钻孔桩基础施工方案.docx
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钻孔桩基础施工方案
钻孔桩基础施工方案
一、工程慨况:
靖边连接线K0+728芦河大桥,桥平面位于曲线半径R-1050m的曲线上,本桥与靖边连接线交角90度,本桥上部构造采用8*30米预应力混凝土连续箱梁,下部采用柱式墩、柱式台、肋板式台,基础为钻孔灌注桩基础。
本桥钻孔灌注桩共计23根,直径120cm的桩9根,计300延米。
直径170cm的桩14根,计700延米。
地质情况基本为粉砂、亚粘土、粉砂和亚砂土等。
二、队伍及工期安排
本桥由我部桩基队施工,3台循环钻机,上场人员24人。
每日完成桩基施工1根,桩基施工计划于12月12日开工,2004年2月29日完毕。
本桥桩基施工进度安排
日期
工程项目名称
2003.12.5-2003.12.10
现场布置、挖制浆池等施工准备阶段
2003.12.12-2004.2.29
钻孔灌注桩施工
主要上场人员
现场付指挥
技术主管
技术员
测量员
试验员
施工队队长
钢筋工
钻机队
1人
1名
1名
2名
2名
1名
15名
24名
王刚
刘光义
祝利平
李永成
张千里
刘振利
李德生
任耀明
三、施工工艺
本桥钻孔桩基采用循环旋转钻机成孔,泥浆护壁,分节吊装焊接钢筋笼,导管法灌注水下砼的方法施工。
钢筋笼由汽车起重机分节吊装,砼拌合站集中拌合,砼运输车运输,直接倒入漏斗。
钻孔灌注桩施工:
一)、钻孔灌注桩基础施工工艺及框图
1、施工工艺
(1)准备场地、测量放线
施工前应进行排除积水,清除杂物,钻机位置处铺筑好土、平整压实;同时对施工用水、泥浆池位置、动力供应、砂石料场、拌和机位置、钢筋加工场地、施工便道等做统一的安排。
测量放线,根据设计图纸用全站仪现场进行桩基精确放样,在桩中心位置钉以木桩,并设护桩,放线后由主管技术人员进行复核,施工中护桩要妥善看管,不得移位和丢失。
(2)埋设护筒:
护筒因考虑多次周转,采用6mm钢板制成,护筒内径比桩径大20cm,埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况,为保持水头,护筒要高出施工水位(或地下水位)1.5m,护筒宜高出地面0.3-0.5m,为避免护筒底悬空,造成塌孔,漏水,漏浆,护筒底应放在天然的结实的土层上(或夯实的粘土层上面),护筒四周应回填粘土并夯实,护筒平面位置的偏差应不超5cm。
护筒埋置深度为2倍的护筒直径。
(3)选择钻孔机械:
根据本合同段地质情况,选用正循环旋转钻机,配备所需1.2m、1.7m直径的钻头。
(4)制备泥浆应选用塑性指数IP>10的粘性土或膨润土,对不同土层泥浆比重可按下列数据选用:
粘性土和亚粘土可以就地造浆,泥浆比重1.1-1.2间。
粉土和砂土应制备泥浆,泥浆比重1.15-1.25:
砂卵石和流砂层应制备泥浆,泥浆比重1.3-1.5。
粘度T16~28s,含砂率<6%,胶体率>95%。
(5)钻孔灌注桩施工:
将钻机调平对准钻孔,把钻头吊起徐徐放入护筒内,对正桩位,启动泥浆泵和转盘,等泥浆输到孔内一定数量后,方可开始钻孔,具有导向装置的钻机开钻时,应慢速推进,待导向部位全部钻进土层后,方可全速钻进。
钻孔应连续进行,不得间断,视土质及钻进部位调整钻进速度。
开始进入护筒刃脚部位或砂层、卵石层时,应低档慢速钻进。
钻进过程中,要确保泥浆水头高度高出孔外水位0.5m以上,泥浆如有损失、漏失,应及时补充,并采取堵漏措施。
钻进过程中,每进2-3m应检查孔径、竖直度,在泥浆池捞取钻渣,以便和设计地质资料核对。
钻进时,为减少扩孔、弯孔和斜孔,应采用减压法钻进,使钻杆维持垂直状态,使钻头平稳回转。
终孔检查合格后,应迅速清孔,清孔方法采用换浆法。
清孔时必须保证孔内水头、提管时避免碰孔壁。
清孔后的泥浆性能指标符合规范要求、沉渣厚度应不大于30CM。
清孔后用检孔器测量孔径,检孔器的焊接可在工地进行,监理工程师检验合格后,即可进行钢筋笼的吊装工作。
钢筋笼骨架,焊接时注意焊条的使用一定要符合规范要求,骨架尽量整体焊接,Ⅱ级钢筋焊条必须采取“5”字头焊条。
长度由起吊设备的高度控制,如超长则分段焊接,钢筋笼的焊接采用单面搭焊法,搭接长度应不小于10D。
钢筋笼安放要牢固,以防在砼浇筑过程中钢筋笼浮起,钢筋笼周边要安放圆的砼保护层垫块。
分节钢筋笼用吊车吊起后搭接,采用单面焊接,搭接长度不小于10D,焊缝饱满,主筋轴线在一条直线上,在钢筋下料时钢筋接头错开1~1.5米,从而保证每个断面钢筋的焊接接头面积不大于该断面钢筋总面积的50%,每搭接一节钢筋笼后,用吊车吊起安放到孔中,直至整个钢筋笼焊接安放完毕。
钢筋笼安放完成后,通过十字型护桩调整钢筋笼的位置,用钢筋对钢筋笼定位,确保钢筋笼位置偏差在2公分以内。
水下砼采用导管法进行灌注,导管内径一般为250mm,导管使用前要进行闭水试验(水密、承压、接头抗拉),合格的导管才能使用,导管应居中稳步沉放,不能接触到钢筋笼,以免导管在提升中将钢筋笼提起,导管可吊挂在钻机顶部滑轮上或用卡具吊在孔口上,导管底部距桩底的距离一般为0.25-0.4m。
导管顶部的贮料斗内砼量,必须满足首次灌注剪球后导管端能埋入砼中1.0m以上,施工前要仔细计算贮料斗容积,剪球后向导管内倾倒砼宜徐徐进行防止产生高压气囊。
施工中导管内应始终充满砼。
随着砼的不断浇入,及时测量砼顶面高程和埋管深度,及时提拔拆除导管,使导管埋入砼的深度保持2-6m间。
砼检测锤随孔深而定,一般不小于4Kg。
为了确保每一根砼桩的灌注质量,在砼浇筑前,预埋三根内径为50mm壁厚3.5mm以上通长的超声波无破损检测钢管,下端铁板焊接封闭,上端高出钻机平台50mm左右,在预埋前就要用胶布封闭着上端口,以防在砼浇筑时有砼落入管内。
检测后抽取出管内积水用10号水泥砂浆填充密实。
每根桩的水下砼浇筑工作,应在该导管内首批砼初凝前完成。
砼的坍落度应满足设计要求,其坍落度在18-22cm,在浇筑每一根桩时必须检查2-3次。
砼的预压试块每100m3留2组,在拌和站或浇筑现场随机抽取。
砼浇筑应连续进行,为保证桩的质量,应留比桩顶标高高出1.0m以上的桩头,桩头在砼初凝后、终凝前清除。
冬季施工保证措施:
冬季进行的桩基施工,砼的防冻和机械的低温下正常运转是关键。
采取了一些措施:
搭设拌和机械棚、砂石水泥棚,棚内生火;拌和用水用锅炉加温;砼中加减水缓凝剂,在运输过程中,砼输送管不宜过长并且输送管道用麻袋包扎保护,以保证砼入孔温度不低于10度。
技术人员应对钻孔桩各项原始记录进行整理签认。
2、工艺流程框图
钻孔灌注桩基础施工工艺框图见图。
钻孔灌注桩施工工艺流程图
钻孔灌注桩施工工艺文字说明
一、准备工作
1、场地平整:
场地位于旱地时,清除现场杂物,硬化场地。
场地位于浅水时,采用筑岛法,岛面高出地面施工水位0.75m~1.0m。
2、桩位测量:
在平整好的场地上测定桩位,用方木桩准确标识各桩位的中心及标高。
3、埋设护筒:
护筒采用钢护筒,用6mm厚钢板卷制。
护筒内径大于钻头直径20cm,护筒高度视土质而定,最小不小于2m,安置时,护筒顶高出地面30cm,高出施工水位或地下水位1.5m以上。
4、钻孔泥浆:
泥浆池不小于2倍桩混凝土体积。
在开钻前,应选择和备足良好的造浆粘土或膨润土。
钻孔中泥浆比重一般地层1.1~1.2,易坍地层1.2~1.4。
入孔泥浆粘度一般地层18~24s,易坍地层22~30s。
二、钻孔
1、钻机就位前,应对主要机具及配套设备进行检查、维修。
放置钻机的起吊滑轮线、钻头和钻孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。
2、钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。
针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。
3、初钻时转速适当控制,使初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心,孔口坍塌。
进入正常钻进后,采用正常转速,钻进过程中及时排渣。
同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。
4、钻孔作业必须连续进行,不得中断。
因特殊情况必须停钻时,孔口应加保护盖,并严禁钻头留在孔内,以防埋钻。
5、经常检查泥浆的各项指标。
6、当钻孔深度达到设计要求时,应对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
三、清孔
1、钻孔达到设计要求后,及时进行清孔,避免延时过长。
2、清孔时注意事项:
在清孔排渣前必须注意保持孔内水头,防止坍孔,清孔后,孔底提取的泥浆比重小于1.25,泥浆粘度不大于30s,在灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度不大于30cm。
提前做好灌注水下混凝土准备的工作,缩短清孔至灌注水下混凝土的时间间隔。
3、不得用加大孔深的方法来代替清孔。
四、钢筋笼的制作和吊装就位
1、钢筋的加工在钢筋加工厂进行加工。
2、钢筋笼采用分节绑扎,内设四道横十字支撑。
3、钢筋骨架的保护层,采用在主筋外侧加焊钢筋耳环,每隔2m设一道,每一道布置六个。
4、钢筋笼运输不得拖拉,以防止变形。
5、钢筋笼吊装利用汽车吊进行,边下钢筋笼边拆除内部支撑骨架。
6、钢筋笼就位后,将吊环固定在护筒壁上,以防止砼灌注时钢筋笼上浮。
五、导管的设立
导管采用φ250钢管,每节2~3m,配1~2节1~1.5m的短管,吊装前先试拼,同时做密闭性试验和压力试验,连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装,位于井孔中央。
六、灌注水下混凝土
1、灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序,在浇注前,应再次探测孔底沉淀厚度,如果沉淀超标,进行二次清孔。
2、混凝土由自动计量拌合站负责生产,混凝土输送车运送,混凝土泵车泵送入斗。
3、浇注首批混凝土时应注意:
导管下口至孔底的距离一般为20~40cm;首次灌注混凝土量确保导管埋入混凝土的深度不小于1.0m;首批混凝土灌入后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合要求再进行正常浇注。
4、浇注开始后要连续有节奏地进行,尽可能缩短拆除导管的时间;当导管内混凝土不满时,应徐徐地浇注,防止在导管内造成高压空气囊,压漏导管。
5、在浇注过程中,应保持孔内水头,防止坍孔,同时保持导管出口在混凝土中的标准埋深。
6、为确保桩顶质量,并考虑到与系梁的良好衔接,混凝土浇注时应高出设计系梁底标高1.0m。
凿桩头时凿至系梁底标高以上10cm。
七、桩的检测
每个墩的桩基全部完成后及时开挖承台基坑及凿除桩头,然后对桩进行超声波或小应变无破损检测,合格后方可进行下道工序。
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