正循环技术交底——钻孔灌注桩工程施工方案

(一)、施工准备

1、测量定位

施工前必须根据设计图纸,按照坐标逐个的放出钻孔桩的具体孔位,并做好明确标识。

2、场地清理

在施工前应平整场地、清除杂物,换除软土,夯打密实。钻机的底座不能置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。

钻孔桩场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。

(二)、施工工艺

1、钻机选择

本工程钻孔桩施工采用GW-50、TS-15、TS-20循环钻机成孔。

2、护筒的制作与埋设

护筒采用6㎜厚的钢板制作,其直径大于桩径0.2~0.4m,每节高2m,埋设时护筒应高出地面0.3m。护筒平面位置与墩台中心线偏差不大于5㎝,竖直倾斜度不大于1%。为便于泥浆循环,在护筒顶端留有高30cm,宽20cm有浆口。

3、泥浆制备及泥浆池布置泥浆在钻孔中的作用是:

(1)在孔内产生较大的悬浮液压力,可防止坍孔;

(2)泥浆向孔外土层渗漏,在钻进过程中,由于钻头的活动,孔壁表面形成一层胶泥,具有护壁作用,同时将孔内外水流切断,能稳定孔内水位;

(3)泥浆比重大,具有浮渣作用,利于钻渣的排出,因此在钻孔过程中,孔内应保持一定稠度的泥浆,比重以1.1-1.3为宜,在冲击钻进入大卵石层时可用1.4以上,粘度为16—20Pa·S,含砂率小于4%。

泥浆循环系统布置:泥浆循环系统布置根据现场和周围环境统筹安排,两墩(台)钻孔设一套泥浆循环系统,泥浆循环池设在两墩之间,泥浆循环池由沉淀池和泥浆池组成,沉淀池深2m,泥浆池深1.5~2.0m ,池四周及泥浆槽均用砖砌筑,泥浆槽和池内侧用水泥砂浆抹面。

钻孔泥浆采用的优质粘土在泥浆池内制备,泥浆池、沉淀池串联并用。

造浆用的粘土应符合下列技术要求:

①采用水化快、造浆能力强的优质粘土。

②胶体率不低于95%

③含砂率不大于4%

④造浆率不低于0.006m3/kg—0.008m3/kg

⑤比重:粘土为1.0~1.25;砂粘土为1.25~1.4

⑥粘度:粘土、粘质砂土为16~22 Pa·S,砂层为19~28 Pa·S。

⑦PH值:8-10。

⑧失水量小于30ml/30min

⑨泥浆相对密度1.02-1.1

4、钻机就位及钻孔

钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修,钻机装就位以后,底座和顶端应平稳,不得产生位移和沉陷,钻机转盘中心与钢护筒中心位置偏差不得大于2cm。

开始钻孔时,应稍提钻杆,在护筒内打浆,并开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后方开始钻孔,进尺要适当控制,对护筒底部,应慢速钻进,使底脚处有较坚固的泥皮护壁,钻至护筒底部以下1m后,则可按土质情况以正常速度钻进,钻孔宜一气呵成,不宜中途停钻以避免坍孔。

在钻孔过程中,根据地质资料不同情况,选择合适的钻头、钻压、钻速和泥浆指标等参数,在土层变化处捞取碴样,以判别土层,并记录在表中,以设计地层核对。

5、成孔检查及清孔

钻孔至设计标高后,对成孔的孔径,孔深和倾斜度等进行检查,满足设计要求后请监理工程师进行终孔检验,并填写终孔检验记录。

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当终孔检查符合设计要求后,即进行清孔,并符合要求,以免间隔时间长,钻渣沉淀造成清孔困难。

循环钻机清孔时稍提起钻头使之悬空,继续循环换浆清渣,清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度,以防塌孔。

清孔采用换浆法进行,钻孔达到设计标高后,将钻头提升20~30cm,低速旋转,然后注入净化泥浆〔比重1.03~1.10,粘度17-20(Pa·S,)含砂率<2%;胶体率>98%=置换孔内含碴的泥浆,清孔时,孔内水位需保持在地下水位以上1.5~2.0m。孔底沉渣厚度不得大于15cm,严禁采用增加深度的方法代替清孔。

6、钢筋笼安装

钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作,运至现场后由吊车吊装入孔内,并在孔口进行焊接接长,焊接采用单面焊,焊接长度须满足施工技术规范的要求(不小于主筋直径的10倍),并将接头错开50cm以上,并不小于主筋直径的35倍。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,每隔2m用φ20钢筋设置一道加筋箍,在箍筋上设穿心圆式砼垫块。

钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口,再起吊另一段,对正位置后将两段进行焊接,焊好后继续往下放,如此逐段放入孔内,直至钢筋骨架的设计标高,最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢,防止灌注水下砼时,钢筋笼上浮或下沉。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁,如放入困难,应查明原因,不得强行插入,钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求,其误差不得大于±5cm。

钢筋笼入孔前沿纵向绑扎横杆方木,防止起吊时钢筋笼变形,放入时需缓缓下放,防止撞击孔壁引起坍孔,下放时注意观察孔内水位情况,如发现异常现象,立即停止下放,检查是否坍孔。钢筋笼就位后采取措施牢固定位,以免在灌注水下混凝土过程中发生掉笼或浮笼现象。

7、水下灌注混凝土

水下砼采用搅拌站集中拌制,用砼运输车运输至施工现场,汽车吊提升灌注。拌制砼前应先搭设好灌筑平台,接好导管和安装好漏斗。

1)、下导管

水下砼的灌注采用导管法,导管接头为卡口式,直径300mm,壁厚10mm,分节长度3m,最下端一节长5m。导管在使用前须进行水密,承压和接头抗拉试验,导管在吊入孔内时,其位置应居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁,导管安装应从下向上标好尺寸,以便掌握砼的灌筑深度和导管的埋深,导管距钻孔基底约30cm,导管上口接漏斗,在漏斗的下口处设隔水栓,以隔绝斗中的混凝土与导管内水的接触。

2)、二次清孔

由于下钢筋笼及下导管时间很长,造成原已清好的孔道,泥浆又会沉积,引起孔底沉渣过厚,故必须进行二次清孔。二次清孔采用换浆的办法进行。

3)、水下砼灌注

在灌筑水下砼时,先往漏斗中储存一盘砂浆,然后再倒入砼,第一斗砼不能少于2.5立方米,以保证导管埋入砼深度不小于1m,避免孔内的水重新流入导管而形成断桩;准备好后放开隔水栓使漏斗中存备的砼连同隔水栓向孔底落下。此后向导管内连续灌注砼,随着砼的不断灌入,孔内砼高度不断升高,相应地不断提升导管和拆除导管,直至钻孔灌注砼完毕。灌注过程中,始终要保持导管的埋深在2m至6m之间,如导管埋深小于2m,则可能出现导管拨离砼面而导致断桩;如埋深超过6m,则可能出现因磨擦力太大而使导管拨不出来而导致断桩。

在水下混凝土灌注过程中,每根桩至少做两组抗压试件。

灌筑水下砼时应注意以下几点:

a、漏斗顶端至少应高出桩顶端3m,以保证在灌注最后部分砼时,管内砼能满足顶托管外砼及其上面的水或泥浆重力的需要;

b、灌注砼开始后,应连续地进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。

c、灌注过程中应经常探测孔内砼面位置,及时调整导管埋深,导管埋深应控制在2m—6m为宜。

d、为了保证水下砼的质量,混凝土掺加SHF2型防腐剂,灌注桩混凝土的粗骨料不大于40mm,水灰比在控制在0.45左右,坍落度控制在18~20cm以内,设计砼配合比时,要将砼标号提高20%,并加入适量缓凝剂,初凝时间不小于6h;并可适当提高含砂率(宜采用40%—50%)使砼有较好的和易性;为防卡管,石料尽可能采用卵石,适宜直径5—30mm,最大粒径不超过40mm。

e、当砼灌筑至接近钢筋笼骨架时,应加大导管埋深,放慢灌筑速度,以减小砼对钢筋笼的冲击,不使钢筋笼上浮。

f、最后水下砼灌筑应在设计桩顶标高上增灌0.5~1.0m,以便凿除桩顶浮浆或松动层后,保证与承台或柱之间的联接部分的砼质量。

在水下砼灌注过程中,工程技术人员按规定要求测试孔内砼面的标高(用测绳吊砣进行)和导管被砼埋置深度,并认真做好各项记录、监测工作。

8、钻孔桩施工工艺流程图

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9、桩基检测

当砼灌注结束并经养护达到设计强度后,在监理工程师在场的情况下进行逐桩桩基无破损检测,桩基经检测合格后才能进行下道工序施工。

(三)、钢笼筋笼制作工艺

(1)材料的选购

材料的选购严格按照国家有关规范要求,不合格材料禁止进场。每批钢筋须有一式三份工厂试验报告。每批钢筋应具有易识别的标签。标签上标明制造商试验号及批号,或者其他识别该钢筋的证明,以备检验。

提供钢筋时须有工厂质量保证书(或检验合格证),否则,不得使用开工程中。钻孔桩钢筋须进行机械性能及可焊性性能试验。

进场后的钢筋每批(同品种、同等级、同一截面尺寸、同炉号、同厂家生产的每60T为一批)内任选三根钢筋,各截取一组试样,每组3个试件,一个试件用于可焊性试验。

如果有一个试验失败或不符合要求,再取双倍试件再做试验。如果两个试件有一个试验结果仍不符合要求,则该批钢筋将不得接收,或根据结果由监理工程师审查决定降低级别于非承重的结构。

(2)钢筋的贮存、加工与安装

A、钢筋的保护及贮存

钢筋贮存于地面以上0.5米的平台、垫木或其他支垫上,并使其不受机械损伤由于暴露于大气面产生锈蚀和表面破损。

当安装于工程时,钢筋须无灰尘、有害的锈蚀、松散锈皮、油漆、油脂、油或其他杂质。

B、钢筋整直

盘筋和弯曲的钢筋,采用冷拉方法高调直钢筋时,I级钢筋的冷拉率不大于2%;II级钢筋的冷拉率不大于1%。

C、安设、支承及固定钢筋

所有钢筋须准确安设,当浇混凝土时,用支承将钢筋牢固地固定。钢筋须可靠地系紧在一起,不允许在浇混凝土时安设或插入钢筋。

钢筋固定采用订制尼龙垫块,垫块尺寸应保证与设计的净保护层厚度一致。

安装在钢筋笼上的吊环钢筋,采用未经冷拉的I级热轧钢筋。

D、钢筋接头

钢筋连接点设于最小应力处,交错排列。

焊接接头

热轧钢筋采用闪光对焊或电弧焊。所有焊工应在开始工作之前考核和试焊,合格后持上岗。所有焊点彻底检查。

钢筋的纵向焊接,采用闪光对焊。

钻孔桩主筋不允许使用绑扎搭接接头

搭接接头的钢筋面积,在受拉区不得超过其总面积的25%,受压区不得超过其总面积的50%。

钢筋搭接点至钢筋弯曲起始点的距离不小于10倍钢筋直径。

凡参与接头施工的操作工人、技术管理和质量管理人员,均参加技术规程培训;操作工人应经考核合格后持证上岗。

E、钢筋骨架和钢筋网

钢筋骨架,先分节加工成钢筋骨架,运至工地后就位进行焊接,在加工场内的焊接采用双面搭接焊接或闪光对焊,施工现场的焊接采用单面搭接焊接,以保证安装质量和加快施工进度。

加工完的钢筋骨架,必须具有足够的刚度和稳定性,以便在运送、吊装和浇注混凝土时不致松散、移位、变形,必要时可在钢筋骨架的某些连接点处加以焊接或增设加强钢筋。

(四)、钻孔桩施工安全措施

1、钻孔机械就位后,应对钻机及配套设备进行全面检查。钻机安设必须平稳、牢固,钻架应在四个方向加设斜撑或缆风绳。

2、冲击钻孔,选用的钻锥、卷扬机和钢丝绳等应配置适当,卷扬机的功率,钢丝绳的粗细应与最重的钻锥相匹配。

3、钢丝绳与钻锤用绳卡固接时,绳卡的数量每个接头处应不少于3个,且绳卡与钢绳的直径必须配套,绳卡间距不小于钢绳直径的6倍。

4、冲击过程中,钢丝绳的松驰度应掌握适当,应使钻锤完全冲击到孔底,且锥身不会倾斜撞击孔壁,以避免撞击孔壁而造成坍孔。

5、钢丝绳应有足够的长度,保证在任何情况下,卷扬机转轴上钢绳不少于3圈,以防掉钻事故的发生。

6、钻孔使用的泥浆,应设置循环净化系统(设泥浆池和沉淀池);钻渣应按指定的地点排泄,不得污染环境。

7、对已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的,以及钻孔暂停期间应加设护筒顶盖,或铺设安全网罩,防止落物入孔或人员不慎坠下。

8、钻机停钻,必须将钻头提出孔外,置于钻架上,不得滞留孔内,以防埋钻。

9、夜间施工时,现场必须有符合操作要求的充足的照明设备。

10、如施工现场位于道路边或路上,应设置围栏,并悬挂红灯示警标志。

11、经常收听气象信息,下雨天,应作好防洪排涝工作,防止水流入孔内,雨大时应提前搭好防雨棚。雷雨时,严禁工作人员在桩架上或其附近。

12、起重作业前必须检查起重机的制动器,吊钩、钢丝绳和安全防护装置是否完好,严禁机械带病作业。

13、起重作业中必须严格执行“九不吊”、“七禁止”的制度,操作人员持证上岗。

14、起吊钢筋笼时,不得直接勾住骨架,应在笼中穿入方木或钢管,吊钩勾住方木或钢管起吊,防止钢筋骨架变形。

15、起重作业应由专人统一指挥,其它人员有明确分工。操作人员严格按《起重机械安全规程》操作。

16、施工用电必须做到“一机一闸一漏”,所有钢筋施工机械严格按《机械安全操作规程》进行操作。

17、配电箱及开关必须防雨,设门并配锁,进、出线口必须设在箱体下底面,箱内禁放杂物,并定期检查。

18、严禁将电线栓在铁扒钉、钢筋或其它导电金属物上,电缆应埋入地下至少20cm。

19、经常检查线路及各接头处,防止触电事故的发生。

20、电工、电焊工必须穿绝缘鞋,戴绝缘手套,且必须持证上岗。

21、水下砼浇注时,孔口应有必要的防护措施,防止工作人员不慎坠入。

22、拆卸导管时,操作人员必须戴工具夹,不得将工具随手放置,以防落入孔内或导管内。

23、浇注一旦开始,中途不得停止,以防砼凝固,造成断桩。

(来源:中车北京重工)

责任编辑:Keyi

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