钻孔桩技术交底.docx
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钻孔桩技术交底.docx
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钻孔桩技术交底
附件26技术交底书
技术交底书
表格编号
1310
项目名称
何姚渠中桥钻孔桩
技术交底
第页
共页
交底编号
工程名称
钻孔桩施工技术交底
设计文件图号
施工部位
何姚渠中桥0~3号墩
交底日期
2016-2-18
技术交底内容:
一、目的
明确钻孔桩工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范钻孔桩的施工。
二、内容
1、场地整平
对准备钻孔的桩位进行场地平整,场地须牢固平稳,工作时能承受所有静、动荷载。
钻孔前做好水下混凝土配合比设计,合格材料运输到位,完成导管及混凝土搅拌设备等到位工作。
2、测量定位
测量技术人员根据复核的平面定位控制点(导线点)和桩位图中的桩位坐标,利用全站仪进行控制桩位的精确放样,同时作好桩位点的引测标记,以便复核检查。
测量员放样完成后,现场施工班组注意保护桩位。
3、埋设护筒
(1)护筒采用6mm-12mm的钢板卷制,内径比桩身设计直径大200mm,护筒埋设时位置保证准确。
其中心线与桩位中心线的允许偏差不大于50mm,并保证护筒的垂直度。
(2)钻孔操作人员根据桩位的平面位置点,进行护筒的埋设工作。
埋设护筒时,采用引桩的方法,来控制偏差。
埋设护筒的作用是控制桩位,导正钻头,防止地表水渗入和孔口坍塌,以及防止上口护壁泥浆渗漏。
(3)护筒埋设深度超过在回填土埋藏深度,护筒埋设深度要求深入承台下10cm,且护筒的顶部高于地面0.5m,顶端开设1个出渣口;护筒埋设是利用开挖埋设,将护筒周围用粘土分层回填夯实。
4、钻机就位
护筒埋设好以后,立即进行钻机就位,就位时要求钻机支垫牢固,钻尖对准桩位,钻杆垂直(钻孔垂直度偏差不得大于1%)。
为保证钻孔垂直度,钻机就位时先将场地进行平整,然后调整磨盘使其保持水平,并调整设备使其滑轮中心、磨盘中心、桩位中心三点必须成一直线。
为准确控制钻孔深度,在桩架或钻杆上作出控制深度的标尺,以便在施工中进行观测、记录。
5、泥浆制备及其循环系统
(1)泥浆制备
钻孔泥浆由水、粘土(或膨胀土)和添加剂组成。
根据桥位区域地质条件,泥浆造浆材料选用膨润土,再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂。
(2)泥浆循环系统
钻孔桩泥浆循环系统主要由泥浆池和1个沉渣池组成。
相邻桥墩间的钻孔桩共用一套泥浆循环系统。
(3)泥浆指标及检测
泥浆指标检测:
主要控制泥浆池回流泥浆指标。
现场检测主要有四个指标:
泥浆比重、粘度、含砂率及PH值。
现场严格控制泥浆含砂率指标,每次检测数据做好记录。
6、钻孔
钻孔前在护筒顶面依照护筒壁上的护筒顶面中心标识的挂设十字线,然后对中钻头中心。
钻头中心与护筒中心偏差不得大于5cm。
成孔前必须检查钻头保径装置钻头直径、钻头磨损情况施工过程中磨损超标的钻头及时修补。
旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工用垂球观察两种方式来保证钻杆的垂直度,从而保证成孔的垂直度。
同时在每一次钻机提钻甩渣复位后检查钻头是否对中。
开钻时,先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进钻孔中高于护筒底角0.5m以上并不得低于地下水位,方可开始钻进。
开始钻进时,低档慢速钻进,待钻进深度超过护筒刃脚处,按正常速度钻进。
在粘质土中钻进时,由于泥浆粘性大,易糊钻,采用中等转速、大泵量、稀泥浆钻进;在砂类土或软土层钻进时,易坍孔,宜控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
以钻头自重加液压力作为钻进压力,初入压力控制在80~90kPa。
每次进尺最佳为0.5~0.8m,钻屑进入筒体,装满一斗后,将钻头提出孔外移至机侧,继续缓慢上提钻斗,利用动力头下的挡板将钻头上的顶压杆下压,通过与顶压杆相连的连接杆件将钻斗的底盖打开卸落钻渣,钻渣卸落完成,再将钻斗下落至地面,正旋关盖复位。
起、落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速。
孔内出土,应立即清走,不得堆积在钻孔周围。
钻孔作业分班连续进行,一次成孔。
在钻进过程中,按试桩确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,依照地质报告随时观察钻碴情况与地质报告对照,并准确取样报现场工程师确认地质情况。
当桩尖持力层地质与设计不符时,立即通知监理工程师及有关部门确认是否进行变更设计。
钻孔过程中还必须详细记录钻进深度、泥浆指标、机械设备损坏、障碍物、钻孔异常情况等。
记录必须认真、及时、准确、清晰。
且交接班时要做好交接记录。
钻进过程中产生的泥浆、钻碴经沉淀池净化处理后方可排放沉淀水。
在排放过程中不能造成对农田及周围水源的污染,沉淀池中的沉淀物用汽车运至指定弃淤场堆放处理。
钻至桩孔设计标高后,钻头在不加压的情况下就地继续旋转数圈,再提钻,保证钻头尽可能取渣情况下又可避免超钻。
钻孔过程中要注意留存渣样。
7、第一次清孔
清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆,降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标,清除钻渣,减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。
清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件,使测深正确、灌注顺利,确保混凝土质量。
在造浆开孔阶段,当潜水泵未能潜入水中之前,利用泥浆泵正循环循浆,当潜水泵潜入水中后,停止钻进,泥浆循环约2min后,关闭泥浆泵,将正循环钻循浆为反循环循浆。
在孔深、孔径等细目符合设计要求后,停止锤击并将锤头提出,开启泥浆泵,进行反循环清孔。
清孔时间视孔径、孔深和钻渣含量不同,但清孔时间也不宜过长。
清孔泥浆相对密度为1.03~1.10,冲洗液含渣量小于2%后,即可停止清孔换浆。
清孔后,采用抽渣筒提取孔底泥浆,使用泥浆比重计测量泥浆比重,使其满足规范要求,否则继续清孔。
对于以上步骤清孔清理完成后,假如效果及试验指标不合格,可以采用掏渣清孔法再次清孔。
清孔的目的是使孔底沉渣(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含渣量及孔壁垢厚达设计及规范要求,为浇筑水下混凝土创造先行条件。
清孔时必须保持孔内水头,以防止坍孔,不得用加深桩孔的办法代替清孔。
成孔采用相关仪器检测。
成孔控制标准见下表。
钻孔桩成孔标准参数表
项目
指标
相对密度
1.03~1.10g/cm³
黏度
17~20pa.s
孔底沉淀厚度
根据设计图纸要求摩擦桩桩底沉渣厚度应小于10cm。
含砂率
<2%
胶体率
>98%
8、钢筋笼制作及吊放
(1)钢筋骨架制作
1)钢筋笼骨架在钢筋加工内分节制作。
桩基钢筋笼在加工场内采用滚焊机集中制作,底笼采用人工制作。
2)钢筋笼制作要求:
a、钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀,钢筋下料时应准确控制下料长度。
b、钢筋笼采用滚焊机及人工制作,制作场地保持平整。
c、钢筋笼主筋连接根据设计要求。
d、成型的钢筋笼垫高离地不小于5cm高,下部支点应保证钢筋不变形,上部覆盖彩条布,防止钢筋锈蚀。
制作好后经监理工程师认证的钢筋笼应挂牌标识,注明验收事宜、墩号及节段号。
(2)声测管设置
声测管采用10#铁丝弯成8字形绑扎在每道加强箍筋上,声测管须牢固绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼分段安装,管与管互相平行、定位准确,并埋设至桩底。
固定点间距不超过2m,声测管宜高出地面50cm,下端焊接盲盖或钢板来保证密封,不漏水。
随钢筋笼一起下放,下放一节连接一次,并向管内灌水,防止水压压破检测管并检验上一节声测管是否漏水,下放完毕后应将管口严格密封防止混凝土进入。
声测管在装卸搬运过程中,应采用机械或人工将声测管抬起运送至指定地点,严禁抛掷和滚动,以防声测管弯曲变形,在工地存放时,应放在加工棚内,不能露天堆放,以防雨淋生锈,在搬运或安装时,不能一头着地,以防泥土阻塞声测管。
声测管按照120度布设
(3)钢筋笼吊装
在安装钢筋笼时,采用两点起吊。
第一吊点设在骨架的上部,第二吊点设在骨架长度的中点到下三分之一处。
吊放钢筋笼入孔时对准孔位,保持垂直,轻放、慢放入孔,入孔后徐徐下放,不左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。
若遇阻碍时停止下放,查明原因进行处理。
第一节骨架放到最后一节加强筋位置时,穿进型钢,将钢筋骨架临时支撑在孔口平台上,再起吊第二节骨架与第一节骨架连接,连接采用搭接焊。
连接时上、下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致:
先连接一个方向的两根接头,然后稍提起,以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直,再连接其它所有的接头,接头位置必须按50%接头数量错开连接。
接头连接好后,骨架吊高,抽出支撑工字钢后,下放骨架。
如此循环,使骨架下至设计标高。
钢筋笼定位后,经检测各项指标合格后,及时灌注混凝土,防止坍孔。
9、导管水密试验
导管在使用前进行水密性试验,试验合格后方可用于水下混凝土的灌注。
水密试验水压不应小于孔内水深1.5倍压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.5倍。
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与压水泵出水管相接,启动压水泵给导管注入压力水,当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
10、导管安装
导管采用φ25cm钢管,管壁厚5mm,每节段长3m(同时配备0.5m、1m、1.5m、2m短导管,作导管长度调节使用)。
导管节段采用法兰盘、高强螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。
导管采用逐节段连接、逐节段下放的方法安装,导管下口距孔底控制在40±5cm高度;导管上口距孔口控制在200±15cm高度。
导管下放过程中做好导管分节及实际长度等参数的记录。
导管安装完毕,再将漏斗连接在导管上口,并整体吊置于钻架。
11、第二次清孔
导管安装到位后,采用测绳和测深锤进行沉渣厚度检测(测绳需用经过检定后的钢尺进行复核标定)。
测绳采用标准测绳(施工过程中经常检查测绳的标识刻度,并与标定的钢尺进行复核),测锤采用圆锥形平底测锤,底部直径为13~15cm,锤高20~22cm,质量4~6kg。
根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度并检查泥浆指标,如果沉渣和泥浆指标能满足要求,则不需要二次清孔直接灌注混凝土;如不能满足要求,则立即进行二次清孔,二次清孔后静置一段时间再进行沉渣厚度检测,当孔底沉渣厚度、泥浆指标满足清孔要求后,上报现场监理工程师,得到确认后立即进行水下混凝土灌注。
12、灌注水下混凝土
钻孔桩采用C30水下混凝土。
搅拌站按浇筑令生产混凝土,罐车运输至灌注混凝土的桩位处,完成桩基混凝土的灌注施工。
1)混凝土灌注
钻孔桩桩基混凝土采用混凝土运输罐车、吊车配合中心集料斗进行灌注。
a、混凝土运输
混凝土由罐车运至施工现场,罐车运输途中和等待灌注过程中,搅拌罐进行低速搅拌。
b、首批混凝土封底
水下混凝土须满足配合比设计要求,浇筑时先浇注首批混凝土,首批混凝土数量须经过认真计算,使其有足够的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能将孔底沉渣向外置换,同时能把导管下口埋入混凝土不小于1m深度,因而漏斗的大小须充分考虑首批混凝土数量制作。
漏斗下端口设有翻转式闸阀,混凝土装满漏斗需要灌注时,打开闸阀,混凝土立即沉入孔底,排开泥浆及沉渣,迅速埋住导管下口,完成首批混凝土灌注。
首批混凝土灌注方量计算公式:
式中:
—灌注混凝土所需放量(m³);
—柱孔直径;
—桩径底至导管低端间距,一般为0.3~0.4m;
—导管初次埋置深度;
—导管内径;
—桩孔内混凝土达到埋置深度
时,导管内混
凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高
度(m);
—桩孔内水或泥浆的深度;
—桩孔内水或泥浆的重度;
—混凝土拌合物的重度,取24kn/m³。
2)水下灌注对混凝土基本要求:
桩基混凝土配合比设计通过试验室试配确定。
混凝土除满足强度要求外,还需符合下列要求:
a、钻孔桩工程采用II型普通硅酸盐水泥(P·II),强度等级为42.5,其质量符合国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007);
b、灌注时的混凝土塌落度:
宜为180~220mm,且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的坍落度损失。
c、粗骨料采用粒径范围为5~31.5(mm)连续级配;
d、掺加适量粉煤灰及外加剂,改善混凝土的和易性、流动性;
e、粗骨料粒径不得大于导管内径的1/6~1/8及钢筋最小净距的1/4,同时不应大于37.5mm;
f、细骨料宜采用级配良好的中砂。
g、混凝土配制时的任何掺和料均必须有出厂检验合格证书和试配资料,并得到监理工程师的认可。
3)灌注水下混凝土应符合以下规定:
a、水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间。
b、混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和塌落度等,不符合要求时,不得使用。
c、首批混凝土入孔后,混凝土应连续灌注,不得中断。
d、在灌注过程中,应保持孔内的水头高度;导管的埋置深度宜控制在2-6m,并应随时测探桩孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深;应将桩孔内溢出的水或泥浆引流至适当的地点处理,不得随意排放。
e、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以上后再恢复正常的灌注速度。
f、混凝土灌注至桩顶部位时,应采取措施保持导管内的混凝土压力,避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实、松散等现象;在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,确定所测混凝土的灌入高度是否正确。
灌注的桩顶高程应比设计高程高出1.0m。
(4)混凝土灌注时的泥浆处理
在灌注桩基混凝土之前,开挖废浆池(容量满足要求),同时在钢护筒外围筑环形岛,高度高于钢护筒顶30cm以上,开挖泥浆槽连接废浆池和钢护筒出浆口,确保灌注桩基时由混凝土置换出来的泥浆流入废浆池中,避免泥浆漫流污染环境。
13、成桩检测
桩基质量的检查和验收,应按设计和规范规定的要求进行。
按设计要求每根桩均进行成桩质量检测。
当桩基混凝土达到强度后,采用无破损法进行桩身检测,并按一定比例进行钻芯检验。
如对桩基整体性检验有疑义,或在施工中遇到的任何异常情况,说明桩的质量可能低于要求的标准时,应采用钻取芯样法对桩进行检测,以检验桩基混凝土质量。
桩基检测完毕后,及时对声测管和取芯孔进行注浆封闭处理。
14、常见钻孔事故处理
主要风险
1)混凝土灌注过程中,由于混凝土和易性较差、混凝土离析严重,或导管埋深过长、导管提空等,导致断桩。
2)混凝土由漏斗顺导管向下灌注时,产生一种顶托力,使钢筋笼上浮。
拟采取的主要对策
1)防坍孔对策
采用高性能的泥浆成孔。
根据不同土层选择不同的钻进速度。
在通过土层较差时宜采用慢速进尺。
以防止进尺过快,对孔壁扰动过大,造成后期孔壁失稳引起坍孔。
2)防偏斜孔对策
加强现场质量管理工作;对于特殊地质,由技术人员对工班长进行详细的施工技术交底,并传达至每一位操作人员,做到心中有数。
钻进过程中需密切观察遭遇异物情况,随时调整,避免钻斗偏斜。
钻孔过程中每钻进一定尺度检查一次钻机的位置及稳定情况,一旦发现钻机移位应及时检查与调整。
并对检查出的偏斜长度进行扫孔。
从而确保孔的垂直度。
3)防断桩对策
设计和易性良好的混凝土配合比,坍落度控制在180~220mm。
同时在施工过程中注意对混凝土质量的控制。
针对混凝土灌注方量大,灌注时间长的特点,混凝土搅拌、混凝土运输车等混凝土设备均有备用措施,防止出现意外情况时,混凝土仍然能够连续灌注,同时配备发电机组作为备用电源,防止突然断电时灌注桩基水下混凝土出现的风险。
加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责明确,确保每个操作人员的工作质量从而保证基桩混凝土的施工质量。
加强对通讯设备的检查,确保施工过程中信息畅通,指挥到位。
4)防止钢筋笼上浮
钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
灌注中,当混凝土表面接近钢筋笼底时,应放慢混凝土灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼端间保持较大距离,以便减少对钢筋笼的冲击。
混凝土顶面进入钢筋笼一定深度后,应适当提导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深。
但注意导管埋入混凝土表面应控制在2-6m。
如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时,现场操作人员应及时补救,补救方法是马上起拔部分导管;导管拆除一部分后,可适当上下活动导管;这时可以看到,每上提一次导管,钢筋笼在导管的抽吸作用下,会自然回落一点;坚持多上下活动几次导管,直到上浮的钢筋笼全部回落为止。
15、钻孔桩的质量保证措施
要确保施工质量,最终必须消除质量通病,为此,我们针对钻孔灌注桩施工中常见桩位、成孔、钢筋笼制作就位、混凝土浇筑等工艺中常见质量通病,特制定如下措施:
桩位定位保证措施
①根据设计提供的测量基准点和基线,会同监理及有关单位复核认定后,方可作为测量基点使用,并经常复核。
②桩位采用三次校正复核措施,即第一次放样定出桩位中心,并用十字交叉法确定护筒坑的挖掘位置;第二次测量校正护筒位置,打入定位钢筋,并在护筒边上做好标记;第三次钻孔定位时,使用铅锤校正,使桩锤中心与桩位中心重合。
成孔质量控制措施
①钻孔灌注桩施工钻机定位,钻机架上的起吊滑轮、钻杆中心及转盘中心在同一条铅垂线上。
②根据不同地层的可钻性选择合理钻进技术参数和相应操作技术。
③发现钻孔倾斜时,应采取纠斜措施,或用粘土回填后重新成孔。
④合理调配泥浆性能,防止缩径和坍孔,减小泥皮厚度,提高桩身侧摩阻力。
当原土造浆达不到要求时(如卵石层),酌情使用化学处理剂,改善泥浆性能。
在进入卵石层时,泥浆的比重应控制在1.25左右,粘度控制在25S左右。
⑤针对本工程易坍孔、缩孔的特点,在缩孔的部位进行多次扫孔,以保证桩身直径达到设计要求。
经常检查钻头直径,发现磨损及时修复,以防止因钻头磨损影响钻孔的正常直径。
⑥桩身如造成坍孔现象可对泥浆的比重控制,或适当加入黄土来防止扩底时坍孔。
⑦清孔质量保证措施:
第一次清孔由钻具在原位慢速回转,大泵量冲孔,换浆排渣为第二次孔清孔创造条件。
同时派专人清理泥浆池及浆沟中的钻渣。
第二次清孔,确保沉渣满足设计与施工规范要求,工程桩严格控制在10㎝以内,并且尽可能把沉渣控制在最小限度,以提高单桩承载。
钢筋笼质量保证措施
①钢筋进场应验收,要有质保单,并作力学试验和焊接试验,合格后方可启用。
②焊条要有质保单,其牌号要与钢筋性能相适应。
③钢筋笼主筋固定,点焊时要合理选用电焊电流,以免烧伤钢筋。
④对现场制作好的钢筋笼每节均需进行检查。
检查钢筋笼长度、直径和主筋间距、箍筋间距,同时还要检查其外观情况是否符合规范要求,不合格者勒令整顿。
钢筋接头采用双面焊,焊接长度不小于4d,按规定对焊接接头抽样检查,检查其焊接质量。
⑤经验收合格的每节钢筋笼使用前平放在平整的场地上。
⑥钢筋笼入孔前要调直,孔口焊接时,钢筋笼搭接处主筋应预弯,上、下钢筋笼要保持同心。
钢笼定位要准确,为确保其定位的准确性,必须用水准仪测量桩位地面标高并核实计算无误的吊筋长度。
混凝土灌注质量控制
①严格控制混凝土的质量。
进场做到随时计量,检查混凝土的坍落度,确保具有较好的和易性、流动性、粘聚性,确保混凝土没有离析现象,否则,严禁灌入孔中。
②导管必须密封不漏水,导管离孔底距离控制在0.25-0.4m之间。
③混凝土初灌量应保证导管一次性埋入混凝土内1m以上。
④灌混凝土应紧凑、连续不断地进行,及时测量孔内混凝土面高度,以指导导管的提升和拆除,提动导管时,应使导管保持在桩孔中心,以防挂碰钢筋笼。
拆导管时应做到一节一节拆,最多不超过二节。
⑤桩顶标高控制:
应保证不少于1m的加灌量。
每桩浇注结束后应严格检查,以保证其足够的加灌量,防止事后接桩。
⑥每桩至少做三组混凝土试块,单桩灌注超过50m3应不于四组,以检查混凝土的抗压强度。
⑦在混凝土的浇筑过程中,应经常上下提拔导管,以使混凝土振捣密实,特别是在浇筑的结束时,不可一次性将导管拔出,应反复提拔后,一节一节拔出,以保证桩头混凝土的质量。
钻孔桩施工工艺流程图
平整场地
桩位放样
制作护筒
检测、调整泥浆指标
护筒埋设
搭设钻机平台
泥浆备料
钻机就位
泥浆池
孔桩钻进
泥浆沉淀池
终孔、清孔
导管水密试验
钢筋笼吊放、下导管
制作钢筋笼
二次清孔
灌注水下砼
自然养护
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