钻孔灌注桩施工方案[优秀工程方案]

1、钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工方案第一节 工程简介一、工程概况工业园区快速路东延二期BH-1标高架桥工程起止里程BHK3+806.866(一期D74#墩)BHK5+455.5(二期K43#墩),线路全长1648.634m.该工程内容主要包括西起快速路东延一期工程街立交,东至新建快速路东延二期BH-2标街立交之间的高架桥和街立交A匝道桥、高架桥B匝道桥、高架桥C匝道桥新建工程,及泾地面桥梁拓宽改造工程,还包括FA、FB、FC人非辅道和地面道路和施工范围内的排水工程,以及国道改造和修复.工业园区快速路东延二期BH-1标高架桥工程主要由主线高架桥1座,匝道桥3座,地面桥梁1座以及驳岸等组成.主线高

2、架桥分左右幅布置,双向四车道时,桥梁为总体设计,桥宽26m；双向六车道时,桥梁为分离式设计,桥宽41m；匝道桥宽8.5m,高架桥在各匝道的交叉口处最宽为49m.设计车速80km/h,汽车荷载等级为公路级.主线高架桥共计16联,上部采用大悬臂预应力砼连续箱梁,梁高均为2米,下部采用双柱预应力花瓶墩及方形立墩.街立交A匝道桥、高架桥B、C匝道桥均为2联,除A匝道桥拼接段一联采用5孔14米、梁高为0.75米连续实心板梁(非预应力)外,其余5联均采用小悬臂等截面预应力砼连续箱梁,梁高为1.6米或2米,下部中支承处采用独柱单支座墩,端支承处采用单柱花瓶形桥墩.高架桥、匝道桥基础均采用钻孔灌注桩基础.主要

3、工程数量有:钻孔桩649根,承台 99个,墩柱163个,现浇箱梁21联,钢绞线2千吨,钢筋1万余吨,混凝土10万余方.挖填土方6万余方.二、地形、地质情况园区路东延二期工程沿国道布置,高架桥中心线位于国道的中央分隔带内,利用现状5m宽的中央分隔带布设快速路的高架桥墩,维持国道现状平面线形.国道在施工区域段落同时作为双向4车道城市干道,其北侧为铁路,北侧部分段落为已建成投产的各类企业和居民区,南侧为绿化带和娄江,娄江南岸绝大部分为已建成投产的各类企业和居民区,生产经营活动非常繁忙,同时国道为市过境道路,交通繁忙.施工区域地形平坦,本工程地层以粘土、粉质粘土为主,间杂粉土、粉砂土,各层工程性质不均

4、匀,部分地层工程性质较差.三、主要施工材料(1)砼:采用新兴砼有限公司的商品砼.(2)钢材:确保工程质量,采用公开招投标采购的方式选取最优材料供应商.四、气象、水文本地区属北亚热带湿润季风气候区,温暖潮湿,四季分明,冬冷夏热,降雨量充沛,本地冬夏季长,春秋季短,无霜期年平均233天.境内因地形、纬度等差异,形成各种较为独特的小气候.太阳辐射、日照以及气温以太湖为中心,沿江地区为低值区,降水量分布也有同样的规律.市常年平均气温15.7,最热的月份在7月,平均气温28.2,最冷为1月,平均气温3.常年平均降雨量1063mm,年降水日125天.6月为每年的梅雨季节,一年降水多集中在6-8月份,其中6

5、月份降水最多,平均降水160mm,12月份降水最少,平均降水40mm.每年5-8月受台风影响,其中影响多发生在8月.高温、雨涝和台风是对本项目影响最大的灾害天气.区域内地表水和地下水丰富,但由于工业污染,沿线地表、地下水无法直接饮用,因此生活用水采用自来水,从当地自来水网接入,施工用水就近从娄江或河塘中抽取.第二节 施工方案一、 总体施工方案概述根据钻孔灌注桩桩径、桩长,结合本工程所处位置的地质情况,本合同段钻孔灌注桩施工选用GPS-15、GPS-20XX种回旋钻机,采用正循环法成孔,泥浆泵换浆清孔,钢筋笼在钢筋加工厂集中下料、分节制作成型,用汽车吊吊装入孔,混凝土采用罐车运输,泵送到储料斗利

6、用导管灌注水下混凝土成桩.二、 钻孔灌注桩施工技术、工艺方案(一)测量定位采用全站仪坐标法放出桩位,并在桩位四周不受扰动的地方,放出四个护桩,以便施工中随时检查桩位.(二)钻孔准备1、平整场地人工配合挖掘机平整场地、清除杂物.2、埋设护筒埋设钻孔用护筒时,根据施工图给定的线路中桩坐标,由经测量专业工程师推算个钻孔桩中心坐标,经各主管工程师、项目总工复核无误,报测量专业监理工程师审批后再交由测量人员用全站仪定出桩位上报监理复测后方可进行施工.埋设护筒前要固定好护桩,护筒中心与桩位中心应重合,偏差不得大于5cm,且埋设深度不小于2m,四周用粘土捣实,埋设牢固.3、钻机就位经检查,桩位准确无误后移动

7、钻机就位.钻机安装要平稳,固定,转盘中心同钻架上的起吊滑轮缘以及桩位中心三点要在同一垂线上.4、泥浆的制备 泥浆由粘土和水拌和而成,如性能指标不符合要求时,掺入纯碱(Na2CO3)或氢氧化钠(NaoH)或膨润土粉,其掺量经试验确定,使制备的泥浆满足有关的性能和技术指标.泥浆性能指标钻 孔方 法地 质情 况泥 浆 性 能 指 标相对密度粘度(pa.s)含砂率(%)正循环易坍地层1.20XX.45192848在施工前,可在桥旁设置制泥浆池、沉淀池,并用循环槽连接.制浆池的尺寸一般为53m,深12m左右.对施工过程中废弃的泥浆,不得随意排放,全部采用泥浆车外运,经有关部门许可的地方排放.(三)钻进1

8、、在正式开钻前,对桩位和钻机再进行一次复检无误后,将钻机转盘移开,将钻头放进护筒内,将钻机转盘复位,使钻机转盘中心与钻架上的起吊滑轮缘及桩位中心三点在同一垂线上,偏差不得大于2cm,将钻机锁定,防止钻机出现位移.在钻进过程中要经常检查转盘,如有倾斜和位移,应及时纠正.2、开钻前在泥浆池中调制足够数量的泥浆,初钻时在护筒内放一定数量的粘土,先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输入钻孔中一定数量后,方可开始钻孔.3、开始钻进时,开孔必须正确,以减压、低档、慢速,大泵量稀泥浆钻进；后逐渐加大转速,进尺适当控制；但在护筒刃脚处,用低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁.钻至刃脚下1米后,可按土

9、质情况正常速度钻进,如护筒壁土质松软,发现漏浆时,可提起钻锥,向孔内倒入粘土再放下钻锥重钻,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进.在钻进过程中,应随时检测泥浆的各种指标,其中包括泥浆的相对密度、稠度、含砂率.其指标见上述图表.4、钻进采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终承受部分钻具(钻杆、钻锥、压块)的重力,而孔底承受的钻压不超过钻杆钻锥和压块之和的80%.以减少弯孔和斜孔现象.在粘土中,宜用锥度较大的钻头,采用中等转速,大泵量、稀泥浆钻进.5、钻进过程中,如有泥浆损耗、漏失,查明原因采取相应措施,如因护筒埋置太浅,周围封填不密实而漏水,可拆除护筒,回填钻孔,重新埋设护筒再钻.如因其它原因

10、就掺入纸浆,干锯末,石棉等钎维物质,其掺量为水量的1%2%,防止渗水并提高泥浆循环效果,可采用加大泥浆相对密度和提高水位,应及时补充,泥浆并按时检查泥浆的性能指标.遇土层变化时,应增加检查次数,并适当调整泥浆指标,每钻进2米或土层变化处在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并填好钻孔记录表.应注意地层变化,对不同的土层,应采用不同的钻进方法.在粘土层中钻进,宜选用尖底钻头,中等转速,大泵量,稀泥浆,进尺不得太快,在砂性土或软土层钻进时,宜用平底钻头控制进尺,轻压、低档慢速,大泵量,稠泥浆钻进.6、钻进过程中,接卸钻杆的动作要迅速、安全,争取最短的时间内完成.在钻进前将钻杆丈量、编号并作好记录,在钻进

11、过程中,准确掌握钻进深度,在钻孔深度达到设计标高且达到设计要求进入土层深度后,经测量合格后停钻.7、在钻进过程中及时填写钻进记录,包括进尺、换钻杆情况、地质情况及钻进过程中存在的问题等.(四)成孔的深度,孔位和竖直度的检测1、孔的深度钻孔深度的检测方法为:以钻杆的长度加钻头柱体部分长度为准,由有经验的人员用测绳挂坠锤测量校核,深度必须满足设计要求.2、孔径和竖直度用探孔器检测用与桩径相同,长为4-6D(D为设计桩径)的圆钢筋笼吊入孔内,使笼中心与钻孔中心相符,如上下各处均无挂阻,则说明钻孔直径和竖直度均符合要求.3、清孔终孔检查后,应迅速清孔,不得停留过久,使泥浆、钻渣沉淀,造成清孔工作难度增

12、大,甚至坍孔.(1)清孔的方法根据设计要求,土质情况以及施工中使用的钻机型号,决定本项目拟用换浆法进行清孔.钻孔的进尺达到要求后,停止钻孔,立即进行清孔,稍提钻锥离孔底20XX空转,并保持泥浆正常循环,在保持孔内水头不变的情况下,以中速压入比重1.05-1.20XX纯泥浆,把钻孔内悬浮渣较多的泥浆换出,直到桩尖沉淀层厚度及泥浆指标达到设计及规范要求,并经过监理工程师检查合格后方可提钻进行下一道工序.(2)清孔的自检a、清孔结束后,以钻杆长度为准,再用测绳测孔深,待到灌注混凝土时再次测孔深,根据两次测量数据之差,得出孔内沉淀层的厚度,根据设计要求,孔底沉淀层的厚度按设计要求不得大于15cm.b、

13、清孔后的泥浆性能指标: 比 重粘度(秒)含砂率N(%)1.03-1.1017-202(3)清孔后各项指标的测试方法清孔结束后对钻孔中的泥浆性能指标进行测试.泥浆的比重用泥浆相对密度计测定.泥浆的含砂率用含砂仪测定.自检合格后,报请现场监理工程师检查签认.(五)钢筋笼的制作及就位1、钢筋笼的制作(1)制作方法按设计的钢筋种类、规格进购钢材,经检验合格后使用.采取集中分节加工桩身的钢筋笼,每节错开节头.根据钢筋笼长度、吊机吊装高度,钢筋笼分节长度控制在912m左右.钻孔灌注桩钢筋笼的制作,采用加强筋成型法,制作时,按尺寸做好加强筋圈,标出主筋位置.主筋平置在工作台上,并标出加强筋的位置,焊接时,使

14、加强筋上主筋位置与主筋中部的加劲筋位置对应,并让其互相垂直,然后焊接,照此方法将主筋逐一焊接好以后,将焊好后的骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固,并预留螺旋筋绑扎接头.必要时将箍筋与主筋点焊,防止安装时钢筋笼变形.并且桩头部分加强筋须加密,钢筋笼下好后必须重新对中.在螺旋筋与主筋点焊时,防止烧伤主筋,同时加工好的半成品钢筋笼分解编号,防止在施工过程中出现搭接错误,影响工程质量.钢筋笼下料,尽量减少接头,确须焊接时采用双面搭接焊,并要求接头长度大于5D(D为钢筋直径),焊接接头要平顺,饱满,不能有夹渣和大焊熘.焊条采用J506、J502型焊条.(2)钢筋笼保护

15、层的设置根据图纸提供的定位筋位置尺寸,从桩顶至下每隔2m(对应加强筋位置)沿周边等距离设置4个钢筋砂浆保护块.2、钢筋笼运输及就位(1)钢筋笼运输距离近时,采用吊车直接吊装；远距离搬运时,用专用平板拖车.(2)钢筋笼的就位钢筋笼加工后首先要经监理工程师检查,合格后方可进行钢筋笼就位.为防止钢筋笼弯曲,钢筋笼就位采用吊车起吊,然后将其稳住徐徐放入孔内,第一节钢筋笼放到位后将其临时支承于孔口,然后吊第二段钢筋笼,使上下两段钢筋笼垂直顺接,进行主筋焊接和螺旋筋绑扎.主筋接头位置错开1m以上,焊接采用单面搭接焊,其焊接长度大于10d,焊好后,再套入盘筋绑扎.按此方法,焊接好各节钢筋笼,最后将钢筋笼慢慢

16、下放,到设计标高为止,最后在孔口支架上调整固定钢筋笼中心位置,然后固定,并满足混凝土保护层要求.钢筋笼下放时,严禁摆动碰撞孔壁,放至标高处,偏差不得大于5cm设计标高.为防止钢筋笼上浮,用四根50mm钢管均匀对称的支承在钢筋笼主筋上,再用水平放置的两根50mm厚壁钢管与四根钢管的顶部用扣件相连接,并将水平放置的两根厚壁钢管顶在钻机地盘底,以防止钢筋笼上浮.(3)为防止钢筋笼中心偏位,在钢筋笼定位时上部两层定位钢筋或砂浆块在加强筋外侧加密,钢筋笼吊环用钢管或方钢固定在钻机底盘上,同时在浇注砼时严禁导管或料斗触碰钢筋笼.(4)钢筋笼安装就位时,为确保安全,须采取处理措施为:在汽车吊起吊钢筋笼前首先

17、在钢筋笼底部栓一根绳子,起吊后用人工牵引,防止钢筋笼摆动,碰到四周工作人员或设备；派专人指挥汽车吊,防止盲目野蛮施工；钢筋笼的焊接,尤其是加强筋的焊接必须达到要求,防止钢筋笼起吊时散架,危及安全；钢筋笼在起吊后要缓缓移动,就位时要慢慢下放,防止冲撞底部钢筋或设备.3、声测管的安装声测管采用无缝钢管,随钢筋笼同时安装就位.声测管等间距布置,并绑扎在钻孔桩加筋钢筋内侧.声测管采用8钢筋挽成U型按照2m的间距焊接在主筋上,以防止声测管脱落.每根桩布置3根573的检测管,检测管每8米一节,接头处采用70680的钢管焊接,检测管下端用7010钢板焊牢,要求不漏水.用套管连接声测管,连接方法为焊接.沿套管

18、与检测管四周焊接,焊接要饱满,确保不能让泥浆进入声测管内.检测管顶高出钻孔桩顶50厘米,浇筑砼前将检测管注满清水,并用塞子堵死,以免杂物进入检测管.(六)灌注水下混凝土1、机械设备及导管的安放钢筋笼安装就位后,立即着手安放导管.导管为内径25cm的钢管,丝扣连接,经过密水承压试验和接头抗拉试验合格后方可使用.根据孔深配置导管长度,安装导管不得放到孔底,导管下口距孔底间隙应控制在20XX0cm内.导管按密水试验合格时的节段进行,应编号标明长度,安放时逐节拧紧吊放做好记录.灌注混凝土用的漏斗和储料斗,其容量(V)应够满足首批灌注混凝土量,使导管初次埋深不小于1.0m,并根据施工现场考虑扩孔等情况计

19、算首批灌注混凝土方量.灌注前在导管内水面以上设置用混凝土制成的隔水栓,导管吊装设备的吊装能力应满足施工的要求.2、灌注水下混凝土灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序,成孔质检合格后作好一切准备工作,才可以灌注水下混凝土,灌注水下混凝土前应复测孔深和沉淀层厚度,在以上各项均符合设计要求后,经监理工程师同意后方可灌注水下混凝土.(1)根据灌注用的混凝土,由拌和站严格按已批准的水下混凝土配合比,进行上料、拌和,混凝土的拌和应按照施工规范有关规定进行.混凝土由混凝土罐车运送至孔边,位于现有道路上的孔位,直接用罐车送入料斗,位于现有道路以外的孔位,为确保混凝土浇注的连续性,采用汽车泵输送.(2)拔球:待

20、储料斗备足了首批混凝土数量后,拔球灌注,待将首批混凝土灌注到孔底后,立即测孔内混凝土的高度,计算出导管埋置深度,导管的埋置深度不得小于1m时,方可正常灌注,并做好记录.按照规范要求,首盘混凝土方量的计算方法举例如下:本标段钻孔桩直径为120XX、100cm.计算公式如下:a、120XX桩长选择50m,具体计算公式为:V1.224(0.41.0)0.25245011/24=2.7 m3；b、100桩:桩长选择45m,具体计算公式为:V1.024(0.41.0)0.25244511/24=2.1m3；为便于施工,我部将统一选择一个相应容量的料斗施工,在开始灌注的过程中须持续灌入混凝土,以确保首盘混

21、凝土的顺利浇注.同时为确保封底的顺利进行,在到达现场至少三罐车混凝土后才开始灌注(即至少18 m3混凝土).(3)灌注开始后,应紧凑、连续进行,尽量缩短浇筑时间.灌注过程中,应随时测量混凝土面的高度和计算导管的埋深,以确定导管的提升高度和拆卸导管长度.导管在混凝土中的埋置深度控制在26m之间,严禁将导管提出混凝土面造成断桩.拆除导管时动作要快,拆除导管后余下导管下口在混凝土中的埋深不得小于2米.(4)当混凝土面上升到钢筋笼下端时,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,采取以下措施: a、当混凝土面接近和初步入钢筋笼时,保持较深的埋深,并徐徐灌入混凝土以减少混凝土从导管下翻出产生向上的冲击力. b、当孔

22、内混凝土面进入钢筋笼1-2米以后,适当提升管,减少导管埋置深度(不得小于2米),以增加钢筋笼在导管口以下的埋管深度.从而增加混凝土对钢筋笼的握裹力.(5)为确保桩的质量,在桩顶设计标高以上应加灌50100cm混凝土.混凝土灌注到接近设计标高后,施工员要计算出还需要的混凝土量,计算时将导管内的数量估计在内,通知拌合站按需要量拌制,以免造成浪费.(6)在灌注将近结束时,由于导管内混凝土高度降低,超压力减少,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,同时适当提升导管,使漏斗底与泥浆顶面之差在46m以内.使灌注顺利进行,在拔出最后一节长

23、导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管,形成泥心.(7)为防止在混凝土浇注过程中钢筋笼上浮,在混凝土浇注至钢筋笼底部1m左右时,放慢混凝土的浇注速度,同时要求该处钢筋笼的埋置不能太深(混凝土上升至钢筋笼顶面4m以上时),及时提升导管,防止混凝土的压力过大,将钢筋笼顶起来,在导管口上升至钢筋笼底部2m以上时,即可恢复正常灌注混凝土速度；另外在混凝土浇注过程中严禁导管触碰钢筋笼,防止导管挂在钢筋笼上,将钢筋笼提升起来.(8)混凝土的灌注时间,导管的埋深,拆除导管以及发生异常现象,由施工员如实记录.(9)桩基混凝土浇注前,首先做好各项准备工作,检查好混凝土用料是否准备充分,混凝土搅拌机(

24、包括备用)及备用发电机是否正常运行等,保证混凝土供应及时、连续,确保混凝土 浇注时间不得长于首批混凝土初凝时间.(10)灌注的桩顶标高比设计桩顶标高高出50100cm后,停止浇注混凝土.待混凝土初凝后拔除护筒.(七)混凝土的检查、验收程序1、在浇筑过程中,试验人员应经常检测混凝土的坍落度,控制在允许范围内,并注意混凝土的离析现象.2、每根桩在浇筑时分部位取4组试块,统一送至标养室养护,检测7天和28天强度.(八)钻孔灌注桩施工工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见附页钻孔灌注桩施工工艺流程图.(九)钻孔灌注桩施工检测控制要点钻孔灌注桩施工检测控制要点见附页桩基施工工艺、检测、质量控制要点图示三、钻孔

25、桩质量控制1、护筒埋设后,检查平面位置,控制平面桩位偏差不大于5cm,倾斜偏差不大于1%.2、钻机支垫牢固,钻架垂直.3、成孔后用探孔器检查孔径.4、清孔后灌注前,泥浆沉淀厚度必须在设计或规范允许的范围内.5、提升导管时保持位置居中,且不能过猛.6、选择合理的混凝土水灰比(0. 50.6)和骨料粒径与级配,混凝土粗骨料最大粒径宜控制在40mm以内,细骨料采用中粗砂,避免粗骨料粒径太大或细骨料粒径太小造成堵管.7、施工中专人检查导管埋置深度及混凝土拌和质量.8、严禁用超钻来代替清孔.9、在同一承台内一根灌注桩结束后,当相邻桩距5d(至少保证5m)时,要求在24小时后,并经过监理工程师的同意后方可

26、钻进相邻桩基,以免干扰相邻桩混凝土的凝固而影响桩身混凝土质量.10、不论在钻孔、清孔,还是混凝土浇注过程中,孔内水头都要确保高出地下水位1m以上. 四、钻孔灌注桩事故的预防及处理1、塌孔(1)塌孔的原因分析:a、护筒埋置过浅,周围密填不实漏水,导致导管底部出现塌孔.b、泥浆稠度小或泥浆水头高度不够,起不到护壁作用.c、在松软层中钻进,进尺太快.(2)塌孔的预防和处理:a、塌孔位置不深时,改用深埋护筒,周围回填土、夯实,重新钻孔.b、汛期或潮汐地区水位变化过大时,采取升高护筒,保证水头相对稳定.c、提升钻头,下放钢筋骨架保持垂直,尽量不碰撞孔壁.d、在松软砂层钻进时,控制进尺速度,并用较好泥浆护

27、壁.2、糊钻(1)糊钻的原因:在软塑土层回转钻进,因进尺快、钻渣量大,出浆口堵塞而造成糊钻.(2)预防及处理方法:钻进时应控制进尺,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.3、钻孔的偏位(1)偏孔的原因:a、钻进中桩架不稳,钻杆导架不垂直,钻机磨耗、部件松动.b、土层软硬不一致,致使钻头受力不均匀.c、钻孔中遇有较大的孤石、探头石.d、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方.e、钻杆弯曲,接头不正.(2)预防及处理；a、安装钻机时要将转盘、底座调平,使起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上并经常检查校正.b、对钻杆、接头应逐个检查、回填土石(砂或砾石)

28、重新钻进,控制钻速.4、掉钻原因:钻头连接处不牢固；提钻过快.预防:连接好钻头、导管各连接处；提钻缓慢.处理:及时进行打捞.5、导管进水(1)首批混凝土灌注后,不能埋设导管口,以至泥水从底口进入.采取两种措施:一是重新封底；二是拆除导管,提出钢筋笼,下钻头重新钻进到位.(2)在混凝土面处于井孔水面以下不很深的情况,导管进水时,可采用底塞隔水的方法,并外加一定的压力重新插入导管,恢复灌注.6、导管堵塞灌注中因为混凝土坍落度过小,流动性差,或混凝土离析导致混凝土堵塞.可采用长杆冲捣或用振动器振动导管；处理无效时,应及时地将导管拔出,吸出已灌注的混凝土；抽出钢筋骨架,然后重新清孔,吊放钢筋骨架和灌注混凝土.7、导管不能上提原因；导管埋置过深；灌注间隔时间过长,混凝土接近初凝.预防:导管埋深控制在2-6米,并经常上下抽动导管,灌注必须连续进行,准备好足够的混凝土运输车辆.8、施工中突然断电、泵车卡管一旦出现应急措施混凝土施工前备好足量的设备储备,钻机处配置一台75KW发电机备用.若一处拌和楼出现故障,及时进行抢修,并联系从另一拌和楼供给混凝土.在混凝土灌注前准备一台25T汽车吊备用,若泵车卡管,则立刻用汽车吊配合料斗进行灌注混凝土.9、关于浇注混凝土时间的控制为了灌注顺利,并能