新海桥灌注钻孔桩施工方案学习资料Word文档下载推荐.docx
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4、施工现场踏勘所获取的有关信息和资料
5、国家、上海市有关安全、文明施工及环境保护的相关规定
3、工程目标
3.1、管理目标
满足施工合同、设计及施工规范的质量、进度、安全、文明施工的各项要求。
3.2、质量目标
单位工程一次性验收合格率100%。
3.3、工期目标
本工程计划开工日期为2014年6月20日,计划竣工日期2014年10月31日;
钻孔灌注桩计划工期为:
2014年6月20日~2014年7月10日。
3.4、安全目标
无重大伤亡事故,事故负伤率控制为零,无重大设备、管线、交通等事故。
3.5、文明施工目标
严格遵守上海市工程管理有关文明施工的办法和条例,不发生各类污染环境事故,争创局级文明工地。
3.6、环保节能目标
严格控制施工现场生产用水、泥浆排放,减少施工噪声,做到无环境污染事故,无管线事故,无重大伤亡事故,施工不扰民。
3.7、其它目标
工程施工期间设置专门机构及负责人,认真做好当地居民来信、来访接待工作,及时了解当地居民的困难,与他们取得沟通和一致。
加强与当地政府的联系和良好的沟通,争取社会各界对工程的支持,杜绝群体性事件发生。
4、钻孔灌注桩施工总体思路
(1)本工程钻孔灌注桩先从0#台进行施工,拟采用GPJ—15钻机。
(2)钢护筒采用6mm厚钢板制作,直径较设计桩径大10cm。
(3)钢筋笼制作在钢筋加工车间集中加工,接头采用搭接焊,单面搭接焊长度≥10d,双面搭接焊长度≥5d。
20吨履带式挖机配合钢筋笼安放。
(4)钻孔桩混凝土灌注采用刚性导管法,混凝土采用商品砼,混凝土输送车运输至施工现场浇筑,局部罐车无法就位采用混凝土泵车泵送至浇筑料斗,通过导管进入孔底,确保首灌混凝土能够满足封底要求。
5、施工测量方案
5.1、测量原则
(1)严格执行测量规范:
先整体后局部,从高级到低级,步步要检核。
(2)确保严格审核测量原始数据的准确性,坚持测量放线与计算工作同步校核的工作方法。
(3)定位工作执行自检、互检合格后再报检的工作制度。
(4)测量方法要简捷,仪器使用要熟练,在满足工程需要的前提下,力争做到省工省时省费用。
(5)明确为工程服务,按图施工,质量第一的宗旨。
紧密配合施工,发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。
(6)测量记录保证原始真实、数字正确、内容完整、字体工整,测量精度要满足要求。
根据现行测量规范和有关规程进行精度控制。
5.2、测设依据
测设依据主要有《工程测量规范GB50026-2007》,设计院提供的施工图纸、测绘单位提供的测量成果和建设单位提供的交桩成果。
5.3、测量仪器
为减少整个施工过程中的系统误差,所有测量仪器均需进行检定,本工程主要测量仪器:
RTS632B全站仪、DSZ2水准仪、5m钢卷尺。
对设计交桩的平面控制点与水准点在使用之前都应当进行复核,复核时须注意相邻标段控制点的校核。
平面控制点的精度应满足四等导线网控制测量,复核结果报送驻地监理组,经由监理工程师复核认可,报监理批准后使用。
5.4、施工测量放样流程
根据桩位平面图对桩位进行放样,并有监理工程师复核后施工。
施工放样流程图
5.5、测量放样方法及精度标准
施工放样采用全站仪极坐标法放样,使用全站仪时,需注意在对好后视点后,找一个已知点进行复核,确认无误后方可进行点位放样。
各项条件必须符合相关规范要求。
施工放样的各项精度标准:
(1)放样误差应小于设计提出的允许误差范围。
(2)一般平面位置应≤±
10mm,高程误差≤±
5mm。
6、钻孔灌注桩施工方案
本桥钻孔灌注桩桩基为直径φ800mm。
钻孔桩均采用水下C30混凝土浇筑,最长桩长27m,最短桩长24m,共计30根。
6.1、钻机选型及数量确定
根据地质数据,拟采用GPS-15型正循环钻机,该钻机成孔护壁泥皮较厚,沉碴厚度小,有利于减小结构受载后的沉降,对土质适应性好。
按每台GPS—15型钻机平均每两天完成3根桩基计算。
GPS-15型钻机主要性能参数表
参数名称
单位
参数
钻孔直径
m
0.8
钻孔深度
24、26、27
钻杆
主动钻杆
mm
178×
3780
孔内钻杆
φ168×
φ150×
3000
联接方式
法兰、螺纹联接
动力
电动机型号
Y225S—4
功率/转速
KW/rpm
37/1470
转盘
转速(正、反各三档)
rpm
13,23,42
最大扭矩
N.m
17640
外形尺寸
9570×
2420×
8620
总重量
t
15
6.2、施工工艺流程
施工工艺流程图
6.3、场地整理
桩基施工前,根据计算数据放出各桩位位置,用木头在河道内搭设平台作业平台。
6.4、施工测量
根据计算的各桩中心三维坐标,采用极坐标法测放出各桩中心点及其纵横桥向理论中心线位置,据此指导施工。
6.5、护筒埋设
护筒的作用是隔离地表水,保证孔口不坍塌,并保持孔内泥浆的水位,以维护孔壁和引导钻孔操作。
钢护筒采用厚度6mm的A3钢板卷制,内径比桩径大10cm,顶部高度高出水面0.5m,采用人工配合挖掘机埋设。
护筒与桩孔中心偏差控制在2cm以内,埋设垂直度偏差控制在1%以内。
6.6、施工方法
6.6.1、钻机的安装、调试和移位
钻机就位前,对钻孔的各项准备工作进行检查。
确保钻机顶部起吊滑轮缘转盘中心与桩孔中心三者在一垂线上,其偏差要求小于2cm,同时钻杆垂直度≤1%。
钻机就位后,要使底座和顶端平稳,在钻进和运行中不应产生位移和沉陷,否则及时找出原因,及时处理。
开钻前,准备一定数量的粘土或膨润土,以备制浆需要。
钻机安装及移位采取将钻机部件运至墩位处,使用25t汽车吊现场拼装就位;
移位时使用依靠钻机自带滚轮移动;
钻机就位时,测量检查其平面位置、转盘中心位置以及平整度;
各项指标满足要求后将钻机限位固定,保证钻机在钻进过程中不产生位移;
同时在钻进的过程中对底盘四角点不间断进行水准校核,如发现钻机底盘四角相对高差超出要求值时,进行及时的调整保证钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上。
钻机的钻杆、钻头安装之前进行编号以及实际长度的测量和记录,汇总制成表,并将编号和长度标记在钻杆上。
钻机的移位是在成孔,钻头、钻杆撤除之后,进行移位。
6.6.2、泥浆循环系统
泥浆循环严禁污染邻近居民生活区、单位和道路,严禁堵塞地下排水系统。
用于泥浆循环的泥桨沟、泥浆池必须科学布置、合理配套。
泥浆池内分割成沉淀池、循环池和废浆池,泥浆池与泥浆沟相互联通,保证钻孔所用的泥浆在沟池内循环流动。
废浆用槽车等封闭式运输车辆外运。
泥浆循环系统示意图
6.6.3、钻进成孔
回旋钻机钻头采用刮刀钻头,每台钻机配备2个钻头,以便钻头修理阶段轮换使用。
钻进采用刮刀钻头、原土自造泥浆护壁、正循环钻进的施工工艺。
钻机就位施钻时,将钻机底盘调成水平状态,经平整三线对中后,然后盖上封口板,卡上推钳,试转数圈,开始钻进。
开钻时,在桩孔内投入一定数量的粘土或膨润土及相应的水,钻机不进尺空转,利用钻头搅制泥浆,搅拌后抽至循环池,待循环池箱及桩孔全部储够泥浆后,慢速钻进,待导向部分全部进入土层后,方可正常钻进。
为了保证钻孔施工过程中的孔壁的绝对安全,因此在钻孔施工过程中注意进行液面监测,孔内水头应始终控制在孔外液面(或地下水位)以上1.5~2m,在水头差超过范围时,采用3PN泥浆泵补充或抽出孔内泥浆,调整水头差。
在钻进过程中,进尺后快慢根据土质情况来控制,并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。
在粘性土层中,宜用中等转速稀泥浆钻进,在砂性土及含砂率高的地层中,宜用低转慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
钻进成孔过程,注意沉渣的捞取,并注意土层变化,在岩、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。
施工作业分班连续进行,施工过程一气呵成,中途避免停顿,如确因故须停止钻进时,杜绝将钻头停放在孔底超12小时,以免被泥浆埋住钻头。
施工中将及时详细填写钻孔施工记录,交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项。
正循环成孔钻进控制参数
土层类型
钻压(KPa)
转速(r/min)
最小泵量(m3/h)
小于φ100cm桩
粉性土粘性土
10~25
40~70
100
砂性土
5~15
40
6.6.4、清孔阶段
钻进达到设计标高后,应即进行终孔检查(孔深、孔径、垂直度),符合设计要求,监理检查合格后进行第一次清孔。
清孔采取换浆法。
先将钻具提离孔底约15cm左右,缓慢旋转钻具,同时开启正循环泥浆系统,将孔内沉渣清理干净,并且泥浆性能的技术指标符合清孔后孔内泥浆指标参数表要求,经监理工程师验收合格后,及时停机拆除钻杆、移走钻机,尽快进行下一道工序施工。
正循环成孔泥浆指标参数表
项目名称
比重(g/cm³
)
粘度
施工阶段
技术指标
≤1.15
18”~22”
注入孔内泥浆
≤1.30
20”~26”
排出孔口泥浆
在钢筋笼和导管安装好,混凝土浇注之前,进行孔底沉渣厚度的测量,若沉渣厚度超出设计规定值30cm时,要进行二次清孔,二次清孔采取换浆法,直到孔底的沉渣厚度满足规范要求,经监理工程师验收后,再进行混凝土的灌注。
6.6.5、成孔检测方法及标准
成孔后采用超声波测壁仪进行孔径、孔深、垂直度以及沉渣厚度的检测,满足要求后再进行钢筋笼的安放以及水下混凝土的灌注。
检测标准见下表:
成孔检测标准
编号
检查项目
允许偏差
1
孔径(mm)
0~+50
2
孔深(mm)
0~+300
3
垂直度(%)
≤1
4
沉渣厚度(mm)
≤300
6.6.6、钻进施工注意事项
(1)在钻孔施工过程加强对孔内外液面监测,控制内外水头差在1.5~2m左右。
(2)加接钻杆时,先停止钻进,将钻具提离孔底0.2~0.3m,维持泥浆循环2~3分钟左右,以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净,然后再加接钻杆。
(3)接长钻杆时,钻杆连接螺拴应拧紧上牢,并认真检查密封圈,以防钻杆接头漏水漏气,使反循环无法正常工作。
(4)施工过程中定期对钻头和钻杆进行检查,防止由于螺拴的脱落或钻头的磨损严重造成钻进过程中的事故。
(5)钻进过程中保证孔口的安全,孔内不得掉入任何铁件,以保证钻孔施工的顺利进行。
(6)钻孔过程应连续操作。
详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报处理。
7.6.7、钻孔过程中质量事故的预防和处理
(1)斜孔
1)产生的原因
①地质原因:
相邻两种地层的硬度相差较大,钻头在软层一边进尺速度较快,在硬岩层一边进尺速度较慢,从而在钻头底部形成进尺速度差,导致钻头趋向软地层方向。
②设备因素:
如提吊中心、转盘中心、孔中心不在同一铅垂直线上,钻杆刚性差,钻进过程中钻机发生平面位移或不均匀沉降等。
③操作不当,钻进参数不合理。
2)预防措施
①必须使钻进设备安装符合质量要求。
②根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数。
③通过软硬不均地层时采用轻压慢转。
3)处理措施
将原钻头增加配重并下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部,慢速回转钻具,并上下反复提放钻具。
下放钻具时,要严格控制钻头下放速度,借钻头重锤作用纠正孔斜,或回填至倾斜部位,重钻。
(2)掉钻及孔内遗落铁件
1)产生原因
①由于孔斜或地层极度软硬不均造成剧烈跳钻,致使钻杆螺拴或刀齿脱落。
②钻杆扭断。
③由于施工人员操作不当将施工工具遗落孔内。
①避免孔斜。
②根据钻进情况定时提钻检查,重点检查加重杆管壁及钻杆上下法兰。
③维护孔壁的稳定及保持孔底清洁是处理孔内事故的必要前提,因此保持泥浆性能是关键。
同时,作好孔口的防护工作,避免向孔内掉入铁件。
④准确记录孔内钻具的各部位部件。
①首先准确判断掉钻部位,并据此制定正确的打捞方案,一般采用偏心钩、三翼滑块打捞器打捞的方法进行打捞。
②在打捞过程中,杜绝强拔强扭,以避免扩大事故。
③打捞上来后,要妥善固定在孔口安全部位,方能松脱打捞工具。
④对于孔内遗落的铁件,采用电磁打捞器打捞。
⑤分析事故产生原因,避免以后再出现类似事件。
(3)扩孔
①砂层钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到护壁作用。
②孔斜、地层软硬不均等原因造成扩孔。
③在某一孔段进尺速度极不均衡或重复钻进。
④在非稳定层段(如砂层)钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失稳。
⑤孔壁局部失稳坍蹋。
①保证泥浆的性能及水头压力以满足护壁要求。
②采取合理的钻进工艺,反对片面追求进尺而盲目钻进。
①小扩孔不做处理。
②大扩孔采用粘土回填。
(4)坍孔
1)产生原因
①砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到护壁作用。
②孔内泥浆液面与水头压力没控制好。
③在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快。
①选用优质泥浆护壁,进行护壁,同时加强泥浆指标的控制,使泥浆指标始终在容许范围内,控制钻进速度,使孔壁泥皮得以牢靠形成,以保持孔壁的稳定。
②在施工过程中,根据不同的地层情况,选择合理的钻进参数。
③注意观察孔内泥浆液面的变化情况,控制好水头压力,并适时往孔内补充新制备泥浆。
④由具有丰富施工经验的技术工人参与施工,强调预防为主的指导思想,避免坍孔事故的发生。
①一旦发现坍孔现象,应立即停钻,如果坍孔范围较小时可通过增大泥浆粘度及比重的办法稳定孔壁。
②如果坍孔较为严重时,可对钻孔采用粘性土回填,待稳定一段时间后再重新钻进成孔。
6.7、钢筋笼制作安装
6.7.1、钢筋笼分节及接头设置
钢筋笼分节标准节长度9m,分节运输至钻孔现场后吊装就位,,按规范要求每个断面的接头数量不大于50%,相邻接头所处断面的间距应大35d,按100cm设置。
6.7.2、钢筋笼制作
钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀,钢筋下料时应准确。
钢筋笼制作采取在钢筋加工场环形定型胎模上加工,钢筋笼加工台座采用通长形式,制作场地保持平整。
钢筋笼制作允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
主筋间距
±
10
箍筋间距
20
钢筋笼直径
钢筋笼整体长度
钢筋笼主筋连接接头采用搭接焊、闪光对焊或直螺纹套筒(≥φ25钢筋)进行连接,环形箍筋与主筋采用电弧点焊连接,螺旋箍筋采用点焊接形式。
钢筋笼焊接过程中,应即时清渣,钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊。
双面焊不小于5D,单面焊不小于10D。
钢筋笼采用绑扎混凝土轮型垫块,混凝土垫块半径不得小于设计图纸和规范要求的保护层厚度,中心穿钢筋焊在主筋上,每隔2m设一道,每道沿圆周对称设置不小于4块。
7.7.3、钢筋笼内管道的安装
①声测管在钢筋加工厂加工时,场地必须平整,必要时,用钢管加工成托架,离地高20~30㎝,用水准仪严格抄平,以确保声测管顺直度;
另外在声测管对接时,须采取相应的稳固措施,利用短钢筋做一限位装置,对接后保证其成一条直线;
②声测管的连接:
采用套接方式连接声测管,连接前先检查橡胶密封圈是否完好,套接到位后用专用管钳箍紧,箍紧后再检查连接是否牢固,以确保声测管连接密实、不漏水、漏气。
③如发现声测管及套筒局部存在砂眼时,在加工时须格外注意,如有此种情况发生,须进行补焊处理;
④声测管在钢筋安装时,实现在钢筋笼上按照声测管的布置间距在加强箍圈上焊接U型卡,并在每节笼子的最下端焊接一个弯钩,吊装时可先置于底节声测管底口,以防止声测管在下方时掉入孔内;
⑤钢筋笼在下放过程中,每节笼子下放后都要对声测管进行灌水测漏试验,且灌的水必须是清水,注水后可将笼子适当提高静置5~10min查看水头有无损失,如有此类情况发生必须将笼子拔出,查出漏水点进行补焊处理或者重接声测管;
最后在笼子下放完毕后利用测绳带钢筋头检查管子是否畅通,如有问题查明缘由及时处理。
下发完毕后利用木塞将其封死;
⑥有声测管钢筋笼在下放过程中,声测管的固定应采用铁丝每2m进行绑扎固定;
⑦声测管在钢筋场加工时按照技术员下发的交底,布设须严格按照交底所示按等边三角形等间距布设,并且保证其下料长度满足在下放完之后顶部高出桩顶标高50cm左右;
⑧笼子下放完后利用插杠将其担于枕木上,枕木的摆放位置土体需保证其密实,由现场技术员检查,如不满足要有重新将其夯实,防止枕木下沉导致笼体偏心。
6.7.4、钢筋笼起吊及运输
钢筋笼分节成形后,由钢筋工班长进行自检,自检合格后报质检员检查,质检员检查合格后报监理工程师验收,并当场进行隐蔽工程验收签证,未经验收的钢筋笼不进行安放。
工地钢筋笼应采用有效保护措施。
在施工过程中,放入孔位时应采用隔离物避免碰撞孔壁。
为保证钢筋笼的标高,由测量员测定钻机平面标高,由施工员测定焊接吊筋长度。
6.7.5、钢筋笼安装
第一节钢筋笼直接使用吊车吊至孔内,使用2根I14a型钢担搁于钢筋笼顶口加强箍筋底部(使用“L型”φ16钢筋加固处理),二端支垫枕木固定。
然后吊车起吊第二节钢筋笼与之对接。
钢筋笼对接完成后起吊钢筋笼下放至孔口固定,再按照相同方法逐一完成钢筋笼之间连接及下放。
二节钢筋笼之间接头连接完成后应焊接好声测管,并缠绕上连接段螺旋筋,同时安装保护层再下放。
保护层采用混凝土轮型垫块,半径不小于保护层厚度,纵向每隔2m设一道,每道沿圆周对称设置不小于4块。
钢筋笼下放完毕,最后使用φ25吊筋将其与护筒连接固定,此时要控制好吊筋的顶标高。
6.7.6、钢筋笼焊接质量控制
我们严格对钢筋笼的焊接质量进行控制。
具体控制措施如下:
(1)材料控制
①钢筋进场前必须进行原材料试验,合格方可用于本工程。
施工现场必须按不同规格及生产厂家分别堆放,不得混杂,且应设立识别标志。
钢筋宜堆置在仓库(棚)内,露天堆放时应垫高并加遮盖。
钢筋机械连接的套筒应有出厂合格证,套筒在运输和储存中,应按不同规格分别堆放,不得露天堆放,应防止锈蚀和沾污。
②钢筋应平直,无局部弯折,弯曲的钢筋均应调直。
钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
(2)加工控制
①钢筋笼采用工厂化加工,钢筋笼的的加工在定型胎架上加工,保证钢筋笼的数量、排距、长度、位置准确;
②钢筋接头应设在内力较小处,并错开布置,接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率不大于50%。
且每根桩内必须设置一根Ф16接地钢筋,同时应做好标记,以便与上部结构接地钢筋连接贯通;
③根据钢筋牌号、直径、接头形式和焊接位置,正确选择焊条、焊接工艺和焊接参数,特别是焊条的选用,必须采用结502以上焊条;
④焊接时,不得烧伤主筋;
⑤焊接过程中应及时清渣,焊缝表面光滑,焊缝余高应平缓过渡,弧坑应填满;
⑥检查焊接件是否有夹渣、气泡等缺陷,如果缺陷严重,应取样试验,合格后方可安装并要求改善焊接工艺,消除不良现象。
6.8、水下混凝土灌注
6.8.1、水下混凝土浇注设备
1)导管
导管采用无缝钢管制成,连接为T型快速螺纹接头,导管接头处设2道密封圈,保证接头的密封性;
导管直径25cm,壁厚δ=5mm。
导管底节长度为4m,其余导管分节长度2~3m,下放导管时应准确测量每节导管长度及安装顺序,并认真做好记录。
导管在使用前应做接头抗拉及水密承压试验。
水密承压试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,压水泵出水管与导管进水管相接,启动压水泵向导管内注水,当压水泵的压力表压力值达到导管须承受的计算压力值后进行稳压,在稳压10分钟过程中,导管接头及接缝处不渗漏导管即为合格。
2)料斗
料斗漏斗由上部圆柱形罐体及下部圆锥形底部组成。
圆锥形出料口直径与导管配套,高度80cm;
圆柱形管体高度为100cm。
料斗面板采用10mm厚钢板。
出料口位置设置一个高度30cm,直径与出料口匹配的出料控制装置,采用10mm厚钢板制作。
在小储料斗顶口设置四个吊点用于吊装。
料斗结构示意图
3)混凝土搅拌站及输送设备
单根钻孔桩混凝土灌注时采用2~4台8m³
混凝土输送车运输,通过料斗及导管进行水下混凝土的浇筑。
4)测绳:
测绳用带细钢丝测绳,防止受拉时普通测绳变形、伸长而导致数据失真。
测锤用钢管内填混凝土制作而成,重6~9kg。
6.8.2、混凝土配合比设计
桩身砼标号为水下C30,混凝土配合比通过试配确定,单独报批。
6.8.3、水下混凝土灌注
(1)首批混凝土数量
AΦ800mm深24桩基
按《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011规定,首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要,设导管下口离孔底40cm,桩基直径φ800mm、深24m桩进行计算:
V=πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4
=3.14×
0.82(0.4+1.8)/4+3.14×
0.252×
34.1/4
=2.23m³
首灌时罐车装载量按不小于6m³
控制,通过料斗连续进行浇筑,可满足首灌封底要求。
式中:
V--灌注首批砼所需数量(m³
);
D--钻孔桩直径(m);
H1—桩孔底至导管底端间距,本式取0.4米;
d--导管内径(m),按0.25米取值;
H2--导管初次埋置深度(m),本式取1.8米;
h1=L-(H1+H2)×
rw/rc=22.9(m);
L--桩孔深度(m),取