钻挖孔灌注桩施工技术要求813Word文档下载推荐.docx
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(5)水中施工平台均应配备水上救生设施;
3、组成浮式平台的船舶大小宜根据水流情况,平台尺寸及作用荷载等因素确定,所有船舶均应在四个方向抛锚定位,并应在钻孔桩施工期间每天对其位置的准确性进行监测控制。
4、护筒的设置应符合下列规定:
(1)护筒宜采用钢板卷制,在陆上或浅水区筑岛处的护筒,其内径应大于桩径至少200mm,壁厚应能使护筒保持圆筒状且不变形,在水中以机械沉设的护筒,其内径和壁厚的大小,应根据护筒的平面、垂直度偏差要求及长度等因素确定,对参与结构受力的护筒,其内径、壁厚及长度应符合设计的规定。
(2)护筒在埋设定位时,除设计另有规定时,护筒中心与桩中心的平面位置偏差应不大于50mm,护筒在竖直方向的倾斜度应不大于1%,对深水基础中的护筒,平面位置的偏差可适当放宽,但不应大于80mm,在旱地和筑岛处设置护筒时,可采用挖坑埋设实测定位,且护筒的底部和外侧四周应采用粘质土回填并分层夯实,使护筒底口处不致漏失泥浆,在水中沉设护筒时,宜采用导向架定位,并应采取有效措施保证其平面位置,倾斜度的准确,以及护筒接长连接处的焊接质量,焊接连接处的内壁应无突出物,且应耐拉、压、不漏水;
(3)护筒顶宜高于地面0.3m或水面1~2.0m,在有潮汐影响的水域,护筒顶应高出施工期最高潮水位1.5~2.0m,并应在施工期间采取稳定孔内水头的措施,当桩孔内有承压水时,护筒顶应高于稳定后的承压水位2m以上;
(4)护筒的埋置深度在旱地或筑岛处宜为2~4m,在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经计算确定,对有冲刷影响的河床,护筒宜沉入施工期局部冲刷线以下1~1.5m,且宜采取防止河床在施工期过度冲刷的防护措施。
5、钻孔施工应符合下列规定:
(1)钻机的选型宜根据孔径、孔深、桩位处的水文和地质情况、施工环境条件等因素综合确定,所选用的钻机及钻孔方法应能满足施工质量和施工安全的要求。
(2)钻机就位前,应对钻孔的各项准备工作进行检查,钻机安装后,其底座和顶端应平稳。
不论采用何种方法钻孔,开孔的空位均必须准确;
开钻时应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可正常钻进,钻机在钻进施工时不应产生位移或沉陷,否则应及时处理,分级扩孔钻进施工时应保持桩轴线一致。
(3)采用正反循环回旋钻机(含潜水钻)钻孔时应减压钻进,钻机的主吊钩始终应承受部分钻具的重力,孔底承受的钻压不应超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%;
(4)采用冲击钻孔冲击成孔时,应小冲程开孔,并应使初成孔的孔壁坚实、顺直、圆顺、能起到导向的作用,待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常的冲击,冲击钻进过程中,孔内水位应高于护筒底口500mm以上,掏取钻渣和停钻时,应及时向孔内补水,保持水头高度。
(5)采用全护筒法钻进时,钻机应安装平正,压进的首节护筒应竖直。
钻孔开始后应随时检测护筒的水平位置和竖直线,如发现偏移,应将护筒拔出,调整后重新压入钻进;
(6)采用旋挖钻机钻机时,应根据不同的地质条件选用相应的钻斗,钻进过程中应保持泥浆面始终不低于护筒底部500mm以上,并应严格控制钻进速度,避免进尺过快造成塌孔埋钻事故,钻斗的升降速度宜控制在0.75~0.8m/s,在粉砂层或亚砂层土层中,升降速度应更加缓慢,泥浆初次注入时,应垂直向桩孔中间进行注浆。
(7)在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度,处理孔内事故或因故停钻时,必须将钻头提出孔外。
6、钻孔泥浆应符合下列规定:
(1)泥浆的配合比和配置方法宜通过试验确定,其性能应与钻孔方法、土层情况相适应。
(2)钻孔过程中,应随时对孔内泥浆的性能进行监测,不符合要求时应及时调整;
(3)钻孔泥浆宜进行循环处理后重复利用,减少排放量,对重要工程的钻孔桩施工宜采用泥浆处理器进行泥浆的循环;
(4)施工完成后废弃的泥浆应采取先集中沉淀再处理的措施,严禁随意排放,污染环境和水域。
7、清空应符合下列要求:
(1)钻孔深度达到设计高程后,应对孔径,孔深和孔的倾斜度进行检验。
并符合规范要求。
(2)清孔方法应根据设计要求,钻孔方法,机具设备条件和地层清空决定,不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,均必须保持孔内水头,防止坍孔。
(3)在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆的性能指标和孔底沉淀厚度(300mm),如超过规范及设计要求,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
(4)不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
8、钢筋骨架的制作、运输需满足规范要求。
安装钢筋骨架时,应将其吊挂在孔口的钢护筒上,或在孔口地面上设置扩大受力面积的装置进行吊挂,不得直接将钢筋骨架支承在孔底。
9、灌注水下混凝土前的准备工作应符合下列要求:
(1)应按照水下混凝土灌注数量和灌注速度的要求配齐施工机具设备,设备的能力应满足桩孔在规定时间内灌注完毕的要求,且应保证其完好率,对主要设备应有备用。
(2)水下混凝土宜采用钢导管灌注,导管的内径宜为200~350mm,导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁采用压气试压,进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力,亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时的最大内压力p的1.3倍,p可按下式计算:
p=γchc-γwHw
式中:
p---------导管可能受到的最大内压力(kPa)
γc-------混凝土拌合物的中毒,取24kN/m³
hc------导管内混凝土柱最大高度(m)以导管全长或预计的最大高度计。
γw------桩孔内水或泥浆的重度(kN/m³
)
Hw--------桩孔内或泥浆的深度(m)
10、水下混凝土的配置应符合下列规定:
(1)水泥可采用火山灰质硅酸盐水泥,粉煤质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,采用矿渣硅酸盐水泥是应采取防离析的措施,粗集料宜选用卵石、如采用碎石宜适当增加混凝土配合比中的含砂率,粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于37.5mm,细集料宜采用级配良好的中砂。
(2)混凝土的配合比,可在保证水下混凝土顺利灌注的条件下,掺用外加剂、粉煤灰等材料时,其技术条件及掺用量亦应符合本规范第六章的规定,混凝土的初凝时间应根据气温,运距及灌注时间长短等因素的确定,混凝土可经试验掺配适量缓凝剂。
(3)混凝土拌合物应具有良好的和易性,灌注时应能保持足够的流动性,其坍落度当桩孔直径D<1.5m时,宜为180~220mm,D≥1.5m时,宜为160~200mm,且应当充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的坍落度损失。
11、灌注水下混凝土应符合下列规定:
(1)水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间;
(2)混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,不符合要求时不得使用;
(3)首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋深1.0m以上的需要,所需混凝土数量可按下图计算。
V=πD²
(H1+H2)/4+πd²
h1/4;
(4)首批混凝土入孔后,混凝土应连续灌注,不得中断;
(5)在灌注过程中,应保持孔内的水头高度,导管的埋置深度宜控制在2~6m,并应随时探测桩孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深,应将桩孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放;
(6)灌注时应采取措施防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距离钢筋骨架底部1m左右时,宜降低灌注速度,混凝土顶面上升到骨架底部4m以上时,宜提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上后恢复正常灌注速度。
(7)对变截面桩,应在灌注过程中采取措施,保证变截面处的水下混凝土灌注密实。
(8)采用全护筒钻机施工的桩在灌注水下混凝土时,护筒底口始终保持在混凝土面以下,施工时应边灌注边排水,并应保持护筒内水位稳定;
(9)混凝土灌注至桩顶部位时,应采取措施保持导管内的混凝土压力,避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实,松散等现象,在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
灌注的桩顶高程应比设计高程高出不小于0.5m,当存在地质较差,孔内泥浆密度过大、桩径较大的情况时,应适当提高其超灌的高度,超灌的多余部分在承台施工前或接桩前应凿除,凿除后的桩头应密实、无松散层。
3、岩溶、采空区和其他特殊地区的钻孔灌注桩
1、对岩溶和采空区的钻孔灌注桩,施工前应核对桩位处的地质勘察资料,当对地质情况有疑问时,宜适当补充地质钻孔、探明情况。
2、施工前应根据实际地质钻探资料确定钻机的类型和钻孔工艺,并应制定可行的应对意外情况的预案,配备足够的抢险机具设备和材料;
3、钻孔施工时,护筒底部宜进入不透水层,泥浆的密度可比一般地区所用的泥浆密度稍大,并应加强对钻进过程和孔内泥浆面高程的检测,避免发生坍塌、埋钻等事故;
4、当发生漏浆及坍孔等问题时,应按应急预案及时进行补浆或回填,避免出现大面积坍塌,并应采取措施保证平台、钻机和施工人员的安全。
5、清孔应在确认孔壁稳定安全后方可进行作业。
6、灌注水下混凝土时应符合下列规定:
(1)安装钢筋骨架并清孔后,应尽快进行混凝土的灌注施工;
(2)对岩溶特别发育的部位,应采取措施防止因混凝土压力增大而出现坍孔;
(3)对出现过严重坍孔的桩孔,应适当控制混凝土的灌注速度;
7、其他特殊地区钻孔灌注桩的施工应符合下列规定:
(1)在山坡上进行钻孔灌注桩的施工时,应清除坡面上的危石和浮土,若坡面有裂缝或可能坍塌时,应采取必要的防护措施;
(2)在砂性土或粉性土层较厚的地区,钻孔施工应采取防止地层液化、缩径、坍孔的有效措施,在软土地区,应采取防止缩颈、坍孔的有效措施;
(3)多年冻土地区的钻孔灌注桩施工,宜采用能减少对冻土层扰动的钻机成孔,且宜采用低温或负温早强耐久性混凝土。
4、大直径桩、超长桩
1、钢护筒的制作和设置应符合下列规定:
d≥(D/2+h*i+d'
)*2
D-设计桩径(m)
H-钢护筒长度(m)
i-护筒设置倾斜率(%)
d'
-护筒平面位置允许偏差(m)
2、钢护筒的壁厚宜按刚度要求经计算确定,当钢护筒长度大于10m时,需要锤击或震动下沉时,其径厚比不宜大于120.
3、钢护筒制作加工时,其椭圆度应小于d/100,且不大于30mm,直径的允许偏差应为±
10mm,筒体端面的倾斜度最大允许偏差为3mm,纵轴线弯曲矢高应不大于护筒长的0.1%,且不大于30mm,钢护筒对接时错边量应不大于0.2倍钢板厚度,且不大于4mm。
4、在制作、运输时,每节钢护筒上下口内壁的径向布置一组或多组单向临时加劲支撑,撑架本身应具有足够的刚度。
5、钻孔宜采用高性能优质泥浆,泥浆的配合比应通过实验确定,配制时膨润土或聚丙烯酰胺(PHP)水解后宜静置24h,在钻孔过程中,宜采用泥水分离装置进行泥浆的循环。
6、大直径桩和超长桩的成孔宜采用大扭矩反循环回旋钻机,钻孔作业时,应根据不同土层、不同的钻孔深度采用不同的钻压、转速、配重、进尺速度及泥浆指标。
7、钢筋骨架宜在同一胎架上分节加工制作,主筋的连接宜采用机械连接接头,钢筋骨架吊装时,应制作专门的吊具,并应防止钢筋骨架变形。
8、水下混凝土的灌注应符合下列规定:
(1)混凝土灌注前,宜采用相对密度小于1.05的优质泥浆循环置换孔内泥浆;
(2)采用搅拌船或水上拌和站拌制混凝土时,材料的储备应满足一根桩连续灌注的需要。
(3)首批混凝土灌注时,宜采用大、小储料斗,料斗的出口应能方便快捷地开启或关闭,储料斗的体积应大于或等于首批灌注混凝土的体积,并应满足混凝土能完全充满导管连续灌注的要求。
5、桩底后压浆
1、压浆所采用水泥的强度等级不宜低于42.5,水泥浆的配合比应经试验确定。
压浆管宜采用低压液体输送管制作,其质量应符合现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091)的规定,当桩内有声测管时,可利用其兼做压浆管。
2、压浆管的布设和压浆设备应符合下列规定:
(1)压浆管应随钢筋骨架一起下放,且应保证其固定牢靠。
管的接头处应密封,不漏水。
(2)压浆管的布置应能保证压浆的均匀性,且应有三个及以上回路,并应便于安装和保护。
(3)应在桩顶压浆管管口处设置压力表和卸压阀,进行压浆流量和压力的实测。
(4)压浆泵的能力应大于实际压浆时压力和流量的要求。
3、桩底后压浆施工应符合下列规定:
(1)桩身混凝土灌注后应及时采取高压水冲洗压浆管,疏通压浆通道。
压浆工作宜在桩身混凝土强度达到设计强度的75%后进行,或在桩身的超声波检测工作结束后进行。
(2)桩底压浆时,同一根桩中的全部压浆管宜同时均匀压入水泥浆,并应随时监测桩顶的位移和桩周土层的变化情况。
压浆终止的时间应根据压浆量、压浆压力和孔口返浆等因素确定。
在压浆10m范围内不得进行其他钻孔桩的施工作业。
(3)桩底后压浆宜采取压浆量与压力双控,以压浆量控制为主,压力控制为辅。
若压浆压力达到控制压力,并在持荷5min后达到设计压浆量的80%,可认为满足要求,压浆压力宜为桩底静水压力的2~4倍。
(4)对桩底采用开放式后压浆时,压浆宜分为3次进行,且宜依次按40%、40%、20%的压浆量循环压入。
(5)每次循环压浆完成后,应立即采用清水将压浆软管清洗干净,再关闭阀门,压浆停顿时间超过30min,应对管路进行清洗。
3次循环压浆完毕,应在阀门关闭40min后,方可拆卸阀门。
(6)桩底后压浆的施工应记录压浆的起止时间、压浆量、压浆压力及桩的上抬量。
6、挖孔灌注桩
1、在无地下水或有少量地下水,且较密实的土层或风化岩层中,或无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水文、地质条件允许的地区,可采用人工挖空施工。
岩溶地区和采空区不宜采用人工挖空施工。
孔内空气污染物超过现行国家标准《环境空气质量标准》(GB3095)规定的三级标准浓度限值,且无通风措施时,不得采用人工挖空施工。
2、人工挖孔施工安全应符合下列要求:
(1)施工前应制定安全技术方案并应对作业人员进行安全技术交底;
(2)挖空作业前,应详细了解地质、地下水文等情况,不得盲目施工。
(3)桩孔内的作业人员必须戴安全帽,系安全绳,安全绳必须系在孔口。
(4)桩孔内应设防水带罩灯泡照明,电压应为安全电压,电缆应为防水绝缘电缆,并应设置漏电保护器。
(5)人工挖孔作业时,应始终保持孔内空气质量符合上述要求,孔深大于10m时,必须采取机械强制通风措施。
(6)桩孔内遇岩层需爆破作业时,应进行爆破的专门设计,且宜采用浅眼松动爆破法,并应严格控制炸药用量,在炮眼附近应对孔壁加强防护或支护。
孔深大于5m时,必须采用电雷管引爆。
桩孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查确认无有害气体后,施工人员方可进入孔内继续作业。
爆破作业的安全管理应按现行国家标准《爆破安全规程》(GB6722)中的有关规定执行。
3、挖孔桩施工应符合下列规定:
(1)人工挖空施工应制定专项施工技术方案,并应根据工程地质和水文地质情况,因地制宜选择孔壁支护形式。
(2)孔口处应设置高于地面不小于300mm的护圈,并应设置临时排水沟,防止地表水流入孔内。
(3)挖空施工时相邻两桩孔不得同时开挖,宜间隔交错跳挖。
(4)采用混凝土护壁支护的桩孔必须挖一节浇筑一节护壁,护壁的节段高度必须按施工技术方案执行,严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。
护壁外侧与孔壁间应填实,不密实或有空洞时,应采取措施进行处理。
(5)桩孔直径应符合设计规定,孔壁支护不得占用桩径尺寸,挖空过程中,应经常检查桩孔尺寸,平面位置和竖轴线倾斜情况,如有偏差应随时纠正。
(6)挖孔的弃土应及时转运,孔口四周作业范围内不得堆积弃土及其他杂物。
(7)挖空达到设计高程并经确认后,应将孔底的松渣、杂物和沉淀泥土等清除干净。
(8)孔内有积水且无法排净时,宜按水下混凝土灌注的要求施工。
7、质量检验与质量标准
1、钻孔灌注桩在终孔后,应对桩孔的孔位、孔径、孔型、孔深和倾斜度进行检验,清空后,应对孔底的沉淀厚度进行检验。
挖空桩终孔并对孔底处理后,应对桩孔孔位、孔径、孔深、倾斜度及桩底处理情况进行检验。
2、孔径、孔形、倾斜度和孔底沉淀厚度宜采用专用仪器检测,孔深可采用专用测绳检测。
钢筋检孔器仅可用于对中小桥梁工程桩孔的检测,检孔器的外径应不小于桩孔直径,长度宜为外径的4~6倍,采用钻杆测斜法量测桩的倾斜度时,量测应从钻孔平台顶面起算至孔底。
3、成孔质量如下:
钻(挖)孔灌注桩成孔质量标准
项目
规定值或允许偏差
钻(挖)孔桩
孔的中心位置(mm)
群桩:
100单排桩:
50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度(%)
钻孔<1%,挖孔<0.5%
孔深(m)
摩擦桩:
不小于设计规定
支撑桩:
比设计深度超深不小于0.05
钻孔桩
沉淀厚度(mm)
符合设计规定,设计未规定时,对直径≤1.5m的桩,≤200;
对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩,≤300
支承桩:
不大于设计规定,设计未规定时≤50
清孔后泥浆指标
相对密度:
1.03~1.10,黏度:
17~20pa.s;
含砂率:
<2%,胶体率:
>98%
注:
1.清孔后的泥浆指标,是从桩孔的顶、中、底部分别取样检测的平均值,本
项指标的测定,限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。
2.对冲击成孔的桩,清孔后泥浆的相对密度可适当提高,但不宜超过1.15.
4、钻(挖)孔灌注桩的混凝土质量检验应符合下列规定:
(1)桩身混凝土和桩底后压浆中水泥浆的抗压强度应符合设计规定。
每桩的试件取样组数各为3~4组。
(2)对桩身的完整性进行检验时,检查的数量和方法应符合设计要求,宜选择有代表性的桩采用无破损法进行检测,重要工程或重要部位的桩宜逐桩进行检测,设计有规定时或对桩的质量有疑问时,应采取钻取芯样法对桩进行检验,当需检验柱桩的桩底沉淀与底层的结合情况时,其芯样应钻至桩底0.5m以上。
(3)经检验桩身质量不符合要求时,应研究处理方案、报批处理;
5、当设计或合同有要求时,钻(挖)孔灌注桩应进行单桩承载力试验,采用自平衡法进行承载力试验时,应符合现行行业标准《基桩静载试验自平衡法》(JT/T738)的规定。
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