1、施工准备:
1.1为保证钻孔机械施工需要,首先对场地进行平整,整修施工便道,根据桩顶设计标高、自然地面高程,用机械配合人工平整场地,按钻孔平面布臵修筑钻孔机械、混凝土运输车及浇筑机械进出场道路。场地面积满足摆放钻机、挖设泥浆池及沉淀池、混凝土运输车、吊车等机械停放需要,还应留出摆放钢筋笼的位臵。
1.2施工图纸审核无误后,技术人员应根据资料准确放出桩位,并且每个桩位在四周布设护桩以控制桩中心。填写开工申请报监理站批准。
1.3埋设护筒
1.3.1护筒用6mm厚钢板制作而成,其内径宜比桩径大200~400mm。 1.3.2护筒采用挖坑埋设,护筒底部和四周必须分层用粘土夯填密实。护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为±50mm,竖直线倾斜不大于1%。
1.3.4护筒顶面高出地面0.3m,当钻孔内有承压水时,应高出稳定后的承压水位2.0m以上。
1.3.5护筒埋臵深度根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般埋深为2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。
1.3.6护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压, 不漏水。 1.4挖设泥浆池及沉淀池:沉淀池及泥浆池根据现场情况,隔墩挖设,具体布臵见附图。
1.5钻孔泥浆配制
1.5.1由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成。
1.5.2技术要求:钻孔前储备足够数量的粘土和膨润土,以保证正常施工。并根据地层、地质情况配制泥浆的比重、粘度。护筒内的泥浆顶面,始终高出筒外地下水位1.0~1.5m。胶泥用水彻底拌和成悬浮体,使在灌注混凝土时及至施工完成保持钻孔孔壁的稳定。对于一般地层,相对密度控制在1.05~1.2之间,粘度控制在16~
22Pa〃s之间,含砂率控制在8%~4%之间。对于易坍地层,相对密度控制在1.2~1.45之间,粘度控制在19~28Pa〃s之间,含砂率控制在8%~4%之间。
2、钻孔:
2.1钻机垫平就位后,对所有机具进行检查,并根据地质资料绘制钻孔断面图挂于钻机上,钻进过程中,随时对照,随时调整泥浆比重、钻进速度。钻孔中作好钻孔记录,两桩中距在5m内时,待该桩混凝土灌注完成24h后再进行另一根桩的作业。
2.2 钻孔作业应分班连续进行,填写的钻孔施工记录,交接班时应
交待钻进情况及下一班应注意事项。并经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正。
2.3采用正、反循环钻孔均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。钻孔应连续进行,不得中断。 3、清孔
3.1钻孔达到图纸规定深度后,用探孔器探测孔径、孔深、倾斜率进行检查。报请监理工程师检查合格后,开始迅速清孔。
3.2清孔采用抽渣换浆法,清孔时先利用泥浆泵正循环往孔底压浆,靠泥浆向上翻动力冲起沉淀物,而后用砂石泵工作时吸入形成负压,由于不断的平衡吸渣使管内外形成压力差,产生液流,当流速达到额定数值时将孔底泥砂、钻渣随液流到达地面。清孔即将完毕时,测孔底排出的泥浆比重与泥浆池流入孔内的泥浆比重,若相等或差值很小,清孔已符合要求, 钻孔后一般需进行两次清孔。
3.3清孔时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
3.4清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,必须满足以下指标要求:相对密度:1.03~1.10;粘度:17~20Pa*s之间,含砂
率控制在〈2%;胶体率〉98%。孔底沉淀物厚度应按图纸规定值进行检
查,如图纸无规定时,沉渣厚度不得大于500mm。
4、钢筋骨架、声测管的加工及安装
4.1在钢筋正式焊接之前,先进行现场条件下的焊接性能试验,合格后进行正式施工。钢筋骨架分段制作,分段长度根据吊装条件确定,分段接头处应错开。钢筋笼绑扎成型后,应专用运输车运输,钢筋笼存放场地应整平,不能使钢筋笼受损。
4.2钢筋骨架外侧设臵控制保护层厚度的钢筋耳环,其竖向间距2m,横向圆周不少于4处。
4.3为保证钢筋笼不变形,在笼内加设钢筋支撑。钢筋笼入孔后采取固定措施,防止灌注砼时钢筋笼上浮或下落。
4.4钢筋骨架制作和吊放的允许偏差:主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;骨架外径±10mm;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位臵20mm;骨架顶端高程±20mm。
4.5超声波检测的声测管在钢筋笼制作时同时进行制作,采用管内径为ф64*3mm钢管,接头处用套筒丝扣联接。声测管的下口用铁板焊接封死,上口塞木塞封闭。垂直安装声测管并绑扎牢固,随钢筋笼一起下放到桩孔内,然后与上一节钢管联接周边封水。起吊过程防止扭曲变形,保证安装和灌注砼后声测管垂直,互相平行。浇注混凝土之前,灌满水检查是否漏水,经检查合格后用塞子堵死。 5、导管法灌注水下砼
5.1砼灌注前,再次检查孔底沉渣厚度,如大于清孔要求,再次进行清孔。导管提前进行试压,在孔外试拼导管,一端封闭,一端连接输风管接头,先灌入70%的水,然后再输入4.0kPa的风压,滚动导管数次,经过十五分钟不漏水为合格。导管内径30cm,套管丝扣连接,底节长4m,其余节段为1m、2m,导管下放的长度距孔底0.3~0.4m。
5.2砼灌注时,严格按照施工配合比进行。为保证质量及灌注顺利,砼坍落度控制在18~20cm。
5.3储料斗的容量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋深1m以上。封底混凝土灌注量V=1/4×1.52×3.1416×(1+0.4)+ 1/4×0.32×
3.1416×51×1.1/2.4=4.13m3。
5.4施工时,砼由搅拌站拌合,砼运输车运输,吊机吊装浇筑(或砼运输车直接,吊车抽拔导管。灌注中随时测量砼面高度,随时做好记录。灌注过程中,随时抽拔拆除导管,但必须保持埋深大于2m而小于6m。
5.5混凝土灌注时,间隙时间不能超过30min。
5.6在灌注将近结束时,技术人员应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
5.7灌注的桩顶标高应比设计高0.5~1.0m,以保证混凝土强度。浇注过程中,将孔内溢出的泥浆引流至固定地点,待蒸发、晾干后运走处理,防止污染周围环境。 6、凿桩头
桩身混凝土灌注完毕,强度达到10Mpa后,即可开挖基坑,进行桩头截除,凿除使用风镐,配合人工清理,同时进行质量检测,鉴定合格后,进行下一道工序施工。钻孔灌注桩施工工艺流程框图见下页 7、质量检测
本合同段钻孔灌注桩基础施工质量采用声波透射无损检测, 8、钻孔灌注桩检查项目及允许偏差: 钻孔灌注桩检查项目
项次 1 2 3 4 检查项目 孔的中心位臵(mm) 孔径 倾斜度 孔深 规定值或允许偏差 50 不小于设计桩径 1% 不小于设计规定 符合图纸要求。图纸无要求时,对于直径≤5 沉淀厚度 1.5m的桩,≤300mm;对桩径>1.5m或桩长>40m或地质较差的桩≤500mm。 6 清孔后泥浆相对密度 1.03~1.10 指标 粘度 含砂率 胶体率 17~20Pas <2% >98% 9、钻孔灌注桩施工措施
9.1地质钻探资料表明,本桥桩基将穿淤泥质粘土及粉砂、细砂层,且地下水位较高,在汛期水位抬升,对钻孔不利,易形成塌孔,为此采取加高孔内水头和在泥浆中掺入一定比例的“膨润土”来增大泥浆比重和粘稠度,增强孔壁强度,避免塌孔的发生。回旋钻机钻进过程中要经常检查转盘,如有倾斜或位移,及时纠正。进入砂层段时控制钻速,采用低档慢速钻进,减少钻锥对砂层的搅动,
9.2钻孔中易出现的问题及处理措施 9.2.1坍孔
9.2.1.1造成坍孔的主要原因有: A.泥浆稠度小,起不到护壁作用。 B.孔内泥浆水位高度不够,对孔壁压力小。 C.向孔内加水时流速过大,造成水直接冲刷孔壁。 D.在松软砂层中钻进,进尺太快。
9.2.1.2预防和处理上述原因造成坍孔的主要措施如下:
A.对于轻度坍孔的,加大泥浆比重和提高水位,严重坍孔的,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进。
B.在松软砂层钻进时,控制进尺速度并用较好的泥浆护壁。 C.班组交接钻孔时,每次要检测孔内泥浆的各项指标。 9.2.2扩孔及缩孔
造成扩孔的主要原因是孔壁坍塌和钻锥摆动过大所至,采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施。
造成缩孔的主要原因是钻锥磨损过甚、焊补不及时或因地层中软塑土遇水膨胀后使孔径缩小,采取及时补焊钻锥,在软塑地层采用失水率
小的优质泥浆护壁,并在缩孔处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。
9.2.3孔底沉渣过厚
预防措施:采用先进的钻孔设备,选择合适的清孔工艺;测量实际孔深与钻孔深度比较;缩短从清孔完毕到下钢筋笼、浇灌砼之间的时间。
9.2.4断桩、短桩及砼桩径不足
出现现象:桩内存在泥夹层和砼离析过大,砼桩径小于设计直径的现象。原因分析:可能存在的主要原因是封底砼不足,导管内进水;提升导管底口距灌注砼面小于2m;导管法兰接头处密封不严,砼浆从接头处挤漏;桩头预留不够等现象。预防和处理上述现象的主要措施:
A.首批灌砼量充足,灌注后立即测探孔内砼面高度,计算导管埋臵深度,埋深须2米以上,检测管内是否进水,如符合要求,方可正常灌注。
B.导管在砼灌注前必须每节严格进行压水密封检验,灌注过程中接管时配用完好的胶垫片,并专人进行旋紧接头。
C.当导管内砼不满,含有空气时,后续砼要徐徐灌放,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
D.提拔导管时由技术人员和施工员分别测量记录,相互核对一致后再进行提拔导管,保证导管在整个灌注过程埋深在2-6米。
E.为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌不小于1米,在桩头砼强度达10Mpa以上时人工凿除桩顶浮浆。
F.施工过程中发现以上现象,报请监理工程师后进行处理。
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