桥梁钻孔灌注桩工程质量通病治理

福建永春至永定 闽粤界 高速公路龙岩段福建永春至永定 闽粤界 高速公路龙岩段 A15A15 合同段合同段 桥梁钻孔灌注桩桥梁钻孔灌注桩 工工程程质质量量通病治理总结通病治理总结 编制 编制 日期 日期 年年 月月 日日 复核 复核 日期 日期 年年 月月 日日 审核 审核 日期 日期 年年 月月 日日 批准 批准 日期 日期 年年 月月 日日 中国中铁股份有限公司中国中铁股份有限公司 双永高速公路双永高速公路 A15A15 合同段项目经理部合同段项目经理部 1 桥梁钻孔灌注桩工程质量通病治理总结桥梁钻孔灌注桩工程质量通病治理总结 一 工程概况一 工程概况 一 一 设计概况 永春至永定 闽粤界 高速公路土建路基工程 A15 合同段地处福建省龙岩市永 定县湖雷镇境内 路线起讫里程为 K222 700 K229 960 全长 7 26km 设计标准为 高速公路 双向 4 车道 计算行车速度 80km h 整体式路基全宽 24 5m 分离式路 基单幅宽度为 12 5m 设计荷载为公路 级 工期 24 个月 桥涵工程 大桥 4 座 桥梁下部为柱式墩桩基础 大桥上部结构为预应力砼连 续 T 梁 中桥上部为预应力砼连续 T 梁 桩基础有摩擦桩 端承桩两种形式 桥台 形式有柱式台 肋式台和 U 型台 3 种 二 施工条件 二 施工条件 1 工程地质条件 地形地貌 项目区域处于龙岩市永定县 境内山脉纵横 河谷发育 地貌单元 较复杂 主要为低山 丘陵地貌间夹沟谷及狭长河谷 地形起伏较大 工程地质 本合同段线路前段多以粉砂岩 泥质粉砂岩 炭质粉砂岩 细砂岩 及部分砂砾岩的软质岩为主 总体来说工程地质性质尚好 2 水文地质条件 本合同段地表水补给来源主要为大气降水及地下水侧渗 3 不良地质现象 部分坡积粉质粘土层 粉砂岩残积粘性土为高液限土 4 气候条件 本区域属湿润的亚热带季风气候区 温暖湿润无霜期在 280 320 天 年 年平 2 均气温 18 9 19 4 摄氏度 历年最大降雨量 2348mm 年降水量月 1600mm 年降雨日 160 175 天 3 4 月为春雨季 雨量约占全年 23 24 5 6 月为梅雨季 雨量约占全 年的 36 37 7 9 月为台风 类雨季 约占全年 20 10 月至次年 2 月为少雨季 约占全年 20 降雨分布不均 变化大 最大风速 24m s 二 工程质量通病治理总结二 工程质量通病治理总结 一 施工工艺 一 施工工艺 1 场地平整 场地平整将直接影响钻机就位 钻机就位不合理将推迟桩基的完成 以及导致工 程进度滞后 在平整场地时必须测量放洋整体规划 应考虑 钻机就位的先后顺序 泥浆的排放 以及机械的停放进出 还有电线 电缆的布置等 电缆布置时如遇到河 道时 将尽量靠近河道下游的位置设置 以防影响机械等施工时的不便 2 钻机就位 所用钻机型号分别为 JK 8T 型冲击钻 而对于群桩 一般无法达到同时开钻的 条件 这就要求在第一轮钻机就位时必须考虑好下轮钻机就位位置 如第一次钻机就 位不合理 将可能导致下轮钻机就位位置与上轮设置的泥浆坑发生冲突以及导致机械 进出停放不便等现象 3 护筒埋设 护筒是钻孔施工中必不可少的工具 护筒埋设的好坏直接决定钻孔过程是否 顺利 钢护筒使用与表层为土层 卵石层等地质时 在护筒埋设前 测量组先在地 面上放出桩位的中心点 由施工人员将中心点用护桩的形式引到不影响施工 也不 容易被破坏的地方 用混凝土进行加固 这一工序要特别重视 护桩要准确 牢固 可靠 这关系到钻进过程中桩位的控制 保证桩基的准确位置 待护桩引出后按照 桩位中心线放出护筒埋设的开挖线 然后进行人工或机械开挖 方法视现场地质情 况和桩径大小决定 护筒直径一般比桩径大 20 40cm 左右 以保证钻头能顺利的出 3 入 护筒埋设深度为 2 米为宜 并且外露部分高出 30cm 当采用混凝土护筒在为坚 硬岩石的地表进行埋设时 先采用小药量定向爆破开挖 由于混凝土护筒与周围坚 硬岩石的粘结力和咬合力 一般可减少埋设深度 以埋设 1 5m 为宜 护筒埋设时护 筒外侧与地层之间用粘土进行人工夯实 地质较软弱时 在粘土中掺入适量水泥粉 进行夯实 以保证护筒的牢固 不至于在钻孔过程中由于水的浸泡发生 串皮 现 象 护筒发生位移 护筒埋设过程中应在护桩上拉上十字线 根据中心点随时进行 调整 保证桩为中心线与护筒中心线一致 误差控制在 2cm 以内 值得一提的是 校正护筒时不能一味地以护筒上口为准 也要对底边缘进行控制 4 钻头就位 钻头的安置对孔位起到决定性作用 整平场地后 让钻机初步就位后从钻机 天轮上悬挂一个垂球 用护桩定出桩位中心线 根据中心线位置用千斤顶对钻机进 行调整 使中心线与天轮上垂下的垂线保持一致 在施工现场 相对于钻机而言 考虑钢丝绳的直径和挂上钻头后钻机的前倾等因素的影响 在左右方向上保证垂线 与桩位中心线一致 在前后方向上是垂线保持在桩位中心线后 2 3cm 为宜 对中完 成后就可以进行钻头入孔 一般采用吊车进行 需要注意的是 在入孔保证钻头不 与护筒发生碰撞 以免造成护筒变形 影响施工 5 开钻 开钻时先向孔内注水 然后把粘土粉碎后加入水中 用钻头进行活动造浆 钻机冲程保持在 0 5 1 米 使泥浆比重保持在 1 4 1 6 之间 保证泥浆护壁的形 成 当表层地质比较软弱时 应向孔内加入片石 使其冲击后向两边挤压 使护筒 脚保持牢固和密实 保证钻孔过程顺利 在开钻初期要利用护桩对桩位进行多次校 正 调整钻机位置 保证桩位的准确 直到钻机稳定下来 不再产生沉降或前倾为 止 6 钻进过程控制 为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注混凝土的凝固 必须等邻孔混 4 凝土灌注完毕并达到一定的强度方可开始钻孔 刚开始冲击钻孔时 需要给护筒内 注入泥浆 本工程采用直接造浆法进行造浆 先给护筒内加 2m3 以上的粘土 注入 清水后 钻机开始进行冲击 冲击钻机的过程中使粘土与水进行拌和造出泥浆 刚 开始钻进要合理恰当的控制钻机的冲程 本工程初期造浆时采用 0 5 1m 的冲程进行 钻进 这样钻进的频率增加 缩短成浆时间 提高泥浆质量 也防止冲进时泥浆四 溅 影响钻机及护筒周围施工场地的整洁 初钻时要根据实际护筒内泥浆的数量和 粘稠增加水和粘土的量 当钻进到护筒以下 4 5m 后 可根据实际情况适当加大冲程 到 1 5m 当钻进到 5m 以下 钻进过程就进入到正常阶段 可适当加大冲程到 1 5 2m 提高钻进效率 为防止由于水头差引起塌孔 要保证护筒内水位要高于地下水 位线以上 因而控制护筒内水位与出浆口平齐 注意及时地对护筒内泥浆的补给防 止塌孔 本工程桩位钻进过程中 分为 3 班进行施工 每 8 小时一班 交接班时结 伴人员应从护桩十字线检查上班钻进是否发生偏位 用测绳测量每班钻进情况 并 作详细记录 把冲击锥提起用水冲净检查锥身是否有裂纹 锥径是否能够满足钻机 要求 如有裂纹要在交班开始前进行加固处理 锥角磨损锥径变小要及时焊加薄钢 板以满足设计孔径的尺寸 钻进过程中 经常试验泥浆指标变化情况 并注意调整 钻孔内泥浆高度 经常检查转动是否正常 钢丝绳是否牢固 发现异常应立即报告 需加润滑油部分每班必须检查一次 小工具如扳手 榔头 撬棍严格放好 防止落 入孔内 经常注意观察孔内附近地面有无裂纹或护筒 钻机发生倾斜 严格遵守操 作规程 注意每一细小环节 并注意记录 中线控制 控制方法依靠护桩拉十字线进行校正 每天对中一次 泥浆比重控制 泥浆比重控制在 1 4 1 6 之间 清渣控制 每八小时清渣一次 每天进行三次 钻头损耗 根据每天进尺情况检查 若发现锥体有裂纹及时进行补焊加固 钢丝 绳若存在隐患应及时进行更换 根据钻头损耗情况 主要是直径的检查 锥直径不得小于孔径 2cm 当锥直径小 5 于此值时要进行加锥 加锥后 在钻进过程中如果出现加锥则说明孔径缩孔 采用 回填片石进行扩孔 片石填筑高度应根据夹锥位置确定 钻头提升高度控制 不同地质钻头提升高度不同 具体提升距离为亚粘土层中锥 头每次提升 2 米 砂砾层中锥头每次提升 1 8 米左右 岩石层中锥头每次提升 1 5 米左右 钻进过程中中线控制 在钻进过程中若发现中线偏位后 要及时回填卵石或片石 后 校正后重新钻进 7 终孔 钻孔到设计深度后 要进行孔径 孔偏斜度 孔深的验收 竖直度检查 用护桩拉十字线后 使锥头放入井底后 测量钢丝绳与十字线的偏差 幅度值 求出桩的竖直度 检查是否达到规范要求 孔深测量 孔深要用测绳和钢尺丈量 由水准点测设护筒顶标高后 由护筒顶标高 与桩尖标高之差值求出此桩的应钻孔深 终孔后 在孔中下测绳 测量孔的五个点 的深度后 求出平均值与应钻孔深进行比较 规范要求嵌岩桩应超钻 5cm 大于应 钻孔深 5cm 即此孔已钻进到位 达到设计要求 孔径检查 孔径验收方法是制造一个长度等于 4 6 倍桩径 直径等于孔径的钢筋笼 本工程验收制做了几个不同直径的探笼进行验收 将钢筋笼吊放入孔 并顺利放到 设计要求的孔底 说明孔径和偏斜度达到要求 钢筋笼放不到底时还需要修孔直至 孔壁铅直 探笼能顺利放到底为止 在钻孔过程中 尤其使用 十 字型冲击锥 造壁厚度很大 在骨架入井时 易把孔壁泥坯刮入孔底 在二次清孔时泥浆比重很 小 不能悬浮起大量沉淀物 所以 一般在 十 字型锥头上用 28 带肋钢筋加工 成孔径大小的圈焊于锥周用钻机上下提动几次 直至提出锥后钢筋圈上没有泥团为 止 8 清孔 清孔方法是用原浆换浆法清孔 正循环冲击钻一般采用滤砂器滤砂 加水换 6 浆降低泥浆比重 首先开启泥浆泵不间断正循环 在正循环的泥浆泵入井管接一滤 砂器 以防从护筒口溢出的泥浆中的沙子再注入井中 须在施工场地周围设置一排 浆槽 清孔后泥浆指标 比重 1 03 1 10 黏度 17 20Pa s 含砂率98 孔底沉渣小于 5cm 为防止孔内沉渣大于规范要求 要求控制含砂率和泥浆 比重 含砂率控制到规范要求范围的下限 0 泥浆比重控制要规范要求的上限 1 1 施工过程采用滤砂器降低含砂率的方法 先将孔内泥浆的砂全部滤完 然后加水降 比重的办法进行换浆 清孔时应保持孔内泥浆面的高度和以前钻进过程中的一样 与出浆口高度一致 防止塌孔 清孔达到要求 应再次验收孔深 泥浆和沉渣厚度 达到要求确认无误 方能进行下道工序 9 验孔 验孔一般采用孔径一样大小的探笼 长一般为 3 5 倍的桩径 在其中心焊吊 环 用钻机卷扬放入井中 以检测孔径垂直度和孔深及是否有探头石等 这个环节 我们作为施工人员是必不可少的 以免造成提笼的危险 10 钢筋笼下井 检验钢筋笼时 应特别注意骨架架立圈是否圆 钢筋骨架整体直径是否符合 设计要求 在施工过程中 我们尽量取规范允许误差的下限 即取 负 还有检测 管等预埋设备的牢固程度 报验合格后 用吊车提起开始下井 因骨架太长需分次下孔安装焊接 30m 33m 桩长的一般分为两节 特别注意下井时一定要敲掉临时点焊的用于稳定骨架的 撑子 以防导管不能安装或安装偏位或造成导管不易拔出 两节骨架焊接时 相邻主筋焊接头不能在同一断面 应错处 35d 焊接长度应满足 10d 的要求 在笼子下至井口处时 应控制骨架的中心是否与孔心重合 一般在骨架的设 计中有保护层的 耳朵 筋 可以定位钢筋笼子的中心 偏差和孔位偏差相同 若 非要骨架中与设计桩心重合 很有可能露筋 此时还有焊接吊环钢筋 以控制钢筋 7 笼底部标高 注意这整个过程时间不宜超过 36 小时 因为这时护壁很薄弱 易塌孔 11 砼灌注 1 准备工作 机具 拌和机 2 台 砼运输车 3 台以上 视运距而定 逢石河特大桥钻 孔灌注桩运距最大 500m 并在使用前检查罐内是否有砼渣 且须清洗并放净水 导 管 视孔深而定 除大部分等长的标准节段 2 6m 以外 另配有 1 2m 0 8m 1 0m 0 5m 的调节段 以调节孔底导管口悬空高度和孔口砼入斗高度 对于导管在第一次使用时 一定要进行气密性能试验方可使用 用空压机对连接牢 固内装满水的导管加孔深高度砼压强大的气压 若无漏气漏水 便可使用 每次使 用前须涂黄油检查密封垫是否完好 大漏斗 V 容 4m3 对于逢石河特大桥 2 2m 桩 径 以灌注 1 1m 桩长体积砼量为宜 并可紧密连接至导管 一般随导管一起定做 导管扳手 用于拆卸安装导管节段 一般需配两把 以备在使用过程中损坏影响拆 卸导管 卡环 用吊车提导管的吊环 2 个 封盖 用于封堵第一斗砼入井的漏斗 口 在大漏斗储满砼后 突然提开 以保证第一斗料连续和足够的势能 测绳 50m 一支 在其端头绑一头大且两平的重物 并以重物端头为 0 刻度线 而且特别注 意 新测绳必须用钢尺复核 并逐米用钳子捏紧其上的刻度铭牌 以防滑移 另备 皮尺一个 小漏斗 V 0 15 m3 斗口略小于导管直径可套导管即可 用于盛料入导 管 料斗 V 1 m3 当砼运输车不能放料入小漏斗时 从砼运送设备接料放入小漏斗 内 吊车 16t 以上 视第一斗的 4 m3 砼加导管重量而定 铁球 用于封堵导管内 的水头 以保证砼不被泥浆冲洗离析 发电机 以备中途停电 拌和机一台和现场 钻机卷扬工作一台 共二台 场地 清理孔口周围杂物 疏通排浆槽 用铲车垫好孔口砼车路 以砼运 输车料槽高出大漏斗 10cm 为宜 一般垫至与卡盘高度平 路必须垫好压实 以防陷 车 8 材料 灌注水下桩 砼的配合比特别关键 一般要求有大的砂率 小骨料 级配 坍落度要达到 18 22cm 所以 在每次放料入斗时应先慢放观察砼质量 测 其坍落度 孔内情况最后检测 在钢筋骨架下井过程中 孔内泥浆设有循环 而且在 笼子下落过程中很可能破坏护壁刮掉泥坯 所以必须冲浆循环 以搅动悬浮孔底沉 淀物 在安装完钢筋笼后 就要安装导管 卡盘 并在导管上用导管调节段夹一连 接泥浆泵管的冲浆头 冲浆正循环 此过程也叫二次清孔 大约 3 4 小时后 叫现 场监理到场 测得泥浆性能和沉淀厚度符合要求 便可开盘灌注砼 逢石河特大桥 在施工过程中 始终控制泥浆比重在 1 03 1 1 以内 砂率在 0 5 以下 沉淀厚度 20mm 以保证灌注安全和桩基质量 各项指标符合要求 监理同意后 便可停止 浆泵循环 通知拌和站开盘拌料 并开始拆下冲浆头 安装大漏斗 2 砼灌注 安装大漏斗之前 应用吊车提起导管 打开卡盘 放至导管下口到孔底 以 确定下口离底高度 一般应控制在 30 40cm 并用调节段调试砼车放料高度 然后 安装大漏斗 放入篮球 盖上封盖 用吊车主钩钓于大漏斗上 以防在封盖提起后 导管下口篮球未挤出堵口时提起 用吊车副钩挂住封盖 第一车砼到场后 为保证 连续性 等第二台车出现后 方可放料入大漏斗 放满后 待第二辆车就位开始 放料后 急令吊车副钩拔封盖 这样 导管口就被埋入砼内 在这个环节 特别注意导管口离孔底高度 一般要大于篮球或导管直径 5 10cm 若取小了 很有可能致使篮球不能冲出 这样就必须用有足够起吊能力的吊 车提起第一斗砼和全部导管的重量 提起高度必须在 5 10cm 之间 提高了 砼在水 中离析 甚至不能埋入导管口 造成断桩 砼离析了 灌注的砼就不能顺利下落 使孔底导管口周围同不能翻涌 若造成这种现象 首先必须量测准确砼面位置确定 导管埋深 若不足 4m 不可拆导管 而用吊车不断提降活动导管 这时砼罐车已不好 直接放料入导管 所以必须使用吊车 提料斗转运砼 用钻孔卷扬提升导管 这就 9 是必须准备料斗的原因 当导管埋深超过 4m 时 可拆一节导管来消除这种不便 以 后 每当导管埋深超过 6m 时 方可卸管 在拆卸大漏斗时 斗内余料很多 工人常 用铁锨铲入导管内 这时必须检查铁锨头与锨把是否用钢钉连接牢靠 以免锨头掉 入孔内 第一斗料安全入井后 导管埋深超过 6 米后必须卸管子 若埋深过大 砼很 容易结在导管连接处 虽然当时返浆很好 仍有提不动导管的可能 有一次灌注过程中 第一斗料刚灌完 导管埋设也就 1m 多 第二车在倒车时 加油过猛 把卡盘撞入孔内 但幸运卡盘被卡在孔口 1m 处 工人迅速拉出后就位好 但又发现罐车坏了 不能启动 第一反应是先让铲车将其拖走 然而等铲车来了才 发现车方向和轮子都抱死了 不能动 施工现场场地本来就小 其他车也无法靠近 砼中断 所以又赶紧叫修理班 并且不停提动导管 只在 20cm 间上下活动 共间隔 40 分钟 车才修好 这时再灌入砼返浆严重不畅 下料很慢 直到导管埋深超过 6m 时 拆掉大漏斗和 1 5m 导管 情况才好转 所以说灌井时突发因素特别多 这就要 求各部门要紧密配合 时刻处于战备状态 对于孔内返浆不畅 导管下灰不利 还有两种情况经历过 一个是砼质量 其和易性 流动性不符要求 骨料级配不均 偏大 砂率过小 这种情况随时反馈 拌和场 还有一种情况就是导管安装时未加密封垫 导管漏水 用石子自由落体入 导管内 听音辨别 出现这种情况 只有加快放料和拌和速度 在放灰时 始终保 证导管内砼高出孔内水位 即导管内压力大于孔内水压 直至卸掉这节导管 待最后灌注完毕前 应用皮尺量出砼面位置 以确定最后需要砼方量 避免 造成浪费 一般对于支承桩 清孔要求较高 所以砼面浮泥及浮浆按 50 70cm 考虑 即可 但不能为了节省考虑过低造成接桩的麻烦 这整个过程中 任何人都必须认真 尤其技术员 要认真做好记录 以免造 成大的损失 总之灌注过程中 不可预见的事情很多 在正常情况下 应把握灌注速度 10 要连续但不求快 连续是为了保证孔内砼导管周围蠕动 拆卸导管安全 若放过快 下一车料接不上 时间过长 也易造成危险 二 钻孔灌注桩质量预防措施 二 钻孔灌注桩质量预防措施 1 开钻前的准备工作 检查内容 钻机下原地面有无沉陷是否密实 钻机支设平整 前后必须有方木支 垫 护筒高度要满足要求 回填时必须用黏土回填并且夯实 必要是黏土中掺入水 泥 检查护筒周围有无漏水 护桩埋设要稳固 十字线夹角尽量控制在 90 度左右 用混凝土或砂浆围护 禁止在护筒上留标记代替护桩 挂锥前首先检查锥头直径 用线坠检查轴线偏位 轴线偏位检查要充分考虑到挂锥后钻机机头前倾 挂锥后再 次进行轴线检查 锥头上必须配备安全绳 防止钢丝绳以外拉断 开钻前邻桩强度 必须达到要求后方可开钻 否则开钻后震动力容易使邻桩桩体产生裂纹 检查造浆 用土是否满足要求 2 钻进过程中的质量控制 1 每天定时检查轴线偏位 出现偏位情况要及时调整钻机位置 对已偏位的区段 进行处理 如锥头挂壁 回填扩孔等方法 不得出现误差积累 2 每天详细记录钻孔记录 随时掌握地质情况 掌握确定冲击行程的高度 3 钻进过程中始终要控制水头高度离护筒顶有 0 5 1 米的高度 以保证泥浆压力 对护壁的稳定性 4 根据钻孔记录的地质情况调整泥浆比重 泥浆比重控制在规范范围内 必要时 加入适量的水泥造浆 使孔中的石质颗粒物顺利上浮便于清渣 泥浆比重不能太大 以免影响泥浆护壁的质量 5 每天检查一次锥头直径 当直径不符合要求时必须加锥 加锥后再次入孔时要 防止卡锥 必要时回填扩孔 6 出现经过夹层后进入带坡度的岩层 要控制锥头行程高度 加强冲击频率 防 止出现斜孔 如果出现斜孔必须回填校正 11 3 终孔检查 1 从四个方向和中间精确量出孔深 支承桩要求超钻 5cm 以上 2 护桩上挂出十字线 将锥头从孔顶匀速下到孔底 观测钢丝绳与十字中线之间 的摆动幅度 推算出竖直度是否满足规范要求 3 使用直径小于桩径 2 3cm 的探笼 且长度是直径的 3 5 倍 对成孔的直径进 行检查 检查时不得加配重 要靠探笼自重下坠 4 支承桩要根据孔中的渣样判断如岩深度 如果不满足嵌入中风化岩石 1 8 米以 上 应该及时上报设计单位 以便及时做调整 4 清孔 1 坚持先清渣 后清砂 再换浆的原则 2 绝对不能以超钻代替清孔 3 清孔后检测泥浆的三大指标应该从孔中上中下取样进行检测 比重的差值控制在 0 5 范围以内 4 含砂率建议一次性清到 0 2 以下 有利于二次换浆的效率 5 清孔时不宜将泥浆比重一次性清到位 控制在 1 15 1 25 之间为宜 防止下完钢 筋笼以后二次清孔沉淀层难以上浮 5 钢筋笼的吊装 1 钢筋笼的直径 长度 间距必须符合要求 保护层位置准确 2 钢筋笼直径大 相应自重比较大 在钢筋笼定位筋上必须要有牢固的支撑 防止 成品钢筋笼产生自重变形 3 吊装前检查钢筋笼各部位的焊点是否牢固 防止在吊装过程中散架 变形 4 钢筋笼入孔后要严格对中 对于原地面与钢筋顶高差较大的桩 必要时将钢筋笼 接长至孔口完成对中 待基坑开挖后切掉接长部分 5 钢筋笼顶标高控制要充分考虑吊钢筋笼的横梁受钢筋笼自重和混凝土漏斗放满灰 后产生的原地面沉陷 12 6 二次清孔 1 导管必须下到底 经过泥浆循环后测量