跨沿海高速苏北灌溉总渠特大桥回旋钻孔工艺试验方案Word格式文档下载.docx
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8.设备机具配置11
9.质量控制及检验11
9.1质量控制11
9.2检验标准12
10.安全及环保要求12
10.1安全要求12
10.2环保要求13
回旋钻孔工艺试验方案
1.适用范围
适用于连盐Ⅴ标桥梁范围内的钻孔桩工艺试验施工。
2.作业准备
2.1内业技术准备
⑴开工前组织技术人员认真学习施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清相关技术问题,熟悉规范和施工技术标准。
⑵制定现场安全保证措施,制定针对性的应急预案。
⑶对现场人员技术交底,对参加施工人员进行岗前技术培训,考试合格后方可上岗。
⑷根据设计资料桩位坐标复测完成。
⑸确认墩位已进行地质勘探,并绘制地质柱状图。
2.2外业技术准备
⑴施工作业层所涉及的各种技术数据已收集。
⑵建立砼搅拌站,并经验收合格可以投入使用。
各种材料验收合格并进场,砼配合比设计已完成并审批完成。
⑶钢筋加工车间投入使用,钢筋已经检验合格并进场。
⑷作业区环境调查清楚,地下管线、电缆已调查清楚并已保护或迁移。
⑸根据施工需要,对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测,进行必要的加密或重新布设控制网点,补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。
3.技术要求
3.1混凝土的拌和全部在拌和站集中厂拌。
3.2施工前按设计提供的配比进行室内试验,确定施工配合比。
3.3钻孔桩桩位偏差、桩身倾斜度、桩径及桩长符合设计要求。
3.4钻孔过程中配制好泥浆,泥浆比重适当,避免塌孔。
3.5混凝土灌注过程中计算好导管埋深,避免拔错导管造成断桩,混凝土应当满足各项设计以及规范要求。
3.6桩基完成后,砼达到强度要求后,按设计和验标要求进行检测,符合要求后方能进入下道工序施工。
3.7桩身混凝土应均匀、完整,无离析、夹泥、短桩及断桩等质量事故。
3.8嵌入承台内的混凝土桩头及锚固钢筋长度应符合设计要求。
4.工艺试验施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为:
平整场地→测量放线→埋设护筒→钻孔→第一次清孔→钢筋骨架的制作和吊放→导管安装→第二次清孔→灌注水下混凝土。
4.2钻孔灌注桩工艺试验流程图
5.钻孔桩工艺试验施工要求
5.1施工准备
5.1.1浅滩地和陆地钻孔桩施工
施工前根据墩台位置及现场实际情况能使钻机移动方便,钻进时不偏沉,又利于材料运输堆放,利于混凝土灌注等因素,合理布置,平整场地。
铲除表层松轻厚土,夯打密实。
钻孔场地在陡坡时,应挖成平坡。
钻孔场地在浅水中时,采用筑岛法。
岛顶面通常高出施工水位1.0~2.0m。
筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。
5.2施工工艺
5.2.1测量放线
钻孔施工前应根据施工需要,对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测,编制测量施工方案,进行必要的加密或重新布设控制网点,补充施工需要的水准点、桥梁轴线及墩台控制桩。
施工测量必须有两人以上相互检查校对并作出测量和检查核对记录。
5.2.2埋设护筒
护筒采用6~12㎜厚钢板制作,并在顶部焊加强筋和吊耳,内径比桩径大20~40cm.护筒的入土深度应根据文地质情况确定,陆地钢护筒的顶标高应高出地下水位1.5m,并高出地面0.5m。
钢护筒的埋深不应小于1.0~2.0m。
对砂土应将护筒周围1.5~1.0m范围内的砂土挖除,夯填粘土至护筒底口0.5m以下。
护筒顶面偏差不小于5cm,竖向的倾斜度不得大于1%。
钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,并要及时处理。
5.2.3钻机就位
钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。
安装时钻机底座应平稳,保证在钻孔过程中不发生位移和沉陷。
钻机钻架中心与钻盘中心的连线应与钻盘垂直,并与钻孔中心的偏差不大于5cm。
5.2.4泥浆制备
泥浆采用优质黏土,有条件采用膨润土造浆。
正循环钻机、冲击钻管型钻头钻孔,入孔泥浆比重为1.1~1.3;
反循环钻机入孔泥浆比重为1.03~1.1;
冲击钻使用实心钻头时,孔底泥浆比重不大于:
黏土1.3,大漂石及卵石层1.4,岩石1.2。
泥浆制备应注意粘度控制在17~20s,砂率控制在4%以内,PH值不大于6.5。
补浆一般采用泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准,否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。
5.2.5成孔
地质情况变化较大,结合工期安排和不同地质条件采取不同的成孔方式。
(1)回旋钻成孔
该种成孔方式适用于一般地质钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进,通过泥浆排渣成孔、灌注混凝土成桩。
可用于各种地质条件,各种大小孔径和深度,护壁效果好,成孔质量可靠;
施工无噪音,无震动,无挤压;
机具设备简单,操作方便,费用较低。
但成孔速度慢,效率低,用水量用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制。
适用于地下水位较高的软、硬土层,如淤泥、黏性土、砂土、软质岩等土层应用。
钻机就位前,对钻孔各项工作再次进行检查,确保各项工作正常。
钻机就位后,将钻杆中心准确对准孔位中心,保证底座和顶端平稳,钻进中不产生位移或沉陷。
开始钻孔时应稍提钻具,以正循环方式在护筒内造浆(制浆前应先把粘土块打碎,使其在搅拌中易于成浆,提高泥浆质量),并开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后开始钻进。
若无法形成较理想的泥浆时,加入膨润土或优质粘土进行搅拌造浆,待泥浆性能符合要求后方可钻进。
钻具下入孔内,钻头应距孔底钻渣面20~50cm,并开动砂石(泥浆)泵,使冲洗液循环2~3min,然后开动钻机。
钻进过程采用反循环钻进,慢慢将钻头放至孔底。
轻压慢转数分钟后,逐渐增加转速和增大钻压,并适当控制钻速,特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后,钻速适当减慢以防塌孔。
正常钻进时,应合理调整和掌握钻进参数,不得随意提动孔内钻具。
操作时应精力集中,掌握升降机钢丝绳的松紧度,减少钻杆水龙头晃动。
在砂砾层钻进时,易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象,故操作时应特别注意,控制给进,加大泵量,降低转速。
加接钻杆时,应先将钻具稍提离孔底,待冲洗液循环3~5min后再加接钻杆。
钻进过程中要及时填写钻孔施工记录,交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。
另外须随时注意护筒口泥浆面高度,发现有漏浆情况出现时,须及时报告,查明原因,并及时补水入护筒。
钻进中控制水头高度,并经常测定泥浆性能,保持一定的比重、粘度和含砂率,否则进行更换或补浆。
根据铁路施工要求,泥浆比重一般不超过1.2,当沉淀池中的沉渣较多时,及时外运,以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。
5.2.5.4成孔允许偏差
表1钻孔桩钻孔允许误差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心
≤50
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
摩擦桩
≤300
柱桩
≤100
5.2.6钢筋笼制安
5.2.6.1制作
钢筋笼制作在现场集中进行加工,按照图纸制作,对配筋的种类、规格、根数、间距不得任意变更。
钢筋接头应相互错开,保证同一截面内的接头数目不超过主筋总数的50%,接头错开间距不小于35d(d为钢筋直径),且不得小于100cm。
钢筋笼每隔2米设一组定位筋,保证钢筋笼与钻孔的同心度和砼保护层厚度。
5.2.6.2安装
在孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣等成孔质量检查合格,进行钢筋笼的吊放。
搬运过程应平起、平放,防止弯曲、变形。
孔口钢筋对接时(声测管),在自然状态下,上、下节笼子必须垂直,钢筋平行排列,必要时须用测锤量测,后用卡尺卡牢主筋,并先全部点焊固定,保证垂直度,然后再逐一满焊。
焊缝长度、宽度、厚度及焊缝质量严格按规范及设计要求进行检查。
钢筋笼下入孔内时,对准钻孔中心,扶正保持垂直,然后徐徐放入。
避免钢筋笼碰撞孔壁,下至设计桩顶标高时,用吊筋将钢筋笼固定在孔口枕木上。
吊筋采用4根Ф16钢筋。
平面位置偏差不大于10cm,底面偏差不大于±
10cm。
5.2.7清孔
钻孔达到设计深度后,采用灌注桩孔径检测系统进行检查,各项指标符合要求后立即进行清孔。
旋转钻机清孔采用泥浆置换法。
清孔应达到规范要求:
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,
泥浆比重不大于1.1,
含砂率小于2%,
粘度17~20s;
浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度:
摩擦桩不大于30cm。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
在清孔排渣时注意保持孔内水头,防止坍塌。
浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度,沉渣厚度不符合要求时应进行二次清孔,必要时用高压风冲射孔底沉淀物,清孔完成后立即浇筑水下混凝土。
5.2.8安装导管
导管内壁应光滑、圆顺、内径一致,接口严密,直径一般应在20~30cm。
导管中部节段应等长,底部节段长度4m,与漏斗下连接部位应选用长度为100cm、50cm的导管。
导管使用前,应进行试拼和试压,按自上而下顺序编号。
导管组装后轴线偏差,不宜超过钻孔深度的0.5%;
试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度应按孔深、工作平台的高度决定,导管距离孔底的深度控制在20~40cm。
导管吊入孔内时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密,确保密封良好,在施工过程中应经常对橡胶圈或胶皮垫进行检查,存在问题及时更换。
5.2.9灌注水下混凝土
水下混凝土搅拌前,要对进场的原材料进行报验和试验,合格后方可施工。
混凝土搅拌完成出场前,由拌合站试验人员对混凝土的含气量、坍落度、扩展度和温度进行检测,合格后方可出场;
混凝土运至施工现场后,由现场试验人员对到场的每车混凝土进行检测,合格后方可进行灌注,不合格的混凝土坚决清除出场,不得使用。
水下混凝土的坍落度应控制在180~220mm,含气量2.0~4.0%。
计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并把导管下口埋入混凝土中不小于1m。
水下混凝土灌注应连续进行,中途不得停顿,并尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的灌注时间不应太长,宜在6小时内灌注完成。
在整个灌注过程中,及时提升导管,控制导管埋深,导管在混凝土埋深控制在2~6m之间。
灌注时水下混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程50~100cm控制,以保证桩顶混凝土的质量。
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施工人员应结合已经确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
表2每个作业工地人员配备表
负责人
1人
技术主管
专兼职安全员
工班长
3人
技术、质检、测量及试验人员
6人
机械工、普工
13人
其中负责人、技术主管、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7.材料要求
水泥:
采用42.5普通硅酸盐水泥。
细骨料:
级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的天然河砂。
细度模数为2.6~3.0的中砂。
粗骨料:
级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石。
其压碎值小于10%,吸水率小于2%。
采用5~25mm连续级配。
水:
应用自来水或不含有害物质的洁净水。
外加剂:
外加剂的量应当由试验确定。
钢筋:
钢筋的级别、直径必须符合设计要求,有出厂证明书及复试报告。
8.设备机具配置
表3每个作业面施工机械设备配置表
机械种类
机械数量
钻机
3台
吊车
1台
装载机
洒水车
挖掘机
自卸汽车
6台
9.质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1护筒埋设:
护筒既保护孔口壁,又是钻孔的导向,则护筒的垂直度要保证。
为防止跑浆,护筒周围土要夯实,最好粘土封口。
在上层土质较差时,将护筒加长至2~6m,提高护壁效果。
在松散的杂填土层和流砂层成孔时,加大泥浆比重,增加粘度,以便形成较好的孔壁。
9.1.2对导管的要求:
导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。
导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗体积应大些为好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。
9.1.3浇筑混凝土的要求:
混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。
由于桩内混凝土不能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。
由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合,则实际桩顶标高应比设计标高高1.0m,最后人工配合机械破桩头处理。
9.1.4控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低。
9.2检验标准
表4钻孔桩钻孔允许偏差
项目
孔位中心偏心
群桩
≤1%
桩底沉渣厚度
10.安全及环保要求
10.1安全要求
⑴钻孔桩施工在钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土前要安全技术交底。
⑵钻孔作业机械进场后,应检查机械设备并记录。
使用过程中,按规定定期检查。
⑶各型号钻机应由熟练钻工操作,所有孔口作业人员必须正确佩戴安全帽,穿防滑鞋。
⑷工地内的危险区域应设置围栏、盖板等安全可靠的防护设施,并设置警示和警戒标牌,严防非施工人员进入。
夜间施工应设红灯警示。
⑸沉淀池、沉淀池周围应设立防护设施和安全警示标志,制浆材料堆放地应有防水防雨防风措施,弃渣、泥浆应及时外运,废弃泥浆池应回填处理。
⑹电工定期检查一次电缆外层的磨损情况,发现问题及时处理。
电缆通过临时道路时,应用钢管作护套,挖沟埋地敷设。
⑺钻孔作业区基础稳定牢固。
钻机安装时,机架应垫平,保持稳定,不得产生位移或沉陷,遇松软地基时必须先夯实。
⑻钻机的卷扬机钢丝绳在卷筒上应排列整齐。
卷扬机卷筒上的钢丝绳不得放完,应至少保留3圈,严禁人拉钢丝绳卷绕。
⑼设备运转时,严禁任何人触摸或跨越转动、传动部位和钢丝绳。
⑽旋转钻机钻进时,高压胶管下不得站人;
水龙头与胶管连接处应用双夹卡住。
⑾钻孔作业分班连续进行,如确因故须停止钻进时,旋转钻机应将钻头提离孔底5m以上,冲击钻机应将钻头提出孔外,孔口应加护盖。
⑿在钻具悬吊情况下,不得检查和更换钻头翼片。
⒀钻进成孔工程中,及时补充浆液量,使孔内泥浆面始终超过外侧水面1.5-2m以上,防止塌孔。
⒁作业中作业人员要经常检查钻机钢丝绳,发现断丝超过10%的钢丝绳必须立即更换。
⒂凡不正在钻孔的孔口或已经完成灌注的桩孔都必须加防护盖或及时回填,防护盖牢固可靠。
孔内弃土不得堆积在钻孔周围。
⒃下放钢筋笼遇阻时,应查清钢筋笼受阻原因。
10.2环保要求
⑴施工期间加强教育培训,提高施工人员的环境保护意识。
⑵岸上施工应保护好当地植被,施工场地布置时尽量减少地表植被的破坏。
对施工红线外的植物,树木等尽量保护,严禁超范围乱砍乱伐。
⑶保护好当地排水系统的通畅,不得堵塞河道、水渠。
施工中需筑岛或设置建筑物时,必须先采取措施通过改道或埋设涵管等方法保证水流通畅。
⑷泥浆应按要求设置污水池、泥浆池存放,不得随意排放污染河流、农田和池塘。
钻孔泥浆、钻渣应及时运至指定地点堆放和存储。
泥浆经沉淀处理后定期排放,不得直接排入河流、农田、水塘。
⑸施工运输管道及施工场地应定期洒水,避免产生扬尘。
⑹施工便道、施工场地设置修建时,应设置排水沟,做到排水通畅,场内不得有积水、积污。
同时应考虑其对原地面排水的影响。
以免阻挡地表径流的排泄,影响当地居民的生产生活。
⑺注意夜间施工的噪音影响。
尽量采用低噪音施工设备。
对距离居民区一定范围内的工段,应根据需要限定施工时间,如必须施工时,施工时预先通知居民,以征得其理解。
⑻对不符合尾气排放标准的机械设备,不得使用。
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《回旋钻孔施工工艺试验方案》
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