钻孔灌注桩首件技术总结0001.docx
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钻孔灌注桩首件技术总结0001.docx
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钻孔灌注桩首件技术总结0001
钻孔灌注桩首件技术总结
为了保证工程质量优质,质量目标明确,减少盲目施工,施工前确定标准的施工工艺,施工工艺通过首件试验确定。
为了确保我合同段内的钻孔灌注桩工程质量符合设计要求及技术标准,我标段选定平连互通立交ZK1+263.884左线大桥桥梁15-1#桩基为我标段钻孔灌注桩首件开工工程。
一、首件工程概况
1、工程简介
江门至罗定高速公路是广东省高速公路网第四横线的西段,是广东东西走向的重要通道,在广东省高速公路网中具有重要地位。
项目主要位于江门市鹤山和云浮新兴、罗定境内,横穿粤西中部地区,是粤西中部地区重要的横向快速运输通道,向东通过江中高速、 广明高速等可抵广州、中山、东莞、深圳等珠三角核心区,向西经云岑高速直达广西,是沟通粤西中部地区同珠三角地区、广东同广西及以西等地区的重要交通通道。
本合同工程第1标段,新建段起迄里程为K10+204.333~K16+600,全长6.396Km;佛开扩建段起迄里程CRK60+600~CRK66+995全长6.145Km。
主要工程为路基、桥涵、防护排水及绿化工程等。
平连互通立交ZK1+263.884左线大桥桥梁中心桩号:
ZK1+263.884,桥梁设计右偏角90°,设计线处跨径组合为24.298+(24.408+24.572+24.735)+(24.901+25.072+25.246)+3×25+4×25+25m,桥梁全长378.732m。
上部构造采用25米装配式预应力混凝土简支小箱梁和现浇预应力混凝土连续箱梁;预制小箱梁梁高1.4m,桥梁宽度17.00m、24.392~18.958m,变宽联处采用预制拼宽,现浇箱梁梁高1.6m,桥梁宽度27.684~24.392m,采用单箱四室断面。
下部构造为柱式台、圆柱式墩,桥墩基础均采用摩擦桩、桥台基础采用摩擦桩。
本桥平面位于R=280m,LS=180m的圆曲线和缓和曲线及直线段上;本桥纵面位于R=700m的凸曲线,及坡长595m、坡度-1.89%的竖曲线上。
全桥¢1.3m桩基6根156米,¢1.6m桩基14根476米,¢1.8m桩基24根750米,桩基全部为摩擦桩,桩长最大长度为34m。
根据现场施工条件,我标选择15-1#(¢1.3m)作为标段桩基首件工程施工,该桩于于2013年12月5日开钻,于12月23日终孔,于12月24日灌注砼。
2、桥位区自然概况
(一)、地形地貌
互通区属低丘地貌,地势较平缓,地面最大高差大于50m,绝对高程在16.6~71.5m之间,区内大部分已改造成桉树林。
(二)地层岩性
本互通区在区域上位于恩平—新丰断裂带的东段,区内未见明显的断裂构造。
通过地表调查及钻探揭露,出露地层为燕山期花岗岩(γ52)及寒武八村群高滩组(∈2g)变质砂岩,基岩全~强风化带厚度大,地表未见基岩出露。
根据勘察成果场区未发现断裂通过的迹象,互通区区域地质稳定。
(三)、地质构造与地震
1、地质构造
互通范围内为剥蚀性低(残)丘地貌。
上覆第四系冲积物较薄,下伏基岩为寒武八村群高滩组(∈2g)变质砂岩及燕山期(γ52)侵入花岗岩。
场区地基稳定。
地表水不发育,基岩风化裂隙水水量均较贫乏丰富,地下水位在地势较高地段埋藏深,地势较低地段埋藏浅。
本场区第四系素填土、冲积土层,土质松软,层厚不均,均不宜作端承桩持力层,对松软层进行处理后,可作路基基础持力层。
残坡积、全风化带、强风化带,完整性较差,承载力一般,工程性质较差,均不宜作端承桩持力层,可作摩擦桩及路基、涵洞及涵洞式通道基础持力层。
中风化花岗岩完整性较好,承载力较高,工程地质条可做端承桩桩基础持力层。
(四)、水文及气象
1、气象
路线走廊带属南亚热带季风气候,分别为武夷南岭山地过湿区及华南沿海台风区(Ⅳ6~7),处于赤道低气压带和副热带高气压带之间,气候温和湿润,雨量充沛,无霜期长。
1月均温为10.1℃~16.4℃,7月均温27.44℃~32.2℃,年平均气温22.0~24.4℃,年平均降雨量1380~1517mm,多集中于夏秋季,年平均相对湿度80~80.7%。
年日照射数在1719~2430h之间。
冬春常见浓雾并有霜冻,4~9月多东~东南风,10月至次年3月多西~西北风,风速一般1~2m/s,最大风速10~12m/s。
春旱、秋末的寒露风和局部的洪涝是主要自然灾害。
江门鹤山市一带夏秋盛吹偏南风,常有台风侵袭,并夹带暴雨,风力最大达12级。
冬、春多吹偏北风,常受寒潮影响而出现霜冻或低温阴雨天气。
2、水文
项目所在区域主要河流为潭江及其支流,主要河流有黄沙河、宅梧河、双桥河等。
勘察区地表水较为发育,由于地理、地势关系,常常受气团交替的锋面雨影响。
降水量的年际变化较大;降水量在年内分配也很不均匀,干湿季明显,江水多集中在汛期(4-9月),汛期雨量约占年雨量的82%,非汛期雨量(10月至次年3月)仅占全年降水量的18%,月最大雨量大部分发生在5-6月间,约占全年32%。
大暴雨多由台风影响而形成,一般降雨强度较大,常在夏秋形成洪涝,冬春旱。
3、地下水
互通范围内地表水系不发育,在互通范围内分布有人工开挖的鱼塘、小沟渠,水质较好。
季节性强。
主要以蒸发、地表径流等方式排泄。
地下水主要为基岩风化裂隙水。
主要赋存在强~微风化基岩裂隙中,裂隙富水性差,水量较丰富,勘察期间测得地下水位埋深0.9~37.0m。
二施工目标
1质量目标
本工程质量目标是创优质工程,工程优良率达到100%。
交验项目主要指标合格率要求达到100%,分项工程质量评分不低于90分。
2安全目标
重大安全责任事故为零案次;无人身重伤事故及其以上事故;无汽车行车责任重大事故;无等级火警事故和爆炸事故;无压力容器爆炸事故,年度轻伤控制在3‰以下。
3环保目标
严格按照国家《环境保护法》和《水土保持法》及地方政府有关规定落实环保。
采取各种工程防护措施,控制水资源污染,水土流失,减少粉尘对空气的污染,降低噪音污染,减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染,确保沿线景观不受破坏,保持生态平衡,创造良好的环境。
4首件目的
通过首件的施工,取得相关的技术参数,确定拟定的施工方案的可行性,为后续施工总结相关经验;通过首件工程施工,结合冲挖钻机施工的特点,来确定最优的施工工艺和施工组织。
三施工准备
1水、电及现场布置
施工用水:
从桥下鱼塘引水至工地修筑蓄水池以保证施工用水。
施工用电:
从本桥段架设的315KVA变压器处架线至15-1#桩位置。
另自备150KW发电机一台作备用电源。
现场布置:
①认真对本桥施工范围内地下物进行详细了解,经挖探查明没有有管线、电缆及光缆。
②进行场地整理与场地布置,清除施工区域的杂物,平整场地,并按要求设置好5牌1图。
施工便道能保证晴雨通车,以方便施工机械材料、混凝土等的运输。
施工场地四周已做好排水工作。
在作业范围一侧施工现场做好标示、标牌,并进行围挡施工,同时作好现场临时便道维护、安全等工作。
③在14#墩和15#台之间开挖泥浆池,泥浆坑长15米,宽6米,深1.5米。
泥浆池四周用钢管围挡,上附塑料网,并设警示标志。
泥浆用膨润土制成,可满足施工需求,旋挖钻机泥浆的基本参数:
比重1.10-1.40g/cm3,粘度18-22S,含砂率不大于8%,胶体率≥96%,泥皮厚(mm/30min)≤2,失水率(ml/30min)≤20,酸碱度8-10。
合理控制泥浆比重是保证成桩进度与质量的重要技术措施,在冲进过程中必须加强泥浆的管理工作,及时更换废弃泥浆,经常清理循环系统,定期检查泥浆性能。
2物资供应
砂:
采用生产的砂料,该厂生产的砂子质地坚硬,颗粒洁净,经抽检细度模数及级配等指标合格,报专业监理工程师试验合格后投入本项工程。
石子:
采用石料厂石子,该厂石子质地坚硬,干净无杂物,经抽检级配合格,报专业监理工程师试验合格后投入本项工程。
水泥:
采用水泥厂生产的水泥,取样合格后将试验结果及水泥品质试验报告报专业监理工程师试验合格后投入本项工程。
钢材:
采用韶钢厂所产钢材,报专业监理工程师试验合格后投入本项工程。
3技术准备
①、组织项目经理部有关施工管理人员和技术人员学习施工图纸、施工规范、合同文件以及有关施工的技术文件。
②、作好施工图纸及设计说明会审工作,对项目部施工人员及技术人员、现场施工人员、特种作业人员进行逐级技术交底,并认真执行各项施工技术规范。
③、测量放样工作:
施工测量采用拓普康OS-600G全站仪。
导线点、水准点已经复核、加密,并据此进行定线放样,放出桩中心及轴线,上报监理工程师审批。
4试验工作所有施工材料的试验工作已全部完成,并经过监理工程师的抽检。
施工的混凝土水下C25配合比设计已完成。
按配比配制的混凝土拌合物和易性、粘性良好,坍落度控制在18~22㎝,混凝土试件28天强度满足要求。
四施工安排
1人员安排
桩基的施工对本桥有重要的作用,做好本分项工程是本桥的一个关键环节。
人员由项目领导统一安排,具体如下:
职务
姓名
职责
注
项目经理
黄伟基
负责全面组织、协调管理工作
项目总工
李元辉
负责施工方案的设计及交底
项目副经理
熊维
负责现场施工组织
质检工程师
李育军
负责现场质量控制,报验
测量负责人
叶赟珩
负责现场控制工作
试验负责人
汪广新
负责材料检验、试件留样工作
实验员
林文钊
负责现场试件、坍落度工作
现场技术员
覃世龙
负责现场技术、质量控制
现场施工员
李华明
负责现场施工及工序转换
专职安全员
袁弘
负责现场安全
2施工队伍安排
本桥处于鱼塘及山坡上,地势较不平整,经土方开挖回填后机械易于到位。
首件桩基安排三个作业队负责施工,其工作内容如下:
第一作业队:
负责桩基的冲进工作,施工人员12人,满足24小时施工。
第二作业队:
负责桩基钢筋笼的加工制作,施工人员10人。
第三作业队:
负责桩基混凝土的浇筑,施工人员10人,满足24小时施工。
3机械安排
为保证桩基的正常进行,我项目安排施工机械如下:
序号
机械或
设备名称
型号
规格
国别
产地
额定功率
(KW)
数量
生产
能力
用途
1
冲击钻钻机
JKL6
上海
45/台
1台
良好
成孔、灌注
2
钻头型号
Ф130/3.6t
Ф130/4.3t
上海
2只
良好
成孔
3
泥浆泵
3PNL
上海
22/台
1台
良好
泥浆输送
4
吊 车
QY25
上海
1台
良好
现场配合
5
空压机
0.9M3
广东
7.5/台
1台
良好
加压清孔
6
导 管
Ф300
广东
2套
良好
砼灌注
7
泥浆泵
100
7.5/台
1台
良好
输送废浆
8
电焊机
BX—500
广东
23/台
2台
良好
钢筋笼制作
9
护 筒
Ф150
自制
1只
良好
孔口保护
10
滚笼机
2000
广东
1台
良好
钢筋笼加工
11
数控弯筋机
WJ-A
广东
1台
良好
钢筋笼加工
12
运浆车
一汽重卡改装
2
良好
外运泥浆
13
砼运输车
10m3
广东
4
良好
运输砼
钢筋在钢筋加工场地统一加工成半成品(三节钢筋笼)。
炮车运送至施工现场,在施工现场进行钢筋笼的吊装对接,对接时主筋采用套筒连接。
混凝土使用集中混凝土站生产的混凝土,罐车运输至现场,进行水下灌注。
5施工现场管理体系网络
施工队中下设技术质量组、安全组、施工组、材料组和后勤组,以便控制施工。
各人员的主要职能:
①施工班长对施工全面负责,其主要职能是:
负责施工队全面工作,协调班组之间与作业队之间的工作,督促各班组高标准、高质量的完成职能工作,并负责与各相关部门的联系。
②技术管理组:
主要负责工程施工技术工作,质量控制、自检、验收、技术复核、质量评定、技术资料的收集工作,以及对测量小组和现场试验实行具体工作指导。
③安全组:
主要负责施工安全管理,具体实行施工现场安全动态管理,消防保卫,环境保护等工作。
④材料组:
主要负责材料询价、采购、计量、接收、保管等工作。
⑤施工组:
主要负责生产指挥调度、文明施工等工作。
⑥后勤组:
主要负责食堂、宿舍等后勤保障等工作,作好现场整洁卫生及文明施工管理等工作。
五首件施工过程
1.初步放样
施工前先进行了排水、修路、清除桩基位置的杂草和淤泥,换填石渣并刮平压实等作业,然后根据设计提供的导线点(经导线复测闭合后)及水准点用光电全站仪及水准仪定位,桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差在±15cm以内,成排成列放样,放样后用钢尺校核。
桩基首件工程在测量组放样后,在纵横向的每一侧引两个控制桩,两个控制桩间距二米,钻孔时用于控制轴线偏位。
控制桩引好以后,拉好十字线,用线锤将钻机钻头调整到十字线中心的位置。
然后开挖埋设护筒。
护筒壁厚8㎜,护筒直径150㎝,护筒埋深2.23㎝,外露30㎝。
护筒埋入后,从控制桩拉十字线,用线锤配合钻机调整护筒的偏位及倾斜情况。
规范护筒允许偏差5㎝。
护筒埋设好后拉十字线将控制点引在护筒上。
将护筒周围使用粘性土用人工分层夯实。
钻机钻头经检测为130㎝,满足桩基直径130㎝。
测量定位
机械护筒埋设
护筒定位检测
2.泥浆的循环
泥浆循环采用泥浆池、循环池、泥浆外运车组成。
泥浆的处理采用专用槽车外运。
泥浆池总面积不小于60m2,循环池和沉淀池之间设置过滤网片,泥浆池四周用双排钢管和隔离网围挡,并用蛇皮袋装土维护。
③.冲击钻钻孔作业
a.钻机就位前,对主要机具设备检查和维修,就位后,平稳,未产生位移和沉陷,开孔的孔位准确。
b.冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差0.5cm。
c.钻孔作业连续,钻孔施工记录较完备。
d.冲进过程中,每进5~8尺检查钻孔直径和竖直度,在地层变化处捞取渣样,经判明与地质剖面图基本相符。
e.在冲进过程中,孔内水头基本保持稳定,根据不同地质调节泥浆,应符合下列指标:
钻孔方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度Pa·s
静动力(Pa)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率(%)
酸碱度(PH)
冲击钻孔
粘性砂土
1.10~1.20
18~24
1~2.5
<4
>95
<30
8~11
碎石土
1.20~1.40
22~30
3~5
<4
>95
<20
8~11
f.首件桩基冲桩过程
钻机于2013年12月5日下午15:
30开始施工冲进,冲进时进行泥浆循环,并在泥浆池中添加膨润土,保证泥浆的性能指标,泥浆比重为1.35,粘度20S,含砂率为2%。
钻机冲击进过程中及时用装载机将渣土运走。
钻机冲击过程中提钻要慢,尤其是提出护筒口时应防止碰撞到护壁、护筒及护筒下口护壁。
钻机冲进时,每2小时填写钻孔记录,并注意土层的变化,现场取样每2米取样一次。
在土层的变化处,必须进行现场取样,判断土层,核对是否符合地质剖面图,留取试样备案。
15#-1泥浆比重等检测情况如下:
15#-1冲进过程中泥浆指标检测情况表
时间
冲进深度(m)
地质情况
泥浆
日期
检测时刻
比重
粘度
含砂率(%)
进
出
进
出
进
出
13.12.05
15:
30
开钻
回填土
1.23
1.25
19
20
3
3.5
13.12.05
19:
30
6.30
回填土
1.23
1.25
19
20
3
4
13.12.7
19:
00
9.10
粉质粘土
1.24
1.27
18
19
4
5
24:
00
11.9
粉质粘土
1.29
1.32
21
22
4
5
13.12.8
02:
00
13.1
粉质粘土
1.25
1.31
21
22
4
5
18:
00
15.30
粉质粘土
1.27
1.30
20
21
4
5
13.12.9
01:
00
19.10
粉质粘土
1.20
1.23
21
22
4
5
03:
00
20.30
砂砾土层
1.29
1.31
20
21
3
4
13.12.10
05:
00
21.60
砂砾土层
1.28
1.31
18
19
4
5
07:
00
22.90
全风化花岗岩
1.21
1.24
20
21
2
3
11:
00
25.40
全风化花岗岩
1.19
1.22
20
21
4
5
13:
00
26.10
强风化花岗岩
1.19
1.24
20
21
4
5
13.12.10
01:
00
28.60
强风化花岗岩
1.21
1.24
20
21
3
4
13.12.11
11:
00
29.50
强风化花岗岩
1.18
1.21
20
21
3
4
11:
00
28.60
强风化花岗岩
1.21
1.24
20
21
3
4
13.12.23
10:
00
30.16
强风化花岗岩
1.18
1.20
20
21
2
3
g.冲进过程中的异常情况及处理
本工程冲进过程于2013年12月11日冲进过程中,因开始使用6T冲机钻机及4.5T冲击锤,加上底部因粘性大导致无法提升冲锤,后因雨天暂停施工。
处理情况:
更换10T冲机钻机后将4.5T冲击锤提升后改为3.6T冲击锤,于12月23日冲击到位,并采用开山石渣铺设便道保证雨天车辆正常通行。
③.终孔
a.冲进达到设计标高后,根据业主要求,由设计代表、业主代表、总监办、驻地办和项目部四方共同确认终孔。
b.第一次清孔采用换浆清孔方法,稍提钻具离孔底15cm,保持泥浆正常循环,以便把孔底残砾石排出,清孔时间约为6个小时。
c.第一次清孔后,提出钻具,测量孔深,用检孔器检查孔径、垂直度等。
复查孔位、孔深等项目检查。
四方现场终孔检测
钢筋探笼验孔
接着安放钢筋笼及混凝土导管,随后进行第二次清孔,时间为3小时左右。
第二次清孔后,泥浆指标为:
泥浆密度1.03~1.10,粘度17~20Pa·s,含砂率为<2%。
沉渣厚度≤10cm。
15#-1桩基于2013年12月23日10:
00终孔,终孔深度30.16m。
提钻后进行清孔,清孔后用取样小桶从孔内上、中、下分别取样,分别测定泥浆指标:
上1.04g/㎝3、0.8%、19Pa·s;中1.04g/㎝3、0.6%、17Pa·s;下1.05g/㎝3、0.6%、18Pa·s。
清孔深度为30.16m,泥浆指标符合设计及施工规范要求。
经现场专业监理工程师报验孔深、孔径及倾斜度合格。
孔深采用测绳量测法。
测绳使用前,在底部加5㎏的配重,并用钢尺进行核对每米长度。
孔径采用检孔器(检孔器长度为钢筋笼外径的6倍,外径为桩径)检测。
倾斜度使用检孔器进行检测。
经检测倾斜度1㎝,小于0.5%桩长且小于50㎝,符合要求。
钢筋笼设计长度29.62m,分三节制作,长度分别为11.96m×2+5.7m。
钢筋笼在钢筋加工场地进行加工。
钢筋笼经现场专业监理工程师报验合格后,于2013年12月24日10:
00开始钢筋笼现场吊装及连接作业。
钢筋笼定形架制做
钢筋加筋箍定形制做
主筋接头开丝
14:
00钢筋笼套筒连接完毕,经报现场监理工程师验收合格后继续下钢筋笼,测量计算确定吊环长度为70㎝。
在钢筋笼顶部临时焊接一个加劲圈,从护桩引十字线,吊线锤使十字线中心与临时加劲圈同心,控制钢筋笼偏差在设计允许范围内。
2013年12月24日14;30开始铺操作平台和下导管,导管配置长度2×3+1+2×9+4=30.0m,导管悬空30㎝。
导管使用前进行密封试验和接头抗拉试验,指标均合格。
对导管进行编号,在下导管时按编号进行。
导管的密封胶圈安装对接前必须认真检查,有缺陷坚决不能使用。
导管下完后进行空压机加风清孔作业,清孔后经检测孔深为30.18m,沉渣厚度为2㎝。
报现场专业监理工程师检验合格后通知实验室开盘。
下导管后加压清孔
现场泥浆指标检测
2013年12月24日20:
40正式浇筑。
混凝土首车出站坍落度200㎜,到达现场时坍落度190㎜,路上损失10㎜,和易性良好,可以进行灌注。
首盘料为8m3,埋管深度为3.9米,22:
50完成混凝土水下灌注,设计混凝土方量37.7m3,灌注方量50.5方,超灌100㎝,确保桩头混凝土的质量。
灌注混凝土前监理现场检测各项指标
监理现场验孔后灌注混凝土前料斗安装
最后提出导管,提速要慢,防止导管处出现夹泥,影响混凝土的质量。
拔出导管后,把导管接头处清洗干净,刷油放置。
待导管完全拔出后,在护筒上拴好钢丝绳,将护筒缓缓吊起,起吊过程中要保持垂直,防止护筒伤害到混凝土。
本项工程采取的主要施工方法为:
钢筋笼在钢筋加工场内加工制作完成,现场吊车配合安装。
砼采用集中拌合,罐车运输,吊车配合方式进行垂直导管法水下混凝土灌注。
从整个施工过程来看,该首件工程过程受控,施工工序顺畅,桩基质量达到设计和规范要求。
六钻孔桩施工工艺流程及方案确定
1、确定施工工艺流程
我项目部采用一台冲击钻机进行施工,其工艺流程为:
平整场地→施工放样→钻机就位→埋设护筒→复核桩位→钻孔→成孔→清孔→验孔→钢筋笼安装→导管安装→二次清孔→灌注混凝土→成桩→拔护筒→破桩头→成桩检测
冲击钻施工工艺如下:
2、施工准备
(1)材料进场,并检验完成;机械到场,调试完成;人员到场,并进行培训,交底。
(2)测量人员放样钻孔桩中心位置及护筒顶标高,确定钻孔桩平面位置准确。
(3)现场作业人员埋设护筒布置泥浆池,并进行安全围挡,警示标志的设立。
3、施工方案的确定
1)测量放样
根据设计图纸的中心桩号,设计交角和结构物的相互尺寸计算出结构物每个定位点的坐标。
用全站仪利用已知导线点进行坐标放样。
若结构物是在曲线段处,设计交角是与中心桩号切线方向的交角,必须先计算出中桩切线方向的方位角,再根据交角与方位角的关系计算出结构物轴线的方位角。
放样必须一放两复。
即放样人计算放样后,再由复核人计算放样,再报监理复核,复核不准由同一人进行。
一放两复通过后才可进行施工,桩位确定后将桩位中心引至孔外四个方向八个控制桩定位,并用混凝土将控制桩固定。
待护筒埋设完毕,测量复核桩位,调整护筒中心与桩位中心保持在同一条直线上。
2)埋设护筒
护筒用10mm钢板制成,其内径应大于钻头直径200~400mm;我标段护筒规格为φ1400mm(1.2m桩基)、φ1500mm(1.3m桩基)、φ1700mm(1.5m桩基)、φ1800mm(1.6m桩基),高2.5~3.0m的圆形钢护筒,上方割30×40cm的开口,护筒上部外缘用10mm钢板焊接加固,并对称焊上4个“U”型吊环。
根据桩位的地质情况,采用机械挖坑埋设护筒,开挖深度为2.2m。
护筒的埋设是以桩基中心为圆心,开挖直径大于桩基直径300mm,放入护筒时,用白线十字交叉对护筒中心进行校正,护筒中心与桩位中心的偏差应小于5cm,垂直度不大于0.5%。
护筒埋设做到位置正确,稳定且不倾斜。
其高度应满足高出地面300mm,孔内泥浆面应高出护筒底部50cm以上且高于地下水位150cm~200cm以上,确保不塌孔,其上部开设溢浆孔。
护筒用吊车起吊就位后,要测
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