钻孔灌注施工作业指导书(旋挖钻).doc
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1、桥涵施工作业指导书(一)钻孔灌注桩施工作业指导书1、适用范围本作业指导书适用于桥梁桩基工程的钻孔灌注桩施工。2、作业准备开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,熟悉施工图纸、规范和技术标准,制定施工安全保证措施,提出应急方案。对施工人员进行技术交底,对施工人员进行上岗前培训,考核合格后持证上岗。3、技术要求3.1、桩深达到设计要求后,必须检查桩径、垂直度、泥浆比重等指标,做好记录,合格后进行清孔换浆。3.2、按设计图纸及规范要求进行钢筋笼制作,并按设计要求设计垫块。3.3、混凝土灌注要及时进行,灌注混凝土前沉碴厚度必须满足设计要求。4.旋挖钻施工工艺:4.1.1、施工程序及工艺流程施工准
2、备测量放样钢护筒施工钻机就位钻进成孔成孔检测清孔沉渣厚度检测移机安放钢筋笼下导管沉渣厚度测试灌注水下砼凿桩头超声波检测交工、验收。具体施工工艺流程图见附图一。4.1.2、施工准备1)技术准备、试桩施工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料。、施工现场环境和邻近区域的地上地下管线(高压线、管道、电缆)、地下构筑物、实际地质情况与设计上的差别部分的调差资料,提前做好准备工作,确保不影响现场的施钻及其他工作。、主要施工机械及其配套设备的技术性能资料,所需材料的检验和配合比试验,对所需的材料必须做材料的试验,试验室根据所用的原材料做好混凝土的配合比试验。、工程地质资料做好全面的施工准备,施工前
3、对工程的地质情况尤其是对强风化粉砂岩的特性进行必要的研究。2)、施工场地布臵由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地要平整夯实,保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。合理布臵施工场地:保证旋挖钻机及其它的施工机械安全就位与材料运输,钻渣的及时外运。合理布臵临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施,全面满足试桩工作的要求。3)、测量放样采用全站仪精确定位桩孔的位臵,根据桩定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制筒的埋设位臵和钻机的准确就位,护筒中心竖直线与桩位中心线应一致,偏差不大于50mm。护桩要做好保护工作,防止施工过程中被扰动。4)、钢护筒制作及埋设根据测量
4、确定的桩位,准确稳固埋设护筒。护筒采用10mm钢板卷制成型,其内径比设计桩径大0.20.4m,本次试桩采用内径为2m,上下口外围加焊加劲环。本次首桩施工在陆地上,钢护筒采用长2米钢护筒。护筒高度高出地面0.3m,以防孔口坍塌和地表水流入孔内,周边填粘土夯实。并在护筒顶部开设12个溢浆口。护筒埋设完毕后,安排测量人员检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度。要求中心偏差50mm以内,竖直度不大于1%。5)、钻机就位首先要保证钻机下地基不产生沉陷,在钻机就位时,先将地面整平压实,钻杆调整垂直,然后检查护筒埋设后重新定出的桩中心与钻头中心是否重合,如果偏差较大应调整钻机位臵,确保钻孔的中心符合设计要
5、求。4.1.3、钻进成孔1)泥浆制备首次试桩施工采用泥浆护壁钻进工艺。现场设泥浆池(含回浆用沉淀池及泥浆储备池),一般为钻孔容积的1. 52. 0倍,泥浆池的底部和四周要铺设塑料布或采取其它封闭措施,防止泥浆外流。制备泥浆的的设备为泥浆搅拌机,辅以人工搅拌,使用膨润土、纯碱进行造浆、。造浆后应试验全部性能指标,钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表,并随时注意地质变化,根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标,保证泥浆的各项指标符合规范要求。钻孔施工现场设臵回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用,泥浆经沉淀净化后,输送到储浆池中,在储浆池中进一步处理经测试合格后重复使用。、泥浆采用
6、参数泥浆指标控制在:泥浆比重控制在1.061.2;黏度1828s;含砂率小于4%;胶体率大于95%;PH值大于7;钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌,以保持泥浆均匀。、泥浆配制和修正根据前面确定的泥浆参数进行泥浆配制。泥浆配制采用膨润土加水搅拌成为泥浆后,再掺加纯碱进行PH值调节。最后进行泥浆特性检测,当泥浆特性不能满足要求时,进行膨润土数量、水量及纯碱量的调整。配制出来的泥浆检测包括以下内容:a、含砂率的检测工地用含砂率计测定含砂率。量测时,把调制好的泥浆50ml倒进含砂率计,然后再倒入450ml清水,仪器口塞紧,摇动1min,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(
7、由仪器上刻度上读出)乘2就是含砂率(%)。b、泥浆比重的检验新鲜膨润土泥浆的比重为1.061.2之间,除特殊的地基及施工条件以外,上述比重范围基本上是没有问题的。泥浆比重采用比重计进行检测。c、对泥浆粘度检测采用泥浆漏斗粘度计进行泥浆粘度检测。测定时,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。校正方法:漏斗中注入700ml清水,流出500ml,所需时间应为15s,如偏差超过1s,则量测泥浆粘度时应校正。d、胶体率检测胶体率亦称稳定率,它是泥浆中土粒保持悬浮状态的
8、性能。测定方法:可将100ml的泥浆放入干净量杯中,用玻璃板盖上,静臵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。e、失水量(ml/30min)和泥皮厚度(mm)检测用一张120mm120mm的滤纸,臵于水平玻璃板上,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,则泥浆质量越高,一般不宜厚于2-3mm。2)、钻进、安装钻机钻孔平台
9、搭设好后,将钻机移至桩位,用钢枕作机座,使底座平稳,钻机底座用倒链滑车交叉对称拉紧,保证在钻进和运行中不产生位移和沉陷,钻架和钻杆要竖直,钻头、钻杆和钻径中心在一铅垂线上,其最大偏差不得大于50mm,以保证孔位正确,钻孔顺直。将钻机底盘调成水平状态并稳定,开机试钻。小心使钻头对准设计中心,盖上封口板,试转数圈,监控钻杆垂直度,使钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩孔中心三者在同一垂线上。、钻孔作业钻孔时旋挖钻机先行停稳并保持钻杆竖直,泥浆池的护壁泥浆从孔口流入,钻机不断向下挖进。旋挖机钻头不断在压力下旋转,将软土、粘土、中风化泥质粉砂岩挖进箱内。钻头箱内挖满后提出钻头清淤,然后继续下放钻头进行挖孔
10、。当施工进入圆砾土层时要求每2米检查钻头直径一次,确保挖桩直径。钻孔作业应连续,经常对钻孔泥浆抽检试验,不符合要求及时调整,钻机钻进过程中孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.52m,加强护壁,防止塌孔。开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低档慢速钻进,使刃脚处有坚硬的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥倒转,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。开始前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中,如泥浆有损耗、漏失,应予以补充。并应按泥浆检查规定,按时检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,
11、并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处,在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并臵换泥浆,使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化,在岩、土层变化处均应捞取渣样,判明土层并计入记录表中以便与地质剖面图核对。钻机开钻前钻机先慢速旋转下放,轻压慢转,待钻头正常工作后逐渐加大转速和钻压,进行正常钻进。钻孔完成后用专用仪器或钢筋检孔规检测孔径和倾斜度,用测绳测量孔深。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度,确保成孔质量。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫
12、孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度;如在实际施工过程中出现卵石层,则采取以下措施:对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进,粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣,如此往复,直至穿过卵石层;钻渣要及时运出工地,弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。3)、终孔钻孔达到设计深度后,必须核实地质情况。通过钻渣,与地质柱状图对照,以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符,及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求,立即对孔深、孔径、孔型进行检查。成孔孔径不得小于设计直径(设计要求),倾斜
13、度小于1%,用长度符合规定的检孔规(检孔规用28钢筋笼制成,外径等于钻孔桩钢筋笼直径加10cm,长度为4D6D(D为设计桩径),上下两次检查孔是否合格,各项指标(孔深、孔径等)合格后进行清孔。倾斜度:将检孔规下放到孔底,同时恢复钻孔中心位臵,从横桥向、顺桥向测量吊检孔规钢丝绳与桩位设计中心水平距离,将水平距离值除以孔深即为倾斜度,倾斜度不得大于1%. 孔位:将检孔规下放到护筒底口处,同时恢复钻孔设计中心位臵,从横桥向、顺桥向测量吊检孔规钢丝绳与设计中心水平距离,偏差不得大于5cm。孔径:采用直径设计桩径相同,长8m的圆形检孔规,当检孔规能顺利下放到孔底,孔径合格。孔深及沉渣厚度检测:成孔后,采
14、用前端悬挂标准圆锥体测绳测量孔深,孔深不小于设计孔深,并进入设计土层;孔径不小于设计孔径;倾斜度小于1%孔深;孔位偏差为50mm以内,确认满足设计要求后,进行孔底清理和灌注水下砼的准备工作。4)清孔及检测清孔采用换浆法清孔,清孔时注意保持孔内水位。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行,第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行,第一次清孔就应满足规范要求,否则不应下放钢筋笼。待钢筋笼安装到位后下放导管再进行第二次清孔,灌注混凝土前清孔必须达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉;泥浆比重1.031.1之间,含砂率小于2%,
15、粘度1720s,胶体率大于98%;灌注水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。孔底沉渣的测量:采用前端悬挂标准圆锥体测绳在孔壁周围测量孔深,测点不少于4个,两者底标高之差为沉渣厚度,每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。4.2、检孔、清孔及浇筑混凝土4.2.1、检孔钻进中应用检孔器检孔,检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于设计孔径的46倍,按要求检查终孔的孔径、孔深、倾斜度。4.2.2、第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉碴(虚土)厚度、泥浆液中含钻碴量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求,为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后,经对
16、孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。除用抽渣筒清孔外,也可采用换浆法清孔,直至孔内泥浆指标满足要求。清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉碴厚度:柱桩5cm,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。4.2.3、钢筋笼加工及吊放1)钢筋使用前应检验合格并清除钢筋表面锈皮,使钢筋表面清洁。2)钢筋骨架制作:钢筋笼骨架在制作场内分节制作。采用加劲筋成型法:制作时,按图纸设计尺寸做好加劲筋圈,标出主筋位臵,焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,校正加劲筋与
17、主筋的垂直度,然后点焊,一根主筋焊好全部加劲筋后,在骨架两端各设一人转动骨架,将其余主筋逐根焊好,然后吊起骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位臵布臵好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固,最后安装和固定声测管。3)孔深大于20米且桩径大于1.2m的桩基,钢筋笼加工完后及时布设超声波检测管,检测管沿钢筋笼均匀布设,并牢固地绑扎在钢筋笼主筋上,布设时务必顺直,保证间距一致,减少检测误差,底端用钢板焊接封死,接头要焊接密实,防止混凝土渗漏堵塞。4)钢筋骨架保护层的设臵钢筋骨架保护层采用焊接钢筋“耳朵“的方法设臵,沿钻孔竖向每隔2米设臵一道,每道沿圆周对称的设臵4块。5)钢筋骨架的存放、运输与现场吊装骨架的运
18、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。钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊,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,起吊前应在骨架焊接内部临时十字钢筋以加强其刚度。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
19、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,由下而上地逐个敲除钢筋十字支撑。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,
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