钻孔桩专项施工方案详细完整版文档格式.docx
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(1)单桩容许承载力
对于摩擦桩(打入桩)
[P]=0.5X[艺aihTi+aAcR
U=nd=3.14X0.22=0.69(m)A=nd2/4=3.14X0.22十4=0.038(询
l=2.0(m)t=15Kpacr=55KNai=0.7a=0.7
[P]=0.5X[0.69X0.7X2.0X15+0.7X0.038X55]=4.345KN
(2单桩承载力
钻孔时:
Pa=13t灌注混凝土时:
P1=7.5t(混凝土)P2=2.0t(导管)P3=4.2t(钢筋笼)
Po=P1+P2+P3=13.7t
取较大值P0=13.7t
作用于4米宽,8米长的木排架上.共有32根木桩承载.假设平均分配,则单桩承载力
P=13.7X9.8-32=4.2KN
可见Pv[P]单桩承载力满足要求
2、护壁泥浆及泥浆池
泥浆由粘土(或膨润土)、水和添加剂拌和而成,其比重较水大,故对孔壁能增大静水压力,并在孔壁形成一层泥皮,隔断孔内外水流,保护孔壁,防止塌孔。
在冲击成孔时,泥浆比重宜采用1.2~1.4,
起悬浮钻渣、排渣作用。
另外泥浆还可以润滑,冷却钻头,减少钻头阻力和钻头磨损。
泥浆池按照施工场地的实际情况进行布置。
3、钻机及钻具
钻机类型的选择要根据地质和工期而定,钻机功率要和所钻孔径、孔深相适应,以免造成小钻钻大孔扭矩不足或大钻成小孔动力浪费等现象。
本合同段主要采用冲击钻机和反循环旋转钻孔机。
摩擦桩主要采用反循环钻机,嵌岩桩主要采用冲击钻机。
钻头是钻机的重要组成部分,它的几何形状,力学性能,刃具,切削角度及自重等,都是直接影响进尺速度和成孔质量的重要因素。
钻头的选择须按钻机的机械性能,地质状况和转孔速度三者综合考虑,才能得到最佳的荷重,取得交好的经济效益。
反循环钻机的钻头直径与孔径相同,钻头重量为5.9KN.冲击钻的钻头直径一般为钻孔桩孔径的
85%〜90%,重量视孔径和土层而定。
选用1.2t重的钻头。
4、封孔设备:
封孔设备应包括吊机、导管、卡盘、漏斗、贮料斗、拔塞、上料斗、抽水机等。
(卡盘构造图附后)
吊机应经常检查保养,确保使用正常。
导管可用钢管制成,每节2.0m,每套另配置1.0m0.5m各一节,以利调节。
内径为300mm,壁厚6mm。
导管使用前须进行水密、承压和接头抗拉等实验,水密实验的水压不应小于水深1.5倍的压力;
承压实验的控制应力为1.3X(砼压力-水压力);
接头抗拉实验拉力大于导管自重加导管内外壁与混凝土摩擦力的3倍。
卡盘应保证其开、关灵活自如。
贮料斗的容量应根据孔径的大小而定。
确保首批混凝土拔塞灌注后导管初次埋深不小于1m,贮料斗下口应与导管法兰配套相接。
拔塞上的千斤绳应比贮料斗长2m左右,拔塞下端应与贮料斗下口吻合。
上料斗使用应灵活可靠,贮量为1.2卅。
5、钢筋笼的制作:
钢材经检查合格后,在开钻前钢筋笼要提前制做完成,检查合格后待用。
钢筋笼根据运输和起吊设备能力可整体或分节制作,钢筋笼成型后可采用卡板成型或箍筋成型,保证主筋的位置准确。
每隔2m设置加强箍筋一道,间隔一道加强箍应加焊十字撑,以保证骨架的刚度(安装至孔口时逐个拆除)。
在骨架上端,根据钢筋笼的长度、直径大小,均匀设置4根吊杆(或吊环)。
钢筋焊接牢固,焊缝要饱满。
按按照图纸规定焊接N6钢筋,确保保护层厚度。
三、施工工艺
1钻孔
⑴一般要求
钻机就位前,应对场地布置、钻机位置的平整度和密实度等检查和加固,配套设备及水电的接通等全面检查落实。
钻机安装就位后,底座和顶部应平稳,保证钻进过程中不产生位移和沉陷。
钻机顶部的起吊滑轮缘、钻头、钻杆中心和桩孔中心三者应在同一铅垂线上,其偏差不得大于2cm。
升、降钻
头时须平稳,钻头提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。
拆装钻杆力求迅速。
因故停钻时,钻头应提出孔桩,并在孔口加护盖。
施钻前,应根据地质勘探资料绘制孔位地质剖面图,以便钻进时按不同的地层选用适当的钻头、冲程和泥浆。
施钻过程中,必须及时填写钻进记录,交接班时应交待钻进情况及下班注意事项。
钻孔作业必须分班连续进行;
应经常对钻孔泥浆进行试验,不符合要求时,随时改正;
应经常注意土层变化,在土层变化处均应捞渣取样,判明土层,确定标高,记入记录表中,以便与地质剖面图核对。
遇有与地质资料严重不符时,应留取渣样袋,放入数据条(地质、标高、时间等)并拍照,同时通知监理工程师到场核实确认。
⑵钻孔
成孔开始低锤(小冲程)密击,锤高0.4~0.6m并及时加块石与粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实,直至孔深达护筒下3~4m后,才加快速度,加大冲程,将锤提高至1.5m以上转入正常连续冲击。
成孔过程中要及时将孔内残渣排出孔外,以免孔内残渣太多,出现埋钻现象。
冲孔时应随时测定和控制泥浆密度。
如果遇到较好的粘土层,可采取自成泥浆护壁。
在钻进过程中每2m要检查一次成孔的垂直度情况。
若发现偏斜应立即停止钻进,采取措施进行纠偏。
对于变层处和易于发生偏斜的部位,应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过,以保持孔型良好。
成孔后,应用测绳下挂5Kg左右的铁质平底锥形体测量检查孔深、检孔器(检孔器为直径为桩径、
长度为6m的圆柱体)检查孔径核对无误后,进行清孔
各类土层中的冲程和泥浆密度选用表
项次
项目
冲程(m)
泥浆密度(t/m3)
备注
1
在护筒中及护
筒脚下3m以
内
0.9~1.1
1.1〜1.3
土层不好时宜提高泥浆
密度,必要时加入小片石
和粘土块
2
粘土
1~2
清水
和稀泥浆,经常清理钻头
上泥块
3
砂土
1.3~1.5
抛粘土块,勤冲勤掏渣,防
塌孔
4
砂卵石
2~3
加大冲击能量,勤掏渣
5
风化岩
1〜4
1.2~1.4
如岩层表面不平或倾斜应抛入20〜30cm厚块石使之略平,然后低锤快击使其成一紧密平台,再进行正常冲击,同时加大冲击能量,勤掏渣
6
塌孔回填重成
孔
反复冲击,加粘土块及块
石
⑶故障处理
遇有塌孔,应仔细分析,查明原因和位置,然后进行处理。
塌孔不严重时,可回填至塌孔位置以上,并采取改善泥浆性能、加高水头、埋深护筒等措施,继续钻进。
塌孔严重时,应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填,暂停一段时间后,查明塌孔原因,采取相应措施重钻。
塌孔部位不深时,可采取深埋护筒法,将护筒周围夯填密实,重新钻孔。
遇有孔深偏斜、弯曲时,应分析原因,进行处理,一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直。
偏斜严重时,应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再钻进。
遇有扩孔、缩孔时,应采取防止塌孔和防止钻锥摆动过大的措施。
缩孔是钻锥磨损过多、焊补不及时或因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的,前者应注意及时焊补钻锥,后者应采用失水率小的优质泥浆护壁。
遇有钻孔漏浆时,如护筒内水头不能保持,宜采取将护筒周围回填土筑实、增加护筒沉埋深度;
适当减小水头高度或采取加稠泥浆、倒入粘土慢速转动等措施;
还可填入片石、卵石土,反复冲击,以增强护壁。
由于钻锥的转向装置失灵、泥浆太稠、钻锥旋转阻力太大或冲程太小,钻锥来不及旋转,易发生十字槽孔,应采用片石或碎卵石与粘土的混合物回填钻孔,重新冲击钻孔。
掉钻落物时,应该迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞,若落体已被泥砂埋住,应先清除泥砂,使打捞工具接触到落体后再打捞。
2、清孔
钻孔达到设计标高,经终孔检查符合要求后,立即进行清孔。
其目的在于使沉淀层尽可能减少,提高孔底承载力,同时也保证水下混凝土灌注质量,不出故障。
清孔的方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和地质情况而定。
清孔方法:
目前常用的方法主要有掏渣法、吸泥法和换浆法。
冲击钻机施工时主要采用掏渣法和吸泥法;
循环钻机施工时主要采用换浆法
清孔时应注意以下事项:
⑴保持孔内水头,防止塌孔;
⑵清孔后,孔底、中、上部泥浆均匀符合要求;
⑶孔底沉淀厚度不得大于设计规定,不能用加大孔深的方法代替清孔。
⑷钻孔桩成孔质量允许偏差表
编号
项目
允许偏差
附注
孔的中心位置
群桩:
w10cm,单排桩:
w5cm
经纬仪检杳
孔径
不小于设计桩径
检孔器检查
倾斜度
w1%孔深
孔深
不小于设计孔深
测绳
孔底沉渣厚度
摩擦桩:
w20cm;
嵌岩桩w3Cm
清孔后泥
浆指标
含砂率4~8%,比重
1.1~125,粘度18~20秒;
嵌岩桩:
含砂率小于4%,比重:
1.1~1.25粘度:
18~20秒
在孔底、中、顶分
别取样检验,取均
值
3、孔内灌注水下混凝土
⑴钢筋笼的安装
1钢筋笼采用吊车安装。
钢筋笼的单节长度视现场起吊能力确定。
2起吊时,须用双吊点,吊点位置要恰当,一般设在加强箍筋处(吊点处应加焊)。
3吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。
若遇阻碍,可徐徐起落,并正、反旋转使之下放,防止碰撞孔壁引起坍塌。
下放过程中注意拆除加强箍筋的十字支撑(注意不使支撑掉入孔内)并注意观察孔内水位情况,如发生异样,马上停止,检查是否塌孔。
4钢筋笼入孔接长采用双面搭接焊,并使用相应焊条。
焊缝长度应为5d+20mm,同一主筋上下轴线
要在同一直线上
5钢筋笼入孔后,要牢固定位,并采用加焊限位钢筋方案,防止在灌注水下混凝土过程中下落或上浮。
入孔定位标高应准确,允许误差为土5cm,并使其下部悬空;
钢筋笼上口应和桩中心对中并固定,允许误差为土3cm,可在上口外圈焊定位筋支撑在护筒上。
6桩身混凝土灌注完毕,待桩上部混凝土初凝后,即解除钢筋笼的固定措施,以便使钢筋笼同混凝土收缩,避免粘结力的损失。
⑵导管安装
导管安装前要检查其内壁光滑度,并编好记录。
最下一节下口不设法兰,长度应尽量长一些,一般为6m,使拔管不带动混凝土,然后依次安装2m管节。
在考虑孔底悬空30~50cm后,计算到卡盘顶面的高度,以便最上几节用1m、0.5m管节调整导管长度。
导管接口发兰面须平整,两法兰盘间须垫合适的橡皮胶垫(3~5mm),并在胶垫两面均匀的涂上一层黄油,以利密封。
导管应放在孔中心。
再导管上口接贮料斗(接口应在孔口1m以上),贮料斗在使用前应用水浇湿,下口铺60cm见方的双层塑料薄膜后用拔塞封盖。
拔塞的千金绳上端应扎在贮料斗顶口。
贮料斗旁应搭设操作支架,上设工作平台。
布置好上料斗、贮料斗、混凝土运输车和吊车等的位置,以便操作,进退自如。
准备工作应尽量缩短时间,减少孔低沉淀。
⑶水下混凝土
水下混凝土采用拌合站集中拌和,混凝土运输车运输。
灌注前,应控制孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定,须二次清孔,但要注意稳定孔壁,防止塌孔。
混凝土运到灌注地点时,应检查均匀性和塌落度,如不符和要求时,应进行二次拌合,仍不符合要求时,不得使用。
贮料斗装满混凝土时(还应准备连续浇注的混凝土备罐),拔塞灌注首批混凝土。
首批混凝土灌注后,导管埋深不得小于1m。
用吊斗灌注顺利后,应立即拆除贮料斗,在导管上口接漏斗,使混凝土运输车直接对导管口灌注,以减少环节,加快灌注速度。
灌注过程要注意保持孔内水头,并经常探测井孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深并做好灌注记录。
导管埋深控制在2~6m之间,导管拆除不超过10min。
探测孔内混凝土面标高要尽量准确,测绳须用2~3mm细钢线,测锤宜用5Kg左右的铁
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质平底锥形体。
灌注到钢筋笼底部时,应使导管埋深稍大,并减慢灌注速度,以减小对钢筋笼的冲击力,混凝土进入钢筋笼一定深度后,应提升导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深。
孔内溢出的泥浆应通过泥浆槽回收到泥浆池(坑)内,防止环境污染。
灌注接近桩顶时,由于混凝土冲击力的减小而堵管,可采用抬高灌注点来增大压差灌注。
最终灌注高度应比设计桩顶高出0.5~1.0m为宜。
最后一节导管拔出时,要缓慢进行,防止造成桩顶泥芯。
混凝土灌注过程中,应随时清洗拆除的导管,最后全部清洗堆码,以便下次再用。
灌注完成后,拔出护筒并冲洗干净待用。
⑷施工注意事项:
1在灌注水下混凝土前应全面检查灌注准备情况,各工序衔接无误时,填写工程检查证,并经监理工程师签认后方可开盘灌注。
2灌注中应勤测勤记,随时推算实际孔径。
一般每车灌注完测一次。
3灌注水下混凝土工作应迅速,防止塌孔和泥浆沉淀过厚。
开灌前应再次核对钢筋笼的标高及顶端位置、导管下口悬空尺寸、孔径、泥浆沉淀厚度、孔内水头等。
如不符合要求,经处理后再灌;
4水下混凝土的塌落度以19~22cm为宜,并有一定的流动度,保持塌落度降低到16cm的时间,不宜小于1.0hb每根桩应尽量在8h内灌完,以防止顶层混凝土凝固造成导管提升、混凝土灌注等困难。
水下混凝土一经开盘灌注应连续灌注完成,中途停盘不得超过30min。
4、质量检验及质量标准
⑴成桩7~14天后,距设计桩顶30cm范围内应人工清凿桩头到设计标高,并认真填写成桩质检报告单交监理工程师签认;
⑵承包人和监理在场的情况下,对每根桩进行无破损检测有无断桩或夹层、缩径等质量问题。
若对检测有怀疑时,应按监理工程师指定桩的部分或全桩取芯实验,全桩取芯实验最少应超过桩底50cm,
检查方法应由监理工程师确定。
⑶每根桩应制作混凝土抗压强度试件不少于2组。
⑷成桩质量标准
1桩顶平面位置偏差:
群桩不大于10cm单排桩不大于5cm;
强度、桩长、桩径不小于设计值。
2桩身要连续、均匀、无缩径、断层或夹层。
桩底沉渣不大于20cm(摩擦桩),桩底沉渣不大于3Cm桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层。
3镶入承台内桩头锚固钢筋长度符合设计要求。
四、质量保证措施
质量目标:
分项工程一次验收合格率100%,优良率90%以上;
工程质量达到优良。
组织保证措施:
1、按质量目标,公经理部及各作业队共同制定工程创优规划,确立目标,提出要求,明确任务,落到实处。
2、各作业队制定创优措施和分期实施计划,落实任务,找准关键,选定课题,成立“QC”小组,积极开展活动,确保工程质量达到优良。
3、建立健全分项工程质保体系及组织机构,框图附后。
4、制定切实可行的质量检查程序,使施工生产过程的质量和产品质量处于受控状态。
5、施工过程中,接受监理工程师监督,进行自检、互检、交接检,并定期和不定期地进行质量检查,制定奖罚措施。
技术保证措施:
1、精确测定桩位,根据桩位中心十字交叉放出护桩(4个),距孔边缘约1.0m左右。
经常检查桩孔净空尺寸和平面位置。
使孔的中线误差、截面尺寸、孔口平面位置满足设计要求。
2、钻孔达到设计深度后进行清孔处理,使其达到施工规范的要求。
3、钢筋笼按设计图纸加工,绑好后,每隔2.0m设置加强箍筋一道,根据骨架长度,均匀设置吊环或固定杆,防止钢筋笼吊装过程变形和碰撞孔壁。
4、不得使用升降导管法使混凝土下落。
5、孔内混凝土一次连续灌注,不得中途停顿。
桩孔灌注完及时进行桩顶混凝土养护。
6清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
不得用加深孔底的方法代替清孔。
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7、钻孔灌注桩施工,必须由有经验的施工人员主持,并掌握钻孔地区工程地质和水文地质情况,钻孔设备应完好,施工记录要完善。
钻孔灌注桩的清孔、吊装钢筋骨架、灌注水下砼各工序应连续快速完成。
8、钻孔桩最后10m混凝土浇筑时,应保证导管顶端比孔内水位高出4~6m以上。
9、电焊工等特殊工种作业人员必须持证上岗,确保施工安全。
10、有预压要求的桩柱式桥台钻孔桩,必须采用不卸载挖孔与钻孔相配合的方法施工,以尽可能延长预压时间,消除桥头跳车的现象。
五、安全保证措施及环保措施
安全生产目标:
实现“四无”、“两控制”。
1、“四无”:
即无重大人身伤亡事故、无重大交通责任事故、无压力容器及锅炉爆炸事故、无火灾事故。
2、“两控制”:
职工重伤率控制在0.6¥
o以下,轻伤率控制在12%o以下。
3、坚持文明施工,做好施工现场的环境保护,劳动保护和安全生产,确保施工安全。
协调交通运输,做好交通运输管制工作。
保证措施:
1、建立健全安全组织保证体系。
签订安全承包合同,使各队明确自己的安全目标,制定好各自的安全规划,达到全员参加,全面管理的目的,充分体现“安全生产,人人有责”。
按“安全生产,预防为主”的原则组织施工生产,做到消除事故隐患,实现安全生产。
2、钻机、钻具和吊头的钢丝绳,均应符合设计要求,使用时应有专人检查维修。
泥浆池、桩孔口均应设置栏杆式覆盖进行防护。
3、钻机等设备操作人员必须持证上岗,严格按照有关机械设备操作规程进行作业。
4、钻孔桩的泥浆不得乱排,先排入泥浆池,循环利用;
最后沉淀、晾晒,运至弃土场。
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