钻孔灌注桩精细化施工方案

一、钻孔灌注桩精细化施工1.1工艺流程1.2施工方法、检验标准及质量控制措施（1）钻孔准备工作1）桩机选用根据设计图纸桩径及地质情况，桩机采用GPS15型。2）测量放样根据设计图纸提供的桩号进行测量放样，测定桩位，放样采用全站仪测设，测量时监理工程师旁站，测量结果应记录并成形资料报监理工程师审查签字认可。3）场地准备钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸，钻机数量和钻机底座平面尺寸，钻机移位要求，施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。A.当钻机场地为地面，应平整场地，清除杂物，夯打密实，搭简易工作平台。B.水上工作平台的高度应考虑施工期间可能出现的高水位，并高出其高水位的0.5～1.0m。工作平台木桩间距为1.5m（6m长，直径16cm），沿钻孔桩中心线平行布置，中心间距为1.5m，纵向用横截面为25×25cm2方木作为导木，把木桩作固定连接，然后铺设横向导木，再铺设两根纵向导木，供钻机移位。4）埋置护筒埋置护筒要求稳固、准确，且入硬土50cm以上。护筒制作要求：要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用。护筒内径应比钻孔桩设计直径稍大，护筒采用带法兰的钢质护筒，一般用3～5mm厚钢板制作。为增加刚度，防止变形，可在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋，它可以做成整体的或两半圆的。5）安装钻机钻架应能承受钻具和其它辅助设备的重量，同时要稳定性好，具有一定的刚度，在钻进中或其它操作时，不产生移动和摇晃，它的高度应根据钻具长度和钢筋骨架节长度决定，一般为8～12m。钻机（架）安装就位时，应详细测量，底座用枕木垫实塞紧，顶端应用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查，以保证转盘面水平，钻机机架垂直，来确保桩身的垂直度和孔径。桩架就位对准桩位中心放样后，需经过监理工程师复核。6）制作泥浆钻孔过程中，孔内应保持一定稠度的泥浆，在较好的粘土层中钻孔，也可灌入清水，钻孔时孔内自造泥浆，达到固壁效果。◆检验标准：A．桩位测量要求中心位置偏差≤5mm。B.埋置护筒要求：护筒平面位置应埋设正确，偏差不得大于50mm。护筒顶标高应高出施工最高水位1.0～1.5m。C.泥浆一般比重以1.15～1.2为宜。（2）钻孔钻机钻进所需的沉淀池和供水池应设钻机排水口的同侧，与钻机的距离可根据地形决定，两池的总容积一般为钻孔完成后总排渣体积的1.2～2.0倍。1）钻机就位。立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊起，放进护筒内。启动卷扬机把转盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻杆位置偏差不得大于2cm，在钻进过程中要经常检查转盘，如有倾斜或位移，应及时纠正。起动卷扬机，吊起方钻杆穿过转盘并联结到钻头，装好方形套夹住方钻杆，准备钻进。2）开钻。开钻前，配制好比重为1.15～1.2的泥浆进入泥浆池及孔内。启动钻机慢速钻进。在钻孔过程中，及时检查泥浆比重，控制在1.2～1.3之间。粘度控制在16～22秒，发现不符，及时调整。若发现地形、地质与提供资料不符合，应及时与钻探和设计单位联系。3）接长钻杆。当一钻杆钻完时，先停止转盘转动，并使循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净（约1～3分钟），然后关闭泥浆泵接长钻杆。在接头法兰盘之间垫3～5毫米厚的橡皮圈，并拧紧螺栓，以防漏气、漏水，然后如上述工序，一切正常后继续钻进。4）控制钻速：在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳自由进尺。在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二、三档转速，自由进尺。在砂土或含少量卵石中钻进时，宜用一、二档转速，并控制进尺，以免陷没钻头或抽吸钻渣的速度跟不上。遇地下水丰富易坍孔的粉砂土，宜用低档慢速钻进，减少钻头对粉砂土的搅动，同时加大泥浆比重和提高水头，以加强护壁，防止塌孔。◆检验标准：班组在作业时，按照下列标准进行质量控制；每道工序完成后，质检员按照下列要求进行检验。表：灌注桩允许偏差表注：①表中θ为斜桩纵轴线与铅垂线间的夹角，单位：度（°）。②表中L为柱的长度（mm）。③表中d为桩的直径（mm）。（3）钢筋笼制作1）钢材进场应具有出厂质量证明书和试验报告单，进场后收集合格证，监理工程师制作试件送平行检测。2）钢筋笼加工制作具体要求如下：A.钢筋在下料前，首先应熟悉设计图纸，对各种规格的钢筋长度和数量进行核对。同时保证设计要求的钢筋根数。B.钢筋的表面应洁净、无损伤，使用前应将表面的油渍、漆皮、鳞绣等清理干净，带有颗粒状或片状老绣的钢筋不得使用；除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点，已伤蚀截面时，应降级使用或剔除。C.钢筋笼的加强筋的间距为2m，采用单面焊，焊缝应不小于10d，，设在主筋的内侧，加强箍筋应同主筋进行焊接；螺旋筋在主筋的外侧。D.螺旋筋在桩顶10m范围内螺距加密为10cm，其余为20cm。E.钢筋笼主筋采用机械连接，接头采用镦粗直螺纹连接接头。受力筋的连接接头应设置在内力较小处，并应错开布置。F.为确保钢筋保护层厚度，钢筋保护层垫块采用圆饼式滚轮砂浆垫块。每隔2m设置一组，每组4个均匀设于桩基钢筋四周。G.每根桩在桩身钢筋内侧按桩径正三角（三根）布置声测管，声测管采用铁丝绑扎在钢筋笼上。两端用钢板封闭，以防泥浆、杂物等堵塞管道。H.钢筋骨架在运输过程中应采取适当的措施防止其变形。◆检验标准：A.钢筋笼加强筋与主筋全部点焊焊接，螺旋筋与主筋绑扎；主筋焊接长度和质量符合设计和规范要求，接头相互错开。钢筋上粘附的锈、油污、砂浆等附着物应彻底清除，以免影响其与混凝土的效果。B.钢筋笼制作允许误差和检验方法应符合下表规定：图：钢筋笼制作允许误差和检验方法（4）清孔终孔检查后，迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆、钻渣沉淀增多,造成清孔工作的困难，甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注混凝土。根据钻孔方法，在用正循环回旋钻机钻孔时，可在终孔后停止进尺，利用钻机的循环系统的泥浆泵持续清孔渣30分钟左右。清孔完成后，监理工程师复核沉渣厚度。◆检验标准：孔底沉渣厚度不大于0.3d。（5）装吊钢筋骨架当泥浆比重为1.15～1.18时，再放钢筋笼。1）钻孔桩的钢筋应按设计要求预先焊成钢筋笼骨架，分段就位，吊入钻孔。2）钢筋笼骨架吊放前应检查孔底深度是否符合要求，孔壁有无妨碍骨架吊放和正确就位的情况。在以上情况均通过监理工程师验收合格后，方可安放钢筋骨架。3）钢筋骨架在运输吊装过程中均不得使骨架变形。钢筋骨架可利用钻机塔架起吊，为保证骨架起吊时不变形，宜用两点吊，第一吊点，设在骨架下部、第二吊点设在骨架长度的中点到上三点之间。接着起吊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，应将其扶正并下降，严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下降到第二吊点附近的加劲箍接近孔口时，可用木棍或钢钎（视骨架轻重而定）等穿过加劲箍的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移至骨架上端，取出临时支承，继续下降到骨架后一个加劲箍处，按上述办法暂时支承。此时可吊来第二节骨架，使上下两节骨架位于同一竖直线上，进行焊接。最后一个接头焊好后，全部接头就可下沉入水。接头完成，稍提骨架，抽去临时支托，将骨架慢慢下降，如此循环，使骨架降至设计标高为止。最后用四根铅丝将骨架绑牢在钻架底盘或临时设于孔口的井字架上，即可松开骨架的吊点。◆检验标准：测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不得大于±5cm。（5）二清放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为1.15左右，沉淀≤10cm，孔径、孔深符合设计要求时，报监理同意后，开始浇注砼。（6）灌注水下混凝土采用直升导管法灌注水下混凝土。1）准备工作导管在钻孔旁预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。导管吊放时，应使位置居孔中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。导管顶部应设置漏斗，其上方设溜槽，储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要。在完成以上准备工作后，再根据施工要求，铺设坡道，准备混凝土拌和机具、砂石、水泥等各种原材料，准备拌制混凝土，灌注钻孔桩。2）水下混凝土的灌注A.灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应在成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。B.灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3～5分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。C.剪球、拔栓或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，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，应按事故处理方法进行处理。D.灌注开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。导管提升时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，移到钻孔中心。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的导管，并挂上升降设备，然后松动导管的接头螺栓或快速接头，同时将起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除或快速接头拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口的导管内，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。E.在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后继混凝土要徐徐灌入，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。F.当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢架骨架被混凝土顶托上升，可采用以下措施：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，建议使用缓凝剂；当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土面进入钢筋骨架1～2m以后，适当提升导管，减小导管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。G.为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后，将此段混凝土清除。增加的高度可按孔深、成孔方法、清孔方法查定，一般不宜小于0.5m，深桩不宜小于1.0m。为减少以后凿除桩头的工作量，可在灌注结束后，混凝土凝结前，挖除多余的一段桩头，但应保留10～20cm，以待随后修凿，接灌承台。H.在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大。如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。在拔除最后一段长导管时，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。I.在灌注混凝土时，每根桩应制作不少于1组（3块）混凝土试块，宜制作2组试块。试块应妥善保护，强度测试后，应填入试验报告表。强度不合要求时，应及时提出报告予以补救处理。J.有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。◆检验标准：桩头凿完后应报与监理验收，并经超声波等各种检测合格后方可浇筑砼垫层。所有的桩基均要进行超声波或小应变检测，大应变检测比例根据设计图纸要求。检测结果要求Ⅰ类桩≥95%，无Ⅲ类桩。1.3质量通病及预防措施（1）缩颈防治措施：防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。1）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆。2）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔后的在浇筑混凝土的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。3）成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀，如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。（2）孔底沉淤防治措施：一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔，二次清孔可利用导管进行。沉渣厚度达到设计及规范要求后，应尽快进行水下混凝土灌注。（3）坍孔防治措施：1）在施工过程中采用泥浆护壁。2）禁止重物堆放在成孔附近或有大型机械工作造成的振动，安排多台桩机同时施工时，应该跳开施工。3）如用上法处治，坍孔应不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。（4）钢筋笼上浮防治措施：1）吊放好钢筋笼后应及时把钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。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，当混凝土表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，并应使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离，以便减小对钢筋笼的冲击。当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上，但注重导管埋入混凝土表面应不小于2m，不大于6m。2）当发现钢筋笼开始上浮时，现场操作人员应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，马上起拔拆除部分导管，导管拆除一部分后，可适当上下活动导管，每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然回落一点，坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼全部回落为止。（5）断桩与夹泥层防治措施：1）认真做好清孔，防止孔壁坍塌。导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量，内径应一致，其误差应小于±2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。2）尽可能提高混凝土浇注速度，开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力；快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。3）严格控制导管埋深与拔管速度，导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—4m，不宜大于6m或小于1m，及时测量混凝土浇灌深度，严禁把导管底端提出混凝土面。提升导管要准确可靠，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程，在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。4）灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。5）经常检测混凝土拌和物，确保其符合要求。（6）桩顶局部冒水、桩身孔洞防治措施：1）控制导管的埋深，灌注过程中做到导管勤提勤拔。2）混凝土倾入导管的速度应根据混凝土在管内的深度控制，管内深度越深，混凝土倾入速度越应放慢。在可能的情况下，应始终保持导管内满管混凝土，以防止桩身形成高压气包。实际施工中，往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管，再次灌注时，桩身形成高压气包就很难避免。因此，应在灌注过程中适当上下活动导管，把已形成的高压气包引出桩身。（3）加适当缓凝剂，确保混凝土在初凝前完成水下灌注。（7）桩身上段混凝土强度低防治措施：1）依据桩径和桩底的浓度，正确确定出第一斗混凝土的体积，一般可取1.5～2.0m3，也可以按桩身的设计体积的10%加以控制或控制超灌量，待桩顶的浮浆全部溢出后才停止灌注。2）成桩质量与桩身的浇注高度有关，一般控制成桩高度高出设计桩顶标高0.5～1.0m。待凿去高出部分的混凝土后，剩余部分不应有浮浆和夹泥，混凝土标号应符合设计要求，否则要返工重浇。1.4精细化施工重点控制措施（1）遇到障碍物处置措施中山路整治项目桥梁桩基因与老桥位置较近，可能存在抛石回填段或者碰到原有桩位情况。精细化措施：1）调查原桥梁设计图纸，集合现场调查情况进行判