钻孔桩施工方法方案.docx
- 文档编号:30625296
- 上传时间:2023-08-18
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:500.45KB
钻孔桩施工方法方案.docx
《钻孔桩施工方法方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钻孔桩施工方法方案.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
钻孔桩施工方法方案
3.3、施工方法
3.3.1、施工准备
3.3.1.1、场地准备
陆地桩施工前先进行场地平整、清除杂物,并采用外运宕渣填筑钻孔平台,使之与便道顺接。
平台填筑时采用分层压实,保证场地有足够的承载力以免钻机沉陷、倾斜。
水中桩施工前先进行钻孔平台的施工,并使之与栈桥顺接,钻孔平台的施工方案详见《栈桥及水上作业平台施工方案》。
图3.3.1.1已搭设完成的钻孔平台
3.3.1.2、测量准备
施工前复核导线点、水准点,对桩位进行精确放样。
放样完成后,陆地桩在桩周设置4个护桩、水中桩在护筒顶部以油漆标记十字交叉线的定位点,以便检验钻进过程中的偏位情况和钢筋笼安装定位。
3.3.1.3、试验准备
完成原材料的检验与申报工作;完成混凝土的配合比设计与申报工作。
3.3.2、护筒的加工与埋设
3.3.2.1、陆地桩护筒
本标段陆地桩桩径有Ф120cm、Ф150cm两种,护筒内径分别采用140cm与170cm两种直径,以10mm钢板卷制成型。
护筒埋置考虑桩位的地质和水文情况,保持护筒高出地下水位1.5m或高出地面0.3~0.5m。
0#台-4#墩在路基填筑范围内,待路基填筑完毕、沉降稳定后挖除桩位处路基,埋设护筒并以粘土将其四周填平、夯实。
5#墩、6#墩位于围垦区,地质条件以砂土为主,施工时根据具体地质情况计算护筒长度,保证其埋设深度不小于2m。
护筒平面位置的偏差不超过5cm,护筒垂直度的偏差控制在1.0%护筒埋置深度以内。
3.3.2.2、水中桩护筒
水中桩钢护筒在加工厂分节加工制作后运至施工现场,浅水区护筒内径大于桩径20cm,深水区大于桩径30cm,超长桩按计算确定。
钢护筒的长度根据地质情况而定,原则上以进入粘土层2m为准,具体计算参见“安全验算及相关图纸”一章内容。
钢护筒加工制作时,其椭圆度应小于d/100,且不大于30mm;直径偏差在±10mm;筒体端面的倾斜度最大允许偏差为3mm;纵轴线弯曲矢高不大于护筒长的0.1%,且不大于30mm。
为避免钢护筒在起吊运输过程中变形,钢护筒设置加强箍,并设置型钢“十”字形内撑,均匀布置。
运输过程中应将其位置相对固定好,防止其相互碰撞发生变形。
运输时要捆绑牢固,使各支点同时受力。
为避免钢护筒挠曲变形,采用多点支垫。
各支点垫木要均匀放置,各垫木顶面要在相同的水平面上。
护筒下放采用履带吊配合振桩锤打入,测量人员全程旁站,对平面位置及倾斜度进行检查。
钢护筒下沉通过导向架的约束确保钢护筒的平面位置偏差小于±5cm,钢护筒倾斜度小于0.5%。
并且在施工的各环节严格控制钢护筒发生变形,护筒吊起打设前割除十字撑。
3.3.3、成孔
3.3.3.1、钻机就位
钻机运输至施工现场后,由履带吊配合安装、移位。
钻机就位时,底座必须保持平稳,不发生倾斜移位,定位误差不大于20mm。
冲击钻就位开钻前,检查钻机机座的平整度(用水平尺检测)、冲锤轴线的垂直度(用垂球检测)以及冲锤是否对准桩位,以保证成孔的垂直度。
立好钻架并调整好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。
在钻进过程中要经常检查钻盘(钻架),如有倾斜或位移,及时纠正。
3.3.3.2、泥浆
主墩Ф2.2m钻孔桩、超长桩采用PHP高性能泥浆。
其特点有粘度高、比重小、低固相、低失水等,护壁效果好,利于钻进。
主要材料为膨润土、纯碱、PAC(聚丙烯酰胺)等,其中膨润土掺量一般为用水量的8%,针对本工程以粘土层为主的地质条件,可降低到3%~5%;纯碱掺量为浆液的0.1%~0.4%;PAC掺量为浆液的0.003%左右。
具体配比由试验室通过试配后确定。
其余钻孔桩利用原土造浆。
泥浆性能要求如下:
表3.3.3.2-1泥浆性能指标
钻孔
方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度(Pa°s)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率(ml/30min)
泥皮厚(mm/30min)
静切力(Pa)
酸碱度(pH)
正循环
一般地层
1.05~1.20
16~22
8~4
≥96
≤25
≤2
1.0~2.25
8~10
易坍地层
1.20~1.45
19~28
8~4
≥96
≤15
≤2
3~5
8~10
反循环
一般地层
1.02~1.06
16~20
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~10
易坍地层
1.06~1.10
18~28
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~10
卵石土
1.10~1.15
20~35
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~10
冲击
一般地层
1.10~1.20
18~24
≤4
≥95
≤20
≤3
1~2.5
8~11
易坍地层
1.20~1.40
22~30
≤4
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11
钻进过程中,及时检测孔内泥浆性能,并根据检测情况进行调整。
水中桩利用施工孔位周边的钢护筒进行泥浆循环,护筒之间以钢管连接形成连通孔,并在栈桥上设置泥浆管(如图3.3.3.2-1所示)。
孔内抽出的泥浆使用净化设备(如图3.3.3.2-2所示)净化后循环使用,钻渣运输至指定地点集中堆放、统一处理。
图3.3.3.2-1泥浆管布设
图3.3.3.2-2泥浆净化设备
3.3.3.3、钻孔
(1)KP3000气举反循环钻机成孔
主墩Ф2.2m钻孔桩采用KP3000气举反循环钻机成孔。
图3.3.3.3-1气举反循环钻机
①初钻
先往孔内供泥浆,换出原孔中的清水。
然后开动空压机送风吸渣,最后开动钻机转盘机构,并低速开钻,直至整个钻头进入正常速度钻进。
反循环排渣用一台20m³/min的空压机,压力在0.7MPa左右。
②正常钻进
为了保证钻杆垂直,孔位准确,采用减压钻进,在钻杆上方加以配重块,使钻杆在钻进过程中始终受拉而保持钻杆垂直,以避免或减少弯孔、斜孔现象的发生。
钻进时,空压机送风与钻锥回转同时进行,接钻杆时,将钻杆稍提升30cm左右,先停止钻锥回转,再送风数分钟,将孔底钻渣吸尽,再放下钻锥,进行拆装钻杆工作,以免钻渣沉淀而发生埋锥事故。
另外,随时注意护筒口泥浆面标高,如果逐渐往下降时,立即补浆,以免发生坍孔事故。
换钻杆时,先用水洗净钻杆端面,加上经检查完好的橡胶垫圈,最后对孔接杆,务必做到接头紧密,避免漏气,漏水和松脱。
保证钻孔内水头,从泥浆池向孔口提供的泥浆量约等于从孔底通过钻杆排出的泥浆量,以避免孔壁坍塌现象发生。
护筒内的泥浆面应比施工水位高出2~4m,确保内外水头压差。
钻进过程中,如发现钻杆有偏斜,应严格控制速度并采用扫孔方法纠正。
钻进过程中,若钻杆卡死,溢流阀溢流时应立即提升钻杆,再缓慢下放改为轻钻压慢钻进,排除故障后正常钻进。
因故中断钻进时立即将钻头提起至安全位置(一般0.5~2m),并送气10~15min,让砂石完全排出钻杆,再钻进时先送气10~15min,让泥浆充分循环,直至泥浆正常之后慢慢放下钻具钻进,要特别注意停钻时先提钻,停主机泵组,等排出的泥浆中无渣时方可停风,否则将会造成埋钻事故。
(2)GPS-20、GPS-25回旋钻成孔
Ф1.5m、Ф1.8m、Ф2.0m摩擦桩分别采用GPS-20、GPS-25回旋钻成孔。
图3.3.3.3-2GPS系列回旋钻机
钻机就位后,检查钻机水平度及钻杆垂直度,钻具中心对准桩位后方可开钻。
钻进过程中,针对不同的地层和深度按不同的方式操作:
刚开钻时,减压低档钻进,以免钻杆过分抖动,造成孔位偏斜;进入粘土层后适当加快钻进速度,采用正循环回转钻进。
钻进过程中对钻盘水平度及钻杆垂直度进行定期检查。
钻进至设计孔深后,报请监理检验,经检验合格后清孔。
因桩长较大,为保证清孔质量,配备空压机,采用气举反循环清孔。
图3.3.3.3-3空压机配备
(3)冲击钻成孔
引桥Ф1.2m嵌岩桩采用冲击钻成孔。
图3.3.3.3-4冲击钻
初钻时进尺适当控制,采用小冲程钻进,使最初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔口坍塌;进入粘土层后,采用大冲程钻进;本工程岩面倾斜较大,快到达岩层层顶标高时,换用小冲程钻进,并及时检查钻头偏位情况,一旦发生偏位立即提钻,回填一定厚度宕渣后继续施工;穿透斜岩面后,可更换中冲程钻进。
钻进过程中应经常注意地层的变化,在地层变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,及时记录并与设计提供的地质柱状图对比。
若发现实际地质与设计不符,及时上报监理工程师,钻渣渣样编号保存,以便分析备查。
(4)清孔及检孔
采用2次清孔工艺。
初次清孔时将钻头提离孔底30cm左右,保持泥浆正常循环,同时置换泥浆。
当泥浆指标达到相对密度1.O3~1.1O、粘度17~20s时,测得孔底沉渣厚度<5cm(嵌岩桩)或<20cm(摩擦桩)即可停止清孔,拆除钻具。
清孔完成后,利用检孔器检孔,经监理工程师验收合格后方可开展后续施工。
图3.3.3.3-5检孔
在钢筋笼下放完成后、砼灌注之前,进行二次清孔,待泥浆指标及沉渣厚度满足规范及设计要求后方可开始下道工序的施工。
(5)施工注意事项
①项目所处水域受潮差影响较大,钻进过程中应严密关注潮水位的变化,及时补浆,保证孔内浆面高于潮水位2.0m左右,以防水头高度不足导致坍孔。
②钻进至护筒底口附近时减慢钻速,形成稳定孔壁,待钻头出护筒5m后回复正常钻进。
③钻机在各个地层中钻进时,根据成孔工艺和墩位处的地质状况,采用不同的钻进参数,以保证钻孔安全。
④在不同地层的钻进施工中,现场技术人员和试验员必须严格控制泥浆指标,每隔2小时和不同地质层抽验比重、粘度、含砂率不少于一次,全面掌握孔内泥浆性能的变化情况是否在设计的泥浆指标范围内,以便及时调整,同时通过泥浆面观察孔壁的稳定情况,保证孔壁的安全。
⑤升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须防止钻头钩挂护筒。
⑥加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底8~10cm,维持泥浆循环10分钟以上,以清除孔底并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。
⑥钻杆连接螺栓应拧紧上牢,认真检查密封圈,以防钻杆接头漏水漏气,使反循环无法正常工作。
⑦钻孔作业连续进行,不得间断,因故必须停钻时,严禁将钻头留在孔内,以防埋钻。
⑧在粘土层中,每钻进一个回次的单根钻杆要及时进行扫孔,以保证钻孔直径满足要求。
钻进过程中认真观察进尺和排渣情况。
当泥浆中含渣量较多或排量减少时,应控制钻进速度。
⑨详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报处理。
⑩为防止护筒内壁的泥皮及淤泥在砼灌注过程中掉入孔内,影响桩身混凝土完整性,在钻头上安装护筒内壁清扫器,在钻进过程中对其附着物进行清除。
图3.3.3.3-6简易护筒内壁清扫装置
3.3.3.4、施工要求
钻孔桩成孔质量应符合下表规定:
表3.3.3.4-1钻孔桩成孔质量标准
项目
规定值或允许偏差
孔的中心位置(mm)
100(群桩)
孔径(mm)
不小于设计
倾斜度(%)
<1
孔深(m)
摩擦桩
不小于设计规定
支承桩
比设计深度超深不小于0.05
沉淀厚度(mm)
摩擦桩
不大于200
支承桩
不大于50
3.3.4、钢筋笼制作与下放
钢筋笼在钢筋加工厂内集中分节制作,制作时注意50%错开断面的接头,在孔口进行钢筋笼接头对接。
钢筋笼分段加工制作完成后,存放在平整、干燥的场地上。
存放时,分不同桩孔号进行分类编号,并将钢筋笼垫高以免粘上泥土。
为防止钢筋笼吊安运输过程中变形,在钢筋笼内环加强圈处用Ф32钢筋加焊十字支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,将十字支撑割除。
为确保钢筋保护层,钢筋笼环向加强筋处设置保护层钢筋并安设混凝土预制垫块。
为了检测成桩质量,根据设计要求,钻孔桩在钢筋笼内侧四周设置3或4根通长超声波检测管。
检测管应顺直,接头可靠,与钢筋笼焊接固定,上、下端密封,确保混凝土浇筑后管道畅通。
成孔经检孔器检孔验收合格,即可将钢筋笼运至现场安放入孔。
钢筋笼的起吊和就位视其重量采用汽车吊或履带吊等不同起重设备,钢筋笼下放时速度放慢防止碰撞孔壁。
图3.3.4-1钢筋笼下放
钻孔桩钢筋笼的制作与安装要求如下表所示:
表3.3.4-1钻孔桩钢筋骨架制作和安装质量标准
项目
允许偏差
项目
允许偏差
主筋间距(mm)
±10
保护层厚度(mm)
±20
箍筋间距(mm)
±20
中心平面位置(mm)
20
外径(mm)
±10
顶端高程(mm)
±20
倾斜度(%)
0.5
底面高程(mm)
±50
3.3.5、砼灌注
3.3.5.1、导管安装
钢筋笼下放完毕后开始安装导管。
混凝土灌注导管采用内径Φ300型卡口管,按规定要求,在混凝土灌注前进行水密承压试验、长度测量标码等工作,并经监理工程师检查合格后下放导管。
导管安装过程中,确保连接处完好,避免使用已损坏的导管及街头,并注意密封圈的放置。
导管底口至桩孔底端的间距控制在0.3~0.4m,首批混凝土储料斗设计容积为:
满足导管初次埋置深度大于1.0m的要求。
3.3.5.2、二次清孔
导管安装完毕后进行二次清孔,其目的是清除下钢筋笼时刮下的泥皮和停钻后的沉渣,并调整泥浆性能指标使其满足水下砼灌注的需要。
清孔过程中注意补充孔内泥浆,维持孔内水头高度。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钻孔 施工 方法 方案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)