钻孔灌注桩施工技术方案(冲击钻)

1、沈丹客专 TJ-3标三工区钻孔灌注桩施工组织设计江苏地基工程有限公司 2010年 6月 13日 钻孔灌注桩施工(冲击钻一、编制依据、(1新建沈阳至丹东铁路客运专线 SDTJ-3标段设计文件。(2现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等 调查资料。(3本单位所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多 年积累的工程施工经验。(4国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。(5招标文件中所要求的相关技术标准、规范、规程,见 客运专线铁路标准规范 。 客运专线铁路标准规范 注:1、以上标准截止时间为 2010年 5月 20日。2、铁路工程建设除

2、执行上述国家有关标准和铁道部有关文件的规定外,尚应符合国 家现行的有关强制性标准的规定。3、 国 家及铁道部废止和新颁布的,应从其规定。二、编制范围新建沈阳至丹东铁路客运专线 SDTJ-3标段 3工区草河二号特大桥三、工程简介新建沈阳至丹东铁路客运专线 SDTJ-3标段 3工区由中建八局承包中建筑港集团项目 部承建 草河二号特大桥,共有 1050根冲击桩基础,桩径 为 1000, 1250平均桩深 17米。四、 工程地质条件:4.1地形地貌新建沈阳至丹东铁路客运专线 SDTJ -3标段 3工区沿线主要山脉有长白山脉西南延伸 部分和千山山脉。从地形及成因上划分,辽东中低山区和丘陵区。辽东中低山区

3、地形起伏 变化较大,地势高峻,沟谷纵横。中低山丘陵区,海拔高程一般为 200600m 。4.2工程地质低山、丘陵区,地形起伏变化较大,丘陵及丘前缓坡覆盖层较薄,一般为 0.02.0m , 地下水以基岩裂隙水为主,一般埋深 520.0m ;丘间洼地及谷地覆盖层较厚,一般 2.0 10.0m ,地下水为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水,一般埋深大于 5m 。下伏基岩主要岩性为 砂岩、页岩、灰岩、泥灰岩、板岩、石英岩、混合岩、安山岩和花岗岩等。辽宁省中东部古老变质岩广泛分布,线路从本溪高太子至凤城附近以及丹东市附近经 过变质岩地区,变质岩时代久远受多期变质作用、多期构造运动影响,节理裂隙发育,岩 体破碎,

4、岩石多呈强风化弱风化状态,工程地质条件差,隧道、路堑应加强防护。 冲洪积平原,地形平坦开阔,主要岩性为黏性土、粉土、砂类土、碎石类土等,浅部 透镜体状局部分部有软土及松软土。该段工程地质条件一般。五、施工方法1. 施工准备采用推土机平整场地,清除杂物,修筑进场便道。2. 施工放样测量班用全站仪放出桩位,在木桩顶钉小铁钉精确定位,施工队根据桩位设置护桩。 3. 护筒埋设及泥浆池的设置护筒用 46mm 钢板卷制而成,每节长 1.52.0m ,其内径应大于桩直径 40cm 。护筒顶 高出地面 30cm ,埋深不小于 1.0m 。护筒埋设确保准确、稳定、不漏水,护筒中心与桩位中 心偏差不大于 50mm

5、 。泥浆池尺寸为 4.5×5m ,深 2m ,用循环槽与孔位连接。具体见钻孔桩施工场地平面 布置示意图 。4. 钻机选型根据本桥工程地质情况,采用冲击钻机成孔。5. 冲击钻机钻进、清孔(1就位钻机就位对钻孔质量和能否顺利钻进关系重大,就位时应保证中心对准桩位中心,并 将钻机支垫牢固。(2钻孔钻进深度超过冲锥全冲程后按正常速度钻进。孔壁稳定、钻进正常时,冲程一般选用 0.61.0m ,易塌孔地层或有塌孔迹象时选用 0.350.6m 。对不同的土层,采用不同的钻进方法。在块石土、漂卵石层中采用中冲程,并提高泥 浆的粘度和比重;当通过强、中风化岩层中,采用大冲程,但最大冲程不大于 46m

6、。冲 击钻进一段时间后,将冲击锥提出,换上掏渣筒下入孔底掏取钻渣,使钻锥经常冲击新鲜 地层。当遇到冲击表面不平整的漂石、硬岩时,先投入粘土夹小片石,将表面垫平,再进 行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故。水头高度应高于施工水位或地下水位 1.51.8m ,并不低于护筒上口 1020cm ,掏碴时及时补水,通过透水性强的地层或有塌孔迹象时,可加大水头高度。在需要泥浆护壁的地层,钻进时应经常向孔内投放粘土,以保证泥浆的质量。砂土、 卵石土层直径为 1.52.0m 的孔,每延米成孔投入粘土 1.01.2m 3。钻孔过程中要防止扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内,损坏钻机钻头。钻孔 作业保持连续性,

7、不得中断。因故停钻时,应保持孔内具有一定的水头高度和泥浆比重, 且将钻头提高孔底或提出孔外。钻孔过程中应随时检查钻钢丝绳竖直度,防止斜孔产生。 (3清孔钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合要求方可开始清孔。 采用掏渣法、喷射清孔法配合清孔。即冲至设计深度后,用掏渣筒清除钻渣,至泥浆 中无 23mm 大的颗粒为止,如不满足可在清渣后投入一些泡过的散碎粘土,通过冲击锥 低冲程的反复拌浆,使孔底剩余沉渣悬浮后掏出。对泥浆比重不符合清孔标准的,在掏渣 后用一根水管插至孔底注入水,使泥浆冲稀,泥浆比重逐渐降低后向孔口溢出,直至达到 要求的清孔标准。不得采用加深钻孔深度的方式代替清孔。清孔

8、后,从孔口提取的泥浆指标应符合:泥浆比重 1.031.10,稠度 1720Pa ·s , 含砂率<2%。灌注前孔底沉淀厚度不得大于 50mm 。灌注前应检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,超过规定时应进行二次清孔,合格 后方可灌注水下砼。7. 钢筋笼的制作和吊装钢筋笼在桥墩旁就地加工绑扎成形。箍筋应经过冷拉盘成圆圈,主筋切断采用机械方 法截断,接长采用双面焊。钢筋笼分段制作,分段长度应根据吊装能力确定。钢筋笼应确 保不变形, 接头应错开。 钢筋笼外侧设控制保护层厚度的穿心圆形砂浆垫块, 穿在箍筋上, 其间距竖向为 2m ,横向圆周不得小于 4处,骨架顶端应设置吊环。钢筋笼起吊应

9、按骨架长度的编号进行,采用吊车吊装入孔。钢筋笼采用单面焊,焊缝 长度为 10d ,两台电焊机同时焊接,焊条采用 J 502或 J 506焊条,焊缝质量符合规范要求, 焊渣敲除干净。吊入后要挂十字线校正钢筋笼中心,符合要求后采取有效方法进行固定, 防止钢筋笼倾斜和移动,防止钢筋骨架在砼灌注过程中上浮。8. 灌注水下砼砼由拌和站强制式拌和机集中拌和,砼运输车运输到位,进行灌注。当气温较高时, 选用缓凝减水剂。采用导管法进行水下砼的灌注。 导管内径为 30cm , 每节长 2.65m , 配 1节长 1.5m 短管, 由管端粗丝扣连接,接头处用胶圈密封防水,灌注前,导管应标记长度,居中插入孔内, 导

10、管底端应离开孔底(非沉淀层顶面 2540cm 。首批灌注砼其数量按计算确定,使其有 一定的冲击能力,把泥浆从导管中排出,并把导管下口埋入砼深度不小于 1m 。首灌后应连 续进行灌注。在灌注过程中,应注意保持孔内水头,经常测探孔内砼面的位置,及时调整 导管埋深在 26m 。灌注末期导管上口高出桩顶不宜小于 46m ,灌注的桩顶标高应高出设计标高 0.5 1.0m ,以保证砼强度,多余部分在接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,应核对砼的灌入数量,以确定所测砼的灌注高度是否正确。 灌注砼时,溢出的泥浆应引流至储浆池内,以防污染环境。9. 泥浆的排放每两排墩设一个泥浆循环池(5

11、15;9×2m 和一个泥浆沉淀池(4.5×5×2.5m ,在线路 红线的左侧每 3个墩设一个大型储浆池(10×18×2m 。将沉淀物捞出晾晒后外运至指定 地点,以保证环境的清洁无污染。在泥浆池设置警戒围栏,并安设警戒提示牌。后附 30#墩钻孔桩施工场地平面布置图 。六、钻孔(包括清孔事故的预防及处理(一坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的 水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。1. 塌孔原因:(1泥浆比重不够及其他泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮;(2孔内出现承压水或钻孔通过砂

12、砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高 度不够;(3护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机装 置在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔;(4在松软砂层中钻进,进尺太快;(5提住钻锥钻进,回转速度太快,空转时间太长;(6水头太大,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔;(7清孔后泥浆比重、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔,泥浆吸走后未及时补 水,使孔内水位低于地下水位,清孔操作不当,供水管咀直接冲刷孔壁,清孔时间过久或清孔后停顿过久;(8吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。2. 坍孔的预防和处理:(1在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、粘度、胶体 率的泥浆。

13、或投入粘土掺片、卵石,低锤冲击,使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用; (2汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头,或用虹吸管、 连通管等措施保证水头相对稳定;(3发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔、重新埋设护筒再钻;(4如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘土(或砂砾禾黄土混合物到坍 孔处以上 12米,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进;(5清孔时应指定专人补水,保证钻孔内必要的水头高度。(6吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。(二钻孔偏斜1. 各种方法钻孔均可能发生钻孔偏斜事故。(1钻孔中遇有较大的弧石或探头石;(2再有倾斜度的软硬地层交界处,岩面

14、倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石 层中钻进;钻头受力不均;(3扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;(4钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷;(5钻杆弯曲,接头不正。2. 预防和处理(1安装钻机时要使转盘、底坐水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三 者应在一条竖直线上并经常检查矫正;(2由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制钻 杆上的提引水笼头,使其沿导向架向下钻进;(3钻杆、接头应逐个检查,及时调正。主动钻杆弯曲,要用千斤顶调直;(4在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进。或回填片、 卵石冲平后再钻进。检查钻孔方法用检孔器等,查明钻孔偏斜的位置和

15、偏移情况后,一般可在偏斜处吊住 钻头上下反复扫孔,使钻孔正直。倾斜严重时应回填砂粘土至偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。(三掉钻落物各种钻孔方法均可发生掉钻落物事故。1. 掉钻落物原因:钻杆接头不良或滑丝、反转钻杆松脱、转向环、转向套等焊接处断开、钢丝绳与钻头 连接钢丝绳卡数量不足或松驰等、操作不慎落入扳手撬棍等物。2. 预防和处理:预防措施:(1开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲 抓打捞;(2经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和连接装置;(四糊钻糊钻(吸锥常出现于正反循环回转钻进,在软塑粘土层回转钻进,因进尺快,钻渣 量大,出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理方法:控制进尺

16、,选用刮板齿小、出浆口大的钻 锥。若已严重糊钻,应将钻锥提出孔口,清除钻锥残渣。(五扩孔和缩孔扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,各种方法钻孔均可能发生,若只是孔内局部发生坍塌 而扩孔,钻孔仍能达到设计深度而不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继 续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小 的孔。另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土 ,遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔 方法均可能发生缩孔。采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。七.安全组织体系: 一、安全施工保证措施1、工地成立以项目经理为首的安全生产领导小组,建立以专职安全员、机

17、台 班组兼职安全员为主安全保证体系(见现场安全组织图 。管理人员和技术人 员要挂牌上岗,进入现场要按岗位不同佩带不同颜色的安全帽。2、根据本工程施工特点,电气设施、超重设备及吊装运输的安全是本次安全 防护的重要环节。3、严格执行公司“安全生产条例”和“安全施工规程” ,并定期对照“安全文明施工考核标准”自评。健全安全管理办法,根据“全员管理、安全第一” 原则,建立安全责任制,明确规定名级领导职能部门、工程技术人员和生产 工人在施工活动中的安全生产责任。4、机械、电器配备安全防护设施,电线高架,防止漏电;冬天要防滑、防冻, 杜绝事故发生。5、特殊工种人员必须要持证上岗,要求各工序、各工种严格按相

18、应的操作规 程进行施工。6、强化安全教育,使职工懂得安全生产知识,树立安全第一的观念。每月一 次安全会,每半月一期黑板报,每周一次安全检查,并填写安全周报,每天 由专职安全员例行安全检查,做好安全台帐。7、优化安全办法,建立安全施工责任制,树立全员管理、安全第一的原则。8、本工程安全生产目标要达到:死亡事故为零,重大事故为零,重大交通事 故及重大设备事故为零,火灾爆炸事故为零,千人负伤率低于 5,现场无重 大事故隐患。二.施工质量保证措施本工程质量等级为:合格。在本工程中我公司将实行 ISO9001质量标准体系,建立质量管理体系。 实行质量程序控制,把质量管理贯穿于整个施工过程中,以工作质量保

19、证工 序质量,以工序质量保证工程质量,执行质量一票否决制,具体措施如下:一、质量检验的主要要求:1、桩位偏差:1/6D且不大于 100mm (D 为设计桩径2、桩长:确保桩尖达到设计标高,3、桩径:不小于设计桩径4、垂直度偏差小于 0.5%H(H为桩长5、桩底沉渣小于 50mm6、充盈系数大于 1.07、单桩承载力设计值不小于设计要求。8、桩身砼标号不低于设计要求9、钢筋笼要求:直径误差小于±10mm主筋间距误差小于±10mm箍筋间距误差小于±20mm单面焊焊缝长大于 10d ,钢筋搭接长度大于 10d (d 为钢筋直径双面焊焊缝长大于 5d ,钢筋搭接长度大于

20、5d(d为钢筋直径钢筋笼安装标高误差应控制在 50mm 以内当采用 25及 28钢筋为主筋时,钢筋接头采用机械挤压冷接头连接。质量管理保证体系网络图三、保证质量的基本措施:1、实行项目施工质量责任制,严格执行技术交底、技术复核、工序验收及 自检互查、原材料复检、隐蔽工程验收等技术管理制度。2、开工前实行层层交底,要求操作者、管理者均了解施工组织设计的全部 内容,各自的任务和职责,质量控制标准,施工规范规程,使之自觉执行。 3、实行质量与奖励挂勾,保证做到优质受奖,劣质受罚,将质量教育贯彻 始终,提高全体员工的质量意识,确保工程质量为优良。4、项目部技术负责,全权负责工程质量管理、技术要求要上墙

21、,对常见的 技术问题、质量通病要事先制定防范措施和处理办法,一切从严要求5. 本工程混凝土采用项目部自伴混凝土。6、本工程施工可能会出现秋季高温,砼浇注一定要保证连续性,商品砼供 应商一定要保证砼泵车的数量。四、质量检测手段和工具:1、钢材、水泥进场要有合格证、质保书或质检单。2、施工原始记录及各种验收单必须及时填报并经业主(监理签证。3、原材料试验应及时,试验单位应有资质并经监理(或业主认可。及时 送试各种原材料。4、现场应配齐各类检测工具,并专人管理。第八章:施工工期保证措施1、设立项目经理部,由项目经理在现场统一协调指挥,编好施工进度图, 每周一次质量、进度、安全例会,针对施工中存在问题

22、拿出对策,采取有效 措施加以改进,保证工程进度按计划执行。2、工程实行项目法管理,实行计件工资和质量奖惩制,从而在保证工程质 量的基础上提高工作效率。3、保证设备投入数量,同时做好保养维修工作,并在现场设立维修点,备 足易损件,及时修复故障设备,提高设备效率。同时对影响工期的主要设备 钻机有一台备用,可根据进度需要随时投入使用。4、保证材料供应,现场要确保一定的材料的储备量。5、合理安排总体施工顺序,总体按计划实施,分阶段按现场实际情况调整 以消除互相干扰和加以总体平衡。6、在施工工序上实行平等作业,钻机成孔后即移位,进入下一孔位施工, 以提高钻机利用率,用吊车下钢筋笼、导管和灌注成桩,加强各

23、工序的衔接, 缩短成桩周期。7、合理规划施工现场布局,划定各机台施工区域和行进路线,做到行进方 便,互不影响,合理调整配套工序及机械人员。8、严格按总平面图布置施工,合理安排现场,避免不同工种之间相互干扰 而出现工作停顿。9、制定各种切实可行的检查制度,生产调度现场有专人负责,项目管理实 行24小时值班制,并加强现场巡视检查,发现问题及时解决,一切为生产 开绿灯,并加强安全检查,防范隐患于未然,杜绝各类事故的发生。10、施工中如遇到特殊土层或其他无法预见的因素面影响工程进度时,可 立即增加施工机械设备,确保工期按期完成。11、协调好外部有关单位(如市容委、环卫等之间的关系,保证工程顺 利进行。第九章: