《工程施工土建监理建筑监理资料》土建工程钻孔灌注桩施工技术交底.doc

中铁隧道股份有限公司郑州地铁2号线02工区第一项目部技 术 交 底交底单位：中国中铁郑州市轨道交通2号线一期土建02工区第一项目经理部工程部 编号：工程名称郑州市轨道交通2号线一期土建工程国基路站施工部位国基路站钻孔灌注桩施工接收单位钻孔灌注桩施工作业队交底日期2011年4月26日交底名称郑州市轨道交通2号线一期土建工程国基路站钻孔灌注桩施工技术交底交底内容： 郑州地铁2号线国基路站主体围护结构采用10001200钻孔灌注桩，根据围护结构各部位受力特点设计布置了A、B1、B2、B3、C、D、D型桩，共计637根。为了确保钻孔灌注桩施工能安全顺利的进行，现对钻孔灌注桩施工做如下交底：一 交底依据1.1 郑州市轨道交通2号线一期工土建程施工图设计第四篇车站第三册国基路站第二分册车站结构第一部分主体围护结构施工图（送审稿）。1.2钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程（DB29-112-2004）；二 设计情况本工程钻孔桩桩径为1000，最深钻孔深度40.4m。要求桩身垂直度偏差小于0.3%，桩顶中心线施工偏差：纵向±50mm、横向50mm，成桩垂直度要求控制在0.3%以内。各类型钻孔桩设计工程量如下表：序号桩型号根数钻孔总长（m）钢材总量（t）浇注混凝土（m3）备注1桩A3688648100967932桩B154132318210393桩B226676775314桩B3389311087315桩C671842.522214476桩D48182429914337 桩D3652264410三 施工方法3.1测量定位采用全站仪测放钻孔桩桩位，为保证车站净空，钻孔桩桩位外放10cm.3.2施工顺序施工采用跳孔的顺序进行施工，第一序次每两个先钻孔之间要跳开四个孔，第二序次钻跳开四个孔中间的一个，第三序次钻跳开四个孔中间的一个，最后序次钻所有剩余的孔。施工顺序为，见图1。 图1 钻孔桩钻孔顺序3.3机械就位、护筒埋设施工场地平整处理，保证旋挖钻机底座场地应平整、夯实，避免在钻进过程中钻机产生沉陷。桩位确定后，利用十字线放出四个控制桩位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。护筒埋设：护筒由厚度46mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大100150mm，每节护筒长度1.53.0m，护筒至少高出地面30cm。以防止杂物、泥水流入孔内。旋挖钻机在埋设护筒时，应由人工进行辅助配合，护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压作用做相应的调整。3.4泥浆调制因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用，为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。由于地基岩土中又夹有粉土层、砂层，地面水位较高的特点，调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要。泥浆相对密度：1.021.10，粘度：1822s，砂率4，PH值：大于7。施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的支护作用，避免发生施工事故。3.5钻孔施工旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。3.6控制钻斗钻进、提升速度(1)旋挖钻机钻进过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，造成埋钻事故。(2)若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度，经现场实践得知，钻斗升降速度保持在0.750.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时，其升降速度应更加缓慢。钻孔桩施工艺流程见图2。灌注砼前准备工作钻机移位灌注架就位灌注水下混凝土灌注架移位拆、拔护筒孔口回填组装灌注架制作砼试件砼质量控制测回淤试件养护二次清孔报检合格施工准备桩位放线埋设护筒钻机就位钻进、掏碴一次清孔成孔检查安放钢筋笼下导管护筒制作修整制泥浆泥浆净化钢筋笼制作桩位复测测量孔深、斜度导管制作、检验、维修对中、调平检查、发开孔令图2 钻孔桩施工工艺流程图3.7 桩孔质量检测桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等；详见表2所示。(1)孔深：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确定孔深，以测绳确定孔深。(2)孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。(3)垂直度：超声波测井仪，偏差应小于0.3%。成孔检测100检查，其中10必须采用超声波井径斜仪检测。表2 钻进成孔质量标准表项 目允许偏差(mm)检测方法钻孔中心位置顺纵轴方向30用TJY型井径仪垂直纵轴方向30孔 径-0.05+0.1d超声波测井仪检测垂直度3超声波测井仪孔 深+300，+500测绳检测3.8清孔3.8.1 第一次清孔桩孔成孔后，在钢筋笼插入孔内前，进行第一次清孔，用孔内钻斗（带挡板的钻斗）来掏除钻渣，如果沉淀时间较长，则用水泵进行浊水循环，使密度达1.2左右。第一次清孔处理的目的是使孔底沉渣（虚土）厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥皮厚度符合质量要求或设计要求，也为下一道工序即在泥浆中灌注混凝土创造良好的条件。当钻孔达到设计深度后应停止钻进，此时稍提钻杆，使钻斗距孔底1020cm处空钻，并保持泥浆正循环，将相对密度为1.051.10不含杂质的新浆压入钻杆，把钻孔内悬浮较多钻渣的泥浆置换出孔外。清孔应符合下列规定： (1)孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25；(2)含砂率4%；(3)粘度28s。3.8.2 第二次清孔在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间间隙较长，孔底又会产生新的沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，在利用导管在进行第二次清孔。钢筋笼下放到位后，及时下放导管，导管在下放前先在地面作水密封试验，试验压力不得低于0.85Mpa,经检验合格后方可使用,然后进行第二次清孔。第二次清孔采用泵吸反循环清孔，第二次清孔时间不少于小时，进一步将孔底沉碴吸出，同时逐步降低孔内泥浆比重小于1.15，孔底沉碴厚度小于100mm。3.9 钢筋笼制作3.9.1 原材料进场检验钢筋、接驳器等进场时由材料部门负责原材料的检验验收，不合格材料不得进场，材料进场后由试验人员负责通知监理现场见证，按检测批次取样，送往指定的试验单位检验。同时，对直螺纹连接做拉伸、弯曲等检验项目的试件，进行送检，送检合格后交由钢筋笼加工组进行加工。3.9.2 钢筋笼加工(1)钢筋采用现场整体加工制作，一次吊装入孔，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋连接采用机械连接，同一断面接头数量不能超过50%。主筋与箍筋全部采用点焊，加强箍采用搭接焊。(2)在需要部位，布设加强筋，并与主筋焊接牢固，以此来提高钢筋骨架的刚度，防止吊装过程中发生变形；(3)钢筋骨架下端0.50.8m范围主筋稍向内侧弯曲呈倾斜状；(4)为保证钻孔桩的保护层厚度，在钢筋笼外侧焊接“耳朵”筋，焊在骨架主筋外侧，间距24m，作为保护层定位装置； (5)制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。成型骨架都要挂牌标识，避免吊装时出错；(6)钢筋加工完毕，三检合格后，报驻地监理验收，合格后方可下一道工序施工。钢筋笼制作允许偏差见表3所示。表3 钢筋笼制作允许偏差项次项目允许偏差（mm）检验方法1主筋间距±10尺量检查2箍筋间距±203直径±54长度±10尺量检查5主筋保护层±20钢筋笼制作质量控制标准见表4所示。表4 钢筋笼制作允许偏差值项目偏差（mm）检查方法钢筋笼长度±50钢尺量，每片钢筋网检查上中下三处钢筋笼宽度±20钢筋笼厚度0-10主筋间距±10 任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点每片钢筋网上测四点分布筋间距±20预埋件中心位置±10抽 查接驳器标高±10水准仪全数检查3.10 钢筋笼吊放(1)吊装设备为一台25t汽车吊单独吊装钢筋笼、下放钢筋笼。为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用扁担起吊法三点起吊，起吊时保持平稳，为了防止钢筋笼变形，在钢筋笼外侧加设木杆或长竹竿以增强其刚度。吊点布置如图3所示。图3 钻孔桩钢筋笼吊装示意图(2)起吊前在钢筋笼主要吊点采用加强桁架，增强其刚度。为减少对孔壁的扰动，以及吊装作业的顺利，在正式下设钢筋笼前，先下试笼，试笼高度为4m，其截面尺寸与正式笼子相同。如试笼下不到底，则应查明原因并纠正后方可开始下入钢筋笼。(3)吊放钢筋笼时，由人工辅助对准孔位，必须始终保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合，并保证桩顶标高符合设计要求，轻放、慢放，避免碰撞孔壁，严禁高提猛放和强制下入。(4)为防止砼灌注过程中钢筋笼上浮，钢筋笼最上端设定位筋，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后焊接定位。3.11 水下混凝土灌注清孔、下钢筋笼准确定位后后，开始准备浇注C30水下砼。灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标应100mm。3.11.1 水下灌注砼施工顺序钻孔桩灌注水下砼施工顺序见图4所示。安设导管及漏斗悬挂隔水塞或滑阀灌注首批砼灌注砼至桩顶上一定距离拔 出 护 筒图4 水下灌注砼施工顺序图首先安设导管，用25t吊车将导管（直径250mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底保留3050cm左右。导管在使用前及灌注46根桩后，要检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好。灌注首批砼之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批砼。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助砼重量排除导管内的水，使隔水塞留在孔底。灌注首批砼量应使导管埋入砼中深度不小于1.0 m 。首批砼灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中应用测锤测探砼面高度，推算导管下端埋入砼深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入砼的深度达到4m时，提升导管，然后再继续灌注。在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至泥浆回收池进行处理，防止污染环境。3.11.2 水下灌注砼的技术要求(1)桩身混凝土采用C30水下砼；(2)为使砼有较好的和易性，水泥用量为不小于300kg/m3，砼的含砂率采用40%50%，水灰比采用0.50.6。砼拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为18cm22cm，首批灌注的砼初凝时间不得早于灌注桩全部砼灌注完成时间，灌注应尽量缩短时间，连续作业。(3)首批砼灌注量应保证导管底口埋入砼中不小于1.0m，灌注过程中砼面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注必须连续，防止断桩。(4)随孔内砼的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15min。(5)在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续的砼应徐徐灌入漏斗和导管，不得将砼整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。(6)做好砼浇筑记录。(7)灌注过程要保护安设在钢筋笼上监测元件。(8)桩身砼必须留有试件，由试验工程师按规范要求随机取样，送规定试验单位做抗压、抗渗试验。3.12成桩质量标准及检测钻孔灌注桩工程质量应符合表5及国家规范的规定：表5 钻孔灌注桩质量标准表序号项 目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1混凝土抗压强度符合设计要求按规定检验2孔 径不小于设计要求每根桩1测孔仪检测3孔 深500测绳检查4桩位顺纵轴方向50钢尺检查垂直纵轴方向505垂直度5测斜仪检测6沉渣厚度100测绳检查7钢筋骨架主筋间距±105钢尺检查长 度±50箍筋间距±20直 径±5四、施工技术及质量控制措施钻孔桩施工常有孔壁坍塌、断桩等问题出现，关于这些问题的成因及关键的施工技术和质量控制措施如下：孔壁坍塌：护壁泥浆密度和浓度不足，起不到可靠的护壁作用，在松散砂土中钻进时，应控制进尺，对泥浆的密度、粘度和胶体率进行调整；护筒埋深位置不合适，埋设在砂或粗砂层中，应将护筒底部贯入粘土中0.5m以上；成孔速度太快，在孔壁上来不及形成泥膜，应根据地质情况合理选取成孔速度；孔内水头高度不够或出现承压水，降低了静水压力，如地下水位变化大，应采取升高护筒、增大水头，或用虹吸管连接等措施；掏除钻渣或下放钢筋笼时，为防止撞击孔壁致塌孔，应从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫块设置等环节均予以充分注意；当出现较大障碍物形成较大空洞而漏水致使孔壁坍塌时应先探明坍塌位置，将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上12m，如坍孔严重，应全部回填，等回填物沉积密实后再进行钻孔。护筒冒水、漏浆：其成因是埋设护筒时周围填土不密实或起落钻头时碰动了护筒，故在埋设护筒时，四周的土要分层夯实，发生冒水、漏浆时重新选用含水量适当的粘土填筑，起落钻头时要防止碰撞护筒，初次发现护筒冒水时，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。缩孔：缩孔是因为该段处于地质情况为塑性膨胀土，应用钻头反复扫孔，以扩大孔径。钢筋笼安放与设计要求不符：其成因主要是钢筋笼堆放、起吊、搬运没有严格执行规程，支垫数量不够或位置不当，造成变形，钢筋笼安放入孔时不是垂直缓慢放下，清孔时孔底沉渣或泥浆没有清理干净，造成实际孔深与设计要求不符，钢筋笼放不到设计深度，故在制作钢筋笼的过程中，每隔2.0m设置加劲箍一道，并在笼内每隔4m装一个临时十字形加劲架，在钢筋笼安放入孔后拆除，清孔时应把沉渣清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求，钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止碰撞孔壁。加强入孔后的固定措施，对已发生变形的钢筋笼，进行修复后再使用。断桩:断桩是由于混凝土坍落度太小，骨料粒径太大，未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断；混凝土浇注过程中混凝土，供应跟不上，使混凝土浇注中断时间过长；提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入混凝土中；导管没扶正，接头法兰挂住钢筋笼。故应严格控制商品混凝土的质量，其塌落度及粗骨料粒径符合设计和规范要求；拔管时掌握导管埋深，避免导管脱离混凝土面；当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击，把堵塞的混凝土冲开，使混凝土继续浇注；如混凝土发生断桩，可用比原桩稍小的钻头，在原桩位钻孔，至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，在断桩部位增加一节钢筋笼，其下部埋入新钻孔中，然后继续浇注混凝土；如导管接头法兰挂住钢筋笼，钢筋笼埋入混凝土又不深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离五、安全、环保、职业健康措施5.1安全保证措施5.1.1安全生产目标认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的方针,加强安全管理,确保本工程实施过程中无安全事故，创安全达标工地。5.1.2.安全管理制度(1)开工前对新工人进行上岗培训，进行安全操作规程教育，开工后定期进行安全学习，加强工人的安全意识。(2)工程实施过程中，通过每周召开一次的安全例会，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时整改补充完善安全措施。(3)各级安全员经常深入施工现场，督促操作工人和指挥人员遵守操作规程，制止违章操作、无证操作、违章指挥和违章施工。(4)开工前对投入的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经验收的不准使用，并在施工现场设置必要的护栏、安全标志和警告牌。(5)对施工班组制定安全考核内容项目，根据每月考核评定与当月奖金分配挂钩，对于在施工中严重违反安全规程条例的个人或班组根据情节严重与否作出相应的罚款，以示严肃纪律教育本人。 (6)根据本工程特点，排出不利于安全施工的因素，作为重点控制的施工工序安全管理点，并制定安全防范措施，强化该工序的操作规程的实施及安全管理工作。(7)收集整理安全记录，建立安全管理台帐。5.1.3安全技术措施钻孔桩施工的主要危险源有：钻孔过程中孔壁发生坍塌、施工平台临边高空坠落、钻杆及钢筋加工机械伤害、混凝土及钢筋笼运输交通事故、钢筋笼吊装起重事故、电气伤害等。针对以上危险源，采取以下措施：(1)为预防成孔时孔壁发生坍塌，首先必须保证泥浆质量，消除孔壁坍塌隐患。其次应做好以下预防措施：施工中出现漏浆应及时补充泥浆，始终维持稳定孔内所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高。施工过程中严格控制地面荷载，用厚钢板来分散钻孔设备、履带吊对孔壁引起的侧压力。安放钢筋笼时，做到稳、准、平，防止钢筋笼破坏孔壁。优化各工序施工方案，加强工序间的衔接，尽量控制孔壁的暴露时间在8h以内。(2)焊工、起重工、驾驶员等特殊工种必须持证上岗，杜绝无证操作。(3)施工现场要张贴悬挂醒目的安全宣传标语、标牌，施工平台临边坡面及泥浆池边设立安全栏杆或警示带，夜间保证照明，防止高空坠落。(4)现场电缆线架空或埋入地下，各种电器控制须设漏电保护装置。(5)电器线路及靠电运转的施工机械修理时须断电进行，并挂警示牌，钢筋骨架等特长构件运输，要封闭交通，运输车辆行驶速度不超过5Km/h。(6)进入施工现场必须戴安全帽，钢筋骨架吊装由专业人员指挥，吊装作业区严禁非工作人员进入，场内人员不得在运行的起重臂下站立。(7)外露传动装置系统必须有防护网罩。(8)经常检查各种传动、电压、机械系统，以及吊臂、吊绳、吊钩等关键部位的牢固性，发现隐患及时消除。(9)钢筋笼吊装安全保证措施六级及以上大风时不得行起吊作业。由于作业场地靠近道路，吊装作业半径可能影响到路上车辆和行人安全，故在相应位置施工桩柱时(主要是钢筋笼的吊装)，及时与交管部门联系，实行人行道临时封闭制度，以确保行人及车辆的安全。在钢筋笼吊装作业时实行安全员、技术员值班制度。操作人员在作业前必须对工作现场环境、行驶道路、建筑物以及构件重量和分布情况进行全面了解。经常检查各种钢丝绳的磨损程度，并按规定及时更新。起重机工作前，必须检查距尾部的回转半径500mm内无障碍物；起重机吊钢筋笼时，应先吊离地面2050cm，检查起重机的稳定性，制动器的可靠性、吊点和钢筋笼的牢固程度确认可靠后，才能继续起吊。起重机起吊构件时，升降吊钩要平稳，避免紧急制动和冲击。起重机严禁在斜坡上作业。起重机在停止工作时，应停置在安全可靠位置。履带式起重机不应停在斜坡处，应停置在平坦坚实地面上。履带式起重机负荷行走时，应缓慢行驶，重物必须在履带的正前方，离地面不宜超过40cm。5.2文明施工(1)开展文明教育，加强班组建设，提高班组整体素质，遵守市民行为规范。(2)做好周边单位和居民协调工作。由专人负责协调与市政交通、环卫等单位的横向关系，听取意见，保证文明施工。(3)开工后建筑材料按区域分类堆放整齐，生产区与生活办公区分隔，场容场貌整洁、有序、文明。(4)施工现场设置以明沟、集水池为主的临时排水系统，施工污水经明沟引流、集水池沉淀过滤后，间接排入下水道。(5)运渣车辆进出大门听从指挥，出工地前认真进行车体清洗，同时渣土装运合理，确保泥土在运输中不散落在城市道路上。夜间运土禁止鸣喇叭。5.3.职业健康安全(1)辨识、评价本项目的危险源；制定“重大危险源职业健康安全管理方案”，报批后组织实施，同时制订应急预案。(2)根据各工种不同配备相应的劳动保护用品，并在操作时配戴整齐。(3)开工前对高空作业人员、食堂工作人员及其它对身体机能有严格要求的工种进行身体检查，经检验符合所从事工种健康要求后方可上岗。(4)工地配备急救药品，并与就近医院协商，就突发事故能做出应急处理。发：作业班组抄报：生产副经理，现场施工调度，质检工程师，测量组等相关部门留存：工程部交 底复 核审 核 接 收日 期日 期日 期日 期14