冲击钻施工质量管理.docx
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冲击钻施工质量管理
钻孔灌注桩施工过程质量安全控制要点
⒈孔桩施工准备
⑴、桩位放线:
采用全站仪坐标法放出桩中心点,再用十字交叉法将桩引出至钢护筒外,避免钢护筒开挖破坏。
⑵、护筒埋设:
应准确、稳定。
护筒中心的偏差不得大于5cm,钢护筒倾斜度小于1%。
护筒内径应大于钻头直径20cm,其高度不宜小于2~4米。
⑶、泥浆:
泥浆护壁对泥浆性能的指标要严格控制,必须符合规范要求。
孔内水头始终保持在地下水位线以上2m。
清孔过程中应不断置换泥浆,直至浇注混凝土。
钻进过程中泥浆指标控制要求:
泥浆比重1.2~1.4;黏度22~30pa.s;含砂率≤4%;胶体率:
≥95%
浇注混凝土前泥浆比重应小于1.03~1.10;黏度:
17~20pa.s;含砂率:
<2%;胶体率:
>98%。
废弃的泥浆、渣应按环保的有关规定处理。
⑷、钻机就位必须进行开孔前验收:
钻机钻头中心与用于定位的“+”字线点基本重合,误差不得超过2cm,并检查钻机水平,钻架必须稳固,机具配套,水电接通,和时记录填表。
在钻进过程中钻机偏斜,整体塔架晃动,应随时责令施工方矫正垂直度偏差小于1%。
⑸、桩径:
成孔孔径不得小于设计桩径,要经常检查被磨损的钻头外出刃的大小,防止缩颈。
成桩后的有效桩径不得超差±5cm。
钻头合金遭到破坏应和时更换、修复。
⑹、混凝土灌注前现场技术员须亲自测定孔底沉渣和泥浆比重。
测定沉渣必须在循环液处于静止状态,在停泵10分钟后进行,否则测量数据无效。
沉淀二次清孔后孔底沉淀物厚度应不大于200mm,摩擦桩终孔深度以设计桩长为主,检测完成后和时将所得数据进行登记留存。
2.钢筋笼制作
⑴、进场钢筋必须具备质保书或出厂合格证,规格与设计相符并取样送检合格方可使用,不同规格、不同批次、不同厂家钢筋分别堆放。
⑵、主筋下料前检查待加工钢筋的端部是否有弯曲现象,如有应先用调直机调直,如果发现钢筋端面不平齐的要用带锯床切掉2~3cm,以确保钢筋端面与钢筋轴线垂直。
⑶、接头安装后的外露螺纹不宜超过2丝。
安装后应用扭力扳手校核拧紧扭矩。
钢筋直径≤16mm时最小拧紧扭矩为100N.m,钢筋直径22~25mm时最小拧紧扭矩为260N.m,钢筋直径28~32mm时最小拧紧扭矩为320N.m,钢筋直径36~40mm时最小拧紧扭矩为360N.m。
为保证钢筋连接时钢筋丝头在连接套筒中的对顶效果,下料切割端面应与钢筋轴线垂直,钢筋端部不得产生马蹄形。
⑷、钢筋保护层垫块焊接在钢筋骨架上,每2m左右沿圆周等距焊6个,上下层错开布置,保证桩基保护层厚度。
⑸、在钢筋笼顶部,对称焊接四根吊筋,顶部加工成圆环用以与护筒顶横支撑连接,进行固定钢筋笼,吊筋长度根据护筒标高和桩顶标高进行加工制作,按设计图纸在钢筋加工场事先焊接成型。
⑹、下钢筋笼前要测笼长度、检查外观质量,验收合格后方可下井,每节钢筋笼焊接后要进行检查验收,合格后才能下钢筋笼。
⑺、经常抽检:
主筋间距、加强筋外径、箍筋间距、直径、直螺纹套筒的连接质量,要符合设计和规范要求。
⒊钢筋笼放置:
钢筋笼,检查验收合格运输到现场后,用25T吊机吊起后在孔口进行对接,先将第一节钢筋笼放入孔内,在护筒顶用两根工字钢下穿过钢筋笼顶部加强筋,下挂住钢筋笼,并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。
吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行连接,经监理工程师检验留下影像资料后放入桩孔内,再进行第二节钢筋笼与第三节钢筋笼的连接。
为了防止钢筋笼发生偏差,在钢筋笼靠近护筒顶位置焊接10cm长的定位钢筋,根据桩位测量放样准确定位,防止钢筋笼偏移,保证保护层的厚度。
钢筋笼在下放时要防止碰撞孔壁,不得强行下放钢筋笼,钢筋笼安放后的顶面和底面标高不得大于±5cm。
若遇阻碍,可徐起直落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。
⒋砼灌注
⑴、混凝土强度等级为C25,坍落度18~22cm。
必须具有配合比验证,混凝土拌合前,首先要把原材料砂、碎石含水量检测,确定施工配合比。
⑵、砼试块制作:
旁站监理要在现场见证取样,要求每根桩应做一组(3块)
试块,须具代表性、真实性。
⑶、导管:
直径为25~30cm,通水试压(0.5~1.0Mpa)检查,确认不漏水,底口距孔底40cm。
⑷、起拔导管应缓慢不得刮碰钢筋笼。
⑸、要控制好清孔结束至开灌时间的间歇,如时间过长,应重新清孔测沉渣。
⑹、混凝土首灌量必须满足使导管一次埋入砼面以下1米以上,每次拆管时应测混凝土浆面,始终保持导管在砼中的埋深不少于2~6米。
⑺、监督连续浇筑,间断时间不得超过45分钟。
⑻、灌注的桩顶标高应预加一定的高度,应比设计高出1.5m,预加高度可于基坑开挖后凿除,凿除时防止损坏桩身。
⑼、混凝土灌结时结束时,要测量混凝土面标高,计算实际混凝土方量和理论混凝土方量,并做详细记录。
5.钻孔灌注桩常见病害的成因和防治
⑴钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程,是项工序环节较多,工艺比较复杂,技术要求较高,工作量较大,并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。
施工过程控制受人为因素影响较大,稍有疏忽,就难免出现质量病害,危和桩基工程的质量。
为此,必须以系统工程的观点,推行全面质量管理,明确工序质量标准,建立严格的施工管理和工序质量检查制度,以工序过程控制,来保证成桩质量。
3在完善施工工艺、提高操作技能的基础上,认真分析成孔、成桩过程常见病害的产生原因,总结研究其预防治理措施,以期将施工质量病害的影响减至最低限度,高标准、高质量地完成桩基施工任务。
⑵成孔过程
①、护筒冒水:
护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成成孔偏斜,甚至无法施工。
病因分析:
埋设护筒时周围填土不密实;或护筒内水位相差太大;或钻头起落时碰撞。
防治措施:
埋护筒时,坑底与四周选用最佳含水量的粘土层分层夯实;在护筒适当高度开孔,使护筒内保持有一定的水头高度;起落钻头时,防止碰撞护筒。
初发现护筒冒水时,可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移,则应返工重埋。
②、钻进极慢或不进尺
病因分析:
钻头选型不当,钻头被粘土糊满。
防治措施:
更换或改造钻头,加大配重,加强排渣,降低泥浆比重。
③、桩孔孔壁坍塌:
成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。
成孔中,排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。
病因分析:
主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好;筒内水位不高;提住钻头钻进,钻头钻速过快,或空钻时间太长,都易引起钻孔下部坍;或成孔后待灌时间和灌注时间过长。
防治措施:
在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土;使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度;升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度;保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后,待灌时间一般不应超过3h,并应尽快灌注速度,缩短灌注时间。
④、桩孔局部缩径:
局部孔径小于设计孔径。
病因分析:
泥浆性能欠佳,失水量大,引起塑性土层吸水膨胀,或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距和时间间隔不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;钻头直径磨损过大。
防治措施:
采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距<4米时,应跳隔1~2根桩施工;或新桩孔尽可能在邻桩成桩36h后开钻;用轻泥浆和足尺寸钻头扫孔;
⑤、孔底沉渣过多:
孔底沉淤、残留泥砂过厚,或孔壁泥土塌落在孔底,使沉渣超标。
原因分析:
泥浆过稀.清孔未净;清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中.碰刮孔壁泥土坍落孔底;或清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;或沉渣厚度测量的孔底标高不统一。
防治措施:
终孔后,钻头提离孔底1~20cm,维持循环清孔时间不少于30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度下要直接用清水置换,钢筋笼垂直缓放入孔.避免碰撞孔壁;清孔完毕立即迅速灌注混凝土;
⑶成桩过程
①、导管堵塞:
灌注过程中,混凝土在导管中不能下落,影响灌注工作顺利进行。
病因分析:
初灌时隔水塞堵管;粗骨料粒径过大:
混凝土坍落度不合要求,和易性、流动性差;拌合不均匀.产生离析;导管连接部位和焊缝不密封,发生漏水,管内形成水塞,当管内混凝上不满而含有空气时,混凝土整斗倾入导管,导致管内形成高压气塞,或气塞挤破管节间密封垫继而导致导管漏水;机械发生故障,导管内混凝土已初凝,增大下落阻力。
防治措施:
隔水塞直径应与导管内径匹配,能从管内顺利排出.严格控制混凝土配合比,坍落度控制在18~22cm;混凝土拌合均匀.搅拌机拌合时间大于90s;确保导管连接部位焊缝的密封性,导管应在大于0.5~1Mpa下试压时间大于15min而下泄漏,以免在导管内形成水塞:
在浇灌过程中,混凝土宜徐徐倒入导管,避免在导管内形成高压气塞;
②、钢筋笼上浮:
指钢筋笼的位置高于或低于设计位置的现象。
上浮较大时,降低了桩体抗水平剪切能力;
病因分析:
钢筋笼放置初始位置过高或过低;混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大(6m以上)钢筋笼被混凝土顶托上浮;导管掩埋过长,提升时易摇晃,难以对准笼的中心,易发生挂笼现象;导管提升过猛,混凝土下沉太快,瞬时反冲力使钢筋笼上浮;钢筋笼制作质量不佳,或吊装不当而变形;或桩孔倾斜,钢筋笼随之而变形,增加了混凝土上升阻力;笼底钢筋向内弯折沟挂导管;钢筋笼与孔口固定不牢,在自重和受压时将铁丝拉长而下沉;或钢筋笼自重较轻,被混凝土顶起。
防治措施:
钢筋笼放置初始位置准确无误,并与孔口固定牢固;采用吊筋加套管等方法顶住钢筋笼上口;加快浇灌速度,缩短浇灌时间,每浇灌一斗混凝土,检查一次埋深,勤测深,勤拆管,直到钢筋笼埋牢后.恢复正常埋置深度;钢筋笼制作平直不变形,主筋底端可适当向外弯折,并增加封底箍筋:
导管对中桩孔,导管接头处套装锥形活动护罩或加密焊接防护斜筋;导管正常埋置深度一般控制在2~6m,便于转动移位;
③、桩顶段混凝土质量差:
指桩顶上部混凝土疏松、夹泥、断裂等质量题.上
部桩身由于缺乏压力,与桩周土接触应力低,而受荷载时桩身上部荷载应力最大,因此桩身破坏最易在上部发生。
病因分析:
没有勤测混疑土面.预加的灌注混凝土高度不足,上部压力小,混凝土密度低;导管内混凝土高度减少,超压力降低,而导管外的泥浆和所含渣土稠度增加,比重增大,混凝土升顶困难,甚至与泥浆、浮浆接触掺混,造成夹泥、疏松、离析;导管缩短,重量减轻,导管上下串插困难,或串插程度不够;护筒起拔过猛,或起拔护筒不垂直,使护筒粘带未初凝的混凝土,导致混凝土抗拉强度低而掺入泥浆,形成夹泥或断裂面。
防治措施:
勤测混凝土面.并在桩顶设计标高以上加灌一定高度的混凝土,其最小高度不宜小于桩长的5%,且不小于2m,以保证设计标高以下的混凝土符合设计要求,孔口加水稀释渣浆,冲出部分稠浆,减小泥浆比重;
④、断桩:
混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体和泥土充填的间断桩。
影响了桩身的整体性,降低了桩体强度和承载力,以致不能满足设计要求。
病因分析:
坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因;灌注过程中发生埋管、卡管和其他一些情况都将造成断桩。
⑤、埋管:
导管在混凝土中掩埋过长,钢筋笼变形,灌注时间过长,混凝土已初凝,内阻力增长,导管被卡死在混凝土内,法兰盘顶住钢筋笼下端,由于孔斜大,笼与孔壁壁摩阻力过大,加上笼内已有一定高度的混凝土导管无法提升。
⑥、卡管:
骨料级配不合理,含有大粒径的卵石、漂砾;混凝土出拌合机时间或运输路程过长,已产生离析或局部初凝现象而直接用于灌注;导管密封不良,局部漏水。
其他情况:
导管下端距孔底过高,初灌混凝土量不足,导管未被混凝土掩埋,监测失误,导管提升过高.露出混凝土面;混凝土配比失误,耐压强度不足;沉渣厚度过大.桩身受力后沉降量增大,导管提升过猛,孔壁土受冲击脱落,猛放时进入混凝土内。
防治措施:
按有关规范要求,通过计算和试配确定混凝土配合比,混凝土应具良好的和易性和流动度,坍落度损失应能满足灌注要求,初凝时间应为正常灌注时间的2倍;要求灌注过程连续,快速、防止出现、埋管、卡管和其他情况。
桩基实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按JTGF80/1-2019附录D检查
2
桩位(mm)
群桩
100
全站仪或经纬仪:
每桩检查
排架桩
允许
50
极值
100
3
孔深(m)
不小于设计
测绳量:
每桩测量
4
孔径(mm)
不小于设计
探孔器:
每桩测量
5
钻孔倾斜度(mm)
1%桩长,且不大于500
用测壁(斜)仪或钻杆垂线法:
每桩检查
6
沉淀厚度(mm)
摩擦桩
符合设计规定要求,设计未规定时按施工规范要求
沉淀盒或标准测锤:
每桩检查
支撑桩
不大于设计规定
7
钢筋骨架底面高程(mm)
±50
水准仪:
测每桩骨架顶面高程后反算
二、施工中安全控制要点
1、机械设备安全措施
安全生产管理是企业目标管理的重要内容,机械设备的安全管理是施工过程中安全管理的重中之重,安全管理要体现全员、全过程、全方位、全天候的基本原则。
机械设备人员安全职责:
督促驾驶员、操作人员、维修人员等做好机械例行保养工作;负责机动车辆、机械的日常安全检查。
操作人员安全操作规范:
机械在运转前,必须认真检查,确认技术状态良好,安全装置齐全有效,方能启动作业;作业时应思想集中,遵守有关法规,严禁酒后操作;严格遵守安全操作规程,不得超载、超速使用机械,不得擅自离开岗位;作业中应认真监视机械运转,发现异常情况应立即停止检查,排除异常后才能继续使用;机械运转部件未停止前,一般不得接触转动部分或对其进行维修;严禁无证上岗,不准操作与操作证不相符的机械设备。
钻孔作业安全措施与泥浆池防护
钻机拼装前对吊车吊具检查,不得使用变形、断股的钢丝绳,钻机钻孔使用过程中对钻机本身的起重设备、吊索具的安全性和磨损程度要和时检查,确保起重吊装安全。
对钻孔作业人员必须进行安全技术交底,操作人员必须持证上岗,做到按规章操作,严格遵守钻机的操作规程。
钻机运转中,严禁施工人员靠近,检修,运转装置设置防护罩。
钻机运转,严禁手摸钢绳。
钻机停止作业,将钻头吊离桩孔。
经常性检查钻孔泥浆系统、电气系统、液压系统,防止漏气、漏浆、漏油现象发生。
泥浆池开挖后,用钢管、安全网对泥浆池进行围挡,并标明“深基坑、严禁靠近”、“基坑危险、严禁靠近”。
泥浆池定期进行清泥,保证泥浆不外溢。
钻机钻具进行气割作业时,应将氧气瓶、乙炔瓶分开放置,安全间距保持5m以上,定时检查气瓶与气管连接处是否漏气,,乙炔瓶气阀处应设置回火阀,严禁将乙炔瓶放倒作业。
水上钻孔平台作业时,必须按规定穿戴救生衣。
临时用电安全措施
钻机临时用电系统严格按照“三级配电,二级保护”规定执行。
泥浆泵、清水泵、电焊机、钻机、夜间照明灯配电箱必须符合“一机一闸一箱一漏”的规程要求,并标明配电箱级别,标识责任人,配电箱上锁。
日常电力设备检修、维护一般应停电作业,必须由专业电工进行,其他人不允许操作,如必须带电作业时,应有可靠的安全措施并派专人监护。
电气设备的金属外壳应做接零保护,必须要有漏电保护装置。
所有配电箱、用电箱必须做好防雨、防雷设施。
电气设备的传动带、转轮等外露部位必须安设防护罩。
工作中如遇停电应拉下开关,切断电源;检修结束必须仔细检查各项设备的情况,没有异常,方可合闸。
起重吊装安全措施
开始吊装前,吊装人员必须详细检查被吊设备捆绑是否牢固,是否找准重心,吊点、吊环焊接是否牢固,必须具有较高的保险系数。
凡参加吊装的施工人员都必须坚守工作岗位,并听从指挥,统一行动,确保设备吊装的安全可靠。
设备和构件吊升时应平稳,避免震动或摆动,在设备或构件就位前,严禁解开索具。
任何人不准随同吊装设备或吊装机具升降。
吊装设备或构件时,在作业范围内应设置警戒线并有明显的标志,严禁非工作人员通行。
在吊装时,施工人员不准在设备或构件下面和受力索具附近停留。
严禁在风速6级以上时进行吊装工作,大型设备吊装时风速不得超过5级。
钢筋笼下放安全措施
钢筋笼的起吊点应焊接牢固,其吊点具有100%的保险系数。
所选用的吊具符合起重作业要求,使用方法准确,吊点准确,在吊装前由专业起重工检查确认。
起重现场应设置专业起重工现场指挥,起运中注意周边作业环境,切勿碰触平台变压器专业箱,配电柜和钻机等设备设施,严禁起重旋转半径内站人。
所要安装下沉的钢筋笼,应做好防滑、防坠落措施,笼子顶部摘除吊索具的作业人员,必须系好安全带。
钢筋笼接长焊接中,所有焊机、焊钳、焊线都要绝缘良好,焊工按规定穿着绝缘鞋,戴好绝缘手套。
进入水上作业,所有人员必须穿救生衣。
(6)整个施工过程必须要有安全员现场旁站、指挥。
6、混凝土浇筑安全措施
(1)混凝土运送车辆在运送过程中要遵守交通规则,不得超速,疲劳驾驶,在进行浇筑时,应设专人指挥。
(2)连接接口时应上满螺纹,带好卡扣。
(3)施工工人必须佩带好个人防护用品,无关人员不得靠近。
(4)孔口施工导管固定器四周临时设施的机构必须牢固、安全。
4.2施工现场日常安全管理实施
4.2.1安全防范重点
根据本工程的特点,安全防范的重点应在以下几个方面:
钻孔平台结构失稳引起的高处坠落、塌孔、起重伤害、触电伤害、机械伤害、物体打击等。
4.2.2日常安全管理实施
建立以项目经理为第一负责人的安全领导小组,协调和监督施工中安全防范措施的实施。
设置专职安全员,负责日常的安全巡查,做好记录。
重视安全技术交底,施工前要有书面的安全技术交底,交底要有针对性,内容全面,并严格履行签字手续。
建立健全安全检查制度,保证检查制度的落实。
明确定期安全检查的重点支护和结构安全,消除危险因素。
对检查中所发现的安全问题,定人限期整改,保证“一岗双责”的制度真正落实。
组织对施工管理人员和作业人员进行安全生产教育培训,保证从业人员具备必要的安全生产知识,熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程,掌握本岗位的安全操作技能,每次安全教育培训做好教育培训档案归档。
对新进场的操作工人进行三级安全教育,工人变换工种要进行新工种安全教育,并建立好三级教育档案。