1、康馬路鹽河大橋工程項目部旋挖鉆機鉆孔灌注樁工程施工方案編 制: 日期: 審 核: 日期: 批 準: 日期: 旋挖鉆機鉆孔樁施工方案一、樁基施工概況1、工程量康馬路鹽河大橋工程樁基工程量為橋臺樁16根、引橋橋墩樁16根、主橋樁基20根,直徑分別為1.2m、1.5m、1.8m,對應設計樁長分別為30m、39m、43m,樁基均為陸上樁。2、地質情況橋梁樁基穿過土層情況分布穩定,根據時代成因、地層巖性及物理力學指標分為8個工程地質層,自上而下分述如下: 素填土:灰黃色,稍濕,松散,以粉土為主,富含植物根系,夾少量碎石及生活垃圾層厚0.60.7m,層底標高9.7812.4m,允許承載力0=105KPa。
2、亞砂土:灰-灰黃色,濕-很濕,稍密-密實,韌性低,搖震反應迅速,無光澤反應,中壓縮土。分布穩定,層厚4.808.20m,層底標高4.984.24m,樁周土極限摩阻力i=30 KPa,允許承載力0=120KPa粘土:灰黃-黃褐色,可塑-硬塑,干強度韌性高,切面較光滑,無搖震反應,含鐵錳質氧化物及少量鈣質結核,中壓縮土。分布穩定,層厚3.86.9m,層底標高-1.920.34m,樁周極限摩阻力i=45 KPa,允許承載力0=220KPa。亞砂土:灰黃色,濕,中密-密實,韌性低,搖震反應中等,無光澤反應,中壓縮土。分布穩定,層厚1.802.30m,層底標高-4.12-1.46m,樁周土極限摩阻力i=
3、45 KPa,允許承載力0=170KPa粘土:黃褐色,可塑-硬塑,干強度韌性高,切面光滑,無搖震反應,含鐵錳質氧化物及鈣質結核,中壓縮土。分布穩定,層厚33.936.3m,層底標高-38.02-37.76m,樁周土極限摩阻力i=80 KPa,允許承載力0=380KPa。中砂:灰黃色,飽和,密實,主要礦物成分石英、長石,顆粒成亞圓形,夾粉砂。分布穩定,層厚5.807.70m,層底標高-45.46-43.82m,樁周土極限摩阻力i=45 KPa,允許承載力0=420KPa。、兩層未穿透。3、計劃工期旋挖鉆機具有成孔速度快、施工效率高、移動靈活方便、不使用循環泥漿、產生廢漿少、對環境污染小的特點,特
4、別適合于本工程較為松軟的地層。本橋樁基工程量較大、工期緊迫,擬投入2臺旋挖鉆機施工設備,另外,配備2套吊車、挖掘機械等附屬設備全面展開施工,用2個月的時間完成鉆孔灌注樁施工。二、旋挖鉆機鉆孔施工施工工藝流程圖測量放線定樁位旋挖鉆機就位埋設護筒配置泥漿復測、校正樁位與護筒中心偏差渣土外運送漿根據吃力層情況選擇相應的施工方法鉆機移至下一樁位鋼筋籠制作下鋼筋籠安裝導管灌注砼成樁泥漿回收起拔護筒1、測量放樣(1)開孔前,樁位應定位準確,在樁位外設置定位龍門樁。(2)樁位軸線采取在地面設十字控制網和基準點。鉆機就位時,確保垂直度偏差不大于1%。2、鋼護筒的加工與埋設(1)鋼護筒的制作鋼護筒分節加工,頂部
5、和底部各1m范圍作加強箍。每節護筒連接采用坡口焊,以減少護筒振埋時的阻力。鋼護筒運至施工現場后,質監人員須對鋼護筒的直徑、圓度和焊接質量進行驗收,驗收合格后方可進行施工。(2)鋼護筒埋設鉆機就位后,在測量和施工人員的指導下,鉆尖對準樁位中心,鉆機旋挖至一定深度取出土后下放護筒。鋼護筒埋置深度以能隔開流塑狀地層為主要原則,本工程護筒埋深3m,根據現場情況護筒應高出地面30cm左右為宜,護筒埋設完成后測量護筒頂標高。(3)護筒施工偏位控制指標垂直度:; 標 高:-50+100mm; 中心偏位:不大于50mm3、鉆孔根據地質條件、工期要求、機械設備配備狀況,結合樁基設計參數,確定本工程鉆孔灌注樁成孔
6、采用旋挖鉆機施工,混凝土采用商品砼,鋼筋籠分節綁扎成型、分節吊裝連接,導管法灌注水下混凝土。(1)場地平整及鉆機就位通過自身履帶爬行至需鉆樁位,由機械自身電腦控制進行鉆機桅桿與機身水平和垂直調整。液壓多功能旋挖鉆機就位時與平面最大傾角不超過4,現場地面承載能力大于250kN/m2,所以鉆機平臺處必需碾壓密實。進行樁位放樣,將鉆機行駛到要施工的孔位,調整桅桿角度,操作卷揚機,將鉆頭中心與鉆孔中心對準,并放入孔內,調整鉆機垂直度參數,使鉆桿垂直,同時稍微提升鉆具,確保鉆頭環刀自由浮動孔內。(2)鉆進在鉆進過程中,采用連續性筒式取土鉆進成孔。操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直,并通過深度計數器控制鉆孔深度
7、。當旋挖斗鉆頭順時針旋轉鉆進時,底板的切削板和筒體翻板的后邊對齊。鉆屑進入筒體,裝滿一斗后,鉆頭逆時針旋轉,底板由定位塊定位并封死底部的開口,之后,提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進時采用低速鉆進,主卷揚機鋼絲繩承擔不低于鉆桿、鉆具重量之和的20%,以保證孔位不產生偏差。鉆進護筒以下3m可以采用高速鉆進,鉆進速度與壓力有關,采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓,150MPa壓力下,進尺速度為20cm/min;200MPa壓力下,進尺速度為30cm/min;260MPa壓力下,進尺速度為50cm/min。(3)泥漿配制泥漿采用膨潤土、火堿以及纖維素混合而制,在泥漿池中用攪漿機將泥漿攪拌好后,泵入孔內,旋挖鉆均勻
8、緩慢鉆進,這樣既鉆進又起到泥漿護壁的作用。鉆進時掌握好進尺速度,隨時注意觀察孔內情況,及時補加泥漿保持液面高度。泥漿制備應注意兩個方面:一是泥漿的指標問題,其比重一般應控制在1.051.2之間,粘度控制在1720s,砂率控制在4%以內。常用的泥漿材料,一般使用優質澎潤土加燒堿、聚丙稀酰胺或纖維素等配置;二是補漿的速度,泥漿補充一般采用泵送方式,其速度以保證液面始終在護筒面以上為標準,否則有可能造成塌孔,影響成孔質量。(4)清孔、驗孔用撈砂鉆頭將沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前,用高壓水吹底翻渣,進一步減少樁底沉碴厚度。清孔過程中及時測定進、出漿口的泥漿指標。終孔后
9、移去鉆機,按設計要求的孔底標高檢查孔深,孔深偏差不短于設計深度,超鉆深度不大于50cm;孔徑用檢孔器測量,若出現縮徑現象應進行掃孔,符合要求后方可進行下道工序。(5)鉆孔異常處理、坍孔處理鉆孔過程中發生坍孔后,要查明原因進行分析處理,可采用加深埋護筒等措施后繼續鉆進。根據現場情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末,同時增大泥漿比重(控制在1.151.4之間),改善其孔壁結構。鉆頭每次進入液面時,速度要非常緩慢,等鉆頭完全進入漿液后,再勻速下到孔底,每次提鉆速度控制在0.30.5m/s。坍孔嚴重時,應回填重新鉆孔。 、縮孔處理鉆孔發生彎孔縮孔時,一般可將鉆頭提到偏孔處進行反復掃孔,直到鉆孔正直,如發生
10、嚴重彎孔和探頭石時,應采用小片石或卵石與黏土混合物,回填到偏孔處,待填料沉實后再鉆孔糾偏。 、埋鉆和卡鉆處理埋鉆主要發生在一次進尺太多和在砂層中泥漿沉淀過快;卡鉆則主要發生在鉆頭底蓋合攏不好,鉆進過程中自動打開或在卵石地層鉆進時,卵石掉落卡鉆等。埋鉆或卡鉆發生后,在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿,形成很大的側阻力。因此處理方案應首先消除阻力,嚴禁強行處理,否則有可能造成鉆桿扭斷、動力頭受損等更嚴重的事故。事故發生后,應保證孔內有足夠的泥漿,保持孔內壓力,穩定孔壁防止坍塌,為事故處理奠定基礎。4、鋼筋籠制作安裝(1)鋼筋籠制作鋼筋籠采用勁型骨架在現場鋼筋加工廠分節制作。在加強箍上等間距標出主筋位置
11、,先將68根主筋依次逐根焊接在加強箍上,形成鋼筋骨架,隨后將其它主筋均勻焊接到鋼筋骨架上,形成整個骨架,最后,將箍筋按設計圖紙間距點焊在鋼筋骨架上。根據鋼筋籠的上下位置布置主筋的接頭位置,綁扎時要求每個接頭斷面的接頭數量不得多于主筋數量的50%,鋼筋籠必須嚴格按設計圖紙制作,焊縫要平整、光滑、密實、無氣泡、無包渣。鋼筋籠鋼筋骨架偏差見下表:鋼筋籠骨架偏差表序號項目允許偏差1鋼筋骨架在承臺底以下長度502鋼筋骨架直徑103主鋼筋間距104加強箍間距105箍筋間距或螺旋筋間距206鋼筋骨架垂直度骨架長度0.5%(2)、鋼筋籠安裝本工程鋼筋籠較長,為保證鋼筋籠在起吊時不變形,鋼筋籠采用分節制作,逐節
12、接長下放。焊接接頭時,單面焊縫長度大于10d,雙面焊縫長度大于5d,搭接端部要預先折轉,使兩接合鋼筋軸線一致,并保證焊接區范圍內同一斷面接頭數不超過50%。下放時嚴格對準孔位中心,鋼筋籠上口到達護筒口上方時,用型鋼扁擔將鋼筋籠擱置在護筒上。為了保證鋼筋籠起吊時不變形,宜用兩點吊。第一吊點設在骨架的下部,第二吊點設在骨架長度的中點到上三分之二點之間。起吊時,先提第一吊點,使骨架稍提起,再與第二吊點同時起吊。隨著第二吊點不斷上升,慢慢放松第一吊點,直到骨架與地面或平臺垂直,停止第一吊點起吊,用勁形骨架固定。吊放鋼筋籠入孔時應對準孔位輕放、慢放入孔,入孔后應徐徐下放。若遇阻力應停止下放,查明原因進行
13、處理。嚴禁高起猛落、碰撞和強行下放。為保證鋼筋籠豎向軸線垂直度及混凝土保護層厚度,應在鋼筋籠外周采用綁扎與樁基混凝土同標號的圓形預制塊形式進行控制。鋼筋籠入孔后,按設計要求檢查安放位置并作好記錄。符合要求后,鋼筋籠上端可采取鋼筋連接加長4根主筋的措施,延至孔口定位,防止鋼筋籠因自重下落或灌注混凝土時往上竄動造成錯位。樁身混凝土灌注完畢,達到初凝后即可解除鋼筋籠的固定措施。(3)、鋼筋籠上浮的處理鋼筋籠上浮發生于灌注混凝土的導管位于鋼筋籠底部或更下方而混凝土埋管深度已經較大時,此時鋼筋籠靠自身重力及孔壁的摩擦力來抵抗混凝土上頂力、摩擦力及泥漿的浮力,一旦失去平衡,鋼筋籠就會上浮。為防止鋼筋籠上浮
14、,應加強觀察,以便及時發現問題,并在鋼筋籠頂施加豎向的約束,如將鋼筋籠頂部鋼筋接長,焊于護筒頂部,一方面阻止鋼筋籠上浮,另一方面可懸掛住鋼筋籠,以保證鋼筋籠的垂直度。發現鋼筋籠上浮之后,應立即停止灌注混凝土,查明原因及程度。如鋼筋籠上浮不嚴重,則檢查鋼筋籠底及導管底的準確位置,拆除一定數量的導管,使導管底升至鋼筋籠底上方后可恢復灌注;如上浮嚴重,應立即通過吸渣等方式清理已灌注的混凝土,另行處理。5、水下混凝土灌注(1)、配合比選定水下混凝土的試配等級應按設計等級拌制,水灰比不大于0.35,配合比中摻入外加劑,坍落度宜控制在1822cm。(2)、初灌量水下混凝土灌注采用導管法,混凝土灌注應在鋼筋
15、籠吊放完成,各項檢測數據合格后立即開始,鉆孔樁灌注前,應計算初灌的灌注量,確保初灌埋管的成功。(3)、導管要求導管的內徑為300mm,長度一般2.65m,最下端一節導管長應為4.56m,不得短于4m,為了配備適合的導管柱長度,上部導管長為1m或0.5m。導管采用游輪螺母連接,橡膠“O”型密封圈密封,嚴防漏水。導管初次使用時應做水密承壓力試驗,進行水密試驗的水壓不小于井孔內水深1.5倍的壓力。以保證密封性能可靠和在水下作業時導管不滲漏,以后每次灌注前更換密封圈。導管吊放入孔時,應將橡膠圈或膠皮墊安放周正、嚴密,確保密封良好。導管在樁孔內的位置應保持居中,防止導管跑管,撞壞鋼筋籠并損壞導管;導管底
16、部距孔底(或孔底沉渣面)高度,以能放出混凝土為度,一般為下入孔內導管的底部距孔底300-500mm。導管全部入孔后,計算導管柱總長和導管底部位置,并作好記錄。(4)、混凝土灌注混凝土采用商品砼,輸送車運至樁位,汽車吊配合灌注。確認初存量備足后,即可灌入首批混凝土。同時,觀察孔內返漿情況,測定埋管深度并作好記錄。首批混凝土灌注正常后,要緊湊地、連續不斷地進行,嚴禁中途停工。灌注過程中,應經常用測錘探測混凝土面的上升高度,混凝土上升到骨架底口 4m 以上時,再提升導管,使導管底口高于鋼筋籠骨架底部 2m 以上,可以恢復灌注速度,并適時提升拆卸導管,保持導管的合理埋深。導管的埋深應不小于2m,但最大
17、埋深不宜超過6m。隨著孔內混凝土的上升,需逐節拆除導管,導管提升應保持居中,防止掛碰鋼筋籠,拆下的導管應立即洗刷干凈。灌注接近樁頂部位時,由于導管內砼高度減少,壓力降底,管外泥漿稠度比重增加,出現灌注困難,應提高漏斗高度。砼灌注完成時,適時撥出護筒,并做好孔口防護,防止發生意外事故。為了嚴格控制樁頂標高,應計算混凝土的需要量,嚴格控制最后一次混凝土灌入量。 澆筑混凝土時,按設計及規范要求數量留置混凝土試件,測定 28d 強度。(5)、連續灌注混凝土灌注過程中,配備發電機,保證混凝土灌注連續進行,同時應將井孔內溢出的泥漿引至泥漿循環池回收利用,防止污染環境。灌注樁的混凝土面應高出設計0.5m1.
18、0m,以便鑿除浮漿與樁頭,確保樁身混凝土質量。(6)、灌注時堵管現象的處理組裝導管時要仔細、認真,防止橡皮墊圈突入導管內,以至卡住混凝土下不去。在灌注過程中,也會出現灌注混凝土下不去的現象,此時,應少量提起灌注導管,然后再迅速插入,如此反復可解決堵管問題。對澆筑用的機械設備事先要檢查,同時應有備用設備,使混凝土澆筑不致中斷。嚴格控制混凝土的原材料規格,防止超粒徑碎石混入管內。保持良好的和易性。控制混凝土在導管中停留時間,每罐不得大于30min。三、樁基檢測及驗收1、樁基達到設計強度的70%以后,即可進行樁頭處理。按設計要求逐根采用無破損檢測法對樁基進行整體性檢驗,檢驗合格后才能進入下道施工工序
19、。2、樁基施工完畢后及時繪制竣工圖,作好樁位平面復核,整理好竣工資料,并請質量監督部門及時搞好工程樁的竣工驗收,及時交付上部結構施工。3、樁基竣工驗收應該提交以下竣工資料:樁位測量放線圖、工程地質勘察、材料試驗記錄與合格證、施工日志、樁施工隱蔽記錄、樁位竣工平面布置圖、分項工程質量檢驗評定表。四、擬投入的主要施工機械設備表序號名 稱規格型號單位數量備注1旋挖鉆機臺2根據現場進行適當調整2吊車50T臺23挖掘機0.6m3臺24泥漿泵臺35全站儀臺16水準儀臺1五、安全生產、文明施工1、施工進場的所有機械設備必須具有年檢合格證書,并報監理工程師業主備案。2、旋挖鉆機、吊車、挖機等特種設備駕駛人員必須持證上崗。3、鉆孔灌注樁在成孔后和澆筑完成后應對孔四周進行防護并設立警示標志,防止人員滑入鉆孔內發生安全事故。4、鉆孔時孔內提升出的泥漿要及時清理運至指定位置,保持施工場內干凈整潔。5、施工完畢后泥漿要清運至業主指定地點處理,不得隨意排放,污染環境及河流。6、鉆孔灌注樁施工過程中,專職安全員要經常巡視,發現不規范操作及時整改,消除安全隱患,保證樁基施工順利進行。