钻孔灌注桩施工工艺与质量保证措施-路桥毕业论文

毕业实习报告 题题 目：目： 钻孔灌注桩施工工艺 与质量保证措施 姓姓 名：名： 学学 号：号： 所在系部：所在系部： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 实习单位：实习单位： 完成日期：完成日期： 1 目目 录录 1 工程概况 .1 1.1 工程简介 .1 1.2 工程地质 .2 2 机械设备 .2 3 混凝土配合比 .2 3.1 配合比设计依据和原则 .2 3.2 配合比设计条件 .3 4 施工方法 .3 4.1 钻孔桩施工工艺流程图 .3 4.2 施工准备 .3 4.3 钻进 .3 4.3.1 护筒埋设 .3 4.3.2 钻机定位 .4 4.3.3 泥浆生产 .5 4.3.4 成孔检测 .5 4.4 钢筋笼 .6 4.4.1 钢筋笼加工及安装 .6 4.4.2 钢筋笼吊装 .7 4.5 水下混凝土灌注 .8 5 质量控制措施 .8 6 钻孔灌注桩安全措施 .9 7 雨季施工措施 .10 8 结语 .10 参考文献.11 2 钻孔灌注桩施工工艺与质量保证措施 摘要：桩基础具有适用范围广，能穿越地下水位上下的各类复杂底层，能 形成较大的单桩承载力，成桩质量较好，适应各种地质条件和不同规模的建筑 物的优点。而钻孔灌注桩施工是现代桥梁桩基常用的施工方法，本文作者有幸 在实习期间正好赶上武西高速公路桃花峪黄河大桥桩基础施工，对钻孔灌注桩 施工工艺及质量控制有了一定的心得与体会，本文从钻孔灌注桩施工方法、质 量保证措施及季节性措施等几方面阐述了钻孔灌注桩施工工艺。 关键词：钻孔灌注桩；施工工艺；质量保证措施；季节性措施 钻孔灌注桩施工是现代桥梁桩基常用的施工方法，适用范围广，能穿越地 下水位上下的各类复杂底层，能形成较大的单桩承载力，成桩质量较好，适应 各种地质条件和不同规模的建筑物的优点。本文作者有幸在实习期间正好赶上 武西高速公路桃花峪黄河大桥桩基础施工，对钻孔灌注桩施工工艺及质量控制 有了一定的心得与体会，本文从钻孔灌注桩施工方法、质量保证措施及季节性 措施等几方面阐述了钻孔灌注桩施工工艺。 1 工程概况 1.1 工程简介 武西高速公路桃花峪黄河大桥位于郑州与焦作跨黄河交界处，北接线连接 河南省干线公路焦（焦作）郑（郑州）高速公路，南接线连接国道主干线连 （连云港）霍（霍尔果斯）高速公路，项目采用双向六车道高速公路标准，路 基宽度采用 33.5m，计算行车时速为 100km/h。 我单位施工范围为土建工程第七标段,其中桥梁工程主要为：张山中桥 （420）m 装配式后张法预应力混凝土连续箱梁；主线下穿分离式樊河村立交 （15+225+15）m 预应力混凝土连续箱梁桥。均为钻孔灌注桩基础，其主要设 计参数及工程量如下： 土建七标钻孔灌注桩汇总表 桥梁桩径（m）桩长（m/根）数量（根）长度（m） 3512420 张山中桥1.5 3918702 388304 樊河立交1.5 43286 桩基总长 1512 延米。 3 1.2 工程地质 张山中桥：位于邙山岭南部，地势稍有起伏，地面高程约为 132144m。 主要为第四系上更新统黄土状粉土，其中地表及以下 5m 左右为非自重湿陷性黄 土，具轻微湿陷性，工程性质较差，下部工程性质较好。 樊河立交：位于邙山丘陵区，邙岭南面，地势起伏较大，地面高程约为 140160m。地质情况自上而下分别为第四系上更新统黄土状粉土、黄土状粉质 粘土；第四系中更新统地层。其中地表及以下 5m 左右为非自重湿陷性黄土，具 轻微湿陷性，工程性质较差，其余工程性质较好。 2 机械设备 钻孔灌注桩机械设备表 序号名称型号数量（台）状况 1拌合机JS10002良好 2铲车柳工ZL-501良好 3电焊机BF-5002良好 4挖掘机小松PC-2201良好 5吊车16T1良好 6发电机50kw2良好 7混凝土运输车10m6良好 8钻机DFZ-2000车载反循环钻机2良好 9泥浆泵1良好 3 混凝土配合比 3.1 配合比设计依据和原则 依据普通混凝土配合比设计规程JGJ55-200 J64-2000、 公路桥涵施 工技术规范 JTJ-041-2000 相关实验规程和规范等。 钻孔灌注桩混凝土配合比的设计原则为：保证设计所要求强度、耐久性， 满足施工工艺要求的前提下，合理选择掺和材料，尽量减少水泥用量，降低水 化热；掺入掺和料时混凝土的水胶比应低于无掺和料的水胶比，胶凝材料总量 应稍大于设计相同强度等级传统混凝土的水泥用量，以保证良好的施工性，提 高混凝土的耐久性。 4 3.2 配合比设计条件 本标段桩基砼设计强度为 C25，理论配合比：（水泥+粉煤灰）：砂：碎石： 水：外加剂（290+97）:777:1073:188:3.87；塌落度：180-220mm，标准养护七 天强度为 26.4MPa，28 天强度为 34.4MPa，满足施工及设计要求。 拟选用原材料如下： （1）水泥，天瑞集团郑州水泥有限公司（年生产能力 3000 万吨以上） ， P.042.5 等级。 （2）粉煤灰，郑州金龙源粉煤灰综合利用有限公司（年生产能力 20 万吨） ； （3）中粗砂：河南省平顶山市鲁山县永乐砂石料厂（年生产能力 30 万吨 以上） ； （4）碎石：荥阳市玉山建华石料有限公司（年生产能力 20 万吨以上） ； （5）施工用水，采用饮用水。 （6）混凝土外加剂：山东华伟银凯建材有限公司（年生产能力 10 万吨以 上） ； （7）钢筋：山西海鑫钢铁集团有限公司（年生产能力 1000 万吨以上） ； 项目经理部委托河南省交院工程测试咨询有限公司对原材进行检测均符合 设计及规范要求，并且相关配合比试验的结果已经代表处批复。 4 施工方法 4.1 钻孔桩施工工艺流程图（见图 1） 4.2 施工准备 施工前先对桥址处的场地进行平整，并根据地表、地质情况进行处理， 防止钻孔过程中钻机失稳，发生安全事故，影响工程质量，并做好临时排水设 施。 检修调试机械设备：对钻孔机械、泥浆设备、桩体砼灌注设备、砼拌合 及运输设备等进行维修、调试。 材料进场：各类钻孔桩施工的原材料按要求进场。 复测控制点及控制网和导线，测放桩位。用全站仪放出桩位，采用红色 小旗标识。 钻孔护壁泥浆采用泥浆池集中制备，泥浆池选择在距桩位 5m 以外的地方， 平面几何尺寸为 88m，2m 深，防渗膜铺底。池周围设钢管围挡，安装红色警 示灯。 5 4.3 钻进 4.3.1 护筒埋设 钻孔前，先埋置导向护筒，灌入护壁泥浆。护筒采用钢板卷制，焊缝无砂 眼，以防漏浆，长度1.5m，护筒直径比桩径大 2030cm，埋设平稳并高出施 工地面 20-30cm。在砂性土和流塑淤泥质粘土中钻进时护筒长度根据其埋深和 厚度适当增加。 图 1 钻孔桩施工工艺流程图 平 整 场 地 桩 位 放 线 埋 设 护 筒 钻机就位对中 清 孔 成孔检查 安放钢筋笼 下导管 灌筑混凝土前的准备工作 钻机移位 灌筑架就位 灌筑水下混凝土 灌筑架移位 折、拔护筒 护筒 制作修整 钻进、掏渣 制泥浆 浆泥净化 测量孔深、 倾斜度、孔径 导管制作、 检查、维修 组装灌筑架 制作混凝土试件 桩位复测 安装清孔设备 钢筋笼制作 检查孔底沉渣 配制混凝土 6 4.3.2 钻机定位 钻机采用反循环钻机成孔。钻机定位后，底座做到平整、稳固，不发生倾 斜和位移。钻头中心对准桩中心，以防钻孔作业产生偏孔等不良现象，保证钻 进中钻机平稳和钻孔质量。 4.3.3 泥浆生产 泥浆采用优质膨润土造浆。制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、 沉淀池等组成。 钻孔桩泥浆采用膨润土拌制，造浆各种掺加剂宜先制成小剂量溶剂，按循 环周期加入，并经常测定泥浆指标，防止掺加剂过量，搅拌好的新鲜泥浆其性 能必须适合于地基条件和施工条件。 为满足环保要求，采用沉淀池沉淀从桩内循环出来的泥浆，并通过调整膨 润土、分散剂的掺量，使循环泥浆能再次利用。 开始钻进时，以间歇式抽浆反循环方式开孔，钻至护筒底时，采用正常反 循环方式钻进。 桩基施工采用反循环回旋钻施工。其钻进过程中泥浆指标如下： 反循环回旋钻不同地层下泥浆的性能指标要求表 泥浆指标 地质情况相对密度 （g/cm3） 粘度 （s） 失水率 （ml/30min） 泥皮厚 （mm/30min） 含砂率（%） 一般地层 1.021.0 6 16201524 易坍塌地层 1.061.1 0 18201524 钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，提出钻头，补足孔内泥浆， 始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。在砂土层中钻进时，降低 含砂率，保证钻进速度和孔壁的稳定。 4.3.4 成孔检测 钻孔达到设计高程后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，采用超 声成孔质量检测仪检查孔是否合格，符合要求后方可进行清孔。严禁采用其它 方式。 钻孔桩成孔质量标准：孔位中心排架桩不大于 100mm；孔径不小于设计桩 7 径；倾斜度小于 1%；孔深不小于设计规定。 检查重点：是否有缩径和钻孔倾斜，如有缩径和钻孔倾斜现象出现，必须 在原地重新钻孔；并请监理旁站检查。若孔桩正常即可转入下道工序。 4.4 钢筋笼 4.4.1 钢筋笼加工及安装 钢筋笼分节加工制作，基本节长 9m，最后一节为调整节。 1 1、钢筋下料与加工、钢筋下料与加工 钢筋骨架在钢筋场地配料，钢筋应无灰土、无锈蚀、松散锈皮、油漆、油 脂等其他外来物质，无有害缺陷。 钢筋下料长度以设计图纸为依据，充分考虑各种型号钢筋的弯曲伸长量， 准确的计算下料长度，配好料后编制加工任务单。按任务单班组加工，钢筋弯 曲按设计图纸要求弯曲角度弯曲，每加工一个部位的同种钢筋在钢筋加工台上 放样并用钢钉标示弯曲位置，先加工 2-3 根后用卷尺量测钢筋长度及弯曲位置， 合格后方可大量生产。 钢筋加工要求按照规范允许的误差走下限，坚决杜绝出现钢筋加工完成后， 绑扎使用时钢筋因下料过长侵入保护层的范围，较少保护层的设计值。 2 2、钢筋丝头加工、钢筋丝头加工 按钢筋规格所需的调整试棒调整好滚丝头内孔最小尺寸。 按钢筋规格更换定位盘，并调整好剥肋直径尺寸。 调整剥肋档块及滚轧行程开关位置，保证剥肋及滚轧螺纹的长度 装卡钢筋，开动设备进行剥肋及滚压加工。 加工丝头时，应采用水溶性切削液，当气温低于 00 C 时，应掺入 1520% 亚硝酸钠。严禁用机油做切削液或不加切削液加工丝头。 操作人员按要求检查丝头的加工质量，每加工 10 个丝头检查一次，并剔 除不合格丝头。 经自检合格的丝头，应由质检员随机抽样进行检验，以一个工作班内生产 的丝头为一个验收批，随机抽检 10%，且不得少于 10 个。当合格率小于 95%时， 应加倍抽检，复检中合格率仍小于 95%时，应对全部钢筋丝头逐个进行检验， 并切去不合格丝头，查明原因并解决后重新加工螺纹。 检验合格的丝头应加以保护，在其端头加带保护帽或用套筒拧紧，按规 格分类堆放整齐。 3 3、钢筋连接、钢筋连接 1）机械连接 连接钢筋时，钢筋规格和套筒的规格必须一致，钢筋和套筒的丝扣应干 8 净、完好无损。 采用预埋接头时，连接套的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接 套筒的钢筋应固定牢，连接套筒的外露端应有保护盖。 滚轧直螺纹接头的连接，应用管钳或工作扳手进行施工。 经拧紧后的滚压直螺纹接头应做出标记，允许完整丝扣外露为 1-2 扣。 钢筋滚丝长度及牙数见下表： 规 格套筒长度滚丝长度牙 数 20551mm3012 22601mm32.513 25651mm35.512 钢筋丝头、连接套筒加工质量检验钢筋丝头质量检验项目、检验方法及检 验要求见下表： 序号检验项目量具检验要求 1螺纹圈数目测 2丝头长度卡尺 牙型饱满，完整丝扣圈数应满足要求， 能顺利旋合端部螺纹部分 2）电弧焊连接 （1）机具设备 焊接主要设备为弧焊机，为保证焊接质量，我单位采用直流弧焊机焊接。 （2）焊条选用 J502 以上级。 （3）焊接工艺 搭接焊应先将钢筋预弯，使两钢筋的轴线位于同一直线上，用两点定位焊 固定，两主筋端面之间的间隙为 25mm，应先用四点定位焊固定，施焊划弧应 在帮条内侧开始，将弧坑填满。多层施焊第一层焊接电流宜稍大，以增加熔化 深度。每完一层，应立即清渣。 钢筋加工允许偏差：受力主筋，长度误差控制在10mm；弯起钢筋长度误 差控制在20mm；箍筋各部位尺寸误差控制在5mm。 （4）操作要点 焊接前须清除焊件表面铁锈、熔渣、毛刺残渣及其他杂质， 搭接焊亦应采用双面焊，操作困难时才采用单面焊。 4.4.2 钢筋笼吊装 将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在钻机门架上 9 对应配对绑扎。 钢筋笼吊装时配备平板车运至现场，在孔口利用汽车吊吊放。下放前检查 钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致。 钢筋笼用 16T 吊车进行吊放，整个操作做到不碰撞孔壁，避免坍孔或将泥 土杂物入孔。钢筋笼加工制作时采取加密加劲箍筋方式防变形措施，吊装钢筋 笼前安设控制骨架与孔壁距的定位钢筋。吊入后再详细校正轴线位置垂直度， 达到无扭转变形。钢筋笼定位后做到在 4 小时内浇筑混凝土，防止成桩前的坍 孔。 4.5 水下混凝土灌注 水下灌注混凝土 也称导管混凝土，是将混凝土通过竖立的管子，依靠混凝 土的自重进行灌注的方法。适用于灌注围堰、沉箱基础、沉井基础、地下连续 墙、桩基础等水下或地下工程。混凝土从管子底端缓慢流出，向四周扩大分布， 不致被周围的水流所扰动，从而保证质量。采用此法时，混凝土必须具有良好 的和易性，含砂率在 4050之间,粗骨料宜用不大于 3.8 厘米的卵石，水灰 比控制在 0.44 左右，混凝土中可掺入缓凝、塑化等外加剂。 5 质量控制措施 5.1 偏斜孔的控制措施 钻机安装时，应先加固施工范围内的地基。护筒外分层回填黏土且夯实， 并保证其垂直度，倾斜不得超过 1%。护筒埋设要求准确、稳定、护筒中心与桩 位中心的偏差小于 5cm。护筒背后回填易受地面流的浸泡等因素引起的护筒失 去稳定、脱落。设置护筒周围的排水沟，使护筒周围地面干燥、不渗漏，加大 钻机的支撑面积，而后安装钻机。 5.2 塌孔的控制措施 判断地层并检验泥浆指标，根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适 时调整泥浆性能，加强护壁，保持孔壁稳定。并采取以下措施防止塌孔： 护筒的埋设深度要确保穿透软土层，并做好护筒底部密实不漏浆。 现场钻孔操作人员，要仔细检测泥浆比重及粘度，尤其是含砂率的检测， 不同地层必须按要求进行相应调整。 控制钢筋笼安装垂直度，安放钢筋笼时，需对准钻孔中心竖直插入，严 禁触及孔壁。 紧密衔接各道工序，尽量缩短工序间隔时间。 10 在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和 要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。 当出现灾害性天气无法施工时，需提起钻头，调整泥浆比重，孔内灌满 泥浆。 5.3 钢筋笼加工及安装质量保证措施 1、特殊部位的钢筋由现场及人员依据设计图纸将钢筋按部位放样； 2、钢筋加工现场应建立严格的钢筋加工生产安全管理制度，钢筋原材料和 成型钢筋应进行挂牌标识和分类堆放； 3、技术人员和钢筋工班长对钢筋加工、制作进行技术交底，在加工过程中 进行指导和抽查，成品在检验合格后方可运至施工现场。 4、钢筋制作中如出现有轻微锈蚀应采用钢筋刷或在调直过程中除锈，锈蚀 严重的钢筋不得使用。 5、钢筋调直时，钢筋拉直后要求平直，且无局部曲折。在加工弯折不得出 现裂纹。 6、钢筋在切断过程中，如出现钢筋有劈裂、缩头或严重弯头等现象必须切 除；如发现钢筋硬度与该型号钢种出现较大的出入时，及时向相关负责人反映， 立即采取处理措施，钢筋的端口不得有马蹄形或弯起等现象。 7、焊条应保持干燥，如受潮，应先在 100350下烘 0.51h。 8、负温条件下进行钢筋焊接时，应加大焊接电流（较夏季增大 1015%） ， 减缓焊接速度，使焊件减小温度梯度并延缓冷却。同时从焊件中部起弧，逐步 向端部运弧，或在中间先焊一段短缝，以使焊件预热，减少温度梯度。 9、冬期电弧焊时，应有防雪、防风及保温措施，并应选用韧性较好的焊条。 焊接后的接头严禁立即接触冰雪。 10、在混凝土灌注过程中，需保证导管始终位于孔中心，另外如发生在灌 注过程中混凝土下料不畅需要提升导管时必须缓慢进行，防止碰撞声测管，如 发现在提升过程中导管挂到笼子，必须将导管重新下放，禁止继续提升。混凝 土灌注完后，利用测绳重新检查管子是否畅通，如有进浆利用高压水枪冲孔加 长钢筋或钢丝线上下插捣的办法处理。 5.4 水下混凝土灌注质量保证措施 1、控制好混凝土的和易性，从粗骨料和水灰比上控制，防止出现堵管、埋 管过深而断管，引起断桩。 2、控制导管埋深在 26 米内，使砼面处于垂直顶升状态，不使浮浆卷入 11 混凝土内，防止提漏引起断桩。 6 钻孔灌注桩安全措施 钻机就位后，钻机安设时必须平稳牢固，钻架应架设斜撑或者揽风绳