资源描述
****高速公路桥梁桩基施工化理施行细那么
前 言
一、目的:
为全面贯彻落实广东交通运输?广东高速公路建立理提升年行动纲要?和?广东高速公路建立化理指南〔〕?同时****高速公路东莞段〔含**支线〕参建各方建立行为细化施工工艺和操作规程强化过程质量控制消除质量通病进步工程质量做到源头把关、过程控制、精细理实在保证****高速公路东莞段〔含**支线〕争创优工程目的的实现特制定本?****高速公路桥梁桩基施工化理施行细那么?〔征求稿〕。
二、适用范围:
适用于****高速公路东莞段〔含**支线〕范围内的桥梁桩基工程施工质量理和质量控制。
三、编制根据:
1、?公路桥涵施工技术?〔JTJ041-2000〕;
2、?公路工程质量检验评定?〔JTG F80/1-2004〕;
3、?公路工程施工平安技术规程?〔JTJ 076-95〕;
4、?广东高速公路建立化指南?〔施工理分册〕;
5、?广东高速公路建立化理规定?〔临建立施、人员理、材料理化分册〕;
6、?公路工程基桩动测技术规程?〔JTG/T F81-01-2004〕;
7、?广东公路工程基桩检测工作施行?;
8、?福建高速公路建立桥梁施工化指南?。
四、编制说明:
1、本细那么共分四章第一章施工准备;第二章施工工艺控制;第三章桩基质量检验;第四章施工环保与平安。
2、在执行本细那么的过程中可根据工程进展和详细情况进一步细化和补充如与或行业矛盾之处请以为准。
3、本细那么由****高速公路开展负责解释。
目 录
第一章 施工准备 1
第一节 开工准备 1
第二节 施工场地和测量放样 3
第三节 护筒埋设 5
第四节 泥浆配制及要求 8
第二章 施工工艺控制 13
第一节 钻机安装 13
第二节 钻孔一般规定 13
第三节 正反循环钻机成孔工艺 16
第四节 冲击钻成孔工艺 18
第五节 旋挖钻成孔工艺 21
第六节 岩溶地区钻孔桩施工措施 23
第七节 终孔与清孔 25
第八节 水下浇注混凝土导 27
第九节 水下混凝土浇注 29
第十节 异常情况处理 32
第三章 桩基质量检验 35
第一节 桩基施工过程质量控制 35
第二节 桩基整体质量评价 37
第四章 施工环保与平安 39
第一节 环境保护 39
第二节 施工平安 40
附:钻孔灌注桩施工工艺流程图 42
第一章 施工准备
第一节 开工准备
一、技术准备
1、做好图纸会审、现场踏勘工作
施工图纸是现场施工的第一根据开工前技术负责人会同业主、监理及设计部门对施工图进展仔细、详实的会审明确设计意图并作图纸会审纪要发现问题及时与设计、业主联络。
2、做好施工技术、质量交底工作
开工前技术负责人和质检负责人员向全体施工人员进展施工技术和质量交底明确技术要求和质量要求使作业人员在详细施行过程中做到心中有数并结实树立“预防为主〞的观念。
二、材料准备
承包人应根据设计要求和规定采购相关工程材料根据设计、部颁规程以及广东双标理规定的要求经监理认可后委托有相应资质的实验室〔或自建实验室〕对工程材料进展试验及配合比试验并对工程材料试验进展确认合格的工程材料可以使用不合格的工程材料去除。混凝土配合比试验报监理工程师审批验证合格后才能正式使用。
三、机械设备的装备和选择
1、钻机的选择
为保证钻孔桩的成桩质量施工应选用与地质情况相匹配的、性能良好的成桩钻孔设备。必要时施工应通过试钻来确定钻机类型和施工工艺并经监理确认。
2、混凝土搅拌运输
混凝土搅拌设备需满足施工工艺的需要拌合设备要求采用质量法自动计量水、减水剂计量必须采用全自动量法计量制止采用流量或人工时间计量方式保证工作的连续性、自动性电脑控制且具备打印功能。
混凝土运输必须采用混凝土罐车或混凝土输送泵储料罐必须封、不漏浆容量不得小于6立方输送泵道应严完好、不漏浆。
3、主要钻孔机械的装备
①采用盘旋钻机主要施工机械装备如下:盘旋钻、挖掘机、吊车、电焊机、潜水泵、导、料斗、钢护筒、小型泥浆别离器等;
②采用旋挖钻机主要施工机械装备如下:旋挖钻、挖掘机、吊车、电焊机、泥浆泵、潜水泵、导、料斗、钢护筒、小型泥浆别离器等;
③采用冲击钻机主要施工机械装备如下:冲击钻、挖掘机、吊车、电焊机、泥浆泵、潜水泵、导、料斗、钢护筒、小型泥浆别离器等;
4、设备调试检修
工程施工前施工应仔细对以上机械设备进展调试和检修进展工作状态满负荷运转。待所有设备均保证运转良好后方可用于施工。
5、设备备用
施工应准备数量充分、性能良好的备用设备定进展保养和检修。尤其是影响桩基施工的重要设备和易出现故障的设备如发电机、泥浆泵、潜水泵等确保在设备出现故障时可及时使用。
四、质量保障措施
施工在桩基施工前应制定可行的质量保证措施至少包括:
1、确保钻孔工序连续、快速作业尽量缩短成孔与灌孔时间间隔;装备的钻机、吊机、混凝土消费及浇筑、运输设备等才能应互相匹配。
2、编制相应的工艺措施制定紧急情况下钻孔或浇筑混凝土等关键工序被迫中断时的应急处理措施并事先报监理工程师批准。
五、现场标识
桩基施工现场必须文明施工理做到标识清楚。
1、钻机编标识:每台钻机上至少要有设备标识牌、作业操作规程牌〔至少包括技术、质量、平安、环保、文明施工等内容〕钻机主要工作人员及岗位职责等。
2、工程标识:在每个墩〔承台〕处要有桩基工程标识牌包括桩基平面布置、编、主要技术和参数、施工进展等内容。
六、环保措施
针对钻孔过程中泥浆的排放和运输以及钻孔对地下水和当地河流等的影响要制定预防措施。
第二节 施工场地和测量放样
一、场地平台
1、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、施工以及其它配合施工机具设施布置等情况。
2、针对不同的地形和水文地质情况应设置牢靠的钻孔平台。
①场地为旱地时应平整场地去除杂物换除软土夯打实作业场地。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上以免产生不均匀沉陷。
②场地为陡坡时应挖成平台确有困难时也可用枕木或木架搭设巩固稳定的工作平台但平台稳定性需堆载预压验证监理应确认。
③场地为浅水时宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75~1.0m。有条件临时改河时尽量改水中钻孔为旱地钻孔。
④场地为深水或淤泥层较厚时可打临时桩支承护筒导向架和工作平台。平台应能支承钻孔机械、护筒加压、钻孔操作以及灌注水下混凝土时可能发生的重量。并要有足够的刚度保持稳定。且考虑洪水时钻机能顺利撤出。
⑤如场地为深水但水流平稳水位升降缓慢钻机可设在组合船舶或浮箱上但必须锚固稳定以免造成偏位、斜孔或其它事故。
⑥当场地为深水、流速较大时可采用双壁钢围堰就位后灌水、下沉、落床然后在其顶面搭设工作平台。
⑦施工场地或工作平台的高度应考虑施工内可能出现的高水位或潮水位并高出其上2m。
⑧对水上工作平台必须申报专项施工方案进展审查。
二、测量放样
1、根据设计移交的测量控制点布设施工测量控制网并报业主和监理确认后方可根据施工测量控制网进展施工放样。
2、施工应根据设计图纸中提供的桩位坐标进展内业计算复核确认无误后再实地放样桩位以及墩位校核无误后进展桩基施工放样。
3、桩位放样采用一根中心桩四根护桩护桩应设置在稳定的根底上不得设置在在钢护筒上。
4、施工的放样结果应报监理核查待监理复核同意前方可进展护筒埋设施工。
5、下钢筋笼之前无护桩是否破坏必须再次准确放样桩位中心桩进展校核。
第三节 护筒埋设
护筒应固定桩位引导钻头方向隔离地面水保护孔口不坍塌并保证孔内水位〔泥浆〕高出地下水或施工水位一定高度形成静水压力〔水头〕以保护孔壁不坍塌等作用。
一、一般要求
1、护筒不得使用钢筋混凝土或混凝土必须采用钢护筒。
2、钢护筒宜采用8~12mm钢板制作圆度偏向小于20mm上部开设1~2个溢浆口。
3、护筒内径应比桩径稍大有钻杆导向的正、反循环回转钻护筒内径宜比桩径大20cm~30cm;冲击钻护筒内径比桩径宜大30cm~40cm;深水处的护筒内径宜比桩径大40cm。
4、护筒制作要巩固耐用不易变形不漏水安装好起拔方便并能重复使用。
5、护筒接头处要求无突出物可以耐压、拉、不漏水。在水中平台下沉护筒应有足够高度的导向设备控制护筒位置。
6、护筒入土较深时宜以压重、振动、锤击或以筒内除土等沉入。
7、深水中的钢护筒要采取防止变形的措施为增加刚度可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋。
8、护筒平面位置的偏向一般不得大于2cm护筒倾斜度的偏向不大于1。
9、护筒上口一般应高出地面至少30cm防止地面表水流入孔内。
10、护筒上口应用钢丝绳对称吊紧防止下窜。
11、护筒长度根据地质情况确定必须满足下述的顶面和埋置深度要求。
二、护筒顶面埋置要求
1、当采用反循环回转钻孔时护筒顶面应高出地下水位2.0m以上。
2、采用正循环回转钻孔时护筒顶面的泥浆溢出口底边高度当地质良好不易坍孔时宜高出地下水位1.0m~1.5m以上当地质不良、容易坍孔时应高出地下水位1.5m~2.0m。
3、采用其他钻孔时护筒顶面宜高出地下水位1.5m~2.0m。
4、当孔内有承压水时应高于稳定后的承压水位2.0m以上。
5、当处于潮水影响地区时应高于施工水位1.5m~2.0m并应采取稳定护筒内水头的措施。
三、护筒埋置深度
1、旱地或浅水处对于粘质土不小于1.0~1.5m对于砂类土应将护筒周围0.5~1.0m范围内土挖除夯填粘土至护筒底0.5m以下。特别注意假如护筒底土层不是粘性土底口处易渗漏坍塌应挖深换土在筒底回填夯实30cm~50cm左右厚度的粘土后再安放护筒。
2、深水及河床软土、淤泥层较厚处应尽可能深化到不透水层粘质土内1m~1.5m;河床下无粘质土层时应沉入到大砾石、卵石层内0.5m~1.0m。
四、护筒的埋设和标高
护筒埋设是钻孔施工的首道工序护筒平面位置与竖直度准确与否护筒周围和护筒底脚是否严、不透水等均对成孔和成桩的质量都有重大影响。护筒下沉完毕后测量其中心位置是否正确护筒是否竖直。然后对护筒标高进展测量要求必须准确。在检查成孔深度的时候主要是通过护筒或钻机标高和成孔高度来计算的因此护筒标高准确是钻孔灌注桩成孔质量控制一个重要组成局部。
第四节 泥浆配制及要求
钻孔过程中泥浆所起的作用主要是保护孔壁;悬浮钻渣;冷却钻具因此泥浆的性能指标对钻孔中的护壁效果和成孔质量有很大影响在施工中必须严格控制泥浆性能指标。
一、泥浆的性能指标
泥浆的主要性能指标有:相对度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度〔PH值〕等各个指标之间互相影响。 成孔时对泥浆质量要求很高必须检测以下指标:相对度粘度含砂率胶体率以及PH值等。
二、泥浆的制备
在施工中针对不同的地层应选择不同的造浆和造浆量。
1、 粘土的选择
尽量选用水化快、造浆才能强、粘度大的膨润土作为造浆的原材料假设当地缺乏优质粘土不能调出合格泥浆时可掺用填加剂以改善泥浆性能如掺入适量的碳酸钠、烧碱等其掺量经试验。。
2、泥浆的调制
①通常制浆有机械搅拌和钻头搅拌二种。无采用哪种制浆前都应先把粘土块尽量打碎使其搅拌时易于成浆缩短搅拌时间进步泥浆质量。
②用正、反循环回转钻钻进时由于要求的泥浆质量高在井孔外以泥浆搅拌机制成泥浆后使用。钻头搅拌是冲击成孔时将粘土原料投入孔底利用冲击钻头上下冲击搅拌成泥浆。
③造浆后要检验全部性能指标钻孔过程中要随时检验泥浆比重和含砂率并填写泥浆试验记录表。
泥浆性能指标
钻孔
地层情况
相对度
粘度〔s〕
含砂率〔〕
胶体率〔〕
PH值
正
循
环
一般地层
1.05~1.20
16~22
≤4
≥96
8~10
易坍地层
1.20~1.45
19~28
≤4
≥96
8~10
反
循
环
一般地层
1.02~1.06
16~20
≤4
≥95
8~10
易坍地层
1.06~1.10
18~28
≤4
≥95
8~10
卵石层
1.10~1.15
20~35
≤4
≥95
8~10
冲
击
钻
一般地层
1.10~1.20
18~24
≤4
≥95
8~11
易坍地层
1.20~1.40
22~30
≥95
8~11
卵石、浮石、岩石
1.4~1.5
25~28
≥98
8~11
考前须知:
①地下水位高或其流速大时指标取高限反之取低限;
②地质较好孔径或孔深较小时指标取低限反之取高限;
三、泥浆的循环和净化处理
1、为满足施工环保要求和泥浆重复使用钻孔时应设置制浆池、沉淀池、储浆池及净化处理系统和装置。
2、泥浆池必须采用沉淀池与储浆池分开为两个池且必须使用小型泥浆别离器对泥浆进展处理处理后的沉渣应安排专人去除。
3、水中采用船舶进展泥浆配制的桥梁施工应使用泥浆净化装置即经级质检部门检验合格的有消费答应证的厂家消费的定型“大型泥浆别离器。〞
4、制备泥浆的水质和设备要求
①要求使用符合要求的水当不能用自来水时应事先进展水质检查以保证泥浆质量;
②为清洗机械设备宜结合现场情况设置稳定的给水设施;
③为使钻孔中的泥浆重复使用应准备水泵和储存站;为处理清洗机械的废水需设置排水沟和沉淀池。
5、沉淀池设置时应根据施工实际情况综合考虑尽量减少沉淀池的数量。沉淀池池坑壁周围应采取护壁措施顶部用砖砌或砂袋堆码超出地面30cm以上防止雨水流入。池上口四周必须设置防护栏并设平安警示牌。
6、沉淀池制止设在路基范围内〔特别是互通区需特别注意〕位置应选择在征地线以内且不影响施工便道。开挖深度不要过深以便于泥浆别离器进展处理。
7、桩基施工完毕后施工现场的制浆池、沉淀池、储浆池应清淤回填分层碾压。
第二章 施工工艺控制
第一节 钻机安装
一、各施工应根据地质情况或试桩工艺情况确定保证钻孔质量的钻孔机类型。
二、钻机安装前应检查钻机平台〔陆地填土或水上平台〕是否符合平台的设计要求确保平整、稳固。
三、钻机安装主要应控制钻机及钻架的稳固可靠性保证位置准确。钻机安装完成后应进展试运转并检查以下各项假设不符合要求应进展调整、加固。
1、钻机平台、钻机及钻架稳定结实不产生位移及沉降。
2、钻架垂直及机身程度钻架上的起吊滑轮组与转盘中心应在同一铅垂线上。
3、应对钢护筒的位置及直径进展复查钻头、钻杆中心与护筒中心的偏向不得大于2cm。
4、电力及机械系统运转正常。
5、钻机就位后应测量护筒顶、平台标高用于钻孔过程中进展孔深测量时参考。
第二节 钻孔一般规定
一、无采用哪种钻机钻孔其钻孔的孔位必须准确确保初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
二、钻孔时孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后应及时向孔内补水或泥浆保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。
三、钻孔时起、落钻头的速度宜均匀不得过猛或骤然变速孔内出土不得堆积在钻孔周围。
四、钻孔作业应连续进展因故停钻时有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上其他钻机应将钻头提出孔外孔口应加护盖。
五、钻孔过程应做好以下工作
1、经常检查并记录地层土质情况并与设计地质剖面图进展核对正反循环钻与旋挖钻成孔应根据地质变化采用不同的钻速和钻压。当钻孔地质与设计明显不同时应及时向监理工程并请设计和业主工程部进展现场核查或变更。
2、经常观测泥浆面标高保持孔内泥浆压力定测定泥浆的各项指标并做好检测记录。要求施工每台钻机必须配泥浆性能指标检测“三件套〞即泥浆比重计、泥浆粘度计、泥浆含沙量测定仪。
3、经常注意检查钻机位置保持其正确和平台稳固。
4、随时测定孔深、孔径及斜度假设出现异常现象应及时停钻并采取有效措施处理。
5、现场每台钻机必须装备取样盒或取样袋。钻进过程中应根据不同的地质情况采集渣样每钻进2m或地层变化处应在出碴口捞取钻碴样品洗净后放进取样盒或取样袋内保存标明标高及岩土类别。进入持力层接近设计终孔标高时应每钻进0.5m取一次渣样,以备终孔参考对终孔渣样和有代表性以及异常的渣样应留存至交工验收。.
六、软土地基路段的桥台及邻近的桥墩桩基和受路基填筑影响的桩基〔桩基离路基边20米范围内〕必须经业主和监理同意前方可进展桩基施工。软土地基路段的桩基施工中监理和施工必须经常性〔特别是下道工序开场前〕加强桩位的复测检查。
七、钻孔过程和成孔检查
1、各施工应自制专门的检孔器对钻孔过程和成孔的孔径、孔深及斜度进展检查和验收。制止采用吊线或其它目测手段判断孔径、孔深及斜度。
2、检孔器详细规定为:整体直径等于设计桩径圆度误差不大于5mm,有效长度为4~6倍桩外径〔2m以上大直径桩基选用低值2m以下桩基选用高值〕;最外侧纵向主筋采用直径22~25mm钢筋〔有条件尽量使用圆钢〕长度与探孔器同长间距为25~35cm纵向也可采用工字钢或槽钢但数量不得少于六根;内焊圆形分布筋采用直径18~20mm钢筋弯制必须保证圆度间距为1.2~1.5m;为防止探孔器变形应沿探孔器全长均匀设置4~6道十字形或三角形加强钢筋采用直径为18~20mm的螺纹钢。检孔器不能满足检查要求时应及时修整、更换。
第三节 正反循环钻机成孔工艺
一、正、反循环旋转钻机适用于黏性土、砂类土、碎石类土及岩石层但反循环旋转钻机不适用于碎石、卵石直径大于钻杆内径2/3的地层。可按地质条件、钻孔直径及深度选择钻机及钻头。旋转钻机的起重滑轮和固定钻杆的卡机应在同一垂直线上保持钻孔垂直。
二、开钻前应在护筒内存进适量泥浆开钻时宜低档慢速钻进钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。当使用反循环钻机钻孔应将钻头进步距孔底约20cm待泥浆循环畅通方可开场钻进。钻进速度应与泥浆排量相适应。并应保持护筒内应有的水头对不同的地层采用不同的钻速钻压、泥浆比重和泥浆量。在易坍孔的砂土、软土等土层钻孔时宜采用低速、轻压钻进同时应进步孔内水头和加大泥浆比重。
三、在粘质土中钻进由于泥浆粘性大钻头所受阻力也大易糊钻。宜选用尖底钻锥中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。
四、在砂类土或软土层钻进时容易坍孔宜选用平底钻头控制进尺低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
五、在卵石、砾石类土层中钻进时因土层软硬不均会引起钻头跳动钻杆摆动加大和钻头偏斜等现象易使钻机因超负荷而损坏。
宜采用低档慢速、优质泥浆、大泵量的钻进。
六、在岩石中钻进时应根据岩石的特性、风化程度、钻机的扭矩和提升才能选择适当的钻具和刃齿、压重块、钻进参数及泥浆指标。
七、无正、反循环旋转钻孔时须采取减压钻进即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%这样可使钻杆维持竖直受拉状态使钻头竖直平稳旋转防止或减少断钻杆及斜孔、弯孔和扩孔现象。
八、泥浆补充与净化:开钻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。
九、钻进过程中应经常测量孔深并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。到达设计孔深后及时清孔提钻清孔时以所换新颖泥浆到达孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。
十、潜水钻机钻孔应按钻孔孔径和地质情况选择钻头钻头切削方向应与主轴旋转方向一致。应按土质软硬控制进尺并应采用控制主机电流在低于额定电流情况下进展减压钻进钻机运行时发现不正常现象应立即停机检查找出原因消除故障。
第四节 冲击钻成孔工艺
一、冲击钻可适应各种地质在本工程应用最为广泛。
1、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不超过卷扬机的起重才能。
2、钻头直径不得小于桩基设计直径应经常检查钻头尺寸及磨损情况并及时补焊。钻头补焊后或中途更换新钻头钻进时先不要冲到底而应渐渐往下反复修改后才能继续冲进以防卡钻。
3、在碎石类土、卵石类土、岩层及岩溶地区中宜用十字形钻头及五翼型钻头;在砂黏土、砂和砂砾石层中宜用形钻头。
二、吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无弯和无断丝者平安系数不应小于12。钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结结实钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵敏。主绳与钻头的钢丝绳搭接时两根绳径应一样捻扭方向必须一致。钢丝绳要有足够的长度即以卷扬及滚筒起到设计最深的桩底标高滚筒上要留有7圈以上的充裕量绳尾必须锚固在滚筒上。
三、开场钻孔时应采用小冲程开孔待钻进深度超过钻头全高加正常冲程前方可进展正常冲击钻孔冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬实卵石层或基岩漂石之类的土层中宜采用大冲程;在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程;在通过高液限粘土含砾低液限粘土时宜采用中冲程;在宜坍塌或流砂地段宜采用小冲程并应进步泥浆的粘度和相对度;在淤泥层钻进时应严格控制进尺速度。
1、护筒底脚以下2m~4m范围内土层比拟松散时应用最小的冲程钻进。一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸使孔壁坚实不坍不漏。如开孔就遇到孤石或硬度不均的地层要用小冲程连续冲击以勤放绳、少放绳的反复冲击这一钻孔段一般不捞渣。
2、当钻进粘性差、含砂砾多的砂性土层时应以相对度为1.1~1.2的泥浆护壁用抽筒钻头、中小冲程冲击钻进。
3、在砂、砾间胶结性差的砂层、卵砾石层中钻进时经常出现孔壁不稳定现象通常采用抽筒钻头以0.8~1.0米的中等冲程钻进采用相对度大于1.5的泥浆进展护壁。当遇有直径稍大的砾石时可采用加重单开门式肋骨抽筒钻进。当遇有流沙现象或较厚的松散砂层时应按1:0.5的比例向孔内投入粘土和粒径不超过150mm的片石并用十字形冲击钻头以0.5~0.7米的小冲程反复冲击使粘土、片石挤入孔壁此过程可以反复进展力求孔壁稳定。
4、进入基岩要低锤冲击或连续冲击如发现偏向要回填片石至偏孔上方300~500mm处然后重新成孔。在基岩层中钻进时优先选用有较大冲击力的带侧刃的一字形钻头在设备才能允许下尽量增大钻头重量和冲击高度采用大冲程钻进始终保持孔内充满1.3~1.5的泥浆。
5、接近持力层时应减少冲程根据实际情况来控制冲程高度以减少对持力层的破坏。
四、钻进过程中应勤松绳和适量松绳不得打空锤勤取碴使钻头经常冲击新颖地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量。在任何情况下冲程不宜超过6.0m为正确提升钻锥的冲程应在钢丝绳上作长度标志。
五、钻进过程中应始终保持孔内水位高出地下水位〔或施工水位〕1.5m~2.0m并低于护筒顶面0.3m以防溢出取碴后应及时补浆。
六、工地现场应有备用钻头如检查发现钻孔钻头直径磨耗超过1.5cm时,应及时更换修补进入持力层要求每班必须检查一次钻头直径。更换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。
七、为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土强度应待邻孔混凝土抗压强度到达2.5MPa前方可开钻。深水或地质条件较差的相邻桩孔不得同时钻进。
八、冲击钻孔的排碴可采用取碴筒取碴也可将胶沉入孔中采取换浆排碴也可二者同时采用。取渣后应及时向孔内添加泥浆以维护水头高度投放粘土自行造浆。
第五节 旋挖钻成孔工艺
一、旋挖钻机适用于各类粘性土、砂土地层、砂卵石层及软弱岩石地层应根据不同的地质选用不同的钻头。不宜用于易坍塌的饱和砂层。
二、旋挖钻机装备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证成孔的垂直度。钻机钻进的同时主卷扬随着钻头钻进展程不断自动出绳并保持钢丝绳具有一定的张紧力在钻孔过程中钻机提钻甩渣复位后应检查钻头是否对中。
三、在砂粘土和砂土中钻进直接用旋挖筒成孔和取渣。在砾石和砂卵石层中钻进应先用螺旋钻头将其松动再用旋挖筒取渣。钻头钻进岩土一定深度后即应向上提升钻头排碴钻头每次在岩土中钻进的深度一般为0.3~0.5倍的钻头工作部高度〔钻头全高去除连接部位高度〕旋挖下来的松散岩土将钻头工作部的80左右空腔填满后停顿进给反向旋转松开各个咬合部位的齿轮咬合主卷扬工作即向上提升钻头进展排碴。
四、旋挖钻机不能自身造浆应直接向孔中补充新浆泥浆指标要求与旋转钻成孔一样。钻机施工过程中保证泥浆循环泥浆面始终不得低于护筒底部保证孔壁稳定性。
五、钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度当软地层变为硬地层时,要减速慢进在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以进步钻进效率砂层那么采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
六、钻头提升出地面一定高度后旋转底盘转盘将钻头移至旋挖钻机履带侧面场地排碴排碴后转盘旋转回原来位置钻头对正孔口位置继续进展下一钻进循环。旋挖钻机钻孔排出的弃碴使用装载机铲除、并运至指定位置。
七、钻至设计标高后旋挖筒取渣时间要相对延长但不能加压既保证能取尽钻碴又要能防止超钻。
八、旋挖钻机成孔前必须检查钻头保径装置钻头直径、钻头磨损情况施工过程对钻头磨损超标的及时更换。
第六节 岩溶地区钻孔桩施工措施
一、岩溶地区钻孔桩一般采用冲击法成孔。施工应详细掌握溶洞出现的桩、范围大小针对每个桩位地质资料结合设计提出专项施行方案报监理和业主工程部前方可施工。施工中应根据岩溶发育程度及溶洞填充物情况选择护筒跟进、粘土加片石冲击造壁、预压浆堵漏填充等措施。
二、每根桩开钻前应对施钻人员进展地质、平安技术交底并将地质柱状图交钻机班便于施工过程中对穿顶板、斜面开孔、处理探头石等采取相应有效的措施。
三、对大型溶洞或半填充的溶洞或者溶洞上方覆盖层为淤泥或较厚的粉细砂层时为防止泥浆流失造成孔壁坍塌宜采用护筒跟进的。钢护筒就位后要采用灌混凝土、碎石、块状粘土、注浆等封堵护筒脚、护筒之间、护筒与孔壁之间的空隙。护筒跟进应根据溶洞大小层数、填充物情况采取:
1、 单护筒分段成孔接高护筒下沉再冲孔再接高护筒下沉反复进展至终孔标高。
2、大护筒内套小护筒应在开钻前根据溶洞情况拟定护筒层数确定各层护筒的直径及壁厚。
四、粘土块加片石冲击成孔
1、钻至离溶洞顶部1米左右时准备足够的小片石(粒径为10~20cm)和粘土粘土要做成泥球(15~20cm大小)对于半充填和无充填物的溶洞要组织足够的水源。
2、钻至离溶洞顶部0.5~1米左右时应加大泥浆比重及稠度并缩小冲程逐渐将洞顶击穿以防止卡钻。
3、对于空溶洞或半充填的溶洞在击穿洞顶之前应有专人亲注意护筒内泥浆面的变化一旦泥浆面下降应迅速补浆然后根据溶洞的大小按l∶l的比例回填粘土块和片石进展冲砸堵漏只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利溶洞。
4、对于溶洞内填充物为软弱粘性土或淤泥的溶洞进入溶洞后也应向孔内投入粘土块、片石混合物(比例1∶1)冲砸固壁。
5、钻头溶洞时要亲注意主钢丝绳的情况以便判断是否歪钻。假设歪钻应按1∶1的比例回填粘土块和片石或填充素混凝土至弯孔处0.5m以上重新冲砸。
五、对于大型溶洞或多层溶洞为防止其不与相邻串孔或成孔后孔型有葫芦状宜灌注低标混凝土进展填充或进展预注浆处理冲击成孔要在一定强度后进展〔一般需十天左右〕。
1、根据地质情况选择适宜的工程地质钻机每根桩补钻1~4个地质钻探孔作为注浆孔并补充了详勘地质资料。
2、选择注浆机及相应注浆设备。注浆压力一般为0.2~0.7MPa。
3、注浆液一般采用水泥浆、水泥砂浆、加速凝剂水泥浆其配合比由试验确定。
4、注浆孔布置一般在钻孔桩中心及桩侧四周一定范围内当钻探发现地质异常时尚需增加注浆孔。
5、钻孔压浆应先深溶洞后浅溶洞并按每根钻孔中心位置先外后内的顺序进展。
6、注浆施工一般自上而下孔口封闭分段注浆即当钻至漏浆地层封闭注浆钻探孔的孔口进展注浆当浆液终凝后继续向下钻进再次发现漏浆地层重复第一次注浆步骤直至设计孔底。
六、其他理和技术措施:
1、根据钻探资料提醒的溶洞发育情况应备足成孔用泥浆、袋装粘土、片石、袋装水泥等必备材料。其中在现场核实位置设置较大泥浆池以及足够数量的泥浆泵确保溶洞钻穿时迅速补浆预防塌孔。
2、钻机支撑点应远离桩位且钻机应采用缆风绳栓拉。施工过程中应装备处理施工故障的备用机具设备如打捞、急救以及不同性能的其他钻机、钻具等。
3、成孔过程泥浆的循环宜采用气举反循环施工工艺。
第七节 终孔与清孔
一、钻孔至设计高程应对孔径、孔深、孔位、竖直度及时进展检查。
1、60米以上跨径桥墩的桩基终孔必须由设计代表、业主工程部、总监办工程部经理或以上人员到现场复核签认。
2、各标段一般墩台第一根桩必须由设计代表、业主工程部、驻地监理组组长或以上人员到现场复核签认。
3、各标段一般墩台其余桩基终孔权限规定:终孔与设计标高相差不大于1米时可由业主工程部、专业监理工程师到场确认其中摩擦桩由业主工程部进展抽查;终孔与设计标高相差大于1米时应由设计代表、业主工程部、专业监理工程师到现场确认。
4、设计应严格按照设计代表权限和变更权限及时与技术部协调沟通完善变更手续。
二、一次清孔
1、经下放检孔器确认钻孔合格后应立即进展清孔。
2、一次清孔需满足要求到达的泥浆指标和沉淀厚度只有在清孔到达要求后才可以吊装钢筋笼安装导。
3、对大直径或深孔钻孔桩在采用钻机清孔时待孔底沉淀到达要求后宜静置一段时间再进展一次清孔。
三、二次清孔
在吊入钢筋笼以后混凝土浇注前对孔内的泥浆指标和沉淀厚度须再次进展检测如超过规定用导和水泵进展二次清孔。
四、清孔应到达以下:
1、孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒泥浆比重不大于1.1含砂率小于2粘度17~20s胶体率大于98。
2、沉淀厚度满足和设计要求。
五、不采用何种清孔在抽渣或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新颖泥浆保持孔内水位或泥浆面标高。
六、清孔可选用换浆、抽浆、掏渣、空压机气举等根据详细情况选用:
1、抽渣法常用于反循环旋转钻及反循环冲击钻;
2、换浆法常用于正循环旋转钻孔及冲击钻;
3、气举法常用于旋挖钻。
七、严禁采用加深钻孔深度代替清孔。清孔合格后必须立即浇筑混凝土各工序应严衔接静置时间不得过长。
第八节 水下浇注混凝土导
一、导一般要求
1、钢导内壁应光滑、圆顺内径一致接口严。导直径一般为20~35cm壁厚须大于3mm。导节长度中间节宜为 2m等长底节可为4m漏斗下宜用1m长导。
2、导连接应平直可靠封性好接头处采用封圈垫予以封。导的壁厚、连接部位丝扣、内壁光洁应定检查并作及时处理。
3、导使用前应进展地面试拼和试压按自下而上顺序编和标示尺度。导组装后轴线偏向不宜超过钻孔深的0.5并不得大于5cm水试验时水的压力不小于井孔内水深1.3倍进展拉力试验时的水压力不应小于导壁可能承受的内压力的1.3倍。
4、导长度应按孔深和工作平台高度开场灌注混凝土时导底部至孔底的间隔 可控制在300~500mm。漏斗底距钻孔上口应大于一节导长度。
5、导接头宜采用螺旋丝扣型接头但必须有防松装置。导连接不得使用法兰盘连接方式。
6、导应位于钻孔在浇筑混凝土前应进展升降试验并将导伸至孔底以便对孔底标高、导长度互相核对。
7、导吊装升降设备才能应与全部导充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应并应有一定的平安储藏。
8、循环使用导4~8次后应重新进展拼接、过球和水、承压、接头、抗拉等试验。
二、导直径要求
导直径应与桩径及混凝土初凝时间、混凝土浇筑速度相适应导直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量选定可参照下表执行:
导直径〔mm〕
通过砼数量〔m3/h〕
桩径〔m〕
200
10
0.6~1.0
250
17
1.0~1.2
300
25
1.2~1.8
350
35
1.8~2.5
双导
40~65
2.5以上
第九节 水下混凝土浇注
一、水下混凝土浇筑前应对拌和站、便道、料场、浇灌现场的准备情况进展细致检查确定各项工作就绪前方可进展。
二、在浇筑水下混凝土前应填写检查钻孔桩桩孔和钢筋笼工序质量验收记录并经监理工程师验收签认。同时对孔底沉淀层厚度应再进展一次测定如沉淀厚度超过规定利用导进展二次清孔。
三、灌注混凝土在送到孔口料斗时坍落度应控制在180~220mm,视天气情况可适当调整。混凝土灌注距桩顶约5m处时坍落度应控制在160~170mm以确保桩顶浮浆不过高。气温高成孔深导直径在250mm之内取高值反之取低值。
四、灌注混凝土前和过程中应按规定时间和频率检测混凝土的坍落度等指标并做好记录一般情况不少于三次有异常时增加检测频率。待检测指标符合后方可灌注混凝土。
五、水下混凝土应连续浇筑中途不宜停顿并应尽量缩短撤除导的连续时间保证每根桩在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。
六、在浇筑混凝土过程中应采用在水中浸泡透经合格钢尺校正后的测绳测量孔内混凝土顶面位置进而推算导的埋置深度。导埋入混凝土的深度不得小于2m并不宜大于6m严禁将导提出混凝土面使导内进泥浆造成断桩。
七、首批混凝土浇筑时需注意漏斗底口处必须设置严、可靠的隔水装置该装置必须有良好的隔水性能并能从导中顺利排出不得使用废旧水泥袋。
八、混凝土的初灌量须足量使导一次埋入混凝土面以下1m以上初灌量缺乏严禁灌注首批砼灌入孔底后立即测探孔内砼面高度计算出导内埋置深度如符合要求即可正常灌注。如发现导内进水说明出现灌注事故应立即停顿灌注及时进展处理。
1、为保证混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后导埋入混凝土面深度不少于1m料斗的容积一般应不小于混凝土初灌量必须装备满足要求的料斗。
2、根据导内混凝土柱和外泥浆柱压力平衡可计算计算公式如下:
V≥πd2h1/4+πD2Kh2/4
式中:
V——混凝土初灌量〔m3〕
h1——内混凝土柱与外泥浆柱压力平衡所需高度〔m〕h1=(h-h2)rw/rc;
h——桩孔深度〔m〕;
h2——初灌混凝土下灌后导外砼面高度取1.0~1.5m;
rw——泥浆度一般取1.15~1.35t/m3;
rc——混凝土度取2.3~2.4t/m3;
d——导内径〔m〕;
D——桩孔直径〔m〕;
K——混凝土充盈系数取1.1~1.3。
注意:当桩深超过50m计算混凝土初灌量时h2 、rw 、k应取大值rc应取小值以进步混凝土灌注平安系数保证桩混凝土灌注质量。
九、严格控制最后一次灌注量使灌注的桩顶标高比设计标高高出1m高出局部在基坑开挖时凿除凿除时要防止损坏桩身确保桩顶在凿除浮浆后到达设计强度要求。
十、当混凝土浇筑面接近设计高程时应缓慢提升导尽量直接用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右。
十一、在浇筑水下混凝土过程中必须如实填写混凝土浇筑记录要加强灌注过程中混凝土面高度、导埋置深度和砼灌注量的测量和记录工作。要求监理须记录如业主标段工程师检查无记录视同监理未在场旁站。
十二、在浇筑过程中应特别注意混凝土面到达钢筋笼底标高位置时的操作当混凝土面接近钢筋笼底时应保持较大的埋深度。当混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时应降低混凝土的浇筑速度不要满料斗浇注以减少混凝土向上的冲击力。当混凝土面超过钢筋笼底4m以上时提升导使其底口高于骨架底部2m,即可正常浇筑。
十三、混凝土灌注完成后应处理好护筒的取出与时间防止对未初凝的混凝土造成破坏使桩头混凝土松散出现接桩现象。
十四、岩溶地区水下混凝土浇注前应考虑扩孔及填充溶洞的需要多准备混凝土;浇注时适当加大溶洞区导埋深〔埋深去6~8m为宜〕以防止溶洞护壁塌陷、桩孔内混凝土填充溶洞引起混凝土面急剧下降而导致导口露出混凝土面产生断桩事故;或对有较大溶洞的桩基在钢筋笼与溶洞相对应的位置上下各充裕2m左右用5mm厚薄钢板将钢筋笼包裹上下两端采取封措施后再浇注混凝土同
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