102钻孔桩专项安全施工方案.docx
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102钻孔桩专项安全施工方案
钻孔桩施工安全技术施工方案
102国道京哈铁路立交桥,主桥上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁。
A、B匝道桥为普通钢筋混凝土连续箱梁。
施工顺序先基础桩施工,然后下部承台、墩柱、盖梁,后上部结构连续箱梁及桥面附属。
本工程的质量控制点为桩基、墩台、箱梁、预应力施工,特殊过程为:
预应力施工、桩基施工、箱梁砼施工。
1.钻孔桩施工
全桥共278根桩,主线桥184根,桩直径1.5米,桩长23~25米,匝道桥94根,桩直径1.2米,桩长23-23.6米。
钻孔桩施工工艺见图表1。
钻孔桩队:
分2个队,均为陆上作业,采用8台KP1500、KP300型反循环钻机,泥浆护壁成孔。
该种钻机对各种土层适应性强,钻孔速度快。
施工进度:
施工进度:
一般强风化板岩,砂岩按照0.8米~1.0米/小时考虑,根据地质报告,钻一根桩约需要24~30小时,考虑到清孔,下钢筋笼,灌注混凝土及移钻机等工序,平均一根桩完成时间按3天考虑。
根据已完成的钻孔桩,一根桩工期按2天考虑。
图表1
钻孔桩施工工艺流程图
1.1施工准备
1.1.1平整场地
清除杂物,换除软土,并打夯密实,施工前查明地下管线的位置,如果与桩位发生冲突,则要和有关单位协商解决。
1.1.2钻孔定位
场地平整后,根据设计图纸,准确放出钻孔中心的位置,并放出不少于两组的护桩以便钻孔过程中核对桩位和保护中心桩。
1.1.3埋设护筒
根据该地区地下水位埋深在1.5~2.5m的实际情况,采用挖埋、填埋两种方法埋设护筒。
A、当地下水位埋深在地面以下超过1.5m时,采用挖埋法。
护筒采用4~6mm的钢板卷制加工,护筒内径较桩径大30cm。
在已确定的桩位处标出护筒的位置和开挖范围,开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外,作四个标记点,并做好保护(直到成孔后)。
一般由人工开挖至确定的标高,将中心引回,埋入护筒,使护筒中心与桩位中心重合,最后在四周对称换填并夯实粘土。
当孔口土质较差时,在护筒下部浇注30cm的C20级砼,上部用粘土夯填密实。
一般情况下护筒埋深应为其直径的1.5倍,并高出地面30cm。
并且护筒顶端应高出地下水位2.0m以上。
B、当桩位处地面标高与地下水位高差小于2.0m时,可采用填埋法,填筑顶端比地下水位高2.0~2.5m,土台边坡按1:
1.5考虑,宽度4.0m,以便于钻机作业。
1.1.4泥浆准备
泥浆由水、粘土和添加剂组成,造浆用的粘土应符合下列技术要求:
胶体率不低于95%,含砂率不大于4%,造浆率不低于2.5m3/kg。
泥浆性能指标应符合下列技术要求:
泥浆相对密度1.05~1.20,漏斗粘度16~22s,含砂率4~8%,胶体率不小于96%,失水率不大于25mL/30min。
钻孔附近设置制浆池、蓄浆池、沉淀池,并用循环槽连接,用于钻孔过程中排出孔外的含有钻渣的泥浆循环净化后重复使用。
开钻前,准备足够数量的泥浆,保证钻孔工作的顺利进行。
1.1.5钻机就位
在埋好护筒和备足护壁泥浆后,立好钻架并调整和安设好起吊系统,垫方木于钻盘底座下面,将钻机调平并对准钻孔。
启动卷扬机把钻盘吊起,将钻头吊起,徐徐放进护筒内,然后装上转盘,要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上,钻杆位置偏差不大于2cm。
1.2钻孔
启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进钻孔中一定数量后,开始钻进。
开始钻进时,进尺适当控制,在护筒刃脚处低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥浆护壁。
如护筒底土质松软出现漏浆时,可提起钻头,向孔内倒入粘块,再放入钻头倒钻,使胶泥挤入孔壁,堵住漏浆空隙,稳住泥浆后继续钻进。
钻至护筒刃脚下1m后,可按土质情况以正常速度钻进。
钻进过程中要经常注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处应捞取浆样,判断土层,记入钻孔记录表,并与地质柱状图核对,操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制,随时填写钻孔施工记录,交接班时应详细交代本班钻进情况及下一班需要注意的事项。
钻孔过程中要保持孔内1.5m~2.5m的水头高度,并要防止扳手等金属工具或其他弃物掉入孔内,损坏钻机钻头。
钻进作业必须保持连续性,升降钻头要平稳,不得碰撞护筒或孔壁。
钻进过程中定时检查泥浆指标,泥浆如有损耗、漏失,及时补充,遇土层变化,可适当调整泥浆指标。
钻进过程中经常检查转盘,如有倾斜或位移,及时纠正。
钻孔达到设计标高后,对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、竖直度等几何尺寸进行全面检查,确定满足设计要求后,进行下道工序。
孔径检测采用笼式井径器,孔深和孔底沉渣检测采用标准测锤检测,桩基竖直度可采用钻杆测斜法。
1.3清孔
钻孔达到设计标高,终孔检查符合设计要求后,立即进行清孔。
清孔采用换浆法进行。
终孔后停止进尺,稍提钻锥离孔底10~20cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速将相对密度1.03~1.10的较纯泥浆压入,把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。
直至泥浆的各项指标符合规范要求。
经检验合格后,立即提钻并吊装钢筋骨架和安装导管。
灌注砼前,对孔底进行高压射水,使沉淀物飘浮。
同时填写终孔检查记录,经检验合格后,立即灌注水下砼。
1.4钢筋骨架的制作与起吊就位
1.4.1钢筋骨架的制作
钢筋骨架在场外钢筋制作场地制作、存放,吊车倒运。
钢筋骨架整体制作、整体吊装。
钢筋骨架采用加劲筋成型法制作。
制作时,按设计尺寸做好加劲筋圈,标出主筋的位置。
焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,扶正加劲筋,并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加劲筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上述方法焊好,然后吊起骨架搁于支架上,按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。
然后在骨架内按设计位置焊上检测管,在骨架一周每隔2m焊4根定位钢筋。
钢筋骨架制作时,严格控制外形尺寸。
制好的钢筋骨架放在平整、干燥的场地上。
存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木以免粘上泥土。
在骨架上要挂上标志牌,写明墩号、桩号等。
存放钢筋骨架还要注意防雨、防潮,且不宜过多。
钢筋骨架制作时尽量靠近桩位,以便减少倒运距离。
1.4.2钢筋骨架的起吊和就位
钢筋骨架的起吊采用汽车吊。
为了保证骨架起吊时不变形,宜用两点吊。
第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
起吊前,在骨架内部临时绑扎两根松木杆以加强其刚度。
起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。
待骨架离地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点,随着吊点不断上升,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。
如有弯曲应调直。
当骨架进入孔口后将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。
然后,由下而上地逐个解去绑扎松木杆的绑扎点。
解去后,松木杆受水的浮力自行浮出水面后即可取去。
当骨架下降到第二吊点附近的加劲筋接近孔口时,用两根平行钢管穿过加劲筋的下方,将骨架临时支承于孔口,将吊钩移至骨架上端,取出临时支承,继续下降到骨架最后一个加劲筋处,稍提骨架,抽去临时支托,将骨架徐徐下降,使全部骨架降至设计标高为止。
骨架最上端定位,由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,并反复核对无误后再焊接定位。
骨架就位完毕后,详细检测钢筋骨架的底面标高是否与设计相符,偏差不得大于5cm。
1.5安放导管
1.5.1导管用无缝钢管制作,导管壁厚不小于3mm,管径采用Φ250mm。
导管分节长度:
底管长度不小于4m,中间每节长2m,上部两节各为1m。
节与节之间用法兰接头或双螺纹丝扣快速接头连接。
1.5.2导管使用前先在地面试拼试压,再把拼好的导管灌入70%的水,两端封闭,一端焊输风管接头,输入计算的风压力。
导管需滚动数次,15分钟不漏水即为合格。
1.5.3为避免提升导管时法兰挂住钢筋笼,应设置锥形护罩。
1.5.4准备齐与导管配套使用的储料斗和隔水栓,隔水栓应用砼预制。
1.6灌注水下砼
开始灌注前,再次核对钢筋骨架标高、导管下口距孔底距离、孔深、沉淀厚度、孔壁有无坍塌现象等,不满足要求时,要经处理后方可开始灌注砼。
水下砼的水灰比为0.5,坍落度为20cm±2cm,并经过试验后确定掺入适量的缓凝剂。
开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近泥浆面,导管离孔底的距离应以能顺利排出隔水栓为宜,一般为0.3~0.5m。
开灌前储料斗内必须有足以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中1m以上深度的混凝土储存量。
砼开始灌注后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。
在灌注过程中,要防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。
灌注过程中,应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量并记录导管埋置深度和砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。
导管的埋深一般控制在2~4m范围内。
灌注首批砼时,导管埋入砼中的深度不得小于1m。
砼面接近钢筋骨架底部时,为防止钢筋骨架上浮,采取以下措施:
1.6.1使导管保持稍大的埋深,放慢砼灌注速度,以减少砼的冲击力。
1.6.2当孔内砼面进入钢筋骨架1~2m后,适当提升导管,减小导管埋置深度,增大钢筋骨架下部的埋置深度。
为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌一定高度。
增加的高度一般为0.5~1.0m。
每根桩要制作两组试件。
1.7拔导管、拔钢护筒,截桩头
1.7.1水下混凝土浇注完毕,导管吊出桩外,分节卸开,管节和连接零件用水冲洗干净,然后涂油,并摆放保管。
1.7.2在桩身混凝土浇完后6小时,即可拔出钢护筒。
灌注完毕的砼开始初凝时,割断定位骨架竖向筋,使钢筋骨架不影响砼的收缩,避免钢筋砼的粘结力受损失。
1.8废弃泥浆处理
清孔及灌注砼时排出的泥浆除部分用作循环外,大部分要废弃掉。
废弃前,首先与环保部门联系,征求环保部门对废弃物处理的要求,按环保部门指定的地点排放;排放地点统筹安排,尽量不压盖植被,尽可能选择荒地;排放地点的四周砌筑拦浆坝,防止泥浆溢出;排放地点的四周种植树木或灌木,既可防止水土流失,又能美化环境。
1.9坍孔、涌砂的预防及处理
1.9.1在松散粉砂土或流砂中钻进时,控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆,使孔壁形成坚实泥皮,同时要根据实际地质情况决定护筒的埋设深度。
1.9.2发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
1.9.3发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和粘质混合物到坍孔处以上1m~2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再钻进。
1.9.4清孔时派人补浆,保证孔内必要的水头高度。
供浆管避免直接插入钻孔中,应通过水池使水减速后流入钻机中。
1.9.5吊放钢筋骨架时应对准钻孔中竖直插入,严防触及孔壁。
1.10桩基检测方法
1.10.1孔径检测
孔径检测采用笼式井径器入孔检测,笼式井径器用φ8和φ16钢筋制作,外径等于钻孔设计孔径,长度等于孔径的4倍。
检测时,将井径器吊起,使笼的中心与起吊钢丝绳保持一致,放入孔中,上下通畅无阻表明孔径符合要求。
1.10.2孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测。
1.10.3桩孔竖直度检测
采用钻杆测斜法,施工中将带有钻头的钻杆放入孔内到底,在孔口处的钻杆上装一个与孔径或护筒内径一致的导向环,使钻杆保持在桩孔中心线位置上,然后用测锺测量。
1.10.4桩基动测
采用超声波检测法,检测砼灌注桩的完整性。
检测首先在桩基施工时,预埋三根竖直测管,管的下口封死。
测管选用金属管,金属管采用钢套管并保证套管与检测管焊接严密不漏水。
测管绑在钢筋上和钢筋笼一起下入孔内,施工中要保持管间平行。
(测管布置可参见图表2)
图表2声测管布置图
安全防护措施:
为了保障全体作业人员的安全,在钻孔桩施工队进入现场前,均由项目部安全监察人员对其做了充分的安全教育培训,《桩工机械安全操作规程》及施工现场的安全生产纪律等。
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