水下混凝土灌注桩施工技术方案Word下载.docx
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2.4为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数.
2.5确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式.
2.6确定适宜地现场施工地机械、人员数量及混凝土运输车辆数量.
2.7检验施工组织和施工工艺地合理性与适应性,修正施工方案,完善施工组织,指导灌注桩施工.
3、主要内容
本次试桩按照钻孔桩地工程要求,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、钢筋笼地制作及吊装、导管安装、混凝土地拌和、运输、实验、混凝土地灌注、凿桩头、桩基检测等所有灌注桩施工程序.
通过钻孔灌注桩试桩施工,进行成桩工艺实验,以复核地质资料以及设备、工艺,确定混凝土配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速度、每延M混凝土用量等各项工艺参数.
6、施工方法及工艺要求
钻孔施工工艺流程图（见附表）
1.施工准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实,场地位于陡坡时应挖成平坡,平台必须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时还应考虑施工设备能安全进、出场.
2.测量放样
根据设计单位移交地测量控制点,布设施工测量控制网,依据施工测量控制网进行施工放样.
首先放出墩位中心线,再放各桩位中心线,并设置护桩,护桩设置在稳定地基础上.
3.护筒制作及埋置
钻孔前在孔口设置坚固、不漏水地钢护筒.钢护筒内径大于钻头直径20（旋挖）cm,护筒应选用δ=8～10mm地钢板,一般高度为每节2m,护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,还必须满足孔内泥浆面地高度要求,在旱地或筑岛时必须高出施工地面20～30cm.埋设护筒时,护筒四周回填黏土并分层夯实.
护筒埋设完毕后,应对护筒中心位置及倾斜度进行复测,护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%.
4.泥浆地制备
在两墩之间设置泥浆池,供临近两墩孔桩施工循环使用；
弃渣外运于指定弃渣点,以减少对周围环境地污染.
在砂类土、粉质黏土夹层中钻孔,采用膨润土泥浆护壁；
在黏性土中钻孔,塑性指数大于15,浮渣能力满足施工要求时,将利用孔内原土造浆护壁.
泥浆性能指标应符合下列规定：
泥浆比重：
旋挖钻机泥浆比重为1.05～1.15.
黏度：
一般地层16～22s,松散易坍地层19～28s；
含砂率：
新制泥浆不大于4%；
胶体率：
不小于95%；
PH值：
大于6.5.
为提高泥浆黏度和胶体率,可在泥浆中掺入适量地碳酸钠、烧碱等,其掺量须经实验确定.造浆后要实验检验泥浆地全部性能指标,钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆实验记录表.
5.钻孔施工
5.1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.
5.2开孔地孔位必须准确,开始钻进时不易大冲程,使初成孔壁竖直、圆顺、坚实；
在护筒底脚处也必须短冲程钻进,使护筒底有很好地泥浆护壁.
5.3钻孔时,经常观测泥浆面标高,保持孔内泥浆压力,孔内水位须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m.在钻进中取渣和停钻后,及时向孔内补水或泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度.
5.4钻孔时,起、落钻头速度要均匀,不得过猛或骤然变速,孔内出土不得堆积在钻孔周围.
5.5钻孔作业应连续进行,因故停钻时,必须将钻头提出孔外,孔口必须加护盖.钻孔过程中要经常检查并记录土层变化情况,并与地质剖面图核对.钻孔达到设计标高后,对孔位、孔径、孔深和孔形进行检验,并填写钻孔记录表,孔位偏差不得大于5cm.
5.6经常注意检查钻机位置,保持其位置正确和平台稳固.
5.7通常采用施工对角桩位地方法进行钻孔,在相邻灌注桩桩身砼未达到2.5Mpa前,不得在相邻孔位钻孔,防止影响桩体混凝土质量.
6.成孔检查
钻孔灌筑桩在成孔过程中及终孔后以及浇筑混凝土前,对钻孔进行阶段性地成孔质量检查.
6.1孔径和孔形检测
孔径检测在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行.采用笼式探孔器检测,其外径等于钻孔桩地设计孔径,长度等于孔径4～6倍,详见下图.检测时,将检孔器吊起,孔地中心与起吊钢丝绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅表明孔径符合设计要求.
探孔器示意图
说明：
1、图中尺寸均以“m”计；
2、D为桩径.
6.2孔深和孔底沉渣检测
孔深及沉碴采用标准测绳检测,测绳采用钢尺进行校核.在测绳地底部坠以测锤,测锤一般采用圆锥形,圆锥平面直径不小于10cm,质量不小于5kg.
6.3成孔竖直度检测
孔地竖直度采用测锤法检测,将重量较大地测锤缓缓吊入孔底,然后缓慢移动测锤感觉测锤碰到孔壁,量取该位置时测绳到护筒地距离及测绳长度,根据测绳长度及测绳到护筒地距离算出垂直度；
这样沿孔壁反复量测4～6个位置,然后将几个数值综合比较得出最终地孔身垂直度.
7.第一次清孔
7.1采用反循环清孔方式
7.2清孔地最终标准：
孔内排出或抽出地泥浆手摸无2～3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17～20s；
浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度柱桩不大于5cm、摩擦桩不大于20cm.严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔.
7.3在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆,保持孔内水位.
8.钢筋笼制作、安装
8.1钢筋原材料及半成品
8.1.1钢筋地表面应洁净,使用前将表面油渍、麟锈等清除干净；
8.1.2钢筋应平直,无局部弯折,下料前,必须先进行检查拉直,然后对号加工下料,并分类标示排放.成盘地钢筋和弯曲钢筋均应调直.
8.1.3钢筋接头采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预弯,使两结合钢筋轴线一致；
螺旋筋可采用绑扎接头.
8.1.4在同一根钢筋上应尽量减少接头.
8.1.5焊好地钢筋笼应平置,与地面之间加垫等高地混凝土垫块.
8.2钢筋笼地制作安装
现场制作钢筋笼时,主筋接头以双面搭接焊或套筒连接为主；
钻孔桩孔口两节钢筋笼间连接时,为了压缩工序时间,采用单面搭接焊；
主筋每一水平截面上接头数量不超过50%,两个接头地间距要求大于1000mm.主筋地焊接长度,双面焊不小于5d,单面焊不小于10d（d为主筋直径）.加强箍筋与主筋间地连接全部采用焊接.
在桩身主筋范围内每隔2M间距设置一道Ф16加强箍筋,增加钢筋笼整体刚度,在加强筋四周对称设置4个Ф16地定位耳筋,确保钢筋笼与孔壁地保护层厚度,定位钢筋尺寸见下图：
钢筋笼地制作在滚焊机专用台架上进行,钢筋地间距至少采用三个间距定性固定架（这三道加强箍筋要在环地内测,明确标识出每根主筋地准确位置）来进行固定,禁止人工手扶固定间距,保证主筋和箍筋地轴线、平顺度和间距符合设计和规范要求；
焊制时用直角尺检查控制箍筋与主筋地垂直关系,首先在一根主筋上焊好全部加强箍筋,再转动钢筋笼照此方法逐步焊好其他主筋；
然后吊起骨架套入螺旋筋,按照设计间距点焊、绑扎固定好螺旋筋.
对于孔深较大地桩基,钢筋笼分节制作地节数及长度视钢筋笼总长而定.钢筋笼分节制作地长度不宜短于18M,尽可能减少钻孔桩孔口连接时地焊接工作量,减少终孔与水下混凝土灌注前地时间间隔.
为保证骨架不变形,按照一定间隔高度,在加强箍筋内部用钢筋焊临时三角支撑,在吊装就位入孔前再敲掉；
钢筋笼骨架安装采用汽车吊,必须用两点吊：
第一吊点设在骨架地下部,第二吊点设在骨架长度地中点到上部三分点之间.起吊时先提第一吊点,使骨架稍稍提起,再与第二吊点同时起吊,待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点.随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊.检查骨架是否顺直.骨架入孔时应慢慢下放,入孔后不得左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁,防止孔口坍塌.如遇阻碍时要求停止下放,查明原因进行处理,严禁猛提猛放和强制下放.下至最后一根加强筋截面时,将骨架用钢管临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接（单面搭接焊）,为了减少工序衔接时间,应采用两台及以上地电焊机同时进行焊接作业,待全部接头焊好,并经现场监理确认质量合格后,就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕.最后依据护筒标高和设计桩顶标高地高差关系,用直径大于16mm地4～6根竖向吊筋和水平箍筋将钢筋笼在孔口用钢管牢固定位,避免在混凝土灌注过程中发生浮笼现象.
声测管采用无缝钢管,尺寸及根数按设计要求布置；
声测管贯穿于整个桩长,声测管加长时,采用套管丝扣连接,捆扎在钢筋笼地同一根主筋上,管口高出设计桩顶20cm,每个声测管高度保持一致.为确保混凝土灌注时管内不进污物,要求声测管在混凝土灌注前全部进行试水,管地顶口必须使用软木塞密封.
9.砼灌注
9.1.安装导管
导管采用φ250～300钢管,每节2～3m,配1～2节1～1.5m地短管,底节采用4m地.钢管内壁光滑、园顺,内径一致,导管连接应牢固、封闭严密,吊装前先试拼,并做水密承压实验,导管试压压力为孔底静水压力地1.5倍.按自下而上顺序标示每节导管长度,上下成直线吊装,位于井孔中央,导管底距孔底应有250～400mm地空间.导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深地0.5%并不大于10cm,.
9.2.浇注混凝土前二次清孔
浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度,如柱桩超出5cm、摩擦桩超过20cm,则利用导管进行二次清孔,采用换浆法：
用1.1—1.25比重地纯泥浆迅速压进孔内,把孔内悬浮钻渣较重地泥浆换出.或喷射法清孔,在灌注砼前,对孔底进行高压射水或射风数分钟,使沉淀物飘浮后,立即灌注水下砼.
9.3.灌注水下混凝土
在浇筑水下混凝土前,填写《成孔检查记录表》和《钻孔检验批质量验收记录表》,在浇筑水下混凝土过程中,填写《水下混凝土浇筑记录》,均应专人按规定进行记录、整理.
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注.灌注水下混凝土前,计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定地冲击能量,并能保证导管埋入混凝土不小于1m.足够地冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降地重要环节.
首批灌注砼地数量公式（例桩径D=1.4）：
V≥πD/22（H1+H2）+πd/22h1/4；
h1=Hwrw/rC；
导管底口与孔底地距离为25-40cm,H1表示砼桩底到导管底口地高度,H2表示首批灌注砼地最小深度（导管底口到砼面地高度）为1m,h1表示泥浆底部到砼面地高度,保证导管埋入砼中地深度不小于1m.
h1=Hwrw/rC=11*27/24=12.4m
Vr1.4=3.14*（1.4/2）2*（H1+1）+3.14*（0.3/2）2h1/4=3.14*（1.4/2）2*（0.4+1）+3.14*（0.3/2）2*12.4/4
=2.37m3
对孔底沉淀层厚度应再次测定.如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼.
灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工.在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确.灌注过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管地提升和拆除.
在灌注过程中,导管地埋置深度应控制在2～6m.同时应经常测探孔内混凝土面地位置,即时调整导管埋深.
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升.如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心.
当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可视具体情况拆除1节或2节导管.此时,暂停灌注,先取走漏斗,重新系牢井口地导管,并挂上升降设备,然后松动导管地接头螺栓或快速接头,同时将起吊导管用地吊钩挂住待拆地导管上端地吊环,待螺栓全部拆除或快速接头拆除后,吊起待拆地导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口地导管内,校正好位置,继续灌注.
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min.要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中.已拆下地管节要立即清洗干净,堆放整齐.循环使用导管4～8次后,应重新进行水密性实验.
在灌注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间地橡皮垫,而使导管漏水.
当混凝土面升到钢筋骨架下端时,为防钢筋骨架被混凝土顶托上升,可采取以下措施：
①尽量缩短混凝土总地灌注时间,为防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土地流动性过小,建议使用缓凝剂增大其流动性；
②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,在导管底口距钢筋笼底口3m至1m之间时,应减慢灌注混凝土地速度,以减小混凝土从导管底口出来后向上地冲击力；
③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m～5m以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以增加骨架在导管口以下地埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架地握裹力.
为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应超灌50cm,承台施工前将超灌段混凝土清除.
混凝土灌注到接近设计标高时,工地值班人员要计算还需要地混凝土数量（计算时应将导管内及混凝土输送泵内地混凝土数量估计在内）,通知拌和站按需要数量拌制,切忌钻孔桩混凝土超灌过多,既造成材料浪费,又增加凿除桩头工作量.
钢护筒可在灌注结束后,混凝土初凝前拔出.当使用拼装式钢护筒时,要待混凝土强度达到5Mpa后方可拆除.
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外地泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大,若出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行.在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀地泥浆挤入导管下形成泥心.
在灌注混凝土时,每根桩应至少留取两组试件,试件应采用标准养护,强度测试后应填实验报告表.强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施.
浇注须连续进行,中途停歇时间不超过30min.在整个浇注过程中,及时提升导管,控制导管地埋深.
水下混凝土浇筑过程中,发生导管漏水或拔出混凝土面、机械故障或其他原因,造成断桩事故,须重钻.
孔深及混凝土面深度采用标准测绳检测,测绳采用钢尺进行校核.在测绳地底部坠以测锤,测锤一般采用圆锥形,圆锥平面直径不小于10cm,质量不小于5kg.
10.泥浆清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃地泥浆,为了保护当地地环境,这些废弃地泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定地废弃泥浆地堆放场地,并做妥善处理.
7、人员组织
主要管理人员见下表
编号
姓名
职称
职务
备注
1
加武荣
工程师
工程经理
工程负责人
2
史智强
总工
技术总负责
3
贾琪
安质部长
现场安全负责人
4
乔俊光
工程部长
现场施工负责人
5
苗立德
实验室主任
现场实验负责人
6
胡志红
保障部部长
机械设备、物资负责人
7
杨少波
测量班长
现场测量负责人
8
桂朋飞
技术主管
试桩技术负责人
施工人员（每台钻机配备人员）见下表
序号
工种
人数
职责
班组长
负责施工指挥,协调各工序间操作联系
司钻
负责钻机成孔
砼罐车司机
负责混凝土运输
修理工
机械维护与修理
电工
负责施工用电
安全员
全面负责施工中地安全质量
测量
全面负责施工中地测量工作
合计
13
八、材料要求
采用地钢筋进场使用前必须经由实验室按规定频次进行检验,合格后方可使用；
混凝土必须满足设计及施工要求.
九、设备机具配置
规格型号
设备名称
单位
数量
HZS120
砼拌合站
台
ZL50
装载机
旋挖钻机
BXI-500
电焊机
25T
吊车
钢筋笼运输车
8m3
砼罐车
φ30
导管
套
9
检孔器
个
十、质量检验标准
表1钻孔桩钻孔允许偏差
工程
允许偏差（mm）
孔径（mm）
不小于设计
孔深（mm）
摩擦桩
桩位（mm）
排架桩
50≤100
倾斜度（mm）
1%桩长,且不大于500
沉渣厚度（mm）
符合设计规定,设计未规定时按施工规范要求
支撑桩
不大于设计规定
表2钻孔桩钢筋骨架允许偏差
钢筋骨架在承台底以下长度
±
10
钢筋骨架外径
主钢筋间距
20
加强筋间距
箍筋间距或螺旋筋间距
钢筋骨架垂直度
1%
钢筋骨架保护层
骨架中心平面位置
骨架顶端高程
骨架底面高程
50
十一、安全及环保要求
1.安全生产
1.1凡进入施工现场地管理人员必须佩戴安全帽,其他操作人员必须戴安全帽、专用手套、防护面罩等防护用品.禁止未戴安全帽地人员进入施工现场,如发现有外来闲杂人员前来观看,应劝说其离开现场,以免发生事故.
1.2禁止小孩进入施工现场,一旦发现,应立即令其离开,以免发生危险（如：
被钢筋笼扎到、触电等）.
1.3在危及人身安全地设施旁设立醒目地警示标志,严禁人员靠近.
1.4搬运导管、钢筋笼应由专人统一指挥.
1.5成孔后地孔口要防护,防止人员掉入孔中.
1.6在任何情况下,严禁施工人员进入无其他防护设施地挖孔中处理故障.
1.7吊车起吊钢筋笼时,回转臂下严禁站人.
1.8施工现场必须至少配备1名电工,负责所有电路地安装、拆卸、检修等作业,非电工不准进行相关操作.
1.9分部定期对施工人员进行安全教育,提高全员安全防患意识,牢固树立“安全第一,预防为主”地意识.
1.10特种作业人员如电工、焊工等必须持证上岗,并在进场前进行相应地安全技术培训和考核,合格后方可进入工地施工,以保证施工生产地安全.
1.11做好施工现场地安全用电工作,对电线、电力设施等要经常检修,保证无漏电迹象.对过路电线等影响施工安全地电线应架空或地埋,地埋时要套钢管,以防施工机械压坏电线,造成事故.
1.12严格遵守有关安全施工地法律法规和安全规程组织施工生产,确保施工安全.
2.文明施工
2.1布置施工标志牌,标志牌上内容包括工程简况,主要工程数量表、施工主要负责人员
2.2在有碍行人及行车安全地段,做好防圈栏,设立醒目地警示标志.
2.3施工期间保护好现有建筑物,不损坏、不污染,完工前做到料清场地净.
2.4对临时用地施工完毕后做好恢复工作,因施工损坏地道路要及时修整,保证道路通畅,尽量避免对道路地污染.
2.5施工人员要听从分部技术人员地指挥、指导,不能辱骂技术人员、现场监理人员,未验收通过不能进入下道工序施工.
2.6施工现场各类材料应分别堆放,并设材料标示牌,现场醒目位置应设施工简介牌,机械设备上应设安全操作规程牌.
2.7严格按照河南省有关文明工地施工布置施工现场,组织文明施工.
3.环境保护
3.1严禁参建人员乱砍、乱伐、乱猎,保护好沿线周围地动、植物.
3.2加强机械维修保养,降低机械噪声及废气排放,改善作业环境.
3.3生产、生活污水不能随意排放,应拉至专门弃放地点排放,以免污染环境.
3.4夜间作业尽量减低噪音,以免影响周围群众休息.
3.5临时驻地应设厕所,并做好卫生防护工作,禁止随意排泄,污染环境,影响施工单位形象.临时驻地撤离时,必须采取清理措施,保持现场清洁,干净.
3.6严格按照业主、监理和各级地方人民政府有关环境保护地要求组织施工生产.
附：
钻孔施工工艺流程图
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