机械钻孔桩施工方案.docx
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机械钻孔桩施工方案.docx
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机械钻孔桩施工方案
机械钻孔桩施工技术方案
1.工程概况
本特大桥中心点桩号为K9+950,起止桩号K9+498~K10+402;桥梁跨径组成为(118+210+118)m连续刚构+15×30m预应力混凝土T梁,全桥长904m;桥面总宽度:
全幅28m,单幅13.75m。
本桥横跨国道G321、沱江,桥位跨越两个地貌单元,K9+508.00~K9+640.00位于沱江南岸,属构造剥蚀浅切丘陵地貌单元,植被发育,安坡出露泥岩、砂岩,以泥岩为主;K9+640.00~K10+375.50位于沱江北侧梁岗和阶地,属河流堆积漫滩及阶地地貌,有卵石出露;地层基本为泥岩和砂岩互层。
1c-4桩基位于沱江南岸,依照钻孔地质柱状图,本桩位上覆0.5m填筑土,下覆10.4m强风化泥岩及中风化砂岩与中风化泥岩互层,桩基嵌入中风化砂岩,本桩基为圆桩,桩径为250cm,采用冲击钻钻孔,C30水下混凝土浇筑,为端承桩。
2.试验桩目的
2.1检测本地区工程地质情况是否适用于冲击钻钻孔,如不适用,则采取其他方法钻孔(如采用正循环回转钻孔、螺旋钻孔等)。
2.2检查采取冲击钻机钻孔的施工进度,为以后的桩基施工及进度计划作参考。
3.主要工程量
1c-4试验桩基工程量:
Ⅱ级钢筋15568.1Kg、水下C30砼220.9m3。
4.施工布置
见附图:
施工平面布置图
5.人员和施工机械设备计划
人员见附图:
沱江特大桥1c-4桩基施工组织机构图。
新建拌和站每小时生产能力为50m3,距离桩基距离最远为300m。
目前因拌和站正在建设中,暂使用商品混凝土灌注,经项目部和监理试验室验证,其C30水下混凝土各项指标符合设计及规范要求。
拟投入机械设备计划表
序号
设备名称
规格型号
数量(台)
技术状况
计划进场日期
1
空压机
W-9/7
2台
良好
2009.8.25
2
挖掘机
大宇220-7
1台
良好
2009.8.22
4
拌和站
2*1m3
1套
良好
2009.10.22
5
自卸汽车
红岩15t
3台
良好
2009.9.01
6
装载机
ZL-500
1台
良好
2009.8.22
8
振动碾
山推-20T
1台
良好
2009.8.22
9
冲击钻
2500mm
4台
良好
2009.9.27
10
砼搅拌运输车
6m3
6台
良好
2009.10.20
11
泥浆泵
20kw
4台
良好
2009.9.27
12
潜水泵
6kw
4台
良好
2009.9.27
13
钢筋加工设备
1套
良好
2009.10.10
14
汽车吊
25t
1台
良好
2009.9.27
15
柴油发电机
200kw
2台
良好
2009.9.27
16
柴油发电机
50kw
1台
良好
2009.9.27
注:
网电未接通之前,先采用柴油发电机发电。
网电接通后,柴油发电机作为备用电源。
6.施工进度计划
见附图:
进度计划横道图
7.施工方案
本桥1c-4位于沱江南岸,桩基采用钻孔水下灌注桩,钻孔桩施工采用隔桩施工。
1c-4桩基混凝土采用溜槽入仓。
见附图:
钻孔灌注桩施工工艺流程图、钻孔施工顺序图。
7.1施工准备
7.1.11c-4桩基施工采用机械开挖承台基础以上2m,如承台基础设计高程低于水面,则开挖至现有水位以上1m形成桩基施工平台。
开挖边坡坡顶挖土沟截水。
7.1.2护筒制作
护筒采用6mm厚的钢板制作,护筒高度按施工平台到水面高度定,为2~3m,直径比桩径大40cm。
钻孔桩工作平台完成后,测量放样定出十字桩位,埋设钢护筒。
7.1.3检孔器制作
检孔器采用外径为250cm,长度为5m(不含头锥)的钢筋检孔器。
7.1.4泥浆预备
开工前准备数量充足、水化快、造浆能力强、粘度大、性能好的优质粘土。
为了提高泥浆的粘度和胶体率,在泥浆中投入适量的烧碱或碳酸纳。
7.1.5泥浆池布置
在桥位附近顺桥方向布设泥浆沉淀池,泥浆池深度1.2m,周围用土袋码放,并设警示标志。
7.2测量放样
在本桥右侧建立一个三角测量控制网,利用全站仪测出每个孔桩的中心线,并在桩的四周引出四个成正十字形的护桩,护桩至桩中心距离应比孔径大1.0m以上,埋设牢靠,施工时利用护桩控制埋设护筒的中心位置。
7.3埋设护筒
埋设时,护筒筒顶露出地面为30cm以上,护筒的中心必须与桩基中心重合,误差小于50mm,倾斜度小于1%;四周用粘土分层夯填密实夯实,以防漏水漏浆。
7.4钻机就位
钻机就位时,以护筒中心为中心,吊起冲击钻进行对中,钻机支座必须稳固,底盘前座必须水平,确保在施工中不发生倾斜、位移,保证成孔质量。
7.5制备泥浆
泥浆选用优质粘土,严格按技术规范要求制作,并在泥浆中投入适量添加剂。
泥浆配置用量由试验确定。
钻孔过程中,要经常检查泥浆比重,根据不同地质调整泥浆比重,避免过浓过稀。
7.6钻进成孔
开钻前和钻进中要经常检查钻头直径防止桩径小于设计。
钻孔采用先慢后快的方法,分班连续作业,中途不停止。
钻孔过程中,作好现场钻进记录。
在每次清渣时,采取渣样,判断土层,记入记录表中钻渣情况栏,。
钻孔中经常量测垂直度及孔径、偏移值,根据不同岩层选择适当的冲程。
1开孔宜低冲程、低冲击,防止钻头在水平方向来回摇摆,碰击护筒,保证开孔质量和导向正确。
2钻头全部进入孔桩后可正常冲击,冲击时随时检查钢丝绳是否处于护筒中心。
每钻进4~5m深度验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处均应验孔。
3开孔时,采用小冲程1m左右,投黏土造浆,泥浆比重控制在1.2~1.5;粘土层采用中小冲程1~2m,投入碎石防粘钻,经常清除钻头上的粘块;中(粗)砂层采用中冲程2~3m,由于该地层易坍孔,在冲击过程中投入粘土泥浆,泥浆比重1.2~1.5,勤掏渣;基岩应低锤冲击或间断冲击,如发现偏孔,应回填片石至偏孔上方300~500mm处,重新冲孔。
4护筒在冲击过程中如因渗水或孔内水头不够导致护筒底和护筒外垮塌虚空,应及时用粘土填塞夯实,通过控制桩检查是否移位。
5非粘土层段均应实施”投土、冲击、掏渣”工序,防止泥浆粘度不够和密度不够,透水层泥浆护壁质量差而导致泥浆漏失而塌孔。
6钻孔过程中,钻机机组人员及时做好记录及取样工作,进入基岩后,每清孔取样一次,渣样用塑料袋装好,并记录时间和取样深度,以备终孔验收。
遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔、护筒周围冒浆应停止施工,调浆和投入石块后重新施工,泥浆比重1.3~1.5。
7清孔伴随成孔同时进行,成孔后,用掏渣筒抽出孔内余渣,及时补给泥浆,保证孔内泥浆面高度,清孔后沉淀层厚度不大于5cm,泥浆相对密度1.05~1.08,黏度17~20s,含砂率〈4%。
8终孔后各项指标应满足规范及设计要求。
7.7钢筋笼制作安装
1投入使用的钢筋有出厂合格证,并经项目部和总监办试验室现场取样试验合格后方能使用。
2依据设计图纸要求进行钢筋笼制作。
3钢筋笼制作和吊放的允许偏差应满足规范要求。
4本桥1c-4桩基钢筋笼长为46.8m,钢筋笼需在钻孔附近的加工厂处分段制作,每节长18m,施工时,钢筋笼在孔口固定胎架上焊接,吊放就位。
为防止搬运和吊装防止变形,在每道加强环上焊接Φ28十字撑筋,入孔时拆除。
接头错开焊接采用帮条焊,单面焊接搭接长度10d,同一截面的接头数量小于主筋数量的50%,接头断面之间应相错100cm以上。
5钢筋笼制作完成后,应检查钢筋笼各部尺寸并作好记录,报监理检查合格后方可下钢筋笼。
6钢筋笼就位严格按设计笼顶标高就位,搬运及吊放时应轻提慢放,防止变形,安放时采用吊车,并且检查钢筋保护层厚度,满足设计和规范要求后,钢筋笼顶部加Φ28吊筋在井口固定。
7在钢筋笼加工时按设计要求设置三根声测管,声测管接头和两端密封。
7.8灌注水下砼
①导管选用直径φ250mm的两端带丝口的钢管,分底节、中间节、顶节三种,底节长6m,中间节每节长2.0m,顶节长1m、0.5m导管调节高度。
采用橡胶垫及抱圈联结导管。
在使用前将拼装好的导管按要求进行水密承压和接头抗拉试验,并配备一定的备用导管,试压满足要求后,方可使用。
导管吊放时,使导管位置居孔中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁,管底距孔底40cm,在孔口用夹板固定。
导管下完后进行二次清孔。
混凝土采用二级配C30混凝土,坍落度18~22cm,加高效缓凝剂,初凝时间大于10小时。
②灌注前,再次对钻孔进行检查,检查内容为孔底沉淀层厚度、泥浆指标并做好孔底检查记录。
满足规范要求后,做灌注准备。
采用拔塞法进行封底。
封底量满足导管埋入砼的高度1.0m以上。
初灌斗容积5m3,混凝土吊斗为2个容积1.5m3,第一次投料量为5+1.5=6.5m3,。
砼采用搅拌站集中拌制、砼搅拌输送车水平运输,吊车提升送入漏斗。
砼一经开盘灌注则连续进行,尽量缩短间隔时间,防止坍孔和断桩。
砼灌注过程中,加强对混凝土面的测量工作,准确掌握并严格控制管口与混凝土面的高差在2~6m之间,以免导管提升困难,确保灌注中不发生断桩现象。
同时,及时做好砼灌注的施工记录。
为确保桩顶砼的质量,桩身顶部混凝土灌注标高为桩顶标高以上1m。
在砼浇筑过程中,按要求检测砼塌落度和制作砼试件。
养生7天后进行无破损检测。
8.深孔钻孔灌注桩质量事故的预防和处理措施
钻孔灌注桩是一项极为重要,但又不能直观检查的基础工程,必须认真按照规范要求的工艺规程操作,以确保成桩质量。
但因地层复杂多变,施工过程中受控因素较多,有时可能会偶然发生一些特殊情况,必须严肃认真地加以妥善处理,在工程质量上绝不能存留任何疑点。
在钻孔桩施工中,对可能发生的质量事故特殊情况,重点在于采取积极主动的预防措施,处理措施是被动的,应尽量加以避免。
8.1卡钻、掉钻的预防和处理
(1)原因:
地层显著变化;探头石侵入;通过陡坡坚硬岩面,小量坍孔漂石落下压住钻头;冲击过猛;下部泥浆中浮碴太多,压力增大和坍孔等。
(2)预防措施:
①根据地质柱状图,在地层变化,有孤石漂石的部位,预先制订防范措施。
②每工班作业前,检查缆绳和钻头的磨损情况,防止设备故障。
破损的缆绳和连接的绳环及时更换,磨损超限的钻头,及时补焊加固,更换钻头前检查新旧钻头直径,使之满足+5~1.5mm公差的要求。
③采用检孔器检查孔径,及时发现探头石。
④采用抽碴筒掏取下部钻碴,减轻钻头阻力和压力。
⑤采用下面第3条防坍孔措施,防止坍孔埋住钻头。
(3)卡钻、掉钻处理方法:
①发生卡钻,不可强行提拉,先要查明卡钻部位,制订相应措施,防止拉断缆绳。
②加大上拔力,晃动缆绳,如能松动,即可提钻。
③另用一根缆绳,吊挂重物(重锤或短钢轨)冲击卡钻部位,可能松动。
④仍有困难时,可用绳子(或钢筋),将少量炸药密封防水,接上电雷管和防水导线,通电起爆,采用“震冲法”,松动钻头,然后提钻。
⑤发生掉钻时,采用多钩的打捞钩具进行打捞。
为此,钻头顶部应事先加焊几道绳环或钢筋,以备不虞。
8.2钻孔偏斜、弯孔的预防和处理
(1)原因:
钻机在作业中发生位移,局部下沉或倾斜;岩层面倾斜或软硬不均;遇到孤石或较大探头石;钻孔位于陡坡基岩的边缘。
(2)预防措施:
①钻机平台填筑密实稳固,钻机定位准确,支垫平稳牢固。
②根据地质柱状图,预先制订防范措施。
③地层变化段,冲程要小。
(3)如发生偏斜、弯孔时的处理方法:
①土质地层,当偏斜或弯孔量不大时,可用有足够重量的修孔器,上下提升串动,修正钻孔。
当偏斜或弯孔较大时,回填粘土,重钻。
②软硬不均地层发生较大偏孔、弯孔时,回填硬度比基岩高的小块片石和粘土块至偏斜或弯孔部位以上至少0.5m,重新施钻。
③当钻孔位置从基岩陡坡通过时,对钻孔偏斜或弯曲部分,灌注水下砼封满,待砼达到强度后,重新施钻。
④特殊情况,如遇岩溶孔洞、溶沟时,报请设计单位补充钻探资料或变更桩位。
8.3坍孔、缩径的预防措施
①选用优质粘土、增强护壁能力,必要时掺用碳酸氢钠,增加泥浆胶体率。
②当有软塑状淤泥层时,采用冲锥挤扩造孔,同时跟进钢护筒或采用全护筒法施工。
③根据地层情况,采用修孔器修正钻孔。
8.4断桩的预防和处理
原因:
操作不当;机械设备中途故障;导管漏水等。
预防措施:
①导管应认真进行水密性试验,每次用过后认真清刷整修。
②作好机械设备维修保养,防止中途故障。
③严格按照施工规范操作,导管埋深勤检测,勤提管,保证导管埋深不大于6m,不小于2m。
发生断桩时的处理:
①当砼灌注量不大时,立即提出钢筋笼,钻去已灌砼,清孔重灌。
②当不能提出钢筋笼时,可将大于桩径的钢护筒强行振冲压入断桩面以下一定深度,抽干水后人工下去处理桩头,然后灌注砼。
9.质量标准及控制措施
见附件:
质量体系框图
9.1质量标准:
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
混凝土强度(Mpa)
在合格标准内
2
桩位(mm)
群桩
100
用全站仪检查纵、横方向
3
孔深(m)
不小于设计
测绳量:
每桩测量
4
孔径(m)
不小于设计
探孔器:
每桩测量
5
钻孔倾斜度(mm)
1%桩长
每桩检查
6
沉淀厚度(mm)
支承桩
不大于设计规定
每桩检查
7
钢筋骨架底面高程(mm)
±50
查灌注前记录
9.2质量控制措施
1)成立以项目经理为组长,项目技术负责人和质量安全环保部部长为副组长的全面质量领导小组,
形成行政上支持,技术上把关的良性循环,并负责工程总体质量控制,同时配备充足的自检工程师和自检员,配合中心实验室具体分项工程的质量管理和数据检测,形成第二质量管理体系。
2)实行施工处长质量负责制,并配备相应的技术人员,成立质量自检小组,把好质量自检关节,形成第一级质量管理体系。
3)建立“三检制”,设立专职质检员,按既定施工工艺和要求,监督检查各分项工程的施工,实行质量重奖重罚和质量一票否决权。
建立QC领导小组,对关键项目实行全过程的全面质量管理。
4)加强内部质检工作,严格控制施工各工序质量,确保工程质量优良。
加强各分项工程施工全过程的控制和各工序环节的监督与检查,严格施工过程中的经常性检查及工序衔接或交接中的专职检查、工程质量评定及定期的工程质量大检查工作。
5)通过严把过程检验关,试验关,保证工程施工的每一段、每个部位的质量在施工的过程中受到控制。
及时组织质检员、施工人员和有关技术人员对各工序进行自检,并按检验点分类和按有关规程规范进行检验、试验、标识和记录,对出现的问题及时组织有关人员进行研究分析,订出纠正和预防措施,以达到其实施效果。
6)开工前要做好各部位、工序的技术交底工作,严格按照公司质量体系规定的内容做好技术交底,按照技术交底的要求,使各级施工人员清楚地掌握对将要进行施工的部位、工序的施工、施工工艺、技术规范要求,对特殊和重点部位要真正做到心中有数,确保施工操作的准确性和规范性。
7)工期紧张时的质量保证措施:
做好各项计划,合理配置人、机、材料,人、机不能因赶工期而疲劳施工,避免导致质量及安全事故。
10.安全生产措施
见附件:
安全体系框图
1、晚间施工其现场应有足够的照明,不得有黑暗死角。
2、进入施工现场的人员,按规定配戴劳动保护用品和安全用具,作业人员不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底易滑鞋。
3、施工作业时,操作人员必须精神集中,不得嬉闹。
4、机械设备操作司机、电工等专业工种,必须按GB5036-85《特种作业人员安全技术考核管理规定》经过技术培训,考试合格,发给操作证后方可单独作业。
严禁无证操作。
5、施工现场临时电线路必须符合建设部颁发的《施工临时用电安全技术规范》(JTJ46-88)的要求,严禁任意拉线接电。
6、电动机械和手持电动工具的安全设置应符合国家有关标准和安全技术规程,在做好保护接零的同时,按要求装设漏电保护器。
7、施工现场必须设有保证施工安全要求的照明,危险潮湿场所的照明以及手持照明灯具,必须采用符合安全要求的电压。
8、施工机械专机专人使用,作业时统一指挥,信号准确,机械不得侵占场内道路,施工机械进场安装后需经过安全检查,合格后方可使用。
9、起重机械必须符合GB6067-85《起重机械安全规程》的规定。
安全限位装置必须齐全有效,超限吊装设备制定切实可行的吊装方法和安全技术措施,保证吊装安全。
10、工程施工进行中,由施工负责人组织有关人员,每星期进行一次安全知识教育和一次安全检查,发现问题及时处理;项目经理组织有关人员每月进行一次安全检查和评价,按建设部JGJ59-88《建筑施工安全检查评分标准》的要求进行。
11.环境保护与水土保持措施
1、依照国家相关环保法律、法规,以及业主、监理有关文件的相关规定,结合本合同段的实际情况,成立环保领导小组,负责监督各项环保法律、法规及各级有关规定在本工程的落实情况。
2、过程中防止水土流失,防止大气污染,防止废方流失淹没农田、河流等,防止扬尘和噪声,保护绿色植被,尽力减少施工对环境的影响,避免造成危害和损失。
3、基础开挖的土石方严禁乱倒、乱堆,应集中回填拌和站场地和便道,避免造成对环境的破坏。
生活垃圾就地填埋处理。
4、适当绿化驻地周围的环境,保护林区树木和绿色植被,禁止乱砍乱伐,破坏周围的生态环境。
5、在钻孔桩施工时,泥浆排放用水沟引至沉淀池,待沉淀后再运至弃土场丢弃,其上层泥浆由泥浆泵抽取循环利用,禁止未经处理即排放到农田、河流等。
6、柴油、机油、润滑油等应密封存放,避免泄露,如发生时,应采用吸油毡、消油剂等有效除污,防止油污污染环境。
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