旋挖钻施工桥梁桩基础技术方案

第三章第三章 主要分项工程施工技术方案主要分项工程施工技术方案 第一节第一节 旋挖钻施工桥梁桩基础技术方案旋挖钻施工桥梁桩基础技术方案 一一 概述钻孔桩工程 现场地形 地质情况概述钻孔桩工程 现场地形 地质情况 本标段共有钻孔桩本标段共有钻孔桩 576576 根 桩径根 桩径 1 5m1 5m 桩长 桩长 60m60m 每个墩身下设 每个墩身下设 1818 根 左右幅各根 左右幅各 9 9 根 属于群桩基础 上根 属于群桩基础 上 设大体积承台 桩基按设大体积承台 桩基按 m m 法进行计算和配筋 其入土深度 在设计中已考虑了恒载 活载 温度 支座位移 法进行计算和配筋 其入土深度 在设计中已考虑了恒载 活载 温度 支座位移 砂土液化 湿陷性黄土等因素的影响 砂土液化 湿陷性黄土等因素的影响 0 0 台 台 1 1 墩 墩 2 2 墩身桩基础分别地处黄土台塬上 中 下部 地质情况墩身桩基础分别地处黄土台塬上 中 下部 地质情况 主要为黄土 粉质粘土 细纱 主要为黄土 粉质粘土 细纱 3 3 11 11 地质情况大体为细砂 中砂 粉土 卵石土 粉质粘土 其中粉质粘土和细砂主要集中在桩体下部 具地质情况大体为细砂 中砂 粉土 卵石土 粉质粘土 其中粉质粘土和细砂主要集中在桩体下部 具 体分布情况如下图示 体分布情况如下图示 12 12 32 32 地质情况大体为细砂 中砂 卵石土和粉质粘土 其中卵石层相对厚点 在钻地质情况大体为细砂 中砂 卵石土和粉质粘土 其中卵石层相对厚点 在钻 孔中发现两层胶结带 特别难钻 分别处于桩体中下部和桩底部位 具体分布情况如下图示意 孔中发现两层胶结带 特别难钻 分别处于桩体中下部和桩底部位 具体分布情况如下图示意 二 混凝土配合比的设计二 混凝土配合比的设计 桩体设计为桩体设计为 25 25 混凝土 为确保其质量 特委托陕西省公路工程试验检测中心进行配合比的设计 具体情况混凝土 为确保其质量 特委托陕西省公路工程试验检测中心进行配合比的设计 具体情况 如下 如下 试件的制作和混凝土的强度检验结果试件的制作和混凝土的强度检验结果 材料 名称 水泥 砂 碎石 水 dlh 减水剂 技术参数 规格 型号 尧柏 p o32 5r 中砂 碎石 5 31 5mm 饮用水 缓凝 高效 砂率 44 配合比 11 952 480 481 水灰比 0 48 产地 蒲城 霸河 韩城 英山 当地 西安 大路 坍落 度 mm 180 220 kg m341080010171974 10 密度 kg m3 2428 注 1 设计强度为 25mpa 配制强度为 33 2mpa 2 抗压试件尺寸 15 15 15cm 3 检验标准 jgj55 2000 jtj053 94 4 极限抗压强度 7 天为 29 8mpa 28 天为 39 0mpa 修正系数取 1 0 2 2 混凝土配合比的设计计算 混凝土配合比的设计计算 1 1 混凝土试配强度的计算 混凝土试配强度的计算 fcu 0 fcu kfcu 0 fcu k 1 645 1 645 fcu 0fcu 0 混凝土的施工配制强度混凝土的施工配制强度 mpa mpa fcu kfcu k 混凝土的设计强度等级混凝土的设计强度等级 mpa mpa 取 取 fcu kfcu k 25mpa25mpa 强度标准差强度标准差 mpa mpa 取取 5 0mpa5 0mpa fcu 0fcu 0 25 1 645 5 025 1 645 5 0 33 23mpa33 23mpa 2 2 水灰比的计算 水灰比的计算 w cw c ka fce fcu 0 ka kb fce ka fce fcu 0 ka kb fce ka kb ka kb 回归系数回归系数 对于碎石 对于碎石 kaka 0 46 kb0 46 kb 0 07 0 07 fcefce 水泥水泥 2828 天抗压强度实测值天抗压强度实测值 mpa mpa fcefce kc fce gkc fce g kckc 水泥富裕系数水泥富裕系数 kc kc 1 11 1 fce gfce g 水泥强度等级值水泥强度等级值 fce gfce g 32 5mpa32 5mpa 则则 fcefce 1 1 32 51 1 32 5 35 75mpa35 75mpa w cw c 0 46 35 75 0 46 35 75 33 25 0 46 0 07 35 75 33 25 0 46 0 07 35 75 0 480 48 3 3 坍落度 集料最大粒径 用水量的选取 坍落度 集料最大粒径 用水量的选取 本大桥钻孔桩采用水下混凝土施工法 考虑到桩径大 桩长深 混凝土方量大 浇注时间长 因此选取坍本大桥钻孔桩采用水下混凝土施工法 考虑到桩径大 桩长深 混凝土方量大 浇注时间长 因此选取坍 落度为落度为 180mm180mm 220mm220mm 钻孔桩主筋净间距钻孔桩主筋净间距 15 3cm15 3cm 15 3 415 3 4 3 82cm 3 82cm 因此最大碎石粒径选用因此最大碎石粒径选用 31 5mm 31 5mm 最小粒径最小粒径 5mm 5mm 为连续级配 为连续级配 根据混凝土坍落度查根据混凝土坍落度查 普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程 jgj55jgj55 20002000 j64j64 20002000 中表 中表 4 0 14 0 1 2 2 同时 同时 结合现场施工经验 取每方混凝土用水量为结合现场施工经验 取每方混凝土用水量为 mwomwo 240kg240kg 考虑到混凝土的灌注时间长 为充分保证施工过程顺利 因此添加适当的高效减水剂 考虑到混凝土的灌注时间长 为充分保证施工过程顺利 因此添加适当的高效减水剂 dlhdlh 型 起缓凝和型 起缓凝和 减水作用 减水率减水作用 减水率 19 19 掺量为水泥的 掺量为水泥的 1 1 则实际拌和用水为 则实际拌和用水为 w w mwo mwo 1 1 240 240 1 19 1 19 195kg195kg 4 4 水泥用量 水泥用量 mcomco 的计算 的计算 mcomco mwomwo w cw c 195 0 48195 0 48 406kg406kg 5 5 粗细集料用量的计算 质量法 粗细集料用量的计算 质量法 假定混凝土容重假定混凝土容重 mcpmcp 2400kg m32400kg m3 根据经验选取砂率 根据经验选取砂率 s s 44 44 mco mgo mso mwomco mgo mso mwo mcpmcp mgomgo msomso 分别为石子 砂子质量 分别为石子 砂子质量 s s mso mso mgo msomgo mso 100 100 经计算得 经计算得 msomso 792kg792kg mgomgo 1007kg1007kg 6 6 每方混凝土材料用量计算 每方混凝土材料用量计算 水泥 水泥 c c 406406 kgkg 水 水 w w 195195 kgkg 高效减水剂 高效减水剂 4 064 06 kgkg 砂 砂 s s 792792 kgkg 碎石 碎石 g g 10071007 kgkg 7 7 试拌和 检查混凝土的和易性 试拌和 检查混凝土的和易性 为准确反映实验结果 现用为准确反映实验结果 现用 50l50l 拌和机拌和 拌和机拌和 30l30l 实验材料试拌 同时 为检查砂率是否合适 在用水量和实验材料试拌 同时 为检查砂率是否合适 在用水量和 水泥用量不变的情况下 变更砂率水泥用量不变的情况下 变更砂率 2 2 既砂率分别为 既砂率分别为 42 42 44 44 46 46 具体数量如下 具体数量如下 砂率砂率 42 42 44 44 46 46 水泥 水泥 12 1812 18 12 1812 18 12 1812 18 水 水 5 855 85 5 855 85 5 855 85 中砂 中砂 22 6722 67 23 7623 76 24 8324 83 碎石 碎石 31 3131 31 30 2130 21 29 1429 14 外加剂 外加剂 0 1220 122 0 1220 122 0 1220 122 试拌结果发现试拌结果发现 砂率为砂率为 44 44 的混凝土和易性交好的混凝土和易性交好 坍落度为坍落度为 200mm200mm 时 经抹面试验时 经抹面试验 沙浆数量较为适宜 以此沙浆数量较为适宜 以此 配合比为基准配比 配合比为基准配比 8 8 强度试验 强度试验 为检查水灰比是否合适 以基准配比为基础 在保持砂 石和用水量不变的情况下 变更水泥用量 得到为检查水灰比是否合适 以基准配比为基础 在保持砂 石和用水量不变的情况下 变更水泥用量 得到 三组混凝土 材料数量如下 三组混凝土 材料数量如下 水灰比水灰比 0 430 43 0 480 48 0 530 53 水泥 水泥 13 6013 60 12 1812 18 11 0411 04 水 水 5 855 85 5 855 85 5 855 85 中砂 中砂 23 1223 12 23 7623 76 24 2524 25 碎石 碎石 29 4229 42 30 2130 21 30 8730 87 外加剂 外加剂 0 1360 136 0 1220 122 0 1100 110 根据混凝土根据混凝土 2828 天抗压强度结果和灰水比关系对照得知 当水灰比为天抗压强度结果和灰水比关系对照得知 当水灰比为 0 48 0 48 砂率为砂率为 44 44 与试配强度最相吻 与试配强度最相吻 合 则选用此组配合比 合 则选用此组配合比 9 9 调整 调整 实测混凝土体积密度为实测混凝土体积密度为 2428kg m32428kg m3 计算混凝土体积密度为 计算混凝土体积密度为 2404 06kg m32404 06kg m3 对计算混凝土量进行调整 调 对计算混凝土量进行调整 调 整系数整系数 24282428 2404 062404 06 1 011 01 则最终混凝土配合比材料用量为 则最终混凝土配合比材料用量为 水泥 水泥 4 06 1 014 06 1 01 410kg410kg 水 水 195 1 01195 1 01 197197 kgkg 中砂 中砂 792 1 01792 1 01 800800 kgkg 碎石 碎石 1007 1 011007 1 01 10171017 kgkg 外加剂 外加剂 4 06 1 014 06 1 01 4 104 10 kgkg c c w w s s g g dlhdlh 410410 197197 800800 10171017 4 104 10 1 0 48 1 95 2 48 0 011 0 48 1 95 2 48 0 01 三 旋挖钻机与常规钻机比较的特点及适用范围 三 旋挖钻机与常规钻机比较的特点及适用范围 1 1 旋挖钻机不同与常规钻机的特点 旋挖钻机不同与常规钻机的特点 编号编号 区别区别 旋挖钻机旋挖钻机 回旋钻机回旋钻机 1 成孔工艺 不同 用筒式钻头成孔 将斗齿切削下来的 土直接装进筒式容器内 然后由钻杆 提出 用梳齿钻头 滚刀钻头等将土切削 通过循环泥浆带 出孔口 2 就位方式 不同 履带式行走体系移动方便 就位仅需 几分钟 钻机整体置于履带上进行钻 孔作业 通过吊车或人工简易方法就位 对原地面要求高 辅 助工作时间长 3 施工需求 能源不同 由自带的柴油发动机输出动力来完成 钻机的行走移动和钻进工作 依靠现场提供大功率电源来完成钻孔工作 4 钻进工效 不同 钻杆为液压伸缩式 与钻头相连 可 快速下钻和提钻 使钻进速度快 效 益高 钻杆间通过栓接或销接 每钻进到一定深度 就必须 人工加一节钻杆 速度慢 效益低 5 自身稳定 性的可调 程度不同 自身稳定性通过底盘伸缩式履带调整 机体垂直度 钻杆垂直度 成孔垂直 度通过电子监测元件控制 操作手可 直接读取 操作起来简易方便 自身稳定性和垂直度依靠垫在钻机下面的方木和楔块 通过人工来调整 成孔垂直度只有在成孔后可测设 6 使用的泥 浆不同 由澎润土 烧碱 纤维素根据不同地 质按一定比例组成化学泥浆 泥皮薄 造浆材料一般为桩体自身土质 遇到砂性土加些粘土 或澎润土即可 护壁作用好 并可重复利用 环境污 染小 2 2 旋挖钻机的适用范围 旋挖钻机的适用范围 1 1 从对地层的适宜性来讲 既适用于粘性土 也适用于砂性土 还适用于强度不高的风化岩 从对地层的适宜性来讲 既适用于粘性土 也适用于砂性土 还适用于强度不高的风化岩 2 2 从钻孔的方式来讲 既可以湿钻 也可以干钻 从钻孔的方式来讲 既可以湿钻 也可以干钻 3 3 从钻孔桩的类型来讲 既可以钻直孔 也可以钻斜孔 最大桩径可达从钻孔桩的类型来讲 既可以钻直孔 也可以钻斜孔 最大桩径可达 2 5m 2 5m 最深桩长可达最深桩长可达 100m100m 4 4 从施工空间来讲 不需要提供较大的工作面即可作业 这是其他钻孔灌注桩所无法比拟的 从施工空间来讲 不需要提供较大的工作面即可作业 这是其他钻孔灌注桩所无法比拟的 缺点是对于流塑状态的粘性土和松散的砂性土 则必须解决泥浆问题 并慎重选用 缺点是对于流塑状态的粘性土和松散的砂性土 则必须解决泥浆问题 并慎重选用 旋挖钻成孔施工的主要配套机械设备旋挖钻成孔施工的主要配套机械设备 序号序号 设备名称设备名称 型型 号号数数 量量 用用 途途 1 旋挖钻机 德国 bg251 台钻孔 2 装载机 zlm40e 1 台铲运弃渣 3 吊 车 16t 1 台下钢筋笼 导管 砼灌注 4 电焊机 30kw 3 台焊接钢筋笼 5 砂石泵 6ps 1 台清孔 6 泥浆泵 3pnl 3 台成孔排污 8 震动筛 1 台化学泥浆的净化 重复利用 7 发电机 75kw 1 台备用电源 8 经纬仪 水准仪 各 1 套测量放线 六 六 施工工艺施工工艺 1 1 工艺原理 工艺原理 旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上 以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上 以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需 要的大功率电源 利用筒式钻斗底部的斗齿 在液压油缸的加压下钻进 切削土体 并压入容器内 然后由钻要的大功率电源 利用筒式钻斗底部的斗齿 在液压油缸的加压下钻进 切削土体 并压入容器内 然后由钻 杆提出筒式钻头 至孔口后快速回转倒土 护壁泥浆采用优质膨润土 烧碱 纤维素等根据地质情况按一定比杆提出筒式钻头 至孔口后快速回转倒土 护壁泥浆采用优质膨润土 烧碱 纤维素等根据地质情况按一定比 例配置而成 并随着旋挖钻进用泥浆泵持续注入孔内 起到静压护壁作用 以保证水头压力 如此反复循环完例配置而成 并随着旋挖钻进用泥浆泵持续注入孔内 起到静压护壁作用 以保证水头压力 如此反复循环完 成成孔作业 成孔达到设计深度和质量要求后 安装钢筋笼和导管 灌注水下混凝土 工艺框图如图所示 成成孔作业 成孔达到设计深度和质量要求后 安装钢筋笼和导管 灌注水下混凝土 工艺框图如图所示 由流程图可知 旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆 在钻孔过程中 要制备符合性能指由流程图可知 旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆 在钻孔过程中 要制备符合性能指 标的泥浆 同时要标的泥浆 同时要 及时补充泥浆 以确保孔内水头压力 防止塌孔 及时补充泥浆 以确保孔内水头压力 防止塌孔 3 3 施工操作要点 施工操作要点 1 1 桩位的测量放样 桩位的测量放样 采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样 放样后四周设护桩并复测 误差控制在采用全站仪坐标法来进行桩的中心位置放样 放样后四周设护桩并复测 误差控制在 5mm5mm 以内 桩位用以内 桩位用 10mm 10mm 长度 长度 35 40cm35 40cm 钢筋打入地面钢筋打入地面 30cm30cm 四周填以水泥砂浆或混凝土来保护 作为桩的中心点 然后在桩位周 四周填以水泥砂浆或混凝土来保护 作为桩的中心点 然后在桩位周 围做上标记 既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点 围做上标记 既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点 2 2 埋设护筒 埋设护筒 护筒的作用为固定桩位 引导钻头方向 隔离地面水流入孔内 保证孔内水位高出地下水位或施工水位 护筒的作用为固定桩位 引导钻头方向 隔离地面水流入孔内 保证孔内水位高出地下水位或施工水位 增加水头高度 保护孔壁不坍塌 确保成孔质量 增加水头高度 保护孔壁不坍塌 确保成孔质量 a a 护筒的要求 护筒的要求 护筒选用整体式钢制护筒 壁厚护筒选用整体式钢制护筒 壁厚 5 5 8mm8mm 高度 高度 3m3m 内径 内径 180cm180cm 为了增加护筒的刚度 防止周转使用中的 为了增加护筒的刚度 防止周转使用中的 变形 在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋 由于整个钻孔桩处于黄河高漫滩区 地下水位较高 故在变形 在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋 由于整个钻孔桩处于黄河高漫滩区 地下水位较高 故在 施工前先用水平仪测出原地面标高 地下水位的高度 在埋设护筒时 护筒的顶端均高出地下水位施工前先用水平仪测出原地面标高 地下水位的高度 在埋设护筒时 护筒的顶端均高出地下水位 2 0m2 0m 以上 以上 以增加孔内水头压力 以增加孔内水头压力 b b 护筒的埋设 护筒的埋设 在埋设护筒前 首先对场地进行平整 垫高 清除杂物 施工中 护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成 在埋设护筒前 首先对场地进行平整 垫高 清除杂物 施工中 护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成 首先正确就位钻机 使其机体垂直度 钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一 然后在钻杆顶部带好筒式钻头 在首先正确就位钻机 使其机体垂直度 钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一 然后在钻杆顶部带好筒式钻头 在 钻头的端部临时连接一扩孔器 使成孔直径可达钻头的端部临时连接一扩孔器 使成孔直径可达 165cm165cm 深度略小于护筒的埋深 然后用吊车吊起护筒并正确 深度略小于护筒的埋深 然后用吊车吊起护筒并正确 就位 用旋挖钻杆将其垂直压入土体中 从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需就位 用旋挖钻杆将其垂直压入土体中 从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需 1515 分钟 护筒埋设后分钟 护筒埋设后 再将桩位中心通过四个控制护桩引回 使护筒中心与桩位中心重合 并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置 再将桩位中心通过四个控制护桩引回 使护筒中心与桩位中心重合 并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置 经确认护筒平面位置的偏差不大于经确认护筒平面位置的偏差不大于 50mm50mm 倾斜度的偏差不大于 倾斜度的偏差不大于 1 1 则将其四周用粘土填实 准备下一道工序的 则将其四周用粘土填实 准备下一道工序的 施工 施工 3 3 钻孔 钻孔 a a 钻机就位 钻机就位 旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置 并在操作室内有仪表准确显示电子读数 当钻头对准桩位中心十字旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置 并在操作室内有仪表准确显示电子读数 当钻头对准桩位中心十字 线时 各项数据即可锁定 勿需再作调整 钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确 误差控制在线时 各项数据即可锁定 勿需再作调整 钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确 误差控制在 2cm2cm 内 内 b b 调制化学泥浆 调制化学泥浆 化学泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标 经过反复实验 本大桥化学泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标 经过反复实验 本大桥 用泥浆采用优质膨润土 烧碱 纤维素制成 其各组成成分性能和用量如下 用泥浆采用优质膨润土 烧碱 纤维素制成 其各组成成分性能和用量如下 膨润土 主要成分为蒙脱石 分钙土和钠土 使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆 他具有相对密度低 膨润土 主要成分为蒙脱石 分钙土和钠土 使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆 他具有相对密度低 失水量少 泥皮薄 稳定性强 固壁能力高 钻具回转阻力小 造浆能力大等优点 失水量少 泥皮薄 稳定性强 固壁能力高 钻具回转阻力小 造浆能力大等优点 烧碱 烧碱 na2co3na2co3 调整泥浆的 调整泥浆的 phph 值 使其保证在值 使其保证在 8 8 1010 的偏碱性范围内 以保证水化膜的厚度 提高泥浆的胶的偏碱性范围内 以保证水化膜的厚度 提高泥浆的胶 体率 稳定率 和稳定性 降低失水量 同时避免了因体率 稳定率 和稳定性 降低失水量 同时避免了因 phph 值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘 度 也避免了度 也避免了 phph 值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌 值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌 纤维素 纤维素 cmccmc 增加泥浆粘性 使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用 增加泥浆粘性 使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用 钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下 膨润土 纯碱 占用土量 纤维素 占用土量 水 m3 相对密度 粘度 pa s 酸碱性 ph 胶体率 砂率 1t5kg0 5 kg13 1 08 1 20 19 238 10 956 8 c c 泥浆循环系统的布置 泥浆循环系统的布置 根据现场实际情况 在每六排墩身中间场地设置一个造浆池和泥浆净化 循环系统 具体布置如下图所示 根据现场实际情况 在每六排墩身中间场地设置一个造浆池和泥浆净化 循环系统 具体布置如下图所示 d d 钻进 钻进 当钻机就位准确 泥浆制备合格后即开始钻进 钻进时每回次进尺控制在当钻机就位准确 泥浆制备合格后即开始钻进 钻进时每回次进尺控制在 60cm60cm 左右 刚开始要放慢旋挖速左右 刚开始要放慢旋挖速 度 并注意放斗要稳度 并注意放斗要稳 提斗要慢 特别是在孔口提斗要慢 特别是在孔口 5 5 8m8m 段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度 如有偏差如有偏差 及时进行纠正 而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆 使孔内水头保持一定高度 以增加压力 保证及时进行纠正 而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆 使孔内水头保持一定高度 以增加压力 保证 护壁的质量 同时 做好整个过程中的钻进记录 随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度 在钻孔过护壁的质量 同时 做好整个过程中的钻进记录 随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度 在钻孔过 程中 根据不同的地质情况 主要用了以下四种钻头 挖土钻头 挖砂钻头 筒钻 螺旋钻头 其成孔性能如程中 根据不同的地质情况 主要用了以下四种钻头 挖土钻头 挖砂钻头 筒钻 螺旋钻头 其成孔性能如 下 下 挖土钻头 是最常用的钻头 在钻头底部有两扇仅可向斗内方向打开的合叶门 当钻进时 斗齿切削 挖土钻头 是最常用的钻头 在钻头底部有两扇仅可向斗内方向打开的合叶门 当钻进时 斗齿切削 孔底土 经合叶门将土压入斗中 当回次进尺完成提升钻头时 斗内的土在自重作用下将两扇门关紧 防止土孔底土 经合叶门将土压入斗中 当回次进尺完成提升钻头时 斗内的土在自重作用下将两扇门关紧 防止土 掉入孔内 出孔口后 通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆 使合叶门打开到出斗中土 掉入孔内 出孔口后 通过钻杆上压盘挤压钻头上弹簧螺杆 使合叶门打开到出斗中土 挖砂钻头 用于钻进砂性土地层 也可用于孔底清渣 整体结构与挖土钻头基本一样 只是在底部为 挖砂钻头 用于钻进砂性土地层 也可用于孔底清渣 整体结构与挖土钻头基本一样 只是在底部为 双层 双层底可以相对旋转一个角度 实现进土口的打开与关闭 钻进时进土口为打开状态 进尺结束 钻头双层 双层底可以相对旋转一个角度 实现进土口的打开与关闭 钻进时进土口为打开状态 进尺结束 钻头 反向旋转一个角度 进土口关闭 钻头成完全密封状态 将土取出 这主要是基于砂性土无粘结力而设计 反向旋转一个角度 进土口关闭 钻头成完全密封状态 将土取出 这主要是基于砂性土无粘结力而设计 筒钻 整体结构与挖土钻头基本一样 只是底部没有封口 主要用于施工孔内的两层胶结岩层 该岩 筒钻 整体结构与挖土钻头基本一样 只是底部没有封口 主要用于施工孔内的两层胶结岩层 该岩 层整体性好 强度大 利用桶钻的剪压作用 破坏岩层的整体性 从而达到进尺的目的 与螺旋钻配合使用效层整体性好 强度大 利用桶钻的剪压作用 破坏岩层的整体性 从而达到进尺的目的 与螺旋钻配合使用效 果更佳 果更佳 螺旋钻头 依靠螺旋叶片之间的空间收集从孔底切削的土体 主要用于钻进胶结层 由小及大 循序 螺旋钻头 依靠螺旋叶片之间的空间收集从孔底切削的土体 主要用于钻进胶结层 由小及大 循序 渐进 达到破坏胶结层的整体性 从而达到进尺的目的 与桶钻配合使用效果更佳 另外 对于粘性土 特别渐进 达到破坏胶结层的整体性 从而达到进尺的目的 与桶钻配合使用效果更佳 另外 对于粘性土 特别 适宜干法钻进 适宜干法钻进 弃渣外运与钻进同步进行 每从孔内出几桶钻渣 就用装载机及时的外运至弃渣场 以减少现场施工干扰 减弃渣外运与钻进同步进行 每从孔内出几桶钻渣 就用装载机及时的外运至弃渣场 以减少现场施工干扰 减 少弃渣对桩孔的压力 确保施工现场的文明和质量安全 少弃渣对桩孔的压力 确保施工现场的文明和质量安全 e e 清孔 检孔 成孔验收 清孔 检孔 成孔验收 清孔 根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高 计算出钻孔深度 用测绳检测孔深 到位后进行清孔 清孔 根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高 计算出钻孔深度 用测绳检测孔深 到位后进行清孔 清孔采用挖斗反复捞取沉渣 直到其厚度符合规范和设计要求 然后注入纯度较高的化学泥浆 置换出孔内的清孔采用挖斗反复捞取沉渣 直到其厚度符合规范和设计要求 然后注入纯度较高的化学泥浆 置换出孔内的 钻孔泥浆 保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要 钻孔泥浆 保证清孔后的各项指标符合现场实际地质情况的需要 检孔 主要检查孔径 孔的垂直度和孔深 用笼式检孔器检测 检孔器用检孔 主要检查孔径 孔的垂直度和孔深 用笼式检孔器检测 检孔器用 22 22 的钢筋加工制作 其外径等的钢筋加工制作 其外径等 于设计桩径 于设计桩径 150cm150cm 长度为 长度为 6m6m 检测时 将检孔器吊起 把测绳的零点系于检孔器的顶端 使检孔器的中心 检测时 将检孔器吊起 把测绳的零点系于检孔器的顶端 使检孔器的中心 孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上 慢慢放入孔内 通过测绳的刻度加上检孔器孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上 慢慢放入孔内 通过测绳的刻度加上检孔器 6 6 米的长度判断米的长度判断 其下放位置 如上下畅通无阻直到孔底 表明钻孔桩成孔质量合格 如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔其下放位置 如上下畅通无阻直到孔底 表明钻孔桩成孔质量合格 如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔 倾斜现象 则需重新下钻头处理 倾斜现象 则需重新下钻头处理 成孔验收 成孔达到如下质量标准后 即可进行下一到工序的施工 成孔验收 成孔达到如下质量标准后 即可进行下一到工序的施工 护筒埋设 偏差 mm 孔径 cm 孔深 m 桩位偏差 mm 沉渣厚度 mm 50 150 60 100 150 灌注前泥浆性能指标 相对密度 粘度 pa s酸碱性 ph胶体率 砂率 1 10198 10 95 4 4 4 钢筋笼的制作和安装 钢筋笼的制作和安装 a a 钢筋笼 声测管的加工制作 钢筋笼 声测管的加工制作 钢筋笼的加工和制作集中在钢筋加工场进行 本工程每根钻孔桩钢筋笼的钢筋笼的加工和制作集中在钢筋加工场进行 本工程每根钻孔桩钢筋笼的 总长度为总长度为 60 54m60 54m 根据原材的规格和吊机的起吊高度和起吊能力 分 根据原材的规格和吊机的起吊高度和起吊能力 分 4 4 节加工制作 每节长度分别为节加工制作 每节长度分别为 17 89m17 89m 17 89m17 89m 11 5311 53 13 89m13 89m 钢筋的主筋接头采用对焊 单面焊接两种焊接方法 在施工过程中 电焊工 钢筋的主筋接头采用对焊 单面焊接两种焊接方法 在施工过程中 电焊工 必须持证上岗 钢筋笼的制作采用加劲筋成型法 具体方法是 制作时 按设计尺寸做好加劲筋 圆形箍圈 必须持证上岗 钢筋笼的制作采用加劲筋成型法 具体方法是 制作时 按设计尺寸做好加劲筋 圆形箍圈 用石笔标出主筋的位置 把主筋摆放在平整的工作平台上 并用石笔标出加劲筋的位置 焊接时 使加劲筋上用石笔标出主筋的位置 把主筋摆放在平整的工作平台上 并用石笔标出加劲筋的位置 焊接时 使加劲筋上 任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记 扶正加劲筋 并用木制直角板尺校正加劲筋和主筋的垂直度 然任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记 扶正加劲筋 并用木制直角板尺校正加劲筋和主筋的垂直度 然 后点焊 在一根主筋上焊好全部加劲筋后 人工转动钢筋骨架 将其余主筋逐根照上法焊好 然后吊起钢筋笼后点焊 在一根主筋上焊好全部加劲筋后 人工转动钢筋骨架 将其余主筋逐根照上法焊好 然后吊起钢筋笼 放于支架上 套上盘条筋 按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上 再对整个钢筋笼进行加固焊接 放于支架上 套上盘条筋 按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上 再对整个钢筋笼进行加固焊接 声测管每根钻孔桩设三根 呈等边三角形布置 绑扎在钢筋笼的内侧 底部用钢板焊接堵死以防漏水 随钢筋声测管每根钻孔桩设三根 呈等边三角形布置 绑扎在钢筋笼的内侧 底部用钢板焊接堵死以防漏水 随钢筋 笼同时安装 每吊放好一节钢筋笼后 对检测管内充水 看其水位是否下落 以判断检测管的严密性 确保浇笼同时安装 每吊放好一节钢筋笼后 对检测管内充水 看其水位是否下落 以判断检测管的严密性 确保浇 注混凝土时不漏浆 注混凝土时不漏浆 钢筋笼 声测管下料安装图如下 钢筋笼 声测管下料安装图如下 b b 钢筋笼的运输和吊装 钢筋笼的运输和吊装 成型的钢筋笼用专用平板车运至孔口 钢筋笼的吊装用成型的钢筋笼用专用平板车运至孔口 钢筋笼的吊装用 16t16t 20t20t 吊车来完成 采用二点起吊的方法 第 吊车来完成 采用二点起吊的方法 第 一吊点设在钢筋笼顶部的加劲箍处 第二吊点设在骨架长度的中部偏下 起吊时 先起第一吊点 使骨架稍提一吊点设在钢筋笼顶部的加劲箍处 第二吊点设在骨架长度的中部偏下 起吊时 先起第一吊点 使骨架稍提 起 再与第二吊点同时起吊 待骨架离开地面一定高度后 第二吊点停止起吊 继续提升第一吊点 随着第一起 再与第二吊点同时起吊 待骨架离开地面一定高度后 第二吊点停止起吊 继续提升第一吊点 随着第一 吊点不断上升 慢慢的放松第二吊点 直到骨架同地面垂直 停止起吊 人工配合把钢筋笼扶正后慢慢放入孔吊点不断上升 慢慢的放松第二吊点 直到骨架同地面垂直 停止起吊 人工配合把钢筋笼扶正后慢慢放入孔 内 同时解除第二吊点 钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁 当骨架下到钢筋笼顶部的加劲箍处 用内 同时解除第二吊点 钢笼下放时严禁摆动碰撞孔壁 当骨架下到钢筋笼顶部的加劲箍处 用 4040 钢轨穿过加钢轨穿过加 劲箍的下方 将骨架稳定的支撑于孔口临时平台上 再按照上述方法起吊第二节钢筋笼 轴线与第一节对准后 劲箍的下方 将骨架稳定的支撑于孔口临时平台上 再按照上述方法起吊第二节钢筋笼 轴线与第一节对准后 进行钢筋接头连接 以此类推 直到全笼完成 用进行钢筋接头连接 以此类推 直到全笼完成 用 4 4 根根 20 20 的钢筋与钢筋笼的主筋相焊接并与孔口型钢连接固的钢筋与钢筋笼的主筋相焊接并与孔口型钢连接固 定后 通过预埋在护筒四周的四个护桩打一道十字线 钢筋笼的定后 通过预埋在护筒四周的四个护桩打一道十字线 钢筋笼的 4 4 根定位钢筋再打一道十字线 通过二道十字根定位钢筋再打一道十字线 通过二道十字 线对钢筋笼进行定位 二道十字线的交叉点如果在同一铅垂线上 则钢筋笼位置居于钻孔桩的中心 二个交叉线对钢筋笼进行定位 二道十字线的交叉点如果在同一铅垂线上 则钢筋笼位置居于钻孔桩的中心 二个交叉 点在水平面上的投影的最大误差不大于点在水平面上的投影的最大误差不大于 20 20 定位合格后 通过护筒顶标高 推算钢筋笼入护筒深度并准确安 定位合格后 通过护筒顶标高 推算钢筋笼入护筒深度并准确安 装定位 装定位 5 5 导管安装 导管安装 a a 导管的选用和检查 导管的选用和检查 导管采用直径导管采用直径 300mm 300mm 壁厚 壁厚 6mm6mm 的无缝钢管 每节的无缝钢管 每节 2 62m2 62m 底节 底节 4m4m 配 配 2 2 节节 1m1m 2 2 节节 1 5m1 5m 的短管 用以的短管 用以 调节导管的长度及漏斗的高度 导管的连接采用丝扣式 并在二法兰盘之间垫有调节导管的长度及漏斗的高度 导管的连接采用丝扣式 并在二法兰盘之间垫有 4 5mm4 5mm 厚的橡胶止水垫圈 厚的橡胶止水垫圈 在在 下导管前 首先检查其是否损坏 密封圈 卡口是否完好 内壁是否光滑圆顺 接头是否严密 再进行水密承下导管前 首先检查其是否损坏 密封圈 卡口是否完好 内壁是否光滑圆顺 接头是否严密 再进行水密承 压和接头抗拉实验 以检查导管的密封性能 接头抗拉能力 具体实验方法如下压和接头抗拉实验 以检查导管的密封性能 接头抗拉能力 具体实验方法如下 平整好场地 每隔一米铺设方木一根并找平 平整好场地 每隔一米铺设方木一根并找平 在方木上安装放置导管 每五根连成一体 上好前 后封盖 在方木上安装放置导管 每五根连成一体 上好前 后封盖 向拼装好的导管内灌入向拼装好的导管内灌入 70 70 的水 然后接好输风管 输入计算好的风压力 经计算为的水 然后接好输风管 输入计算好的风压力 经计算为 9 9 个大气压 即个大气压 即 895kpa895kpa 具体计算过程如下 具体计算过程如下 p p 1 hc 2 w 1 hc 2 w 1 1 混凝土的重度 取混凝土的重度 取 1 1 24kn m324kn m3 hchc 导管内砼最大高度 取导管内砼最大高度 取 hchc 40m40m 桩长的 桩长的 2 32 3 2 2 井孔内泥浆的重度 取井孔内泥浆的重度 取 2 2 1 08kn m31 08kn m3 hwhw 井孔内泥浆的深度 取井孔内泥浆的深度 取 hwhw 60m60m p p 导管可能受到的最大压力 导管可能受到的最大压力 kpakpa 则 则 p p 24 40 1 08 6024 40 1 08 60 895 2kpa895 2kpa 化为大气压 化为大气压 p p 895 2 103 1 01 105895 2 103 1 01 105 8 98 9 个大气压个大气压 将导管在恒压下前后滚动 并持压将导管在恒压下前后滚动 并持压 15min15min 观察其接口处是否漏水 周身是否有变形 来验证导管的密 观察其接口处是否漏水 周身是否有变形 来验证导管的密 封性 承压和抗拉性能 封性 承压和抗拉性能 b b 导管长度的计算和吊放 导管长度的计算和吊放 以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度 并欲留以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度 并欲留 30 50cm30 50cm 的悬空高度 拼装时要严格检的悬空高度 拼装时要严格检 查导管内壁和法兰盘表面 确保干净无杂物 变形和磨损严重的导管严禁使用 导管的吊放用吊机 要确保其查导管内壁和法兰盘表面 确保干净无杂物 变形和磨损严重的导管严禁使用 导管的吊放用吊机 要确保其 居于孔的中心位置 下放速度要慢 防止卡挂钢筋笼骨架 居于孔的中心位置 下放速度要慢 防止卡挂钢筋笼骨架 6 6 混凝土的灌注 混凝土的灌注 a a 混凝土的浇注过程 混凝土的浇注过程 水下混凝土的灌注应该在最短的时间内完成 水下混凝土的灌注应该在最短的时间内完成 导管下好后 根据孔内泥浆指标和沉淀层厚度进行必要的二次清孔 确保混凝土浇注的顺利进行 首批混导管下好后 根据孔内泥浆指标和沉淀层厚度进行必要的二次清孔 确保混凝土浇注的顺利进行 首批混 凝土的灌注要满足如下几点要求 凝土的灌注要满足如下几点要求 首次封底砼方量需首次封底砼方量需 4 4m34 4m3 储料斗的容积为 储料斗的容积为 4 5m34 5m3 封底后导管有封底后导管有 1 0m1 0m 以上的埋深 导管内有一部分砼填充 以上的埋深 导管内有一部分砼填充 储料斗的底部要设置一道隔水栓 储料斗的底部要设置一道隔水栓 在灌注时 用汽车吊的主勾吊起储料斗 与导管相连接 把隔水栓堵放在其底部 向斗内注满混凝土后 在灌注时 用汽车吊的主勾吊起储料斗 与导管相连接 把隔水栓堵放在其底部 向斗内注满混凝土后 用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出 使混凝土在很短的时间内降落到孔底 完成封底工作 之后 应连续 用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出 使混凝土在很短的时间内降落到孔底 完成封底工作 之后 应连续 紧凑的进行灌注 严禁中途停工 紧凑的进行灌注 严禁中途停工 在灌注混凝土的过程中 每灌注一盘后 及时用测绳检测混凝土面的上升高在灌注混凝土的过程中 每灌注一盘后 及时用测绳检测混凝土面的上升高 度 计算出导管在混凝土中的埋深 一般情况下导管的埋深控制在度 计算出导管在混凝土中的埋深 一般情况下导管的埋深控制在 2 6m2 6m 即拆导管前埋深不大于 即拆导管前埋深不大于 6m6m 拆导管后 拆导管后 埋深不小于埋深不小于 2m2m 每次拔管一根 每根导管的长度为 每次拔管一根 每根导管的长度为 2 62m2 62m 要遵循 要遵循 勤拔少拔勤拔少拔 的原则 不能通过增加导管埋的原则 不能通过增加导管埋 深来每次拔两根或两根以上的方法来减少拔管次数 当混凝土灌注到距桩顶设计标高还有深来每次拔两根或两根以上的方法来减少拔管次数 当混凝土灌注到距桩顶设计标高还有 4 5m4 5m 左右的距离时 左右的距离时 现场技术人员及时的计算出还需要的混凝土数量 并通知拌和站按需要量拌制以减少浪费 为保证桩顶砼质量 现场技术人员及时的计算出还需要的混凝土数量 并通知拌和站按需要量拌制以减少浪费 为保证桩顶砼质量 在施工中我们要求比桩顶设计标高超灌在施工中我们要求比桩顶设计标高超灌 80cm80cm 同时用 同时用 掏筒掏筒 探测砼质量 确认合格后方可提出导管 结束混探测砼质量 确认合格后方可提出导管 结束混 凝土的灌注工作 凝土的灌注工作 b b 混凝土首灌量的计算 混凝土首灌量的计算 v