钻孔桩质量控制要点.doc
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钻孔桩质量控制要点.doc
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长吉城际铁路CJCJ-1标段
钻孔桩质量控制要点
编制:
复核:
审批:
中建长吉城际铁路第二工区
二〇〇九年三月
钻孔桩质量控制要点
1编制依据
1、新建铁路长吉城际铁路工程施工图纸。
2、新建铁路长吉城际铁路工程实施性施工组织设计。
3、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
4、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
5、《铁路砼与砌体工程施工质量验收标准》
6、《铁路砼工程施工技术指南》
7、《铁路砼工程施工质量验收补充标准》
8、对施工现场详细、全面的调查后所获得的较为详实现场资料。
2工程概况
2.1技术标准
线路等级:
客运专线;
正线数目:
双线;
限制坡度:
12‰,局部困难地段不大于20‰;
最小曲线半径:
5500m,枢纽范围可适当降低;
到发线有效长度:
650m,部分450m;
牵引种类:
电力牵引;
机车类型:
动车组;
最小线间距:
4.6m;
行车指挥方式:
综合调度集中。
2.2设计概况
桥梁名称
桩径(m)
数量(根)
备注
腰占特大桥
Φ1.0
646
Φ1.25
40
卡伦湖特大桥
Φ1.0
605
放牛沟大桥
Φ1.0
116
拉拉屯公路立交大桥
Φ1.2
28
腰占西沟公路中桥
Φ1.2
8
腰占公路立交中桥
Φ1.2
8
北园子龙双公路大桥
Φ1.25
12
西子房公路中桥
无新图
东环城高速公路立交大桥
Φ1.2
32
西子房中桥
Φ1.0
16
3总体施工方案
本工区桩基根据地质情况采用冲击钻和反循环钻机施工。
孔口埋设钢护筒、泥浆护壁;钢筋笼分节加工成型,吊车吊装焊接;砼由拌合站集中拌制,砼搅拌运输车运输,导管法灌注水下砼。
承台钢筋在钢筋加工场加工、现场绑扎,模板由钢模板拼装,砼由拌合站集中拌制、砼搅拌运输车运输、溜槽入模,振动棒振捣密实。
4钻孔桩施工工艺
钻孔桩主要施工工艺包括场地平整、测量放样、泥浆制备、钻孔、清孔、钢筋笼制作与安装、砼灌注等工作。
4.1钻孔
场地平整
平整场地、清除杂物、碾压或夯打密实。
钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷,对钻孔桩成孔质量产生影响。
测量放样
进行施工放样,施工队测量班按设计图纸定出桩位,项目部测量组复核无误,打设护桩,护桩必须牢固,宜用水泥砂浆或混凝土进行加固保护。
护筒边4根护桩(骑马桩)只做为埋设护筒开挖用和钻机对中用,骑马桩极易受钻头、人员等碰撞,不得做为成孔检测用。
检孔用护桩不得打在护筒旁边,必须打在距护筒远一点的坚实处。
护桩至少打3根(检测桩位偏差只用2根,1根备用),夹角宜为90度,不得小于30度,也不得大于150度。
记下距离后,以备桩测孔位偏差之用。
钢护筒坚固,不漏水,宜采用8mm厚钢板制作。
护筒内径冲击钻比钻头直径大40cm左右,反循环比钻头直径大0.2m左右。
顶面高出地面30cm左右。
护筒一侧开口,以便在灌注砼时泥浆由开口处流出。
护筒顶保持在同一标高,由于护筒顶标高不完全一样,测护筒标高时,要标出测量的位置,检测孔深时在标示出的位置测量。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于50mm,倾斜度不大于1%。
4.1.1泥浆制备
调配泥浆太稀,容易造成孔壁坍塌,调配泥浆太稠,使扭矩加大(反循环)或钻头下落困难(冲击钻),要根据工地现场地层情况调配稀稠合适的泥浆。
根据地质情况,护壁泥浆可用原土造浆,也可选用膨润土、纤维素和纯碱配制,以提高泥浆性能指标,对孔壁进行有效的保护和封闭,防止坍孔和水流渗入孔周产生湿陷。
腰占特大桥52~55号墩桩基,地质图中有砂层,可选用膨润土造浆。
泥浆比重:
正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时,入孔泥浆比重为1.1~1.3;冲击钻机使用实心钻头钻孔时,孔底泥浆比重不宜大于:
砂黏土为1.3;大漂石、卵石层为1.4;岩石为1.2。
反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05~1.15。
黏度:
一般地层16~22s,松散易坍地层19~28s。
含砂率:
新制泥浆不大于4%。
胶体率:
不小于95%。
PH值:
应大于6.5。
钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表,并随时注意地质变化,根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标,保证泥浆的各项指标符合规范要求。
施工时,设置泥浆池和沉淀池,泥浆池在桥墩间间隔设备,每两墩共用一个泥浆池,现场根据需要设置排浆池。
泥浆池不得设在桥台后,以免影响桥台过渡段施工。
钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。
桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,利用于下一基桩钻孔护壁中。
4.1.2钻孔
钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷。
就位完毕,施工队对钻机就位自检。
钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,应及时改正。
应经常注意地层变化,在地层变化处应捞取样渣保存并标识。
钻进过程中泥浆比重一般为1.1~1.3,钻孔多余泥浆排到指定泥浆池,进行处理,严禁将泥浆排到农田,避免造成环境污染。
泥浆池用栏杆挂网封闭,并设置明显标志,防止人员、动物等掉入。
开孔孔位必须准确,开钻时应慢速钻进,待钻头全部进入地层后,方可加快钻进速度,当遇见砂土层和淤泥层时应减慢钻进速度。
在钻进过程中经常检查钻杆垂直度,防止出现斜孔(反循环)。
在地层软硬不均、钻机震动等的情况下,钻孔过程中经常检查孔位中心是否偏移。
测量孔位中心应使用较远的3根桩,不得使用骑马桩。
用旋转钻钻进中控制钻进速度,冲击钻根据地质情况随时调整冲程,严防激振力过大引起塌孔。
在钻进过程中经常检查钻渣以复核图纸地质情况,并根据不同的地层情况调整泥浆比重及进尺速度。
地质情况不符时,做好记录,并取地质渣样进行保存。
每个墩台钻孔桩至少选取一根留取渣样,请设计代表查看地质情况是否与设计相符。
在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和黏度。
处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外,将孔用坚实木板等盖严,防止人员等掉入。
合理安排钻孔顺序,应跳开进行钻孔。
相邻的两根桩,必须在前一根桩的砼达到2.5MPa(手拉式冲击钻为24小时)后才能开孔,以避免扰动刚灌注的砼。
钻进过程中认真、仔细、如实的填写钻进记录。
钻孔至设计孔深后,请监理终孔确认。
之后进行第一次清孔。
4.1.3钻孔事故的预防及处理
4.1.3.1 塌孔原因:
泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮;
由于出渣后未及时补充泥浆,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够;
护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机装置在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
水头太大,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔;
吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
4.1.3.2预防及处理
在松散砂土或淤泥中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆;
发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔.重新埋置护筒或换成长护筒再钻;
如发生孔内坍塌,判明坍塌孔位置,回填砂砾和粘土混合物到坍孔处以上1~2m,如坍孔严重时,应全部回填,等一段时间,待回填物沉积实后再行钻进;
清孔时应指定专人补水,保证钻孔内必要的水头高度。
供水管最好不直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,可免冲刷孔壁。
4.1.3.3偏斜原因:
钻孔中遇有较大的孤石或探头石;
在有倾斜度的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均;
扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;
钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷;
钻杆弯曲,接头不正。
4.1.3.4预防和处理:
安装钻机时要使转盘底坐水平(反循环),钻头和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正;按检查钻孔方法,查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后,一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔正直。
偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。
4.1.4清孔、检孔
清孔的目的
清孔的目的是抽换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。
终孔检查后,应迅速清孔,不得停歇过久,使泥浆钻渣沉淀增多,造成清孔工作的困难甚至坍孔。
清孔后应在最短时间内灌注砼。
本工区内桩基设计为摩擦桩,浇筑水下砼前沉渣厚度不大于20cm。
清孔的方法及标准
使用换浆法清孔:
冲击钻用1.1~1.25比重的纯泥浆压进孔内,把孔内悬浮钻渣较重的泥浆换出;反循环钻机将沉渣抽出。
清孔应达到以下标准:
孔内排出或抽出的泥浆用手摸无2~3mm的颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s。
孔深采用测绳测量。
测绳第一次使用必须校核,在以后使用过程中应经常校核。
测量孔深时的测锤使用下尖的圆锥型测锤,测砼面标高的测锤使用上尖的圆锤型测锤。
4.2钢筋笼的制作与安装
4.2.1桩基钢筋笼骨架分段制作成半成品,在孔口进行焊接。
4.2.2制作时,按设计尺寸做好加强箍筋,标出主筋的位置。
把主筋摆放在平整的工作平台上,并标出加强筋的位置。
焊接时,使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度,然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加强筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架阁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。
4.2.3螺旋筋在桩顶处和钢筋笼底部形成闭合圈。
加强箍筋每2米设置一道。
在桩顶利用承台底分布钢筋进行连接设置为接地钢筋环,墩身接地钢筋及每根桩均选用一根钢筋与接地钢筋环连接,连接采用辅助短钢筋加单面焊,与每根连接钢筋的焊缝长度为100mm。
填写桥墩桩基础综合接地检查记录表。
图纸详见:
桥梁综合接地钢筋布置图(长吉城际(长)桥通-07)。
4.2.4钢筋骨架保护层的设置方法:
按照设计修改后图纸要求,定位筋取消,由标号不小于C30的细石子砼圆轮代替,在原定位钢筋的位置上,沿竖向固定在一条直线上。
桩身钢筋净保护层厚度70mm。
4.2.5可在钢筋笼内焊“十”字型辅助钢筋,以加强钢筋笼整体刚度,在钢筋笼放入孔中时取下,可反复利用。
无论采取何种方法运输骨架,都不得使骨架变形,当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。
当长度超过6米时,应在平板车上加托架。
如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引,可运输各种长度的钢筋笼,或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推,也可运输一般长度的钢筋笼。
施工实践中证明此方法可运输24米长的钢筋笼子而不致“塌腰”弯曲变形。
运输超过18m的钢筋笼而用一节平板车时,一定要使平板车有足够的刚度,防止钢筋笼弯曲变形。
4.2.6骨架的起吊和就位
为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接十字支撑,以加强其刚度。
用两点吊,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
起吊时,先提第一点,使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊。
待骨架离开地面后,第一吊点停吊,继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。
解除第一吊点,检查骨架是否顺直。
如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。
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