钻孔桩施工方案培训资料.doc

1 39 目 录 1 1 编制依据编制依据 3 3 1 1 编制依据 3 1 2 编制原则 3 2 2 工程概况工程概况 3 3 2 1 工程简介 3 2 2 设计概况 4 2 3 计划工期 4 2 4 自然条件 4 2 5 施工条件 4 2 6 主要工程数量 5 2 7 建设相关单位 5 3 3 工程重难点分析工程重难点分析 5 5 3 1 工程特点 重点及难点 5 3 2 工程重点 难点的施工对策 6 4 4 施工进度计划施工进度计划 6 6 5 5 施工工艺技术施工工艺技术 6 6 5 1 施工准备 6 5 1 1 技术准备 6 5 1 2 现场准备 7 5 2 施工工艺流程 8 5 2 1 桩基施工工艺流程图 8 5 3 施工方法 9 5 3 1 场地平整 平台搭设 9 5 3 2 测量放样 10 5 3 3 埋设护筒 10 5 3 4 泥浆池开挖以及泥浆制备 10 5 3 5 钻机就位 11 5 3 6 钻机钻孔 12 5 3 7 成孔检查 13 5 3 8 清孔 13 5 3 9 筋笼骨架的制作安装 15 5 3 10 声测管安装 16 5 3 11 灌注水下混凝土 16 5 3 12 凿除桩头 19 5 3 13 桩基检测 19 5 4 钻孔桩常见事故的预防及处理 19 5 4 1 导管进水 19 2 39 5 4 2 卡管 20 5 4 3 塌孔 21 5 4 4 缩孔 21 5 4 5 偏孔 21 5 4 6 埋管 21 5 4 7 钢筋笼上浮 21 5 5 质量检验标准 23 5 5 1 主控项目 23 5 5 2 一般项目 25 6 6 资源配置计划资源配置计划 2626 6 1 劳动力计划 26 6 2 材料与设备计划 27 7 7 施工安全保证措施施工安全保证措施 2727 7 1 组织保证 27 7 1 1 安全管理组织机构 27 7 1 2 安全生产保证体系 28 7 1 3 安全管理制度 28 7 2 技术保证 29 7 2 1 现场安全措施 29 7 2 2 用电安全措施 29 7 2 3 消防措施 29 7 3 应急预案 30 8 8 其他技术保证措施其他技术保证措施 3131 8 1 质量保证措施 31 8 1 1 质量管理目标 31 8 1 2 质量管理组织机构 32 8 1 3 质量保证体系框图 32 8 1 4 主要质量保证措施 33 8 2 季节性施工保障措施 34 8 2 1 夏季施工措施 34 8 2 2 冬季施工措施 34 8 2 3 雨季施工措施 34 8 3 文明施工及环境 水与职业健康保护措施 35 8 3 1 文明施工措施 35 8 3 2 环境 水保护措施 36 9 9 附件附件 3636 3 39 盐盐河河特特大大桥桥 钻钻孔孔桩桩 施施工工方方案案 1 1 编编制制 依依据据 1 1 1 1 编编制制依依据据 1 国家 原铁道部 地方政府 上海铁路局有关安全 环境保护 水土保持的法 律 规定 规程 规则 条例 2 新建铁路连云港至盐城线 LYZQ 标相关设计图 3 时速 200km 客货共线铁路工程质量验收标准暂行规定 4 连盐线技术交底 桥梁 5 建筑地基处理技术规范 JGJ79 6 施工现场调查获得的有关资料 数据以及现场实际情况 7 公司的施工技术能力 机械设备能力及相关工程的施工经验 8 依据 GB T19001 2008 质量标准体系 GB T24001 2004 环境管理体系和 GB T28001 2011 职业健康安全标准建立的质量 环境和职业健康管理体系 1 1 2 2 编编制制原原则则 1 认真贯彻执行国家方针 政策 标准和设计文件 严格执行基本建设程序 实 现工程项目的全部功能 2 全面履行工程合同 满足建设单位要求 有效地集中施工力量 按期完成 3 以确保水土保持 保护地下管线和既有构筑物且减少扰民的原则指导施工 切 实维护建设单位及地方群众的利益 有效保护地下管线和既有构筑物 减少扰民 做好 公共交通配合 切实维护建设单位及地方群众的利益 创建文明标准工地 2 2 工工程程概概况况 2 2 1 1 工工程程简简介介 本管段隶属于新建连云港至盐城铁路站前工程 LYZQ 标段 起讫里程为正线 DK102 479 617 DK112 893 202 正线长 10 414km 施工项目包括盐河特大桥 221 墩 541 台线下工程 以及相应范围内的地方道路改移工程 线路位于沿海高速公路北 侧 G204 国道东侧 途径连云港市灌云县下车乡和杨集镇各三个行政村 线路紧贴沿海 高速并行 跨越既有公路桥 4 座 地方道路若干条 需改移道路十余条 跨越河流 8 条 水塘沟渠几十处 其中第 382 385 号墩于 DK107 729 3 DK107 805 处跨越牛墩河 采 用 32 48 32 m 连续梁跨越 河顶宽 72m 深 4m 第 488 491 号墩于 DK111 199 DK111 226 7 处跨越既有公路 采用 32 48 32 m 连续梁跨越 4 39 2 2 2 2 设设计计 概概况况 本段盐河特大桥共计钻孔桩 2916 根 单根桩长 43 5m 61m 累计桩长 142873m 桩 径分为 1 0m 1 25m 两种 其中 1 0m 钻孔桩 2870 根 计 140189 5m 1 25m 钻 孔桩 46 根 计 2683 5m 根据设计图纸 桩穿过的地质覆盖层主要为黏土 粉质黏土 粉土 细砂 粉砂 中砂等 各土层地基承载力为 80KPa 280KPa 桩类型设计为摩擦桩 2 2 3 3 计计划划工工期期 盐河特大桥钻孔桩施工工期遵循本段总体合同工期安排 总工期 390 天 计划开工日期 2014 年 6 月 5 日 计划完工日期 2015 年 6 月 30 日 2 2 4 4 自自然然条条件件 本管段桥址范围内地形较平坦 地层主要为流塑状淤泥 淤泥质黏土 淤泥质 粉质黏土 流塑 硬塑黏土和粉质黏土 密实粉土 稍密 中密细砂 中密 密实细 砂 密实粗砂 场地类型为软弱场地 属于 类场地 1 不良地质 盐河特大桥工点范围内不良地质为砂类土 粉土地震液化 2 特殊岩土 工点内特殊岩土为软土 松软土 3 水文地质 桥址区地表水及地下水对混凝土结构具有硫酸盐及氯盐侵蚀 环境作用等级为 L1 L2 H1 H2 4 地震资料及最大冻结深度 根据 中国地震动峰值加速度区划图 国标 18306 2001 桥址范围内 DK95 114 267 DK103 500 段地震动峰值加速度为 0 1g 相当于地震基本烈度七度 地震动反应谱特征周期分区为 3 区 DK103 500 DK112 894 172 段地震动峰值加速 度为 0 05g 相当于地震基本烈度六度 地震动反应谱特征周期分区为 3 土壤最大 冻结深度为 0 30m 2 2 5 5 施施工工条条件件 本管段途经 6 个村庄均需拆迁 管段周围没有合适的通场道路 只能从 G204G 国道 开始填筑便道向盐城方向推进 本管段范围内电网较密集 多处电网影响钻孔桩施工 5 39 本管段范围内河流水塘密集 施工时需搭设便桥通过 钻孔桩施工需筑岛围堰 2 2 6 6 主主要要工工程程数数量量 本管段桥梁钻孔桩工程数量 如表 2 6 1 所示 表表 2 6 12 6 1 钻孔桩主要工程数量表钻孔桩主要工程数量表 序号工程项目单位数量 1 1 0m 根 m 2870 14190 2 1 25m 根 m 46 2684 3 钢筋 HRB400 HPB300 t2734 495 4 C40 混凝土 m364760 5 C45 混凝土 m350920 6 声测管 t1585 2 2 7 7 建建设设相相关关单单位位 建设单位 徐州铁路枢纽工程建设指挥部 设计单位 中铁第五勘察设计院 监理单位 乌鲁木齐铁建工程咨询有限公司连盐铁路工程监理站 3 3 工工程程重重难难点点分分析析 3 3 1 1 工工程程特特点点 重重点点及及难难点点 1 线路较长 管理难度较大 新建连云港至盐城铁路站前工程 LYZQ 标段集线路新建 三电迁改及通信 信号 及信息于一体 是一个多项目施工的综合性系统工程 虽然本管段线路跨越区域不广 所包含施工专业类型少 但管段土建工程总长约 10 4km 线路较长 管理难度较大 2 桥梁工程水中墩基础施工施工难度较大 盐河特大桥全长 17 785km 为本段最长桥梁 本管段属于盐河特大桥部分 管 段内河流沟渠 水塘密布 水中墩基础采用钢板桩围堰和草袋围堰施工 施工技术 难度较大 3 结构的耐久性混凝土施工要求高 桥梁主要承重结构采用能耐久性混凝土 对混凝土 配合比设计 施工工艺 质量控制提出了更高要求 4 环保 水保要求高 本区段处于平原区 且紧邻高速公路 所处环境植被较好 对施工环保要求较高 施工中需制订严格的环保目标及详细的环保措施 6 39 3 3 2 2 工工程程重重点点 难难点点的的施施工工对对策策 本工程重点 难点的施工对策分析见下表 表 3 2 1 工程重点 难点和主要对策分 析表 表表 3 2 13 2 1 工程重点 难点和主要对策分析表工程重点 难点和主要对策分析表 序号工程重点 难点对策要点 1 线路较长 管 理难度较大 1 贯彻 专业分工 统筹协调 的原则 根据不同的工程项目 安排专 业的作业队施工 2 建立一个精干 高效的项目班子 各项资源投入及时 并能满足施工 的需要 3 以配合铺架施工为控制工期核心 按网络化管理进行资源配置 科学 组织施工 确保按期完工 2 桥梁工程水中 墩基础施工和 特殊上部结构 施工难度较大 1 跨河桥梁水中基础和承台采用钢板桩围堰施工 搭设施工栈桥必须考 虑通航要求 预留通航孔 2 施工前对所有施工人员进行专业培训 提高施工人员素质和操作技能 3 结构的耐久性 混凝土施工要 求高 1 桥涵结构所用工程材料 必须符合国家和部颁的有关标准和要求 2 建立专业化生产的混凝土搅拌站 分段统一供应高性能耐久性混凝土 桥梁主体结构全部使用泵送工艺施工 3 选择合适的混凝土拌制工艺 确保混凝土入模温度与环境温度符合相 关规范要求 4 沿线的环境保 护 水土保持 工作 1 建立环境保护体系 强化施工环保管理 2 实行环保工作责任制 3 加强环保 水保工作宣传 提高环保意识 4 建立完善的环境监测体系 制定环境监测计划 5 施工过程中做好水土保持措施和防止水资源枯竭措施 4 4 施施工工进进度度计计划划 工程名称 盐河特大桥钻孔桩施工 工期要求 本管段盐河特大桥钻孔桩计划于 2014 年 5 月 1 日开始正式施工 2015 年 6 月 30 日结束 本工程影响工期的关键因素为征地拆迁及临时便道填筑工作 施工 过程中要随时加强与地方政府的沟通 确保临时便道施工过程中不受干扰 按既定工期 目标完成钻孔桩施工 5 5 施施工工工工艺艺 技技术术 5 5 1 1 施施工工准准备备 5 1 15 1 1 技术准备技术准备 1 在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计 阅读 审核施工图纸 澄清有关技术问题 熟悉规范和技术标准 制定施工安全质量保证措施和应急预案 对 7 39 施工作业人员进行钻孔桩施工技术交底 对参加钻孔桩施工的相关人员进行岗前技术培 训 考核合格后持证上岗 2 测量仪器已经通过年检并能够满足施工进度及质量要求 前期测量及复核工作 已经完毕 并通过测量监理工程师的审查 3 钻孔桩施工前需要根据设计方提供的地质报告了解施工部位的地质情况 确定 合适的施工方法 5 1 25 1 2 现场准备现场准备 1 现场桩位处地下水管 光缆等管线探测 在埋设护筒前必须对桩位处有可能的管线进行调查和现场探沟法探测 确保施工安 全 如有发现桩位处有管线 应及时联系相关产权部门进行外移或保护 2 场地平整 本管段桥墩多数位于麦田里 土质较软 施工前将承台范围内地表淤泥挖除 采用 山皮土回填碾压密实 确保墩位处场地平整 坚实 防止桩机产生不均匀沉降 3 开钻前相关试验 在钻机正式钻之前 做砼灌注导管的密水性试验 试压压力为孔底静水压力的 1 5 倍试验施作请驻地监理工程师现场见证 4 探孔器制作 为确保成孔孔径 质量 采用 20 螺纹钢制作 1 0m 钢筋笼探孔器 探孔器的外 径分别 1 0m 1 25m 长度为 6m 两端尖头为 1m 中间长分别为 4m 探孔器制作如图 5 1 1 图图 5 1 15 1 1 探孔器制作大样图探孔器制作大样图 8 39 5 泥浆制备 根据现场地质察看 地表层多为粉质黏土 结合现场钻孔试验情况 本桥采用膨润 土造浆进行护壁 入孔泥浆指标符合标准 比重 1 05 1 15 黏度 16 22s 含砂率 小于 4 胶体率不小于 95 PH 值大于 6 5 6 根据现场地形以及周围环境统筹安排 墩位处采用两个桥墩钻孔共用一套泥浆 循环系统 泥浆循环池设在两墩之间 征地红线以内 泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组 成 泥浆池容积为 50m3 并设 1 个容积为 20m3 的沉淀池与泥浆池串联并用 不允许在承 台边缘 5m 范围内开挖基坑作泥浆池 在泥浆池和沉淀池四周设置高度 1 2m 防护栏杆并 挂好密目网和警示标牌 为避免泥浆对周围环境的污梁 在钻孔桩施工过程中 对沉淀 池中沉碴及灌注砼时溢出的废弃泥浆及时清除至指定地点 泥浆池与沉淀池布置见图 5 1 2 图图 5 1 25 1 2 泥浆循环系统示意图泥浆循环系统示意图 5 5 2 2 施施工工工工艺艺流流程程 5 2 15 2 1 桩基施工工艺流程图桩基施工工艺流程图 本管段桥梁钻孔桩拟采用旋挖钻机和反循环钻机施工 钻进中严格控制泥浆比重 成孔后采用换浆法清孔 严格控制孔内沉渣厚度 空孔时间 水下混凝土浇筑速度和浇 筑连续性 确保成桩质量 混凝土采用自动计量拌和站拌合 混凝土输送车运输 导管 9 39 法浇筑水下混凝土 桩基完成后 按设计要求对桩基进行逐桩检测 施工工艺流程见图 5 2 1 图图 5 2 15 2 1 钻孔桩工艺流程图钻孔桩工艺流程图 技术准备 埋设护筒护筒制作 准备 钻 机 准 备钻机就位 校正 泥 浆 制 作钻 孔钻孔记录填写 清 孔 检测孔形 钢筋笼制作安放钢筋笼检查记录填写 导管试拼 准备吊装 安放导管 搭设平台 安装漏斗 二次清孔 N 检查沉碴厚度 Y 浇筑混凝土 桩 检 测 截 桩 头砼强度测试 进行下道工序 浇筑记录制作试块 10 39 5 5 3 3 施施工工 方方法法 5 3 15 3 1 场地平整 平台搭设场地平整 平台搭设 施工前钻孔场地应清除杂物 换除软土 平整压实 场地位于浅水 陡坡 淤泥中 时 应搭设工作平台 当位于深水时 可插打临时桩搭设固定工作平台 工作平台必须 坚固稳定 能承受施工作业时所有静 活荷载 同时还应考虑施工设备能安全进 出场 5 3 5 3 2 2 测量放样测量放样 利用施工现场附近复核报批过的导线点和水准点 采用全站仪或 GPS 全球定位系统 与钢尺相结合的方法进行桩位放样 根据设计桩位图 用全站仪或 GPS 全球定位系统将 桥墩台位置每一根桩的中心测出 然后在中心桩的前后左右设置护桩 便于在钻孔过程 中复核桩位 用水准仪测量护筒顶高程 确定钻孔深度 测量人员 技术人员 钻机长 应根据桩位图及桩间距对桩位逐桩复核 并形成测量交接桩记录 符合要求后由技术人 员报监理工程师复核 具体桩位布置见图 5 3 1 图图 5 3 15 3 1 钻孔桩桩位布置图钻孔桩桩位布置图 5 3 35 3 3 埋设护筒埋设护筒 护筒埋设深度根据地表层地质不同进行现场确定 一般在 1 5m 左右 孔口护筒高出 原地面 30cm 护筒内径比桩径大 20cm 护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于 5cm 倾 斜度不得大于 1 护筒材料选用厚为 6mm 钢板制作 顶部焊加强筋和吊耳 开出浆口 出浆口宽 0 2m 高 0 4m 钢护筒埋设四周用粘土填筑 并分层夯实处理 埋设护筒时护 筒中心竖直线应与桩中心线重合 保证钻孔时孔位的准确性 钻进过程中要常检查护筒 是否发生偏移和下沉 如发生偏移和下沉要及时处理 护筒埋设完成后 应采用十字校核法重新核定中心位置 并经监理工程师检验合格 后方能开钻 钻孔桩施工采用隔桩钻孔 不允许相邻两个桩同时钻孔或一个孔刚完 立 大 里 程1 10 9 8 7 5 6 2 3 4 11 39 即施工相邻桩位 5 3 45 3 4 泥浆池开挖以及泥浆制备泥浆池开挖以及泥浆制备 1 施工前本着节约方便的原则确定泥浆池位置及大小 一般可根据使用的泥浆泵 的功率依照相邻墩的桩基共用一座泥浆池的原则来确定泥浆池位置 泥浆池大小可按照 使用钻机数量来开挖 2 采用泥浆护壁施工 应设置泥浆循环系统 泥浆循环系统应包括 制浆池 贮 浆池 沉淀池 循环槽 泥浆分离器等 3 开挖以前先挖深沟 经有关人员确认泥浆池位置无地下管线 泥浆池可按照 1 0 75 放坡 开挖完成后应立即按照要求设置 1 5m 高的栏杆 同时用密目网在泥浆池 四周进行围护并在醒目位置悬挂标示牌 警示牌等 泥浆池造浆前底部及四周使用厚塑 料布进行衬护 4 泥浆原料宜选用优质黏土 有条件时 应优先采用膨润土造浆 为提高泥浆黏 度和胶体率 可在泥浆中掺入烧碱或碳酸钠等添加剂 其掺量应经过试验确定 造浆后 应试验全部性能指标 钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率 5 泥浆在钻孔中起护壁和悬浮钻碴的作用 应备用足够的造浆优质黏土 泥浆性 能指标应符合下列要求 1 比重 入孔泥浆的比重为 1 05 1 15 2 黏度 入孔黏度一般地层为 16 22s 松散易坍地层为 19 28s 3 含砂率 新制泥浆的含砂率不宜大于 4 4 胶体率 泥浆胶体率不小于 95 5 pH 值 泥浆的 pH 值是衡量泥浆酸碱度的 pH 值过小 失水量会急剧上升 pH 值过大 泥 浆滤液将渗透到孔壁的黏土中使孔壁表面软化 黏土颗粒之间否认凝聚力减弱 造成裂 解而使孔壁坍塌 pH 值应大于 6 5 一般以 8 10 为适当 pH 值偏小时 可根据试验在泥 浆中投放适量的 NaOH 或 Na2C03 5 3 55 3 5 钻机就位钻机就位 1 钻机就位以前先检查钻机的工作性能 确保钻机各零部件 液压系统及各种仪 12 39 表正常工作 保证桩位附近平整 把钻机开到桩位旁 将钻机的尖端正对桩位标注点 再用垂球及钻机仪表控制钻杆的垂直度和钻机机身的水平 并保证钻架上的起吊滑轮 钻杆中心及转盘中心在同一条铅垂线上 保证钻机底座和顶端要平稳 在钻进过程中不 产生位移和沉陷 2 钻机停位回转中心距孔位在 3 4 5m 之间 在允许的情况下 变幅油缸尽可能 将桅杆缩回 这样可以减小钻机自重和提升下降脉动压力对孔的影响 3 检查在回旋半径范围内是否有障碍物影响回转 5 3 65 3 6 钻机钻孔钻机钻孔 1 钻孔前 在护筒顶面依照护筒壁上的护筒顶面中心标示的挂设中心线 然后对 中钻头中心 钻头中心与桩位中心偏差不得大于 5cm 2 钻孔前必须根据地质情况选择合适的钻头 检查钻头装置 钻头直径 磨损情 况 施工过程中磨损超标的钻头应及时更换 3 旋挖钻机配备电子控制系统 显示和调整钻进的垂直度 通过电子控制和人工 用垂球观察两种方式来保证钻杆的垂直度 从而保证成孔的垂直度 同时在每一次钻机 提钻甩碴复位后检查钻头是否对中 4 开钻时 先启动泥浆泵和转盘 使之空转一段时间 待泥浆输进钻孔中高于护 筒底角 0 5m 以上并不得低于地下水位 方可开始钻进 开始钻进时 低档慢速钻进 待 钻进深度超过护筒刃角处 按正常速度钻进 在黏质土中钻进时 由于泥浆黏性大 宜 糊钻 采用中等钻速 大泵量 稀泥浆钻进 在砂类土或软土层钻进时 易塌孔 宜控 制进尺 轻压 低档慢速 大泵量 稀泥浆钻进 5 以钻头自重加压作为钻进压力 初入压力控制在 80 90Kpa 每次进尺最佳为 0 5 0 8m 钻屑进入筒体 装满一斗后 将钻头提出空外移至机侧 继续繁慢上提钻斗 利用动力头下的挡板将钻头上的压杆下压 通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖 打开卸落钻碴 钻碴卸落完成 再将钻斗下落至地面 正旋关盖复位 6 起落钻头速度要均匀 不得过猛或突然变速 孔内出土 应立即清走 不得堆 积在钻孔周围 7 钻孔作业分班连续进行 一次成孔 在钻进过程中 按试桩确定的参数进行施 工 设专职记录员 记录成孔过程中的各种参数 依照地质报告随时观察钻碴情况 与 地质报告对照 并准确取样报现场工程师确认地质情况 当桩尖持力层地质与设计不符 时 立即通知监理工程师及有关部门确认是否进行变更设计 8 钻孔过程中还必须详细记录钻进深度 泥浆指标 机械设备损坏 障碍物 钻 13 39 孔异常情况等 记录必须认真 及时 准确 清晰 交接班时要做好交接记录 9 钻进过程中 应时刻检查孔位中心和倾斜度 确保孔位中心偏差不超过 50mm 倾斜度不超过 1 10 钻进过程中产生的泥浆 钻碴经沉淀池净化处理后方可排放沉淀水 在排水 过程中不能造成对农田及周围水源的污染 沉淀池重点沉淀物用汽车运至指定弃淤场堆 放处理 11 钻至桩顶设计标高后 钻头在不加压的情况下就地继续旋转数圈 再提钻 保证钻头尽可能取碴情况下避免超钻 5 3 75 3 7 成孔检查成孔检查 1 钻孔完成后 在现场监理工程师在场的情况下 对护筒顶面标高 孔位中心偏 差 孔径 孔深 钻孔垂直度 孔底沉碴厚度进行全面检查 成孔孔径不得小于设计孔 径 成孔深度不得小于设计孔深 成孔倾斜度不大于 1 2 钻孔倾斜度通过检孔器检验 检孔器在孔顶对中护筒中心下落后 通过在护筒 顶观测吊绳相对于竖直垂线偏移情况可计算成孔后的倾斜度 3 检孔器长度宜为 4 5 倍设计桩径 且不宜小于 6m 检孔器应有足够的刚度 外径直径不得小于钻孔桩直径 检孔器两端宜制作成锥形 锥形高度不宜小于检孔器半 径 4 具体做法是 在验孔器下放到指定位置后在吊点系一垂球 垂球宜采用 4 6kg 圆柱形混凝土制作 然后在垂球的吊绳上用毫米尺标定从垂球系点开始的 1 米位置 吊 绳应采用无收缩材料制作 待垂球静止后用毫米尺测量垂球吊绳到检孔器吊绳的距离 单位 mm 此时钻孔的倾斜度就为 100 1000 5 3 85 3 8 清孔清孔 当成孔深度和地质满足设计要求 并得到现场监理人员确认后 即进行清孔工作 初步清孔采用抽碴筒清孔 掏到用手摸泥浆无2 3mm 大的颗粒后 再采用换浆法清孔 抽碴及吸泥应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆 保持孔内水位 避免塌孔 清孔后比重 控制在1 03 1 10g cm3之间 各项质量标准如表6 1 表表 5 3 15 3 1 清孔后泥浆指标清孔后泥浆指标 编号项目单位允许偏差备注 1 相对密度 g cm3 3 1 03 1 10 2 粘度 s 17 20 3 含砂率 2 在钻孔的底 中 顶 部 分别取样检验取 平均值 14 39 4 胶体率 98 清孔注意事项 1 清孔后的孔底沉碴厚度 摩擦桩不得大于 30cm 在灌注水下混凝土前必须复测 沉碴厚度 沉碴超过规定者 必须重新清孔 符合规定后方可灌注水下混凝土 2 清孔应向孔内补充清水或泥浆保持孔内水头 防止塌孔 3 在灌注混凝土前孔底射水或压气 3 5min 翻动孔底沉碴 然后进行灌注 射 水压力比孔前压力大 0 5MP 4 各环节施工衔接紧密 尽量缩短工艺间隔时间 当钢筋笼安放好后 再进行二次清孔 以确保孔底沉碴厚度不大于技术规范及图纸 要求 清孔时 注意保持孔内水头 以防塌孔 清孔后 泥浆的稠度应达到规定的要求 成孔后应立即用测绳准确测量钻孔深度 H1 二次清孔后再用同样的方法测量孔深 H2 沉 淀厚度 h H2 H1 若沉碴厚度大于设计规定值时 应继续清孔 不得安装钢筋笼和进行水 下混凝土灌注 清孔示意图如图 5 3 2 图图 5 3 25 3 2 清孔示意图清孔示意图 孔径采用检孔器检测 用测绳检查钻孔深度 采用泥浆比重计检测泥浆相对密度 采用工地标准漏斗粘度计测定粘度 采用含砂率计测定含砂率 现场试验工程师对以上各项指标检查合格后立即报监理工程师检验 做好隐蔽工程 检查证的签认 方可进行下一步工序 钻孔桩成孔质量允许偏差如表 5 3 2 15 39 表表 5 3 25 3 2 钻孔桩成孔质量允许偏差钻孔桩成孔质量允许偏差 编号项目单位允许偏差备注 1 孔的中心位置 mm 群桩 100 单排桩 50 2 孔 径 mm 不小于设计桩径 3 倾斜度 mm 小于 1 桩长且不大于 500 4 孔 深 mm 不小于设计 5 沉碴厚度 mm 摩擦桩 300 5 3 95 3 9 筋笼骨架的制作安装筋笼骨架的制作安装 1 考虑到本桥桩基钢筋笼采用工厂化制作 以及运输方便 针对本桥桩基长度 43 5 61m 范围 钢筋笼长度按照多节制作 钢筋笼顶部为标准节长度 底部为调节长度 相邻两节钢筋笼接头错开长度不小于 1m 同一断面钢筋焊接接头不大于 50 两节钢筋 笼现场焊接采用双面搭接焊 焊缝长度不小于 5d 20 主筋焊接长度不小于 10cm 16 主筋焊接长度不小于 8cm 钢筋笼现场安装采用 25t 汽车吊进行吊装 2 钢筋笼制作时 按设计尺寸做好加强箍筋 标出主筋的位置 把主筋摆放在平 整的工作平台上 并标出加强筋的位置 焊接时 使加强筋上任一主筋的标记对准主筋 中部的加强筋标记 扶正加强筋 并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度 然后点 焊 在一根主筋上焊好全部加强筋后 用机具或人转动骨架 将其余主筋逐根照上法焊 好 然后吊起骨架阁于支架上 套入盘筋 按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上 点焊牢固 3 钢筋骨架保护层的设置方法 钢筋骨架的保护层厚度控制 按照设计图纸采用焊接 耳朵 筋 见图 5 3 3 设置 密度按竖向每隔 2m 设一道 每一道沿圆周布置 4 个 10615610 6 8 钢筋 图图 5 3 35 3 3 耳朵筋示意图耳朵筋示意图 4 钢筋笼骨架采用平板车运输 运输过程中设置钢筋笼稳固措施 确保钢筋笼在 16 39 运输过程中骨架不变形 5 钢筋笼的起吊和就位 钢筋笼安装采用汽车吊 采用两点吊装 第一吊点设在骨架的下部 第二点设在骨 架长度的 2 3 位置 起吊时 先提第一点 使骨架稍提起 再与第二吊同时起吊 待骨 架离开地面后 第一吊点停吊 继续提升第二吊点 随着第二吊点不断上升 慢慢放松 第一吊点 直到骨架同地面垂直 停止起吊 解除第一吊点 检查骨架是否顺直 如有 弯曲应整直 当骨架进入孔口后 应将其扶正徐徐下降 严禁摆动碰撞孔壁 然后 由 下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑 当骨架下降到第二吊点附近的 加强箍接近孔口 可用木棍或型钢 视骨架轻重而定 等穿过加强箍筋的下方 将骨架 临时支承于孔口 孔口临时支撑应满足强度要求 将吊钩移到骨架上端 取出临时支承 将骨架徐徐下降 骨架降至设计标高为止 将骨架临时支撑于护筒口 再起吊第二节骨 架 使上下两节骨架位于同直线上进行焊接 全部接头焊好后就可以下沉入孔 直至所 有骨架安装完毕 并在孔口牢固定位 以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象 骨架最上端定位 必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度 并反复核对无误后 再焊接定位 在钢筋笼上拉上十字线 找出钢筋笼中心 根据护桩找出桩位中心 钢筋 笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合 然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两 根平行的工字钢或槽钢 在护筒两侧放两根平行的枕木 高出护筒 5cm 左右 并将整个 定位骨架支托于枕木上 表表 5 5 3 3 3 3 钻钻孔孔桩桩钢钢筋筋骨骨架架允允许许偏偏差差 序号项目允许偏差 mm 1 钢筋骨架在承台底以下长度 100 2 钢筋骨架直径 20 3 主钢筋间距 0 5d 4 加强筋间距 20 5 箍筋间距或螺旋筋间距 20 6 钢筋骨架垂直度1 7 钢筋保护层厚度不小于设计值 5 3 105 3 10 声测管安装声测管安装 本管段桥梁钻孔桩桩基检测全部采用超声波检测 每根钻孔桩桩施工时预埋 3 根超 声波检测管 超声波检测管采用无缝钢管 内径 50mm 壁厚 3 0mm 声测管沿桩身箍筋内侧等间距布设 并焊于加强骨架箍筋上 声测管随钢筋笼分段 安装 每段之间的接头采用反螺纹套筒接口 声测管的底部应密封 安装完毕后应将上 17 39 口用木塞堵住 以免浇筑混凝土时落入异物致使孔道堵塞 声测管在起吊过程中 需要在声测管旁用圆木进行加固 保证声测管在起吊过程中 不发生变形 起吊时 钢丝绳需绑扎在第一根加强圈上 钢丝绳吊点要对称绑扎 防止 起吊后声测管倾斜 难于连接 5 3 115 3 11 灌注水下混凝土灌注水下混凝土 1 导管技术要求 灌注水下砼采用钢导管灌注 导管直径为 30cm 导管使用前应 进行密水承压试验 进行密水试验的水压为孔底静水压力的 1 5 倍 p 1 5 gh 2 安装导管 导管采用 30cm 钢管 每节 2 3m 配 1 2 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 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 导管接头法兰盘加锥形活套 底节导管下端不得有法兰盘 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 3 二次清孔 浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度 沉渣厚度应满足设计要求 当设计无要求时 摩擦桩不大于 30cm 如沉渣厚度超出规范要求 则利用导管进行二次清孔 4 封底混凝土 为确保灌注桩一次封底成功 需准确计算和控制封底混凝土数量和砼下落时冲击能 量 能把泥浆从导管中排出 并能把导管下口埋入混凝土不小于 1m 深 足够的冲击能量 能够把桩底沉渣尽可能地冲开 是控制桩底沉渣 减少工后沉降的重要环节 a 灌注砼的数量公式 例桩径 D 1 0 V D2 4 H1 H2 d2 4h1 h1 Hwrw rC 导管底口与孔底的距离为 25 40cm H1 表示砼桩底到导管底口的高度 H2 表示封底灌注砼的最小深度 导管底口到砼面的高度 为 1m h1 表示导管内泥浆底部到砼面的高度 约 1 1m 保证导管埋入砼中的深度不小 于 1m Vr1 0 3 14 1 0 2 2 H1 1 3 14 0 3 2 2 4h1 3 14 1 0 2 2 0 5 1 3 14 1 1 0 3 2 2 4 1 25m3 b 箭球 拨栓或开阀 打开漏斗阀门 放下封底砼 封底砼灌入孔底后 立即探测孔内砼面高度 计算出 导管内埋置深度 18 39 5 水下混凝土浇灌 桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注 灌注开始后 应紧凑连续地进行 在灌注 过程中 应防止混凝土拌和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 致使测探不准确 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 正确指挥导管的提升和拆除 导管的埋置深度应控制在 2 4m 同 时应经常测探孔内混凝土面的位置 即时调整导管埋深 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 再移到钻孔中心 拆除导管动作要快 时间一般不宜超过 15min 要防止螺栓 橡胶垫和工具等掉入孔 中 将已拆下的管节要立即清洗干净 堆放整齐 在灌注过程中 当导管内混凝土不满 含有空气时 后续混凝土要徐徐灌入 不可整斗地灌入漏斗和导管 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 当混凝土面升到钢筋骨架下端时 为防钢筋骨架被混凝土顶托上升 可采取以下措 施 a 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 b 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 c 当孔内混凝土进入钢筋骨架 4m 5m 以后 适当提升导管 减小导管埋深长度 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 混凝土灌注到接近设计标高时 要计算还需要的混凝土数量 计算时应将导管内及 混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内 通知拌和站按需要数拌制 以免造成浪费 在灌注将近结束时 由于导管内混凝土柱高减小 超压力降低 而导管外的泥浆及所含 渣土稠度增加 相对密度增大 如在这种情况下出现混凝土顶升困难时 可在孔内加水稀释 泥浆 并掏出部分沉淀土 使灌注工作顺利进行 在拔出最后一段长导管时 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 因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大 粉煤灰可能上浮堆积在桩头 加灌高度应考虑 此因素 为确保桩顶质量 在桩顶设计标高以上加灌 100cm 左右 以便灌注结束后将此 段混凝土清除 灌注桩混凝土时 每根桩留取三组试件 两组作为标养试件 一组作为同条件养护 试件 桩身砼标准养护试件强度应达到设计强度等级的 1 15 倍 混凝土灌注时设试验员 施做试件 以及检测砼坍落度 含气量 入模温度等检测 并做好相关记录 6 灌注砼测深 19 39 灌注水下砼时 安排技术员全过程旁站 负责灌注砼标高的测设 计算拆换导管长 度 检测泥浆比重 记录钻孔记录以及钻孔渣样的提取留存 测设孔内灌注砼标高采用 测绳量测 测绳一端拴直径不小于 10cm 重量不小于 5kg 的重锤 根据测绳所示锤的沉 入深度作为砼灌注深度 根据测设深度 进行拆换导管长度 7 泥浆清理 钻孔桩施工中 产生大量废弃的泥浆 为了保护当地的环境 这些废弃的泥浆 经 泥浆分离器处理后 运往指定的废弃泥浆的堆放场地 并做妥善处理 5 3 125 3 12 凿除桩头凿除桩头 钻孔桩混凝土灌注完毕 待强度达到设计强度的 70 时进行钻孔桩桩头凿除 凿除时 先对桩顶标高进行测量 利用所得的实际桩顶标高及桩顶设计标高求得需要凿除钻孔桩 的长度 用红油漆在桩壁上做好标识 以便进行凿除 桩头凿除为人工配合风镐进行 待凿除完毕后人工再对桩顶进行细部凿毛 以确保桩顶混凝土与上部混凝土结构物之间 的胶结 5 3 135 3 13 桩基检测桩基检测 本管段桥梁钻孔桩桩基质量检测以声波透射法测定桥梁桩长 桩径 桩身及混凝土 缺陷 混凝土强度等情况为主 并按规定对辅以 5 的钻芯取样方法进行检测 以准确评 定桥梁桩长 桩身混凝土强度 桩底沉碴等情况 桥梁桩基承载力根据地勘报告结合桩 身质量采用桩土参数进行综合评定 同时还可采用静载荷试验 孔底载荷试验 自重法 高应变进行桥梁桩基承载力判定 在检测过程中 若出现了新的方法技术 检测工艺 国家颁布了新的规范 规程 标准 则及时按新的方法技术 检测工艺 新的规范 规程 标准执行 5 5 4 4 钻钻孔孔桩桩常常见见事事故故的的预预防防及及处处理理 5 4 15 4 1 导管进水导管进水 1 主要原因 1 首批混凝土储量不足 或虽然混凝土储量已够 但导管底口距孔底的间距过大 混凝土下落后不能埋没导管底口 以致泥水从底口进入 2 导管接头不严 接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开 或焊缝破裂 水从接头或焊 缝中流入 3 导管提升过猛 或测深出错 导管底口超出原混凝土面 底口涌入泥水 2 预防和处理方法 为避免发生导管进水 事前要采取相应措施加以预防 万一发生 要当即查明事故 20 39 原因 采取以下处理方法 1 若是上述第一种原因引起的 应立即将导管提出 将散落在孔底的混凝土拌和物 用反循环钻机的钻杆通过泥浆泵吸出 或者用空气吸泥机 水力吸泥机以及抓斗清出 不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除 然后重新下放骨架 导管并投入足够储量的 首批混凝土 重新灌注 2 若是第二 三种原因引起的 应视具体情况 拔换原管重换新管 或用原导管插 入续灌 但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出 如系重下 新管 必须用潜水泵将管内的水抽干 才可继续灌注混凝土 为防止抽水后导管外的泥 水穿透原灌混凝土从导管底口翻入 导管插入混凝土应有足够的深度 一般宜大于 2m 由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干 续灌的混凝土配合比应增加水泥量 提高稠 度后灌入导管内 灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻 使原混凝土 损失的流动性得以弥补 以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比 若混凝土面在水面以下不是很深 未初凝时 可于导管底部设置防水塞 应使用混 凝土特制 将导管重新插入混凝土内 导管侧面再加重力 以克服水的浮力 导管内 装混凝土后稍提导管 利用新混凝土自重将底塞压出 然后继续灌注 若混凝土面在水面以下不是很深 但已初凝 导管不能重新插入混凝土内时 可在 原护筒内面加设直径稍小的钢护筒 用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度 然后将护筒内的水 泥浆 抽除 并将原混凝土顶面的泥碴和软弱层清楚干净 再在护 筒内灌注混凝土至设计桩顶 5 4 25 4 2 卡管卡管 在灌注过程中 混凝土在导管中下不去 称为卡管 卡管有以下两种情况 1 初灌时隔水栓卡管 或由于混凝土本身原因 如坍落度过小 流动性差 夹有 大卵石 拌和不均匀 以及运输途中产生离析 导管接缝处漏水 雨天运输混凝土未加 遮盖等 使混凝土中水泥浆被冲走 粗集料集中而造成导管堵塞 处理办法 可用长杆冲捣管内混凝土 用吊绳抖动导管 或在导管上安装附着式振 捣器使隔水栓下落 如仍不能下落时 则需将导管连同其内的混凝土提出钻孔 进行清 理修整 注意切勿使导管内的混凝土落入井孔 然后重新吊装导管 重新灌注 一旦有 混凝土拌和物落入井孔须将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除 提管时应注意到导管 上重下轻 要采取可靠措施防止翻倒伤人 2 机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长 或灌注时间持续过 长 最初灌注的混凝土已经初凝 增大了导管内混凝土下落阻力 混凝土堵在管内 其 21 39 预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械 并准备备用机械 发生故障时立即调换备用机 械 同时采取措施 加速混凝土灌注速度 可在首批混凝土中掺入缓凝剂 以延缓混凝 土的初凝时间 处理方法 当灌注时间已久 孔内首批混凝土已初凝 导管内有堵塞有混凝土 此 时应将导管拔出 重新安设钻机 利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出 用冲 抓锥将钢筋骨架逐一拔出 然后用粘性土掺砂砾填塞井孔 待沉实后重新钻孔成桩 5 4 35 4 3 塌孔塌孔 在灌注过程中如发现井孔护筒内水 泥浆 位忽然上升溢出护筒 随即骤降并冒出 气泡 应怀疑是塌孔征象 可用测深仪探头或测深锤探测 如测深锤原系停挂在混凝土 表面上未取出的现被埋不能上提 或测深仪探 头测得的表面深度达不到原来的深度 相差很多 均可证实发生了塌孔 塌孔原因可能是护筒底脚周围漏水 孔内水位降低 或在潮汐河流中涨潮时 孔内 水位减小 不能保持原静水压力 以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等 均有可能 引起塌孔 发生塌孔后 应查明原因 采取相应的措施 如保持或加大水头 移开重物 排除 振动等 防止继续塌孔 然后用吸泥机吸出塌入孔中的泥土 如不继续塌孔 可恢复继 续灌注 如塌孔仍不停止 坍塌部位较深 宜将导管拔出 将混凝土钻开抓出 同时将钢筋 抓出 只求保存孔位 再以粘土掺砂回填 待回填土沉实时机成熟后 重新钻孔成桩 5 4 45 4 4 缩孔缩孔 缩孔是钻锥磨损过大 焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土 黏土泥岩造成 前者应及时焊补钻锥 后者应选用失水率小的优质泥浆护壁 5 4 55 4 5 偏孔偏孔 钻孔过程中如遇较大的孤石或探头石 以及在大倾斜度的软硬地层交界处均有可能 导致偏孔 为此 对钻机在钻进过程中的位置变动应及时检查复位 在倾斜的软硬地层 钻进时 应低速钻进 或回填砂土冲平后再钻进 查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后 一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔 使钻 孔正直 偏斜严重时应回填砂砾土到偏斜处 待沉积密实后再继续钻进 偏斜严重的可 在偏斜处设置少量炸药 少于 1 爆破 然后用砂土回填到该位置以上 1m 左右重新钻 进 22 39 5 4 65 4 6 埋管埋管 导管无法拔出称为埋管 其原因是 导管埋入混凝土过深 或导管外混凝土已初凝 使导管与混凝土摩阻力过大 或因提管过猛将导管拉断 埋管事故发生后 初时可用链滑车 千斤顶试拔 如仍拔不出 并非因混凝土初凝 流动性损失过大的情况 可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中 用吸泥机吸出混凝 土表面泥碴 将导管切断 拔出小护筒 重新下导管灌注 5 4 75 4 7 钢筋笼上浮钢筋笼上浮 钢筋笼上浮 除了一些显而易见的原因是由于套管上拔 导管提升钩挂所致外 主 要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口 导管底口在钢筋笼底口以下 3m 至以上 1m 时 混凝土灌注的速度过快 使混凝土下落冲出导管底口向上反冲 其顶托力大于钢筋 重力时所致 施工中应注意检查混凝土的和易性和坍落度 导管底口在钢筋笼底口以下 3m 至以上 1m 时要放慢灌注速度 为防止钢筋笼上浮 应采取如下措施 1 减少沉碴厚度 沉碴过厚 尤其是块状粘土在和混凝土一起上升的过程中 非 常容易使钢筋笼上浮 当钻进到设计孔深时 应空钻一段时间 并把钻头上携带的粘土 块 孔底残留的粘土块搅碎 清干净 2 混凝土一定要搅拌好 当混凝土坍落度偏小或和易性差时钢筋笼易上浮 应严 格控制混凝土坍落度 坚决禁止使用不合格的混凝土 3 导管埋深的影响 混凝土灌注快到钢筋笼底部时 尽量减小埋深 减小对导管 的冲力 4 尽可能减少浇注时间 减少灌注时间 争取在最短的时间灌注完混凝土 防止 混凝土表面形成硬壳带动钢筋笼上浮 5 当灌注到钢筋笼底部时 应缓慢放料 缓慢放料减少对钢筋笼的冲力 直到埋 住钢筋笼并且导管口也在钢筋笼内时才可加快放料速度 6 应考虑运输距离 气温影响 在夏季或运输过程时间较长时 应加混凝土缓凝 剂 气温高 运距远 混凝土容易初凝 以至于在灌注时出现混凝土极易抱裹导管 提 导管时带动笼子上浮 这种情况应经常活动导管 加快灌注 7 在混凝土灌注过程中 勤测导管埋深 在拔管时 要避免导管碰触钢筋笼 若 碰触钢筋笼 则采用扭转导管的方式 使导管脱离钢筋笼 8 采用在主筋上焊 倒刺 的方法 来防止钢筋笼上浮 效果很好 钢筋笼同一 截面焊 3 4 个 倒刺 每个笼子设两道即可 23 39 9 加大吊筋直径 并在井口加配重 并可焊在护筒上 10 当混凝土埋过钢筋笼底端时 应及时将导提至钢筋笼底端以上 当发现钢筋 笼开始上浮时 应立即停止浇注 并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高 可拆除导管 时必须拆除后再进行浇注 上浮现象可能消除 当钢筋笼已经上浮了 应准确计算导管 埋深和已浇混凝土标高 在导管提升的最大在限度内 快速提升 缓慢下放 反复几次 上升的钢筋笼可恢复原标高 灌注混凝土过程中 应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋 深 切不可因浮笼问题而把导管拨出混凝土面 钢筋笼上浮后可采取的措施 1 根据钢筋笼上浮的高度 结合该桩的空孔深度 若空孔不大 可及时采用吊车 臂或者反铲通过钢管等将钢筋笼压入孔内 2 若钢筋笼上浮的高度比较大 而且该桩的空孔深度比较大 则一般是在混凝土 灌注完毕后 由设计人员出具处理意见 3 对于特别重要的桩 混凝土如果没有凝固的话 则采取先将钢筋笼搅出来 再 采用旋挖机把混凝土取出 重新下钢筋笼灌注混凝土 如果混凝土已经凝固 只能对该 桩进行