钻孔灌注桩施工方案.docx
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钻孔灌注桩施工方案
编号:
GZTJ33-FA-002
湖北谷竹高速公路GZTJ33合同段
(K209+350---K221+650)
钻孔灌注桩施工方案
中交二公局六公司
湖北谷竹高速公路GZTJ33合同段项目经理部
二○一一年八月二十五日
钻孔灌注桩施工方案
1、适用范围
本方案适用范围:
湖北谷竹高速公路GZTJ33合同段桥梁钻孔灌注桩施工。
郭家梁中桥、敖家院大桥、甘家岭大桥、左家坝中桥及左家坝分离均采用钻孔桩进行施工。
2、编制依据:
1、中华人民共和国行业标准JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》;
2、湖北省谷竹高速公路《招标文件》;
3、中华人民共和国行业标准JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》;
4、《湖北省谷竹高速公路GZTJ33合同段两阶段施工图设计》。
5、其他相关公路桥涵施工法律、法规、规定、标准等。
3、施工作业准备
3.1、技术准备
技术人员熟悉设计图纸和有关技术文件,全面领会设计意图,检查图纸的桩基的几何尺寸、坐标、标高及工程数量,对照图纸与其他组成部分是否矛盾或错误等。
3.2、场地准备
开工前,先将便道打通,保证各种施工材料能顺利进入;电力设施安装调试正常;生活及施工用水接通;将场地清理、平整进行硬化处理,堆放砂石料、钢筋加工,分开堆放插牌标识;料场建设完毕,储备足量地材用于桩基施工;拌和设备标定完成;各个工区分类清楚,施工便道顺畅。
3.3、材料
进场材料堆放整齐,现场布局合理,对各种原材料自检合格后,报监理工程师进行检测,检测合格后即可投入使用。
3.4、机械准备
机械进场后要进行设备调试并报验。
钻机挂牌编号,落实到人,分工明确,便于后续施工中严格控制。
4、钻孔桩施工方案
4.1、平整场地、开挖泥浆池
钻孔桩位处的地基应根据实际情况进行平整,对软弱地带采用换土处理,一般为50cm,特殊可加深换土,以免钻机产生不均匀沉陷。
根据地形的实际情况就近设置泥浆池的位置。
4.2、施工放样
桩位的测量放样由经理部测量队统一放样,各分部应注意保护好桩位,必须设置的护桩,同时对已放样好的桩位采用钢尺进行复核,以保证桩位的准确。
护桩采用十字交叉法,由中心桩牵引出四个木桩,木桩中心上钉上钉子。
木桩应采用现场拌制的混凝土进行混凝土围固保护,防止护桩遭到破坏。
4.3、护筒
①护筒采用钢护筒,钢板厚δ=5~10mm,如果埋设较深,可设加劲肋,钢护筒应加工成整体。
陆地桩采用内径D=d+0.2mm的护筒。
②护筒顶面高出原地面0.3m,以防止杂物落入桩孔中。
③埋置护筒时,为了保证护筒周围和底脚不透水,应将护筒脚底50cm深范围的土夯实并用黏土围固,护筒在定位后即在周围对称地夯填处理,夯填时要防止护筒偏斜。
④护筒的埋置深度:
护筒的埋置深度为2m,并且分层夯回填。
在有水区域的桩基护筒底部埋入河床底以下。
⑤护筒的质量控制:
护筒埋设时采用十字交叉法定位。
平面任何位置偏差不大于5cm,护筒轴线偏差不得大于1%。
4.4、泥浆:
根据本工程地质情况,护壁泥浆采用膨润土造浆,经沉淀后循环使用。
所有的泥浆需满足下列指标:
泥浆性能指标要求
情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度
含砂率
胶体率
失水率
泥皮厚
静切力
酸碱度
(Pa·S)
(%)
(%)
(mL/30min)
(mm/30min)
(Pa)
(pH)
清孔前
1.2-1.4
22~30
≤4
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11
清孔后
1.03-1.1
17~20
≤2
≥98
≤20
≤3
3~5
8~11
根据现场施工需要,在钻孔中,根据实际施工情况总结出最佳水位差值,以保证成孔质量。
4.5、冲击钻孔:
钻孔时钻架必须稳固,钻头对准桩位中心,开钻前对钻机及其它机具进行检查,机具配套,水、电畅通。
钻孔严格按规范和招标技术文件的规定和要求进行施工,同时还要求符合下列规定:
①在钻孔桩全面开工前,通过试桩对地质资料进行复核,当地质条件与地质地质钻探报告不符时,应及时与监理工程师反映。
②一经开始,应连续进行,不得中断,及时填写施工原始记录;严格交接班制度。
③经常对泥浆进行试验,以确保泥浆符合要求,在地层变化处,捞取渣样,判明土层,记入表中,以便核对地层地质情况。
④升降钻头时要平稳,钻头提出孔口时应防止碰撞护筒孔壁;每个工作日交接班时,要对钻头直径进行检查,当钻头直径因磨损而变小时必须加焊钻头,以保证成孔直径达到设计要求。
⑤刚开钻时采用小冲程(0.5-1.5m)进行冲击作业,待孔深3米以上以后可采用较高冲程(1.5-2.5m)进行冲击作业。
⑥在钻孔作业暂停时应保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度,以防止塌孔。
4.6、清孔捞渣:
每进行一个班冲击作业后,需进行捞渣作业。
清孔采用换浆法,于钻孔完成后,提升钻头距孔底20-40cm继续循环,以相对密度较低的泥浆压入把孔内悬浮的钻渣和相对密度较大的泥浆换出,并捞出冲击钻渣。
4.7、成孔的检查:
钻孔完成后应用孔规对钻孔直径进行检查,孔径检测采用比桩基钢筋笼直径大10cm,长度为4~6倍桩径的探孔器。
钻孔桩实测项目
序号
检验项目
允许偏差
检验方法和频率
1
砼强度(Mpa)
在合格标准内
按验标附录D检查
2
孔位中心偏位
≤50mm
全站仪或经纬仪:
每桩检查
3
孔深
不小于设计值
测绳量:
每桩测量
4
孔径
不小于设计值
检孔器:
每桩测量
5
倾斜度(mm)
<0.5%桩长,且不大于500
钻杆垂线法:
每桩检查
6
钢筋骨架底面高程(mm)
+50
水准仪:
测每桩骨架顶面高程后反算
4.8、钢筋加工及安装:
1)钢筋制作场地用混凝土进行硬化处理,钢筋加工在工作平台上加工,根据桩长分节制作钢筋笼,每根桩基的钢筋笼接长次数不宜超过3次。
钢筋笼的绑扎、焊接、安装应符合规范及招标技术文件的规定和要求,同时还要做到:
①桩的钢筋笼应在混凝土灌注前,利用吊车分段就位并连接好后放入孔内,安装及校正好后钢筋笼顶面要用Φ16钢筋作为吊筋穿钢管固定于钻机稳固位置来控制钢筋顶面标高。
防止在砼浇注过程中钢筋笼上升和钢筋笼位移及倾斜。
②钢筋笼保护层采用保护筋,沿桩长的间距为2m,横向周围不得少于4处,均匀设于桩基加强筋四周。
③为了防止钢筋笼碰撞孔壁,吊入钢筋笼时,应对准钻孔中心竖直插入。
2)加强筋每2米一道,自身搭接部分应双面焊,厚度大于0.3d,宽度大于0.7d,长度大于(5d)11厘米(d为钢筋直径)。
3)主筋纵向连接采用滚丝直螺纹连接,例如Φ25主筋接套外径36mm,接套长度60mm,直螺纹钢筋接头检验合格后方可使用。
并且要符合以下要求:
A、钢筋接头端头距弯曲点不小于钢筋直径的10倍;
B、套筒在厂家加工,要有产品合格证,套筒两端用塑料密封塞扣紧,套筒无裂纹及其他缺陷,要有防锈处理;
C、套筒的材料、尺寸、螺纹规格,公差带及精度等级符合产品设计规格的要求;
D、加工钢筋丝头时,应采用溶性切削液,当气温低于0°C时有防冻措施,不得在不加切削液的情况下套丝;
E、钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配,公差带应符合规范要求;
F、完整螺纹部分牙形饱满,牙顶宽度超过0.25P的秃牙部分,其累计长度不超过一个螺纹周长(P为螺距);
G、钢筋丝头检验合格后应尽快套上接套或塑料保护帽保护,并分类堆放;
H、接头拼装时用管钳扳手拧紧,使两个丝头在套筒中央位置相互顶紧;各种直径钢筋连接组装后用扭力扳手校核,要求如下
钢筋直径mm
≤16
18-20
22-25
28-32
36-40
最小扭矩N.m
100
180
240
300
360
I、组装完成后,套筒每端不宜有一扣以上的完整丝扣外露,加上丝头型接头、扩口型及加锁母型接头的外露丝扣数不受限制,但应有标记,以便检查进入套筒的丝头长度是否满足要求。
4)声测管接头及及底部应该密封好,顶部用木塞密封,防止砂浆、杂物堵塞管道。
底部焊接盲盖或钢板来保证密封,在桩基钢筋笼段,声测管绑扎在桩基主筋上进行固定,在浇筑混凝土前声测管中灌满清水。
钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1△
受力钢筋间距(mm)
两排以上排距
±5
尺量:
每构件检查2个断面
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)
±10
尺量:
每构件检查5-10个间距
3
钢筋股价、、骨架尺寸(mm)
长
±10
尺量:
按骨架总数30%抽查
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置(mm)
±20
尺量:
每骨架抽查30%
5△
保护层厚度(mm)
柱、梁、拱肋
±5
尺量:
每构件沿模板周边检查8处
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
注:
1>小型构件的钢筋安装按总数抽查30%。
2>在海水或腐蚀环境中,保护层厚度不应出现负值
4.9、安装导管,二次清孔
导管采用内径25cm接头为丝口的钢导管,在使用前进行水密、承压和接头抗拉试验,导管安装时逐节上紧,并编号记入钻孔桩灌注记录表中,底端距孔底40cm,顶端比钻机底座略高,设置漏斗,漏斗容积不小于2立方米。
导管安装完成后,可以利用导管进行第二次清孔.支承桩以换浆清孔,提升导管距孔底10~20cm,继续开始泥浆循环,以相对密度为1.1的泥浆压入,把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。
清孔时间一般为3~10小时。
清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,泥浆比重在1.03~1.10之间,含砂率小于2%,粘度为17~20秒。
桩底沉淀厚度小于5cm。
清孔过程中做好灌注砼的准备工作,以便清孔完成后立即灌注水下砼。
4.10、灌注混凝土
桩基采用C30混凝土施工。
成孔后应及时浇注混凝土,相邻两根桩基中心距离5米范围内,不得同时成孔或者浇注混凝土,以免扰动孔壁,发生串孔、断桩事故。
桩基孔口必须铺设钢板,防止车辆过往和罐车浇注混凝土时挤压孔口土体,造成坍孔。
水下混凝土浇注
首批砼的灌注是灌注桩的一个关键环节,必须保证导管埋入混凝土中的深度H1大于1m,方法是在漏斗底口处设置可靠的隔水设施。
首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度(H1≥1.0m)和填充导管底部的需要,所需混凝土数量:
V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4
示例:
当桩基直径为φ1.2米,桩长20米,导
管内径0.25米
V≥π1.22(1+0.4)/4+π0.252×
1.1×20÷24÷4=1.63m3
桩基配合比试配工作已经完成,配合比为:
水泥:
砂:
碎石:
水:
外加剂=396:
765:
1057:
182:
2.376,坍落度:
180-220mm,水灰比0.46,砂率41%。
砼罐车每车到现场混凝土到场后测砼坍落度,控制在180-220mm范围内。
首批砼开始灌注时即开启漏斗底口阀门同时开始后续砼灌注,并确保砼连续不间断地进行,每斗砼灌注间隔时间应尽量缩短,拆除导管所耗时间要严格限制,最迟不超过20分钟,当导管内混凝土不满时,需徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊。
灌注过程中,灌入砼的数量要及时记录在灌注表上,以便掌握砼面的高度,并经常用测深锤探测,及时地调整导管埋深,导管埋深值为2-6m。
砼在灌注末期,灌至桩顶标高出设计值0.5m-1.0m高度才可停止灌注,当决定灌注终止前,桩顶部位此阶段泥浆相对密度较大,须用钢筋或钢管等坚硬物件直接探测砼顶面标高。
节点控制:
(1)灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序,应特别注意。
钻孔应经成孔质量检验合格后,方可开始灌注工作。
(2)灌注前,对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。
如厚度超过规定,可用喷射法向孔底喷射3min~5min,使沉渣悬浮,然后立即灌注首批水下混凝土。
(3)拔栓开阀,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。
(4)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结,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,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。
当导管提升到接头丝口露孔口以上有一定高度,可拆除合适根数导管。
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,然后松动导管的丝口,同时将起吊导管用的吊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,校正好位置,继续灌注。
拆除导管动作要快,要防止橡胶垫和工具等杂物掉入孔中,对以后的成桩质量检测造成影响。
已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
更要注意人身安全。
(5)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。
(6)当混凝土面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:
①尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小,可使用缓凝剂以增大其流动性;
②冬季施工混凝土温度不低于5度,当气温低于0度时,应采取保温措施,防止冻伤混凝土。
(7)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。
增加的高度一般为0.5m~1.0m。
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数量,通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
(8)在灌注将近结束,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下形成泥心。
(9)、钢筋笼下放前一定要认真检查声测管的固定及堵塞情况,在浇筑混凝土前声测管中灌满清水,在混凝土初凝前再用塑料管通一下;
(10)在灌注混凝土,制取试件每根桩制取4组。
试件标准养护,强度测试后应填试验报告表。
4.11、成桩检测
桩身砼达到一定强度后,将桩头松散部分混凝土凿除并冲刷干净,并应保证凿除后砼面的平整、清洁,不应有泥土或其它杂物,报请监理工程师验收。
桩基应逐根进行超声波检测,超声波检查应在桩身混凝土浇注完成后7-30天内进行,对具有代表性或重要部位的桩,采用监理工程师同意的其他无破损(如高应变法等)检测法进行桩质量检验和评价。
当采用钻芯法检测桩基混凝土质量和检查桩基混凝土与嵌岩桩底部基岩的粘结性时,在钻进至桩基底部是适当减慢钻速以保证钻芯完好性。
5、安全生产注意事项
5.1、加强现场管理,搞好工程的保卫、防盗,搞好永久工程和临时工程安全,防止发生安全事故,工地修建的临时房、架设的照明线路、库房,都必须符合防火,防电、防爆炸的要求;操作工人取暖、烧水用电应在做到人走断电,防止发生火灾。
5.2、所有工地施工人员必须佩戴安全帽,使全体职工树立安全第一的思想,不断强化安全意识。
5.3、支线架设
1).配电箱的电缆线应有套管,电线进出不混乱,大容量配电箱上进线加滴水弯。
2).支线绝缘好,无老化、破损和漏电。
3).支线应沿墙或电杆架空设置,并用绝缘瓷瓶予以固定。
4).过道电线可采用硬质护套埋地并作标记。
5).室外支线应用橡皮线架空,接头不受拉力并符合绝缘要求。
5.4、现场照明
1).一般现场采用安全电压。
危险、潮湿场所手持照明灯具应采用符合要求的安全电压。
2).照明导线应有绝缘并固定。
不使用花线或塑料胶质线。
导线不得随地拖拉或挂在机架上。
3).照明灯具的金属外壳必须接地或接零。
单相回路内的照明开关箱必须装设漏电保护器。
4).室外照明灯具距地面不得低于3m;室内距地面不得低于2.4m。
5.5、架空线
1).架空线必须设在专用电杆上,严禁设在树或脚手架上。
2).架空线应装设横担和绝缘子,其规格、线间距离等应符合架空线路要求。
3).架空线一般应离地4m以上,机动车道为6m以上。
5.6、机械设备吊装施工
①.三保险(吊钩、绳筒、断绳)五限位(吊钩高度、变幅、前后行走、起重力矩、驾驶升降)必须齐全、灵敏、可靠。
②.严格按起重机使用说明安装、调试。
5.7、施工机械安全措施
①.机械操作人员应持证上岗,机动车严禁无证驾驶,疲劳驾驶,严禁非机驾人员驾驶任何施工机械及交通车辆。
②.机械操作人员必须听从施工人员的正确指挥,精心操作。
但对施工人员违反操作规程和可能引起危险事故的指挥,操作人员有权拒绝执行,并及时向工地负责人反映。
③.定期检查机械设备的安全保护装置和安全警示装置,以确保以上两种装置的齐全、灵敏、可靠。
④装卸机械及其它配套设备注意与周边环境的协调性,注意架空电线的安全距离。
6、环境保护措施
环保工作是百年大计,施工中要严格遵守国家及当地有关环保部门的规定,并采取如下措施。
6.1、在灌注过程中,将孔内溢出的混凝土集中收集处理,不随意排放、不污染环境及河流。
6.2、在施工过程中,尽量减少噪音、垃圾等的污染。
6.3、工程施工完成后,对施工现场进行全面清理和整理。
6.4、施工便道进行碾压,并定时洒水降尘,做到“晴天不扬尘,雨天不泥泞”。
6.5、油料、化学品等不堆放在民用水井附近,并采取措施,防止雨水冲刷进入水体。
6.6、施施工驻地的生活污水、生活垃圾、粪便等集中处理,不直接排入水体。
6.7、施工生产废料处理,首先应考虑废料的回收利用。
对钢筋、钢板、木材等下角料可分类回收后进行处理。
湖北省谷竹高速公路GZTJ33合同段项目经理部
二○一一年八月二十五日
钻孔桩水下砼灌注施工工艺框图
准备钢筋
泥浆制作
桩基施工方法报批
取样试验
取样试验
平整场地
钢筋笼制作
报工程师批准
桩位检查
自检成型尺寸
埋置护筒
工程师检查
自检并报工程师检查
钻孔
成孔检查、清孔
下钢筋笼、导管
二次清孔,再检查沉淀厚
撤出钢筋
笼和导管
灌注水下砼
砼强度和桩位核查并报工程师审批
进入下一工序施工
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