旋挖钻试桩方案.docx
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旋挖钻试桩方案
岳阳至宜昌高速公路石首至松滋段JNTJ-2标段四分部
旋挖钻试桩施工方案
中铁十一局一公司湖北江南高速公路一期土建
第2合同段项目部四分部
二○一一年八月
岳阳至宜昌高速公路石首至松滋段JNTJ-2标段四分部
旋挖钻试桩施工方案
编制:
审核:
批准:
日期:
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、试桩的内容及主要目的1
四、试桩现场人员、机械、材料配置2
五、主要施工方法4
2、施工方法4
2.1测量定位4
2.2护筒埋设4
2.4泥浆制备5
2.6成孔检查6
2.7钢筋笼安装8
2.8下放导管8
2.9清孔10
2.10灌注水下混凝土10
2.11孔口回填12
六、质量控制与检验12
1、质量控制12
2、质量检验13
七、安全环保措施14
八、混凝土灌注保证措施15
旋挖钻试桩施工方案
一、编制依据
(1)《公路桥涵工施工技术规范》(JTJ041—2000)
(2)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
(3)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95)
(4)《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)
(5)公路施工测量技术规范
(6)设计图纸及文件;
(7)中铁十一局江南高速JNTJ-2标段招投标文件;
(8)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等资料。
二、工程概况
S322分离式立交桥位于松滋市糖铺子村,与S322省道斜交,中心里程为K93+010,桥长187.20m,起点里程为:
K92+916.4,终点里程为:
K:
93+103.6。
本桥共2联:
3×30+3×30:
上部结构采用预应力砼(后张)小箱梁,先简支后连续;下部结构0(左幅)、6号桥台采用肋板台,0(右幅)号桥台采用柱台式,桥的采用柱式墩,墩台采用桩基础。
桥梁钻孔桩桩基共26根,直径为1.8m/1.2m。
三、试桩的内容及主要目的
1、内容
本次试桩以S322分离式立交桥1#-1桩基(直径1.8m)为试桩点,按照钻孔桩的工程要求,进行施工。
包括:
场地整平、测量放样、埋设护筒、桩位复测、泥浆池开挖、泥浆拌制、钻孔、成孔检查、钢筋笼的制作及吊装、导管安装、混凝土的拌和、运输、试验、混凝土的灌注、凿桩头、桩基检测等所有灌注桩施工程序。
2、目的
(1)掌握成孔工艺:
钻机类型、型号、钻头型式,以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的泥浆各种参数,成孔后的清孔方法和清孔时间。
(2)掌握下钢筋笼合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方法。
(3)检验试验室混凝土的配合比、坍落度等各项指标的可靠性和实用性。
(4)为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。
(5)确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。
(6)确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆数量。
(7)检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性,修正施工方案,完善施工组织,指导灌注桩施工。
四、试桩现场人员、机械、材料配置
钻孔桩试桩由本架子队桥涵施工三班组实施,钢筋焊接由预制施工一班组进行配合,机械及人员安排见下表。
1、人员安排
序号
工种
人数
备注
1
机操手
2
操作旋挖钻机
2
电焊工
2
现场钢筋笼的焊接
3
质检员
4
现场质量检验
4
混凝土工
4
混凝土灌注
5
起重工
3
吊装钢筋笼
6
实验员
2
现场试验检测
7
测量员
4
现场测量放样
投入人员数量表
2、现场机械安排
投入机械设备数量表
名称
型号
单位
数量
旋挖钻机
SC220
台
1
吊车
25T
台
1
挖掘机
小松220
台
1
罐车
10m3
辆
3
泥浆泵
55kw
个
1
电焊机
15KW
台
1
护筒
Φ2m
个
1
导管
Φ300mm
套
1
料斗
2m^3
个
1
探孔器
Φ1.0m*4.5m
个
1
测绳
50m
根
1
发电机
250KW
台
1
五、主要施工方法
1、钻孔灌注桩施工工艺流程
2、施工方法
2.1测量定位
根据桩基坐标,直接用GPS测量仪进行投点定出桩位,用短钢筋钉入,并在其周围布置四个控制点,以便随时检验校核桩位。
2.2护筒埋设
护筒用厚度8mm的钢板卷制,直径200cm,长2m。
护筒埋设位置准确,筒体竖直。
护筒内中心点与桩位中心点重合(偏差不得大于50mm),护筒埋置深度1.5m,护筒顶高出地面0.5m(竖直方向倾斜度不大于1%),以防孔口坍塌和地表水流入孔内,周边填粘土夯实。
埋设完成后,采用其周围的控制点进行校核,如有偏差立即调整,用水准仪测量护筒顶标高并作好记录,作为控制孔深的基线。
护筒埋设完毕后,申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度,同时校核“十”字引桩的准确性,当监理工程师验收护筒合格后,方可进行钻机对位。
2.3钻机就位
首先要保证钻机下地积不产生沉陷,在钻机就位时,先将地面整平压实,钻杆调整垂直,然后检查护筒埋设后从新定出的桩中心与钻头中心是否相重合,如果偏差较大应调整钻机位置,确保钻孔的中心符合设计要求。
2.4泥浆制备
钻孔泥浆采用膨润土造浆,泥浆制作采用人工搅拌方式,即先将黏土放入制浆池内浸透,然后使用人工搅拌。
净化采用非机械净化法,即通过沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。
泥浆循环顺序为:
新制泥浆→泥浆池→桩孔→沉淀池→储浆池→桩孔。
泥浆指标控制在:
黏度16~22s;含砂率不大于4%;胶体率不小于95%;PH值大于6.5。
钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌,以保持泥浆均匀。
施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测,做好记录。
废弃泥浆由运浆车外运。
2.5钻孔
(1)开钻前申请报验,经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。
(2)钻孔时,经常观测泥浆面标高,保持孔内泥浆压力,孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。
(3)钻孔时,起、落钻头的速度均匀,宜控制在0.75~0.80m/s,不得过猛或骤然变速。
(4)钻孔作业必须连续进行,并详细填写钻孔施工记录,因故停钻时,将钻头提出孔外,防止埋钻。
(5)钻孔过程中,经常对泥浆进行检测,注意地层变化,随时根据地质情况调整泥浆比重,在地层变化处抽取渣样,判明地层情况并与地质剖面图比较,如实写入钻孔施工记录,当钻孔地质与设计明显不同时,必须及时向现场施工员报告。
每层地质均要测定泥浆的各项指标(包括泥浆比重、粘度和含砂率),并做好记录。
(6)经常注意检查钻机位置,保持其位置正确和平台稳固。
2.6成孔检查
钻孔达到设计深度后即开始清孔,当孔内抽出的泥浆(手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度为17~20s,胶体率不小于98%)满足要求后,申请监理工程师验孔,当监理工程师测量孔深(检测方法:
用测绳在至少两个不同位置量测,测量值均不小于设计孔深)、泥浆指标合格后,方可提钻。
然后对孔位、孔径、倾斜度进行检查:
(1)倾斜度:
将探孔器下放到孔底,同时恢复钻孔设计中心位置,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离,将水平距离值除以孔深即为倾斜度,倾斜度不得大于1%。
(2)孔位:
将探孔器下放到护筒底口处,同时恢复钻孔设计中心位置,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离,偏差不得大于5cm。
(3)孔径:
采用直径为1.8米(与设计桩径相同),长为8.1米(是设计桩径的4.5倍直径)的圆形探孔器,当探孔器能顺利下放到孔底,孔径合格。
2.7钢筋笼安装
(1)钢筋笼吊放采用汽车吊吊装,吊放入孔时对准钻孔,保持垂直,慢放入孔。
若遇到阻碍停止下放,查明原因进行处理,严禁猛提猛落和强制下放。
(2)吊装时应采取措施避免钢筋笼变形,安放好的钢筋笼应保持竖直。
(3)严禁使用钻机吊放钢筋笼。
(4)钢筋笼下放完后,采用两根吊筋(吊筋采用Φ16mm钢筋制作,吊筋长度等于护筒顶距钢筋笼顶高差)将钢筋笼固定于孔口处。
(5)钢筋笼吊放入孔后的位置标准如下:
钢筋骨架垂直度小于0.5%,骨架在承台底以下长度:
±100mm。
2.8下放导管
(1)钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径为30cm,壁厚为10mm,导管管节长度:
中间节为3m,底节为4m,漏斗下为1m。
(2)导管使用前必须进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差,不能超过钻孔深度的0.5%且不得大于10cm。
浇筑首盘混凝土时,导管底部至孔底距离控制在30~40cm。
首次使用前应对导管进行水密试验,根据《公路桥涵施工技术规范》的要求,水密压力按下式计算:
式中:
P—导管可能受到的最大压力(kpa);
—混凝土拌和物的容重(取上限24KN/m3);
Hc—导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或预计最大高度计;
—井孔内水或泥浆的容重(KN/m3);
Hw—井孔内水或泥浆的深度(m)。
Hc取70m,
取下限11KN/m3,Hw取73m。
则
P=24×70-11×73=877KPa(如采用压力表进行导管水密试验该值为表的读数)
H=P÷
=877÷9.8=89.5m
所以采用扬程90米的潜水泵进行加压,试验合格后的导管才能使用,并对导管按照试验时的拼接顺序自下而上进行编号,现场拼装时按照试压试验的拼接顺序逐节进行拼装。
(3)每次安装导管时要检查连接处有无杂物,并检查橡皮圈有无破损,发现有破损的要及时更换。
2.9清孔
将泥浆泵与导管上口连接牢固,管下口放至距离孔底15cm位置,以泵送方式把泥浆池新配泥浆(相对密度为1.05,含砂率<2%的泥浆)压入孔底,当孔底沉渣厚度和孔内泥浆相对密度均达到清孔标准后,停止清孔。
在清孔过程中,始终要保持孔内水头,防止塌孔。
清空必须达到以下标准:
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重范围为:
1.05~1.1,含砂率小于2%,粘度为17~20s,胶体率不小于98%。
浇筑水下砼前孔底沉渣厚度不大于30cm(摩擦桩)。
2.10灌注水下混凝土
首批封底混凝土计算:
首批灌注混凝土量必须使导管在混凝土中埋深不小于1.0m,首批混凝土数量V按下式计算:
V=H1×πd2/4+Hc×πD2/4
式中D—钻孔直径;
d—导管直径;
Hc—首批需要混凝土面至孔底高度=导管埋深(1m)+导管底至孔底高度;
H1—泥浆底部到导管内混凝土面的高度。
第一次灌注混凝土前用球胆作为隔水栓,根据桩径、桩长、导管底口到孔底距离计算第一次灌注混凝土方量,采用8mm厚钢板制作V方容量大料斗,将料斗卸料口关闭,放入V方混凝土后,迅速开启卸料口,V方混凝土一次迅速卸放到孔底,然后测量混凝土面深度,确保导管在混凝土中埋深不小于1.0m,然后换用小料斗灌注混凝土,每次拆管前测量混凝土面深度,计算导管埋深确定拆除节数,导管的埋深控制在1m~3m,灌注开始后混凝土要连续进行,并尽量缩短灌注时间,指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。
全部混凝土灌注完成后,拔出钢护筒,清理场地。
(1)水下混凝土坍落度控制在180mm~220mm。
(2)灌注砼前和过程中,按规定时间检测砼的坍落度、扩展度、含气量和入模温度,并做好记录。
(3)水下砼必须连续浇筑,中途不宜停顿,并尽量缩短拆除导管的间断时间,灌注间隔时间不能超过30min,保证在配合比设定的初凝时间内浇筑完成。
(4)在浇筑过程中,应特别注意砼面到达钢筋笼底标高位置时的操作,当砼面接近钢筋笼底时应保持较大的导管埋深,放慢浇筑速度,以减少砼向上的冲击力,当砼面超过钢筋笼底2m左右,减少导管的埋深,使导管口处于钢筋笼底标高附近,并加快浇注速度,以增加钢筋笼的埋深。
当砼面高于钢筋笼底2~4m后即可正常浇筑。
(5)在浇筑砼过程中,采用测绳测量孔内砼顶面位置,保持导管埋深1~3m。
当砼浇筑面接近设计高程时,缓慢提升导管。
砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上0.5m左右。
(6)灌注桩施工过程中,要做三组试块,其中两组进行标养,一组进行同条件养护。
试块要用红油漆或毛笔写上日期、桩号、砼标号和试块编号。
2.11孔口回填
钻孔桩施工完成后,用挖机将原土回填入孔内,泥浆回流到泥浆池储存,回填表面比原地面高出50cm,用彩旗作好围护和标记。
六、质量控制与检验
1、质量控制
旋挖钻灌注桩施工要点主要为以下十个方面:
⑴护筒内径、倾斜度、埋置深度以及与原地面或水位线高差控制;
⑵泥浆原料选取;
⑶泥浆的性能指标控制;
⑷钻头、钻杆、护筒中心、桩中心在一条铅垂线上;
⑸孔深、孔径、倾斜度的检查。
⑹钢筋尺寸、焊接情况及混凝土施工配合比;
⑺混凝土浇灌前,孔底沉渣厚度检查;
⑻首批封底混凝土数量;
⑼导管埋入混凝土深度;
⑽每批浇筑砼数量、水灰比。
2、质量检验
钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,应及时改正。
应经常注意地层变化,在地层变化处应捞取样渣保存。
工班在作业时,按照下列标准进行质量控制;每道工序完成后,技术人员按照下列要求进行检验。
桥梁钻孔桩检验标准
序号
质量控
制项目
质量标准和要求
施工单位检验方法
监理检验方法
1
测量放样
桩位放样误差≤5mm
全站仪测量
检查测量资料
2
放护桩
引出十字护桩并保护好,要求中心偏差≤5mm
挂线、吊垂线、尺量
尺量
3
护筒埋设
护筒严密不漏水,回填密实,埋深满足施工要求,顶面位置≤50mm;倾斜度≤1%;孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上。
观察、挂线、吊垂球、尺量
观察
4
钻机就位
有防止钻机下沉和位移的措施,对中误差≤10mm;钻头直径满足成孔孔径要求
观察、水准仪抄平、尺量
尺量
5
开钻、钻进
泥浆指标根据钻孔机具和地质条件确定。
针对卵石层情况,新制泥浆比重指标控制在1.25~1.3为宜,钻孔过程中做好钻孔记录,进入岩层或卵石层技术干部现场核实
泥浆指标测试、抽渣取样,尺量
巡查
6
终孔检查
孔深≥设计孔深、孔径≥设计桩径、
倾斜度<1%
检查钻孔记录、测绳量测与外钻杆总长相校核、用等桩径检孔器全深检查
全部见证
7
钢筋笼加工
单面焊≥10d;双面焊≥5d;焊缝厚度≥0.3d,并不得小于4mm;焊缝宽度≥0.7d,并不得小于8mm;焊渣敲净。
主筋间距:
±0.5d;箍筋间距:
±20mm
观察和尺量,受力钢筋尺量两端、中间各1处;箍筋间距尺量连续3处尺量
观察和尺量
8
钢筋笼入孔及焊接
单面焊≥10d;双面焊≥5d;焊缝厚度≥0.3d,并不得小于4mm;焊缝宽度≥0.7d,并不得小于8mm;焊渣敲净。
声测管接头严密不漏水,绑扎牢固,间距均匀;保护层误差-5~+10mm;接头箍筋绑扎满足设计和验标要求;控制吊筋位置和长度来控制笼顶标高和位置,钢筋笼平面位置偏差≤10mm;底面高程偏差:
±10mm
观察和尺量
见证检查、隐蔽工程验收
9
下导管
导管接头牢固,严密不漏水;控制导管长度和导管节数,导管下口距孔底控制在40cm左右
观察、尺量
检查施工单位原始记录
10
二次清孔
泥浆指标≤1.15,含砂率≤2%,黏度17~20s,孔深≥设计桩长;沉渣厚度:
摩擦桩≤30cm
泥浆指标测试仪,测绳量测
见证检测
11
混凝土浇筑
混凝土坍落度控制在18~22cm,保证首罐混凝土导管埋深1-3m,控制拨管长度,导管埋深控制在2~6m;在灌注过程中,混凝土连续浇注,每根桩的灌注时间宜在混凝土的初凝时间内完成,混凝土浇注高度高出设计桩顶0.5m-1m。
坍落度筒、测绳量测和混凝土反算相校核,做好灌桩记录
旁站监理
12
混凝土强度
≥设计强度的1.15倍
标准养护试件抗压试验
见证检测
13
桩身完整性
Ⅰ类桩≥90%,无Ⅲ类桩
全部检测
全部见证检测
14
桩底注浆
符合设计要求,设计无要求时不注浆
全过程自控
旁站监理
七、安全环保措施
1、吊放钢筋笼时,要注意前后方向有无碰撞危险物或被钩挂料物,特别是避免碰挂周围和上下方向的电线。
2、安装钢筋笼时,和附近高压线路或电源保持一定安全距离,雷雨时不准下钢筋笼。
3、钻孔使用的泥浆,宜设置泥浆循环净化系统,并注意防止或减少环境污染。
4、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的,应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。
5、泥浆池采用围栏并加密目网进行围护,悬挂明显标示牌。
八、混凝土灌注保证措施
由于目前我工区有6#拌合站可以使用,采取以下措施避免灌注过程发生断桩事故。
该桥钻孔桩桩长为30米,孔径为1.8米,每个孔设计混凝土量约为83方(含扩孔及预留桩长)。
1、我分部二工区现有混凝土运输车3辆,每台运输方量为10方。
开始灌注前,确保拌合站生产30方后,并打入混凝土运输车中,方可进行水下混凝土灌注。
2、事先联系江南2标三分部4#拌合站,万一发生机械故障,不能保证供灰,将从3#拌合站联系供应混凝土,确保不发生断桩事故。