钻孔灌注桩施工工艺及质量控制措施.doc
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1、钻孔灌注桩施工工艺及质量控制措施一、工程概况 本工程名为K241+230.838徐河大桥,设计跨径为4孔25m、宽度为双幅213.5m,位于彭楼乡二徐庄西侧,桥梁基础设计全部为钻孔灌注桩,工程量为C25水下混凝土灌注1872.5立方,钢筋就位加工106.3368吨。本工程共有钻孔灌注桩36棵、共计1362延米,其中直径1.5m桩基12棵、直径1.2m桩基24棵。计划于2011年7月05日开工,至2011年7月17日前全部完成。二、投入施工的主要配备1、人员配备为了确保德商高速鄄菏段内的钻孔灌注桩工程顺利完成,我们项目部对施工队伍进行了精心的安排。施工队的人员配备是根据合同工期的要求,结合国家劳
2、动定额计算的,并力求队伍的精干。拟投入的主要施工人员表序号姓名项目任职部门人数1张庆国分项工程负责人12方 华技术负责人13尹忠伟质检负责人14庄 珂试验负责人15王旭静安全工程师16陈革华机械负责人147严 波混凝土工组组长218王江涛钢筋加工组组长302、机械设备的配备施工队机械设备的配备以能满足工程的需要为基本原则,且能符合合同文件的要求,所投入到工地的各种机械设备均保持最佳的完好率和最高的使用率。施工队的施工机械都考虑了备用,机械设备根据施工的具体情况可增加。拟投入本项工程的主要施工机械表:序号设备名称功率数量1大型旋挖钻机220TL2台2回旋式钻机1506台3挖掘机PC2202台4吊
3、车25T2台5装载机ZL502台6发电机90KW2台7电焊机35KW7台8弯曲机50KW3台9调直机15KW2台10切割机25KW2台 三、施工工艺1、旋挖钻成孔工艺施工前基本准备 开工前应具备场地工程的地质资料和必要的水文地质资料,桩基工程施工图及图纸会审纪要。 施工现场环境和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危险建筑、精密仪器车间等的调查资料。 研究工程地质情况和主要施工机械及其配套设备的技术性能资料,进行施工设备系统配置选型。 施工机械与设备用的测量仪器,如经纬仪、水准仪、钢卷尺、旋挖钻机、电焊机等机械设备须有出厂合格证及计量器具的检定合格证。 桩位放样 桩位放样,按“从整
4、体到局部的原则”进行桩基的位置放样,进行钻孔的标高放样时,应及时对放样的标高进行复核。采用全站仪准确放样各桩点的位置,使其误差在规范要求内,根据设置的三角网及桩位坐标图,用全站仪放出每个桩孔的中心位置,然后用钢尺复核各桩孔之间的平面距离。定出桩位的中心位置,并用在周围做上护桩,并报监理工程师检验,经监理工程师检验桩位符合精度要求后可进行护筒的埋设。 钻机就位 钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。要检查钻机工作地面基础稳固情况,不稳固的需处理好后方能进行下步工序施工。使钻头中心与控制桩十字线中心吻合,不能超出规范要求。 埋设钢护筒 埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样,
5、找出钢护筒的圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查,使钢护筒竖直。用护筒驱动器压入护筒。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并夯实,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落,如果护筒底土层不是粘性土,应挖深或换土,在孔底回填夯实300-500mm厚度的粘土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方,夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎方木对称吊紧,防止下窜。长度4m以内的钢护筒,采用厚4-6mm的钢板制作,长度大于4m的钢护筒,采用厚6-8mm钢板制作;钢护筒埋置较深时,采用多节钢护筒连接使用,连接形式采用
6、焊接,焊接时保证接头圆顺,同时满足刚度、强度及防漏的要求;钢护筒的内径应大于钻头直径,具体尺寸按设计要求选用;钢护筒埋设深度应满足设计及有关规范要求。若桩孔在河流中,应将钢护筒埋置至较坚硬密实的土层中深0.5m以上;钢护筒顶高出施工水位或地下水位1.5-2.0cm,并高出施工地面0.3cm;钢护筒埋设前,先准确测量放样,保证钢护筒顶面位置偏差不大于5cm,埋设中保证钢护筒斜度不大于1;埋设钢护筒前,采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后,提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置。用粗颗粒土回填护筒外侧周围,回填密实。 泥浆拌制 在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带
7、钻碴,通常采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重在起到保持这种压力差方面具有关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是非常重要的。就要求在实际工程的施工中,根据工程地质具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标。 钻进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
8、,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。成孔前必须检查钻头保径装置、钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换,在钻进过程中随着钻进的深度使用泥浆泵向孔内压注浆。 成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度,通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂
9、直度。随时保证水位不得低于护筒顶0.5米。任何情况下加浆,不得使水头冲击孔壁,造成孔壁失稳。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。钻进过程,回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态,以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中,破坏泥浆的配比;每个工作循环严格控制钻进尺度,避免埋钻事故;同时应适当控制回转斗的提升速度,施工实践表明,大于1000毫米的桩径,升降速度宜保持在0.7-0.8m/s,提升
10、速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。 清孔第一次清孔:终孔后,浆液沉淀半小时,用钻机钻头捞渣进行初次清孔后,并经监理工程师检查沉碴厚度、孔径、孔深、垂直度合格后,撤钻机,安装钢筋笼,安装封孔导管,然后进行二次清孔。二次清孔采用换浆法清孔,以灌注水下混凝土的导管作为管道,用泥浆泵向孔内压入优质泥浆,直至检验返上的新鲜泥浆各项指标达标,测量孔底沉渣厚度符合设计和规范规定(摩擦桩30cm)并经监理工程师检查同意后,安装大料斗,做好灌注水下混凝土准备。清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。钻孔质量标准序 号项 目允许偏差1孔径不小于设计孔径2
11、孔深不小于设计孔深3孔位中心偏差排架桩水大于50mm群桩不大于100mm4倾斜度不大于1%5灌注混凝土前孔底沉渣厚度(摩擦桩)不大于300mm2、钢筋笼制作、安装钻孔桩的钢筋笼在加工区分段制作,运输到各工点安装。钢筋笼所用钢材有产品合格证和现场抽检复查资料,满足有关规范要求。制作安装时主筋接头按规定错开。钢筋定位加工确保主筋位置准确。在钢筋笼外侧焊接耳环筋以保证保护层。钢筋笼安装时用专用的起吊工具卡起吊,避免钢筋笼起吊变形过大。两节笼对接时,上下节中心线保持一致。安装到位后及时固定,防止脱落,并采取在护筒外侧铺垫枕木、在枕木上用扒钉固定2根直径6cm实心钢柱、将钢筋笼用4根吊环固定分别固定在2
12、根钢柱上、并将卡板捆扎在钢柱上以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。制作安装标准见钻孔桩钢筋骨架制作安装标准。钻孔桩钢筋骨架制作安装标准序 号项 目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台埋置长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径20mm尺量检查3钢筋间距0.5d(钢筋直径)尺量检查4加劲筋间距20mm尺量检查5箍筋间距或螺距20mm尺量检查6钢筋骨架垂直线1%吊线或尺量检查3、水下混凝土灌注混凝土灌注是保证钻孔桩质量最重要、最关键的工序,我们将认真负责地做好各项准备工作。a.混凝土导管灌注导管采用快速卡口垂直提升导管。导管使用前组装编号,并进行压力和水密试验,确保导管的良好状态。下放导管时小时操作,避免
13、挂碰钢筋笼。导管安装的长度建立复核和检验制度,避免因误装造成断桩。b混凝土的拌制生产混凝土拌制生产做好以下工作:b1.选定适当的混凝土配合比,必要时首批灌注的混凝土中可掺加适量的缓凝剂,延长混凝土的初凝时间,使初凝时间不早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间。b2.砂、石料、水泥,外加剂储备充足,质量抽检合格。b3.拌制机械状态良好,计量设备准确,生产能力可满足整桩在混凝土初凝期内完成灌注,且留有富余量。准备自发电,确保供电正常。b4.正式拌制混凝土前按施工配合比进行试拌,检验混凝土的工作性能及其在一定时间内的坍落度损失。c混凝土的灌注混凝土在混凝土工厂集中生产,由混凝土输送泵输送至桩位处。为了保
14、证混凝土灌注顺利进行,施工中作好下列工作:c1.为保障灌注混凝土过程中的下料安全,灌注前制作间距1010cm钢筋网安置在料斗内,以防止在浇筑过程中混凝土中有可能存在的较大碴块掉落卡管。C2.砍球前准备足够的混凝土储备量,保证砍球后导管的埋置深度大于1m。C3.砍球前,导管距孔底高度要适当,一般取2530cm。C4.灌注过程中,注意观察管内混凝土面下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度。C5.导管埋置深度适当,埋置深度不大于6m,且不小于2m。导管提升缓慢,不挂笼。C6.混凝土灌注到达钢筋笼底部时,适当放慢灌注速度,减少导管埋深,防止钢筋笼上浮。C7.灌注作业连续进行,不随意中途停顿,
15、保证整柱在混凝土初凝期内灌注完成。C8.发现问题,及时分析原因,果断采取措施,避免发生断桩事故。三、质量控制措施(一)质量保证体系:1、加强对管理和施工人员的质量意识教育,不断强化全员质量意识观念,牢固树立“百年大计,质量第一,创全优工程,拿精品”的思想。2、严格按施工规范实行正规化、标准化作业,精心组织、精心施工,用工作质量保证工序质量,用工序质量保证工程质量。3、严格按照设计要求和监理工程师的要求,严把各种原材料关,不合格材料坚决清除场外。4、施工中实行工资、奖金与工程质量挂钩,实施质量否决权,每道工序实行把关签字。5、加强技术管理,健全质量自检机构,各施工队配备专职自检人员,项目经理部设
16、质检部,并建立以项目总工为主的质量保证体系。(二)质量保证措施:1、强化全体施工人员质量意识,成立质量检评小组,解决施工中存在的问题,总结经验,形成标准化施工。2、选用检测手段,对进场材料或半成品进行频率检验和质量检查,杜绝不合格产品用于本工程。3、编制合理的进度计划来指导施工,检查期中进度情况,与计划进行对照找出差距,查出原因,加大措施。4、物资保障:对于生产中需用的物品、工具做到心中有数早做安排,尽量做到能保证前台施工的需要。5、设备保障:加强设备的检查与修理,保持设备的完好,提高设备的利用率。6、科学安排:合理调配,以达到各工序进行流水作业,且互不干扰影响。(三)质量控制的主要施工措施:
17、 1、施工现场施工及技术管理措施各施工作业现场指定明确的施工负责人及技术负责人各一名,施工负责人必须要熟知各作业面的工序环节及施工需求、并拥有对现场所有作业人员及机械设备的指挥调度权。技术负责人必须严格按照施工方案和规范要求对各工序环节提供技术指导监督及准确的技术数据交底,各类技术指标的控制及检测由相应的专业技术人员进行操作,并严格执行先自检后报验的监理程序。 2、水下砼凝土灌注的质量控制措施 (1)首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1m),以及填充导管底部的要求。 (2)混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得
18、使用。 (3)首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。 (4)在灌注过程中,应注意保持孔内水头。 (5)在灌注过程中,导管的埋置深度应控制在2 m6 m。当导管内的混凝土不饱满时,应慢慢地灌注,禁止在导管内形成高压气带。 (6)在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管的埋深,导管拆除要迅速。 (7)为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4 m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2 m以上高度,即可恢复正常的灌注速度。 (8)灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为50cm100 cm,以保
19、证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。 3、旋挖钻成孔质量控制措施 (1) 由于钻机设备较重,施工场地必须平整、宽敞,并有一定硬度,避免钻机发生沉陷。(2) 钻机施工中检查钻斗,发现侧齿磨怀,钻斗封闭不严时必须及时整修。(3) 泥浆初次注入时,垂直向桩孔中间进行入浆,避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部,致使护筒底部土质松散。(4) 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象,在钻机施工时应严格一次钻进深度。(5) 钢筋笼或探孔器向孔内放置时,应由吊车吊起,将其垂直、稳定放入孔内,避免碰坏孔壁,使孔壁坍塌,在砼浇筑时出现废桩事故。(6) 根据不同地质情况,必须检测清孔后灌注砼时泥浆性能指标,
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