桩基施工工艺标准文档格式.docx
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(审核):
李树荣、杨景新、常发岗、任增成。
——本标准由山东省德商高速公路聊城至范县段项目建设办公室批准
目次
1总则-1-
1.1目的-1-
1.2适用范围-1-
1.3参考标准及规范-1-
2术语、符号-1-
2.1术语-1-
3基本规定-2-
4施工准备-3-
4.1技术准备-3-
4.2测量准备-3-
4.3试验准备-3-
4.4主要施工机械-3-
4.5人员组织-3-
5质量、技术要求-4-
5.1质量要求-4-
5.2技术要求-5-
5.3环境要求-5-
6施工工艺-7-
6.1钻孔灌注桩施工工艺流程框图-7-
6.2施工操作方法-8-
7质量标准-17-
7.1钻孔灌注桩检查项目-17-
7.2质量保证措施-17-
8安全、环保、文明施工措施-18-
8.1安全措施-18-
8.2环保、文明措施-20-
9施工质量记录........................................-20-
1总则
1.1目的
1.1.1为规范公路钻孔灌注桩工程施工,提高管理水平,保证施工质量安全,防治钻孔灌注桩施工中常见的质量通病,结合德商高速公路聊城至范县段钻孔灌注桩施工的实际情况,做到技术先进、经济合理,提高劳动生产率和质量安全管理水平及施工工艺标准化,保证质量和安全,特定本标准。
1.2适用范围
1.2.1本工艺标准规定了山东省德商高速公路聊城至范县段钻孔灌注桩施工工艺标准,适用于旋挖钻钻孔灌注桩施工,其它工程可参考使用。
1.3参考标准及规范
《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50—2011)
《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80—2004)
《公路施工安全技术规程》
2术语、符号
2.1术语
2.1.1钻孔灌注桩Boredpile
钻孔灌注桩是指通过机械钻孔在地基土中形成桩孔,并在成孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
钻孔灌注桩是按成桩方法分类定义的灌注桩系其中的一种桩型。
2.1.2声测管Soundingpipe
声测管是灌注桩进行超声检测法时探头进入桩身内部的通道。
2.1.3清孔Holecleaning
清孔是将孔底部沉淀清干净,如果沉淀过厚,水下灌注混凝土就是造成夹层、断桩,所以灌注桩清孔是非常重要的。
在灌注之前用测绳子重新测孔深,当沉淀厚度大于一定量的时候,用掏渣、换浆、抽浆等方法进行排渣。
2.1.4沉淀层Sedimentlayer
沉淀层一般指钻孔桩清孔结束后至首批混凝土灌注前,孔底泥浆、钻渣等沉淀物厚度。
本文的沉淀层为广义概念,指钻孔桩灌注混凝土过程的前、中、后3个阶段的沉淀层。
钻孔桩灌注混凝土前的沉淀层为粘土、砂土、砾石颗粒和水的融合物,具有流塑性。
钻孔桩灌注混凝土中的沉淀层为灌注混凝土前融合物和砂浆的混合物,流塑性略差。
3基本规定
3.0.1钻孔灌注桩施工必须严格遵守国家和行业的安全生产法律、法规,积极改善施工条件,制定切实可行的施工方案和安全生产措施,确保施工人员的安全和作业人员的身体健康。
3.0.2钻孔灌注桩施工要树立环保理念,坚持按照“统筹规划、合理布局、保护生态、有序发展”的原则,减少对当地的水土保持和生态绿化环境的破坏。
3.0.3在使用和执行本标准过程中,应严格执行公路工程相关设计、施工、试验、检测、测量等方面技术标准、规范、规程、规定;
本指南未涉及内容应按相关技术规范执行。
3.0.4施工前应制订专项施工技术方案和安全技术方案,进行三级技术交底和安全交底。
在大规模施工前应进行工艺试桩,获得相应的工艺参数后再正式施工。
4施工准备
4.1技术准备
4.1.1.施工人员熟悉图纸要求及相关的设计文件,正确理解设计意图,搜集现场资料,核实工程数量,按工期要求、施工难易程度、气候条件等,编制施工组织计划,合理安排施工机械设备的数量、型号与操作机手。
4.1.2机械设备进场后,对设备进行了全面检查,保证设备满足施工所需;
施工前清除表土及杂物,平整场地并碾压夯实,防止钻机下沉;
为保证安全,对作业区域进行围挡,尤其是泥浆池周围。
4.2测量准备
4.2.1按《公路桥涵施工技术规范》的要求做好水准点、导线点复测;
复核桩位坐标。
现场测设施工场地,根据施工需要平整施工场地和开挖修整泥浆池等。
4.3试验准备
4.3.1对试验仪器进行标定;
对灌注桩所用的钢筋、砂石、水泥、外加剂等原材料按照规范及设计要求进行抽样检验,材料符合要求。
4.4主要施工机械
4.4.1施工配合机械:
旋挖钻机、吊车、挖掘机、混凝土罐车等。
4.4.2落实油料供应,准备维修场地、维修工具、易损件及相应的维修人员。
4.5人员组织
4.5.1现场所需试验人数与职责可参考表4.5.1
表4.5.1现场试验组织协调机构内各成员的任务分工
相关人员
职责
备注
项目负责人
负责整个试验工作的进行,协调解决试验中遇到的问题
1人
现场负责人
协助项目负责人落实有关测试,检测各试验量测组的工作
质检负责人
负责整个试验工作质量检测
安全负责人
负责整个试验工作的安全
测量人员
按试验大纲要求组织布点、放线,做好桩基桩位放样和施工过程中的桩位监测工作,根据试验现场需要兼做其它一些辅助工作
3人
试验员
根据规范及设计要求现场需要进行的混凝土和易性、塌落度等检测工作
4~6人
机械操作及维修人员
对各种试验所需机械操作及维修(每台钻机至少配备两名操作机手),现场设专职指挥一人
合理安排
5质量、技术要求
5.1质量要求
5.1.1质量要求:
钻孔灌注桩施工质量必须符合设计和规范要求。
5.1.2钻孔灌注桩在终孔后,应对桩孔的孔位、孔径、孔形、孔深和倾斜度进行检查,清孔后应对孔底沉淀层厚度进行检查。
孔位、孔径、孔形和倾斜度的检查应采用专用工具检测,孔深采用专用测绳检测。
钢筋检孔器用于桩孔孔径的检测,检孔器的外径应不小于桩孔直径、长度宜为直径的4-6倍;
采用钻杆倾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。
5.1.3钢筋笼:
钢筋笼统一在预制场加工制作,钢筋笼制作采用数控钢筋笼滚焊机机械化作业。
灌注桩钢筋笼所用的钢筋表面不得有鳞片、油污等,螺旋箍筋表面不得有裂纹;
钢筋笼每2m长为一断面,每断面均匀设置不少于4个垫块;
主筋采用机械连接,螺旋箍筋焊接在主筋上。
5.2技术要求
5.2.1桩位:
钻孔灌注桩的桩位采用全站仪测设,桩基施工前采用十字交叉法引出护桩,用以施工过程和成孔后的桩位检测。
单排桩桩位偏差不大于50mm,群桩桩位偏差不大于100mm。
5.2.2孔深:
灌注桩的钻孔的有效长度,施工过程中采用专用测绳监测,摩擦桩的孔深不得小于设计值。
5.2.3沉淀层厚度:
摩擦桩应符合设计规定,设计无规定时对于桩径≤1.5m的桩,≤200mm;
对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩,≤300mm。
5.3环境要求
5.3.1在施工期间始终保持工地的良好排水状态,修建有足够泄水断面的临时排水渠道,并与永久性排水设施相连接,防止引起淤积和冲刷。
5.3.2机械设备操作,要尽量减少噪音、废气等污染;
在靠近居民区夜间施工时,采用措施减少噪声,并遵守当地有关部门对夜间施工的规定。
5.3.3泥浆不直接流入农田、耕地、水渠及饮用水源。
泥浆倒流设施完善,严禁流入工作场地,孔内溢出的泥浆和水引流至泥浆池,不得随意排放,废浆池周围设置1.2m以上栏杆围护,防止溺浆事故发生。
5.3.4清理施工机械、设备及机械的废水、废油等有害物质以及生活污水,不直接排放于河流、池塘或其他水域中。
也不倾泻于饮用水源附近的土地上,以防污染水源和土壤。
5.3.5工具、材料堆放整齐,边用边清,保持如一。
机械设备管理有序,施工线路明确,不用时停放整齐。
在机械化施工过程中,尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等的污染,施工场地清洁井然有序、杜绝随地乱扔废弃物。
6施工工艺
6.1钻孔灌注桩施工工艺流程框图
导管制作、试验
图:
6.1.1钻孔灌注桩施工工艺流程图
6.2施工操作方法
6.2.1埋设护筒
护筒用钢板制作,钢护筒在普通作业场合及中、小孔径的条件下,宜采用厚度不小于6mm厚的钢板卷制;
在深水、复杂地质及大孔径等条件下,应采用厚度不小于10mm的钢板卷制。
必要时,可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋,增加其刚度。
陆上或浅水区筑岛下的护筒,其内径应大于桩径200-400㎜,护筒的埋置深度宜为2~4m,在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经过计算确定。
测量人员放出桩位后,用十字交叉法引出护桩后埋设护筒,护桩埋设在不易被扰动的地方。
护筒顶面宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m,护筒的埋设准确、稳定,钢护筒周围和底脚用黏土等回填并分层夯实,保证钢护筒周围和护筒底脚紧密,防止漏水。
6.2.2钻机就位
钻机就位前,事先已检查钻机的性能状态良好,钻机工作性能良好。
钻机就位时,钻头中心对准桩中心,钻杆竖直,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。
6.2.3泥浆制备
泥浆可采用化学制剂或粘性土配制,使用前对泥浆的浆液的比重、粘度、含砂率等性能进行检测,泥浆性能必须符合要求。
现场泥浆池四周用高出地面不小于1.2米的防护网进行防护。
6.2.4钻机钻孔
钻机就位后将钻头徐徐放入护筒内。
钻机底座和顶端保持平稳,钻机的钻杆、钻头和桩孔中心三者保持同一铅垂线。
用泥浆泵往护筒内注入泥浆,搅拌后下钻头。
开钻时先慢速,待钻头全部进入地层后逐渐加速到正常钻进速度。
旋挖钻斗将地层中的泥渣钻入钻斗,仪表显示桶满后,旋挖斗提升至地面,将土卸在旁边,继续开挖,边开挖边补充泥浆,提升后泥浆面始终低于护筒底以下50cm。
钻进过程中做详细记录。
图6.2.4.1钻机就位
钻进过程中经常进行检查,了解钻进速度、地质情况,现场检测泥浆的稠度、含砂率和泥浆比重,保证有效的泥浆护壁,严格控制钻进速度并做好施工记录。
经常注意地层变化,通过进尺的快慢和经常取样来判断地层的变化,在地层变化处捞取碴样,判断地质类别,并与设计提供的地质剖面图相对照。
钻进时及时将钻渣清运,保证场地的干净整洁。
钻孔深度达到设计要求后,检查成孔质量。
孔径、孔深的检查应采用钢筋检孔器、专用测绳检测,倾斜度采用钻杆倾斜法量测,量测应从钻孔平台顶面起算至孔底。
6.2.5清孔
孔深度达到设计要求后,对孔径、孔深和倾斜度进行检验,符合规范及设计要求后方可清孔。
清孔方法应根据设计要求、几局设备条件和地层情况等决定。
无论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,均必须保持孔内水头,防止塌孔。
6.2.6钢筋笼制作与吊装
6.2.6.钢筋加工流程图
12、移动盘归位
移动盘归位,准备生产下一个钢筋笼。
1所用的钢筋应表面洁净、无损伤、无油渍、铁锈、泥土等杂物,各弯曲部位无裂纹。
钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单,进场时除应检查其外观和标志外,尚应按不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取试样进行力学性能检验,检验试验方法应符合现行国家标准的规定。
钢筋经进场检验合格后方可使用。
2钢筋笼采用的是数控机械化作业,主筋、缠绕筋的间距均匀,钢筋笼直径一致。
设备主构件安装完成,将半成品主筋放在配筋辅助架上,根据钢筋笼直径将对应直径的转盘模具安装到固定和移动转盘的十字筋架上,安装好穿筋管和固筋套。
3设定钢筋笼的螺距和自动运行的速度,设置托笼装置的抬起和落下参数;
设置焊接时间、转盘电机的速度,行走电机的速度、回参速度;
固定转盘速度补偿、行走转盘速度补偿、行走小车速度补偿等参数。
将主筋穿过固定盘的穿筋管并插入移动盘的固筋套中,旋转紧固螺栓将钢筋固定好,将箍筋端头穿过入料导辊并焊接在一根主筋上,开启手动或自动按钮,移动转盘在转动的同时移动,从而将箍筋绕在主筋上,当箍筋缠绕在主筋上后人工进行焊接,形成产品钢筋笼。
图6.2.6.2数控钢筋笼滚焊机
当钢筋笼达到一定长度后相应位置的托笼装置依次抬起并托起钢筋笼,当钢筋笼焊接达到预定长度后,停止焊接,并按下停止及托笼装置的相应开关,使所有的托笼装置一起落下,然后卸下成品钢筋笼。
4钢筋笼主筋宜采用机械连接,其他宜采用双面焊接,其焊缝长度均不小于5d。
螺旋筋沿主筋纵向电焊牢固。
钢筋笼顶端设置吊环。
钢筋笼上设2-4个起吊点,用吊车吊起钢筋笼入孔
5制好后的钢筋骨架在成孔前运送至施工现场。
平放在平整、干燥的场地上,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木,以免粘上泥土。
在骨架每个节段上都要挂上标志牌,写明墩号、桩号、节号等。
钢筋保护层的垫块,可以φ10毫米的钢筋焊接在主筋上,同一端面等间距设置不少于4个,纵向间距不大于2米。
6.2.7钢筋笼吊放
钢筋骨架设十字内撑,防止骨架在运输和就位时变形;
起吊时先均匀平吊再根据钢筋笼离地面高度下放钢筋笼下端,钢筋笼入孔前,为防止钢筋笼偏位设置导向架,导向架采用槽钢制作,内焊定为圈筋直径比桩径大2-3cm,使用时须使定位圈筋圆中心与桩基同心。
导向架应放置于桩基孔两侧的枕木上,不得放于护筒上,用水准仪检测导向架处于水平状态,下钢筋笼之前用挂钩把导向管对称布置挂在定位圈筋上,钢筋笼入孔时,对准定位圈筋中心轻放,慢下孔,并露出护筒顶1m左右加筋固定,然后吊起上节钢筋笼,钢筋笼用力矩扳手进行连接,固定钢筋笼防止灌注过程中上浮。
6.2.8固定声测管
常用的管子有钢管、钢质波纹管、塑料管3种。
声测管可直接固定在钢筋笼内侧上,固定方式采用绑扎,管子之间应基本上保持平行。
钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲。
管子一般随钢筋笼分段安装,每段之间的接头可采用反螺纹套筒接口或套管焊接方案;
若采用钢质波纹管、塑料管则可利用大一号的波纹管套接,套接长度不小于25cm,并在套接管的两端用胶布缠绕密封。
无论那种接头方案都必须保证在较高的静水压力下不漏浆,接口内壁应保持平整,不应有焊渣、毛刺等凸出物。
声测管的底部进行密封,安装完毕后从上口灌水,并将上口用堵住,以免孔道堵塞。
6.2.8.1钢筋笼的吊放和现场连接
6.2.9导管安装
灌注混凝土导管宜采用直径200-350mm的钢管。
导管使用前必须进行试拼、水密承压和接头抗拉试验。
进行水密试验的水压不小于孔内水深的1.3倍的压力,亦不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时的最大压力P的1.3倍。
P可按式(6.2.9)计算:
(6.2.9)
式中:
P—导管可能承受的最大内压力(KPa);
rc—混凝土拌合物的重度,可取24KN/m3;
hc—导管内混凝土的最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计:
rw—桩孔内水或泥浆的比重(KN/m3);
hw—桩孔内水或泥浆的深度(m)。
导管吊放时,使导管居于孔的中心,轴线顺直,防止卡挂钢筋笼和碰撞护壁。
6.2.10二次清孔
安放导管后,灌筑水下混凝土前,再次检查孔内泥浆指标和孔底沉淀厚度。
沉淀层厚度不符合设计或规范要求时应进行二次清孔。
6.2.11灌注水下混凝土
灌入首批混凝土,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土,其数量根据桩径按计算式(6.2.11)计算:
首批混凝土数量计算示意图
(6.2.11)
V—灌注首批混凝土所需数量(m3);
D—钻孔直径(m);
H1—钻孔至导管低端间距,一般为0.4m;
H2—导管初次埋置深度(取1m);
d—导管内径(m);
h1—桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度,按式(6.2.11.2)
(6.2.11.2)
Hw--井孔内水或泥浆的深度;
w--井孔内水或泥浆的重度(KN/m3);
c—混凝土拌合物的的重度(取24KN/m3)。
混凝土料斗的容量不得小于首批混凝土的灌注量。
灌注首批混凝土时,导管离孔底距离为20-40cm。
混凝土灌注过程中,随时测量混凝土顶面位置和导管埋深,导管埋深控制在2-6m。
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以上后再恢复正常灌注速度。
水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间,混凝土浇筑连续进行,一次浇筑完毕。
在最后浇筑混凝土时,导管保持一定高度,以增加混凝土的压力,提高混凝土的密实性,同时灌注高度超过设计标高50cm以上。
灌注结束后,在混凝土初凝前徐徐拔出护筒。
6.2.12凿桩头
1混凝土强度达到设计强度的80%以上时方可破除桩头,禁止采用以淘代破、软破和爆破破除桩头。
应采用:
“基坑开挖→高程测量→无齿锯环切(桩顶高程+2cm)→剥出钢筋→断桩头→吊车吊出→桩头清理”的七步破桩头法。
2在桩顶设计高程+2cm的位置弹墨线一道,再在其上部10cm的位置弹墨线一道,对2道墨线位置进行无锯齿环切,切割深度至主筋外缘,以不割着钢筋为宜。
3先用风镐剔除上部保护层混凝土,将钢筋与混凝土剥离,然后破除环切10cm部分的桩头混凝土,对环切10cm范围内的保护层混凝土采用人工凿除,最后破除桩头芯部混凝土。
桩头破除后,桩顶部分应微凸(桩中心略高,周边略低),便于桩顶浮渣清理。
4在破桩头过程中,要注意保护好桩头钢筋和声测管(有声测管时),不得随意弯折桩头钢筋,钢筋弯折不宜超过15°
。
图6.2.12.1人工凿除桩头混凝土
7质量标准
7.1钻孔灌注桩检查项目
钻孔灌注桩检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
1
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
2
桩位(mm)
群桩
100
单排桩
50
3
孔深(m)
摩擦桩
不小于设计
支承桩
比设计深度超深不超过0.05
4
孔径(mm)
5
钻孔倾斜度(mm)
1%桩长,且不大于500
6
沉淀厚度(mm)
符合设计规定,设计未规定时按施工规范要求
不大于设计规定,设计未规定时≤50
7
钢筋骨架底面高程(mm)
±
7.2质量保证措施
7.2.1认真复核图纸要求及相关的设计文件,正确理解设计意图,搜集现场资料,核实工程数量,按工期要求、施工难易程度、气候条件等,编制施工组织设计,做好施工前的技术交底和岗位培训,确保技术指导和施工方法正确。
认真做好测量工作,对导线点、水准点、中线进行认真复核确认。
7.2.2试验人员应经培训,熟悉相关试验方法与操作程序,分工明确。
测试仪器、设备等应经过检验,性能可靠,精度满足试验要求。
7.2.3施工过程中须有专人负责记录,记录资料归档备案。
8安全、环保、文明施工措施
8.1安全措施
8.1.1安全保证体系:
安全生产是搞好工程施工的重要因素,关系到国家、企业和个人的根本利益,在施工过程中,设专职安全工程师、专职安全员,必须认真贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针,广泛运用安全系统工程,严防止各类伤亡事故的发生。
1坚持“管生产必须管安全”的原则,坚持安全生产“五同时”的安全管理措施。
即做到下达施工计划、布置工作、检查现场、总结、评比生产工作的同时,要计划、布置、检查、总结安全工作,把安全工作纳入日常施工管理,作为安排组织生产时的一个重要因素考虑。
2安全教育经常化、制度化
开工前进行系统教育,调动职工安全生产的自觉性,时时处处注意安全,把安全生产工作真正落到实处。
操作手经培训合格后上机。
3按施工组织设计和工艺流程科学施工。
严格工序衔接和操作规程,采取必要的安全措施,加强劳动安全防护,切实保证安全施工和文明生产。
4加强施工人员的管理,做好上岗前的安全教育工作。
施工过程中经常督促检查,重点工程设专人把关,发现隐患及时处理,确保安全生产。
8.1.2钻孔灌注桩施工专项安全方案
1进入施工现场人员必须佩戴安全帽,施工操作人员应穿戴好必要的劳动防护用品。
2泥浆池周围必须设有防护设施,高度≥1.2m。
3打桩机底架在安装或进行打桩工作时,都应安放在平坦坚实的地面上,桩架不得倾斜,称支桩架时,应将垫木铺平,横架时不得将桩架行至行筒尽端,并有专人在地面指挥。
4禁止任何人在吊起的桩锤和正在竖立的架下面停留或通过,操作司机必须由班长指定专人操作。
5钢筋调直现场,禁止非施工人员入内,钢筋调直前事先检查调直设备各部件是否安全可靠。
进行钢筋除锈和焊接时,施工人员穿戴好防护用品。
6钢筋笼加工过程中,不得出现随意抛掷钢筋现象,制作完成的节段钢筋笼滚动前检查滚动方向上是否有人,防止人员被砸伤。
7起吊钢筋骨架时,做到稳起稳落,安装牢靠后脱钩。
严格按吊装作业安全技术规程施工。
8钢筋笼安装过程中必须注意:
焊接或者机械连接完毕,必须检查脚是否缩回,防止钢筋笼下放时将脚扭伤甚至将人带入孔中的事故发生。
9灌注混凝土桩时,施工人员分工明确,统一指挥,做到
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