冲击钻、旋挖钻桩基专项施工方案.docx
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1、冲击钻、旋挖钻桩基施工方案编 制 人: 审核人:审批匕人:序号设备名称规格单位数量备注14钢筋笼成型机型型115钢筋墩粗机216钢筋磨平机117发电机250kw台1备用电源四、桩基施工工艺及方法4. 1测量准备根据图纸提供的坐标及现场测量控制网,用全站仪和水准仪定出桩位和 标高,在中心桩四周化出十字架埋设四个护桩以便及时恢复中心桩和在钻孔 过程中随时检查孔中心是否偏移。以上坐标经测量监理复核无误后,办理交 验手续,方可进行施工。5. 2试验准备桩基施工前,联合监理方对原材进行取样送检,并外委有资质的单位对 水下C25混凝土的配比进行设计。(1)水泥:水泥甲供,采用强度等级42. 5的硅酸盐水泥
2、,水泥进场时 应有出厂合格证,并有现场复验报告。(2)碎石:采用粒径为525mni的白水带石场花岗岩碎石,含泥量不 大于1%0(3)粉煤灰:I级粉煤灰,粉煤灰进场时有出厂合格证,并有现场复验报告。(4)砂:采用西江砂场的中粗砂,含泥量W2.5%。(5)外加剂:采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、 能满足混凝土耐久性能的产品。(6)钢筋:钢筋甲供,其进场时必须对其质量指标进行全面检查并按 批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合现行 国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB13013),低碳钢热轧圆盘条 (GB/T701)等的规定和设计要求。4. 3技术准备由项目
3、总工组织相关人员认真学习施工方案,阅读审核施工图纸,澄清 相关技术问题,熟悉规范和技术标准。对相关人员进行安全、技术交底、岗 前培训、安全教育等。4. 4冲击成孔灌注桩施工方案4. 4.1冲击成孔灌注桩工艺流程图4. 4. 2冲击成孔灌注桩基施工方法(1)场地平整与桩位放样开钻前清除施工场地上的障碍物,填筑桩基施工作业平台,场地基本平 整,符合施工条件,随即进行桩位放样和钻机就位。桩位放样采用坐标法放 样,根据图纸提供的结构物相对位置,计算出每根桩中心的坐标,完成复核 工作确认无误后,利用设计院交桩的导线点、水准点和复测加密的导线点、 水准点放样桩位。在进行桩位的标高测量时,应及时对测量的标高
4、进行复核。 采用全站仪精确放样各桩点的位置,使其误差在规范要求内。桩基中心位置 测量完成后,应在设计桩位纵横向布设护桩,以备对桩位进行复核。(2)护筒制备及埋设护筒长度24m,采用不小于81nm厚钢板制作,钢护筒的内径大于设计 桩基直径至少20cm。埋设钢护筒时,找出钢护筒的圆心位置,用十字线在 钢护筒底部确定护筒中心点。通过定位的控制桩点,然后移动钢护筒,使钢 护筒中心与桩基控制点位位置重合。同时用水平尺或垂球检查,使钢护筒倾 斜度不大于1%。护筒放置时,尽可能的保持竖直状态,护筒周围和护筒底 脚应紧密,不透水。为保证护筒的垂直度,防止泥浆流失、护筒位移和掉落 的情况发生,如果护筒底土层不是
5、粘性土,应挖深或换土。在孔底回填夯实 3050cm厚度的粘土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方,夯填时 要防止护筒偏斜。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘 土,分层夯实,达到最佳密实度。护筒上口应绑扎木方对称吊紧,防止下窜。(3)泥浆池设置及泥浆制备根据XXXX桥址的场地情况,于相临两个墩台之间设置一个泥浆循环池 沉淀池供两个墩台基桩使用,出浆口开挖宽30cm,深2040cm的泥浆槽,在 泥浆池、沉淀池处设过滤网。泥浆循环如图所示:据地层情况,冲击成孔作业采用粘土造浆,严格控制泥浆性能指标,各阶段泥浆性能指标要求见:钻进泥浆性能指标使用工况相对密度黏度(s)含砂率(%)胶体
6、率()PH值冲击成孔1.2025-28W4296910回流1. 0824-26987冲击成孔过程中,要注意测定泥浆主要性能指标,当泥浆相对密度21. 2,漏斗粘度28s时,泥浆池内要及时捞渣、换浆,调整泥浆主要性能达到钻进要求。(4)钻机设备检查安装钻机前,对主要机具及设备进行检查、 维修。钻机安装就位后,必须平整、稳固,确 保施工中不倾斜、移动。钢丝绳、冲击锤和桩 孔中心三点成一线,冲击锤与桩孔中心偏差V 2 Omm。(5)检孔器的制作XXXX钻孔灌注桩,桩径有1. 5m和1. 2mo检孔器的直径与桩基的直径相同,净长满足4DWLW6D (D为桩基直径),加强箍筋直径20mm,焊缝长度30c
7、m,焊渣清除干净;主筋采用直径25mm的螺纹钢筋。检孔器制作完成后注意保护,使用过程中均匀设置吊点,确保不变形(6)钻进钻进过程中及时滤渣,同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应 捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相 对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。每钻进一段深度,及时对泥浆池内的泥浆进行抽检,当检测数据超限时, 采取捞渣、重新造浆的措施。同时泥浆池中的新鲜泥浆通过泥浆泵不断的往 孔内注入新鲜的泥浆,保持循环。抽出的泥浆和沉渣的混合物排入沉淀池中 进行沉淀,将砂土和淤泥沉淀后,上层泥浆流入泥浆池。沉淀池沉渣厚度不 能大于其深度的1 / 3O严格控制拉浆车
8、数,要做到既保持泥浆性能良好,又 节约拉浆费用。钻孔过程中注意保持孔内水头高度,应始终保持孔内水位高出地下水位 1.52. 0m,并低于护筒顶面0. 3m,掏渣后应及时补水。随钻进土层改变应 采取相应措施,如投入粘土等,保持孔壁泥皮厚度和稳定性。钻进过程,防止孔口杂物落入护壁泥浆中,破坏泥浆的配比;每个工作 循环严格控制钻进尺度,避免发生埋钻等事故。在淤泥层和粘土层冲击时,钻头应采用中冲程(1. 02. 0m)冲击, 在砂层冲击时,应添加小片石和粘土采用小冲程(0.51.0m)反复冲击, 以加强护壁,在漂石和硬岩层时应更换重锤小冲程(1.0-2. 0m)冲击。在 石质地层中冲击时,如果从孔上浮
9、出石子钻楂粒径在58mm之间,表明泥 浆浓度合适,如果浮出的钻楂粒径小又少,表明泥浆浓度不够,可从制浆池 抽取合格泥浆进入循环。冲击钻进时,机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳,使钢丝绳在每次冲击 过程中始终处于拉紧状态,既不能少放,也不能多放,放少了,钻头落不到 孔底,打空锤,不仅无法获得进尺反而可能造成钢丝绳中断、掉锤。放多了, 钻头在落到孔底后会向孔壁倾斜,撞击孔壁造成扩孔。在任何情况下,最大冲程不宜超过6. 0m,为正确提升钻锥的冲程,应 在钢丝绳上作长度标志钻孔过程应详细记录施工进展情况,包括时间、标高、档位、钻头、进 尺情况等,及时填写钻孔记录表。每钻进21n (接近设计终孔标高时,应每
10、0.5m)或地层变化处,应在出 硝口捞取钻喳样品,洗净后收进专用袋内保存,标明土类和标高,以供确定 终孔标高。单桩钻孔连续作业,一次成孔,不得中途停顿,钻孔达到设计深度后, 检查孔位、孔径、孔深和孔形,并填写钻孔记录表。(7)检孔和第一次清孔检孔:钻孔至设计标高后,采用专用测绳测量孔深。由吊车将制作好的 检孔器吊放入孔内,桩机卷扬机将检孔器下放孔内,进行桩基成孔检查。孔 径、孔形、孔深等检测合格后,及时清孔。第一次清孔:清孔处理的目的是使孔底沉磴(虚土)厚度、泥浆液中含钻 硝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,经对孔径、孔深、孔位、竖直
11、度进行检查确 认钻孔合格后,即可进行第一次清孔。1)抽浆法清孔:采用反循环钻机钻孔时,可在终孔后停止进尺,一边 利用钻机的反循环系统的泥石泵持续抽浆,把孔底泥浆、钻殖混合物排出孔 外,一边向孔内补充经泥浆池净化后的泥浆,使孔底钻石查清除干净。抽浆清孔比较彻底,适用于各种钻孔方法的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩。 但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时,操作要注意,防止坍孔。2)换浆法清孔:采用正循环钻机钻孔时,可在终孔后停止进尺,稍提 钻头离孔底1020cm空转,并保持泥浆正常循环,以中速将相对密度1. 031. 10的较纯泥浆压入,把钻孔内悬浮钻硝较多的泥浆换出。直至孔底钻楂 清除干净。3)使用冲击钻钻
12、孔时,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。4)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 孔底沉渣厚度标准:当桩底为硬中风化或微风化岩时沉渣厚度W50mm,当桩 底为强风化或其他岩层时沉渣厚度W 100mm。严禁采用加深钻孔深度的方法 代替清孔。(8)钢筋笼制作钢筋笼制作前首先要检查钢材的 质保资料,检查合格后再按设计和施工 规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、 数量和制作质量。钢筋笼钢筋下料、加工应在钢筋加工场进行,采用钢筋笼滚焊机等自动 化机械加工完成后再运至现场,报监
13、理工程师验收。加工尺寸严格按设计图 纸和规范要求。钢筋笼主筋采用做粗直螺纹套筒连接,接头相互错开,错开 长度1米。主筋与加强箍筋采用点焊,加强箍筋置于主筋内侧,按设计位置布置。 主筋与螺旋箍筋采用焊接连接。为保证钢筋有足够的保护层,可在钢筋笼四 周设滚轮式保护垫块,确保钢筋保护层厚度。(9)钢筋笼运输及吊装钢筋笼吊装示意图钢筋笼运输及起吊过程中在笼子中间放置架立支撑(下笼时再去掉),不使钢筋笼产生不 可恢复的变形,在钢筋笼吊放过程中,逐节验 收钢筋笼的连接质量。下放过程中要注意钢筋 笼不能碰撞孔壁;当吊放受阻口寸,不能加压强 行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等 有垂直吊放而造成的,应提出
14、后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的, 则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。现象,应停止吊放并分析原因,如因钢筋笼没吊放钢筋笼入孔时应对准孔位,保持垂直,轻放、缓慢入孔,不得强行 进行左右旋转。下放过程要平稳,对准桩孔后缓慢下放,不得磕碰井壁,并 设专人指挥。钢筋笼下放时由测量人员严格控制笼顶标高及平面位置,经对中、找正 后,用吊筋焊接在笼子主筋上,上端为环形,吊装至横向槽钢上。(10)声测管安装依据设计图纸的要求,钻孔桩须安装声测管。根据广东省公路工程桩 基检测工作实施意见声测管设置原则:桩的长度大于等于50nl或桩的直径 大于等于180cm,均设置声测管;其余桩基按一
15、半桩基数量的比例设置。声测管连接保证在较高的静水压力下不漏浆,接口内壁应保持平整,不 应有焊渣、毛刺等凸出物,避免妨碍检测探头的自如移动。声测管随钢筋笼分段安装,每埋设一节段声测管均应向管内加注清水。钢筋笼安装完毕后,在管节上口用塞子堵住密封,以免浇灌混凝土时声 测管内落入异物,致使孔道堵塞而无法进行检测工作。声测管埋设深度应在灌注桩底部高于桩基底部10cm,上端高于桩顶50cm,同一根桩基声测管外露的高度应大致在同一平面上。声测管与钢筋笼 主筋采用绑扎连接。方案名称:项目部报审意见:工程部审核情况:工程部领导审批意见:施工组织设计(方案)报审表项目经理:审核人:审批人:(11)第二次清孔由于
16、安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土,这段时间的间隙较长,孔 底产生新磴,待安放钢筋笼及导管就序后,再利用导管进行第二次清孔。清 孔的方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼,利用泥石泵将孔底泥浆混合物 通过导管抽出,以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管,改变导管在孔 底的位置,保证沉渣置换彻底。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求, 且复测孔底沉殖厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌 注。(12)水下混凝土灌注清孔、下钢筋笼后,检测泥浆比重 等相关参数,满足要求后,立即灌注C25 水下混凝土。根据桩径、桩长合理选择 导管和起吊、运输设备,混凝土采用混 凝土拌合站供应。灌注时尽量加快
17、速度, 缩短时间,连续作业。(13)钻孔桩所需首批混凝土数量 计算钻孔桩所需首批混凝土数量应能满 足导管初次埋置深度(21.0的需要), 其混凝土数量按下式计算(如下图所示):kD2.、 nd2V+ hx44式中:V首批混凝土所需数量(m3);d导管内径(m);D桩孔直径(m);Hl桩孔底至导管底端间距,一般为0. 30. 4m;H2导管初次埋置深度(m);hl桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外 (或泥浆)压力所需的高度(m);hl = 丫 wHw/ y c其中:Hw桩孔内混凝土面以上水或泥浆深度(m);Y w孔内水或泥浆容重,kN/m3 ;Y c混凝土的容重,kN/m3
18、 ;北坎大桥桩基桩径最大为1.5m,D按1.5m计;d=0. 3m; Hl按0.4m计; H2取1m计;北坎大桥直径1. 5m桩基设计最大桩长为38m, Hw取38m-lm=37m 计;取 Yw =1. 06 X 10 kN/m3=10. 6 kN/m3 计;丫 c 取 24 kN/m3 计。由上述 可得:hl = y wHw/ y c=10, 6X 374-24=16. 34mV=3. 14X1. 524X (0. 4+D+3. 14X0. 32 + 4X16. 343. 6m3由此可得北坎大桥钻孔灌注桩所需首批混凝土数量不小于3. 6m3水下灌注混凝土工艺施工工艺安设导管及漏斗一悬挂隔水塞
19、一灌注首批混凝土一连续灌注混凝土直 至桩顶一混凝土浇筑完毕,拔出护筒。首先安设导管,导管采用D300无缝钢管,壁厚5mni。管节间安装橡胶 密封垫。用桩机卷扬机将导管吊入孔内,位置应保持居中,导管下口与孔底 保留约40cm。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入铁板阻挡混凝土下漏,铁板上留一个 吊环,由桩机的卷扬机吊住小吊钩控制。然后再放入首批混凝土。在确认储 存量备足后,即可吊起铁板,借助混凝土重量排除导管内的泥浆。灌注首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于1.0m,应减缓混 凝土的灌注速度。当灌注混凝土上升到骨架底口 4nl以上时,提升导管,使 其底口高于骨架底部21n以上,即可恢复正常灌注速
20、度。灌注过程中用测绳 测探混凝土面的高度,推算导管下端埋入混凝土深度,并做好记录,正确指 导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入混凝土的深度达到6m时,提升导 管,按导管埋置深度拆管,然后再继续灌注混凝土。混凝土灌注至桩顶5m时,可适当提高漏斗高度,保持混凝土势头高度, 确保正常灌注,导管的提升采用桩机卷扬机完成。在灌注过程中应及时将孔 内泥浆水排出,防止溢出污染环境。水下灌注混凝土的技术要求A、导管使用前做密闭性实验,确保密封良好。水密试验的水压不小于 孔底静水压力的1. 3倍,也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大 压力1. 3倍。B、首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1
21、. 0m,灌注 过程中混凝土应高于导管下口 2.0m,每次拆除导管前其下端被埋入深度控 制在2.06. 0m的范围内。混凝土灌注必须连续作业,防止断桩的出现。C、随孔内混凝土的上升,需逐节快速拆除导管,时间不宜超过15分钟。 拆下的导管应立即清洗干净,堆码整齐。D、在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续的混凝土 应徐徐灌入漏斗和导管,不得将混凝土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。E、灌注桩的桩顶标高应比设计高出一定的高度,高出设计桩顶标高0. 5 米以上,以保证混凝土强度,多余部分必须凿除,露出桩基新鲜混凝土。F、混凝土浇筑过程中及时填写混凝土浇
22、筑记录表。G、待混凝土浇筑完毕后静待30min60min,拔出钻孔的钢护筒,清除 周边的回填粘土。4. 5旋挖钻成孔灌注桩施工方案4. 5.1旋挖钻成孔灌注桩工艺流程图4. 5. 2旋挖钻成孔灌注桩施工方法(1)场地平整钻孔前清除杂物及地表软土,在孔位处做0.5m高出钻孔平台,使孔内 水头高度保持在高于地下水位1m以上,以防止坍孔。(2)相关桩位放样、护筒制备及埋设、泥浆池设置及泥浆制备、钻机 设备检查、检孔器的制作的内容与冲击钻施工方案内容一致。(3)钻进钻机就位:旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表 准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿 需再作
23、调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm 内。旋挖钻机的设置及调整:施钻时,将钥匙开关打到电源档,旋挖钻机的 显示器显示旋挖钻机标记画面,按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的 钻杆起立及调垂,即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置,旋挖钻机的显 示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴 方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状 态位置,在此过程中,旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信 号,通过数学运算,输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实 现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号,对起立过程中钻杆左右
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