钻孔灌注桩施工作业指导书.docx
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钻孔灌注桩施工作业指导书
钻孔灌注桩施工作业指导书
一、钻孔灌注桩施工由项目质检部(现场施工)、工程管理部(内业资料)负责,为主管部门。
具体操作由现场质检工程师监督执行,由质检工程师检查验证。
钢筋及混凝土浇筑作业施工负责人为现场工程师,检验人为质检工程师。
二、本作业指导书适用于本项目工程施工期内的钻孔灌注桩施工。
三、施工方案
(一)施工准备:
1、按设计图纸的要求,编制施工方案,准备机械设备。
清除杂物(淤泥),平整桩基范围内的场地并压实。
2、开挖泥浆池,泥浆池布置在红线施工范围内,同时兼顾多墩施工方便。
泥浆池里的钻碴和多余的泥浆,及时运至指定地点,不得乱堆乱弃。
3、桩位测量:
测量桥位,放出墩桩位中心,准确测量各桩位的中心和地面标高,在平整好的场地上做出桩位标记,用长木桩或砼桩定位。
4、孔位探测:
首先在孔位处挖2m左右的检查坑,检查孔位地下是否有管线、光缆或其他物体,若有,及时通知监理工程师确认,协商解决办法,妥善处理。
5、搭设钻机平台
1)、钻孔桩若为陆上成孔,拟用人工整平场地,直接搁置枋木用作钻机平台。
2)、钻孔桩若为水中桩,采用钢围堰加固填土作为平台施工,利用吊车配合振动锤在平台上进行桩基的护筒埋设,进行钻孔作业。
6、埋设钢护筒:
钢护筒直径大于设计桩径30cm,护筒埋设后,将护筒周围处的回填土夯实,护筒平面位置偏差不大于5cm,护筒顶高出施工地面0.3m。
根据地质情况需要加长护筒时,确保护筒倾斜度偏差不大于1%,确保护筒无沉落。
7、选择优质粘土造浆,储浆池和沉淀池的大小满足施工的需要。
泥浆循环通过孔口排入泥浆池内,污泥及沉渣及时用泥浆车运往指定排污处,以免污染环境。
钻孔过程中保证满足护筒内泥浆顶高于地下水位不少于1m以上,使泥浆的压力超过土及地下水的压力,避免造成塌孔。
8、泥浆性能指标满足下列要求:
A.比重:
1.10~1.15
B.粘度:
18~28S
C.含砂率:
新制泥浆<4%
D.胶体率:
>95%
E.PH值>8~10
F.失水率≤20mL/30min
9、准备工作完成后监理工程师到现场检查所有准备工作,认可后方能进入正常施工阶段。
(二)安装钻机:
1)、钻机就位前,对机具进行检查、维修与安装,全套设施的就位情况及水电供应是否接通,并进行检查。
检查完毕后,钻机就位,就位后钻机底架垫平,保持稳定,使其不产生偏移和沉陷。
2)、旋转钻机的钻头及钻杆中心对准桩位(或护筒底)中心,符合技术规范的要求。
(三)钻孔:
1)、开钻时,在桩孔内投入一定数量的粘土及相应的水,钻机不进尺空转,利用钻头搅制泥浆,搅拌后抽至循环池泥浆的相对密度为1.05~1.20,待循环池及桩孔全部储够泥浆后,先启动泥浆泵和转盘,后进行进尺钻进,慢速钻进,待导向部份全部进入土层后,方可匀速钻机。
2)、在钻进过程中,进尺的快慢根据土质情况来控制,经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。
在粘性土及含砂率小的地层,用中等转速稀泥浆(相对密度为1.05~1.20)钻进,在砂性土及砂率高的地层,用低转慢速、大泵量、稠泥浆(相对密度为1.20~1.45)钻进。
3)、钻进成孔过程中,经常捞取钻渣,观察土层的变化,在土层变化处均捞取渣样,判明土层,并记入记录表中,以便与地质剖面图核对。
发现钻出土样与地质资料不符时,及时通知监理及设计人到现场处理。
4)、相邻桩的钻孔,在桩中距2.5D范围以内的其他任何桩的砼灌注完成后24小时,才能开始,以避免扰动正在凝固的邻桩的砼。
5)、施工作业分班连续进行,施工过程不停顿,如确因故须停止钻进时,将钻头提升放至孔外,以免被泥浆埋住钻头。
6)、及时详细填写钻孔施工记录,交接班时交代钻进情况及下一班应注意的事项。
(四)终孔及清孔:
1)、当钻孔达到设计标高后,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,填写终孔检查证,及时通知监理现场验收。
2)、成孔工序验收合格后,进行第一次清孔。
清孔采用换浆法施工。
即钻孔完成后,提起钻锥至距底约20cm,继续旋转,然后以相对密度较低的泥浆压入,逐步把钻孔内浮悬的钻渣和相对密度较大的泥浆换出,换至孔内泥浆的相对密度低于1.2以下。
在清孔排渣时,保持孔内水头,防止坍孔。
3)、质量要求:
(1)桩孔深度符合设计要求。
(2)清孔满足设计及规范要求。
(3)孔内沉淀土厚度:
不大于设计规定。
(4)清孔后泥浆指标:
相对密度1.05~1.2,粘度16~22s,含砂率<4%。
胶体率>95%。
(五)钢筋笼的制作与安装:
1)、采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋,现场加工。
钢筋的加工遵照JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》及设计要求进行。
钢筋笼的绑扎、焊接、安装必须符合规范及招标技术文件的规定和要求,同时还要做到:
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:
主筋间距±10㎜;箍筋间距±20㎜;骨架外径±10㎜;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20㎜;骨架中心平面位置20㎜;骨架顶端高程±20㎜,骨架底面高程±50㎜。
2)、按施工的设计桩长决定钢筋的下料,依桩的长短确定分段制作的长度。
3)、依设计图纸规定,先制定相应的加劲筋,然后按规定的根数布置主筋,按图纸要求设立加劲筋,排列好后将主筋按规定间距焊在加劲筋上,再依设计规定的间距焊接箍筋。
4)、成孔验收第一次清孔后,利用吊车将钢筋笼吊入桩孔,钢筋笼分段制作,每下完一节后用钢筒或方木固定,再用吊车吊住另一节进行焊接,焊接接头符合规范要求;在钢筋笼外侧焊设计图纸上的定位钢筋,以保证保护层的厚度。
吊放钢筋骨架入桩孔时,均匀下落,保证钢筋笼居中。
钢筋笼顶部与护筒固定,以防灌注砼时钢筋骨架上升。
砼检测用超声波管按设计图纸安装,符合规范要求。
5)、骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定,待砼灌注完毕并初凝后才解除固定设施。
6)、质量要求:
(1)钢筋的品种和质量,钢筋性能符合设计及施工有关标准的规定。
(2)钢筋的加工、骨架的制作符合设计要求及有关规范的规定。
(3)安装钢筋时,配置的钢筋级别、直径、根数和间距符合设计要求,焊接的钢筋和钢筋骨架,不变形、松脱和开焊。
清除钢筋表面浮皮及铁锈。
(4)向监理工程师报告钢筋质量自检查结果,并办理验收手续。
(六)水下混凝土灌注:
1)、导管吊装前进行试拼,检查接口连接是否严密牢固,若接口胶垫有破损,更换后使用。
同时检查拼装后的垂直情况,根据桩孔的总长,确定导管的拼装长度。
使用前,进行过球、水密及承压试验,试验时的水压,大于孔内水深至1.5倍的压力。
吊装时,导管位于孔中央,并在灌注前进行升降试验。
2)、导管吊放完毕,在导管口加封带管的铁板,往导管内加灌泥浆,使沉淀在孔底的沉渣飘流,即灌注砼前换浆工作。
3)、复测孔底标高,检查沉渣的厚度,达到设计要求及满足灌注要求后灌注砼。
4)、在导管上端连接砼漏斗,其容量满足储存首批砼数量的要求。
开始灌注时,在漏斗下口设置干水泥球,当漏斗箱内储足首批灌注的砼数量时,剪断吊住干水泥球的铁丝,使砼猝然落下,迅速落至孔底并把导管裹住,灌注首批混凝土时导管下口至孔底的距离为25~40cm,导管埋入混凝土中的深度不小于1m。
灌注砼时确保有足够的砼储备量,以保证桩基砼浇筑的连续性及桩基的施工质量。
5)、灌注砼期间,配备水泵、高压射水管等设备,以保持井内水头和及时处理灌注故障。
6)、砼的灌注连续进行,有短时间停歇时,经常动动导管,使混凝土保持足够的流动性。
灌注过程中边灌注砼边提升导管和边拆除上一节导管,使砼处于流动状态,尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
灌注过程中,经常探测孔内混凝土面位置,及时地调整导管埋深,导管的埋深为2m~6m;根据砼的浇筑情况和埋管深度逐节拆除导管。
提升导管要保持导管垂直及居中,不能倾斜以免牵动钢筋骨架。
7)、砼灌注到桩上部5m以内时,不再提升导管,待灌注至规定标高一次提出导管,拔管采用慢提及反插,灌注的桩顶标高预加0.5~1m。
8)、灌注时取有代表性的砼做抗压试件,灌注完成后及时清洗灌注工具及清除部分表面泥浆层。
待终凝后再凿砼桩头到砼新鲜面。
9)、桩基砼质量的检测:
按设计要求65%采用小应变检测、5%采用大应变检测、30%采用超声波检测。
10)、保持施工场地的清洁,灌注水下砼孔内排出多余的泥浆应及时清运,不得任其四处流淌。
四、施工过程中的预案和处理措施
1、掉落钻物:
由于钻杆接头滑丝,钻头和钻杆容易掉入孔中。
需要在钻进过程中及时检查,如果掉入后,采用专用打捞器插入孔中,将钻头、提出空孔外。
2、钻孔漏浆:
如开钻后发现孔内水头无法保持,其原因可能是护筒埋置深度不够,发生漏浆所致,可增加护筒长度和埋置深度。
3、钻孔偏斜:
如发生,采取局部反复扫孔处理。
4、混凝土堵管的原因及处理:
a、原因主要有两种:
第一种是导管底部被泥砂等物堵塞,第二种是混凝土离析使粗集料过于集中而堵塞。
第一种情况多发生与第一罐混凝土浇注时,由于导管距离孔底距离不够,因安装钢筋及导管时间过长,孔内淤积加深,此时的处理办法是用吊车将料斗连同导管一起吊起,待混凝土灌畅通后放置回原位。
第二种情况多发生的混凝土浇注过程中,处理办法是将导管吊起,快速向井底冲击(注意不能破坏导管的密封性),注意切不可将导管提出混凝土面以外。
b、堵管的预防和处理混凝土加入适量缓凝剂;导管埋置深度控制在2-6米;
5、断桩预案与处理
断桩产生的原因有多种,如:
导管口拔出混凝土面,混凝土坍落度过小,存在导管内不下落等。
不论什么原因,出现事故后,不能紧张,首先报告相关领导,分析原因,作出正确判断,并采取措施。
出现问题时,将导管从孔内拔出,看导管内是否堵有混凝土,然后量出导管下口直径尺寸,并以此尺寸用气割割一块厚度为3-5mm的圆形钢板,堵在导管下口,钢板外圈的毛刺磨光,然后用两到三层塑料薄膜钢板和导管下口,再用电工胶布把塑料薄膜缠在导管外壁上,使导管的下部成为一个密封的整体,这样可以用常规的下导管的方法,重新下导管,待导管下口接触到混凝土面时,由于导管自重较轻,再加上浮力,导管口进入混凝土内部的深度不大,此时可用吊车臂向下轻压导管,直至导管埋置原混凝土2-3米。
接下来可按正常浇注方法继续浇注。
五、钻孔灌注桩施工技术保证措施:
1)、钻孔前熟悉图纸,弄清地质情况,根据地质情况确定钻孔的方法。
2)、桩轴线的控制:
钻机就位施钻时,钻机底盘调成水平状态,开第一钻时,小心使锥尖对准设计中心,试转数圈,用经纬仪监控钻杆垂直度,满足要求后,正式开钻,保证倾斜度满足要求。
3)、在终孔和清孔后,对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、垂直度、泥浆相对密度、孔底沉淀厚度等进行检验,满足设计规定。
4)、对砼的强度、级配、坍落度及砼的流动性进行检查。
水下混凝土的灌注过程严格按施工工艺的要求进行施工。
5)、对每根桩做好施工记录,按规定留取混凝土试验件,做出试压结果。
将上述资料整理好,提交有关部门检查及验收。
六、桩基冬季混凝土施工:
1)、配制混凝土时,选用普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级不低于42.5,水灰比不大于0.5。
2)、拌制混凝土的各项材料的温度,满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。
采用对拌合用水进行加热等措施以满足混凝土的施工温度要求。
3)、冬期搅拌混凝土时,骨料不得带有冰雪和冻结团块。
严格控制混凝土的配合比和坍落度;投料前,先用热水或蒸汽冲搅拌机,投料顺序为骨料、水,搅拌,再加水泥搅拌,时间应较常温时延长50%。
混凝土拌和物的出机温度不得低于10℃,浇注温度不得低于5℃。
4)、混凝土的运输时间尽可能缩短,运输混凝土的容器采取保温措施。
七、安全保证措施:
1、临时工程安全保证措施
1)、临时道路在通过既有公路及其它机动车道前,需经有关部门批准,设置路标及防护措施,派专人负责指挥。
2)、移动式电动机具设备用橡胶电缆供电,经常注意理顺;跨越道路时,埋入地下或穿管保护。
3)、电器设备的传动轮、转轮、飞轮等外露部位安设防护罩。
2、施工机械安全保证措施
1)、施工机械设专人管理,严格执行值班及交接班制度,保证机械正常运转。
每台机械固定负责司机,严禁他人开动。
2)、施工机械操作人员和车辆驾驶人员做到持证上岗,并严格遵守国家和地方主管部门制定的交通法规。
3)、作业前对各种机械设备详细地检查,严禁机械带病作业。
严禁机械超荷超载作业,严禁随意扩大机械使用范围。
4)、机械在危险地段作业时,设明显的安全警示标志,并派专人指挥。
3、桩基础施工安全保证措施
1)、每工班都必须有专职安全员值班,并对施工场地、电力电线等进行全面检查,消除不安全隐患。
2)、钻机在转移及行进路线上,先对道路进行细致勘察,必要时制定加固措施,防止钻机碰撞等事故的发生。
3)、钻机安装定位前检查铺垫平稳牢固程度,以防止钻机就位后倾斜或因地基下沉而发生事故,试机时特别注意地基加固状况,确认无误后,才能开钻。
4)、钻进时,紧密监视钻进情况,观察钻孔内有无异常情况,钻架是否倾斜、各连接部位是否松动、是否有坍孔征兆等,有异常立即纠正。
5)、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔出的,加设护筒顶盖或铺设安全网罩。
6)、钻机操作人员必须穿绝缘胶鞋,带安全帽。
7)、钻机装有避雷设施。
4、电器设备安全操作保证措施
1)、施工用电采用“三相五线”制,按“一机一闸一漏保”设置防护。
在施工现场专用中性点直接接地的电力系统中,采用TZ-S接零保护系统,电气设备的外壳与专用保护零线连接。
不得在同一供电系统中有的接地,有的接零。
2)、施工现场内电线与其所经过的建筑物或工作地点保持安全距离,施工现场内不架裸线。
工地内的电线按标准架设。
不得将电线捆在无瓷瓶的钢筋、树木、脚手架上;露天设置的闸刀开关装在专用配电箱里,不得用铁丝或其它金属丝替代保险丝。
电工在接近高压线操作时,必须符合安全距离。
施工用电必须符合用电安全规程。
各种电动机械设备,均有可靠有效的安全接地和防雷装置,严禁非专业人员操作机电设备。
3)、移动式电动机具设备用橡胶电缆供电,经常注意理顺;跨越道路时,埋入地下或穿管保护。
电器设备的传动轮、转轮、飞轮等外露部位安设防护罩。
4)、每台电气设备设开关和熔断保险,严禁一闸多机,各种电器设备均要采取接零或接地保护。
凡是移动式设备和手持电动工具均在配电箱内装设漏电保护装置。
八、文明施工措施:
1、项目经理部及工地现场的一切工作皆按照一整套即有工作制度,合理工作,有序施工。
严禁违章作业、野蛮施工。
在项目经理部设置工作牌,标明工程概况、项目名称、技术等级、质量标准、安全重点和负责人。
2、施工人员要佩带胸卡上岗,职工对待工作热情、投入,对人尊重、礼貌;精神面貌好。
3、场地规划整齐,集料按规格隔离堆放,料场标示明确,保持施工场地清洁卫生。
4、加强现场安全管理,在施工现场设置“六牌一图”即单位名称牌、工程概况牌、警卫制度牌、安全措施牌、安全记录牌、安全质量宣传牌和现场总平面图。
施工用电、生活用电管理落实到人,添置必要的防护器材,促进现场文明管理。
5、加强与当地群众联谊,做到互相理解、相互尊重,对群众提出的合理要求应尽快整改,对不合理的要求要说服教育以免矛盾激化,要教育职工不得扰民。
6、加强与业主和当地政府部门的;联系和交流,共同搞好两个文明建设。
钻孔桩施工工艺框图
钻孔灌注桩常见质量问题与控制措施
工程名称
常见的质量问题
检查方法
控制措施
桩
基
工
程
孔深未达到设计要求
实测检查和检查施工记录
1、检查土样并防止误判。
2、根据钻进速度变化和钻进工作状况进行分析。
3、根据钻头和钻杆的长度进行控制。
孔底沉渣过厚
实测检查和检查施工记录
1、用合适的清孔工艺。
2、测量实际孔深与钻孔深度比较。
3、清孔、下钢筋笼、浇灌砼连续作业。
坍孔
观察检查和检查施工记录
1、松散砂土或流砂中钻进速度不宜太快。
2、选用优质泥浆,其视密度、粘度、胶体率均应取较大值。
3、保证施工连续进行。
4、雨天或其它原因不能立即灌注时,应保证泥浆经常循环,防止泥浆沉淀造成比重不均一。
5、提升或下放钻头时,应保持垂直,不要碰撞孔壁。
6、清孔时注意保持孔内水头,尤其是水中桩,要注意孔内水头比孔外水面高出不少于1m。
工程名称
常见的质量问题
检查方法
控制措施
桩
基
工
程
孔径不足
观察检查
1、选用合适的钻头直径。
2、流塑性地基土变形造成缩孔时,宜采用上下反复扫孔办法以扩大孔径。
钻孔漏浆
观察检查和检查施工记录
1、加大泥浆密度或倒入粘土。
2、护筒防护范围内,封闭接缝、稳住水头。
钢筋笼位置、尺寸不符合设计要求
观察和尺量
检查
1、钢筋笼过长时应分段制作或吊放。
2、设置足够的环状砼或砂浆定位垫块控制保护层厚度。
并设置导向管控制偏位。
砼浇筑中非通长的钢筋笼上浮
观察和尺量
检查
1、浇灌砼导管不能埋得太深,使砼表面硬壳薄些。
2、将2~4根竖筋加长至桩底。
3、保持合适的钢筋泥浆密度,防止流砂涌入托起钢筋。
4、砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低灌注速度。
5、定位管与钢筋笼定位钢筋及钻机要结合为一体,增强整体稳定性。
工程名称
常见的质量问题
检查方法
控制措施
桩
基
工
程
桩身砼蜂窝、孔洞、缩径、夹泥、断桩
开挖检查钻芯检查动测试验
1、严格控制砼坍落度和和易性。
2、连续浇筑,每次浇筑量不宜太小,成桩时间不能太长。
3、首批砼要满足埋入导管1m,浇筑过程中导管应始终埋入先前浇筑的砼内2~6m。
导管不漏水,导管第一节底管长度应≥4m。
4、钢筋笼主筋接头焊平,导管卡口连接处罩以圆锥形铁皮罩,防止提管时挂住钢筋笼。
附:
1、钻孔桩原始记录表
2、水下混凝土灌注原始记录表