螺杆桩作业指导书

螺螺 杆杆 桩桩 桩桩 施施 工工 编 制 工程技术部 编制时间 二 一四年六月 中铁七局呼准鄂铁路二分部 目 录 1 1 适用范围适用范围 1 2 2 采用的相关规范及标准 采用的相关规范及标准 1 3 3 材质要求 材质要求 1 4 4 螺杆桩施工工艺及技术要求 螺杆桩施工工艺及技术要求 2 4 14 1 施工准备施工准备 2 4 24 2 施工工艺施工工艺 2 4 34 3 操作要点操作要点 3 工艺流程图工艺流程图 6 5 5 螺杆桩施工质量控制及检验 螺杆桩施工质量控制及检验 6 5 15 1 质量控制质量控制 6 5 25 2 控制措施控制措施 8 5 35 3 常见质量问题现象 原因分析与防治措施常见质量问题现象 原因分析与防治措施 8 6 6 施工安全控制 施工安全控制措施措施 10 1 1 1 适用范围适用范围 新建呼和浩特至准格尔铁路工程 HZSG 3标段路基工程螺杆桩施工 DK16 307 99 DK16 357 99 2 2 采用的相关规范及标准 采用的相关规范及标准 1 施工招标文件 投标文件 施工图设计 2 客货共线铁路路基工程施工技术指南 TZ202 2008 3 铁路路基工程施工质量验收标准 TB10414 2003 铁道社 4 铁路路基工程施工安全技术规程 TB10302 2009 5 新建呼和浩特至准格尔铁路工程施工图个别路基设计图 6 新建呼和浩特至准格尔铁路工程施工图个别路基设计通用图 7 螺杆灌注桩技术规程 DBJ46 026 2013 8 铁路路基设计规范 TB10001 2005 9 铁路工程地基处理技术规程 TB10106 2010 10 铁路混凝土结构耐久性规范 TB10005 2010 11 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 12 铁路工程测量规范 TB10101 2009 3 3 材质要求 材质要求 螺杆桩桩体混合料由水泥 卵石 或碎石 砂 粉煤灰 必要时加适量 泵送剂 加水在搅拌机中强制搅拌而成 强度等级为 C25 水泥采用 42 5 级矿渣硅酸盐水泥 碎石粒径 8 25mm 砂的含泥量小于 5 粉煤灰等级 级或 级以上 2 泵送剂用于改善拌和料泵送性能 应控制掺入量 拌和料泵送性能满足施工 要求时可以不掺泵送剂 4 4 螺杆桩施工工艺及技术要求 螺杆桩施工工艺及技术要求 4 14 1施工准备施工准备 施工图到达后 组织相关技术人员进行图纸审核 并使有关施工管理人 员认真熟悉图纸 按照施工设计图及施工进度安排 编制材料计划 并保证按时 按质 按量组织进场 根据规范规定和要求 进行各种材料的检查 试验 以保证 工程质量和进度要求 投入本工程施工人员 以经验丰富的管理人员和技术工人为骨干 以普 工为辅助 技术等级能满足本工程施工对人员配置的要求 4 24 2 施工工艺施工工艺 4 2 1 原地面处理 测量放线 桩机就位 钻进至设计深度 停钻 泵送 混合料 提钻 高出设计标高 0 5m 停泵 成孔 4 2 2 具体施工方法 1 定位 场地清理整平 由测量技术人员按试桩桩位通过轴线控制点 逐个施放到现场 做好标示 2 桩机就位 应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆 校正位置 使钻杆垂直对准桩位中心 确保螺杆桩垂直度容许偏差不在于 1 桩位容许偏差不大于 10cm 3 钻进至设计深度 下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度 和旋转速度 使二者匹配 要求钻杆旋转 2 周以上 螺杆钻杆下降一个螺距 钻至螺杆桩直杆段设计深度 在土中形成圆柱状 随后钻杆旋转一周 螺杆 钻杆下降一个螺距 钻至螺杆桩螺纹段设计深度 在土体中形成螺纹状 3 4 泵送混合料 提钻 钻头钻至设计标高后 停止钻进开始泵送混合 料 当钻杆芯管充满混合料后钻杆反向旋转提升钻杆 提钻过程中自控系统 应严格控制钻杆提升速度和旋转速度 与下降时一样 保持同步和匹配 与 此同时制备好的混合料迅速填充 由于钻杆提升所产生的带螺纹型空间和钻 杆直接提升或正向旋转提升所产生的带圆柱型空间 形成螺杆桩 提拔速度 宜控制在 2 6 3 2m min 成桩过程应连续进行 应避免因后台供料慢面出现 停机待料 提钻时钻头达到一定位置可停止泵压混凝土 由钻杆内的混凝土 充填至桩顶标高 严禁先提钻后泵料 严禁直提钻杆 确保成桩质量 5 成桩 桩顶标高应高出设计标高不少于 50cm 灌注成桩完成后 用 水泥袋盖好桩头 进行保护 6 桩帽 使用小型挖掘机清理到离设计标高剩 5 10cm 后改由人工清 理剩余部分 用截桩机截桩头至桩顶标高 10cm 桩头伸入桩帽 10cm 桩帽长 1 0m 宽 1 0m 厚 0 4m 拆模后回填桩间土至桩帽顶标高 4 34 3操作要点操作要点 4 3 1 确定螺杆桩的施工顺序 螺杆桩的施工顺序应从线路中心向两侧顺 序推进 按编号顺序进行 根据桩间距和地层的渗透情况以及成桩试验结果 确定是否采用跳桩施工方法 以免因振动挤压造成相邻桩孔缩径或串浆 4 3 2 测量定位放线 测量定位放线要严格按照设计施工图纸进行 采用 经纬仪和钢尺测量 对每处桩位进行场地标高抄测工作 按设计要求做好桩 顶标高的控制工作 4 3 3 螺杆桩位定好后 按设计要求在桩中心点上插一标杆 放好桩位后 移动螺杆桩机到达指定桩位对中 4 3 4 调整钻杆垂直度 4 桩机就位后 应用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆 校 正位置 使钻杆垂直对准桩位中心 确保垂直度小于 1 0 桩长 4 3 5 钻进成孔 钻孔开始时 关闭钻头阀门 向下移动钻杆至钻头触及地面时 启动 马 达钻进 一般应先慢后快 这样既减少钻杆摇晃 又容易检查钻孔的偏 差 以便及时纠正 在成孔过程中 如发现钻杆摇晃或难钻时 应放慢钻 进速度 否则容易导致钻孔偏斜 位移 甚至使钻杆 钻具损坏 在钻孔 的过程中桩 机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度 使二者匹配 形成圆柱段时 要求钻杆每下降一个螺距 钻杆旋转二周以上 钻至螺杆桩直线段设计深度 形成螺纹段时 要求螺杆桩钻杆每下降一个螺距 钻杆旋转一周 钻至螺杆 桩螺纹段设计深度 当遇有障碍物时应立即停钻 清除障碍物后再重新钻进 施工过程以设计桩长和施工电流都合格作为控制指标 如控制电流不合 格 应及时向监理和设计单位反映 动力头控制电流的合格的标准参考值按 下表执行 单桩承载力控制电流 A 施工桩直径 mm 电机 2 30 KW 电机 2 30 KW 电机 2 30 KW 500110120150 4 3 6 反向旋转提升钻杆及泵送混凝土 5 螺杆桩成孔到达设计标高后 停止钻进 开始泵送混凝土 当钻杆芯管 充满混凝土后 螺杆桩机反向旋转提升钻杆 提钻过程中自控系统应严格控 制钻杆提升速度和旋转速度 顺着已形成的土体螺纹轨迹钻杆反向旋转 钻 杆其旋转的转数和提升速度应保持同步和匹配 匀速控制提管速度 要求钻 杆旋转一圈 钻杆上升一个螺距 与此同时泵送高压的细石混凝土迅速填充 由于钻杆同步旋转提升所产生的螺纹段空间 当钻杆提升至螺纹段顶面的设 计高度时 钻杆再次正向旋转或直接提升产生带圆柱空间 同时钻头泵出高 压混凝土浇筑钻杆直接提升所产生的带圆柱空间 直至桩顶设计标高 4 3 7 移位 施工下一根桩 对施工完成后的桩做好现场成品保护 重复以上步骤进行下一根桩的施 工 4 35 7 8 螺杆桩打桩弃土应及时清运 弃土堆放应远离桩基加固施工场 地 清运时不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害 不可扰动桩间土 不 可破坏工作面未施工的桩位 4 3 9 截桩头 螺杆桩桩体强度达到设计强度的 70 以后人工配合小型机械开挖设计桩顶 高程以上保护土层及桩间土 开挖时不得扰动基底土 不得碰撞桩体 施工 时严格控制标高 不得超挖 截桩应采用截桩机 4 3 10 桩帽 桩头伸入桩帽 10cm 模板采用组合钢模 模板应安装稳固 顺直 平整 无底部漏浆 前后错茬 高低错台等现象 模板拆除时 砼强度不小于 8 0Mpa 否则 会损坏板边 板角周围的砼 4 3 11 桩间土的回填 6 桩间土的回填采用两层回填 每层厚度 20 25cm 每层回填土回填完毕后 人工整平 挑出里面石块后采用平板振动夯夯实 并且要求顶层回填土夯实 整平后与浇筑的桩帽顶面一平 工艺流程图工艺流程图 工艺流程图工艺流程图 5 5 螺杆桩施工质量控制及检验 螺杆桩施工质量控制及检验 5 15 1质量控制质量控制 桩孔就位 桩孔至设计标高 混合料注满后按规定速度边泵送边提拔钻杆至地表 移位施工下一根桩 按上述工序施工完全部螺杆桩后打桩结束 清除桩间土 凿桩头 螺杆桩桩基检测 验桩 验槽 螺杆桩地基验收 拌和螺杆桩混合料 泵送螺杆桩混合料 7 为确保工程质量 符合设计要求及有关规范的规定 实行过程控制为主 工后检测为辅的方法 从人员 设备 材料 施工前的准备 工程施工过程 等方面对工程质量进行预控 5 1 15 1 1 人员人员 实行岗位责任制 做到定机 定人 定岗 定责 每处施工现场确定一 名机长 制定详细的操作手 机长 自检人员岗位责任制 对现场施工和质 检人员进行培训 从干部到职工都强化质量意识 凡参加施工的人员上岗前 首先要了解 掌握 重温有关施工技术规范 明确岗位责任 做到未经培训 不得上岗 充分发挥质检人员对工程质量的控制作用 对成型后的每根桩实行施工 队 项目部全过程工地自检 全部合格后方可报请监理组抽检 项目部质检 人员和监理人员对质量具有一票否决权 5 1 25 1 2设备设备 螺杆桩机采用直流动力打桩机 每台设备必须经监理人员现场试桩后 由驻地监理组统一发放进场设备准许证后方可使用 5 1 35 1 3 材料材料 1 螺杆桩固化剂宜选用强度等级不低于 42 5 级的普通硅酸盐水泥 或矿渣水泥 所选用的水泥应有出厂合格证 不得受潮 过期 2 混凝土用砂应选用粗砂或中砂 砂应质地坚硬 干净 若有泥块 和杂质 使用前应筛除 3 粗骨料可选用卵石或碎石 石子应质地坚硬 耐久 干净 石子 的质量应符合国家现行标准 混凝土石子粒径宜采用 8 25mm 针片状颗粒 不大于 10 混凝土强度等级不应低于 C25 施工过程中严格按照配合比下 料 严格控制粉煤灰的惨入量 塌落度控制在 16 20cm 4 混凝土应符合泵送混凝土的要求 粉煤灰应采用 级或 级以上工 业磨细粉煤灰 其他外加剂 如泵送剂等 可根据不同的使用要求适量参入 8 外加剂的用量根据施工需要通过实验确定 5 采用混凝土罐车运送时 应根据运距 温度等条件预留混凝土塌落度 损失量 只有合格的材料才能保证合格的工程 施工中建立健全材料管理台 帐 施工中使用的碎石应经过自检后方可进场 进场后的碎石应按批进行报 检 报请监理工程师抽检合格后方可投入使用 5 25 2 控制措施控制措施 5 2 1 成桩质量检查主要包括成孔 泵压灌注混凝土等二个工序过程的 质量检查 5 2 2 桩使用的水泥品种 标号 砂 石料 掺入外加剂的品种掺量 必须符合设计要求 5 2 3 对原材料质量与计量 混凝土配合比 坍落度 混凝土等级等进 行检查 5 2 4 在灌注混凝土前 应严格按照有关的质量要求对已成孔的中心位 置 孔深 孔径 垂直度 提升时的泵注压力 泵注管 钢筋笼安放的实际 位置等进行认真检查 并填写相应质量检查记录 5 2 5 泵料时 钻杆提升速度控制在 2 6 3 2m min 严禁先提钻后泵 料 确保成桩质量 5 2 6 若施工中因其它原因不能连续灌注 须根据勘察报告和掌握的地 质情况 避开饱和砂性土 粉土层 不得在这些土层内停机 施工中每根桩 的实际灌注量与理论体积的比值即混凝土的充盈系数必须大于 1 2 5 2 7 桩施工完成后 保护桩长不得小于 50cm 5 35 3 常见质量问题现象 原因分析与防治措施常见质量问题现象 原因分析与防治措施 5 3 1 导管堵塞 由于混凝土配比或塌落度不符合要求 导管过于弯折或者前后台配合不 够紧密 9 控制措施 保证粗骨料的粒径 混凝土的配比和塌落度符合要求 灌注管路避免过大变径和弯折 每次拆卸导管都必须清洗干净 加强施工管理 保证前后台配合紧密 及时发现和解决问题 5 3 2 偏桩 一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种 多由于场地原因 桩机对位 不仔细 地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成 控制措施 施工前清除地下障碍 平整压实场地以防钻机偏斜 放桩位时认真仔细 严格控制误差 桩机的水平度和垂直度在开钻前和 钻进过程中注意检查复核 5 3 3 断桩 夹层 由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成 控制措施 保持混凝土灌注的连续性 可以采取加大混凝土泵量 配备储料罐等措 施 严格控制提速 确保中心钻杆内有 0 1m3 以上的混凝土 如灌注过程中 因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时 应重新成孔灌桩 5 3 4 桩身混凝土强度不足 受泵送混凝土技术要求 塌落度一般不小于 18 20cm 因此要求和易性 好 配比中一般加粉煤灰 这样混凝土前期强度低 加上粗骨料粒径小 如 果不注意对用水量的控制仍容易造成混凝土强度低 5 3 5 桩身混凝土收缩 10 桩身回缩是普遍现象 一般通过外加剂和超灌予以解决 施工中保证充 盈系数 1 控制措施 桩顶至少超灌 0