钻孔桩施工作业指导书.doc

-精品word文档 值得下载 值得拥有-国投新集能源股份有限公司板集铁专线济河大桥钻孔桩作业指导书编 制：复 核：中铁四局集团二公司板集项目经理部二00六年五月二十五日钻孔桩作业指导书一、目的明确钻孔桩施工的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钻孔桩施工。二、编制依据铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁路桥涵工程施工技术指南施工图设计文件三、适用范围适用于济河大桥陆上、水中钻孔桩施工。四、施工工艺及技术要求1、准备工作熟悉设计图纸，搜集当地的地质资料。了解地质条件及地层岩性的分布情况，另外，根据设计院提供的地质图，在钻孔时，将地质图附在钻机上，随钻随复核地质情况，并做好记录。钻位的测量放样，辅助机械的安装，材料的进场试验，选定配合比。接通水、电路。桩基施工时，控制桩设在桩外。场地平整。首先勘察地下管线，确定是否位于桩位处，避免施工造成的破坏，然后清除地表杂物，平整场地并夯填密实。在鱼塘中，用筑岛法填筑钻孔平台，为便于钻机钻孔，严禁填筑大块石料。在钻孔场地附近，红线内适当位置设置泥浆池，严禁泥浆外泄造成污染。2、埋设护筒钻孔桩中心定位后，即可埋设护筒。护筒用8mm的钢板焊制而成，内径比桩径大0.2m，每节高1.5-2.0m。护筒埋设方法采用挖埋式，埋深根据土层地质情况而定，粘土埋深一般3-5米，地质较差者可相应增加埋深，护筒顶高出施工地面0.5m，并高出施工水位或地下水位2 m。鱼塘中筑岛，护筒埋入塘底坚实土层中至少0.5m。护筒正位后，其周围必须用粘土分层对称夯实，不得漏水、漏气。每个墩的桩护筒应同时埋下。护筒顶面位置偏差5cm，护筒斜度1%。3、循环钻机钻孔循环回转钻进的泥浆输送设施：反循环回转钻进所需的泥浆沉淀池和储浆池应设在钻机排浆口的同侧，通过泥浆输送管与钻机相连。两池的总容积一般为钻孔完成后排渣体积的1.22.0倍。净化后的泥浆经输送管进入钻孔，同时要有泥浆从储浆池流入钻孔，使护筒内保持一定的水头高度。循环回转钻进的泥浆比重不宜过大，超过1.3时，泥石泵的抽吸能力降低，一般泥浆比重以1.2以下为宜。泥浆指标：比重1.051.15，稠度1928s，含砂率（新制）4%。泵吸式反循环钻孔施工工艺流程钻机就位根据测量放样桩位中心，钻机就位，报监理工程师检验。开钻开钻前，应将钻头提高距孔底约20cm30cm，将真空泵加足清水（为便于真空启动，不得用脏水），关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭，打开真空管路阀门使气水畅通，然后启动真空泵，抽出管路内的气体，产生负压，把水引到泥石泵，通过沉淀室的观察看到泥石泵充满水时关闭真空泵，立即启动泥石泵。当泥石泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循环后，启动钻机慢速开始钻进。打开出水控制阀后，若压力减到0.2Mpa以下时，可关闭出水控制阀，减少排量，或者在操作中反复启闭控制阀门以提高泵内压力。接长钻杆当一节钻杆钻完时，先停止转盘转动，并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净（约需1min3min），然后关闭泥石泵接长钻杆;在接头法兰盘之间垫3mm5mm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。控制钻速在硬黏土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺。在高液限黏土、含砂低液限黏土中钻进时，可用二、三档转速，自由进尺。在砂类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质土，宜用低档慢速钻进，减少钻锥对粉质土的搅动；同时应加大泥浆相对密度和提高水头，以加强护壁，防止塌孔。成孔检测钻孔至设计标高后，进行自检。合格后，应立即进行清孔，并报监理工程师验收。采用换浆法清孔，清孔应及时向孔内注入新鲜泥浆。以保持孔内水位，避免坍孔。换浆清孔的时间，以排出泥浆的含砂率与换入泥浆的含砂率接近为度。用测绳检查孔底沉渣厚度必须小于30cm。钻孔桩施工工艺流程框图施工准备桩位放样钻 孔检查成孔质量，并清孔吊放钢筋笼下 导 管钻孔桩灌注成桩质量检查下道工序钢筋笼制作砂、碎石、水泥检验混凝土制备运输混凝土质量检验及混凝土面检 测埋设护筒探孔器检测桩直径、垂直度4、清孔钻孔至设计高程经终孔检查（用测孔仪进行测孔）合格后，应立即进行清孔。清孔完毕后采用探孔器检测桩孔上下直径和垂直度，然后报请监理工程师对孔径、孔深、孔形、垂直度、泥渣厚度。进行进一步的复测签认。孔深检查用测量绳，检查前应用钢尺对测量绳进行校核，孔位检查，用测量的方法。孔径及孔形检查，采用探孔器检查，探孔器应牢固、不变形。用钢丝绳吊入孔内检查，如果探孔器的自重较轻，在检孔时，可以适当的增加配重。清理孔底虚土时应遵循下列规定：钻到预定孔深后，必须在原深处进行空钻清土，然后停止转动，提起钻杆。注意在空钻清土时不得加深钻进；提钻时不得回转钻杆。孔底虚土厚度超过质量标准时，要分析和采取措施。五、钢筋笼的制作及吊装1、钢筋笼的制作钢筋笼在钢筋加工车间采用胎具成型法预制。用型钢和钢板焊成组合胎具，每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连结，并与焊在底梁上的钢板组合成同径、同主筋根数、有凹槽的胎模。为防止纵向倾斜，在斜拉杆插孔上插好斜拉杆。每个胎膜的间距为设计加劲箍筋的距离，即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。其场地必须垫平夯实，使胎具垂直于地面，且各胎具的轴线在一条直径上。然后，将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧，按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋。全部焊完后，拆下上横梁、立梁，滚出钢筋骨架，即可焊制下节骨架。钻孔桩钢筋笼加工示意图如下。钻孔桩钢筋笼加工示意图8环筋绞盘架主筋骨架转杆固定架2、钢筋加工和安装施工要求：热扎钢筋均采用闪光对焊接头。所有焊工应在开始工作之前经考核和试焊，合格后持证上岗。焊接工艺、参数需经焊接试验确定。 如钢筋级别、牌号和直径有变动，或焊工有变动，应对建立的焊接参数进行校核。所有钢筋均应按设计（或变更设计）图准确安装，安装后的所有钢筋在浇注混凝土时不得发生变形和移位。钢筋笼同一截面（两钢筋接头相距在30d以内，或两焊接接头相距在50cm以内，均视为处于同一截面）内钢筋接头不得超过50%，在同一根钢筋上不得配置过多接头。制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，便于使用时按顺序装车运出。在骨架每个节段上都要挂上标志牌写明墩号、桩号、节号等。尤其定位钢筋骨架，由于护筒顶面标高不同，其长度也不相同，因此更应标写清楚。没有挂标志牌的钢筋骨架，不得混杂存放，避免搞错，造成质量事故。存放骨架还要注意防雨、防潮，不宜过多。骨架运输工具采用带托架的平车或胶轮车。运输过程中不得使骨架变形。当骨架长度在6m以内时，可用两部平车运输，当长度超过6m时，需在平车上加托架。骨架装车时要保证每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等，以保证它的结构形状。在运输中标志牌不得刮掉，便于校对检验。3、吊放钢筋笼吊点设在加强箍筋处，避免笼体变形。吊入钢筋笼时应对准孔位轻放、慢放，注意不撞孔壁，防止坍孔，并防止将泥土杂物带入孔内。钢筋分段焊接、吊放，焊接时先将下段挂在孔口，再吊上第二段进行焊接，逐段焊接逐段下放，吊入后校正轴线位置垂直度，勿使扭转变形。根据吊车情况，如果条件允许也可将钢筋笼一次焊接成型，一次吊装。 钢筋笼入孔后，要牢固定位，并采取具体措施防止在灌注水下混凝土过程中下落或被混凝土顶托上升。钢筋笼入孔定位标高应准确，允许误差5cm，并使钢筋笼底部处于悬吊状态下灌注水下混凝土。钢筋笼在入孔吊装前，自检合格后，报请监理工程师检查，并签认钢筋检查证后方可进行吊装。六、灌注水下混凝土1、灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。若沉淀物厚度超过要求，必须进行二次清孔，清孔后沉渣厚度不得大于30cm，并不得用超钻法代替清孔。合格后报请监理工程师对成孔质量进行隐蔽检查，签认隐蔽工程检查证。一切工作准备就绪后即可开盘浇注砼。2、灌注水下砼采用内径25cm的竖向刚性导管。导管接头法兰盘外设锥形活套，在灌注混凝土前进行升降试验，以防导管升降时卡钢筋笼。灌注水下混凝土，严格控制导管组拼、安装，灌注时提升，保持孔内水头及砼的供应等几个方面的问题，严防断桩事故。3、导管使用前，严格进行调直，试拼组装，并且对导管做密封试压试验，确保导管在孔内压力作用下，密封良好。并认真进行编号及自下而上标示尺度。4、安装导管，其下端距孔底高度控制在0.30.5m。根据计算储料斗容量不小于2m3，确保封底一次成功。5、 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，应按事故的处理方法进行处理。6、 灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，设专人及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除。7、导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架，移到钻孔中心。当导管提升到发兰接头露孔口以上有一定高度，可拆除1节或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钓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，漏斗出灰口不得直接接触地面，避免混凝土灌注过程中杂物落入孔中。校正好位置，继续灌注。8、 在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，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。9、 当混凝土面上升到钢筋骨架下端时，为防钢筋骨架被混凝土顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短混凝土总的罐注时间，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、粉煤灰等增大其流动性；当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使用导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并徐徐灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。10、 在灌注混凝土时,每根桩应至少留取两组试体,桩长20m以上者不少于3组;如换工作班时，每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护，强度测试后应填试验报告表。11、灌注时使用隔水栓隔离导管内水与漏斗内砼。灌注用砼来源于集中搅拌楼，用砼运输罐车运至灌注地点。砼的和易性及坍落度控制在18cm-22cm,并满足灌注水下砼要求。导管埋深控制在23m。需连续不断灌注，灌注中断时间不得超过30min，灌注标高应高出桩顶设计标高0.51.0m，以便清除浮浆和消除测量误差。同时，要保证孔内水头，不至因孔内、孔外水压力差造成坍孔。12、 在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大。如在这种情况下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.在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管形成泥心。13、混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土量（计算时应将导管内及混凝土输泵泵管内的混凝土数量估计在内），通知拌和站按需要数拌制，以免造成浪费。钢护筒可在灌注结束后，混凝土凝结前拔出。14、 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、成孔方法和清孔方法确定，一般不宜小于0.5m，长桩不宜小于1.0m。15、灌注完毕后，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定措施，以便使钢筋笼随同混凝土收缩，避免粘结力的损失。 16、拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。17、有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土表面的深度、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。七、桩的质量检测每根桩均作混凝土检查试件二组，一组试压7天或14天强度，一组试压28天强度。除作混凝土检查试件检查桩身砼强度外，还须按设计及有关规定委托桩基检测单位用小应变法检验钻孔桩的完整性,并出具检测报告。八、对钻孔桩质量通病的防治措施1、坍孔的预防和处理在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度。发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻,或下钢护筒至未坍处以下至少1 m。如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。2、钻孔偏斜的预防和处理安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。钻杆接头应逐个检查及时调整，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。偏斜不严重时，可重新调整钻机继续钻进。较严重时，可提吊起钻头在弯孔处上下反复扫孔，使钻孔正直。严重时，孔内回填砂粘土。3、钻孔缩颈的预防和处理地层中夹有塑性土壤，遇水膨胀后使孔径缩小，或钻头磨耗严重未及时焊补，钻出小于设计桩径的孔。遇到上述情况时，可用上下反复扫孔的方法扩大、或回填砂粘土，待密实后重钻。4、断桩的预防和处理断桩的主要原因是混凝土浇注不连续。预防措施如下：保证混凝土连续浇注，制定混凝土运输预案，充分保证工地搅拌站车辆、积极排除机械故障，已确保混凝土的连续供应。在浇注过程中，每隔十分钟，上下移动导管一次，及时上拔导管，防止导管一次埋设过深。混凝土搅拌站严格控制塌落度，防止大石块。5、钢筋笼错位 钢筋笼在下设过程中，钢筋笼放置位置不准确，或在灌注过程中钢筋笼浮起或跑位。预防措施如下：在钢筋笼放设过程中利用护筒进行效位。在钢筋笼加工过程中加设保护层钢筋在灌注过程中对钢筋笼上部施加固定措施，防止钢筋笼浮起。13