钻孔桩作业指导书GGTJ92.docx
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钻孔桩作业指导书GGTJ92
贵广铁路桥梁工程
钻孔灌注桩施工作业指导书
1.适用范围
适用于贵阳至广州铁路GGTJ-9标段第二项目部钻孔灌注桩施工。
2.作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后,在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工的人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3技术要求
3.1主要技术标准
序号
项目
技术标准
1
铁路等级
Ⅰ级
2
正线数目
双线
3
旅客列车设计行车速度
200km/h,预留提速条件
4
最小曲线半径
3500m,枢纽加速地段根据设计行车速度梯级变化
5
限制坡度
9‰
6
牵引种类
电力
7
牵引质量
不大于4000吨
8
闭塞类型
自动闭塞
9
建筑限界
满足开行双层集装箱列车运输要求
3.2规范
客运专线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ213-2005)
客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准(铁建设[2005]160号)
铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设[2005]160号)
铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准(TB10424-2003)
4施工工艺流程
钻孔灌注桩施工工艺流程
5施工要求
5.1施工准备
修筑便道通往墩台位置处,施工场地须平整,满足钻孔施工时平衡稳定的要求。
在使用前对所有设备进行调试,确保机械性能良好。
泥浆循环系统及泥浆和钻碴处理:
每台钻机配备一套完整的泥浆循环系统,配备三台泥浆泵,确保泥浆循环系统畅通。
废浆和钻碴分别用密封性能好的运浆车和土方车外运。
5.2施工放样
测量控制采用附合导线,放样使用全站仪采取坐标法进行施工放线。
桩顶标高采用水准仪通过护筒顶标高来控制。
放出桩基中心桩,通过中心桩在周围3m安全范围内设置4个护桩,以便施工过程中随时核对护筒及桩孔中心位置,施工过程中出现触动护桩时,测量班进行复测。
5.3施工平台填筑与护筒埋设
钻机就位前清除杂物、换填软土、夯打密实,平整场地,使钻机底座置于坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷造成钻机倾斜。
护筒采用内径比桩径大200mm的钢护筒,采用钢板卷制焊接而成,为增加刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
护筒采用挖埋法,先挖出周围1.0m范围内土换填,夯填粘质土至护筒底以上0.5m,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。
护筒长度为2.0m,埋置深度为1.5m,护筒顶高出地面0.5m。
护筒平面位置允许误差为50mm,倾斜度不大于1%(开钻前用护桩进行校核)。
5.4泥浆的调制和使用技术要求
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)组成,其性能指标参照下表使用:
表5.4泥浆性能指标选择
钻孔
方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度
含砂率
胶体率
酸碱度
(S)
(%)
(%)
PH
冲击钻孔
粉质黏土、角砾土、
页/灰岩
1.1~1.30
16~22
≤4
≥95
>6.5
5.5钻孔施工
5.5.1一般规定
⑴钻机就位前,会同监理工程师对施工前各项准备工作进行检查。
⑵钻孔时,根据钻渣、设计资料绘制地质剖面图。
在地层变化处捞取钻渣,存放于指定的容器中保存,和设计有出入时与设计单位联系解决。
⑶钻孔作业分班连续进行;认真填写钻孔施工记录,交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项;经常对钻孔泥浆进行检测,不符合要求时,及时调整;在地层变化处均捞取渣样,判明后记入记录表。
5.5.2钻孔顺序
对于每个承台而言,由于桩基数量较多,且桩间距较小。
不得随意摆放钻机,原则上按照以下顺序进行施工。
(1)由于桩基为群桩基础,桩间距较小,为防止两相邻钻机作业时由于振动或相互间水头作用影响,而使下部的地质发生扰动,严禁同时施工相邻两根桩,在实际钻进时至少保持隔一根施工一根原则。
⑵施工中注意相互协调,避免互相干扰,根据后台浇注砼的能力,分批次安排钻机按顺序开钻。
5.5.3钻进注意事项
⑴待钻机就位准确后开始钻进。
初始钻进时,先在孔内注水,加黏土,小冲程制浆,进尺适当控制,在护筒刃脚处小冲程、高频率反复冲砸,使刃脚处有坚实的泥浆护壁,钻至刃脚下1m后正常钻进。
钻孔作业时,注意取渣样,编号保存。
⑵冲击一段时间后,将冲锤提起,掏渣筒掏渣。
在开孔阶段,为使钻渣挤入孔壁,待钻进4-5米后再掏渣。
钻进程中和掏渣后严格控制和保持孔内水头稳定,并注意观察,发现情况及时处理,并如实填写钻孔原始记录。
冲锤定期提起进行钻头直径检查,并进行修补。
⑶在钻进过程中,始终保持孔内水位高于地下水位2米左右。
同时控制泥浆比重,冲击钻机使用空心钻头钻孔,孔底泥浆比重不宜大于1.15,既能获得较高的钻进速度,又能做到不塌孔。
在易塌地层中钻进时,泥浆比重适当提高,要适当降低成孔钻速,避免成孔过快造成坍孔,以确保孔壁稳定。
⑷钻进中不得随意提动钻具,孔壁不稳定地层提升作业时要采取回灌措施,以防坍孔。
定期检查桩孔倾斜度,超标时及时扫孔,严重时采取回填粘土或片石的方式重新钻进。
5.5.4成孔检查
⑴在成孔后用检孔器(长度为孔径的4~6倍,检孔器外径等于桩的设计直径并有足够的刚度)和测绳对孔径、孔深进行检查;
⑵钻孔达到设计标高自检合格后,上报监理工程师停钻,准备清孔。
停止钻进时要边提钻,边向孔中灌注一定量的泥浆,保持孔内水头高度不变。
5.5.5清孔
⑴清孔目的:
减小沉淀层厚度,降低泥浆中含砂率、相对密度、粘度,使其满足设计、规范要求。
⑵清孔要求:
终孔经现场技术人员、监理工程师检查孔深、孔径、倾斜率合格后,立即清孔;清孔采用换浆法;孔内泥浆指标和沉淀厚度达到规定要求后,吊入钢筋骨架。
灌注水下砼之前,再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规范要求,进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下砼。
允许沉渣厚度:
摩擦桩小于100mm;嵌岩桩小于50mm。
⑶清孔注意事项:
清孔后从孔中间提出泥浆试样,进行泥浆性能指标试验;不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
⑷清孔后泥浆的指标:
成孔后,停止进尺,保持泥浆正常循环,以中速将相对密度1.05的纯泥浆压入。
清孔后泥浆的含砂率降到2%以下,粘度为16S~20S,相对密度1.03~1.1,且孔底沉淀厚度不大于规范规定。
清孔后灌注水下混凝土之前,泥浆性能指标等试验检测项目须由试验工程师检测,合格后由主管工程师及监理工程师认可后才可灌注水下混凝土。
⑸沉淀厚度的检测方法:
沉淀厚度从钻头底部所到达的孔底平面算起。
检测时将测锤慢慢地沉入孔内,凭手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉淀土厚度。
测量沉淀时的测点和孔深时的测点保持同一位置,测点五个,取平均值,施测由施工技术人员和现场监理共同(分别)进行,互相验证,防止误判。
⑹钻渣废浆的处理:
钻渣排放到泥浆池中,不得随意排放泥浆,施工完成后将泥浆运至固定地点堆放。
5.6制作、安装钢筋骨架
使用的所有钢筋应具有出厂日期、产品合格证和质量证明书,检验合格后使用。
制作前先将主筋调直,清除钢筋表面油污和杂物等。
钢筋笼制作采用钢筋加工场集中制作,钢筋笼拼装统一在砼硬化平台上进行,严格按图纸和规范要求控制间距和数量,保证钢筋笼顺直。
钢筋笼制作时,用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距,根据钢筋骨架设计长度的不同,钢筋笼分节制作与安装,每一节笼长一般不大于15m,最长不得超过20m,以免运输、吊装时变形。
钢筋下料准确控制下料长度,桩基钢筋笼主筋连接采取搭接焊接,单面焊时焊缝长度10d,双面焊时焊缝长度5d,要求焊缝饱满,焊缝深度和宽度满足规范要求。
桩基钢筋笼采用圆形滚动形状垫块。
加强筋弯制成型后点焊待加强筋和主筋连接成一个整体后再施焊,加强筋点焊后用扳手消除弹性变形,焊工持证上岗。
钢筋笼在制作时应在混凝土硬化的平整的场地上进行,以保证制作的钢筋笼的整体直度和主筋连接接长时的对位。
用自制平板拖车拖运至孔位处,吊装入孔,在井口焊接接长。
钢筋笼加工时在钢筋笼内部每隔6m距离设置一道十字撑,以提高钢筋笼的整体刚度,防止钢筋笼在加工和运输过程中的变形。
钢筋笼安装时为保证不变形,采用两点起吊,25T吊车大钩在距两端3m位置处水平吊起,然后小钩吊起钢筋笼的起吊端,使钢筋笼吊起。
吊装时顶部及底部起吊时必须辅以方木或型钢,以免单根钢筋受力,使其变形。
此时解除25T吊车大钩起吊点,检查钢筋骨架是否顺直,如有弯曲应调直。
骨架入口后,设专人离远处观察钢筋笼的竖直度,指挥将其扶正徐徐下放,下放过程中应有专人扶住钢筋笼并适当调整方向,严禁碰撞孔壁。
骨架下降到最后一道加强箍筋时,用2根型钢穿过加强箍筋的下方,使骨架位于统一竖直线上,进行焊接。
孔口钢筋笼采取焊接接长,现场技术人员一定要加强现场焊接质量控制,连接结束后稍提起钢筋骨架抽取临时支托,将骨架徐徐下放,如此循环,直到设计标高位置。
为防止钢筋笼在施工过程中坠落,固定钢筋笼的箍筋一定要焊接牢固,吊车的钢丝绳及吊环施工前一定要认真检查。
在安放骨架前合理组织好劳动力,相应的焊接工具,并保证其性能良好,力求在最短的时间内将其完成,连接后,要检查连接质量。
如有声测管时应将将接头对直并进行可靠焊接,防止漏水而堵管。
骨架最上端定位,根据现场测量的护筒顶标高计算钢筋笼顶的设计标高,钢筋笼最后一节按计算设计标高就位后焊接定位钢筋,其具体形状为闭合的弯钩形。
然后在定位筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两个平行的槽钢;在钢筋笼四周对称放两根导向钢管,底部卡于钢筋笼加强箍筋,上部焊接到槽钢上,通过压于钻机下的槽钢控制钢筋笼上浮.
5.7导管安装
桩基砼灌注采用直径25cm丝扣导管,标准节长2.5m,底节长3.5m,同时配备1.5m、1.0m、0.5m等长度的调整节。
导管在使用前应检查导管管身是否圆顺,同时不得破损或凹陷。
然后进行水密、承压、接头试验,确保导管不漏水,强度足够,连接顺利。
试验完成后对导管进行连接编号。
导管用吊车在孔口逐节安装,先在管口放好密封圈,然后在丝扣上适度涂抹黄油,并将丝扣上紧。
保证导管密封好、不易漏水。
导管下放深度以底部离孔底0.4m为宜。
导管内上口处采用直径可比导管内径略小的篮排球胆作隔水塞,让其排挤管中的泥浆,防止砼在导管内直接与泥浆接触。
5.8二次清孔
混凝土导管安放完后,若孔底沉渣厚度不满足设计要求,利用导管进行二次清孔,使沉渣厚度、孔内泥浆性能满足设计及规范要求。
清孔时及时向护筒内补充优质泥浆,确保护筒内水头,并取样检测,经监理工程师现场检验合格后,立即拆除吸泥弯头,开始浇筑水下混凝土。
5.9灌注水下砼
5.9.1砼灌注施工
首批灌注砼的数量应满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部需要,所需砼数量可参考如下公式计算:
V=ΠD2/4(H1+H2)+Πd2/4h1
V=πd2h1/4+πD2Hc/4=3.14×(0.25)2×17.5÷4+3.14×(1.0)2×1.5÷4=2.0m3
考虑扩孔系数1.1,实际首批灌注砼数量V1=1.1V=1.1×2.0=2.2m3
式中:
V------灌注首批砼所需数量(m3)
D------桩孔直径(m)
H1-----桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m
H2------导管初次埋置深度(m)
d------导管内径(m)
h1------桩孔内砼达到埋置深度H2时,导管内砼柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)。
砼放满漏斗后开启隔离栓,在砼下漏的同时开启旁边罐车开始往漏斗内补充
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