旋挖钻灌注桩施工方案

襄樊市内环线汉江三桥工程襄樊市内环线汉江三桥工程 旋挖钻桩基施工专项方案旋挖钻桩基施工专项方案 江江苏苏苏苏南南建建设设集集团团有有 限限 公公 司司 二二 OO 九年十一月九年十一月 目 录 一 工程概况 3 二 施工准备 3 三 施工工艺 4 四 钻进时出现问题的控制措施 9 五 施工注意事项 10 六 安全措施 10 七 文明施工 11 八 资料整理 11 一 工程概况一 工程概况 南岸滩桥主线桩号范围 WK27 340 WK28 816 全线全长 1 474Km 允许 先期开工的桩基础有 10 16 和 22 桥墩桩基础 共有 24 根 1 5m 钻孔灌 注桩 桩长 45 50m 均为摩擦桩设计 桩基布置图 南滩桥处于襄南低山丘陵和南襄盆地过度地带 地貌上属汉江 级阶地 普遍为第四系人工填土及冲击层覆盖 下伏上第三系泥灰岩和泥岩 根据钻孔 揭露 本次勘探最大深度范围内地层从上到下可分为 4 粉砂 Q4al 黄褐色 青灰色 饱和 松散 稍密 主要矿物成份 为石英 云母及少量的暗色矿物等 局部夹有少量的砾石 主要分布于靠近汉 江一侧黏性土层以下 最大揭露厚度 7 0m 左右 6 卵石 Q4al 杂色 稍密 密实 主要成份为石英岩 灰岩 燧石 等 分选性一般 磨圆度较好 呈亚圆状 粒径 2 4cm 最大 8cm 泥砂质充 填 粒径大的卵石层漏江严重 由南向北厚度逐渐变大 揭露厚度 2 0 42m 1 强风化泥灰岩 Nd 该地层分布于本合同段全线 乳白色 微晶结 构 层状构造 主要矿物成份为白云石 方解石及少量的粘土矿物 裂隙较发 育 多见充填泥砂 角砾的蜂窝状溶孔 表明该岩石层早期岩溶发育 岩芯呈 块状 短柱状 揭露厚度 2 12m 2 半胶结状泥岩夹砂砾岩 Nd 主要为水平层理半胶结浅灰绿色 黄 色含钙质团块粘土岩夹薄层砂砾岩 岩芯类似硬塑状老黏性土 刀可切 晒干 后成坚硬状 最大揭露厚度 12m 该层未揭穿 二 施工准备二 施工准备 施工前对设计图纸进行会审 测量放样 施工场地平整 组织机械设备 材料的进场 组织施工人员对施工现场进行调查和研究 收集与施工相关资料 采用合理的施工组织方法 使桩基施工保持连续 均衡 有节奏地进行 机械设备投入旋挖钻机 1 台 中联重科 ZR250B 型 泥浆泵 2 台 25T 汽 车吊 1 台 膨润土搅拌机 2 台 自卸汽车 2 台 装载机 2 台 挖土机 1 台等设 备 旋挖钻机 膨润土搅拌机 三 施工工艺三 施工工艺 3 13 1 工艺流程 工艺流程 测量放线及定桩位 配置泥浆 开挖地表面土埋设护筒 检查桩中心轴线 钻机就位及钻进 成孔检查 清孔 吊放钢筋笼 安装混凝土导管 灌注水下 混凝土 桩成品检测 验收 3 2 测量放线及定位桩 依据设计图纸 复核桩位轴线控制网和高程基准点 确定桩位中心 以中 心为圆心以大于桩身半径在四周设立十字护桩 做好标记并固定好 经驻地监 理工程师核查 批准后开钻 3 3 泥浆制备 因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌 抑制地下水等作用 为此泥浆是保 证孔壁稳定的重要因素 由于地基岩土中夹有粉砂土层 卵石层 地面水位较 高的特点 调制泥浆的各项性能指标尤为重要 根据旋挖钻钻速快的特点泥浆 原材料采用优质膨润土造浆 制备泥浆采用优质粘土 膨润土及外加剂 其配比为水 膨润土 粘土 NaOH 1000 100 60 1 5 泥浆可循环使用 必要时作净化处理 膨润土泥浆采用圆筒式搅拌机拌制 机体安装坚实平稳 搅拌机应搭有防 雨操作棚 各类离合器 制动器 钢丝绳 防护罩必须安全 可靠有效 搅拌 机必须有良好的单独接地 3 4 泥浆循环系统的布置 施工现场 1 个墩设一个泥浆池 容积不小于 150 m3确保制备泥浆满足钻孔 需要 泥浆中废弃部分要及时排放 沉淀物要及时清理 泥浆性能指标 相对 密度 粘度 Pa s 含砂率 胶体率 失水率 ml 30m in 泥皮厚度 mm 30min 酸碱度 pH 1 10 1 15 20 35 4 95 20 38 10 施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标 确保泥浆对孔 壁的撑护作用 避免发生施工事故 3 5 机械就位 护筒埋设 施工场地平整夯实 保证旋挖钻机底座场地应平整 避免在钻进过程中钻 机产生沉陷 护筒埋设 护筒由厚度 6mm 钢板制成 护筒直径比桩基孔径大 200mm 护 筒长度 4 0m 护筒埋设至少高出地面 30cm 以防止杂物 泥水流入孔内 埋设钢护筒时应通过十字护桩放样 把钻机钻孔的位置标于孔底 再把钢 护筒吊进孔内 找出钢护筒的圆心位置 用十字线在钢护筒顶部或底部 然后 移动钢护筒 使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合 同时用水平尺 垂球检 查 使钢护筒竖直 检查合格后即在钢护筒周围和底脚对称 均匀回填最佳含 水率的黏土 要分层夯实 达到最佳密实度 以保证其垂直度及防止泥浆流失 及位移 掉落 如护筒底土层不是黏土 应挖深或换土 在孔底回填夯实 30cm 50cm 厚的黏土后 再安放护筒 以免护筒底口处渗漏塌方 夯实时要防 止钢护筒偏斜 护筒上口应绑扎方木对称吊紧 防止下窜 旋挖钻机在埋设护筒时 护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调 整 3 6 钻孔施工 旋挖钻机采用筒式钻斗 钻机就位后 调整钻杆垂直度 注入调制好的泥 浆 然后进行钻孔 当钻头下降到预定深度后 旋转钻斗并施加压力 将土挤 入钻斗内 仪表自动显示筒满时 钻斗底部关闭 提升钻斗将土卸于堆放地点 钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部 保证孔壁稳定性 通过钻 斗的旋转 削土 提升 卸土和泥浆撑护孔壁 反复循环直至成孔 3 7 孔渣 废弃泥浆处理 旋挖钻在开钻前应在施工场外提前联系钻渣 废弃泥浆堆积场地 旋挖钻 在钻进过程中带出的孔渣用挖土机装车 自卸汽车运往堆积场地 运抵堆积场 地后用装载机推平 废弃的泥浆在处理时确保不影响环境及居民生活 3 8 成孔检查 成孔达到设计高程后 对孔深 孔径 孔壁 垂直度 沉淀厚度等进行检 查 不合格时采取措施处理 用测绳测量孔深并做记录 钻孔完成后应采用探 孔器检测孔径 合格后方可清孔 检测标准 孔深 孔径不小于设计规定 钻孔倾斜度误差不小于 1 沉淀 厚度符合设计要求 桩位误差不大于 50mm 3 9 钢筋笼加工及下放 钢筋笼均在经过地基处理的钢筋棚内采用支架成型法集中制作 用平板拖 车通过便道或施工栈桥运至墩位处 利用 25T 汽车吊下放钢筋笼 1 钢筋笼的制作应严格按照图纸设计制作 允许偏差为 主筋间距 10mm 箍筋间距 20mm 骨架外径 10mm 骨架倾斜度 0 5 骨架保护层厚度 20mm 骨架中心平面位置 20mm 骨架顶端高程 20mm 骨架底面高程 50mm 2 钢筋笼按 9m 一节进行制作 分段制作的钢筋笼 其主筋接头按设计 要求直径大于等于 25mm 的钢筋采用直螺纹连接 其它型号主筋采用焊接并应遵 守 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204 2002 及相关规范 3 搬运和吊装钢筋笼时安放时要对准孔位 避免碰撞孔壁 就位后应立 即固定 4 桩基钢筋笼制作 主筋采用直螺纹连接 同一截面内纵筋接头面积不 得超过 50 相邻接头错开 35d 直螺纹钢筋连接时 应采用扭力扳手把钢 筋接头拧紧 滚轧直螺纹钢筋接头拧紧力矩值表 钢筋直径 mm 16 18 20 22 25 2 8 32 36 40 150t吊车 50t吊车 钢筋笼 钢丝绳 拧紧力矩 N m 10 0 20 0 25 0 2 80 32 0 350 5 钢筋笼安装入孔后 应保持垂直状态 避免碰撞孔壁 缓慢下放 若 中途遇阻不得强行下放 可适当转向再下放 如果仍无效果 则应起笼扫孔后 重新下放 6 钢筋保护层厚度为 60mm 钢筋笼焊接完后 要在箍筋外加钢筋笼定 位钢筋 等距离焊接在钢筋笼主筋上 其沿桩长每 2 0m 设一道 每道沿圆周对 称地设置 4 根 7 超声波检测管安装 根据设计要求 每根桩内埋设三根 具体施工措施如下 声测管与钢筋笼一起预制 分段吊装 现场焊接 焊接采取满焊 防止水泥浆流入管内堵塞管道 声测管底端应采用 5mm 厚钢板满焊进行封堵 注意保持声测管间的平行和距离关系 3 10 导管安装 1 导管采用直径 280mm 壁厚 3mm 导管的分节长度视工艺要求确定 接头采用双螺纹丝扣快速接头 2 导管安放前应计算导管的孔深和导管的总长度 底节导管一般为 4 6m 长 标准节一般为 2 3m 上部可放置 2 3 根 1 0m 的短节 用于调节导 管的总长度 3 导管对接过程中要加密封圈 防止漏水 并上紧丝扣 导管安放时应 保证导管在孔中的位置居中 防止碰撞钢筋笼骨架 首斗灌注必须加隔水塞 未加隔水塞不得灌注 4 导管提升时应防挂住钢筋笼 所以下放过程中必须保证导管从成孔中 心线竖直下放 5 导管使用前应试拼 试压 试水压力为 0 6 1 0MPa 3 11 清孔 清孔是孔桩施工 保证成桩质量的重要一环 通过清孔确保桩孔的质量指 标 孔底沉渣厚度 循环泥浆中含钻渣量等符合桩孔质量要求 采用正循环排 渣法清孔 桩孔终孔后 采用泥浆泵泵入性能指标符合要求的泥浆 直到清除 孔底沉渣且使泥浆含砂量小于 4 为止 若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超 标 则安装好导管后施行二次清孔作业 以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求 保证砼成柱质量 3 12 水下灌注砼 1 做好清孔工作 在测得沉渣厚度满足要求后半小时内必须浇筑混凝土 并一次性灌注完毕 2 开始浇砼时 为保证隔水栓能顺利排出 导管底部距孔底距离宜为 300 500mm 3 有足够的混凝土储备量 初灌量应使导管一次埋入混凝土面以下 1 0m 以上 首批混凝土灌注方量的确数量应能满足导管初次埋置深度的需要 首批混凝土的数量为 V d2h1 4 D2Hc 4 式中 V 首批混凝土所需数量 m3 h1 桩孔混凝土面高度达到 Hc 时 导管内混凝土柱平衡导管外水 或泥 浆 压所需要的高度 即 h1 Hw w rc Hc 灌注首批砼时所需桩孔内混凝土面至孔底的高度 Hc h2 h3 m 其中 h2 为导管初次埋置深度 h2 1 0m h3 为导管底端至钻 料斗混凝土 导管 护筒 钢筋笼 灌注桩 吊车 孔底间隙 约 0 4m 则 Hc 1 4m Hw 桩孔内混凝土面以上水或泥浆深度 m d 导管内径 取 0 28m D 桩孔直径 rc 混凝土拌和物的容重 取 24KN m3 w 泥浆的容重 取 11KN m3 南滩桥陆上桩基试桩桩径 1500mm 经计算 V 3 98m3 故首批混凝土灌注 漏斗容量取 4 0m3 当下伏基岩遭遇溶洞时 应根据实际情况适当调整首批混凝 土灌注量 4 水下砼必须具备良好的和易性 配合比应通过试验确定 塌落度宜为 180 220mm 每车混凝土检查 5 导管埋深宜为 2 6m 严禁导管提出混凝土面 设专人测量导管埋深 及管内外混凝土高差 填写水下混凝土灌注记录 6 水下砼浇筑应连续施工 混凝土总浇注时间不宜超过初盘砼的初凝时 间 对浇注过程中一切故障均应记录备案 7 混凝土浇筑时每浇筑 9m3测一次充盈系数 每段混凝土充盈系数不得 小于 1 0 8 控制最后一次灌注量 桩顶不得偏低 按设计要求桩顶处标高要高出 设计标高 1m 3 13 桩基检测 检测工作主要由业主指定的检测单位承担 作业队伍承担配合工作 均采 用超声波法进行检测 安放钢筋笼时按照设计图纸要求埋设 3 根声测管 声测 管采用 57 3mm 无缝钢管制作 焊接在加强筋上 声测管在钢筋笼下放到位 后用 5mm 钢板封堵管口 砼强度达到设计钻孔桩计要求时 声测管中注入清水 采用超声波测试仪 检测桩体砼的内在质量 四 钻进时出现问题的控制措施四 钻进时出现问题的控制措施 卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故 因此 施工过程中应采取积极主 动的措施加以预防 当钻机施工时出现卡埋钻现象时 采取切实可行的措施及 时进行处理施工事故 处理卡埋钻的方法如下 1 直接起吊法 采用吊车直接向上起吊即可 2 钻斗周围疏通法 即用水下切割或反循环等方法 清理钻筒周围沉渣 然后起吊即可 五 施工注意事项五 施工注意事项 1 由于钻机设备较重 施工场地必须平整 宽敞 并有一定硬度 避免 钻机发生沉陷 2 钻机施工中检查钻斗 发现侧齿磨怀 钻斗封闭不严时必须及时整修 3 泥浆初次注入时 垂直向桩孔中间进行入浆 避免泥浆沿着护筒壁冲 刷其底部 致使护筒底部土质松散 4 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象 在钻机施工时应严格一次钻进 深度 5 钢筋笼或探孔器向孔内放置时 应由吊车吊起 将其垂直 稳定放入 孔内 避免碰坏孔壁 使孔壁坍塌 在砼浇筑时出现废桩事故 6 根据不同地质情况 必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标 确保泥 浆对孔壁的撑护作用 7 其他施工工艺事项 应严格按照桥涵施工技术规范和标准进行施工 六 安全措施六 安全措施 1 桩孔及泥浆池临边防护 桩孔及泥浆池边临时可用木板封盖或搭设 1 2m 高的防护栏杆 并涂上醒目 的警戒标志 2 进入现场必须正确佩戴安全帽 3 现场用电安全 施工现场的一切电源 电路的安装和拆除必须由持证电工操作 电器必须 严格接地 接零和使用漏电保护器