冲击钻施工方案-(2).doc

冲击钻施工方案 (2)冲击钻桩基施工一、施工准备1、技术准备在桥梁桩基开始施工之前，技术人员应完成熟悉施工图纸，核算完施工图纸工程量，掌握桩基工程施工的基本流程和需要注意事项，同时完成向施工班、组进行施工技术、安全、质量、环保和文明施工交底，并保证交底内容横向到边、纵向到位，不留死角。导线点、水准点已经复核、加密，桩基的平面位置和高程已经放样，并经过监理工程师复测。2、原材料准备混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其塌落度宜为180220mm。3、备料在灌注水下混凝土前，混凝土拌和站至少备有2根桩基用量以上的原材料才开始拌和。其余原材料准备情况如下：3.1、钢筋进场后的钢筋每批次每种规格任选三根钢筋，每根截取3个试件，分别做拉伸试验、冷弯试验和可焊性试验。任一试件不合格，则对该批次的钢筋取双倍数量的试件重做各项试验，任有一个试件不合格时，则该批钢筋不得接受，不得用于承重结构。3.2、钢筋的存放（1）、钢筋存放仓库或料棚内，限于条件必须露天堆放时，应选择在地势较高，且地势平坦，土质坚实处，并采用排水措施。钢筋下面设置垫块使钢筋离地面高30cm，并用塑料膜或彩条布进行遮盖。（2）、为避免钢筋使用混淆，成品及半成品钢筋应按不同等级、牌号、直径、长度分别挂牌存放。4、机械设备准备根据施工工艺要求，钻机、电焊机、吊车等设备要进场进场，并经检查其性能、状态应满足施工要求。5、水、电及现场布置施工用水及用电 ：桩基钻孔用水、电及拌合用水、电要满足需要。现场布置：施工便道能保证晴雨通车，以方便施工机械、材料 、混凝土等的运输。在钻机就位之前，用人工配合挖掘机平整施工场地、清除杂物、夯打密实，确保其能承受施工机械工作时所有静、动荷载。施工场地四周已做好排水工作。6、制作护筒护筒采用厚度为10mm的钢板制作，护筒的内径比桩径大200mm400 mm。护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m。7、现场泥浆池设置及泥浆制备7.1、泥浆池设置桥梁每隔两个墩台设置一处泥浆池，泥浆池分隔为沉淀池及循环池，沉淀池及循环池之间设连通及循环通道，在钻孔过程中及时对沉淀池进行清理，以满足泥浆循环要求。泥浆池大小根据各桩位置地形设置。规划布置施工场地时，应首先考虑泥浆循环、排水、清渣系统的安设，以保证钻孔作业时，泥浆循环畅通，污水排放彻底，钻渣清除顺利。泥浆循环系统的设置应遵守以下规定：（1）、循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、废浆池、泥浆泵、泥浆搅拌设备等装置组成，并配有排水、清渣、排废浆等设施。（2）、循环槽应设1：200的坡度，槽的断面积应能保证泥浆正常循环而不外溢。（3）、泥浆池等不能建在新堆积的土层上，以免池体下陷开裂，泥浆漏失，宜设在地势较低处。（4）、泥浆池、沉淀池和循环槽应定期进行清理，清除的钻渣应及时运离现场。泥浆循环系统示意图如下：钻孔桩泥浆池沉淀池泵泵泵 循环槽 循环槽 循环槽7.2、制备泥浆7.2.1、泥浆具有防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，调制出各项性能指标良好的泥浆非常重要，也是保证孔壁稳定的重要因素。7.2.2、钻孔泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成。通常采用塑性指数大于25，粒径小于0.074mm，粘土颗粒含量大于50%的粘土。泥浆在泥浆池中通过泥浆搅拌机调和后，贮存在泥浆池内，施工时用泥浆泵输入钻孔内。泥浆性能指标如下：钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度（Pa.s）含砂率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（PH）冲击易坍地层1.20-1.4022-304952033-58-118、制作钢筋笼基桩钢筋在钢筋场下料、加工，按照设计图纸尺寸分节绑扎焊接成型，成型后的钢筋笼用专用车辆运至成孔地点。在下放钢筋笼时，为保证钢筋笼位置符合设计，钢筋笼每2m设置一层定位钢筋，每层沿圆周等距离焊接4根，上下层应错开布置。在制作钢筋笼的同时，将声测管固定在钢筋笼加强箍筋上，声测管的底口和上口要进行封闭，两节声测管接头处用705mm钢套管连接后焊接密实防止泥浆进入声测管。8.1、钢筋的焊接及绑扎所有钢筋及接头的施工严格按有关施工规范和图纸要求操作，在加工前必须作清污、除锈和调直处理。施工中钢筋的接头采用搭接电弧焊。钢筋的接头设置在受力较小处相互错开。在焊接接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合下表规定。钢筋接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10d，也不宜位于构件的最大弯矩处。8.2.、搭接电弧焊8.2.1、主钢筋接头采用搭接电弧焊搭接电弧焊的基本要求如下：8.2.1.1、焊条的选用：钢筋电弧焊采用的焊条性能应符合低碳钢低合金钢电弧焊条标准的有关要求，其牌号的选用可参考下表的规定。钢筋级别选用焊条I级J422以上（含422）II级J506以上（含506）8.2.1.2、搭接电弧焊适宜于I级、II级钢筋。8.2.1.3、焊接时应先将钢筋折向一侧，使两结合钢筋轴线一致，用两点固定。8.2.1.4、搭接双面焊的焊缝长度不小于5d，单面焊焊缝长度不小于10d（d为钢筋直径）。8.2.1.5、焊缝要饱满、平滑，搭接焊焊缝厚度不小于0.3d，焊缝宽度不小于0.7d（d为钢筋直径）。8.2.1.2、质量检验（1）、以300个同类型接头为一批，不足300个仍作为一批。（2）、钢筋电弧焊接头外观检查时，应在接头清渣后逐个进行目测或量测，外观结果要求：焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤；接头处不得有裂纹；咬边深度、气孔、夹渣的数量大小以及接头尺寸偏差，不得超过下表规定的数值。外观检查不合格的接头，经修整或补强后，可再次提交验收。（3）、钢筋电弧焊接头的拉伸试验时应符合设计规范要求。钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许数值项目单位接头型式帮条焊搭接焊帮条沿接头中心纵距mm0.5d接头弯折（）44接头处钢筋轴线的偏移mm0.1d0.1d焊缝厚度mm0.05d0.05d焊缝宽度mm0.1d0.1d焊缝长度mm0.5d0.5d横向咬边深度mm0.50.5焊缝数量及夹渣数量（1）在长2d焊缝表面上个/mm2/62/6(2)在全部焊缝上个/mm8.2.2、钢筋的绑扎要求（1）、钢筋绑扎前要按设计图纸尺寸准确下料，钢筋要定位准确。（2）、钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实，必要时也可用点焊焊牢。（3）、绑扎用的铁丝要向里弯，不得伸向保护层。9、试验检测仪器设备准备桩基用试验检测仪器设备：泥浆比重计、坍落度筒、捣棒、混凝土试模、钢尺、钢板要备置齐全并经校验合格。五、施工工艺钻孔灌注桩施工工艺流程框图见下页。施工准备泥浆池造浆泥浆备料钢筋笼制作拼装检查导管检查混凝土质量及顶面标高、制作试件混凝土制备及输送拔除护筒水下混凝土灌注安装导管下钢筋笼清 孔终孔质量检查钻 进钻机就位埋设护筒桩位放样再次检查沉渣厚度及泥浆指标，必要时二次清孔下道工序凿除桩头，质量检验钻孔灌注桩施工工艺流程框图1、桩位放样在恢复定线的基础上，根据经监理工程师及业主审批过的导线点、水准点成果，用全站仪进行基桩桩位精确放样，并在基桩中心位置钉以木桩（木桩中心钉以小铁钉），作为标记。木桩标记要妥善保管，如发现破坏、移位或丢失，必须重新放样。钻孔前测量放样人员应对桩位进行复核放样，在桩基四周均匀布设四个定位控制桩，并进行钻孔的标高测量。定位控制桩示意图如下：1.5m桩 D 基 1.5m定位控制桩 定位控制桩2、埋设护筒2.1、护筒采用人工挖坑埋设法，基坑内径比桩径大6080cm，基底密实无扰动，采用装载机或小型吊车吊放钢护筒就位，然后回填不透水粘土50cm并分层夯实(每层厚度不大于30cm)。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒，在护筒四周回填黏土并分层夯实；护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m，护筒顶高出地面0.3m，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。2.2、埋设护筒时通过定位的控制桩放样，把钻孔中心的位置标于孔底。再把护筒吊放进孔内，找出护筒的圆心位置，用十字线挂在护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使护筒中心与钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使护筒竖直。此后即在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度，以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。护筒埋好后，需再一次进行桩位中心测量，如有误差进行调整，并在护筒旁边做一标高点，以随时检查孔底标高。3、钻孔3.1、为了保证钻孔工作台的稳定，孔位周围采用挖掘机将高侧土方挖平，夯实碾压，防止工作台的沉陷、倾斜、位移，禁止将采用松土垫平作为施工平台。3.2、钻机就位。钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修。钻机就位时，锤中心线和桩位中心线保持重合，钻机底架和桩基中心线保持垂直，从而保证钻孔的垂直度。3.3、钻机就位准确，泥浆制备合格后立即开始钻孔施工，为防止冲击震动使邻孔塌孔，同一桩位的桩基应隔桩施工，避免相邻孔位同时施工。冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。(冲击钻作业)3.4、钻孔连续进行，不得中断。钻进过程中，每进58米检查钻孔直径和竖直度。钻孔过程中，应经常检测泥浆性能指标，不满足要求时及时进行调整。（在砂土或容易造浆的粘土中钻进，应根据泥浆比重和粘度的变化，适时补充低比重、低粘度稀浆，或加入适量清水等措施，调整泥浆性能。）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。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。出现流砂层，很容易塌孔。出现塌孔后，对于冲击钻来说，得回填片石及粘土，重新冲孔。冲孔时注意控制冲程，冲程尽量短。3.5、钻进过程中，应及时填写钻孔记录，捞取渣样并判明地质情况，用经钢尺校核后测绳测出孔深，根据钻进深度和渣样，辨别是否和设计土层、岩层相符合，如与设计不符，应会同监理工程师、设计代表以及业主方作变更处理。取渣样后要标明桩位及深度，最后渣样留存。（渣样盒） （渣样袋）4、第一次清孔4.1、钻孔到达设计标高，对孔深、孔径、孔形进行检查，成孔质量满足要求后报监理工程师认可，并及时清孔。清孔时，附着在护筒壁的泥浆应清洗干净，清孔后孔底钻渣沉淀厚度应满足要求。4.2、为保证成孔质量，成孔后孔内沉淀厚度按照摩察桩标准检测，直径为1.5m桩基沉淀厚度小于等于30mm，直径为1.8m桩沉淀厚度小于等于50mm。清孔后，泥浆相对密度为1.03-1.10，粘度为17-20Pa.s，含砂率1.5m或桩长40m或地质较差的桩500mm查灌注前记录支承桩不在于图纸规定7清孔后泥浆指标相对密度1.031.10检查方法和频率粘度1720Pas查清孔资料含砂率98%2、钢筋笼的加工及安装检验钢筋笼的加工及安装应满足以下要求：（1）、接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率接头型式接头面积最大百分率（%）受拉区受压区主钢筋焊接接头50不限制（2）、加工钢筋的允许偏差 项目允许偏差（mm）受力钢筋顺长度方向加工后的全长10箍筋螺旋筋各部分尺寸5（3）、钢筋安装允许偏差 受力筋间距（mm）检查项目规定值或允许偏差灌注桩20箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距（mm）10钢筋骨架尺寸（mm）长10宽、高或直径5基础、锚碇、墩台、103、测桩当桩基混凝土达到一定强度后，一般在7天以后就要请有桩基检测资质的部门对桩基的混凝土质量进行检测。检测的方法是用专门的检测仪器通过声测管进行检测。七、桩基事故处理和防患由于桥梁桩基地质构造的复杂性和施工期间各种主、客观因素的影响，在桩基钻孔过程中，事故常有发生。只有在施工前期充分了解事故类型，并制订适宜的补救措施，才能在施工中尽量减少损失，保证桩基施工质量。1、偏斜孔 1.1、引起原因：施工中钻机就位时，支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。1.2、处理措施：1.2.1、因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，然后，重新安装钻机恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应将钻孔回填至原地面，待地层静置稳定后重新开始钻孔。1.2.2、因地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层的走向，尔后采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的，静置12h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中，应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。2、 护筒脱落 2.1、引起原因：由于护筒四周回填质量不好受地面水流的浸泡等因素引起的护筒失去稳定、脱落。2.2、处理措施：出现护筒脱落应立即停止钻孔，将钻机移开，采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一层黏土使地面干燥、不渗漏，而后，重新安装护筒（作好护筒背后填筑）恢复钻孔施工。 3、缩孔 3.1、引起原因：缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土等的层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。3.2、处理措施：针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。4、封底失败4.1、引起原因：由于首批混凝土数量过小、孔底的沉渣厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。封底失败后，应立即暂停灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。4.2、处理措施：4.2.1、地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，重新请监理检查，符合规范要求后可以重新开始水下混凝土灌注。 4.2.2、地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位，将未灌注混凝土部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高后，请监理单位检查合格后再进行水下混凝土灌注。5、卡管 5.1、引起原因：因混凝土和易性差、混凝土中含有大粒径骨料或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为“卡管”。5.2、处理措施：5.2.1、由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法，反复提升、降落导管，在导管上附着振动器振动或用长型钢疏通。 5.2.2、由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。 5.2.3、采取“二次砍球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.50.8m，而后按照水下封底的操作方法实施二次封底。尽量不用。6、断桩 6.1、引起原因：由于混凝土灌注中提升导管失误、混凝土供应中断（下雨、停电、机械故障等）或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小。6.2、处理措施： 断桩一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。 7、钢筋笼上浮 7.1、引起原因：由于钢筋笼的加固不可靠或灌注过程中操作因素带来的钻孔桩钢筋笼移位现象统称钢筋笼上浮。发现钢筋笼上浮，应立即暂停灌注，采取以下措施进行处理。 7.2、处理措施：7.2.1、对于钢筋笼上浮在1倍直径以下的可以在采取有效防止上浮的措施后继续灌注。悬吊钢筋焊缝脱落的，应及时补焊；悬吊钢筋弯曲的情况应增加钢管支撑。7.2.2、钢筋笼上浮比较严重的必须拔出钢筋笼，比照上述断桩处理措施进行处理。 中交一公局第六工程有限公司 - 20 -