1、目 录 一、编制依据 1 二、编制说明 1 三、工程概况 1 四、施工工艺 3 1、钻孔灌注桩施工流程 3 2、钻机及配套设备选择 4 3、前期准备工作 5 4、测量施工 7 5、护筒施工 8 6、钻机就位 8 7、泥浆制备、循环体系 9 8、钻孔 10 9、第一次清孔 12 10、成孔检测 12 11、钢筋笼制作及安装 13 12、导管安装及第二次清孔 17 13、混凝土灌注 18 14、桩基检测、桩头处理 20 15、常见问题的处理和预防 20 五、项目部组织机构及质量、安全保证体系 22 六、工程质量的技术保证措施和施工过程的质量管理计划
2、 23 1、质量保证技术措施 23 七、 安全生产保证措施计划 24 八、雨、夜、冬施工措施 26 1、 雨天施工措施 26 2、 夜间施工措施 26 3、冬季施工措施 27 4.其他事宜 27 九、文明施工与环境保护 27 1、 文明施工措施 27 2、 环境保护措施 28 十、施工用电安全措施计划 29 1、保护零线与接地处理 29 2、 配电线路 29 3、安全用电管理 30 十一、总结 30 一、编制依据 1、嘉闵高架JMN1-2标施工招标文件; 2、嘉闵高架JMN1-2标施工招标补充文件; 3、嘉闵高架JMN1-2标施工图; 4、《嘉闵高架
3、莘松路~联明路)工程岩土工程勘察报告》 5、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004); 6、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011); 7、《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95 8、国家、部委和地方政府颁布的与本工程相关的技术规范及检验评定标准 二、编制说明 1、本方案为钻孔灌注桩首件施工方案; 2、编制目的:核对地质资料;检验所选设备的合理性及运转情况;验证钻孔灌注桩施工方案的施工工艺和参数的合理性。 三、工程概况 根据设计要求,本标段桥墩采用钻孔灌注桩基础,以⑦2层粉型砂层作为桩基持力层,孔底沉淀厚度严格控制在5cm以内。桥梁
4、桩基累计1903根,包括主线跨线桥773根,主线匝道桥54根,G60立交匝道桥972根,地面桥104根,桩径采用φ1000mm,分A、B型。另G60地面辅道拉锚区加固设置有64根φ800mm钻孔灌注桩。 根据现场交地情况和后续施工安排需求,首桩施工选为主线桥pm019-Ⅲ-1,首桩参数见下表: 表3.1 首桩参数表 参 数 数 据 参 数 数 据 里程(m) K8+229.000 钢筋Φ25(kg) 287.67 坐标X -14175.496 钢筋Φ22(kg) 2049.82 坐标Y -10562.290 钢筋Φ16(kg) 83.84 方位角(
5、度) 336.3042 钢筋I级Φ10(kg) 155.46 承台底标高(m) 1.200 钢筋I级Φ8 (kg) 237.56 桩底标高(m) -48.650 声测管(m) 150 桩长(m) 50 砼长度(m) 49.85 直径(mm) Φ1000 C30砼方量(方) 39.38 桩基地质情况见下表: 表3.2 桩长范围内地层分布情况 层号 岩土名称 层底高程 层厚 各岩土层物理特性 ① 1 杂填土 3.29 1.4 碎石、砖块、素填土 ② 1 粉质粘土 -0.63 2.6 黄灰粘土 ②3-T 淤泥质粘土 -3.
6、63 0.5 灰色淤泥质粘土 ②3 砂质粉土 -1.81 2 含云母,夹少量的粘性土 ③ 灰色淤泥质粘土 -5.71 3.9 含云母夹薄层粉砂 ④ 灰色淤泥质粘土 -13.31 7.6 含云母、有机质、零星碎蚌壳 ⑤1 灰色粉质粘土 -20.81 7.5 含云母、有机质、腐殖物 ⑥ 暗绿~黄绿粉质粘土 -23.91 3.1 含氧化铁斑点,偶夹钙质结核 ⑦1-1 黄绿色砂质粉土夹粘土 -25.81 1.9 含云母夹粘性土土质不均 ⑦1-2 灰黄色粉砂 -33.31 7.5 含云母夹粉性土土质均匀 ⑦2 灰黄~灰色粉型砂
7、 -55.69 22.38 含云母土质均匀致密 桩基布置图见下图: 图1 pm019-Ⅲ桩基布置图 四、施工工艺 1、钻孔灌注桩施工流程 场地平整及硬化 桩位放样 复核基线 桩位复核 挖放钢护筒并固定 钻机维修检查 钻机就位及调整 捞取渣样,判别岩层 泥浆配制 泥浆配比试验 成 孔 第一次清孔 测孔深及沉渣厚度 钢筋进场检验 吊放钢筋笼 钢筋加工制作 下导管 导管试拼,水密性试验 砼配合比试验 测沉渣厚度 第二次清孔 灌注水下
8、砼 砼搅拌运送 砼试件制作 砼养护等强 砼达到强度后清除桩头 成桩检测 图2 水中桩基施工工艺流程图 2、钻机及配套设备选择 根据桩基孔径孔深等设计参数及现场地质情况,首桩施工拟采用1台GPS-15回旋钻机。 GPS-15型回旋钻机主要技术参数 指 标 参 数 最大钻孔直径(mm) 1500 钻进深度(m) 60 转盘扭矩(kN.m) 30 正转速(r/min) 12.23.42 反转速(r/min) 26.43.72 主卷扬机提升能力(kN) 30 副卷扬机提升能力(kN) 20 门型钻塔有
9、效高度(m) 8 钻机功率(kW) 30 主机外形尺寸(mm) 4.7*2.2*9.35 主机重量(t) 18 3钻头选用 根据pm019-Ⅲ的地质报告,选用适合粉质土的钻土钻头作为主钻头,同时备用钻岩钻头,以备地质变化,钻土钻头无法钻进。 图3 钻头示意图 3、前期准备工作 (1)技术准备 a、组织施工技术人员熟悉施工图纸、地质报告,了解桩基的各地层状况,对不同地层制定不同的施工措施,确定各层的钻进速度和泥浆比重等,防止出现塌孔、扩孔、缩孔等情况。 b、制定详细可行的桩基施工作业指导书及安全技术交底,包括施工工艺、钻孔前的设备检修、人员培训与准备、事故预
10、案、安全方案、质检方案等,同时准备相关质检表格。 c、对进场设备进行检查验收,并上报设备合格证及人员资质等材料。 (2)人员准备 a、项目部质检员:杜卫佳 现场施工员:仉荃 桩基人员:6人/台钻机 钢筋笼加工人员:10人 b、对进场的施工专业队进行三级技术交底、安全交底,组织专业队人员熟悉地质情况及气候影响,特别是大风、冬季施工的各种困难应做到充分了解。进场所有人员进行安全三级教育。 (3)设备准备 a、钻机设备:1台GPS-15回旋钻机,2m长钢护筒。 b、配套设备:导管、泥浆泵、配套设备、挖机、吊车、炮车、泥浆运输车、钢筋笼
11、运输车、3.5方灰斗、护筒盖等。 c、砼设备: 商混拌和站、3辆砼罐车等。 d、钢筋加工设备:钢筋笼成套加工设备等,见下表。 设备名称 型号 数量 生产厂家 电动葫芦门式起重机 MH10t-18m-8m 1 卫华集团 数控立式弯曲机 G2L32X 1 天津建科 钢筋笼成型机 HL6-15-12 1 天津建科 钢筋镦粗冷挤压机 GD-150 1 常州建邦 水泥垫块机 XB-0030 1 上海信邦 钢筋加工场地设备表 e、进场设备做好检查、组装、维修工作,熟悉各种机械设备的性能,确保施工时正常运转,万一出现故障能及时修复。 (4)试验准备
12、 a.导管水密承压和接头抗拉试验。 b.泥浆测试仪器、砼测试仪器进场、标定、探孔器制作。 c.钢筋原材、焊接检测。 d.标养室建设。 e.配备相应的泥浆检测设备,做好泥浆验收工作。做好现场砼检测设备,做好现场砼坍落度检查。 (5)资料报审 按照业主文件《工程开工钻孔灌注桩首件条件验收要求》37条中规定的上报材料,全部完成上报。 (6)现场准备 a、场地完成三通一平。沿主便道至承台桩位处修筑施工辅道,辅道采用宕渣压实,并浇筑砼硬化,钻孔桩钻机施工平台应浇筑素砼硬地坪,其厚度不少于80mm。场内硬地坪应保持基本平整。凡工地现场未对场地实施硬地坪或硬化处理的及用作车辆通行的道路浇注
13、不符合要求的,不得进行桩基施工。 b、本首件灌注桩位于农田菜地,桩位护桶开挖前对承台范围内的表层杂物进行清理。 c、在平台硬化前测放桩位及平台边线,并用模具预留出护筒位置或者根据实际需要预先埋好钢护筒,以防后期不利于护筒埋设。护筒埋设要每个承台所有桩基必须一次性全部埋设完成后,进行钻孔。 d、现场临时排水:施工现场设置纵向排水沟(上口50cm,下口20cm,深度30cm),两侧采用水泥砂浆或砖砌护坡。 e、施工现场出入口设置具有三级沉淀功能的沉淀池,制作沉淀池采用钢板焊制而成,沉淀池外径尺寸长2m×宽2m×深1.5m。 f、配电房(室)、变压器等固定电力设备均要求设置安全
14、防护屏障或网栅围栏,高度不低于2.5米,并设置明显的禁止、警告标志。 施工现场临时用电应符合现行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的规定。工程专用的电源中性点直接接地的220/380V低压电力系统必须采用TN-S接零保护系统,并做到三级配电二级漏电保护盒“一机一箱一闸一漏”。 4、测量施工 (1)施工前由测量技术人员根据施工图纸,对每承台内桩基进行编号,编号以固定顺序统一编号,并进行桩位中心坐标计算,经其他技术人员复核后上报监理,审核后进行现场放样,放样平面偏差不大于3mm。 (2)桩位中心放样:场地整平后,根据设计图纸及平面控制点放样出灌注桩的桩位中心点,同时放出
15、开挖边线,然后用十字定线(骑马桩)的方法将桩位平移至开挖线1m以外建立坐标控制系统。桩位放样完毕后用钢尺量测各个桩位之间相对位置(矩形对角线相等的原理),并与相邻墩的桩位一起进行校核,并将控制点放样复核过程进行记录,整理好资料,然后将控制点放样复核记录做成成果资料存档。 开挖护筒坑及埋设护筒用骑马桩确定。 图4.4 桩位放样 (3)护筒二次复核: 护筒埋设就位后,需对桩中心及护筒中心进行二次测量复核,定位使用定型十字刻度尺安放在护筒顶部,测量定位后,根据护筒偏差对护筒进行调整,对中后对护筒四周空隙用粘土填实夯紧。 为保证桩孔深度达到设计要求,由测量人员给出护筒顶标高,再根据灌注
16、桩设计桩尖标高计算出由护筒顶到桩尖的深度,用测绳测量其钻孔深度。 (4)成品桩偏位验收:基坑开挖完毕后,利用水准仪放样出灌注桩的桩顶设计高程,进行桩头处理完毕后,根据钢筋位置(如下图所示)量取出桩的实际中心点,用全站仪实测出桩的中心坐标。 图4.5 桩中心定位 钻孔灌注桩成品允许误差见下表。 表4.1成品桩允许偏差 群桩 100mm 全站仪或经纬仪:每桩检查 排架桩 顺桥纵轴方向允许值 50mm 垂直桥纵轴方向极值 100mm 5、护筒施工 (1)首桩为1 m桩径,护筒采用内径大于1.2m的钢护筒,采用δ8mm 钢板制作,筒内无突出物应耐压、不漏水。护筒长度大
17、于2m,护筒周转使用,每个护筒上必须安放护筒盖。 (2)护筒施工采用挖坑埋设法,护筒高出地面0.3m,埋设完成后,应先经过施工单位自检合格,然后报监理工程师复检,主要检查平面偏位和倾斜,其平面偏差≯50mm,垂直偏差应<1%。采用全站仪定位。 (3)护筒埋设时,根据桩位四周的骑马桩的连线交点确定护筒中心点(即桩位中心点),定位后由测量人员对护筒进行二次复测。合格后,护筒四周用粘土回填,分层夯实,防止护筒偏位。并用油漆将骑马桩点标示在护筒边上,以利于钻机随时校核桩位中心线。 6、钻机就位 钻机进场后在场地内进行组装调整,待护筒埋设完毕后,移至桩位上。 钻机就位时,机架必须水平、竖直、稳
18、固,确保在施工中不发生倾斜、位移。钻杆安装时,事先在两个方向用经纬仪或吊锤测定钻杆垂直度,使钻杆垂直偏差控制在1%以内。调整钻机时,用水平尺检查转盘水平度,并用钢板将钻机垫实调平。钻机就位后要保证钻架吊滑轮、转盘中心、桩的轴向中心三者在同一垂直线上,偏差不大于2cm。 钻机就位自检合格后,由技术人员及监理工程师验收就位情况,验收合格后将钻机底座进行固定、限位,保证在钻进过程中不产生位移。 7、泥浆制备、循环体系 (1)泥浆调制及检测 泥浆主要作用是保护孔壁和通过泥浆循环排除钻渣。造浆的主要包括抛填粘土造浆和钻进土层造浆两种方式。本标段桩基施工受场地限制,泥浆循环池拟使用在施工区内放置的
19、三级沉淀箱。钻孔泥浆采用自造浆,并按适当配合比适量添加粘土(或膨润土)和添加剂制成,特殊情况可在泥浆中掺适量CMC 羧基纤维素或Na2CO3 纯碱等外加剂。泥浆使用过程中要保证自始至终达到泥浆性能稳定,沉淀极少,护壁效果好,成孔质量高的要求。通过泥浆泵进行孔内泥浆循环补充。 钻进过程中由专人负责测试泥浆各项指标,24h 值班并做好记录。主要测定泥浆的比重、粘度、含砂率、PH 值、胶体率等。如发现泥浆性能变化较大时,应及时报告试验室,进行泥浆处理。 泥浆性能指标参照下表选用。 (2)泥浆循环及排放 a、桩基施工采用正循环排渣方法。钻头直径1000mm、钻杆直径168mm、导管长度55
20、m。泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池(见施工现场平面布置图)、循环槽、泥浆泵及配套设备组成,包括排水、清渣、排废浆设施等。 施工现场平面布置图 钻机成孔过程中,一边钻进一边利用泥浆池内配制的优质泥浆置换。置换时,优质泥浆由钻杆中心被送入孔底,泥浆由孔口循环槽排出,通过泥浆泵送入三级沉淀池,沉淀分离,分离出来的优质泥浆通过泵送入孔内。 当灌注结束后,砼顶面以上护筒内剩余的约1m~1.5m的残渣抽到废池后由汽车运走。 b、泥浆排放 根据工程环保的要求,在施工区配置专运泥浆的罐车,施工中及时将泥浆运出现场,根据当地环保部门的要求投放至抛泥区。 8、钻孔 (1)根据测量人员提供的护筒顶标
21、高及设计桩底标高,计算出钻进深度,填写钻孔记录表,并标记钻杆长度。施工时用钻杆长度和测绳测量确定钻孔深度。 (2)钻孔前,认真填写钻孔记录表,由技术人员根据地质报告给出各钻孔地层数据,钻孔操作人员根据不同地层选择与之相适应的进尺和转速。 作业采用减压钻进,对于淤泥质土层,采用低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进,以免发生先扩孔后缩孔现象;对于粘土层采用中等钻速大泵量、稀泥浆钻进;对于砂层,采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进,以免孔壁不稳定,发生局部扩孔或局部坍孔,并充分浮渣、排渣,以防埋钻现象;对砂砾层,采用轻压、低档慢速、优质浓泥浆钻进,确保护壁厚度以及充分浮渣。 (3)钻具下入孔内,钻头
22、距孔顶50mm~80mm,开动泥浆泵,待泥浆循环3~5min后,在启动钻机慢速回转,同时钻头缓慢降下,轻压慢转数分钟后逐渐增大转速和钻压进入正常钻进。在护筒上下1.5m的范围内,钻进速度要慢,以保证护筒底的泥浆护壁。钻至护筒下1.5米后再以正常速度钻进。 (4)正常钻进时,合理调整和掌握钻进参数,不得随意提动孔内钻具。操作时应精力集中,掌握卷扬机钢丝绳的松紧度,减少钻头的晃动。钻进过程中应经常注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样,判断土层,记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。钻孔作业应分班连续进行,操作人员必须贯彻执行岗位责任制,随时填写钻孔施工记录,交接班时应详细交待本班钻进情况
23、及下一班需注意的事项。 (5)加接钻杆时,先将钻具提出孔底,停钻冲孔3~5min,将孔底钻渣清理干净后,再拆卸加接钻杆。 钻机运转作业时要随时检查,如偏斜过大时应填入粘土,重新钻孔纠偏。钻孔中随时检测泥浆比重并做出调整,防止缩颈、坍孔。钻机在钻进时,应随时观察电流表所示主机电流值变化,不允许提钻下捣,接长钻杆时,钻头提离孔底20cm,再开动反循环系统,施工中避免出现孔缩颈、坍孔和回淤现象。 (6)钻孔中若出现缩径、塌孔现象,可加大泥浆比重以稳孔护壁,或于塌孔地段投入粘土,使钻机空钻不进尺进行固壁。当缩径、塌孔严重、或泥浆突然漏失时,应立即回填粘土,待孔壁稳定后重新钻孔。 (7)在桩基成
24、孔过程中,应经常检查钻机的转盘是否水平,观测检查钻机的垂直、水平度和转盘的水平位移,发现偏位的应及时调整。 (8)钻进过程中需专人看管护筒内水位的变化,随时准备泥浆泵进行补浆,保持护筒内水位高出地下水位1m~2m,以保持孔内水压,稳定孔壁。若护筒内水位突然下降,要及时停泵,提高钻头,此时可能塌方或漏浆,可从出渣口的泥浆夹渣来判断。如果小塌方,可加入粘土原料,待泥浆粘度、比重提高后,适当减小排渣量、水头,慢速钻进。若情况严重时,拆杆移机加入粘土进行回填,让其密实15天后再钻进;有必要时,加压护筒或填片石粘土混合物用冲锤夯实。 (9)钻进过程中,注意观察钻机的钻压、扭矩、转速、电压等指标和孔内
25、泥浆面的变化,如有急剧变化,应立即停钻,查明原因并处理后方可继续钻进。若钻头卡死时,应立即提高钻杆,再缓慢下放改为轻钻压慢转速,排除故障后方可钻进。若发现斜孔时,应采用扫孔办法,纠正才能再钻进。 (10)钻孔过程应连续操作,不得中途长时间停止,尽可能缩短成孔周期。因故停止钻进,孔口加护盖。严禁钻头留在孔内,以防埋钻。 (11)升降钻头应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒,避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。 (12)当发生掉钻头时,应迅速用打捞钩、绳套、活套四爪等打捞工具进行打捞;若钻头被泥砂埋住,无法接触到钻头时,可用小冲击锥冲吸的方法将周围的泥砂清除松动后,
26、再进行打捞;若发生塌方埋钻头时,可用风管吹除多余的泥砂,再进行打捞。 9、第一次清孔 当钻孔深度已达到设计桩底标高时,使用测绳检测,经专业监理工程师检查认可后,进行第一次清孔,以减小沉渣回淤厚度。 清孔采用反循环方法。一次清孔调整泥浆比重≤1.15,粘度18~20Pa.s,含砂率<4%,胶体率>95%为止。清孔过程中应注意调整泥浆比重及孔内泥浆高度,以防止塌孔。严禁使用超钻加深钻孔的方法代替清孔。 10、成孔检测 第一次清孔调整泥浆符合要求,且孔底沉渣厚度≤50mm后,桩基按规范要求进行桩基成孔检测。成孔检测由第三方检测单位检测,操作人员配合。检测标准如下表: 表 成孔检测指标
27、 经检测各项指标合格后,可进行钢筋笼安装。如检测指标不合格,需重新下钻进行扫孔、清孔,以达到设计要求。 11、钢筋笼制作及安装 Pm019-Ⅲ-1桩径1m,桩长50m,钢筋笼长51m。根据施工图纸,主筋采用Φ25mm与Φ22mm HRB335级钢筋,螺旋筋采用Φ10mm与Φ8mm R235级,主筋数量随长度变化,桩顶以下15m范围23根主筋,15m~30m范围14根主筋,30m以下7根主筋。钢筋笼内置3根声测管按三角形均匀布置。具体详见灌注桩构造配筋图。 钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距±10mm、箍筋间距±20mm、骨架外径±10mm、骨架倾斜度±0.5%、骨架保护层厚度
28、±20mm、骨架中心平面位置20mm、骨架顶端高箱±20mm,骨架底面高程±50mm。 (1)钢筋笼的分节 a、钢筋笼采用分节制作:顶笼长10m×1;中笼长9m×4;底笼5m×1。每节钢筋笼编号挂牌。安装钢筋笼前必须把上述6节钢筋笼在现场拼接为4节。 9 9 9 b、钢筋笼分节时,每个断面的接头数量不大于总数量50%。断面错开距离按规范要求应大于35d(35d=0.9m)且不小于500mm,钢筋笼加强箍间距2m,因此断面间距按1.2m设置。主筋接长采用机械连接,箍筋连接采用双面焊。 9×2 图4.7 钢筋笼分节示意图 (2)钢筋加工 a、主筋按照钢筋笼长度对进行切割下
29、料,下料采用钢筋切割机,下料要保持钢筋端面的平整,不得出现挠曲和马蹄形; b、下料长度必须足够,加工尺寸精确,并考虑钢筋弯勾的长度及钢筋弯曲后的长度变化。 c、Ⅰ级盘圆钢筋(螺旋筋)采用调直机进行调直处理。 d、钢筋在加工过程中避免弯折过度或反复弯曲。 e、应对钢筋的泥污、油污、漆污、铁锈进行处理。 f、钢筋加工后分类堆放,并设立标识牌,内容包括品种、规格、用途等。 g、不得随意使用其他牌号或直径的钢筋代替设计中所规定的钢筋。 (3)钢筋连接 a、主筋采用墩粗直螺纹机械连接。镦粗等强直螺纹连接技术,是用专用的镦粗机预先将钢筋端部待加工螺纹段镦粗,使其加工镦粗部位直径增粗至大于
30、母材直径。然后用配套专用的套丝机对其镦粗部分进行套丝加工,再用同规格套筒将加工好的两根钢筋头部套丝螺纹部位用扳手进行连接,即完成所谓钢筋的对接。镦粗等强直螺纹连接技术具有性能稳定,连接省力快捷,检验合格率高等优点,也同时可以完全解决钢筋不可转动连接的难题。 钢筋墩粗直螺纹连接的工艺流程为: 钢筋原料 切头 机械加工(丝头加工) 套丝加保护套 现场连接 这种工艺的特点是:由于螺纹底部钢筋原材没有被切削掉而是被滚压密实,提高了原材的强度;操作简便,加工工序少;接头稳定可靠,螺纹压型好精度高,连接质量稳定可靠。 b、根据需要从厂家订做相应直径的钢筋直螺纹连接套,应有产品合
31、格证。连接套的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。接头的性能符合《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010A级接头性能的规定。 c、标准型接头连接: 把钢筋装好连接套筒的一端拧到被连接钢筋上,然后用长度大于40厘米的扳手将连接的两根钢筋拧紧,连接套筒两端的外露完整丝扣均不得超过1扣。 d、钢筋连接完毕,随后立即用油漆画上标记。 e、钢筋笼加强箍和螺旋筋连接采用双面焊接。Ⅱ级钢筋焊接使用502或506的焊条;焊缝长度、高度和宽度的要求为:单面焊焊缝≧10d,双面焊焊缝≧5d,焊缝厚度≮0.3d,焊缝宽度为0.8d。 (4)钢筋笼自动滚
32、焊机 根据施工要求,钢筋笼的主筋通过人工穿过固定旋转盘相应模板园孔至移动旋转盘的相应孔中进行固定,把盘筋(绕筋)端头先焊接在一根主筋上,然后通过固定旋转盘及移动旋转盘转动把绕筋缠绕在主筋上(移动盘是一边旋转一边后移),同时进行焊接。 本套自动化钢筋笼滚焊机,是在PLC上设定间距参数,由PLC控制的,实际是二盘的转速和行走的速度决定的,只要转速及行走稳定,间距的稳定性就有保证,目前这方面从技术上不存在任何问题 使用滚焊机加工钢筋笼的特点 加工速度快:正常情况下备料及滚焊部分5人一班,分二班作业,10个人一天就可以加工出20多个12米长成品的笼子(备料、滚焊、加强筋安装、探测管
33、安装、导向垫块安装等),工作效率非常高。 加工质量稳定可靠:由于采用的是数控机械化作业,主筋、缠绕筋的间距均匀,钢筋笼直径一致,产品质量完全达到规范要求。 箍筋拉紧不需搭接,较之手工作业节省材料1.5%,降低了施工成本。 由于主筋在其圆周上分布均匀,多个钢筋笼搭接时很方便,节省了吊装时间。 机械化加工钢筋笼在质量控制方面得到了保障。 人员配置: 常情况下,5人一班。具体分配如下: 备料、上料:2人 ;滚焊操作:1人 ;内箍圈(加强箍圈)等安装:2人 。具体人数要根据钢筋笼的规格型号进行增减。 制作好的钢筋笼,按安装要求分节、分类编号,统一堆放,并将钢筋笼用枕木垫高以避免粘上泥土及变
34、形。 (5)钢筋笼运输 钢筋笼采用拖车运输,运输车上需配两人手执红色小旗进行指挥,以防运输过程触碰到周围物体,发生危险。 (6)钢筋笼安装 钢筋笼安装采用25t汽车吊吊放安装。钢筋笼在加工区加工完毕后,分节运往施工现场临时堆放场地,场地设2m间隔木支垫。为防止钢筋笼运输安装过程中的变形,在钢筋笼加劲箍设置“△”形内撑对加紧箍进行加强,运输过程要保证交通安全。 第一次清孔结束后,经技术人员及监理对成孔及钢筋笼质量验收合格后,进行钢筋笼安装。首先用吊车大钩两点固定吊住钢筋笼顶端,小勾一点吊钢筋笼1/2~1/3处,先起吊中间吊点,待吊稳后,缓缓起吊顶端吊点,不断提升端吊点,放松中间吊点,直
35、到钢筋笼直立移到孔口,用十字护桩对中后缓缓下放钢筋笼,到孔口时用两个方钢棒临时支撑。吊放底笼安放就位,按照钢筋笼编号顺序,从底向上依次安装,配备4个工人进行主筋快速对位和套筒连接。接头套筒提前安装在下一节钢筋笼主筋顶端,按照上下对齐标记,对位钢筋后,拧动套筒直至完全套入上节钢筋端头丝口。钢筋笼顶标高低于地面,超出部分须在顶笼主筋上焊接吊筋,吊筋采用Φ16钢筋,三点布置,长度由技术人员提供。 (7)声测管与保护层块的安装 声测管采用规格Φ50mm,壁厚1.5mm钢管,连接采用丝扣连接。每根桩均匀布置3根声测管,声测管总长度大于桩长1m,声测管的分节长度与钢筋笼分节长度一致。 在钢筋笼吊放前
36、把声测管用特制的挂钩固定在钢筋笼内。下放钢筋笼时,进行保护层垫块的安装和声测管固定。保护层块采用C30混凝土制作,保护层净距为50mm,每2m一个断面,均布4个保护层块。声测管采用绑丝固定在钢筋笼主筋上 声测管的拼装跟钢筋笼的安装同步进行。声测管的接长采用丝扣接头,既上下两根声测管分别插入特制声测管接头,旋紧丝扣套筒,使之完全连接密封。 声测管保护措施: a、声测管长度高出地面,顶端加盖。 b、在声测管连接完后向声测管内注入淡水,并插入与管径配套的硬塑料管,以防其压裂、变形或堵塞。 c、在灌注砼前、砼灌注结束及结束后1小时各活动一次,以防止声测管堵塞。砼灌注后3小时拔出塑料管,并在
37、声测管顶端加盖密封,防止进入杂物。 d、砼灌注14天达到强度要求后,及时进行超声波检测,防止时间过长,声测管内壁附着杂物堵塞。 (8)钢筋笼施工注意事项 A.钢筋笼下放前,先下探孔器,当探孔能顺利到达桩底标高时,才能按节下放钢筋笼。 B.由于钢筋笼骨架较重,须在吊点位置加焊吊环,避免直接起吊构造钢筋而引起变形。 C.钢筋笼下方时吊直扶稳,缓缓下沉,钢筋笼就位后其吊筋要穿杠,并压在灌砼机底下,防止灌注砼时钢筋笼上浮。 D.声测管在下放钢筋笼的过程当中要小心保护,同钢筋笼一起下放时要求先往声测管里面灌满水,并用铁丝绑扎在钢筋笼上,在下放中如若出现声测管内水面下降,或管内清水变混浊,应立
38、即停止下放钢筋笼并提起,查明是否在接头处破损或扭断,修补之后才能继续下放钢筋笼。 E.钢筋笼下放到位后,应用测锤放在管内测明声测管深度,如若不能到底,查明原因,处理好之后方能进行桩基砼灌注。 F、钢筋笼下到位以后,应将吊筋与上口的钢护筒焊接起来,以防止灌注混凝土时钢筋笼上浮,同时,在孔口部位应设置定位装置,以免孔口部分钢筋笼靠到一边,导致顶部钢筋笼露筋。常规的做法是在钢筋笼上口顶部用直径50mm的钢管伸到钢筋笼上口,挂到护筒上面,以达到对钢筋笼上口定位的目的。 G、钢筋加工及安装必须报验,尤其在成型钢筋笼焊接接高时,每下一节必须经监理同意。 12、导管安装及第二次清孔 钢筋笼安装完毕
39、后,下放导管后须进行第二次清孔。 (1)导管安装、下放 导管采用内径为φ300导管,导管长度55m。单套导管底节长4m,标准节3m,另配有0.5m、1m长的辅助导管,导管长度应根据不同桩长增减导管数量。 导管第一次使用前,因检查导管管壁质量及接头处密封圈,并进行接头抗拉试验和水密承压试验,要求接头抗拉强度不低于母材强度,且不小于可能承受最大压力的1.3倍。水密试验水压不小于1.3倍孔底水压且不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。导管拼装应顺直,导管逐段吊装接长、垂直下放。为保证混凝土顺利灌入,安装下放导管时应放到桩底后再提升导管悬空约40cm。 水密试验计算(以
40、本标段最大桩长计算): 导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力: 式中:-砼比重,取值为24kN/m3、 -导管内砼最大高度,取值为72m、 -泥浆比重,取值为11KN/m3、 -泥浆深度,取值为72m。 求得:1.2 MPa。 孔内水压力: =1.03 MPa , -桩长,取最大桩长72m。 取最大值,故水密试验的水压不小于1.2MPa。 (2)第二次清孔标准 由于钢筋安装时间较长,期间孔内泥浆静置易沉淀,导管下放完毕后,若测得的沉渣厚度大于5cm 则应进行二次清孔。 第二次清孔泥浆指标为:泥浆比重1.03~1.10,粘度17~20Pa·s,含砂率<2%,胶
41、体率>98%,孔底沉渣厚度小于5cm。 13、混凝土灌注 灌注桩砼采用水下C30混凝土。 (1)集料斗及初灌量 灌注砼用集料斗必须满足首批混凝土方量的要求。 首批混凝土的灌注数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要,所需混凝土数量计算公式参考《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011): 式中: —首批混凝土所需数量(m3); —桩孔直径; —桩底至导管底端间距,取0.4m; —导管初次埋置深度,取1m; —导管内径,取0.3m; —平衡压力高度,;
42、 —桩孔内水或泥浆的深度m; —桩孔内水或泥浆的重度,取10.5kN/m3; —砼拌合物的重度,取24kN/m3; a、桩径D取1.0m,桩长取50m时,得出:V=2.6m3 按照标准化要求,本桩基φ1000的桩基砼初灌量取3.5方。 图 首批灌注混凝土计算示意图 (2)混凝土灌注 在孔深和沉渣厚度及其它方面满足设计规范要求后,即可灌注砼。混凝土选用自拌混凝土,砼罐车运送至现场,混凝土灌注之前应检查其均匀性和塌落度(200±20mm)。 a、灌注水下砼的分水球采用球胆,直径与导管内径相配,球胆具有良好的弹性、隔水性、可多次重复使用及排
43、出顺利等优点。在灌首批砼之前先在集料斗内放入0.1~0.3方与砼标号的水泥砂浆,水泥砂浆起润滑导管作用。浇注砼前,将球胆置于导管内,导管口设置铁质的盖板,起密封作用,并用钢丝绳吊住,在集料斗内放入砼方量达到首批灌注砼量后提升盖板灌注砼,砼下降产生的巨大冲击力可将孔底泥浆泛起,从而带动孔底沉渣返出,减少桩底沉渣厚度,提高桩的承载力。根据岩土有关理论说明:孔底的沉渣厚度少许的减少,则桩承载力将大幅度的增加。灌注首批砼,并必须保证连续灌注。 b、砼采用罐车直卸入集料斗内,首批砼灌注成功后,应匀速向漏斗内灌注砼,若突然灌注大量的砼,导管内空气将不能立即排出,会导致堵管。在灌注时需适当提升串动导管,串
44、动导管时严禁碰撞钢筋笼,以防钢筋笼有上浮或下沉。串动导管作用:有利于后续砼的灌注。因为砼在导管内停留时间长,骨料滞留在导管中,使砼与管壁摩擦阻力增强,其流动性将变差,易造成上部砼下落困难,从而发生堵管;有利于提高砼密实度,保证成桩质量。串动导管可将砼挤入桩周围孔壁中,起到提高桩侧阻力的作用,另外也加大了砼与钢筋笼的握裹力。 在灌注中若发生堵管,在埋管深度不大时,可采用适当增加导管的上下串动高度及速度,使管内砼受力排出。如无效,可用大锤锤击导管或用钢管插入管内上下串动,仍无效应提出导管做事故处理,并做好记录备案。 c、在砼灌注过程中设专人测量孔深并记录,做好每盘下料的测量与记录,准确掌握砼面
45、上升高度。在灌注过程中要及时拆卸导管,因为若导管埋深过大,将导致已灌注砼流动性降低,导管外砼对导管内砼的负压力增高,灌注超压力降低,使砼在导管内不易下落,若埋管过浅易造成断桩。据实际经验导管插入砼面深度以2.0~6.0m为宜,导管串动幅度以1.0m左右为宜。在灌注过程中,应经常用测锤探测砼面的上升高度,以正确判断砼的埋管深度,从而准确拆卸相应长度的导管,保持导管的合理埋深,以降低导管外砼对导管内砼的负压力,提高其超压力,使砼在导管内顺利排出。拆卸导管时应尽量缩短作业时间及砼在导管内的停留时间,以防堵管。拆卸下的导管应立即清洗干净。 d、在灌注砼的后期,由于导管内砼柱高度减少,超压力降低,而导
46、管外泥浆的稠度、比重却增大,容易出现砼上升困难,因为砼必须以大大超过泥浆的反作用压力才能将孔内的泥浆挤压出孔口,施工时,可采取在孔内加水稀释泥浆或人工扒拨部分沉淀物等方法,使砼灌注顺利。要控制好最后一次砼灌注量,避免浪费砼材料。砼超灌高度应符合设计要求,确保凿除浮浆后桩顶砼达到设计强度,实际施工可制作简易打捞工具捞取砼样以控制好砼超过高度,为防止桩顶空心,在灌注结束后,导管拔出砼之前应串动导管,幅度不超过50cm,并且导管提升速度要慢。 e、在钻孔灌注桩水下砼灌注时,要合理控制好灌注速度,确保砼灌注时间不超过砼的初凝时间,防止出现堵管、断桩等事故,并且保证混凝土超灌量不小于2m。 f、每根
47、灌注桩浇注时必须有专人制做砼强度试块,每根桩制取不少于四组。 14、桩基检测、桩头处理 (1)桩混凝土强度达到设计强度后,有第三方检测单位制定首件检测方案并进行桩基检测,我方负责积极配合。检验标准依据现行规范执行。 (2)灌注桩修凿桩顶时应将顶部松散的厚浆层全部凿除,使用9m3空压机配风镐进行桩头凿除,凿除前先在标高处锯缝,防止凿除过程中桩顶劈角,严格保证桩顶钢筋的外伸长度。 15、常见问题的处理和预防 a、塌孔与缩径 钻孔过程中,在淤泥质地层钻进时,易产生缩径。为了保证孔径符合设计要求,可采用上下返复扫孔,扩大孔径。另外应经常检查钻头尺寸,如发现钻头磨损过大应及时更换,保证孔径满
48、足设计要求。在砂层中钻进时容易产生塌孔,为了防止塌孔可适当加大泥浆比重,控制钻机钻进速度,以稳定土壁,使之达到合理护壁。如因地下水位变化大造成塌孔,可增加护筒深度和保持孔内外水位差。发生塌孔时,应先探明塌孔位置,将砂和粘土混合物回填到塌孔位置以上1~2 m,如果塌孔严重,应全部回填粘土,等回填物沉淀密实后,重新进行钻孔。 b、孔身偏斜 钻孔中如遇孔身偏斜、弯曲时,应分析原因,进行处理。一般可在偏斜处吊住钻头往复扫孔,使钻孔正直。或使用粘土回填到偏斜处,待沉积密实后钻进。防止发生上述现象的主要措施有:保持钻机平稳,钻进速度均匀,并及时检查垂直度,在钻具上可加设扶正器或加大钻架上钻杆限制长度。
49、 c、糊钻及埋钻 成孔过程中,若遇此情况应对泥浆稠度、钻渣进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查计算,并控制适当的进尺。若已严重糊钻,应停钻,提出钻锤,清除钻渣。 d、掉钻落物 掉钻落物时,宜迅速打捞,使用打捞叉、钩、绳索等工具打捞。若落体已被泥砂埋住,应按前述各条,先清除泥砂,使打捞工具接触落体后再打捞。在任何情况下,严禁施工人员进入护筒或其他防护设施的钻孔中处理故障。当必须下入护筒或其他防护设施的钻孔时,应在检查孔内无有害气体,并备齐防毒、防溺、防坍塌等安全设施后,方可行动。 e、清孔 在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止塌孔。清孔后,应保证灌注桩桩底标高满足设计要求
50、并检查沉渣厚度。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。 f、钢筋笼上浮及压弯 在加工时按设计要求加工,主筋与箍筋焊接牢固,吊放时有足够的起吊点,并垂直吊入。钢筋笼就位后其吊筋要穿杠,并压在灌砼机底下,防止灌注砼时钢筋笼上浮。灌混凝土时,控制好混凝土灌注速度,防止发生因灌注速度过快钢筋笼上浮的现象。在钻孔过程中应及时检查桩机导管垂直度,防止桩身倾斜,吊放钢筋笼时变形。 g、防止断桩 混凝土灌注过程中采用以下预防措施:混凝土塌落度严格按设计或规范要求施工。灌注混凝土前预制场检查拌和机系统,保证其正常运转,并配备一台备用。灌混凝土时,应连续进行,一气呵成,并经常检查混凝土顶






