钻孔桩质量讲座.docx
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钻孔桩质量讲座
钻孔桩质量控制讲座
培训地点:
分部会议室授课人:
时间:
2010.6.258:
30—11:
30参加人员:
见会议签到表
内容:
钻孔桩质量控制讲座
1、施工前准备
⑴进一步熟悉并掌握施工图并制定相应控制措施专人负责。
⑵对设计提供桩位坐标进行复核。
⑶对于相关施工规范。
⑷砼配合比设计完成。
⑸检测试验仪器的配置要满足实际施工要求。
⑹材料的准备应满足现场施工要求。
⑺熟悉施工用表的填写要求
(8)三通一平:
桩基施工前,要根据施工方案、现场情况及时作好“三通一平”工作(路通、水通、电通、场地平)。
①在线路左侧布设一条5米宽施工平行运输便道,并不大于1公里与地方主要道路设一连络线,平行施工运输便道每两墩间设1处会车道。
②因线路经过地方软基较深,农田处桩基施工,在承台尺寸增加3m范围内填筑1m厚的山皮土。
桩基处于鱼塘内、小水系边缘采用草袋围堰或钢板桩围堰筑岛施工。
③沿线路根据实际情况配置变压器,低压线路沿线埋地设置。
2、钻孔桩施工流程图
3、施工准备
(1)施工准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。
场地位于浅水、陡坡、淤泥中时,可采用筑岛、或用枕木或型钢等搭设工作平台;当位于深水时,可插打临时桩搭设固定工作平台。
工作平台必须坚固稳定,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)埋设钢护筒
护筒内径比桩径大40cm,采用8mm以上的钢板制作,以确保钻孔时不塌孔。
护筒埋置深度符合下列规定:
黏性土不小于1m,砂类土不小于2m,当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m,护筒顶面标高比施工水位或地下水位高2m,同时高出施地面0.5m。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。
(3)开挖泥浆池,
施工前开挖泥浆池和沉淀池,泥浆池和沉淀池设在征地界内两墩之间。
钻孔时
上层泥浆可重复利用,钻孔沉碴则用汽车运至当地环保部门指定地点,妥善处理,避免污染环境。
选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,造浆量为2倍的桩的混凝土体积,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。
泥浆性能指标如下:
泥浆比重:
正循环旋转钻机使用管形钻头钻孔时,人孔泥浆比重为1.1-1.3;。
反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05-1.15。
粘度:
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。
可通过试验在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等。
4、钻孔
(1)安装钻机
安装钻机时要求底部应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷,顶端用缆风绳对称拉紧,钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
(2)钻进
①、在碎石类土、岩层中宜用十字形钻头;在砂粘土、砂和砂砾石层中宜用管形钻头。
冲击法钻孔,钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量,使总重不超过卷扬机的起重能力。
②、开始钻孔时采用小冲程开钻,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。
每钻进2m或地层变化处,及时在泥浆槽中捞取钻渣样品,放入渣样盒中,查明土类并记录,以便与地质剖面图核对。
及时根据岩层性质,调整泥浆比重后再行钻进。
钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤;勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。
每次松绳量应按地质情况、转头形式、钻头重量决定。
泥浆补充与净化:
开钻前调制足够数量的泥浆,钻进过程中,及时采用掏渣筒掏渣或换浆法排碴,以免沉渣太厚影响钻进速度。
如泥浆有损耗、漏失,及时予补充。
并按泥浆检查规定,按检查泥浆指标,遇土层变化时增加检查次数,并适当调整泥浆指标。
③ 、吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者,安全系数不小于12.钢丝绳于钻头间须设转向装置并连接牢固,钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。
主绳与钻头的钢丝绳搭接时,两根绳径应相同,捻扭方向必须一致。
④、钻孔工地应有备用钻头,检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。
更换新钻头,应先检孔到孔底,确认钻孔正常时方可放入新钻头。
⑤、为防止由于冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响临孔已浇筑混凝土强度,应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻。
钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深
3
孔位中心偏心
群桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤100
柱桩
≤50
(3)钻孔过程中注意事项
防止坍孔:
坍孔的表现特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺。
原因如下:
泥浆比重不够或泥浆其他性能不符合要求,使孔壁未形成坚实的泥皮,孔壁渗漏。
孔内水头高度不足,支持孔壁压力不够。
护筒埋设太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿受软或钻机装置在护筒上由于振动使孔口坍塌、扩展或较大坍孔。
在松软砂层中钻进,进尺太快。
起落钻头时碰撞孔壁。
(3)检孔
钻孔完成后,用检孔器进行检孔。
孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,再拆卸钻机进行清孔工作。
(4)清孔
清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求,钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查,各项指标符合要求后立即进行清孔。
清孔应达到以下标准:
孔内排出的或抽出的泥浆手摸无2-3mm的颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s,浇筑水下砼前,柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm.严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
5、高性能混凝土施工注意事项
(1)高性能混凝土的质量要求
1混凝土强度等级不得低于设计强度。
2混凝土抗渗性等级不小于设计要求。
3混凝土抗碱-骨料反应砂浆膨胀率不大于0.10%。
4混凝土抗冻融循环不少于300次,重量损失不超过5%,相对动弹模量不小于60%。
5混凝土的抗裂性:
混凝土表面受力裂缝平均宽度不大于0.2mm
6混凝土护筋性:
混凝土中钢筋应不锈蚀。
7混凝土保护层厚度符合施工指南与验标的要求。
(2)对原材料要求:
1水泥选用低水化热和碱含量小于0.06%的低碱含量普通硅酸盐水泥(掺合料为粉煤灰或矿粉)
2粗集料:
优先选用当地不具有碱-骨料反应活性的坚硬耐久石子,压碎指标不大于8%,针片状含量不大于10%,含泥量低于0.5%,泥块含量低于0.25%,坚固性硫酸钠溶液法5次循环后的质量损失小于8%。
3细集料:
优先选用不具有碱-集料反应活性的河砂,含泥量低于1.5%,坚固性硫酸钠溶液法5次循环后的质量损失小于8%,2.36mm筛孔的累计筛余量宜大于15%,0.3mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。
4同时为了提高耐久性与水化热海将掺加一定的矿粉与粉煤灰,其指标要求符合耐久性混凝土的技术规范要求。
(3)配合比的选定
混凝土配合比的设计采用优化设计原则,除满足规定的强度等级、弹性模量、最大水胶比、最小胶凝材料用量、含气量、工作度等技术要求外,同时应满足抗渗性、抗氯离子渗透性能、抗碱-骨料反应、抗冻性、抗裂性、护筋性等具体参数指标要求。
氯离子总质量应不超过胶凝材料总量的0.1%。
混凝土中的碱含量不超过3kg/m3。
(4)混凝土的拌和
混凝土的拌合全部采用配有三个砂石料斗、四个胶凝材料罐的全自动计量强制式混凝土拌合楼进行。
拌合时间比普通混凝土拌合时间稍长.施工过程中应该加强原材料的抽检、拌和站称量系统的检测。
(5)混凝土的运输
混凝土全部采用有搅拌混凝土罐车运输。
运输时间均不大于45min,且坍落度45min损失不大于10%。
对混凝土拌合物除严格按拌合技术要求进行拌合外,必须严格按规定进行拌合物的坍落度、扩展度、含气量、泌水率检验,并控制在规定的技术指标范围内,以保证混凝土质量的连续稳定。
(6)浇筑
浇注前应进行含气量测试,并控制在2-4%。
混凝土的浇注前温度为10-30℃,夏季气温较高时采用冷却水或碎冰拌合混凝土,使其浇注温度符合要求。
混凝土浇注时应该连续浇注,中间停顿间隔时间不允许超过30分钟。
6、钢筋笼制作、安装
(1)对于较短的桩基,钢筋笼宜制作成整体,一次吊装就位。
对于孔深较大的桩基,钢筋笼需要现场焊接的,钢筋笼分段长度不宜少于18米,以减少现场焊接工作量。
现场焊接须采用单面帮条焊接。
(2)制作时,按设计尺寸做好加强箍筋,标出主筋的位置。
把主筋摆放在平整的工作平台上,并标出加强筋的位置。
焊接时,使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度,然后点焊。
在一根主筋上焊好全部加强筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架阁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。
(3)钢筋骨架保护层的设置方法:
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合要求。
按照图纸要求设置保护层,保证钢筋笼的保护层厚度。
(4)骨架的运输无论采取何种方法运输骨架,都不得使骨架变形,当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。
当长度超过6米时,应在平板车上加托架。
如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引,可运输各种长度的钢筋笼,或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推,也可运输一般长度的钢筋笼。
(5)骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊或浮吊,为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度。
采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。
对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。
起吊时,先提第一点,使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊。
待骨架离开地面后,第一吊点停吊,继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。
解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。
然后,由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。
当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口,可用木棍或型钢(视骨架轻重而定)等穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口,孔口临时支撑应满足强度要求。
将吊钩移到骨架上端,取出临时支承,将骨架徐徐下降,骨架降至设计标高为止。
将骨架临时支撑于护筒口,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,全部接头焊好后就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线,找出钢筋笼中心,根据护桩找出桩位中心,钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢,在护筒两侧放两根平行的枕木(高出护筒5cm左右),并将整个定位骨架支托于枕木上。
钢筋笼底部处于悬吊状态下浇筑砼,当上部砼初凝后,即可解除固定,以便使钢筋笼随同砼收缩,避免粘结力损失。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为:
主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;骨架外径±10mm;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程±20mm;骨架底面高程±50mm。
钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架外径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架倾斜度
0.5%
7
骨架保护层厚度
±20
8
骨架中心平面位置
20
9
骨架顶端高程
±20
10
骨架底面高程
±50
7、砼灌注
(1)导管技术
要求灌注水下砼采用钢导管灌注,采用导管内径为25-30cm。
导管使用前应进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差不宜超过孔深的0.5%并不大于10cm,试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
(2)安装导管
导管中间节宜为3m等长,配1~2节1~1.5m的短管,底节可为4m。
钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底距钻孔上口,大于一节中间导管长度。
导管接头采用螺旋丝扣型接头,设防松装置,尽量不用法兰盘接头。
导管安装后,其底部距孔底有250~400mm的空间。
(3)二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度,沉渣厚度应满足设计要求;当设计无要求时:
柱桩不大于5cm;摩擦桩不大于20cm。
如沉渣厚度超出规范要求,则利用导管进行二次清孔。
(4)首批封底混凝土
在浇筑水下砼前,应填写钻孔桩桩孔和钢筋笼情况的“工程检查证”,在浇筑水下砼中,应填写“水下混凝土浇筑记录”。
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,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。
(5)首批灌注砼的数量公式
数量公式(例桩径D=1.25):
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1;h1=Hwrw/rC;导管底口与孔底的距离为25-40cm,H1表示砼桩底到导管底口的高度,H2表示首批灌注砼的最小深度(导管底口到砼面的高度)为1m,h1表示泥浆底部到砼面的高度,保证导管埋入砼中的深度不小于1m。
h1=Hwrw/rC=11*68/24=31.17m
Vr1.25=3.14*(1.25/2)2*(H1+1)+3.14*(0.25/2)2/4h1=3.14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17=2.23m3
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。
(6)水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工,宜在8小时内浇筑完成。
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;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,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2~4m。
同时应经常测探孔内混凝土面的位置,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。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。
要防止橡胶垫和工具等掉入孔中。
要注意安全。
已拆下的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试验。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,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。
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尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。
②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;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的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
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,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下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,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能上浮堆积在桩头,加灌高度应考虑此因素。
为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上,以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时,每根桩应至少留取一组试件,对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时,根据规范要求增加。
如换工作时,每工作班都应制取试件。
试件应施加标准养护,强度测试后应填试验报告表。
强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。
有关混凝土灌注情况,在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测;在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。
(7)灌注砼测深方法
灌注水下砼时,应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度,保持导管埋深1~3m范围。
如探测不准确,将造成埋深过浅,导管提漏,埋管过深拔不出或短桩事故。
因此,在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径不小于10cm,重量不小于5kg。
用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10-20厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。
本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。
测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显,在测深桩,测锤快接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。
探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。
当砼浇筑面接近设计高程时,应采用样盒等容器直接取样确定砼顶面位置,保证砼顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右
(8)泥浆清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。
(9)质量检测
对于桩长大于50米的钻孔桩,按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管,成桩后采用超声波透射法进行检测。
对于桩长少于50米的钻孔桩全部采用
低应变动测法检测。
对质量有问题的桩,应钻取桩身砼鉴定检验。
8、钻孔桩的质量控制
建立健全质量管理、保证网络体系,以“百年大计,质量第一”作为施工宗旨,具体要求如下:
(1)重点抓好桩孔定位、钻进成孔、灌注成桩三个管理点,力争分工明确,重点突出,井然有序。
(2)桩孔定位采用全站仪,先放出轴线,然后用钢筋标出桩位,以提高定位精度。
认真做好护筒标高记录,使其作为计算孔深和孔底沉淀依据准确可靠。
经复核校正无误后,方可进行下一道工序。
(3)钻进成孔过程中,首先要把好钻机定位关,施工班长自检,待质监员检查合格后才能签发开孔通知;其次把好成孔关,在针对不同地层采取不同钻进参数的基础上,确保泥浆性能良好,并且对孔径,孔斜和孔深进行认真的质量检查;严格控制沉淀厚度,钻进成孔后,及时清孔。
成孔质量通过验收合格后,才能进行下一道工序。
(4)应严格按照设计图纸进行钢筋笼制造,采用单面搭接焊10d。
(5)灌注混凝土导管采用内插外套接并有橡胶密封圈,以确保其牢靠、密封、垂直、无缺陷。
(6)水下混凝土灌注确保成桩质量的关键,所有施工人员必须高度重视,认真作业;做坍落度测试和试块制作,提高灌注质量和速度,尽量缩短灌注时间;在测量出混凝土面深度后导管应勤提勤拆,提升平稳,避免撞击或钩挂钢筋笼。
(7)为保证钢筋保护层厚度,钢筋笼上应焊接钢筋耳环或放保护层垫块。
匀称地分布在同一截面箍筋上。