反循环钻孔灌注桩施工工艺标准Word下载.docx
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对现场施工人员进行图纸和施工方案交底,专业工种应进行短期专业技术培训。
特殊工种人员必须持证上岗。
组织现场所有管理人员和施工人员学习有关安全、文明施工规程,增强职工安全、文明施工和环保意识。
进行测量基准交底、复测及验收工作。
对新技术、新工艺、新材料完成调研工作。
其他技术准备工作。
物资准备
钢筋、水泥、砂、石、水等原材料经质量检验合格。
混凝土拌合所需原材料全部进场,并至少具备1个工作班用量的储备。
钢筋笼加工所需原材料已全部进场,并具备成批加工能力,并在开钻前加工成一定数量成品。
预拌混凝土完成工厂化材料准备。
配置泥浆用的黏土或膨润土已进场,泥浆池和排浆槽已挖好。
外加剂:
采购定货工作完成,并完成掺量实验工作。
施工设施准备
施工机械
主要施工机械:
回旋钻、、卷扬机、砂石泵、泥浆泵、泥浆搅拌机等
工具用具
主要工具用具:
翻斗车或手推车、混凝土导管、套管、储料斗、水箱、铁锹、扳手、管钳、切割机、电焊机、弯曲机等。
监测装置
全站仪、经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺、测绳、坍落度测试仪、泥浆测试装置等。
作业条件准备
现场临设搭建,具备内作业环境。
施工平台应坚实稳固,并具备机械、人员操作空间。
施工用水、用电接至施工场区,并满足机械及成孔要求。
泥浆池及循环池已完成。
混凝土搅拌站、混凝土运输、混凝土浇筑机械试运转完
毕,钢筋进场检验合格,钢筋骨架安放设备满足要求。
钻孔机械试运转完毕。
测量控制网(高程、坐标点)已建立,桩位放线工作完
成,或复测验收合格。
现场文明施工设置。
施工工艺
工艺流程
泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程见图17-1。
操作要求
埋设护筒
a)护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用,应认真埋设。
b)护筒内径比桩直径宜大100mm~150㎜,并视地面情况而定,护筒壁厚一般为4mm~10㎜钢板,经卷制焊接而成。
护筒底口应超过杂填土深度;
上口应高于地面200㎜,护筒间连接时,要求对焊平直,密封性好,上口加焊吊环。
c)埋设护筒时,护筒中心轴线对正桩位中心,其偏差不宜大于20㎜,护筒外宜用黏土分层回填夯实。
d)若护筒底土层不是黏土,应挖深换土,在筒底回填夯实300mm~500㎜左右厚度的黏土后再安放护筒。
e)对于硬化处理场地以及地表土层为黏性土时采用旋挖或锅锥钻成孔,可不设护筒。
f)吊拔护筒钢丝绳应对称。
钻机就位
a)钻机就位时,必须保持钻机平稳、不倾斜和位移,并采取一定的固定措施。
为控制钻孔深度,应对每桩位地面测设标高,以便施工控制和记录。
b)钻机就位时,应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合,
其偏差不应大于20mm。
钻机就位后应平整稳固,保证在钻进过
程中不产生位移和摇晃,否则应及时处理。
钻孔
图17-1泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程
b)回旋钻机反循环成孔
1)回旋钻机成孔分正循环及反循环泥浆护壁成孔两种方式,反循环式又分为自流式与泵送回灌式两种。
2)成孔主要系统有:
钻孔系统、泥浆循环系统、测试系统。
3)循环系统包括:
沉淀池、循环池、循环槽,其平面尺寸应根据桩孔体积、砂石泵的型号规格来决定。
4)在反循环钻孔前,首先启动砂石泵,待形成正常循环,才能开动钻机慢速下放钻头至孔底。
5)钻进中应认真观察进尺情况和砂石泵的排水出渣情况,排量减少或出水中含钻渣较多时应控制钻进速度。
6)在砂砾、砂卵石地层钻进时,为防止钻渣过多,卵砾石堵塞管路,可采用间断钻进间断回转的方法来控制钻速。
7)加接钻杆时,应先停止钻进,将钻头提离孔底80mm~100mm,维持泥浆循环1min~3min,待钻渣携出排净后停泵加接钻杆。
8)钻杆连接应拧紧上牢,防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。
9)钻进出现坍孔、漏砂等异常情况,应立即提升钻头,并控制泵量,保持循环,同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,并保持水头压力。
护壁用泥浆制作
a)护壁泥浆一般由水、黏土(或膨润土)和添加剂按一定比例配置而成,可通过机械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀。
b)泥浆的配置应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、循环方式等确定,调制好的泥浆应满足表17-2的要求。
c)泥浆原料和外加剂的性能要求及计算量方法
1)泥浆原料黏性土的要求
钻机方式
反循环
地质情况
一般地层、宜塌地层、卵石层
泥浆性能指标
相对密度
~、~、~
粘度(s)
18~24、20~28
25~30
含砂率(%)
≤4
≤5
≤6
胶体率(%)
≥95
失水率(M1/30min)
≤30
≤25
≤20
泥皮厚度(mm/30min)
≤3
静切力(Pa)
~
~
酸碱度(pH)
8~10
一般可选用塑性指数大于25,粒径小于㎜的粘粒含大于50%的黏性土质浆。
当缺少上述性能的黏性土时,可用性能略差的黏性土,并掺入30%塑性指数大于25的黏性土。
当采用的性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要
求时,可在泥浆中掺入碳酸钠Na2CO3(俗称碱粉或纯碱)、氢氧化钠(NaOH)或膨润土粉末,以提高泥浆性能指标。
掺入量与原泥浆性能有关,宜经过实验决定。
一般碳酸钠的掺入量约占孔中泥浆土量的%~%。
2)泥浆原料膨润土的性能和用量
膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。
膨润土泥浆具有
表17-2泥浆性能指标
注:
1地下水位高或其流速大时,指标取高限,反之取低限;
2地质状态较好,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限;
3在冲击成孔时,易塌地层泥浆相对密度可突破以上。
相对密度低、粘度低、含砂量低、失水量少、泥皮薄稳定性强、
固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。
一般用量为水的8%。
对于黏性土地层,用量可降低到3%~5%。
较差的膨润土用量宜为水的12%左右。
d)泥浆各种性能指标的测定方法
1)相对密度ρ
采用HB-1型相对密度计测定。
将要量测的泥浆装满泥浆杯,加盖并洗净从小孔溢出的泥浆,然后置于支架上,移动游码,使杠杆呈水平状态(即气泡处于中央),读出游码左侧所示刻度,即为泥浆的相对密度。
若无以上仪器,可用一口杯先称其质量设为m1,再装清水称其质量设为m2,再倒去清水,装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆,称其质量设为m3,则PX=(m3-m1)/(m2-m1)。
2)粘度η(s)
用标准漏斗粘度计测定。
用两端开口量杯分别量取200ml和500ml泥浆,通过滤网滤去大砂粒后,将700ml泥浆注入漏斗,然后使泥浆从漏斗流出,流满500ml量杯所需时间(s),即为所测泥浆的粘度。
3)含砂率(%)
采用HA-1型含砂率计测定。
量测时,把调制好的泥浆50ml倒进含砂率计,然后再倒450ml清水,将仪器口塞紧,摇动1min,使泥浆与水混合均匀,再将仪器竖直静放3min,仪器下端沉淀物的体积(由仪器上刻度读出)乘2就是含砂率(%)。
(有一种大型的含砂率计,容积是1000ml,从刻度读出的数不乘2即为含砂率)
4)胶体率(%)
亦称稳定率,它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。
测定方法:
可将100ml的泥浆放入干净量杯中,用玻璃板盖上,静置24h后,量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水,量杯底部可能有沉淀物。
以100-(水+沉淀物)体积即等于胶体率。
5)失水量(mL/30min)和泥皮厚(mm)
用一张120mm×
120mm的滤纸,置于水平玻璃板上,中央画一直径30mm的圆圈,将2ml的泥浆滴于圆圈中心,30min后,量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径(mm)即失水量,算出的结果(mm)值代表失水量,单位:
ml/min。
在滤纸上量出泥饼厚度(mm)即为泥皮厚。
泥皮愈平坦、愈薄,则泥浆质量愈高,也可采用HS-1型失水仪及泥皮厚度测试仪。
6)泥浆池一般分循环池、沉淀池、废浆池三种,从钻孔中排出的泥浆首先经过沉淀池沉淀,再通过循环池进入钻孔,沉淀池中的超标废泥浆通过泥浆泵排至废浆池后集中排放。
7)泥浆池的总容量宜按一台成孔设备计算不宜小于桩体积的3倍。
8)混凝土灌注过程中,孔内泥浆应直接排入废浆池,防止沉淀池和循环池中的泥浆被污染破坏。
清孔
a)清孔分两次进行,钻孔深度达到设计要求,对孔深、孔径、孔的垂直度等进行检查,符合要求后进行第一次清孔;
钢筋骨架、导管安放完毕,混凝土灌注之前,应进行第二次清孔。
b)第一次清孔根据设计要求,施工机械采用换浆、抽浆、掏渣等方法进行,第二次清孔根据孔径、孔深、设计要求采用正循环、泵吸反循环等方法进行。
c)第二次清孔后的沉渣厚度和泥浆性能指标应满足设计要求,一般应满足下列要求;
摩擦桩沉渣厚度≤150mm,端承桩沉渣厚度≤50mm,摩擦端承或端承摩擦桩沉渣厚度≤100mm;
泥浆性能指标在浇注混凝土前,孔。
底500mm以内的相对密度≤,粘度≤28s,含砂率≤8%。
d)不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止塌孔。
e)不应采取加深钻孔深度的方法代替清孔。
钢筋笼制作、安放
a)钢筋笼的制作应符合设计与规范要求。
b)长桩钢筋笼宜分段制作,分段长度应根据吊装条件和总长度计算确定,应确保钢筋笼在移动、起吊时不变形,相邻两段钢筋骨架的接头需按有关规范要求错开。
c)钢筋笼保护层可采用混凝土垫块或限位钢筋。
d)钢筋笼保护层设置竖向间距为2m~4m,同一截面均匀分布,不得少于4处。
钢筋笼顶端应设置吊环或采取多加钢筋骨的方式。
e)大直径钢筋笼制作完成后,应在内部加强箍上设置十字撑或三角撑,确保钢筋笼在存放、移动、吊装过程中不变形。
f)钢筋笼入孔一般用吊车,对于小直径桩无吊车时可采用钻机钻架、灌注塔架等。
起吊应按钢筋笼长度的编号入孔,起吊过程中应采取措施确保钢筋笼不变形。
g)搬运和吊装时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,就位后应立即固定。
钢筋笼吊放入孔时应居中,防止碰撞孔壁,钢筋骨架吊放入孔后,采用支撑或挂吊方式固定,使其位置符合设计及规范要求,钢筋笼在井口连接宜采取机械连接方式,并保证在安放导管、清孔及灌注混凝土过程中不发生位移。
h)钢筋笼在井口分段安装时,其连接方式宜采用机械连接。
灌注混凝土
a)灌注水下混凝土时的混凝土拌合物供应能力,应满足桩孔在规定时间内灌注完毕;
混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间,开灌前必须有1/2桩体混凝土到现场。
b)混凝土运输宜选用混凝土泵或混凝土搅拌运输车;
在运距小于200m时,可采用机动翻斗车或其他严密坚实、不漏浆、不吸水、便于装卸的工具运输,需保证混凝土不离析,具有良好的和易性和流动性