钻孔桩作业指导书Word格式.docx
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施工现场场地布置。
3、技术要求
3.1要求采用整套冲击钻机设备,严禁使用双筒卷扬机组成的简易钻具。
3.2为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。
3.3护筒采用钢护筒,壁厚不小于6mm。
3.4测锤使用尖、平锤,平锤重量为5kg。
4、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→测量放样(报验)→引桩(护桩)→埋设护筒→钻机就位→开钻报验→冲击钻孔→成孔检测→清孔→安放钢筋笼→安放导管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出导管、护筒→孔口防护
4.2工艺流程
5、施工要求
5.1施工准备
5.1.1钻孔前应平整施工场地,邻近河道的墩位筑岛填筑,确保可以开展有序作业。
开挖泥浆池、沉淀池,泥浆外溢防范措施,施工便道的平整、碾压,排水沟的开挖。
5.1.2钻机组装检修,锤头补焊,钢丝绳牢固程度、安全性能检查。
护筒形制、长度、壁厚等检验。
5.1.3现场施工用电布设,泥浆坑、用电设施的安全防护。
5.1.3测量放样
场地平整完毕后放样钻孔桩位,桩位选用木桩,上钉小钢钉。
换手复测合格后向测量监理工程师报验,监理复测合格才允许进行下道工序。
桩位确定后现场必须保护桩位,防止破坏,并及时将桩位引出。
引桩采用十字交叉法,在四个方向各钉一个钢筋牵线,两线交叉与放样桩位钢钉垂直对齐。
引桩应埋在不影响施工的位置,埋设稳固。
5.2施工工艺
5.2.1设置坚固、不漏水的孔口护筒,护筒内径不应小于1.4m。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还应满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。
岸滩上埋设护筒,应在护筒四周回填黏土并分层夯实。
水中筑岛上,护筒宜埋入河床面以下1m在水中平台上下沉护筒,应有导向设备控制护筒位置。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。
5.2.2泥浆的制备
本地段表层土为粉质黏土,可利用原土孔内造浆护壁。
泥浆性能指标,应符合下列规定:
泥浆比重:
孔底泥浆比重不宜大于:
砂黏土为1.3,岩石为1.2。
黏度:
一般地层16~22s,松散易坍地层19~28s。
含砂率:
新制泥浆不大于4%。
胶体率:
不小于95%。
PH值:
应大于6.5。
为提高泥浆粘度和胶体率,可在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等,其掺量应经试验决定。
造浆后应试验全部性能指标,钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。
5.2.3钻孔顺序
钻孔顺序采用一墩台钻完一孔后,移至相邻一墩台钻孔待前一钻孔桩灌注完成,砼强度达到75%后,再返回前一个墩间隔钻孔。
这样可保证一个墩钻孔桩先行完成,进行桩基检查,施工承台。
5.2.4钻机安装及钻孔基本要求
(1)安装钻机前,底架应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷。
钻机顶端应用缆风绳对称拉紧,钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。
(2)无论采用哪种方法钻孔,开孔的孔位必须准确,应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
(3)钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。
在冲击钻进中取渣和停钻后,应及时向孔内补水或泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。
(4)钻孔时,起、落钻头速度宜均匀,不得过猛或骤然变速,孔内出土不得堆积在钻孔周围。
(5)钻孔作业应连续进行,因故停钻时,应将钻头提出孔外,孔口应加护盖。
钻孔过程中应经常检查并记录土层变化情况,并与地质剖面图核对。
钻孔到达设计深度后,应对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验,并填写钻孔记录表。
孔位偏差不得大于10cm。
5.2.5冲击钻孔
冲击钻适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。
开钻时先在孔内浇筑泥浆,泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。
如孔中有水,可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。
护筒底脚以下2m~4m范围内土层松散,可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸,使孔壁坚实不坍不漏。
待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击。
在钻进过程中,注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进速度。
冲程根据土层情况分别确定:
一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程;
在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程,冲程过大,对孔底振动大,易引起坍孔;
在通过高液限粘土,含砂低液限粘土时,采用中冲程;
在易坍塌或流砂地段用小冲程,并提高泥浆的粘度和相对密度。
在通过漂石或岩层,如表面不平整,先投入粘土、小片石等,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故;
如岩层强度不均,易发生偏孔,采用上述方法回填重钻;
必要时投入水泥护壁或加长护筒埋深。
在砂及卵石类土等松散层钻进时,可按1:
1投入粘土和小片石(粒径不大于15cm),用冲击锥以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁。
必要时须重复回填反复冲击2~3次。
若遇有流砂现象时,宜加大粘土减少片石比例,力求孔壁坚实。
当通过含砂低液限粘土等粘质土层时,因土层本身可造浆,应降低输入的泥浆稠度,并采用0.5m的小冲程,防止卡钻、埋钻。
松放钢丝绳均匀适度。
在松软土层每次松绳5cm~8cm,在密实坚硬土层每次松绳3~5cm,防止松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载,遭受损坏,松绳过多,则会减少冲程,降低钻进速度。
为正确控制钻头的冲程,在钢丝绳上油漆长度标志。
钻孔施工中,在密实坚硬地层每小时纯钻进尺小于5cm~10cm,松软地层每小时纯钻进尺小于15cm~30cm时,进行取渣。
取渣后及时向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度,投放粘土自行造浆的,一次不可投入过多,以免粘锥、卡锥。
每钻进1m掏渣时,均要检查并保存地层渣样,记录土层变化情况,遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位,研究处理措施后方能继续施工。
5.2.6钻孔异常处理:
(1)钻孔中发生坍孔后,应查明原因和位置,进行分析处理。
坍孔不严重时,可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进;
坍孔严重时,回填重新钻孔。
(2)钻孔中发生弯孔和缩孔时,应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处,待填料沉实后再重新钻孔纠偏。
(3)发生卡钻时,不宜强提。
应查明原因和钻头位置,采取晃动大绳以及其他措施,使钻头松动后再提起。
(4)发生掉钻时,应查明情况尽快处理。
(5)发生卡钻、掉钻时,严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。
必须进入有防护设施的钻孔时,应确认钻孔内无有害气体和备齐防毒、防溺、防埋等保证安全措施后,方可进入,并应有专人负责现场指挥。
5.2.7清孔及安装钢筋笼
(1)成孔后,下钢筋笼之前应对钻孔孔形、孔径、孔深、孔位中心及孔底进行检查。
孔径、孔形、孔位中心可采用自制笼式检孔器入孔检查。
笼式检孔器用φ16或φ20钢筋制作,外径等于设计桩径,长度等于4~6m。
检查时,将检孔器吊起,使笼子中心与孔位中心,吊绳保持一致,缓慢放入孔内,上下通畅无阻表明钻孔合格,如中间遇阻则钻孔有缩径或孔斜现象,应采取措施消除。
孔身和孔底可用标准测锤检测。
测锤分为尖平锤。
平锤底部为钢板,锤底直径13~15cm,上部焊接钢筋,质量4~6kg。
尖锤为三根钢筋品字形焊接,长20~22cm。
(2)对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,应即进行清孔。
浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求,本工区内所有钻孔桩沉渣厚度均不得大于10cm。
清孔应达到以下标准:
孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
柱桩在浇筑水下混凝土前,应用射水或射风冲射钻孔孔底3~5分钟,将孔底沉淀物翻动上浮,射水或射风压力应比孔底压力大0.05MPa。
(3)清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%。
自承台底至桩底范围内每2米设置一道加强箍筋,加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合验标要求。
钢筋骨架的保护层厚度采用焊接钢筋“耳筋”,每根加强箍筋的位置沿圆周布置4个。
对于桩长较大的桩基,钢筋笼需要现场焊接的,钢筋笼分段长度不宜大于18米,现场焊接须采用单面帮条焊接。
钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊,为保证骨架不变形,须用两点同时起吊吊:
第一吊点设在骨架的上部,第二吊点设在骨架长度的中点到下部三分点之间。
起吊时先提第一吊点,使骨架稍稍提起,再与第二吊点同时起吊,待骨架离开地面后,在空中竖起钢筋笼。
检查骨架是否顺直。
骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁。
将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,焊接时应先焊顺桥方向的接头,最后一个接头焊好后,全部接头就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。
5.2.8混凝土灌注
(1)水下混凝土导管
(a)钢导管内壁应光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应,可为20~30cm。
导管管节长度,中间节宜为2m等长,底节可为4m,漏斗下宜用1m长导管。
(b)导管使用前应进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差,不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm,连接时连接螺栓的螺帽宜在上;
试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
(c)导管长度应按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底距钻孔上口,应大于一节中间导管长度。
导管接头法兰盘宜加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。
有条件时可采用螺旋丝扣型接头,但必须有防松装置。
(2)水下混凝土灌注
水下混凝土浇筑,除应符合铁道部现行混凝土与砌体相关施工标准的有关规定外,尚应符合下列规定:
(a)混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不宜大于3m。
(b)水下混凝土应连续浇筑,中途不得停顿。
并应尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的浇筑时间不应太长,宜在8小时内浇筑完成。
混凝土浇筑完毕,位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。
(d)在浇筑混凝土过程中,应测量孔内混凝土顶面位置,保持导管埋深在2~6m范围。
当混凝土浇筑面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5~1m。
(e)在浇筑水下混凝土过程中,应填写“水下混凝土浇筑记录”。
5.2.9桩的质量检测
(1)按设计文件要求本工区所有钻孔桩桩身混凝土质量均为低应变反射波法检测。
(2)对质量有缺陷的桩,应钻取桩身混凝土鉴定检验。
5.2.10施工要点:
避免在土质层中使用锅锥钻孔灌注桩。
陕西特色的“锅锥钻”钻孔灌注桩在锅锥上、下及钻进过程中容易造成上部口径偏大,地下水位附近容易塌孔,且土层越软,偏大程度越强。
因此出现下面情况:
(1)桩侧阻力分布取决于成孔工艺及地质构造情况;
(2)桩的受力状态有别于一般钻孔灌注桩,局部受力情况同变截面桩;
(3)这种施工工艺桩底沉渣厚度较厚,土质层中锅锥钻孔灌注桩受力性能接近纯摩擦桩。
要以合理配置劳动力,做到既不浪费人工,以有适宜的劳动强度。
混凝土灌注过程中要时刻注意混凝土的坍落度,漏斗中加设筛子,防止地块将导管堵塞,发生断桩事故。
灌注混凝土时,随时和搅拌站联系,以防砼过多搅拌造成浪费或加大砼供应间隔,而影响灌注效率。
6、劳动组织
6.1劳动力组织方式:
采用架子队组织模式。
6.2每个施工作业点根据具体工程量、工期要求、施工方案等合理安排人员,参照下表配置。
每个桥梁作业点人员配备表
施工负责人
1人
技术人员(试验、测量、质检)
4人
工班长
2-4人
安全员
工人
15-20人
7、材料要求
钻孔桩桩身混凝土标号为C40,混凝土采取搅拌站集中拌合,混凝土搅拌车运输。
钢筋笼用钢筋必须有合格证明且经试验室检测合格,每批进场的钢筋在检验结果为出来前不准使用。
现场钢筋存放应下垫上盖,有局部锈蚀的地方应人工除锈。
锈蚀严重的严禁使用。
8、设备机具配置
每个桥梁工点根据工程量、工期要求等配置施工机械,参考下表确定。
每个桥梁作业点主要机具配备表
挖掘机
1台
装载机
冲击钻机
2-5台
发电机
吊车
9、质量控制及检验
9.1护筒顶面位置偏差不大于50mm,倾斜度不大于1%;
9.2成孔后用检孔器进行成桩检查(检孔器直径不小于设计桩径):
孔深不小于设计孔深,孔径不小于设计孔径。
孔位偏差不大于50mm,倾斜度不大于1%。
9.3清孔后泥浆指标:
孔内排出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;
9.4钢筋笼加工、安装偏差:
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
20
3
主钢筋间距
10
尺量检查不少于5处
4
加强钢筋间距
5
箍筋或螺旋筋间距
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
9.5沉渣厚度不大于10cm,不准以加深钻孔方式代替清孔。
10、安全及环保要求
10.1现场施工必须佩戴齐全安全防护措施(安全帽、防滑鞋、防护服)。
10.2泥浆池、沉淀池按标准采用钢管绿网防护,悬挂警示标志和警示灯。
10.3施工用电严格采取“三相五线制”接入,一机一闸一漏一箱,禁止多机共用开关。
配电箱必须上锁。
10.4现场灌注混凝土时指定专人指挥,听从安排,混凝土灌注完成后孔口应立即加盖防护。
10.5现场施工人员的生活垃圾不能到处乱扔,要集中堆放,集中运走。
10.6泥浆池沉渣应拉倒指定弃土场所倾倒,严格防止泥浆外溢。
泥浆禁止向河道、草滩、耕地、便道等排放。
10.7灌注水下砼时,应环孔垒成土埂,使涌出水顺水沟流回泥浆池。
10.8各种废机油、修理液,冷冻液等油品应集中装袋或桶,施工完毕,及时运走。
10.9混凝土灌注完成后,清洗导管的污水必须流回泥浆池。
10.10钻孔桩施工所用一切材料,机具要在指定的地方堆放不能乱放。
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