范文一:冲击钻施工方案
一、编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
《新建连云港至盐城铁路工程施工图》
二、工程概况及设计参数
2.1、工程概况
新建连云港至盐城铁路工程LYZQ-Ⅲ标二分部管段起始里程为DK68+039.8~DK74+539.01及磷矿(电厂)专用线,正线长度为
6.499km ,磷矿(电厂)专用线长度为3.226km ,共计9.725km 。管段依次经过东海县张湾乡七里村、河南村和海州区锦屏镇刘顶村、桃花村。
我分部管段内主要工程有特大桥4880延米/2座,大桥229.95延米/1座,中桥77.275延米/1座,框架中桥2147延米/2座,站场路基1段,区间路基3段,涵洞19孔, 钻孔桩1412根。
2.2、设计参数
2.2.1、桩基的布置型式采用行列式和梅花式,桩身直径为1.0m 、
1.25m 、1.5m 。
2.2.2、桩身混凝土:C40水下灌注混凝土
2.2.3、桩身主筋及加强箍筋采用HRB400钢筋,其余均采用HPB300钢筋
2.3、适用范围
适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。
三、施工方法及工艺要求
要求采用整套冲击钻机设备,避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度, 应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MA 后方可开钻。
3.1施工准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实,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。
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m 或地下水位以上1.5-2.0m 。
3.2开挖泥浆池
选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,造浆量为2倍的桩的混凝土体积,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下:
泥浆比重:
岩石不大于1.2,砂黏土不大于1.3,坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。
粘度:一般地层16~22s ,松散易坍地层19~28s 。
含砂率:新制泥浆不大于4%。
胶体率:不小于95%。
PH 值:大于6.5。
3.3、冲击钻施工工艺
适用条件:地质范围较广土层、漂石孤石、强弱风化岩层等均可,需场地平整、水电通畅等。施工流程图如下:
冲击钻钻孔桩施工工艺框图
四、施工技术方案
(1)护筒制作与安放
护筒采用厚度为10mm 的钢板卷制而成,内径比桩径。大20cm ,高度为3.0m 一节,挖坑埋设,并在护筒周围对称、均匀地回填粘土,并分层夯实,埋置深度不小于2m 。严格控制护筒的位置和垂直度,护筒顶面高出地面30cm 或高出施工时的河水位1m 以上,以防止杂物、地面水流入井孔内。
(2)造浆
泥浆是粘土和水的拌和物,由于其比重大,净水压力大,作用在井孔壁形成一层泥皮,阻隔孔隙水渗流,保护孔壁免于坍塌,同时,泥浆还起悬浮钻渣的作用,使钻进正常进行。在适当位置开挖沉淀池、泥浆池以及到各孔位的泥浆槽,钻碴在沉淀池沉淀后挖出并弃运,防止泥浆流入农田、水渠和河道。
在钻进过程中不断用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试,根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆的浓度,必要时添加外加剂。
(3)钻进成孔
①钻机就位:首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心,利用护桩检查桩孔的中心位置是否正确,然后调整钻架,使钻架上的起吊滑轮线、冲击锥中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上,其偏差不得大于20mm 。钻机精确就位后,固定好钻机,启动卷扬机吊起冲击锥,把冲击锥徐徐放进护筒中准备冲击钻进,冲孔之前,对主要机具及配套设备需进行检查、维修。
②冲孔前,需经监理工程师同意后方可开钻。施工人员必须熟悉施工设计图纸所提供的地质、水文资料,以供对不同地层选用不同的钻头、冲程及适当的泥浆比重。钻进过程中,经常注意土层变化,在土层变化处均应捞取渣样,判断土层,记入施工记录表中,并与地质柱状图土层核对,是否满足承载力要求,作为终孔时的重要依据。
③钻进,钻机安装就位后,底座和顶端要平稳,不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制,采用小冲程,使最初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔口坍塌。进入正常钻进后,采用4-5m 中、大冲程,但最大冲程不超过6m 。钻进过程中及时排渣,并保持泥浆的密度和粘度。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,填入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照。如达不到设计要求的入岩深度,及时上报监理工程师,申请加长入岩深度,或者与地质报告不相符,及时上报监理工程师和设计单位,钻渣渣样均编号保存,以便分析备查。钻孔作业要连续进行,不得间断,因故必须停钻时,孔口应加盖,并严禁把冲击锥留在孔内,以防埋钻。
(4)冲击钻钻进注意事项:
4.1、冲程要根据地层土质情况来定,一般在通过厚的土层时,用高冲程,通过松散、砂砾石土层时,用中冲程,在易坍塌或流砂地段用小冲程。冲程过高,对孔底扰动大,易引起塌孔,冲程过小,则钻进速度较慢。为正确提升冲击锥的冲程,须在钢丝绳上进行标志。
4.2、通过漂石或岩层时,如孔底表面不平整,须先投入小片石将表面垫平,再用十字型冲击锥进行冲击钻进,防止产生斜孔、坍孔
4.3、进入基岩后,应采用大冲程、低频率冲击,当发现成孔偏移时,应回填片石至偏孔上方300-500mm 处,然后重新冲孔。
4.4、当遇到孤石时,采用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁;遇基岩面高低不平时,加硬片石回填反复冲打,直正常钻进。
4.5、为保证桩端进入基岩后满足设计的嵌岩深度,结合地质勘测报告,对每根桩的深度及地质情况进行分析,并作出统计表格,作为实际成孔深度控制的参考资料。并可以提前做好遇到不同岩层时成孔的施工保障措施。
4.6、要注意均匀放松钢丝绳的长度,否则松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架、钢丝绳受到较大意外冲击荷载,遭受损害。松绳过多,容易引起钢丝绳纠缠事故。
4.7、经常检查泥浆的浓度及排渣情况。泥浆太浓,将吸收大量的冲击能,并妨碍冲击锥的转动,使冲击进尺明显下降,或形成梅花孔、偏孔。
4.8、冲击锥起吊时要平稳,避免冲撞护筒和孔壁,进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生撞人事故。
4.9、按照设计图纸要求,经常捞取渣样,判断地质情况并与图纸对照,做好钻孔进尺和地质情况记录,留存影像资料,如不符及时上报。
通过施工钻孔揭示的土质或岩层观察并填写(《铁路施工工序地质情况核查记录表》)以确定桩底及以上地质情况,并请监理单位全
以下各种情况需要勘察设计单位现场确认:
每相邻两个墩台施工的第一根钻孔桩要请设计单位进行地质确认,连续梁等特殊结构桥梁的每个承台请设计单位进行地质确认不少于2根。
复杂地质区段全部要求确认。实际地质情况与设计地质情况出入较大时,应请设计单位进行补充勘察。
5. 、终孔检查
钻孔达到要求深度后,对孔深、孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查,并将检查结果填入终孔检查表。确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证书,并经监理工程师签认,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。孔径、孔形和倾斜度采用检孔器吊入钻孔内检测。
6、清孔
①钻孔达到图纸规定深度或根据桩基终孔原则经监理工程师批准同意终孔后立即进行清孔。清孔采用换浆法,用换浆法清孔不需另加机具,且孔内仍为泥浆护壁,不易塌孔,但容易造成清孔不彻底,应特别注意,一定要保证清孔时间及清孔质量,避免出现缺陷桩。
②不得用加深孔深来代替清孔。
③二次清孔后进行灌注水下砼。钢筋笼下放完毕,须进行二次清孔,当泥浆浓度、含沙率及沉渣厚度达到设计要求和规范要求后,并经监理同意,可以进行灌注水下混凝土。清孔后,从孔底提取的泥浆
指标要符合规范要求,即相对密度:1.03~1.10;粘度:17~20Pa ·s ;含砂率:<2%;胶体率:>98%。在灌注水下混凝土前,孔底沉淀物厚度不超过设计图纸的规定值,提前做好灌注水下混凝土准备工作,缩短清孔至灌注水下混凝土间隔时间。
7、钢筋笼的制作及安装
①钢筋笼主筋为HPB400,焊条按照规范采用,焊缝必须饱满、均匀。接头采用双面焊,搭接长度不小于5倍钢筋直径, 相邻钢筋接头错开,同一截面接头不应超过50%。当采用搭接焊时,要注意保持两连接钢筋轴心在一条直线上。
③骨架外侧设置控制保护层厚度的耳朵筋,其间距竖向为2m ,横向圆周不得少于4处。
④钢筋笼制作完毕,经监理检查合格后,方可下放到桩孔内。下放钢筋笼时,控制钢筋笼中心位置与孔中心一致,钢筋笼标高严格控制,底面高程允许误差±5cm ,顶端高程允许误差+2cm。
⑤钢筋笼吊装利用汽车起重机进行,为保证骨架起吊时不变形,拟采用两点吊:第一点设在骨架的上部,第二点设在骨架长度的中点到下三分之一间。在安装过程中,边下钢筋笼边拆除内部支撑。
⑥钢筋笼就位后,及时固定,保证钢筋骨架中心位置符合设计要求。
⑦孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定,当缺乏专用仪器时,可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm ,长度为4-6倍外径的钢筋笼检孔器吊入钻孔内检测。
8、导管的安装
导管采用直径φ300mm 、壁厚6mm 的无缝钢管,每节3m ,底节4m ,配2节1m ,2节1.5m 的短管,用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有4-5mm 厚的橡胶止水垫圈。在导管使用前,首先检查其是否损坏,密封圈、卡口是否完好,内壁是否光滑圆顺,接头是否严密,进行抗拉力和防渗漏试验,使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm ,试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口,大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头,设防松装置。
导管安装后,其底部距孔底有 250 ~ 400mm 的空间。
9、二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度,沉渣厚度应满足设计要求;当设计无要求时:柱桩不大于5cm ;摩擦桩不大于20cm 。如沉渣厚度超出规范要求,则利用导管进行二次清孔。
10、灌注水下混凝土
①灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序,在浇注前,应再次探测孔底沉淀物厚度,如果沉淀超标,要继续进行清孔,清孔采用喷射清孔法,对孔底高压射水(泥浆),使沉渣悬浮,然后立即灌注首批混凝土。
②混凝土拌和物要具有良好的和易性、流动性、流动性保持能力和较小的泌水率。混凝土初凝时间要控制在3-6h ,塌落度要控制在18-22cm ,由试验确定可适当加入一些粉煤灰及缓凝减水剂。水下混凝土的灌注要一次完成,中间不能停顿。
③首灌量的确定:采用导管法灌注水下混凝土,进入导管内的第一批混凝土能否完全排除导管内的水或泥浆,并使导管底部埋入混凝土内一定深度(首次埋管深度≥1m ),是顺利灌注水下混凝土的关键。
④灌注首批混凝土时,堵板提起后孔内有相应数量的泥浆翻起并外溢,导管内无泥水溢出。证明混凝土灌入孔底后,可连续不断地灌注混凝土。
⑤灌注开始后,要连续紧凑地进行,严禁中途停工,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内的混凝土不满时,后续混凝土要徐徐地灌入,防止在导管内形成高压空气囊,压漏导管。
⑥在浇注过程中,导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过5min 。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验。
保持孔内水头,防止塌孔,并保持导管的埋置深度在2~6米范围。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝
土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
⑦防止钢筋笼上浮,当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m 左右时,应降低砼的灌注速度。当砼拌合物上升到骨架底口4m 以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m 以上,即可恢复正常灌注速度。
⑧在灌注将近结束时,导管内混凝土高度减少,压力差减少,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,比重增大,在混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏去部分沉淀土,使浇筑工作顺利进行。拔除最后一段导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管内,形成泥芯。
⑨为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上多灌注50~100cm ,待混凝土强度达到70%后,用人工凿除多余的混凝土,以保证桩头混凝土质量良好。
⑩灌注砼测深方法
灌注水下砼时,应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度,以控制导管埋深。如探测不准确,将造成埋深过浅,导管提漏,埋管过深拔不出或短桩事故。因此,在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径不小于10cm ,重量不小于5kg 。用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10-20厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻,而测绳又不能太重,
否则,探测者手感会不明显,在测深桩,测锤快接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测,一般要求每灌注两斗混凝土测量一次,每次沿桩周均匀测三点,最低点处的埋管深度须满足规范要求。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
在灌注混凝土时,每根桩应至少留取一组试件,对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时,根据规范要求增加。如换工作时,每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护,强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。
有关混凝土灌注情况,在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测;在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。
五、钻孔桩质量事故的预防及处理
1)塌孔
①塌孔的表征
塌孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。原因如下:
a 、泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求,使孔壁未形成坚实护壁泥皮,孔壁渗漏。
b 、孔内水头高度不足,支护孔壁压力不够。
c 、在松软砂层中进尺太快。
d 、清孔后泥浆比重、粘度等指标降低。
e 、起落钻头时碰撞孔壁。
②预防及处理原则
a 、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。
b 、保证钻孔时有足够的水头差,不同土层选用不同冲程。
c 、固定好钻机平台,防止偏心造成起落钻头时碰撞孔壁。
d 、回填粘土到坍孔处上1~2m ,静置一定时间后重钻。
2)钻孔偏斜和缩孔
①偏斜缩孔原因
a 、钻孔中遇有较大的孤石或探头石,扩孔较大处钻头摆动偏向一方。
b 、在有倾斜度的软硬地层交界处,岩石倾斜处钻进。
c 、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。
②预防和处理
a 、安装钻机时使底座水平,起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条直线上,并经常检查校正。
b 、倾斜的软硬地层钻进时,采取低冲程钻进,及时填筑大块石料进行纠偏。钻头、接头逐个检查,及时调整。遇有斜孔、偏孔时,用检孔器检查探明孔偏斜和缩孔的位置情况,在偏孔、缩孔处上下反复扫孔。偏孔、缩孔严重时回填重钻。
3)卡钻
①主要原因
出现缩孔和斜孔时,不及时纠正,强提钻头;钻头处接头不良或钢丝绳疲劳断裂使钻头掉入孔中。
②预防和处理
a 、经常检查钻具,钻头磨损较大时及时加焊;钢丝绳经常检查,陈旧或者有断丝时必须更换。
b 、在钻孔过程中除以上几种主要事故外,还需注意防止糊钻、扩孔、偏孔、卡钻、钻孔漏浆等。
4)导管进水
①主要原因
首批砼储量不足,或导管底口距孔底间距过大,砼下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。
②处理方法
将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清除,重新灌注。
5)卡管
①主要原因
a 、初灌时隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因如坍落度过小,流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走,粗骨料集中造成堵塞。
b 、机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长,
或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了管内混凝土的下落阻力,混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。
②预防措施
备用机械、掺入缓凝剂,做好配合比,改善混凝土的力学性能。 ③处理办法
拔管、吸渣、重灌。
6)坍孔
发生坍孔后,应查明原因采取相应措施,如保持或加大水头,排除震动源等防止继续坍孔,然后用吸泥机吸出孔中泥土,如不继续坍孔可恢复正常灌注,如坍孔不停止、坍孔部位较深,宜将导管拔出将混凝土钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土一段时间后,重新钻孔成桩。
7)埋管
① 原因
导管埋入混凝土过深;混凝土初凝摩阻力过大;提导管过猛将导管拉断。
② 预防办法
埋管深度不超过6米;拔管前或停灌时间较长时,使混凝土不过早初凝;首批混凝土掺入缓凝剂;提升导管时不可猛拔。
③处理办法
用吊车、千斤顶试拔,仍拔不出,根据实际情况,可将泥浆抽走一部分,将导管切断一部分,重新下导管灌注。
8)防止钢筋笼上浮的措施:
①灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端4m 以上时,应及时将导管提至钢筋笼底端2m 以上; ②当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。
六、安全技术措施
1、所有作业人员均应进行岗前安全教育培训,经考试合格后方能上岗作业,特种作业人员必须持证上岗。
2、所有桩基作业开始前均做好书面施工技术、安全技术交底,书面危险源告知工作。
3、所有作业点落实专职安全员进行全过程监督,隐患排查整治工作,做到职民同点上下班,作业点上落实安全监护人,明确监护责任。
4、所有工作人员正确佩戴劳保用品(安全帽、安全带、防滑鞋等)。
5、为防止触电事故发生,施工用电一定按照临时用电规范,“一机一闸”,每台机电设备必须配有漏电保护装置,有良好的接地装置。配电采用三相五线制的接零保护方式,配电箱应密封,加锁保护,防止乱拉电线,设专人负责管理,防止漏电触电。
6、桩基施工时,桩孔、泥浆池周围用围栏拦起,非施工人员禁止靠近,防止因不慎滑入,设置醒目的安全警示警告标志。
7、施工人员生活用电、取暖提高安全意识,防止触电、火灾、
煤气中毒等安全事故发生。
8、钢筋笼吊装时起重臂下、旋转半径内严禁站人。
9、挖孔桩较深或有渗水时,必须采取孔壁支护及排水、降水等措施,严防坍孔
10、所用电器设备,必须装设漏电保护装置,孔内照明应使用36V 电压的灯具。起吊设备必须有限位器,防脱钩器等装置。
11、所有机械设备落实至人,每天进行完好性,安全性检查、维修、保养工作,并建立机械设备使用台账,统一编号管理。
七、环境、环保措施
1、工程施工车辆由现场大门进出,应安排专人洒水清扫,保持现场清洁卫生。
2、施工过程中加强对周边环境的保护,生产及生活污水不得乱排,生产污水经沉砂井沉淀后排入市政下水管道内。
3、施工前做好人行通道的防护工程,在施工作业半径内应搭设全封闭安全通道,以确保施工安全。
4、采取有效措施降低施工噪音,砼施工采用低噪音振动棒,拆模时手工传递等措施最大限度降低噪音对周边环境的影响。
八、现场文明施工管理
1、建立健全管理组织机构,工地成立以项目经理为组长,各业务部门和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。
2、加强教育宣传工作,提高全体职工的文明施工和环保意识;制定各项规章制度,并加强检查和监督,对参建人员进行文明施工教育。
3、合理布置施工场地,各类材料应标明材料名称、规格、进货
日期、数量是否复验等动态标识牌;材料分类堆放整齐,为不使裸露扬尘,料堆表面必须用密目网覆盖,而且还要砌筑不低于50公分高的围护挡,严禁乱堆乱放;下脚料、废料等要及时清运出场,做到工完料尽场地清。
4、运输材料车辆严禁超载,运输车辆须冲车台冲洗干净后方可上路行驶。
5、钻孔泥浆采用专用罐车外运至指定地点,运输中不得跑漏外溢;钻机挖出的泥土要及时清运,不得污染现场;浇灌混凝土时控制泥浆不跑漏,泥浆泵送管道必须牢固不准有孔洞冒浆;出现问题要及时处理,找出原因彻底解决。
6、施工现场不得焚烧垃圾及有毒有害的物质,避免有毒害气体污染环境
7、严格遵守国家、连云港市有关文明施工的规定。把文明施工列为主要内容之一,制定出以“利于生产发展,维护环境卫生”为宗旨的文明施工措施,达到文明安全工地标准;
8、挂牌施工,画出施工现场总平面布置图,标明工程名称、施工单位、工期、工程主要负责人和监督电话,自觉接受社会监督;
9、结合本工程实际情况,成立以项目经理为组长的文明施工领导小组,落实文明施工现场责任区,制定相关规章制度,做到现场文明施工管理有章可循;
10、加强施工现场管理,严格按照有关部门审定批准的平面布置图进行场地建设。施工现场坚持做到工完料清,垃圾、杂物集中堆放整齐,并及时处理;坚持做到场地整洁、道路平顺畅通、排水畅通、标志醒目,使生产环境标准化。严禁施工废水乱排放,施工废水严格
按照有关要求经沉淀处理后用于洒水降尘;
11、工程材料、机具设备等分门别类、有条理地堆放整齐;机具设备定机、定人保养,并保持运行正常,机容整洁。同时在施工中严格按照审定的施工组织设计实施各道工序,做到工完料清,场地上无淤泥积水,施工道路平整畅通,以实现文明施工;
12、现场施工人员统一着装,一律佩戴胸卡和安全帽,遵守现场各项规章制度,非施工人员严禁进入施工现场;
13、加强施工现场的检查与监督,从严要求,持之以恒,使现场文明施工管理真正抓出成效。同时经常征求业主和施工监理工程师对文明施工的批评意见,及时采取整改措施,切实搞好文明施工;
14、钻孔泥浆必须按要求运至指定的地点,泥浆车不得落泥掉碴,污染道路;
15、按照业主及主管部门的指标要求,同时认真听取驻地监理的意见,协调好各方关系,搞好安全生产和文明施工,争创安全文明标准工地。
范文二:冲击钻施工方案
目录
1、适用范围 .............................................. 1
2、作业准备 .............................................. 1
2.1内业技术准备 ....................................... 1
2.2外业技术准备 ........................................ 1
3、技术要求 .............................................. 1
4、施工程序与工艺流程 .................................... 2
4.1施工程序 ............................................ 2
4.2工艺流程 ............................................ 2
5、施工要求 .............................................. 3
5.1施工准备 ............................................ 4
5.2施工工艺 ............................................ 4
5.3 施工注意事项 ...................................... 11
6 、劳动组织 ............................................ 12
7 、材料要求 ............................................ 13
8、 设备机具配置 ........................................ 13
9 、质量控制及检验 ...................................... 13
10 、钻孔桩常见事故的预防及处理 ......................... 14
10.1坍孔 .............................................. 14
1
10.2钻孔偏斜 .......................................... 16
10.3 掉钻落物 ......................................... 17
10.4糊钻和埋钻 ........................................ 17
10.5扩孔和缩孔 ........................................ 18
10.6梅花孔(或十字孔) ................................ 18
10.7卡钻 .............................................. 19
10.8外杆折断 .......................................... 20
10.9钻孔漏浆 .......................................... 21
11、 安全及环保要求 ..................................... 22
2
冲击钻孔专项施工方案
1、适用范围
适用于沪昆铁路客专云南段TJ2标段第五分部桥梁桩基施工。
2、作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术暂行标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3、技术要求
3.1施工时,根据地址资料易采用十字形钻头。冲击法钻孔,钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量,使总重不超过卷扬机的起重能力。
3.2开始钻孔时应采用小冲程开孔,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤;勤抽碴,使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。
3.3吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无
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断丝者,安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头间需设转向装置并联结牢固,钻孔过程中应经常检查其状态及转动是否正常、灵活。主绳与钻头的钢丝绳搭接时,两根绳径应相同,捻扭方向必须一致。
3.4钻孔工地应有备用钻头,检查发现钻孔钻头直径磨耗超过15mm时应及时更换修补。更换新钻头前,应先检孔到孔底,确认钻孔正常时方可放入新钻头。
4、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工程序为:施工准备→测量放样→埋设护筒→安装钻机→钻机钻进→检孔→清孔→下钢筋笼→下混凝土导管→水下混凝土灌注→测桩检验。
4.2工艺流程
工艺流程图如下:
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冲击钻施工工艺流程图
5、施工要求
要求采用整套冲击钻机设备,避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。
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5.1施工准备
钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。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。
5.2施工工艺
5.2.1埋设钢护筒
护筒内径应适当大于设计桩径,具体数值应根据采用的钻机类型确定。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2.0m,并高出施工地面0.5m,其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。
5.2.2泥浆池
开挖泥浆池,选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,造浆量为2倍的桩的混凝土体积,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下:
泥浆比重:冲击钻机使用管形钻头钻孔时,入孔泥浆比重为1.1~
1.3;冲击钻机使用实心钻头钻孔时,孔底泥浆比重不宜大于:黏土、粉土1.3;大漂石、卵石层1.4;岩石为1.2。
黏度:入孔泥浆黏度,一般地层16~22s,松散易坍地层19~28s。 含砂率:新制泥浆不大于4%。
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胶体率:不小于95%。
PH值:应大于6.5。
泥浆原料宜选用优质黏土,有条件时,应优先采用膨润土造浆。为提高泥浆粘度和胶体率,可在泥浆中掺入烧碱或碳酸钠等添加剂,其掺量应经试验决定。造浆后应试验全部性能指标,钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率。
5.2.3钻孔
5.2.3.1安装钻机
安装钻机前,应对主要机具及配套设备进行检查,底架应平整稳定,不得产生位移和沉陷。钻机顶端应用缆风绳对称拉紧,钻头和钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。
5.2.3.2钻进
开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应低挡慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,可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,向孔中到入粘土,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。
在砂类土或软土层钻进时,易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进。
泥浆补充与净化: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,并适当调整泥浆指标。
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每钻进2m或地层变化处,应在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并置换泥浆,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,判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
5.2.3.3检孔
成孔后检查孔深、孔径、倾斜度,合格后方准进入下一道工序。孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求: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;倾斜度小于等于1%孔深。
5.2.3.4清孔
钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查,各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔禁止采用掏碴筒,建议采用换浆法。
清孔标准符合设计及规范要求,即:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s;沉渣厚度设计有要求时,应满足设计要求,当设计无要求时,应满足以下要求:柱桩不应大于5cm,摩擦桩不应大于20cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头,防止坍塌。
5.2.4 钢筋笼制作、安装
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合要求。钢筋骨架的保护层厚度采用圆饼滚轮式高强度混凝土垫块,外径12.2cm,内径1.8cm,厚4.0cm。采用C45高强度混凝土预制而成,沿桩基钢筋笼周边每道4个,沿钢筋笼纵向每2.0m一
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道,垫块采用Φ16钢筋与桩基主筋焊接牢靠,桩基钢筋笼下放前,应对垫块的布设固定情况进行检查,满足要求后可进行下一步工作。
对于孔深较大的桩基,钢筋笼需要现场焊接的,钢筋笼分段长度不宜少于18米,以减少现场焊接工作量。现场焊接按规范进行施工。
钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊,为保证骨架不变形,须用两点吊:第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。起吊时先提第一吊点,使骨架稍稍提起,再与第二吊点同时起吊,待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁。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,焊接时应先焊顺桥方向的接头,最后一个接头焊好后,全部接头就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
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5.2.5 砼灌注
5.2.5.1安装导管
导管采用φ25-30钢管,底节4m,中间每节宜为2m等长,配1~3节0.5~1.5m的调节管。
导管使用前应进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不易超过钻孔深度的0.5%并不宜大于10cm ,试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口,应大于一节中间导管长度。
导管应位于钻孔中央,在浇筑混凝土前,应进行升降试验。
5.2.5.2灌注水下混凝土
浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度,如超出设计要求,则利用导管进行二次清孔,根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式,必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后,立即浇注水下混凝土。
计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,导管直径为25-30cm。在灌注过程中,导管的埋置深度应控制在1~3m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深。当桩身较长时,导管埋入混凝土中的深度可适当加大。
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混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量,以防止导管进水。
箭球、拨栓或开阀,将首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故。
灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确。灌注过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。
当导管提升到导管接头露孔口以上有一定高度,可拆除1节或2节导管(视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定)。此时,暂停灌注,先取走漏斗,重新系牢井口的导管,并挂上升降设备,然后松动导管的接头螺栓或快速接头,同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除或快速接头拆除后,吊起待拆的导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口的导管内,校正好位置,继续灌注。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土
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要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时,为防钢筋骨架被混凝土顶托上升,可采取以下措施:①尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m~5m以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以增加骨架在导管口以下的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上,以便灌注接受后浆此段混凝土清除。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
在灌注混凝土时,每根桩应至少留取两组试件,桩长20米以上者不少于3组;桩径大、浇筑时间很长时,不少于4组。如换工作时,
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每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护,强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。
有关混凝土灌注情况,各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。
浇注连续进行,中途停歇时间不超过30min。在整个浇注过程中,及时提升导管,控制导管的埋深,导管在混凝土埋深宜控制在2~6m。
考虑桩顶含有浮渣,灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程0.5-1.0m控制,以保证桩顶混凝土的质量。
5.2.5.3泥浆清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。
5.2.5.4质量检测
按设计要求对需要进行低应变检测法检测,对质量有问题的桩,应钻取桩身混凝土鉴定检验。
5.3 施工注意事项
5.3.1 桩的钢筋骨架,应紧接在混凝土灌注前整体放入孔内,在放入钢筋骨架时,应采取措施防止其变形,如果钢筋骨架不能紧随在钢筋骨架放入之后灌注混凝土,则钢筋骨架应从孔内移出。在钢筋骨架重放前,应对钻孔的完整性,包括孔底沉淀松散物的厚度,重新进行检查。灌注混凝土之时,钢筋骨架在顶面应采用有效的方法进行固定,防止钢筋骨架上浮。支撑系统应对准中线,防止钢筋骨架的倾斜
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和移动。
5.3.2 桩骨架宜采用分段制作,分段长度应根据吊装及运输条件确定,应保证不变形,接头应按施工规范错开。
5.3.3 钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;骨架外径±10mm;骨架垂直度±1%;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程±20mm。
5.3.4 桩身主筋与加强箍筋务必焊牢,主筋与箍筋联结处宜电焊,若主筋较多时,可交错电焊或绑扎。
5.3.5 桩基混凝土应一次灌注完成,不得中途停顿。
5.3.6 桩中心在承台地面处的偏差不得大于5cm。
6 、劳动组织
6.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业单元人员配备表
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由本单位正式职工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
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7 、材料要求
原材料应符合设计要求,使用由试验室检验通过的合格材料。
8、 设备机具配置
主要机械设备配置表
9 、质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1钻孔转施工工程质量控制要点主要有以下几方面:
9.1.1.1钻孔达到设计深度后,必须核实地质情况。
检验方法:检查施工记录、观察。
9.1.1.2孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。
检验方法:测量检查和用检孔器或成孔检测仪器检查。
9.1.1.3钻孔桩护筒应坚实不漏水,护筒埋深应符合施工工艺设计要求。
检验方法:观察和测量检查。
9.1.1.4泥浆指标应根据钻孔机具、地质条件确定。对制备的泥浆应试验全部性能指标,钻进时应随时检查泥浆比重和含砂率。
检验方法:施工单位进行泥浆比重和含砂率试验;监理单位见证试验。
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9.1.1.5浇筑水下混凝土前应清底,孔底沉渣应清除干净,满足客运专线铁路相关设计规范及设计文件提出的沉降要求。
检验方法:测量。
9.2质量检验
9.2.1混凝土原材料、配合比、施工的水下混凝土的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)。
9.2.2桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。水下混凝土标准养护试件强度必须符合设计强度等级的1.15倍。
9.2.3桩身顶端必须清理上层浮浆露出新鲜混凝土面。桩顶高程和主筋伸入承台的长度必须符合设计要求。
9.2.4桩身混凝土应匀质、完整。对桩身混凝土应全部进行无损检测。
9.2.5桩基钢筋原材料、加工、连接和安装的检验必须符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)的规定。
10 、钻孔桩常见事故的预防及处理
常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下:
10.1坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。
10.1.1 坍孔原因
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① 泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。
② 由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③ 护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
④ 在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤ 提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。
⑥ 水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑦ 清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。
⑧ 清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
⑨ 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
10.1.2 坍孔的预防和处理
① 在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
② 发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
③ 如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾
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和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
④ 清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤ 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。 10.2钻孔偏斜
各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。
10.2.1 偏斜原因
① 钻孔中遇有较大的孤石或探头石
② 在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。
③ 扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
④ 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。
⑤钻杆弯曲,接头不正。
10.2.2 预防和处理
① 安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
② 由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。
③ 钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用
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千斤顶及时调直。
10.3 掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。
10.3.1 掉钻落物原因
① 掉钻落物原因
卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。 ② 钻杆接头不良或滑丝。
③ 电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。
④ 转向环、转向套等焊接处断开。
⑤ 操作不慎,落入扳手、撬棍等物。
10.3.2 预防措施
① 开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。
② 经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
10.3.3 处理方法
掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
10.4糊钻和埋钻
糊钻和埋钻常出现于正反循环回转钻进中,糊钻的特征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象。
预防和处理办法:对正反循环回转钻,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊
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钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻锥;严重糊钻,应停钻,清除钻渣。对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。
10.5扩孔和缩孔
扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋.
10.6梅花孔(或十字孔)
常发生在以冲击锥钻进时,冲成的孔不圆,叫做梅花孔或十字孔。 10.6.1 形成原因
① 锥顶转向装置失灵,以致冲锥不转动,总在一个方向上下冲击。
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② 泥浆相对密度和粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难。
③ 操作时钢丝绳太松或冲程太小,冲锥刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小,改换不了冲击位置。
④ 有非匀质地层,如漂卵石层、堆积层等易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。
11.6.2 预防办法
① 应经常检查转向装置的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装置。
② 选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时掏渣。
③ 用低冲程时,每冲击一段换用高一些冲程冲击,交替冲击修整孔形。
④ 出现梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填钻孔,重新冲击。 10.7卡钻
10.7.1 原因
① 钻孔形成梅花形,钻头被狭窄部位卡住。
② 未及时焊补钻头,钻孔直径逐渐变小,而焊补后的钻头大了,又用高冲程猛击,极易发生卡锥。
③ 伸入孔内不大的探头石未被打碎,卡住钻头。
④ 孔口掉下石块或其它物件,卡住钻头。
⑤ 在粘土层中冲击冲程太高,泥浆太稠,以致钻头被吸住。 ⑥ 大绳松放太多,钻头倾倒,顶住孔壁。
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10.7.2 处理方法
① 当为梅花卡钻时,若钻头向下有活动余地,可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头,也可松一下钢丝绳,使钻头转动一个角度,有可能将钻头提出。
② 卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻,宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。
③ 用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将钻头勾往后,与大绳同时提动,或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将钻头提出。
④ 在打捞过程中,要继续搅拌泥浆,防止沉淀埋钻。
⑤ 用其它工具,如小钻头、小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡钻 的石块挤进孔壁,或把钻头碰活动脱离卡点后,再将钻头提出。
但要稳住大绳以免钻头突然下落。
⑥ 用压缩空气或高压水管下入孔内,对准钻头一侧或钻头处适当冲射一些时候,使卡点松动后强行提出。
⑦ 使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。
⑧ 用以上方法提升钻头无效时,可试用水下爆破提钻法。将防水炸药(小于1kg)放于孔内,沿钻头的滑槽放到钻头底,而后引爆,震松钻头,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般是能提出的。
10.8外杆折断
10.8.1 折断原因
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① 用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。
② 钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。
③ 钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。
④ 地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。
⑤ 孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。
10.8.2 预防和处理
① 不使用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。
② 钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。
③ 钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者,及时更换。
④ 在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。
⑤ 如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。
10.9钻孔漏浆
10.9.1 漏浆原因
① 在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。
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② 护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。
③ 护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。
④ 水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。
10.9.2 处理办法
① 凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
② 属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。
11、 安全及环保要求
11.1安全要求
11.1.1施工区域应设警示标志,严禁非工作人员出入。
11.1.2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
11.1.3为保证施工安全,现场应有专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。
11.1.4现场设专人指挥、调度,并设立明显标志,机械作业要留有安全距离,确保协调、安全施工。
11.2环保要求
钻孔桩施工产生大量泥浆,容易造成对环境的污染。为保护自然环境,应加大在环境保护方面的投入,真正将各项环保措施落实到位。
22
11.2.1生产中的废弃物及时处理,运到当地环保部门指定的地点弃置。
11.2.2按环保部门要求集中处理试验及生活中产生的污水及废水。
23
范文三:冲击钻施工方案
冲击成孔灌注桩施工方案
一、施工概述
冲击成孔施工适合于各类土层,尤其是适用于卵石层中卵砾石直径大于20cm 占整个层中的30%以上的地质层。它的基本原理是,利用冲击锤下落的冲击重量,将大直径的卵砾石击碎,在冲击锤的上下运动中充分发挥高浓度的泥浆的浮力作用,将卵砾石碎屑挟带出孔外,最后形成施工孔。
1.1施工技术方案安排
★场地准备工作
场地的准备工作包括场地平整和泥浆池的布置、钢护筒制作和安装四道施工工序,这四道工序是施工的重要组成部分,必须严格加以控制。场地的面积应包括钻机、泥浆池、钢筋笼制作、吊车施工占用的面积之和,其计算如下:
冲击钻机占用面积S1=(L1+120)×(B1+130)cm2
泥将池占用面积S2=1.5πR2 (h+h1)/4 cm2
钢筋笼制作占用面积S3=[nR1+(n-1)×75]h1 cm2
吊车施工占用面积S4=(L2+120)×(B2+130)cm2
场地的面积S ≥{S1+S2+S3+S4+孔位安全面积}
首先通过GPS 全站仪测量放样,定出纵、横轴线,并用广线将纵横轴线相连,交点即为钻孔中心。测量人员将该中心标定在场地上,然后按照设计的范围及施工要求整平夯实场地。因为成孔过程中,在冲击锤的反复震动下,孔口钢护筒有可能性发生位置移动或倾斜,夯实场地的要求较高,采用人工夯实时应进行分层,分层厚度小于20cm ,采用机械碾压时,分层厚度不得大于35cm ,最终场地的密实度不小于85%。钻机进场后,接着现场技术人员指导工作人员进行钢护筒的埋设工作。
钢护筒制作是用σ=6mm的钢板卷制而成,钢护筒焊接接缝密实不漏水,φ1.5m 的钻孔灌注桩采用内壁直径φ1.6m 钢护筒。桩基护筒埋置深度根据地下水位或地表土质情况而定,一般为2.0m 钢护筒埋设质量控制指标为:护筒中心与钻孔灌注桩设计位置偏差不大于20mm ,护筒的垂直度不大于1%。
★钻机就位
立好钻架并调整和安设起吊系统,将钻头吊起,徐徐放入护筒内合适的深度,在钻头起吊钢丝绳的根部立全站仪的棱镜,通过观测,确定钻机的位置,及时起动钻机的自行移位微调系统,直到钢丝绳的位置偏差符合规范要求后,固定钻机,然后在合适的位置设置四根护桩,当钻头升降不影响上面的控制工作时,在四根护桩上对拉十字线,用于施工中钢绳或钻头的偏差控制。施工过程中及时复核护桩的位置偏差。
★开钻
准备工作就绪后,填黄粘土至护筒刃角上1.0m ,以防首次冲进时导致护筒的变形和移位。开钻时,严格按照短落距满进速的方法进行,落距一般控制在50cm ,待冲深达到安全深度(2.5倍孔径)后方可按照设计最大冲程钻进。
★钻进施工
在各类不同的地层中应采取相应的措施。根据我们的施工经验,粘土层中平均每小时进尺200cm ,细砂层中平均每小时进尺120cm ,卵砾石层中平均每小时进尺100 cm,岩石层中平均每小时进尺50cm 。
粘土层中只要不含淤泥,主要需要解决问题是钻进过程中粘锤和粘土层面高差或接触面上的强度不均匀性。粘土的粘锤有可能会产生弹簧现象,为了便于施工,根据实际情况加入适量
的粉细沙作为分散剂;当由粘土层进入其它地质层中,尤其是进入岩石层时,及时跟踪检查是否有岩面高差、倾斜、同一层面的强度相差悬殊等情况,如果存在,则应考虑浇灌素混凝土进行调整,以防偏孔、斜孔事故发生。
细砂层和卵砾石层中钻进施工主要考虑孔内泥将水头的保持问题。如果水头下降较快,则有可能发生坍孔事故,同时为了保持水头压力下的平衡,泥浆的浓度控制在1.4~1.5,及时加入泥浆是基本方法。
由于在钻孔中岩石的强度可能在同一层面上不同,钻孔过程中必须加强监测孔壁的垂直度。开始接触岩石时应先缓缓地钻进,以防偏孔或斜孔,待钻头全部进入岩体部方可全速钻进,为了防止卵砾层孔壁坍孔,施工中的泥浆指标不能改变。
★优质泥浆制备
现场采用试验确定的优质泥浆,泥浆可循环使用,钻进过程中保证孔内泥浆的高度和稠度符合规范要求。钻孔作业时,每一小时对泥浆的各项指标测试一次,以保证在钻孔施工过程中泥浆的质量,也就保证了泥浆护壁的作用,确保孔壁的安全。从钻机内排出的带有钻渣的泥浆经过沉沙机进行过滤,旋筛等净化处理,使好的泥浆重新流回孔内,而甩干了的钻渣从另一出口排出,可用自卸汽车接运到指定位置,以保证泥浆的高度利用和减少施工现场泥浆对环境的污染。
配制的泥浆粘度19~28Pa/s
静切力1~2.5Pa
含沙率≤4%
胶体率≥95%
失水率≤20ml/30min
PH 值8~10
泥膜厚度≤2mm
在泥浆中可掺入0.1%~0.4%的Na2CO3 以改善泥浆性能。以上泥浆的各项指标均为参考指标,确定性的指标要在钻孔作业之前试配,筛选报经工程师批准后方可使用。
★钻孔记录
钻孔施工记录由现场技术人员每两个小时检查一次,及时检查钻渣,泥浆比重,并绘制出实际钻孔地质图,对照原地质钻孔资料比较,以确定钻进压力、钻进速度和调整护壁泥浆比重,认真总结经验,即时调整工艺避免发生坍孔和埋钻事故,使施工顺利进行。
★清孔
钻孔达到设计标高后,经内部质量工程师与作业班组现场核对孔深后报告工程师声明已达到孔底标高,进行清孔,验孔,得到工程师确认之后即可进行清孔作业。首先是钻机继续进行反循环作业而停止进尺,大约四小时后可对孔内泥浆各项技术指标进行测试,达到清孔要求并得到监理工程师确认后逐节拆除钻杆,提出钻头,用吊车将钻机整体移到下一个孔位去作好钻机的各项准备工作,同时逐节安装钢筋笼。钢筋笼安装好后,安装混凝土浇注导管,在开始灌注水下混凝土之前再提取孔内泥浆复核孔深,测量孔底沉淀层厚度,如果沉淀层和泥浆指数不符合要求,则利用导管作二次清孔,同时补入质量较好的泥浆到孔内,并保持孔内泥浆高度高出地下水位2m 以上,然后即可进行下一步工作。
在砂卵石层中进行成孔施工,清孔最大的问题是含沙率的指标一般不能达到高设计或规范要求,过度地追求指标符合要求,可能会导致砂卵石层部分孔径收缩,即“颈缩”现象,同时可能会在浇筑桩基础混凝土过程中,混凝土面在压力作用下上升,挤压、剪切孔壁,形成局部的破坏,从而加剧“劲缩”现象的发生。为了避免该现象,建议孔内泥浆浓度和含沙率可以超过规范要求少许,即可进行混凝土的浇筑。其它施工工序施工方法按常规进行。
钻机性能参数
型号
GJD-1500
YKC-31
CJF-20(冲击反循环)
生产厂家
张家口
洛阳
泰山
钻孔直径 (m)
2.0 (土层)
1.5 (岩石)
1.5
0.8~2.0
钻孔深度 (m)
50
120
80
冲击行程 (cm)
10~100
60~100
连杆机构0.65,1.0,1.35,卷扬机冲击1.5~3.0
钻头质量 (t)
4.5
4.0
4.0
主电机功率 (KW)
63
60
75
运输尺寸 (m)
5.04×2.36×6.38
6.8×2.8×3.2
主机质量 (t)
20.5
6.85
18
范文四:冲击钻施工
冲击钻灌注桩作业流程、规范、步骤作业指导书
1, 目的
明确桥梁桩基冲击钻施工作业的工艺流程, 操作要点和相应的工艺标准, 指导, 规范桩基作业施工.
2, 编制依据
相关规范
《施工图设计文件》
3, 适用范围
适用于卵石, 坚硬漂石, 岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工.
4, 施工方法及工艺要求
要求采用整套冲击钻机设备, 避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具. 为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度, 应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MA 后方可开钻.<>< div="">
冲击钻灌注桩作业流程、规范、步骤
1, 目的
作业流程、规范、步骤、明确桥梁桩基冲击钻施工作业的工艺流程, 操作要点和相应的工艺标准, 指导, 规范桩基作业施工.
2, 编制依据
相关规范
《施工图设计文件》
3, 适用范围
适用于卵石, 坚硬漂石, 岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工.
4, 施工方法及工艺要求
要求采用整套冲击钻机设备, 避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具. 为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度, 应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MA 后方可开钻.
4.1施工准备
钻孔场地应清除杂物, 换除软土, 平整压实. 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.
4.2埋设钢护筒
护筒内径比桩径大40cm, 护筒埋置深度符合下列规定:黏性土不小于1m, 砂类土不小于2m. 当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m. 岸滩上埋设护筒, 在护筒四周回填黏土并分层夯实; 护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%.水中筑岛, 护筒宜埋入河床面以下1米.
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m 或地下水位以上1.5-2.0m.
4.3开挖泥浆池, 选择和备足良好的造浆粘土或膨润土, 造浆量为2倍的桩的混凝土体积, 泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整. 泥浆性能指标如下:
泥浆比重:
岩石不大于1.2, 砂黏土不大于1.3, 坚硬大漂石, 卵石夹粗砂不宜大于1.4.
粘度:一般地层16~22s, 松散易坍地层19~28s.
含砂率:新制泥浆不大于4%.
胶体率:不小于95%.
PH 值:大于6.5.
5, 钻孔
5.1安装钻机
安装钻机时要求底部应垫平, 保持稳定, 不得产生位移和沉陷, 顶端用缆风绳对称拉紧, 钻头在护筒中心偏差不得大于50mm.
5.2钻进
开始钻进时, 进尺应适当控制, 在护筒刃脚处, 应短冲程钻进, 使刃脚处有坚固的泥皮护壁. 待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可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, 向孔中到入粘土, 再放下钻锥冲击, 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙, 稳住泥浆继续钻进.
在砂类土或软土层钻进时, 易坍孔. 宜选用平底钻锥, 控制进尺, 低冲程, 稠泥浆钻进.
泥浆补充与净化: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, 并适当调整泥浆指标. 每钻进2m 或地层变化处, 应在泥浆槽中捞取钻渣样品, 查明土类并记录, 及时排除钻渣并置换泥浆, 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, 判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对.
5.3检孔
钻孔完成后, 用电子孔斜仪或检孔器进行检孔. 孔径, 孔垂直度, 孔深检查合格后, 再拆卸钻机进行清孔工作, 否则重新进行扫孔.
5.4清孔
清孔的目的是使孔底沉碴, 泥浆相对密度, 泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求, 钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查, 各项指标符合要求后立即进行清孔.
6, 钢筋笼制作, 安装
详见挖孔桩钢筋笼制作, 安装
7, 砼灌注
7.1.1导管技术要求灌注水下砼采用钢导管灌注, 采用导管内径为25-30cm. 导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验, 严禁用压气试压. 进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力, 也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p 的1.3倍,p=rchc-rwHw 式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa);
rc 为砼拌和物的重度(24kN/m3);
hc 为导管内砼柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
rw 为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
Hw 为井孔内水或泥浆的深度(m).
7.1.2安装导管
导管采用φ25-30钢管, 每节2~3m, 配1~2节1~1.5m 的短管. 钢导管内壁光滑, 圆顺, 内径一致, 接口严密. 导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应. 使用前进行试拼和水密, 承压和接头抗拉试验, 按自下而上顺序编号和标示尺度. 导管组装后轴线偏差, 不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm, 试压力为孔底静水压力的1.5倍.
导管长度按孔深和工作平台高度决定. 漏斗底距钻孔上口, 大于一节中间导管长度. 导管接头法兰盘加锥形活套, 底节导管下端不得有法兰盘. 采用螺旋丝扣型接头, 设防松装置. 导管安装后, 其底部距孔底有 250 ~ 400mm 的空间.
7.2二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度, 沉渣厚度应满足设计要求; 当设计无要求时:柱桩不大于5cm; 摩擦桩不大于20cm. 如沉渣厚度超出规范要求, 则利用导管进行二次清孔.
7.3 首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量, 下落时有一定的冲击能量, 能把泥浆从导管中排出, 并能把导管下口埋入混凝土不小于1m 深. 足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开, 是控制桩底沉渣, 减少工后沉降的重要环节.
7.3.1首批灌注砼的数量公式(例桩径D=1.25):
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1;h1=Hwrw/rC;导管底口与孔底的距离为25-40cm,H1表示砼桩底到导管底口的高度,H2表示首批灌注砼的最小深度(导管底口到砼面的高度) 为1m,h1表示泥浆底部到砼面的高度, 保证导管埋入砼中的深度不小于1m.
h1= Hwrw/rC=11*68/24=31.17m
Vr1.25=3.14*(1.25/2)2*(H1+1)+3.14*(0.25/2)2/4h1
=3.14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17
=2.23m3
对孔底沉淀层厚度应再次测定. 如厚度符合设计要求, 然后立即灌注首批砼.
7.3.2箭球, 拨栓或开阀
打开漏斗阀门, 放下封底砼, 首批砼灌入孔底后, 立即探测孔内砼面高度, 计算出导管内埋置深度, 如符合要求, 即可正常灌注. 如发现导管内大量进水, 表明出现灌注事故.
7.4水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注, 灌注开始后, 应紧凑连续地进行, 严禁中途停工. 在灌注过程中, 应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底, 使泥浆内含有水泥而变稠凝结, 致使测探不准确; 应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况, 及时测量孔内混凝土面高度, 正确指挥导管的提升和拆除; 导管的埋置深度应控制在2~4m. 同时应经常测探孔内混凝土面的位置, 即时调整导管埋深.
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中, 逐步提升. 如导管法兰卡挂钢筋骨架, 可转动导管, 使其脱开钢筋骨架后, 再移到钻孔中心.
拆除导管动作要快, 时间一般不宜超过15min. 要防止螺栓, 橡胶垫和工具等掉入孔中. 要注意安全. 已拆下的管节要立即清洗干净, 堆放整齐. 循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验.
在灌注过程中, 当导管内混凝土不满, 含有空气时, 后续混凝土要徐徐灌入, 不可整斗地灌入漏斗和导管, 以免在导管内形成高压气囊, 挤出管节间的橡皮垫, 而使导管漏水.
当混凝土面升到钢筋骨架下端时, 为防钢筋骨架被混凝土顶托上升, 可采取以下措施:①尽量缩短混凝土总的灌注时间, 防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小.②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时, 应使导管底口处于钢筋笼底口3m 以下和1m 以上处, 并慢慢灌注混凝土, 以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m ~5m 以后, 适当提升导管, 减小导管埋置长度, 以增加骨架在导管口以下的埋置深度, 从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力.
混凝土灌注到接近设计标高时, 要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内), 通知拌和站按需要数拌制, 以免造成浪费.
在灌注将近结束时, 由于导管内混凝土柱高减小, 超压力降低, 而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加, 相对密度增大. 如在这种情况下出现混凝土顶升困难时, 可在孔内加水稀释泥浆, 并
掏出部分沉淀土, 使灌注工作顺利进行. 在拔出最后一段长导管时, 拔管速度要慢, 以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心.
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大, 粉煤灰可能上浮堆积在桩头, 加灌高度应考虑此因素. 为确保桩顶质量, 在桩顶设计标高以上应加灌100cm 以上, 以便灌注结束后将此段混凝土清除. 在灌注混凝土时, 每根桩应至少留取一组试件, 对于桩长较长, 桩径较大, 浇筑时间很长时, 根据规范要求增加. 如换工作时, 每工作班都应制取试件. 试件应施加标准养护, 强度测试后应填试验报告表. 强度不合要求时, 应及时提出报告, 采取补救措施.
有关混凝土灌注情况, 在灌注前应进行坍落度, 含气量, 入模温度等检测; 在各灌注时间, 混凝土面的深度, 导管埋深, 导管拆除以及发生的异常现象等, 应指定专人进行记录.
7.5灌注砼测深方法
灌注水下砼时, 应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度, 以控制导管埋深. 如探测不准确, 将造成埋深过浅, 导管提漏, 埋管过深拔不出或短桩事故. 因此, 在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作, 一定要由具有高度责任心的人来操作.
目前测深多用重锤法, 重锤的形状是锥形, 底面直径不小于10cm, 重量不小于5kg. 用绳系锤吊入孔内, 使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10-20厘米) 根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度. 本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别. 测锤不能太轻, 而测绳又不能太重, 否则, 探测者手感会不明显, 在测深桩, 测锤快接近桩顶面时, 由于沉淀增加和泥浆变稠的原因, 就容易发生误测. 探测时必须要仔细, 并以灌注砼的数量校对以防误测.
7.6泥浆清理
钻孔桩施工中, 产生大量废弃的泥浆, 为了保护当地的环境, 这些废弃的泥浆, 经泥浆分离器处理后, 运往指定的废弃泥浆的堆放场地, 并做妥善处理.
7.7质量检测
验对于桩长大于50米的钻孔桩, 按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管, 成桩后采用声波透
射法进行检测. 对于桩长少于50米的钻孔桩全部采用小应变检测. 对质量有问题的桩, 钻取桩身混凝土鉴定检验.
范文五:冲击钻施工方案
伊滨区福民工程4号安置小区4#住宅楼
桩 基 础 施 工 方 案
编制:审核: 批准:
编制单位:河南国安建设集团有限公司 编制时间:二0一 一年四月三十日
目 录
一、编制依据?????????????????????????3 二、工程概况?????????????????????????3
1、工程名称???????????????????????3 2、工程概况???????????????????????3 3、施工条件及工程特点??????????????????3 4、基础形式???????????????????????3 5、主要工程数量?????????????????????4 三、 施工部署????????????????????????4
1、成立项目部组织机构??????????????????4 2、施工设备及施工仪器的选择及布置????????????5 3、临时生活设施????????????????????5 4、施工用电??????????????????????5 5、施工用水??????????????????????5 6、排泥浆沟及泥浆池???????????????????6 7、辅助材料的准备????????????????????6 8、场内道路??????????????????????6 9、施工进度计划?????????????????????6 四、施工方法????????????????????????6 五、冲孔桩的质量保证措施???????????????????13
1、定位?????????????????????????13 2、成孔?????????????????????????14
3、桩位垂直度截面尺寸保证措施??????????????14 4、水下灌注砼质量规定??????????????????14 5、导管的构造和使用规定?????????????????15 6、桩身砼的保证措施???????????????????15 7、二次清孔??????????????????????15 8、技术资料的建立、完善、存档??????????????15 六、桩基施工安全技术?????????????????????16
1、一般规定???????????????????????16 2、防止坠落???????????????????????16 3、防止触电???????????????????????16 4、机械设备???????????????????????17 七、监控及救援预案??????????????????????17
1、成立管理机构?????????????????????17 2、救援预案???????????????????????17 八、环境、环保措施??????????????????????18
一、编制依据
本工程的设计施工图、地质勘查报告、《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)以及强制性条文,地基与基础施工验收规范,混凝土工程施工验收规范,脚手架搭设规范,冲击桩施工安全技术。根据我公司的施工经验,结合本工程实际情况及配备所需的设备、人力及财力进行编制。
二、工程概况
1、工程名称:伊滨区富民工程4号安置小区4#住宅楼
2、工程概况:工程位于洛阳市复兴路以北,创业路以南,西邻开拓大道,东临兴业街。地上27层,地下一层的一类高层住宅,建筑高度为78米,建筑面积为18650.7M2,。本工程桩基础采用泥浆护壁钻击成孔灌注桩。桩砼强度C35,桩端以卵石层为持力层。
(1)场地条件
该工程施工现场根据勘察报告地层为:ZH1冲孔灌注桩的桩端以(6)层卵石为持力层,单桩承载力特征值取为2600KN;ZH2冲孔灌注桩的桩端以(5)层卵石为持力层,单桩承载力特征值取为550KN;
(2)工程特点
a、本工程采用水下冲击成孔施工。
b、地质条件较差,持力层埋藏较深,工期紧、施工的难度大; e、卵石层、基岩层钻进难度高,进度十分缓慢。 4、基础形式:冲击成孔混凝土水下灌注桩,
本工程桩基础桩径均为650mm,有效桩长ZH1不小于19.5米,ZH2不小于5.5米,单桩承载力ZH1不小于2600KN, ZH2不小于550KN。
5、冲击桩主要工程数量:
三、施工部署
1、成立项目部组织机构
2、施工设备及施工仪器的选择及布置
3、临时生活设施
项目经理部采用就近租用门面三间,工人用房采用现场搭设。 4、施工用电
本工程施工总用电有1200KW,从业主指定的市政供电网点引入施工现场的2个配电房,作为施工用电和照明用电。
5、施工用水
在桩孔成孔时,因用水量比较大,施工用水从业主指定的市政用水管网采用DN50管引入施工现场,
6、排泥浆沟及泥浆池
现场设置一条宽1.2m 、平均深度1.3m的排泥浆主沟;每个孔口设置宽0.6m、深0.7m 的排泥浆支沟与主沟相连,支沟采用人工开挖。成孔产生的泥浆及石渣采用挖机配合自卸汽车运至业主指定的弃土场地。
7、辅助材料的准备
施工现场储备一定数量的黏性土块(黄泥)及片石,在冲孔的过程中遇淤泥层、细砂等软弱土层及砂卵石层时,随时加黏性土块(黄泥)夹小片石反复冲击造壁。
8、场内道路
因施工期间正遇梅雨季节,加上在成孔过程中产生的泥浆对场地地表浸泡,会给钻机的移动及商品砼运输车以及其它施工车辆在场内的通行造成较大的影响,因此必须对场内的通行道路加以改造。结合今后小区规划道路路线,目前在基础施工阶段,只做30 cm厚的手摆片石层和12cm厚的泥结碎石层。 四、施工方法 (一)测量放线
施工测量包括:平面定位测量、轴线(垂直)测量、标高(水平)测量。
根据业主提供的红线图和控制点,用于定位控制及高程标高控制。根据基准点和基准线,测定出本工程定位主控轴线及引桩点并绘图上墙。
平面控制:采用全站仪测出主控制站,并控制轴线定位,然后测量各控制点并布置图。
因本工程基础施工钻机数量多,产生的泥浆及提出的石渣堆到孔口旁,会将每个桩轴线的引桩覆盖或压偏,给桩孔的定位产生一定的影响,结合本工程的实际情况,桩位采用极坐标法放样,直接采用放线办提供的4个控制点作为测站,将每栋楼每个桩位中心坐标在室内计算出来报监理、业主审批后安排专人负责实施。
测量方法应结合“外控法”实施,先将外边线主控轴线控制点引测到
距主轴线外约2m处,并作好标记,加以保护,相邻两控制点基线间不应有障碍物阻。
(二)施工方法 1、桩孔定位:
埋设钢护筒:钢护筒壁厚采用δ=12mm的钢板,内径 0.8m,钢护筒长度1.2 m。在桩位处开挖2-3m左右的孔,深度以能完全埋设钢护筒为宜,然后安装钢护筒定位,在钢护筒四周回填粘土并压实。
成孔:成孔采用卷扬机带十字冲锤冲击成孔。冲孔采用泥浆护壁,根据本工程桩基础的工程地质情况分析,由于砂卵石层透水性好,应作好片石、粘土固孔和保证孔内泥浆高于河流水位或地下水位1.0~1.5m。冲孔过程中作冲孔记录,并在土层变化处捞取渣样,判明土层,与地质剖面图相应。冲孔过程中,使用长度为直径4倍的检孔设备对孔径以及垂直进行检查,以便及时发现问题,予以纠正。
成孔质量检测:用伞形检孔器在以倒锤线进行,成孔平面位置偏差不得大于5cm;冲孔直径不得小于设计图示桩的直径;冲孔倾斜度不大于1%;冲孔内沉淀厚度用沉淀盒检测,必须符合规范要求;冲孔深度不得低于设计图示尺寸。
灌注水下砼:下导管灌注水下砼,导管采用φ250钢导管,并进行水密承压和接头抗拉试验,保证接头良好。灌注砼前,应检测孔底泥浆沉淀厚度,如不符合要求,应再次清孔。灌桩注砼采用1.2m3的浇注漏斗,配备1.5m3的集料斗储备首批砼。砼坍落度在180~220mm,并掺加外加剂起缓凝作用。开始灌注前,导管底至孔底间留25~40cm的空间。首批砼开灌
后,导管下埋深可达2m。正常灌注过程中,要经常测量砼顶面标高保持导管埋深在2~6m范围。灌注连续进行,不得中断,并做好水下砼施工记录。当灌注砼高出桩顶设计标高0.8m,拔出导管。 2、工艺流程
测量放线定位桩→ 埋设钢护筒→冲击机就位→冲锤轴线的校正→开孔→成孔(直至到设计深度)→桩孔验收→清孔、检测→安装导管 → 浇筑砼。 3、施工工艺
(1)首先复测每根桩位,误差控制在设计允许的±50mm之内。 灌注桩成孔施工允许偏差
(2)冲击机就位开孔前,检查冲击机机座的平整度(用水平尺检测)及冲锤轴线的垂直度(用垂球或经纬仪检测)以及冲锤是否对准桩位,以保证成孔的垂直度。在冲击的过程中也要经常检查,一旦发现垂直度超出范围应立即进行调整。
(3)开孔时,应低锤密击,当表层为淤泥、细砂等软弱土层时,可加黏性土块(黄泥)夹小片石反复冲击造壁,孔内泥浆面应保持稳定。
(4)在各种不同的土层、岩层中成孔时,要按下表操作要点进行施工:
(5)进入基岩后,应采用大冲程、低频率冲击,当发现成孔偏移时,应回填片石至偏孔上方300-500mm处,然后重新冲孔。
(6)当遇到孤石时,采用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁;遇基岩面高低不平时,加硬片石回填反复冲打,直正常钻进。 (7)为保证桩端进入基岩后满足设计的嵌岩深度,结合地勘报告,对每栋楼每根桩的深度及地质情况进行分析,并作出统计表格,作为实际成孔深度控制的参考资料。并可以提前做好遇到不同岩层时成孔的施工保障措施。
(8)清孔按下列规定进行: 清孔方法之一就是换浆法清孔:
在钻孔达到设计标高后,将钻头稍提离孔底,用泥泵继续循环冲洗液,换浆清理沉碴。开始保持原泥浆的比重进行循环,随着残存的沉碴不断的被返去,然后逐步降低泥浆比重,直到孔底沉碴达以要求为止。为了保持孔壁的稳定,上述工作应迅速进行。
另一种清孔方法就是抽浆清孔:即以压气反循环的方式进行清孔。即由风管浆压缩空气通过综合室输进排泥管。在排气管内形成低比重的气液(包括固相)混和物,在压差的作用下,沿排泥管向外排出泥浆和孔底沉
碴。
清孔结束后,吊放钢筋笼后,需对孔底进行冲搅,使未被清除的沉碴
悬浮于孔内冲洗液中,然后立即下灌浆导管,迅速进行混凝土的灌注。
(9)水下混凝土的浇筑
1)采用直径250的钢管作为浇筑混凝土的导管,使用前在地面进行拼
装连接,接头用法兰盘加橡胶垫连接。导管在使用前进行必要的水密性、
水压力试验、接头抗拉和隔水栓通过试验,确保无漏水、渗水现象,经验
收合格后方能使用。
2)待导管下完后,在混凝土浇筑前须再用测绳(测锤)量测孔深、孔
底沉渣厚度,沉渣厚度等于冲孔的深度与孔的深度差值。本工程为端承桩,
沉渣厚度不应大于50mm。直至符合设计要求后才能允许浇灌混凝土。
3)混凝土开始浇筑时间应控制在1-3小时之内,不宜超过4小时。时
间过长,导致孔底沉渣过多,应重新清孔。混凝土浇灌时应检查隔水栓是
否放置。首灌混凝土量应根据计算,保证首灌埋管深度大于0.8-1.0m。首
灌混凝土量(V)应根据孔径按照下面公式进行计算:
V=K(h1*3.14*d2/4+Hc A) Hc = HD+HB h1=Hw * rw/rc
式中:HD??为导管底至孔底的高度,取0.3-0.5m;
HB??为导管的埋置深度,一般取0.8-1.5m;
A??为灌注桩的横断面面积;
rc??为混凝土的比重,一般取24KN/m3;
rw??为泥浆的比重,一般取12KN/m3;
Hw??为预计首灌混凝土面至桩孔泥浆液面的高度;
d??为导管直径;
K??为充盈系数,必须大于1。
4)在混凝土浇灌过程中,卸管时须测量混凝土面高度,以控制卸管节
数,防止导管拔脱造成断桩。导管埋入混凝土内的深度愈大,则混凝土扩
散愈均匀,密实性愈好,其表面也较平坦。为了防止导管拔出混凝土面和
埋管太深,导管埋入混凝土深度宜为2-6m之间。
5)首批混凝土浇灌正常后,必须立即继续进行灌注,不可长时间中断。
每次灌注间隙时间一般控制在15-30分钟内。要合理控制每根桩的灌注时
间。
6)每根桩灌注结束后应检查混凝土的实际灌注量,充盈系数要求大于
1,根据以前的施工经验,该工程桩芯砼的充盈系数在1.1~1.4之间。
7)在混凝土浇筑过程中,必须抽样检测混凝土的坍落度,宜控制在
180-200mm之间,并在现场对混凝土试块进行见证取样。
(10)控制桩顶标高和防止钢筋笼上浮与下沉
混凝土灌注到桩顶部以下约5m左右时,先用测绳测量确定空桩高度,计算出待灌混凝高度及量,精确控制灌车混凝土的下放量,准确测量控制
桩顶标高,混凝土灌注到桩顶部以下约2m左右时,混凝土应慢放少放,用测绳勤测多测,算准混凝土的下放量,把翻浆高度严格控制在距桩顶标
高0.5-1.0米范围之内。在混凝土准备灌注时,混凝土及砼量供应必须及时准确,防止清孔后等待灌注时间过长造成塌孔,混凝土到场时间应控制
在30分钟以内,确保灌注顺利进行。
2)钢筋笼上浮与下沉的控制
钢筋笼在安放时,采用与桩顶标高配套的吊杆安放钢筋笼。配套的吊杆能够确保钢筋笼不会上浮与下沉及准确地控制钢筋笼的安放高度,
五、冲孔桩的质量保证措施
1、冲击机定位
冲击机就位后,必须进行复检,应保证机械稳定、安全作业、必要时 可在场地铺设能保证其安全行走和操作的钢板或垫木,钻头与桩位点的偏差控制在20mm以内。
2、成孔
在成孔过程中,当遇到斜孔、弯孔、塌孔及护筒周围冒浆、失稳等情况时,必须停止施工,查明原因后采取相应措施方可继续施工。
3、桩位垂直度截面尺寸保证措施
桩孔的垂直偏差允许为1%,桩位的轴线在地面设十字控制网,基准点,以保证桩位截面尺寸的正确。每节检查,发现偏差时,随时纠正,保证位置正确。
4、水下灌注混凝土质量规定
水下灌注混凝土必须有良好的和易性,配合比应通过实验确定,坍落度宜为180—220mm,水泥的用量不应少于360kg/m3. 水下灌注混凝土的含砂率宜为40%—50%,并选用中粗砂,粗骨料的最大粒径应小于40mm。
为保证水下灌注混凝土必须有良好的和易性,在混凝土中掺入缓凝剂、减水剂、早强剂、防析水剂,具体用量详见下表:
5、导管的构造和使用应符合下列规定:
导管的壁厚不小于3mm, 直径宜为220—260mm, 直径制作的偏差不应超过2mm, 导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于4m,接头宜采用双螺纹方扣快速接头。导管使用前要应试拼装、试压、试水压力可取为0.6—1.0Mpa。每次灌注后对导管内外进行清洗。
6、桩身砼的保证措施
与普通C35砼不同,水下C35混凝土必须另行配制配合比,按水下砼施工技术要求,其水泥用量每立方米应提高20-40公斤或将混凝土提高一级强度等级,确保桩身砼的施工质量。
7、验孔
安置导管后,应进行孔位、孔径、垂直度、孔深、沉渣厚度等检查,合格后应立即灌注混凝土。
开始灌注混凝土时,导管底部至孔底距离宜为300—500mm,应有足够的混凝土储备量,导管一次埋入混凝土面以下不应少于0.8m, 导管埋入混凝土深度宜为2—6m.严禁导管提出混凝土灌注面,并控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌
注记录。
灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的应记录备案。
应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为0.8—1.0m,凿除泛浆后必须保证露出的桩顶混凝土强度等级达到设计混凝土强度等级。
8、技术资料的建立、完善、存档
桩孔持力层的岩芯,现场取样作试验,本工程设计为端承桩,桩端持力层嵌入中风化砂岩,中风化砂岩的设计单轴抗压饱和强度为不小于
31.8MPa,桩孔的深度、孔径、持力层的深度、直径按实际作在机械钻孔桩检查记录表上,并及时完善有关人员的签字手续。钢筋、水泥、砂、石应提前作试验,合格才能用。桩孔钢筋笼的隐蔽资料应按实际的长度、直径、尺寸反映出来,并完善签字手续。最后桩孔的有关资料与整个工程的资料一同整理完善、存档。
六、桩基施工安全技术
1、一般规定
(1)全体管理人员在施工前必须了解工程地质及水文资料。
(2)机电设备应有专人负责管理,凡上岗作业者应有操作合格证。
(3)孔上作业的人员,必须头戴安全帽,手戴工作手套,脚穿长筒套鞋,严禁吸烟。
2、防止坠落
(1)孔口应有护筒,通常用砼浇筑而成,护筒顶应加高40cm,高出地面30cm。
(2)孔口顶四周应设栏栅,夜间施工应悬挂示警红灯,暂停施工时,孔口应用安全可靠的盖板封盖。
(3)井口周边1米范围内不得有堆土和其他堆积物,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
3、防止触电
(1)每台设备应设末级开关箱,开关箱内设漏电保护器,漏电保护器应选用高灵敏度、快速运作型,动作时间不大于0.1S,动作电流不超过30MA。
(2)配电线路应严格按照TN-S系统配线,在孔上架空敷设时,其高度不应小于2米,和设备连接时应采用多股多芯电缆。
(3)每台用电设备应接好接地保护线。
4、机械设备
钻机每天在作业前必须进行复检,检查钻机的各个部件是否松懈现象,开始下钻时速度缓慢进行。
七、监控及救援预案
1、成立管理机构
施工现场成立以安全员为主的监控巡视管理机构,每天早上应当检查钻孔、设备的质量情况,冲孔的质量情况,施工用电情况,各种防护措施的情况,发现不符合的立即加以整改。冲击桩的班组长配合安全员检查巡视,各工人也当熟悉本工种的一些注意事项,发现不正常的现象,立即通知工地负责人,停止施工,整改后才能继续作业。
2、救援预案。
冲击孔桩主要危险源的辨识分析:
(1)孔壁塌方;
(2)未使用安全电压、井下触电;
(3)坠物或坠落伤人等。
施工现场成立以项目经理为组长的二级救援组织机构,救援队伍是经过培训合格的人员组成,并注明各自的职责、各个人员的具体分工,以便在救援时具体负责抢救工作。
事故的应急救援措施:冲击桩一旦出现以上事故后,现场立即采取救援措施。
(1)最早发现者立即大声呼救,向有关人员报告或报警,原因明确可立即采取正确的施救,但决不可盲目去救助。
(2)指挥部迅速开始运行,按照应急程序处置。
(3)迅速查明事故原因和判断事故发展状态,采取正确方法施救,如塌方,未使用安全电压触电,必须先切断电源。
(4)急救人员按照有关规定知识,立即救护伤员,在等待医生救治或送往医院抢救过程中,不要停止和放弃抢救,如采用人工呼吸、清洗包扎或输氧急救等。
(5)现场不具备抢救条件时,立即向社会求救。工地应配备气体检测仪、通风设备、防毒面具、担架、医用氧气瓶等急救用具。
八、环境、环保措施
工程现场四周环境和注意的问题:
1.工程施工车辆由现场大门进出,应安排专人洒水清扫,保持现场清
洁卫生。
2.施工过程中加强对周边环境的保护,生产及生活污水不得乱排,生产污水经沉砂井沉淀后排入市政下水管道内。
3.施工前做好人行通道的防护工程,在施工作业半径内应搭设全封闭安全通道,以确保施工安全。
4.采取有效措施降低施工噪音,砼施工采用低噪音振动棒,拆模时手工传递等措施最大限度降低噪音对周边环境的影响。
5. 冲孔桩工程量大,时间长,产生的泥浆量通常是桩身体积的6—15倍,因此安排从右至左顺序钻孔,在施工现场设置宽×深=1200×1300mm排泥浆主沟,其它桩位通过600×700mm人工开挖支沟与排泥主沟相连,紧邻施工现场设置3-5个泥浆沉淀池,沉淀滤池的大小应满足储备15天产生的泥浆量匹配。沉淀池的泥浆用泥浆泵配合专用罐式汽车外运。排泥浆主沟在冲孔施工结束后用砂夹卵石回填并人工夯实回填。
河南国安建设集团有限公司123项目部 2011年4月30日
2%;胶体率:>