钻孔灌注桩施工作业指导书.doc
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1、钻孔灌注桩施工作业指导书1.0编制目的明确桥梁桩基钻孔灌注桩的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范钻孔作业施工。2.0编制依据公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)3.0适用范围适用于公路桥梁各种土质层和砂类土、碎(卵)石土或中等硬度以下基岩的桥墩桩基施工。施工前应根据不同的地质采用不等的钻头。4.0施工机械4.1旋挖钻旋挖钻机是一种适合在基础工程中成孔作业的施工机械,具有装机功率大、输出扭矩大、轴向压力大、机动灵活、施工效率高等特点,适应我国大部分地区的土壤地质条件。配合不同钻具,适应于短螺旋、回旋斗及岩层的成孔作
2、业。对干硬性黏土可不用稳定液护壁的干式旋挖工法,一般的覆盖层采用静态泥浆护壁的湿式旋挖工法,广泛应用于铁路、公路桥梁、市政建设、高层建筑等基础钻孔灌注桩工程。4.2冲击钻冲击钻为钻机的一种。主要用于地质较硬,有岩石等较硬地层的钻孔施工。4.3回旋钻回旋钻机一般适用粘土,粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层,对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机,可以适应微风化岩层的施工。5.0施工方法及工艺要求5.1 钻孔灌注桩施工流程钻孔灌注桩施工流程如图5-1所示平整地凿 桩桩位放样挖埋护筒钻机就位钻 进制作护筒钻机拼装中间检查终 孔清 孔测 孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注
3、混凝土挖泥浆池、沉淀池泥 浆 制 备补浆、测指标测孔深、泥浆比重、钻进速度测孔深、孔径、孔斜度注清水、换泥浆、测比重填表格、监理工程师签字认可填表、监理工程师签字认可检查泥浆比重及沉渣厚度制作混凝土试件,测量混凝土面高度和导管埋深深度导管拼装、试压测孔深、孔径钢筋笼制作图7-1 钻孔灌注桩施工工艺流程桩基检测5.2 施工前准备工作进行场地踏勘,对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施,如果妨碍施工或对安全操作有影响,应采取清楚、改移、保护等措施妥善处理。收集工程地质资料,分析桩位地质情况、施工条件;组织进行图纸会审,根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况进行施工工艺设计。同时准备地质核查表
4、,施工过程中根据钻孔情况进行现场核对,填写核查资料。平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实。钻机座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。根据施工组织设计,合理安排泥浆池、沉淀池的位置。钻孔场地应清除杂物、换除软土、夯打密实作业场地。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。桩位由测量班进行测设放样,按照基线控制网及桥墩设计坐标,用全站仪精确放出桩位中心,用十字桩固定位置;用水准仪测量地面高程,确定钻孔深度,测量的误差控制在
5、5mm以内。经验收后应采取保护措施,防止桩位变动。架设电力线路。配备合适的变压器或柴油机。组织钢材、水泥、砂石等材料进场、检验,取得各种原材料及其抽检试验报告、混凝土配合比设计报告以及有关资料。5.3埋设护筒 (1)钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒一般用钢板卷制,壁厚保证护筒呈圆筒状且不变形。(2) 护筒内径比桩径至少大20cm,护筒中心竖直线应与桩中心线重合,偏差不得超过50mm,竖直线倾斜不大于l%。(3)旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。水域护筒设置,应严格注意平面位置、竖向倾斜、倾斜角(指斜桩)和两节护筒的连接质量均需符合规范要求。深水基础中
6、的护筒,平面位置的偏差也适当调整到80mm以内。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法。(4)护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.02.0m。当钻孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上。当处于潮水影响地区时,应高出最高施工水位1.52.0m,并应采取稳定护筒内水头的措施。(5)护筒埋置深度在旱地或筑岛处为24m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。有冲刷影响的河床,应沉入局部冲刷线以下不小于1.01.5m。(6)护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。5.4泥浆制备 (1)钻孔泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成,其性能指标可参照
7、下表选用。表5-1 泥浆性能指标选择钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率 (%)失水率(ml/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(PH)正循环一般地层易坍地层1.051.201.201.4516221928848496962515221.02.535810810反循环一般地层易坍地层卵石土1.021.061.061.101.101.15162018282035444959595202020333l2.5l2.5l2.5810810810旋挖一般地层1.021.101822495203l2.5811冲击易坍地层1.201.40223049
8、520335811注:1.地下水位高或其流速大时,指标取高限,反之取低限;2.地质状态较好,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限;(2)泥浆主要性能指标及测定方法:相对密度x :可用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯,加盖并洗净从小孔溢出的泥浆,然后置于支架上,移动游码,使杠杆呈水平状态(即气泡处于中央),读出游码左侧所示刻度,即为泥浆的相对密度。粘度(s) :工地用标准漏斗粘度计测定,粘度计如图7-1所示。用两端开口量杯分别量取200ml和500ml泥浆,通过滤网滤去大砂粒后,将泥浆700ml均注入漏斗,然后使泥浆从漏斗流出,流满500ml 量杯所需时间(s),即为所测泥浆的粘度。图
9、7-1 粘度计1-漏斗、2-管子、3-量杯200mL、4-量杯500mL、5-筛网及杯含砂率():工地用含砂率计(图7-2)测定。量测时,把调制好的泥浆50ml倒进含砂率计,然后再倒450ml清水,将仪器口塞紧,摇动lmin,使泥浆与水混合均匀,再将仪器竖直静放3min,仪器下端沉淀物的体积(由仪器上刻度读出)乘2 就是含砂率()。图7-2 粘含砂率计胶体率():亦称稳定率,它是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法:可将l00ml的泥浆放人干净量杯中,用玻璃板盖上,静置24h后,量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水,量杯底部可能有沉淀物。以100(水+沉淀物)体积即等于胶体率。失水量(ml/30
10、min)和泥皮厚(mm):用一张120mm120mm的滤纸,置于水平玻璃板上,中央画一直径30mm的圆圈,将2ml的泥浆滴于圆圈中心,30min后,量算湿润圆圈的平均半径减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径(mm)即失水量,算出的结果(mm)值代表失水量,单位:ml/min。在滤纸上量出泥饼厚度(mm)即为泥皮厚。泥皮愈平坦、愈薄,则泥浆质量愈高,一般不宜厚于23mm。(3) 钻机施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部,以保证孔壁的稳定。(4)桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,利用于下一基桩钻孔护壁中。按钻孔方法和地质情况,一般需采用泥浆悬浮钻渣和护壁,因施工中水泥、土粒等混入及泥浆渗
11、入孔壁等原因使泥浆性能改变,以及为了回收泥浆原料和减少环境污染,可使用机械、物理、化学等方法使泥浆净化与再生,可在现场设置泥浆池、沉淀池等泥浆循环净化系统。(5)泥浆池、沉淀池的池面高程应比护筒低0.51m,以利于泥浆回流畅顺,位置布局要合理,不得妨碍是施工机械行走。泥浆池的容量不小于每桩孔的排渣量,沉淀池的容量应为每桩孔排渣量的1.52倍。设专人清除沟槽沉淀物,多余的泥浆要及时排除坑槽,保证不淤塞,维护泥浆沟、沉淀池、泥浆池的工作性能5.5钻孔施工(1)钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查,包括场地与钻机坐落处的平整和加固,主要机具的检查与安装;钻机安装后的底座和机架应平稳,在钻进中不应
12、产生位移或沉陷。就位完毕,施工队对钻机就位自检。钻机就位平稳,在钻进和运行中不应产生位移和沉陷。(2) 钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。(3) 钻头的直径要求:对于回旋钻及旋挖钻,钻头、钻筒不宜小于设计桩径;对于冲击钻,冲锤直径小于设计桩径2cm为宜。(4)开钻前,必须确认钻头对中,对中偏差不大于5cm。旋挖转钻杆要垂直,旋挖筒中心或尖锥钻头的钻尖对正桩中心。冲击钻钻架上的起吊滑轮组、锤头中心、钢丝绳与护筒中心应在同一铅锤线上,须满足偏差要求。回旋钻钻架垂直,转盘水平,钻尖、钻杆中心、转盘中心与护筒中心应
13、在同一铅锤线上,满足偏差要求。钻机就位测量护筒顶标高(回旋钻可用转盘标高替代),用于钻孔过程中进行孔深测量。(5)用全护筒法钻进时,为使钻机安装平正,压进的首节护简必须竖直。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线,如发现偏移,应将护简拔出,调整后重新压入钻进。(6) 不论采用何种方法钻孔,开孔的孔位必须准确。开钻时均应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。(7) 旋挖钻钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护筒底部50cm以上,冲击钻和回旋钻钻进施工过程中应保证泥浆面高于护筒底部50cm以上,以保证孔壁的稳定。在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位及要
14、求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外,并保持孔内水头。(8)采用正、反循环钻孔(含潜水钻)均应采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。(9)旋挖钻施工应严格控制钻进速度,钻斗升降速度过快时,易造成孔壁缩颈、坍塌事故。钻斗升降速度宜控制在0.750.80m/s,在粉砂层或亚砂土层时,钻斗升降速度应更加缓慢。旋挖钻机在钻孔过程中钻机提钻甩渣复位后,应检查钻头是否对中。钻机施工初期,提升钻斗时,避免因筒斗下部产生较大的负压力作用产生“吸钻”现象而造成孔壁缩颈,须对筒式钻斗的筒壁对称加焊护壁钢板(或增设
15、导流槽)进行改进,以减少钻孔缩颈现象的发生。钻至设计标高后,相对延长旋挖筒取渣的时间,保证能够取尽钻渣,但不能加压,以免超钻。(10)钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时,应随时改正。应经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。(11)钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时,应做好孔桩及钻机的保护措施。经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,应及时改正。应经常注意地层变化,在地层变化处应捞取样渣保
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- 钻孔 灌注 施工 作业 指导书
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