钻孔桩施工工艺

施工工艺1、钻孔桩施工工艺流程见图4-1。图4-1冲击钻施工工艺框图2、泥浆制备根据招标文件地质资料，本工程土层大部分为粉土，局部存在部分粉砂层，造浆能力较差，因此采用人工造浆的方法，采用较好的性能合格的膨润土组成的钻孔桩循环泥浆。钻孔桩泥浆指标见表11-1。表4-1钻孔桩泥浆指标表土层类别冲程泥浆比重护筒及以下3m范围内0.9～1.11.1～1.3粘土1～2清水砂土1～31.3～1.5砂卵石1～31.3～1.5风化岩1～41.2～1.4坍孔回填后重新开钻11.3～1.53、埋设钢护筒A、测量放样1）项目部测量班对施工队进行测量交底并指定平面和水准控制点，施工队根据图纸提供的坐标放出桩位。2）采用十字星法在桩位周围布置四个控制点，控制点不准设置在钻机施工区域，且要用水泥砂浆进行加固。B、埋设护筒钢护筒由工厂制作，壁厚δ=10mm，内径比设计桩径大250mm。护筒制作具备足够的刚度和强度，接缝和接头保证紧密不漏水。护筒埋深不小于1.5m，护筒顶高出地面0.3m，避免雨水及地面积水流入护筒内。护筒按预先放好的桩位中心进行埋设，控制中心与桩孔中心偏差<1cm，埋设完成后用铅锤与钢尺检查其平面尺寸大小与垂直度偏差情况，自检合格后报现场工程师和监理检查，合格后在护筒四周分层对称回填粘土并夯实，夯填时对称均匀，防止移位。4、钻机就位护筒埋设好后就位钻机，钻机重锤中心对准桩中心，钻进平台保持水平，钻机安放整体稳定。钻机就位后，及时复测钻机平台与护筒的顶标高，作为今后量测孔深与吊筋的依据。钻进前检查：钢丝绳禁止打结和扭曲，钢丝绳不得相互套挂连接（用绳卡连接），冲击钻吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。冲击钻头缺失处必须经过补焊；钻头与钢丝绳连接处必须牢固。检查合格后方可开始钻进。5、钻进开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中到入粘土，再放下钻锥冲击，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。钻进过程中，应勤松绳和适量松绳，勤抽渣，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。钻孔作业应连续进行，因故停钻时，钻机应将钻头提离孔外，孔口应加盖。钻孔达到设计深度后，应对孔位、孔径和孔形进行检查，并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于5cm。冲击法钻孔，钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量，使总重量不超过卷扬机的起重能力。钻孔工地应有备用钻头，检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。更新钻头前，应先检孔到孔底，确认钻孔正常时方可放入新钻头。成孔过程中如发现斜孔、弯孔、缩孔、塌孔或沿护筒周围冒浆及地面沉陷等现象时，应及时采取措施处理后方可继续施工。制备泥浆应采用性能指标优良的膨润土、纯碱、高浓度CMC和自来水作原材料。泥浆批量制备前应进行实验，泥浆指标达到表4-1要求后方可批量制备。泥浆制备应以提高孔壁稳定性和提高护壁质量为原则新制备泥浆应存放24h以上，使膨润土充分水化后方可使用，在此期间应不停搅拌。成孔前，应对泥浆进行检测；成孔时，每3小时对泥浆进行检测。对于置换后泥浆指标不满足要求的泥浆，应做废弃处理。废弃泥浆应用泥浆箱暂时收存，用全封闭运浆车外运至合适地点，保证城市环境清洁。6、终孔、第一次清孔成孔后，应用测绳下挂0.5kg重物测量检查孔深，核对无误后经设计院、业主、监理三方同意方可进行下一道工序。钻孔完成后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再进行清孔工作，否则重新进行扫孔。清孔施工应符合下列规定：孔壁土质较差时，采用泥浆循环清孔，清孔后泥浆比重应控制在1.15～1.25。清孔过程中必须补足泥浆，并保持浆面稳定。7、钢筋笼的制作及安装钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆存、不得混杂，且应立牌标明以资识别。钢筋运输、存放、应避免锈蚀、污染，钢筋宜堆放在仓库里。露天堆放时，应垫高并加遮盖。钢筋外表有严重锈蚀、麻坑、裂纹夹砂和夹层等缺陷时，应予剔除不得使用。焊接HRB400钢筋采用E5003型焊条，焊接HPB300采用E4303型焊条。焊条应存放在干燥的库房内，若受潮时，在使用前应经250℃～350℃烘焙2h。主筋间焊接采用搭接焊，钢筋笼分段连接采用帮条焊。钢筋切割采用机械切割，切割后的飞边、毛刺应清理干净，钢筋切割面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷和大于1mm的缺棱。弯曲钢筋时，应先反复修正并完全符合设计的尺寸和形状，作为样板（筋）使用，然后进行正式加工生产弯筋机弯曲钢筋时，在钢筋弯到要求角度后，先停机再逆转取下弯好的钢筋，不得在机器向前运转过程中，立即逆向运转，以免损坏机器。弯曲后的钢筋存放时，应注意下列要求：钢筋成型后，应详细检查尺寸和形状，并注意有无裂纹；同一类型钢筋应存放在一起，一种型式弯完后，应捆绑好，并挂上编号标签，写明钢筋规格尺寸，必要时应注明使用的工程名称；弯曲成型的钢筋在运输时，应谨慎装卸，避免变形，存放时要避免雨淋受潮生锈以及其他有害气体的腐蚀。钢筋笼采用分段加工，孔口吊装的方法，桩长在25m以下时钢筋笼不分段，整体吊装；桩长在25m～40m内时分两节吊装。焊接方法可用搭接焊或帮条焊，焊接前用胎具固定主筋以避免钢筋错位。钢筋焊接施工之前，应清除钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。第一层焊缝应从中间引弧，向两端施焊。焊接时，引弧应在垫板、帮条或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋。焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。帮条焊时，宜采用双面焊，当不能进行双面焊时，可采用单面焊，帮条长度规定：HPB300钢筋单面焊帮条长度l≥8d，双面焊l≥4d；HRB400钢筋单面焊l≥10d，双面焊l≥5d。当帮条牌号与主筋相同时，帮条直径可与主筋相同或小一个规格；当帮条直径与主筋相同时，帮条牌号可与主筋相同或低一个牌号等级。帮条焊时，两主筋端面的间隙应为2mm~5mm；帮条焊时，帮条与主筋之间应用四点定位焊固定；搭接焊时，应用两点固定；定位焊缝与帮条端部或搭接端部的距离宜大于或等于20mm。搭接焊接头的焊缝有效厚度S不应小于主筋直径的30%；焊缝宽度b不应小于主筋直径的80%。焊接时，应在帮条焊或搭接焊形成的焊弧中引弧；在端头收弧前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端融合。钢筋接头要求尽量做成双面焊缝，只有当不能作成双面焊缝时，才允许采用单面焊缝。两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致；接头双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。搭接焊时，应用两点固定。定位焊缝与接头端部距离≥20mm。焊接时，应在帮条焊式按焊形成焊缝中引弧，在端头收弧之前应填满弧坑，并应使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。电弧焊接与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不宜位于构件的最大弯矩处。钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值见下表。表4-2钢筋接头尺寸偏差及缺陷允许值名称单位允许值帮条沿接头中心线的纵向位移mm0.3d接头处弯折角度°2接头处钢筋轴线的偏移mm0.1d焊缝宽度mm+0.1d焊缝长度mm-0.3d吹边深度mm0.5在长2d焊缝表面上的气孔及夹渣数量个2面积6钢筋笼的制作将严格按照设计及相关规范，钢筋笼制作允许偏差值见下表。表4-3钢筋笼制作允许误差项目偏差（mm）检查方法钢筋笼长度±50钢尺量，每片钢筋网检查上、中、下三处钢筋笼直径±10箍筋间距±20主筋间距±10任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点每片钢筋网上测四点分布筋间距±20预埋件中心位置±10抽查每根桩有3根声测管，声测管需高出桩顶标高1m，声测管焊接顺直，下笼前需检测声测管是否漏水，下笼后声测管要灌水后封盖，灌注完成混凝土后需检测声测管是否堵管（用吊锤检测）。钢筋笼吊装采用双吊机拉吊，先用钢筋笼运输车运到桩旁边，平行起吊30cm，检查钢筋笼是否变形，然后一端吊起至钢筋笼呈45°，最后起吊至90°后放入孔内，其上端应留1m左右用两根钢筋（6*Φ22）临时固定在孔口处，上下段钢筋笼的主筋对正连接合格后继续下沉，直至钢筋笼吊放至指定位置。吊装过程中不得摇晃碰撞孔壁和强行入孔。钢筋笼安装完毕时，验收合格后及时灌注水下混凝土，其间歇时间不宜超过4h。8、安放导管①安装导管：导管采用内径为20-30cm钢管，每节2～3m,配2节1m、2节0.5m的调节管。钢导管内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。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。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。②导管技术要求：灌注水下混凝土采用钢导管灌注，采用导管内径为20-30cm。所投入使用的导管水密承压和接头抗拉试验，水密试验水压不应小于532kpa。9、第二次清孔在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管至浇注水下混凝土时间间隙较长，孔底又会产生新的沉渣，因此钢筋笼和导管安放后，再利用导管进行第二次清孔。清孔方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，用高压泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣，清孔标准是孔深达到设计要求，复测沉渣厚度在10cm以内，此时清孔就算完成，必要时用高压清水对孔底进行扰动，以减少泥浆的沉淀，立即进行水下混凝土浇注。10、浇注水下混凝土C30水下混凝土采用商品混凝土，混凝土罐车运至施工现场，混凝土灌注采用隔水栓导管法水下混凝土灌注。导管法灌注方法见下图。灌注水下混凝土时对新拌混凝土要求较高，施工中派专人负责。图4-2混凝土灌注流程图①首批封底混凝土计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，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。首批灌注混凝土的数量公式：V≥πD2/4(H1+H2)；导管底口与孔底的距离为25-40cm，H1表示混凝土桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注混凝土的最小深度（导管底口到混凝土面的高度）为1m，保证导管埋入混凝土中的深度不小于1m。对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批混凝土。②隔水栓打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。③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，严禁中途停工。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2～6m，最小埋深不低于1m，最大埋深不超过8m。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。要注意安全。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：①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。②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