粵海城際鐵路鉆沖孔樁施工工藝工程技術交底(19頁).doc
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2022-09-28
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1、鉆(沖)孔樁施工工藝編制:審核: 審批:XX粵海城際鐵路工程指揮部一、工程概況:我單位承建的海南西環線提速改造工程叉河至紅塘段標,其中特大橋1座;大橋5座;中橋6座;混凝土樁基共計:400余根;地質情況種類繁多;主要有:人工填筑砂土;淤泥質黏土;粉質黏土;細砂;中砂;粗砂;黏土;砂礫等各項;鉆機采用旋轉鉆機和沖擊鉆機。二、樁基施工的定義及工藝流程(一)樁基施工的定義這里的樁基施工指橋梁工程,地面水平承臺以下的基礎部分。樁基作為支護結構的一種形式,除必須滿足結構的穩定,保證基坑的安全可靠,還應根據工程地質條件、設備機具能力優化設計,選擇合適的類型。樁基結構的軸線定位點和水準基點應設在不受施工影響2、的地方,施工前應按各有關單位最后認可的施工圖進行復核,并妥善保護,施工期間應經常復測,被損壞的測量點要及時補測。樁基施工中,應對隱蔽工程(設計樁徑、軸線、泥漿指標、沉碴厚度、設計樁長等)進行中間驗收,加強自檢、互檢、交接檢。(二)樁基施工的工藝流程1、鉆孔的準備工作主要有樁位測量放樣、平整場地、布設道路、設置供水和供電系統、泥漿備料與調制、沉淀出渣及準備鉆孔機具等。2、護筒的埋設 (1) 用鋼板制作護筒,埋設護筒應堅實不漏水;護筒入土較深時,宜以壓重、振動、錘擊或附以筒內除土等方法沉入。(2) 護筒內徑應比樁徑稍大:當護筒長度在26m范圍時,有鉆桿導向的正反循環。旋轉鉆機護筒內徑比樁徑宜大203、0300mm;沖擊鉆機護筒內徑比樁徑宜大300400mm。 (3) 護筒頂端高度:護筒應高出地面0.3m。 (4) 護筒的埋置深度:a、旱地或淺水處,對于粘質土不小于1.01.5m,對于砂類土應將護筒周圍0.51.0m范圍內土挖除,夯實粘質土至護筒底0.5m以下一般在22.5m,設計有規定的按設計執行。(5) 鉆進時操作要點a 、開始鉆進時,應低擋慢速鉆進,使護筒下口處有堅固的泥皮護壁。鉆至護筒下口1m 后,可按土質以正常速度鉆進。如護筒外側土質松軟發現漏漿時,可提起鉆頭,向孔中填入粘土磚,再下鉆頭鉆進,使膠泥擠入孔壁堵住漏漿空隙,穩住泥漿繼續鉆進。b、砂類土式軟土層鉆進時,易坍孔,宜選用平底4、鉆頭,控制進尺,抵擋慢速,大泵量,稠泥漿鉆進。c、在卵石、礫石類土層中鉆進時,因土層軟硬不均,會引起鉆頭跳動,鉆桿擺動加大,和鉆頭偏斜等現象,易使鉆機因超負荷而損壞。宜采用抵擋慢速,優質泥漿大泵量的方法鉆進。d、低壓鉆進采用減壓鉆進,即使孔底水受到鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的80%。e、泥漿的補充與凈化必須調制足夠的泥漿。每鉆進2m入地層變化處,應在泥漿槽中撈取鉆渣樣品,查明土類并記錄,以便與設計資料核對。f、測量鉆進過程中應經常測量孔深,并對照地質拄狀圖隨時調整鉆進參數。鉆孔記錄表第 頁 共 頁工程名稱墩臺號樁號起訖日期設計樁徑(m)設計孔深(m)鉆孔方法設計孔底高程(m)5、護筒頂高程(m)地面高程(m)設計孔底高程(m)鉆頭直徑(m)鉆頭類型鉆孔深度(m)鉆尖標高(m)轉盤頂標高(m)時間起止工作項目鉆進深度(m)孔底高程(m)記事本次累計樁位示意圖:成孔檢查情況:記錄: 施工負責人: 3、泥漿的調劑和使用技術要求 (1) 鉆孔用泥漿一般由水、粘土和填加劑按適當配合比配制而成。必要時加入膨潤土或燒堿。 (2) 制備泥漿前,應先將粘土塊盡量打碎,使在攪拌中易于成漿,縮短攪拌時間,提高泥漿質量。(3) 在粘土中鉆進時,易產生泥漿相對密度和粘度太高的情況,可加水入鉆孔,將孔內泥漿稀釋,待達到規范要求的相對密度后再繼續鉆進。(4)優質泥漿的調制優質泥漿(穩定液)的固壁和6、懸浮鉆碴效能高,在用正反循環回鉆進直徑1.2m以上,孔深30m以上的井孔地層松散易坍孔時,一般采用優質泥漿,其各項指標如下表:項目相對密度(g/m)粘度(s)靜切力(pa)含砂率(%)pH值膠體率(%)含水率(ml/30min)數值1.031.101822259814204、鉆孔施工要求 (1) 根據實際情況采用正循環鉆機或沖擊鉆機施工。 (2)將按地質資料繪制的地質剖面圖與實際地質核對,并作好記錄。 (3)鉆機安裝后,底座和頂端應平穩,在鉆進過程中不得產生位移或沉陷,否則應及時處理。(4)鉆孔作業分班連續進行,填寫鉆孔施工記錄,交接班時交代鉆進情況及下一班的注意事項。經常對鉆孔泥漿進行檢測和7、試驗,不符合要求時,及時調整。經常注意地層變化,在地層變化處均應撈取渣樣,判明后做好記錄并與地質剖面圖核對;(5)沉渣厚度:不大于設計。 5、鉆孔注意事項(1)鉆孔之前要對樁位進行復核,如發現問題及時上報項目經理部。(2) 鎮海中橋施工范圍內有隱伏雞窩狀沼氣存在,在樁基鉆進期間地面樁口嚴禁明火,并加強觀察,作好通風預防等措施。(3) 開孔的孔位必須準確。開鉆時均應慢速鉆進,待導向部位或鉆頭全部進入地層后,方可加速鉆進。(4)施工鉆孔樁時,采取必要的措施,防止涌砂和坍孔現象。鉆孔至設計高程經檢查后,即可進行清孔灌注。(5)基坑開挖回填后應對橋下河床進行疏通,以利行洪。當因故停鉆時,要保持孔內具有8、規定要求的水位、泥漿相對密度和粘稠度。處理事故或因故停鉆時,必須將鉆頭提出孔外。6、清孔要求 (1) 鉆孔深度達到設計標高后,應對孔深、孔徑進行檢查,符合要求后方可清孔。應用探孔器進行探孔,探孔器長度為6.0m。 (2) 清孔方法應根據設計要求、機具設備條件和地層情況決定。 (3) 在吊入鋼筋骨架后,灌注水下混凝土之前,再次檢查孔內泥漿性能指標和孔底沉渣厚度,如超規定,進行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。 (4) 在清孔排渣時,必須注意保持孔內水頭,防止坍孔。(5) 不得用加深鉆孔深度的辦法代替清孔。 7、 鋼筋籠的制作、運輸及吊裝就位的技術要求:(1) 鋼筋籠應分段制作,分段長度應9、根據吊裝條件確定,應確保不變形,接頭按規范要求錯開,宜采用搭接焊施工。(2) 鋼筋籠入孔采用吊車,起吊應按鋼筋籠編號的順序入孔。 (3) 鋼筋骨架的制作和吊放的允許偏差為:主筋間距0.5d;骨架傾斜度1%;鋼筋骨架在承臺底以下長度:100mm;鋼筋骨架直徑20mm;加強筋間距:20mm;箍筋間距或螺旋筋間距:20mm。8、灌注水下混凝土 (1) 水下混凝土配合比:應嚴格按試驗提供的配合比控制。(2) 混凝土塌落度應控制在18-22cm之間,為防止混凝土離析可適當加入減水劑。(3) 灌注水下混凝土的攪拌能力,應能滿足樁孔在規定的時間內灌注完畢,灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間,若估計灌注時間長10、于首批混凝土初凝時間,則應摻入緩凝劑。 (4) 灌注水下混凝土的主要設備及運送方式:a、望樓溪橋采用750L攪拌機,每小時攪拌能力為:25m3;每立方米混凝土水泥用量:373kg;每盤混凝土水泥用量:200kg每小時攪拌能力的確定:373kg/m325 m3/200kg=47盤;每盤需要時間1.5分鐘,共計:70.5分鐘;混凝土采用輸送泵輸送。b、渡河溪大橋、保平大橋采用500L攪拌機,每小時攪拌能力為:11.5m3;每立方米混凝土水泥用量:373kg;每盤混凝土水泥用量:200kg每小時攪拌能力的確定:373kg/m311.5 m3/200kg=21.5盤;每盤需要時間2.5分鐘,共計:5311、.75分鐘;混凝土采用輸送泵輸送。c、寧遠河大橋采用1500L攪拌機,每小時攪拌能力為:35m3;混凝土運輸采用2臺混凝土攪拌運輸車輸送。攪拌車每車運送混凝土8m3,每小時運送2臺次,每小時共運32m3。可以滿足灌注混凝土要求。(5) 水下混凝土采用鋼導管灌注,導管內徑為300mm。導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗,嚴禁用壓氣試壓。進行水密試驗的水壓不得小于孔內水深1.3倍的壓力,也不得小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力的1.3倍。(6) 灌注水下混凝土的技術要求a 首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度(1.0m)和填充導管底部的需要。望樓溪橋1.25m樁首批灌注量計12、劃為3.0m3混凝土;渡河溪大橋、保平大橋1.25m樁首批灌注量計劃為3.0m3混凝土;寧遠河大橋1.25m樁首批灌注量計劃為3.0m3混凝土;b 混凝土拌和物運至灌注地點時,檢查其均勻性和塌落度等,如不符合要求,進行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求時,不得使用。c 首批混凝土灌筑后,應連續灌注;在灌注過程中,注意保持孔內水頭;導管的埋置深度控制在4m;應經常測探井孔內混凝土面的位置,及時調整導管埋深。d 防止鋼筋骨架上浮:當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底面1m左右時,應降低混凝土的灌注速度。鋼筋籠上端應焊固在護筒上,可以承受部分鋼筋籠的頂托力。e 灌注的樁頂標高應比設計高出0.6m,以保證混13、凝土強度,多余部分接樁前必須鑿除,鑿除后無松散層。在灌注過程中,應將孔內溢出的水或泥漿引流至適當地點處理,不得隨意排放,避免污染環境及河流。9、安全要求: 為杜絕重大事故和人身傷亡事故,把一般事故降到最低限度,確保施工順利進行,特制定安全措施如下:(1) 從事鉆孔、起重、高空作業的操作人員,上崗前要進行身體檢查和技術考核,合格后方可操作。(2) 高空作業必須按安全操作規程配戴防護用具。(3) 按項目部下發的有關安全措施認真做好安全工作。附:鉆孔灌注樁施工工藝框圖鉆孔灌注樁施工工藝框圖樁基質量鑒定混凝土養護接裝導管和砼料斗鉆孔完畢后,移動不用的設備鉆 孔測量沉渣厚度清 孔鉆機就位埋設護筒檢驗鉆機14、和備件檢驗護筒搭設工作平臺場地準備樁位放樣灌注水下混凝土檢驗鉆機配套設備測量鉆孔深度、傾斜度、直徑,做好鉆孔記錄鋼筋骨架制作,運輸及安放導向板、聲測管吊裝鋼筋骨架檢驗導管等設備必要時二次清孔砼制備及運輸砼配合比設計水封前檢查簽證水封樁身檢查有問題的樁按要求進行處理三、樁基施工常見問題處理(一)、鉆(沖)孔樁所遇問題處理1、坍孔,仔細分析,查明原因和位置,然后進行處理,坍孔不嚴重時,可回填至坍孔位置以上,并采用改善泥漿性能,增大泥漿比重、埋深護筒等措施繼續鉆進。坍孔嚴重時,立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾粘土回填,查明坍孔原因,采取相應措施重鉆,坍孔部位不深時,可采用深埋護筒法,將護筒周圍用土填實,15、重新鉆孔。2、孔身偏斜、彎曲時,應分析原因,處理方法可以在偏斜處吊住鉆錐反復掃孔,使鉆孔正直,偏斜嚴重時,回填粘性土到偏斜處,待沉積密實后再鉆進。3、擴孔、縮孔,擴孔時采取防止坍孔和防止鉆錐擺動過大的措施。縮孔時,采用鉆錐上下反復掃孔以擴大孔徑,加大泥漿比,減少地面荷載。4、鉆孔漏漿時,如護筒內水頭不能保持,宜將護筒周圍回填筑實,增加護筒沉埋深,或加稠泥漿,反復沖擊,以增強護壁。5、發生卡鉆或埋鉆事故后,應查明原因,是否鉆碴過多、坍孔或底層上涌,均不宜強提,只宜輕提,輕提不動時,可用小沖擊鉆錐沖擊或用沖吸的方法將鉆錐周圍的鉆碴松動后再提出。埋鉆主要發生在進尺太快,或鉆進過程突然發生鉆桿折斷等;16、卡鉆主要發生在鉆頭底蓋合攏不好,鉆進過程中自動打開等。埋鉆或卡鉆發生后,在鉆頭周圍堆積了大量的沉淀物,形成很大側阻力。處理方案:首先應以消除側阻力為先導,嚴禁強行處理,否則,輕者事故處理失敗,重者會造成鉆桿扭斷,動力頭受損等更嚴重的事故。處理孔內事故,應認真分析事故類型,并找準事故原因,準確查明事故位置,為采取合理的處理措施提供依據。事故發生后,首先必須保證事故孔內有足夠的泥漿,保持孔內壓力,穩定孔壁,防止坍塌,為事故處理奠定基礎。在施工中必須保證充足的水源。否則由于水源供應不及時,致使鉆機停鉆,不能正常鉆進,因此保證水源是鉆機正常工作的必要條件。6、掉鉆落物時,宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具17、打撈,若落體已被泥砂埋住,應在孔中先清除泥砂,使打撈工具能夠接觸到落體后再打撈。7、在任何情況下,嚴禁施工人員進入沒有護筒或沒有其它防護設施的鉆孔中處理故障,當必須進入孔中處理事故時,必須采取防溺、防坍埋等安全設施。8、灌注混凝土中發生故障,可根據下列情況進行處理:(1) 灌注首批混凝土后導管進水,水量很大且漏水部位在下端,應停止灌注,重新處理。(2) 混凝土面處于水位以下高差不大,導管進水可采用底塞隔水的方法,并加一定的壓力重新插入導管或將導管插入混凝土中,將導管中的水抽出或提出水,再恢復灌注。(3) 灌注開始不久發生導管堵塞時,可用長桿沖搗或用振搗器振動導管。(4) 采用上述方法無效時,及18、時將導管拔出,將已灌注的混凝土吸出,拔出鋼筋籠,重新清孔,吊裝鋼筋籠和灌注混凝土。(5) 按上述方法處理達不到要求時,重新補樁或會同有關單位研究補救措施。(二)水下混凝土施工預防措施及應急預案根據以往不合格品統計,樁基施工中水下混凝土施工是關鍵環節。通過統計分析,制定水下混凝土灌注的常遇問題、原因和處理方法。1、原因分析:造成斷樁的主要原因是混凝土澆筑前各崗位的應急措施不到位,準備不充分, 特別是對鉆(沖)孔樁這一特殊過程中的操作人員資格、設備能力未嚴格進行預先鑒定,輸送泵操作司機對設備的性能不夠熟悉,現場操作人員及管理人員的施工經驗不足等。2、糾正措施(1) 由技術部門做好鉆孔樁灌注施工預防19、措施或作業指導書,對崗前施工人員進行培訓指導。(2) 嚴格按照GB/T19001-2000質量管理體系要求標準中7.5.2的要求對鉆孔樁施工過程進行檢驗,對人員、設備資質進行檢查。灌注前由經理部各相關人員組織一次設備大檢查,保證設備運轉正常。(3) 對可能發生的問題,做好應急措施的準備(如:備用發電機、灌注設備等);施工中做好灌注記錄。(4) 水下混凝土灌注的常遇問題、原因和處理方法見下表。水下混凝土灌注的常遇問題、原因和處理方法常遇問題主要原因處理方法混凝土罐車故障及機械故障事先應有備用泵車,灌注前應逐臺檢查設備機具并試運行備用設備泵送混凝土質量不良緩凝劑不合格,泵送混凝土不穩定應測試混凝土20、緩凝時間(應不小于210分鐘),測定混凝土坍落度,在灌注中,每車混凝土必須測定一次坍落度控制范圍導管混凝土下落不暢采用震動導管,猛提猛落導管,加高料斗等措施;導管管徑不小于200毫米,砂、石料粒徑2040毫米一旦發生堵管時導管埋置深時(35m)可提升導管,猛提猛落,上下串動,導管埋置淺時(0.51m)晃動導管,移動導管,震動混凝土暫時接應不上每5分鐘上下搖動導管一次導管上下移動不起作用時說明導管內混凝土擱置時間太長,已堵管應迅速將導管拔出來疏通,重新接好密封,重新下導管深入樁下混凝土內,采用“氣舉法”、下小潛水泵或提筒把導管內的水及碴除凈,重新灌注樁隔水塞卡在導管內1. 隔水塞制作不合適隔水塞21、直徑過大,在導管內落不下去取出,另放隔水塞隔水塞橡膠墊圈過大取出,修正塞橡膠墊圈直徑隔水塞直徑過小或長度不夠,在導管內翻轉卡住取出,另放隔水塞2. 導管加工質量差導管加工同心度不好,變形接頭處出現臺階管內粗糙法蘭上未車導正環法蘭焊接不正法蘭平面與導管中心線不垂直修理或更換3.遇物卡住用長桿沖搗或振搗,若無效提出導管,取出障礙物水下混凝土灌注的常遇問題、原因和處理方法常遇問題主要原因處理方法埋管(1) 導管埋入混凝土面過深,灌注速度慢,混凝土初凝。(2)導管法蘭盤掛上鋼筋。導管埋入混凝土面不能超過6米,加快灌注速度,緩凝時間46小時;采用絲扣連接導管,備用一套導管、小潛水泵、小于導管直徑的提筒。22、導管漏水1. 導管連接處密封不好(1) 墊圈放置不正確連續灌注使管內混凝土面高于漏水處。(2) 墊圈擠出或損壞檢查后重新設置或更換(3) 法蘭螺絲松動提升導管重新均勻上緊法蘭螺栓2.初灌量不足,未埋住導管,沖洗液從導管底口侵入管內提出導管,清除灌入的混凝土,重新開始灌注3.導管提升過多,埋深過小,沖洗液隨浮漿侵入管內若孔內已灌入少量混凝土,應清除干凈后,方可灌注;灌入混凝土較多時,應暫時停灌,下一個比原孔徑小一級的鉆頭鉆進至一定深度起鉆,用高壓水將混凝土面沖洗干凈,并將沉碴吸出,將導管下至小孔徑內恢復灌注堵管(混凝土在導管內出不去)1. 混凝土配制不合理(1)配合比不符合要求,水灰比過小,坍落23、度過低,流動性差按要求的配合比,重新拌合,并檢查坍落度在1822cm(2)粗骨料超出規定要求按規定要求選擇粗骨料2. 混凝土攪拌質量不符合要求混凝土拌制操作者技術不熟練或沒有按定量進料,或攪拌時間短,拌合物不均勻,或運輸中嚴重離析按規定要求拌合、運輸3、灌注時間過長,表層混凝土已初凝(1) 灌注工作準備不足,灌注時間延長(2) 發生某種故障,灌注中途停頓各施工步驟明確分工,協調工作,確保灌注連續性,各種機械設備,電路及水路必須經過嚴格檢查過關4.導管內進水未及時發現,造成混凝土嚴重稀釋,水泥漿與砂石分離上下提動導管或振搗,使導管疏通,若無效,提出導管進行清理后,重新插入混凝土內足夠深度,用潛水24、泵或空氣吸泥機,將管內泥漿、浮漿、雜物等吸除干凈,恢復灌注水下混凝土灌注的常遇問題、原因和處理方法常遇問題主要原因處理方法5.管內結皮,形成堵塞夏天氣溫高,混凝土中水分極易蒸發,加之導管發燙,未得到及時冷卻,使混凝土粘結在導管內壁上,形成一層很厚的水泥圈夏天施工注意避開高溫灌注混凝土,通常宜在下午四時以后灌注斷樁1.灌注時導管提升過高,以至底部脫離混凝土層(1)管內混凝土測深不準,造成誤判加強測深員的技術培訓,反復細心探測混凝土面,認真繪制混凝土灌注曲線,正確指導導管的提升(2)操作不當,提升過猛,將導管提出混凝土層或埋深太淺灌注中,嚴管遵守操作規程,導管提升應勻速平穩,慢慢起升2.灌注質量差25、(1)灌注作業因故中斷過久,表層混凝土失去流動性,而繼續灌注的混凝土頂破表層而上升,將有浮漿泥碴的表層覆蓋包裹,形成斷樁灌注前對各個作業環節和崗位認真檢查,制定有效的預防措施,灌注中嚴格遵守操作規程,保證灌注作業連續緊湊(2)灌注混凝土質量低劣加強混凝土質量的管理(3)出現堵管而未能及時排除造成斷樁混凝土初凝前可采用沖刷法/沉管法(水泥塞封法或包扎密封法)等接樁法,混凝土初凝后可采用沖刷法或嵌入式接樁位夾層1.埋管深度不夠,混入泥漿按要求確定埋管深度2.孔壁坍落度夾入混凝土內發現坍孔,應停止灌注,加大泥漿比重,探測孔內混凝土面位置,提出導管,用干凈泥漿清孔,排除坍落物,護住孔壁,再用小一級鉆頭26、鉆小孔,清孔后下導管繼續灌注3.導管進水使混凝土嚴重稀釋解決導管漏水水下混凝土灌注的常遇問題、原因和處理方法常遇問題主要原因處理方法混凝土嚴重離析1.導管漏水解決導管漏水2.混凝土配制不合 理(1)骨料級配不當選擇合理級配(2)水灰比過大嚴格控制水灰比(3)使用水泥品種不當或失效選擇合適的水泥品種和合格的水泥3.混凝土攪拌不勻嚴格檢查,按規定要求拌合鋼筋籠錯位1.鋼筋籠下落(1)主要發生在使用半樁長的鋼筋籠的樁孔內,由于鋼筋籠下放時操作不慎,孔口未將鋼筋籠固定,而使其下落嚴格細致的下好鋼筋籠,并將起牢固地綁扎或電焊于孔口(2)下導管時掛住鋼筋籠,使其跟著下落下導管時,應使導管順樁孔中心位置而下,斜樁灌注時,導管的每個接頭處應加裝外表光滑的罩子,避免掛住鋼筋籠2.鋼筋籠上浮(1)首批混凝土灌入孔內時,產生上沖力,如果鋼筋籠未在孔口固定住,則會上浮(2)提升導管時將鋼筋籠掛住將鋼筋籠牢固地綁扎或點焊于孔口3.鋼筋籠偏靠孔壁(1)鋼筋籠焊接時上下未對正(2)鋼筋定位器或混凝土保護塊數量不足(3)樁孔嚴重超徑,使鋼筋籠倒向一邊按規定要求焊接適當增加定位器或保護塊嚴格對中