桥梁桩基施工超全解析文档格式.docx
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目前公路上较为常用的钻机主要有旋挖钻、回旋钻机(正循环、反循环)、冲击钻。
旋挖钻施工速度快、环保,但费用较高。
适用地形:
粘土、粉土、沙土、淤泥质土、人工回填土及
含有部分卵石、碎石的地层。
回旋钻费成孔质量可靠、施工无噪音、费用低、但成孔速度慢,泥浆外排污染环境。
正循环适用地形:
粘性土、砂土、卵石粒径小于2cm,含量少于20%的碎石土,软岩。
反循环适用地形:
粘性土、砂土、卵石粒径小于钻杆径2/3,含量少于20%的碎石土,软岩。
冲击钻成孔慢,振动大。
黄土粘性土或粉质土和人工杂填土层,特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。
结合工程地质本项目可以采用的有旋挖钻、回旋钻。
(3)、施工准备
在三通一平的基础上,钻孔桩的准备工作主要有场地平整、桩位测量及放样、制作和埋设护筒;
钢筋设备的配备与钢筋制作、混凝土原材料的配备与混凝土搅拌、钻机准备与就位等。
a.场地平整:
应先使用推土机或装载机将试验区施工场地推平,并碾压密实,然后在碾压密实的地表上铺设枕木构成钻机平台。
b.桩位测量放样:
根据钻孔桩中心坐标值放样,并且在护筒外安全地带设置“十”字形控制桩,便于校核。
c.埋设护筒:
护筒用钢板制作,其径大于钻孔桩直径20cm,一般高度为2.5-3m(根据现场实际条件确定)。
其底部埋置在原土下不小于1m,护筒顶高出地面30cm。
护筒埋设一般采用挖埋法,即用挖掘机挖除或人工开挖所要埋设护筒的土层后,将护筒放入其中回填粘土并夯实。
埋设应准确、水平、垂直、稳固。
护筒中心与设计桩位中心的偏差控制在50mm;
钢护筒的垂直度偏差不大于1.0%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。
d.钻机钻具准备与就位:
开钻前将钻机钻具准备齐全并在钻机前摆放整齐,立好钻架并调整和安设好起吊系统及钻头,将钻头吊起对准桩的中心位置放进护筒。
钻机钻杆中心线与设计桩位中心应保持在同一直线,钻杆的垂直度不大于1%。
e.制浆:
开钻前在护筒倒入粘土注入清水,利用钻机钻头在护筒搅拌制浆,制好的泥浆利用反循环法转移到泥浆池。
待泥浆的指标符合要求时方可钻进,泥浆的指标要求:
比重为1.1-1.3;
粘度一般地层为16-22s,松散易塌地层为19-28s;
含砂率不大于4%,为提高泥浆粘度,在泥浆中掺入适量的纯碱Na2CO3,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。
在钻孔桩施工过程中,对孔排出的泥浆通过沉淀池沉淀净化后可以循环使用;
对沉淀池中沉渣及浇注混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点,禁止就地弃渣,污染周围环境。
(4)、钢筋保护层
钢筋骨架保护层采用预制混凝土垫块或钢筋构件。
预制块混凝土的强度与钻孔桩的混凝土强度相同。
沿钢筋笼竖向一般每隔2m设置一道,每道沿圆周对称的设置4块。
保护层厚度符合设计规要求。
(5)、钻孔
选用回旋钻钻机钻进。
使用与设计桩径相等的钻头,成孔后检查钻头直径以及钻头的磨损情况,对钻头及时修补。
a.钻机安装就位后,底座和顶端应水平、牢固,在钻进过程中不致产生倾斜位移。
钻进过程中经常检查钻机的水平度、垂直度,如有问题及时纠正。
b.开钻时均应慢速钻进,钻进采用三翼式合金钻头,开孔后慢速轻压、平稳,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可正常钻进,钻进时细致观察进尺情况,填好钻孔原始记录,当遇软硬变换时,应轻压慢转,以防钻孔偏斜。
需要注意:
在粉砂土地层要慢速钻进,防止扩孔及塌孔。
c.钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔原始记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正。
应经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
发现与设计不符时及时向现场工程师和监理工程师汇报,以待处理。
d.钻进过程中采用增重减压钻进,保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和(扣除浮力)的80%,以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。
e.在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。
处理孔事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
f.钻孔达到设计深度时,要对孔深、孔径、孔位和倾斜度进行检查,检查结果要符合下表要求,并监理工程师确认后,方可确认终孔,量测孔深并记录。
孔深采用标准测绳量测。
孔位采用全站仪精密测量校对。
孔径采用自制笼式验孔器(验孔器的尺寸见下图)检验。
(6)、清孔
钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合要求后方可清孔。
a.清孔的要求
根据本桥段的钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定,先用泥浆泵接钻杆进行一次清孔。
量测孔深和泥浆指标,清孔直到沉渣厚度和泥浆指标符合下表要求时结束。
b.清孔时应注意的事项
①.在清孔排渣时,必须注意保持孔水头,防止塌孔。
孔泥浆面应不低于孔口下1.0m。
②.不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。
(7)、钢筋笼加工及入孔
a.钢筋笼制作与声测管安设
根据钢筋笼的设计直径、间距、长度和数量计算主筋分段长度和箍筋下料长度。
将所需钢筋调直后,按计算长度切割备用。
钢筋笼骨架在钢筋加工厂统一制作,硬化场地,保证主筋平放在同一水平面上,确保钢筋笼骨架的竖直度。
主筋与加强箍筋采用点焊连接,主筋与螺旋箍筋采用扎丝绑扎。
钢筋笼的制作和焊接要符合下表的要求。
根据一般设计要求,对于桩长大于40m的桩基,要埋设声测管,用于采用声波透射法检查桩身质量情况,小于40m的桩基50%埋设声测管。
(声测管安装时注意接头)
b.钢筋骨架的存放、现场吊装
①.钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥、存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木,以免钢筋笼受潮或沾上泥土。
每个钢筋笼制作好后要分节挂上标识牌,便于钢筋笼的报验和使用时按节吊装。
②.钢筋笼吊装时,由25t吊车分节吊装,分节处采用单面搭接焊。
在安装钢筋笼时采用三点起吊。
第一吊点设在骨架的下部;
第二吊点设在骨架长度的中点到三分之一点之间;
第三吊点设在钢筋骨架最上端的定位处。
应采取措施对起吊点处予以加强,以保证钢筋笼在起吊时稳固不变形钢筋笼吊装见图1。
③.吊放钢筋笼入孔时应对准孔径,保持垂直,轻放、慢放入孔,安设钢筋笼保护层混凝土垫块,入孔后应徐徐下放,避免左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。
若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理,严禁高提猛落和强制下放。
④.骨架顶端的定位,必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度,为防止钢筋笼掉笼或在灌注混凝土过程中浮笼,钢筋笼的吊筋采用Φ25钢筋,吊筋悬挂在钢管撑上。
钢筋笼中心与设计桩位中心位置对正,反复核对无误后再焊接定位筋于钢护筒上,完成钢筋笼的安装。
(8)、下设导管
选用圆形螺旋快速接头式导管,其上端接储料斗。
导管直径为300mm,节长2.0-4m,并配1-2节1.0和0.5m短管作为调整管。
并且给导管编号。
导管使用前要检查是否漏气、漏水和变形,接头连接是否牢固可靠,丈量导管组装后的实际长度,并且要定期进行接长水密性试验,试水压力为0.8MPa(时压压力为孔底静水压力的1.5倍)。
导管间连接要放置橡胶密封圈。
导管要依次按编号下放,记录好每根导管的长度和下放的导管总长度。
下设导管时应防止碰撞钢筋笼,尽量与桩位中心对中。
导管支撑架用型钢制作,支撑架架设在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。
全部下入孔后,应放到孔底,以便核对导管长度与孔深是否一致,然后提起25cm安置稳定,导管下设完成。
(9)、二次清孔
浇注混凝土前要严格按照技术规标准量测沉渣厚度,沉渣厚度超出规设计要求时,要进行二次清孔。
二次清孔采用泥浆泵接导管利用反循环法。
待沉渣厚度及泥浆指标合格后方可浇注混凝土。
(10)、浇注水下混凝土
a.混凝土运输
混凝土的运输采用罐车运输到施工现场,由罐车直接将混凝土导入料斗进行灌注,混凝土的坍落度要符合技术规和设计要求。
d.混凝土浇注
①.首批混凝土封底
浇注混凝土前,料斗底口放置隔离阀或砂包作为混凝土与泥浆的隔离体。
隔离阀顶拴好钢丝绳挂到吊车的挂钩上,砂包封好料斗底口由铁丝一端捆好,另一端固定在料斗上。
待料斗混凝土倒满后,由吊车吊起隔离阀或剪断系在砂包上的铁丝,使混凝土一次性由导管灌入孔。
首批混凝土量必须满足导管底部埋深不小于1.0m的要求。
开始浇注前应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上。
开始浇注水下混凝土,当首批混凝土孔后,孔浆液迅猛地溢出孔口,导管无泥浆返回时,则证明首批混凝土封底成功。
此时应测量混凝土面的深度,确认导管埋深是否满足要求;
若埋深过小,应适当降低导管。
随即连续灌注混凝土,不得停顿。
②.混凝土浇注过程控制
灌注混凝土一旦开始后,连续进行,不得中断,并始终使导管的埋深保持在2-6m围,保证导管拆卸后导管埋深符合规设计要求。
混凝土灌注期间使用25t吊车吊放、拆卸导管。
灌注过程中对每车混凝土做坍落度试验,对不满足技术规、设计要求的混凝土严禁灌入导管。
每车混凝土灌注完毕后,有专人负责量测混凝土面距导管顶的距离,计算导管埋深,确定拆卸导管的长度,使导管埋深始终符合规设计要求。
并做好混凝土灌注记录。
如发现混凝土灌注方量与混凝土顶面不相符时,应及时分析原因,找出问题所在,及时处理。
在灌注过程中,注意保持孔水头,以防孔水压力不足而造成坍孔。
为防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时,降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌合物上升到钢筋笼底口4m以上时,提升导管,使其底口高于钢筋笼底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
灌注时,混凝土置换出的泥浆应通过泥浆排污水沟,排到其它正在施工的桩孔中或沉淀池中,以防止泥浆溢出污染环境。
在灌注的最后阶段,如出现下料困难时,可适当提升导管和稀释孔泥浆,以保证混凝土顺利灌注完毕。
当混凝土面进入护筒后,护筒底部始终应在混凝土面以下,随导管的提升,逐步上拔护筒,要边灌注、边排水,保持护筒水位稳定,不至过高,造成反穿孔。
混凝土最终灌注的标高应高出桩顶设计标高0.5-1.0m,以保证混凝土强度,多余部分在承台施工中凿除(俗称破桩头),桩头应无松散层。
处于地面或桩顶以下的井口整体式钢护筒,在混凝土灌注完毕后立即拔出。
③.灌注中如发生故障时,应及时查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
(11)、桩基检测
当桩混凝土达到设计强度后,开挖基坑,破除桩头(注意保护声测管并检查深度),进行混凝土灌注桩检测,确定混凝土灌注桩质量。
(12)、钻孔桩质量通病的原因和处理措施
①孔口坍塌
原因:
护筒埋置过浅或回填土夯实不彻底;
开钻阶段泥浆不浓,钻进过快,致使护筒刃脚下钻孔护壁不牢;
孔口排水不畅,致使土层长期处于饱和状态,或钻机安放不当,孔口压力太大后外力碰撞致