 比与灌注的混凝土数量校对 防止错误 2 导管埋深控制 灌注混凝土时 导管埋入混凝土 的深度控制在 2 6m 在任何情况下 不得小于 1 0m 或大 于 6m 用测绳锤探测时 须有 2 人用 2 个测锤测探 防止 误测 5 8 混凝土最终灌注高度的确定 1 为确保桩顶质量 在施工图桩顶高程以上应加灌 一定桩径高度 增加的高度可按孔深 成孔方法 清孔方 10 法确定 一般不宜小于 0 5 米 长桩不宜小于 1 米 2 混凝土灌注到接近完成时 计算还需要的混凝土 数量 通知搅拌站最后一车混凝土方量 3 在灌注接近结束时 由于导管内混凝土柱高度减 小 超压力降低 而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加 比重增 如出现混凝土顶升困难时 可在孔内加水稀释泥 浆 并掏出部分沉淀 使灌注工作继续进行 在拔出最后 一节导管时 拔管速度要慢 以防止桩顶沉淀的泥浆挤入 导管下 形成泥心 6 6 劳动组织劳动组织 劳动力组织方式 采用 24 小时工作三班倒进行全天候 施工 施工人员结合既定施工方案 机械 工期要求进行 合理配置 详见下表 钻孔桩作业人员配备表 序号人员类别数量 人 1 施工负责人 1 2 技术主管 1 3 专兼职安全员 1 4 技术 质检 测量人员 4 5 工 班 长 1 6 机械工 普工 6 7 7 材料要求材料要求 原材料应符合设计要求 不能采用原土造浆的 可备 11 用膨润土 作为造浆护壁 为提高泥浆粘度和胶体率 可在泥浆中掺入适量的碳 酸钠 烧碱等 对施工所用的钢材 水泥 粗细骨料 外 加剂 掺加剂和水等进行调查 选用供货商 确定料源 并对其质量进行试验和检验 确保工程材料的质量和数量 满足设计 规范和施工的要求 混凝土出厂及到达施工现场需进行含气量及塌落度检 测 检测合格后方可使用 根据出厂和现场塌落度损失情 况适当调整配比 使混凝土保持较好的和易性和流动性 8 8 设备机具配置设备机具配置 钻孔桩灌注作业主要施工机具设备配置如下表 主要施工机具设备配置 序号名称单位数量备注 1汽车吊辆1混凝土灌注 导管装拆 2泥浆泵台3二次清孔 3混凝土输送车辆4水下混凝土运输 9 9 质量控制及检验质量控制及检验 钻孔桩灌注质量标准 项 目允许偏差 孔深不小于设计规定 沉淀厚度 mm 不应大于 300mm 或设计值 清孔后泥浆指标相对密度 小于 1 10 粘度 12 17 20Pa s 含砂率 98 9 19 1 质量控制质量控制 9 1 19 1 1水下混凝土的灌注水下混凝土的灌注 1 灌注混凝土之前 孔内的水位至少应与孔外稳定水 位同样高度 若孔壁土质易坍塌 应使孔内水位高于地下 水位 1 1 5m 2 灌注水下混凝土是桩基施工的重要工序 应特别注 意 钻孔应经成孔质量检验合格后 方可开始灌注工作 3 将首批混凝土灌入孔底后 立即测探孔内混凝土 面高度 计算出导管内埋置深度 如符合要求 即可正常 灌注 如发现导管内大量进水 表明出现灌注事故 应按 后述事故的处理方法处理处理 4 灌注开始后 应紧凑 连续地进行 严禁中途停顿 在灌注过程中 要防止混凝土拌和料从漏斗外掉入孔底 使清水内含有水泥而变稠凝结 致使测深不准确 灌注过 程中 应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况 及时测量孔内混凝土面高度 常用测探锤法进行测量 以 测量的数据为主 与已灌注混凝土的数量进行效核 正确 指导导管的提升和拆除 导管埋入混凝土的长度以 2 6m 为宜 13 5 在灌注过程中 防止导管内形成的高压气囊 挤 出管节间的橡坡垫 而使导管漏水 6 在灌注混凝土时 每根桩应至少留取两组试件 桩长 20m 以上的小于 3 组 桩径大 浇筑时间很长时 不 少于 4 组 如换工作班时 每工作班都应制取试件 试件 应标准养护 若强度不合要求时 应及时提出报告 采取 补救措施 7 有关混凝土灌注情况 各灌注时间 混凝土面层 的深度 导管埋深 导管拆除以及发生的异常现象等 应 指定专人进行记录 9 29 2 质量检验质量检验 每根桩按规定制作混凝土检查试件 桩身达到一定强 度后 采用无破损超声波检验法配合声测管法检测评定桩 的质量 确认无断桩 短桩 缩径 满足设计要求后 再 进行下道工序施工 1010 安全及环保要求安全及环保要求 10 110 1 安全要求安全要求 加强岗前培训 加强施工人员的岗前教育和培训 提高职工的安全意 识和职业技能 认真执行安全操作规程 不违章作业 提 14 高整个队伍的安全防护意识和自我保护能力 严格执行逐级安全技术交底工作 施工用电及机械 使用遵守 施工现场临时用电安全技术规范 和机械操作 规程 经常对用电 机械等进行检查维修 减少事故发生 施工现场管理 现场用电 操作高压电器设备时戴绝缘手套 穿绝缘靴 高压处 设置警示标志 电