桩基施工作业标准1.docx
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桩基施工作业标准1
西安铁路枢纽西安站改扩建工程
新丰镇至窑村间扩能工程XZGS-4标
编号:
钢筋加工及焊接作业指导书
单位:
中铁七局集团西安站改项目经理部
编写:
审核:
批准:
2015年11月12日发布2015年11月15日实施
桩基施工作业指导书
1适用范围
适用于新建铁路桥梁桩基施工。
2作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后,在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3技术要求
3.1混凝土的拌和全部在拌和站集中厂拌。
3.2施工前按设计提供的配比进行室内试验,确定施工配合比。
4施工程序与工艺流程
旋挖钻、冲击钻钻孔桩施工工艺框图
5施工要求
5.1施工准备
桩基施工平台处场地已整平并碾压密实,能保证钻孔和灌桩的正常连续作业;
对各桩位置由测量班进行准确测量放样后,布设并开挖泥浆池和沉淀池,按照泥浆各项指标拌制泥浆;
埋设护筒时,护筒四周回填黏土,并分层夯实。
护筒要求:
采用钢护筒,坚实不漏水,直径大于桩径20cm(冲击钻40cm),壁厚不小于4mm。
埋深要求为:
在岸滩上,黏性土、粉土不小于1m,砂类土不小于2m,当表面土层松软时,应将护筒埋置在较坚硬密,实的土层中至少0.5m。
当在水中筑岛时,护筒埋入河床不小于1m。
护筒顶面应高出地面0.2~0.3m。
钻机准确就位,要求钻机稳固、水平,天车轮前缘、立轴中心线必须在同一条铅垂线上,并经监理工程师和现场质检员检查验收合格后,方可开钻。
5.2钢筋笼制作、运输
(1)钢筋进场存放、检验
钢筋进场后,要根据钢筋的型号分别存放于钢筋存放区,采用下垫上盖的方式进行存放,并插上标识、标牌;
钢筋进场后,由材料员书面通知试验员进场材料的型号、数量,并提供进场材料的合格证;
试验员填写进场材料报验单,然后与现场监理现场取样、检验合格后,方可使用。
(2)钢筋制作、加工
钻孔桩钢筋笼在钢筋加工场整体制作、一次吊装入孔。
①钢筋必须经抽检合格,焊接试件必须试验合格。
②钢筋加工前应调直,无局部弯曲;表面无削弱钢筋截面的伤痕;油渍、漆污、水泥浆、浮皮、铁锈等物提前清除干净。
③箍筋弯制前按照设计半径制作相应转盘,弯起应平滑、规则、成圆形。
加强箍筋接头处采用双面搭接焊,为保证焊接的有效长度,焊接长度不得小于5dcm,单面焊不得小于10dcm。
搭接接头钢筋的端部应在垂直于箍筋整体截面的截面上预弯,使搭接钢筋的轴线位于同一弧线上。
④受力钢筋接头处采用闪光对焊,搭接接头钢筋的端部应打磨。
同一截面内,受力钢筋接头截面积不大于钢筋总结面积的50%,钢筋接头应避开钢筋弯曲处,距离弯曲点不小于钢筋直径的10倍,另外,墩身主筋搭接接头尽量避免设在基顶以上3m范围内。
⑤焊接的钢筋骨架在运输、安装和浇筑混凝土过程中不得有变形、开焊或松脱现象,并应符合下列规定:
a.在钢筋的交叉点处,加强固筋用点焊固牢。
螺旋筋采用直径0.7~2.0㎜的铁丝,按照逐点改变绕丝方向(8字型)交错扎结,或双对角线(十字型)方式扎结。
b.钢筋骨架的固筋,与主筋垂直围紧。
⑥钢筋笼定位装置加工,桩基钢筋骨架每隔2m设置一个截面的穿孔圆柱混凝土块作为定位装置,每个截面至少定位四处,各个截面定位装置应呈45°角扇形相互错开,均匀分布,保证桩基混凝土保护层的厚度。
表一钢筋加工允许偏差和检验方法
序号
名称
允许偏差(mm)
检验方法
1
受力钢筋顺长度方向的全长
±10
尺量
2
弯起钢筋的弯折位置
±20
表二钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5d
尺量检查
不少于5处
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量
注:
d为钢筋直径(单位mm)
(3)钢筋笼存放、运输
钢筋笼加工完成后,要放置在钢筋笼存放区进行存放,存放钢筋笼的场地要进行硬化,下垫方木、上面用彩条布覆盖。
待现场具备存放条件后,用钢筋笼运输车运至现场存放,现场钢筋笼的存放要根据施工进度进行控制,不能够影响便道行车。
(4)探孔器制作
探孔器钢筋采用直径20mm的钢筋制作,探孔器直径与桩径相同、直线段长度为桩径的4~6倍,探孔器下部配筋要适当加强,以满足下沉的需要。
5.3成孔、灌注水下混凝土
(1)成孔
①旋挖钻成孔
钻孔施工主要采用旋挖钻钻孔方式、湿法成孔施工。
结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素,钻头采用旋挖斗钻头成孔。
钻孔前各项准备工作完成经检查满足要求后钻机就位。
将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内。
钻进过程中,操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。
当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。
钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后,提升钻头到地面卸土。
开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。
钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150Mpa压力下,进尺速度为20cm/min;200Mpa压力下,进尺速度为30cm/min;260Mpa压力下,进尺速度为50cm/min。
泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制,在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,泵入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。
钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。
泥浆制备应注意两个方面:
一是泥浆的指标问题,其比重一般应控制在1.05~1.2之间,粘度控制在17~20s,砂率控制在4%以内。
常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;二是补浆的速度,泥浆补充一般采用泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准,否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。
②回旋钻成孔
钻机就位前,对钻孔各项工作再次进行检查,确保各项工作正常。
钻机就位后,将钻杆中心准确对准孔位中心,保证底座和顶端平稳,钻进中不产生位移或沉陷。
开孔前,由质检工程师检查验收合格后,才可开孔钻进。
开始钻孔时应稍提钻具,以正循环方式在护筒内造浆(制浆前应先把粘土块打碎,使其在搅拌中易于成浆,提高泥浆质量),并开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后开始钻进。
若无法形成较理想的泥浆时,加入膨润土或优质粘土进行搅拌造浆,待泥浆性能符合要求后方可钻进。
钻具下入孔内,钻头应距孔底钻渣面20~50cm,并开动砂石(泥浆)泵,使冲洗液循环2~3min,然后开动钻机。
钻进过程采用反循环钻进,慢慢将钻头放至孔底。
轻压慢转数分钟后,逐渐增加转速和增大钻压,并适当控制钻速,特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后,钻速适当减慢以防塌孔。
正常钻进时,应合理调整和掌握钻进参数,不得随意提动孔内钻具。
操作时应精力集中,掌握升降机钢丝绳的松紧度,减少钻杆水龙头晃动。
在砂砾层钻进时,易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象,故操作时应特别注意,控制给进,加大泵量,降低转速。
加接钻杆时,应先将钻具稍提离孔底,待冲洗液循环3~5min后再加接钻杆。
钻进过程中要及时填写钻孔施工记录,交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。
另外须随时注意护筒口泥浆面高度,发现有漏浆情况出现时,须及时报告,查明原因,并及时补水入护筒。
为了使泥浆得到充分利用,泥浆循环系统充分发挥钢护筒的作用。
钢护筒埋设结束后,在护筒顶向下约1m处开一圆孔,用300mm的钢管将各桩的护筒串联起来,用作泥浆池和沉淀箱,泥浆经钻头吸入钻杆后,沿钻杆内腔水龙头,经泥浆浆渣分离系统后,流回至其它的护筒内,再经连通的钢护筒逐级沉淀,最后流回原孔内,形成一个完整的循环系统。
所有多余泥浆通过DX-250型泥浆净化器处理,钻渣和废浆外运至指定位置,以免造成环境污染。
钻进中控制水头高度,并经常测定泥浆性能,保持一定的比重、粘度和含砂率,否则进行更换或补浆。
根据铁路施工要求,泥浆比重一般不超过1.2,当沉淀池中的沉渣较多时,及时外运,以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。
钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度确定孔深,孔深偏差不短于设计深度,超钻深度不大于50cm;孔径用探孔器檢查,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可进行下道工序。
③冲击钻机钻孔
钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位,将钻锥徐徐放入护筒内。
钻机底座和顶端保持平稳,防止产生位移和沉陷,钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。
钻进时,采用小冲程开孔,进入正常钻进状态后,采用4~5m中大冲程,最大冲程不超过6m,钻进过程中及时排碴。
每个孔绘制地质剖面图,并针对不同地质调整泥浆指标。
钻孔中泥浆比重不宜大于:
砂黏土为1.3,大漂石、卵石层为1.4。
入孔泥浆粘度一般地层为16~22s,松散易坍地层为19~28s。
经常注意地层变化,在地层变化处捞取碴样,判断地质类别,并与设计提供的地质剖面图相对照,及时根据地质条件调整钻进工艺。
钻孔作业连续进行。
因特殊情况必须停钻时,将钻锥提至孔外,以防埋钻,并在孔口加护盖,以策安全。
表三钻孔桩钻孔允许误差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
不小于设计孔深
3
孔位中心
≤50
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉碴厚度
摩擦桩
≤200
6
柱桩
≤50
(2)清孔
钻孔达到设计深度后,采用灌注桩孔径检测系统进行检查,各项指标符合要求后立即进行清孔。
旋转钻机清孔采用泥浆置换法。
清孔应达到规范要求,即:
孔内排出或抽出的泥浆手摸无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:
摩擦桩不大于20cm。
严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
在清孔排渣时注意保持孔内水头,防止坍塌。
浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度,沉渣厚度不符合要求时应进行二次清孔,必要时用高压风冲射孔底沉淀物,清孔完成后立即浇筑水下混凝土。
(3)钢筋笼吊装
钻孔桩钢筋笼采用25吨汽车吊整体吊装入孔,并用直径40mm两根钢管或型钢将钢筋笼固定在孔口,固定钢筋笼前,要准确计算吊筋长度。
(4)安装导管
导管内壁应光滑、圆顺、内径一致,接口严密,直径一般应在20~30cm。
导管中部节段应等长,底部节段长度4m、与漏斗下连接部位应选用长度为100cm、50cm的导管。
导管使用前,应进行试拼和试压,按自上而下顺序编号。
导管组装后轴线偏差,不宜超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm;试压压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度应按孔深、工作平台的高度决定,导管距离孔底的深度控制在25~40cm。
导管吊入孔内时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密,确保密封良好,在施工过程中应经常对橡胶圈或胶皮垫进行检查,存在问题及时更换。
(5)灌注水下混凝土
水下混凝土搅拌前,要对进场的原材料进行报验和试验,合格后方可施工。
混凝土搅拌完成出场前,由拌合站试验人员对混凝土的含气量、坍落度、扩展度和温度进行检测,合格后方可出场;混凝土运至施工现场后,由现场试验人员对到场的每车混凝土进行检测,合格后方可进行灌注,不合格的混凝土坚决清除出场,不得使用。
水下混凝土的坍落度应控制在180~220mm,扩展度:
初始560mm、半小时530mm,含气量3.0~5.0%。
灌注水下混凝土前,用射风枪冲射孔底3~5min,将孔底沉淀物翻动上浮,射风的压力比孔底压力大0.05Mpa,最大限度地减小沉渣厚度。
计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并把导管下口埋入混凝土中不小于1m。
水下混凝土灌注应连续进行,中途不得停顿,并尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的灌注时间不应太长,宜在3小时内灌注完成。
在整个灌注过程中,及时提升导管,控制导管埋深,导管在混凝土埋深控制在1~3m之间。
灌注时水下混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程100cm控制,以保证桩顶混凝土的质量。
(6)质量检测
按设计要求所有钻孔桩桩身混凝土质量均进行桩基无破损检测。
桩长大于40m或桩径大于1.5m的桩基,在钢筋笼安装时预埋超声波检测管,成桩后进行超声波检测。
对质量有问题的桩,钻芯取样进行鉴定检验。
(7)钻孔异常处理
①坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后,要查明原因进行分析处理,可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。
根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末,同时增大泥浆比重(控制在1.15~1.4之间),改善其孔壁结构。
钻头每次进入液面时,速度要非常缓慢,等钻头完全进入浆液后,再匀速下到孔底,每次提钻速度控制在0.3~0.5m/s。
坍孔严重时,应回填重新钻孔。
②缩孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时,一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直,如发生严重弯孔和探头石时,应采用小片石或卵石与黏土混合物,回填到偏孔处,待填料沉实后再钻孔纠偏。
③埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快;卡钻则主要发生在钻头底盖合龙不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。
埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆,形成很大的侧阻力。
因此处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。
事故发生后,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌,为事故处理奠定基础。
(8)钻渣、泥浆清理
为保护环境,钻孔桩施工中产生的钻渣要用运输车运至指定的弃土场进行堆放,废弃泥浆经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆堆放场地,并做妥善处理。
6劳动组织
劳动力组织方式:
采用架子队组织模式。
每个桥梁施工队施工人员配备表
负责人
1人
技术主管
1~2人
专兼职安全员
2~3人
工班长
2~6人
技术、质检、测量及试验人员
4~7人
钢筋工、机械工、普工
30~50人
7材料要求
原材料应符合设计、验标要求,所有进场材料均取样试验合格,工程材料质量、数量要能够满足施工需求。
8设备机具配置
按照“满足工期、性能良好、互相配套”的原则进行施工机械设备的配置。
摩擦桩优先选择旋挖钻,柱桩采用冲击钻进行桩基施工。
钻机设备配置表
设备名称
数量
旋挖钻机
3台
回旋钻
7台
混凝土拌合站
2台
混凝土输送车
6台
装载机
2台
φ35导管
10节
起重机
1台
冲击钻
10台
9质量控制
9.1原材料质量保证措施
所有原材料进场前,必须经过工区试验室的检验,检验合格后将料存放在合格仓内;不合格的原材料堆放在待检仓,经清洗、筛分并检验合格后,才能将料存放在合格仓内。
严禁将不合格的原材料存放在合格仓内;所有进场原材料必须分仓存放。
9.2水下混凝土拌合质量保证措施
水下混凝土拌合前,试验人员要严格测定砂、石料的含水量,及时调整施工配合比。
拌合站搅拌司机要严格按照配合比进行拌合,严禁私自调整配合比,并严格控制搅拌时间。
水下混凝土拌合完成后,要检测拌合物的各项性能指标,各项性能指标合格后,方可出厂。
9.3水下混凝土灌注质量保证措施
钻孔过程中,要严格控制钻孔深度,不得以超钻代替清孔。
清孔时,要严格控制沉渣厚度。
灌注混凝土过程中,要连续进行灌注,混凝土顶面高程要高出桩顶设计高程1米左右。
凿除桩头时,要控制桩顶混凝土的高程,当凿除到桩顶设计高程以上30厘米左右时,人工进行凿除,不得直接用风稿凿除。
10安全及环保要求
10.1安全要求
建立安全保障体系,明确各自岗位职责。
钻机各岗位工作人员,在上岗之前,都必须经过针对性的培训,持证上岗,全部人员都必须熟知桩基的整个施工过程,同时要熟练掌握自己所承担的工作内容和操作规程。
不符合条件者不得上岗。
坚持“安全第一,预防为主”的方针,定期和不定期组织人员进行安全学习和安全教育。
钻机就位后,必须经技术人员检查,合格后方可作业。
钻机作业时设指挥一名,在作业过程中,钻机工作人员必须严格执行指挥的调度指令。
施工现场设专职安全员一名,各醒目部位要张贴各种安全提示标志,时刻提醒施工人员安全生产。
严格设备交接班制度,认真作好交接记录。
要做好钻机的日常保养和定期保养,并做好记录,使设备能够安全、正常的工作。
加强劳动保护,现场施工人员要配齐各种防护用品,并安排合理作息,严禁疲劳作业。
所有电器设备必须有可靠的接地装置和防漏电保护装置。
整体钢筋笼运输安全措施:
加强监督管理,在交通要塞处增派安全员;司机要遵守场内行车所有规章制度;控制路中行车速度,不能超过10km/小时。
整体钢筋笼吊装安全措施:
加强监督管理,而且选择合适吊点,吊点位置的加强箍筋与所有主筋点旱要饱满;吊具及钢丝绳起吊前要检查并定期更换,发毛与断股时要求立即更换,钢丝绳并经常涂黄油保养;钢筋笼起吊时要用风绳牵引,吊车并要控制好起吊和水平位移速度;吊车要求有专人指挥,起吊前要检查支腿平稳和地基强度情况,钢筋笼离地10cm、确保安全后开始起吊,吊车操作时符合《起重机安全操作规程》。
10.2环保要求
各种机械设备及人员不得随意进入田地,严禁侵入征地界限外。
施工驻地产生的各种生活垃圾应集中存放,定期送至垃圾回收站,不得乱弃。
加强施工驻地周围的净化,做到定期消毒。
钢筋焊渣、桩基弃渣应在施工完毕运至指定的弃土场,集中堆放,统一处理。
废弃泥浆应采用罐车运至指定地点,不得随意乱排、污染土地或水系。
混凝土、泥浆罐车统一洗涤地点,洗涤废水采取有效的沉淀处理措施后予以达标排放,或用于工地、施工便道洒水降尘。
沉淀池要定期清理,防止现场污染。
施工过程中,尽量减少对原地面的扰动和破坏。
开挖泥浆池时,要在泥浆池内覆盖塑料薄膜,避免泥浆渗入土体,对周围土体造成污染。
桥梁下部工程施工完成后,及时对现场场地进行平整、恢复,对临时用地及时复耕。