荻港海螺码头钻孔桩施工细则.docx
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荻港海螺码头钻孔桩施工细则
荻港海螺水泥有限公司专用码头工程
钻孔灌注桩施工技术细则
中交二航局荻港海螺码头工程项目经理部
二〇〇七年三月二十九日
一、概述
本项目共有61根钻孔灌注桩,地质情况反映无大卵石,暂定2台正循环钻机。
本工程可利用原地层造浆钻进,在钻进至砂层时,要经常检测泥浆指标,如不符合规范要求,必须另行配制。
二、施工程序与施工工艺
1、 施工程序:
测量放线桩位——埋设护筒——钻机准确就位——钻孔——第一次清孔——质量检查——吊放钢筋笼——吊放导管——第二次清孔——灌注水下砼
2、施工工艺流程如下:
基线布置
水密试验
筑岛围堰
施工场地平整
安放导管
桩位放线
钢护筒制作
埋设护筒
二次清孔
钻机就位
浇水下砼
钻机钻进
设立泥浆池
桩头处理
成孔
成桩质量验收
成孔质量验收
一次清孔
结束施工
钢筋笼分节吊放
钢筋笼制作
2、施工前准备工作
2.1 测量放线
正面基线布设于长江岸边与码头轴线方向平行,侧面基线垂直与码头轴线,基线点布设位置应地面平整、无沉陷、无位移,可利用岸边护坡及其他固定设施。
施工基线与工地控制网连接,建立施工坐标系统,基线的测设应满足精度要求。
定位时,根据桩位布置图,计算出各桩在施工基线上控制点的位置和控制线的方位角,在基线上把各控制点位置精确测量出来,然后在控制点上架设经纬仪,按计算的方位角进行控制。
距有桩2.0m范围内均需满填以满足有足够宽度的填土保护护筒不受水的浸渗。
2.2筑岛围堰
在桩位处回填土方,进行筑岛,场地平整好后便可钻孔桩施工。
2.3护筒的制作与埋设
钢护筒直径为设计桩径+20cm,长度2.5m,入土深度为2m,采用8mm钢板卷制钢护筒在车间拼装焊接。
钢护筒沉放可接挖孔埋设。
桩位测量放样后,进行护筒的埋设,埋设方法采用人工挖埋法。
以桩心为中心挖土,钢护筒中心要与桩中心在同一垂线上,就位、整平。
护筒埋设时要比原地面高出50cm,四周用粘土回填,夯实,以防翻砂和漏浆,排浆洞口对准泥浆沉泥池方向。
钻机开钻前要用锤球检查钻头是否对中,水平尺检查转盘是否水平。
钻进过程中根据规范要求对不同地质采用不同钻进速度,以保证不塌孔、不斜孔。
2.4 设置钻孔平台、安装钻架和钻机配置
(1) 用若干根枕木设置工作平台,调平后上铺木板,其长、宽因钻机型号变化,平台面积在10m2~15m2之间,保证钻机有足够的稳定性和平整度,使操作时不发生位移和摇晃。
检测其纵、横向误差在5cm以内,钻杆垂直度偏差为0.02%,满足规范要求。
(2)设备选择与配置
根椐地质条件和孔位、孔深要求选择具有高效排渣能力回转钻机,GPS-150钻机性能参数见下表:
最大成孔径(cm)
最大成孔深度(m)
最大扭矩
(KN*m)
功率
(KW)
出碴方式
150
50
18
30
正反循环均可
(3)泥浆系统配置
泥浆的作用主要是护壁和浮渣。
泥浆比重小,易出现塌孔,护壁效果差;泥浆比重大,影响进尺和漏浆再利用速度。
泥浆比重为1.35,为防止因泥浆比重大而“糊钻”,掺外加剂FCL(分散剂)0.1%,改善泥浆性能,增加钻进速度。
泥浆指标取值:
钻孔方法
地层
相对密度
粘度S
砂率%
胶体率%
失水率ML/30分
PH值
正循环
粘土
1.05-1.20
16-22
≤4
≥96
<25
8-10
(4)钻头选用
根据现场地质情况,选用锥形笼式钻头。
(5)钻进方法
①、钻机就位:
场地坚实稳定,就位底盘要水平,且天轮、动滑轮组、转盘中心、桩位成一垂线,施工中不得随意调整。
桩位允许偏差:
单排桩允许偏差不得大于5cm。
②、钻具配置:
回转钻机钻具配置自下而上是:
钻头、钻铤、加重块、过渡钻杆、稳定器、钻杆、主动钻杆。
③、钻进成孔:
根据选择钻头条件,用回转钻机钻进。
钻到设计标高后经监理工程师认可,提钻20~30cm空转进行清孔换浆,30min~60min后,经监理工程师对孔位、孔深、孔径、孔形、竖直度和泥浆沉淀厚度进行检测,符合要求后,完成钻孔,提起钻。
3、钻孔
钻孔时主要应控制好二个基本参数:
钻、压和转速。
3.1 钻
钻进过程中根据规范要求对不同地质采用不同钻进速度,以保证不塌孔、不斜孔。
钻孔是否到位可根据护筒标高及钻杆总长度初步确定,待用测绳测量后,如孔深不足可续钻直至到位。
钻孔到位后用钻杆正循环进行一次清孔,检测沉渣及泥浆指标是否符合要求,符合要求后方可提钻。
3.2 压
钻头是在钻压和回转扭矩作用下切削和破碎岩土而获得进尺。
为此钻进时需有一定的钻压,钻压太小,钻进速度慢;钻压太大,钻具磨耗严重。
因此应根据桩位地质情况,钻杆直径、桩径、钻头形式、钻头刀具数目、钻具强度等因素综合考虑,合理确定钻压。
3.3 转速
钻杆转速要考虑满足碎岩土的扭矩需要,又要考虑钻具的磨耗及孔壁稳定等情况。
钻具强度一定时,钻头直径越大,转速应越慢。
开钻时,先使钻头降至距孔口5cm左右启动泥浆泵,待泥浆循环几分钟后,再启动钻机慢度回转,同时慢慢降下钻头,孔口位置先慢转,孔口稳定后逐渐增加转速正常钻进。
钻后,转速的控制对成孔及后期水下砼浇筑有其重要的影响,进尺速度过快,孔壁难以形成一定厚度的泥浆护壁层,易形成塌孔等事故的发生;进尺速度过慢,可能形成扩孔,影响整个分项工程施工速度,亦不可取。
针对地质具体情况,钻孔时,细砂层、粗砂层、砾砂层进尺速度递减,以确保桩成孔质量,为工程后期顺利施工提供条件。
成孔长度以钻杆总长度为准(钻头部分除外),勿以软绳测之。
钻至设计标高后,便开始清孔,此时将钻头提离孔底30cm左右空转,然后根据泥浆比重情况,泵入相对密度和含砂率较小的泥浆或清水,直到孔内的泥浆比重达到1.05~1.2之间,含砂率小于4%。
4、钢筋笼制作及吊装
钢筋在后场钢筋房加工,半成品料运至现场绑扎,单节钢筋笼长度根据钻机起吊高度确定,接头部位错开35D(D为主筋直径),内部设十字撑防止钢筋笼在运输和起吊过程中变形。
钢筋笼由钻机直接起吊下放,在孔口用两根钢管挂住钢筋笼顶部加强筋,再起吊下一节钢筋笼,对正焊接钢筋主筋接头,焊接形式采用单面搭接焊,焊接长度为10D(D为主筋直径),其它焊缝宽度、厚度应满足有关规范要求。
钢筋笼焊接下放完毕后,钢筋笼骨架上端应设置四根吊环上穿钢管,定位于钻机平台上,以保证有足够长度的钢筋嵌入系梁中,满足设计要求。
钢筋笼骨架侧边设置“π筋”控制保护层厚度的部件,两钢管在砼浇注完毕后抽出。
5、灌注水下砼
浇注水下砼采用刚性导管,导管内径300mm,壁厚3mm,接头采用丝口连接,丝口内侧须垫密封圈以防止漏水。
导管全部下放完毕后,须检测孔深,若沉淀层较厚,超出规范要求,须进行二次清孔,二次清孔用导管进行,直至沉渣厚度小于规范要求后,方可进行砼浇注。
导管初设置距孔底距离为25~40cm。
即将导管导管上口接漏斗,在接口设隔水栓,隔绝砼与导管内水的接触,在漏斗中存备足够数量的砼后,放开隔水栓,存备的砼连同隔水栓向孔底落,将导管内的水全部压出,并使管下口埋在孔内砼中不小于1m。
按照下列计算体积制作灌料斗,以满足灌注要求。
规范中要求 :
V≥h1×πd2/4+HC×A
=38*11/24×π×0.32 /4+1.5×1.05×π×0.42
=2.02 m 3
这样首批砼的数量可以保证,砼配制应按照有规范要求进行,选用缓凝早强剂,初凝时间控制在8小时以上,塌落度控制在18~22cm,经搅拌后的砼应具有良好的和易性以满足施工要求。
砼在现场搅拌生产,准备购进壹台50型强制式搅拌机,每小时理论可生产砼12立方米,按70%有效效率计算,实际可生产8.4立方米,单桩砼最大方量为20立方米,历时约3小时,满足浇注水下砼对初凝时间的要求。
砼运输采用砼托式泵输送,至孔口倒入料斗内。
首盘必须使用大料斗一次性装满2立方米砼,再开启阀门。
首盘浇注完毕,应检查导管初埋深是否大于1m。
取下大料斗,换小料斗进行浇注,在浇注持续过程中,应保持导管埋深在2~6m之间。
砼浇注高度应超过设计标高50~100cm,以保证桩顶砼质量。
浇注完毕后,桩顶上的泥浆及受污染砼可清除,直至比桩顶高20cm左右,剩余部分在施工地梁前凿除。
水下混凝土浇筑过程中,要定时检查导管的埋置深度,浇筑时砼面的理论升高值与实际上升值进行对比,严防因”护孔”而形成导管拨出砼面至桩身砼出现”断桩”或”夹渣”事故的发生,并将测量结果进行详细记录,以便为动测桩基量对其砼质量判断提供必要的依据。
水下砼浇筑必须连续进行,砼要有较好的性能,施工过程中要掌握每次向导管投料后都应“翻浆”,否则,应及时上下活动导管(50cm内),防止堵塞,同时检查砼的各项性能指标,调整砼的技术参数,改善砼的和易性,顺利浇筑到桩顶。
灌注桩质量控制,主要与水下砼灌注的质量的好坏,砼除了具有一定的强度外,还要有较好的和易性、流动性和保水性,同时需有较长的初凝时间。
由于砼是在水下灌注,影响砼质量的因素很多,主要是受水和泥沙的影响,再有施工中不允许振捣,砼的密实度和均匀性都比较差,强度远远低于陆地上浇筑的砼。
为了保证其质量,首先应设计出性能优良的砼配合比,我们选用砼的水灰比为0.55,砂率48%,坍落度在18-20 cm之间。
其次施工时要经常取样检查砼的性能,及时调整配合比,并加强施工管理,保证施工顺利。
6、注意事项和事故处理
6.1 钻孔前
(1)、注意测量的准确性,保证护筒埋置位置准确。
(2)、护筒埋置时,其土质应密实不漏水和不漏浆。
(3)、钻具安装时应检查其垂直度和稳定性,施工过程中也应经常检查。
6.2 钻孔时
(1)、经常检查保证护筒内的水头高度和泥浆稠度。
钻进过程中,应随时检查和记录土质情况,与设计土质对照,及时控制和调整钻进速度和泥浆稠度。
(2)、钻孔要连续作业,中途不能停钻。
相邻桩开钻需等邻孔砼达到一定强度后才开始。
终孔后要对成孔进行全面检查。
(3)、出现坍孔,应仔细分析查明原因和坍孔位置,然后采用小砾石夹粘土回填至坍孔位置,待回填土稳定后,采取加强泥浆稠度、加高水头和深埋护筒等措施,重新钻进。
(4)、钻孔偏斜、弯曲,应吊住钻锥在偏斜、弯曲处,反复扫孔,或回填至偏斜、弯曲处,重新钻进。
(5)、钻孔漏浆,此时可适当减小水头高度,加稠泥浆,慢速转进,用冲周法钻孔时,可加入碎卵石进行冲周,加密孔壁。
6.3 成孔后
成孔后,应抓紧进行清孔,吊装钢筋笼和安放导管,快速灌注水下砼。
比时应注意如下几点:
(1)、吊装钢筋笼时,应避免冲撞孔壁,影响孔壁稳定。
(2)、钢筋笼吊装后,要再次检测孔内的泥浆比重、含沙率和孔底沉淀层厚度是否符合要求,否则应再次清孔。
(3)、导管吊装前,管内壁应擦润滑油,管接口密实不漏水。
漏口的容积应满足首次埋深。
(4)砼拌和物,应按照设计配合比,砼的和易性、坍落度应符合要求。
(5)、灌注砼时,应随时测量灌注标高和导管埋深,埋深不得小于1.5米。
太深应及时拆管,否则导管很难拨出,就会造成断桩。
灌注时,应经常提升、插进导管,防止砼塞管。
7、质量控制与安全保障措施
7.1质量保证措施
(一)成孔
(1)检查钻进设备,选择合理的钻进工艺同。
(2)保持并及时调整泥浆性能,使之保证成孔需要。
(3)保持水头压力。
(4)作好孔口防护。
(5)沉渣厚度控制在30cm以内。
(二)水下砼浇注
(1)首批砼灌注时,导管下口距离也底控制在30-50cm之间,首批砼数量不少于保证埋管深度大于1.5米。
(2)经常检测砼坍落度,和易性不良的砼不得使用。
(3)砼浇注过程中应及时调整导管埋深,导管埋深不宜小于2米或大于8米。
(4)砼终浇面,应设计桩顶0.5-1米。
(5)首批砼灌注后导管进水时,应将已灌注的砼吸出,改正操作方法,重新进行灌注。
(三)质量控制依据及标准
(1)长江航运规划设计院设计的《荻港海螺水泥有限公司专用码头工程》施工图纸;
(2)在施工过程中,严格遵照《港口工程施工技术规范》及《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ248-2001)实施。
(3)质量标准对照《港口工程质量检验评定标准》执行。
7.2安全保证措施
(1)陆上交通运输:
沿线道口,转弯交叉处设立安全标志;
(2)建立正常的天气预报接收制度,密切注意天气预报。
洪水季节应预先制定防汛抢险及疏散方案。
组织24小时值班守卫,提前备好防洪物资用品;
(3)所有电气设备必须质量可靠,并有可靠的漏电保护与接地装置,户外用电设备应有防雨措施;
(4)对施工安全设备、施工架、栏杆、工作平台、高空作业安全网架等,都必须进行检查测试和保养,资料记载以作备查;
(5)组建一支24小时值班的工地保安队负责整个工地的保安事宜;
(6)现场安全记录现场安全记录的内容有:
安全会议台帐、安全检查台帐、安全教育台帐、安全培训台帐、安全知识考试台帐。
以上安全记录由专职安全员负责记录及保管。
8、施工进度计划安排
本工程所有钻孔桩计划在2007年中旬全部完成。
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