冲击钻施工方案

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冲击钻施工方案

二、编制依据及原则 1

3.2、工程地质、水文地质条件 1

CJJ 57-2012 城乡规划工程地质勘察规范(完整正版、清晰无水印).pdf5.1、人力资源配置 2

5.2、机械设备配置 3

六、施工方法及工艺要求 3

6.3、埋设钢护筒 4

6.9、钢筋笼制作、安装 7

6.10、安放导管 9

6.12、砼灌注 10

6.13、成品保护 11

6.14、控制要点 11

6.15、施工过程中可能出现的情况的处理措施 11

七、质量保证措施 14

7.1、质量目标 14

7.2、保证措施 14

八、工期保证措施 16

8.1、工期保证方案 16

8.2、工期保证措施 17

九、安全保证措施 18

9.1、安全管理组织机构 18

9.2、安全保证体系 18

十、冬季、雨季施工措施 20

10.1、冬季施工内容及质量安全保证措施 20

10.2、雨季施工内容及质量安全保证措施 24

十一、文明施工及环保措施 26

11.1、文明施工及环境保护组织措施 26

11.2、现场文明施工的基本要求 27

11.3、环境保护措施 28

冲击钻成孔灌注桩首件工程施工方案

本施工方案适用于xx高架大桥冲击钻成孔灌注桩施工。

《xx高速公路投资有限公司高速公路施工标准化技术指南》;

《xx至xx(K0+000~K47+977.265)两阶段施工图设计》。

2.2.1、响应和遵守招标文件中的安全、质量、工期、环保、文明施工等的规定及公路建设工程施工合同条件、合同协议条款及补充协议内容;

2.2.2、坚持专业化作业与综合管理相结合。充分发挥专业人员和专用设备的优势,综合管理,合理调配,采用先进的施工技术,科学安排各项施工程序;

2.2.3、安全无事故,确保质量第一,保证施工人员人身健康安全;

2.2.4、文明施工,重视环保,珍惜土地,合理利用,严格执行环境管理体系和职业健康安全管理体系。

xx高架大桥位于xx市xx县xx村北侧约300m,跨越两山之间的山麓平原地带。桥位区属岩溶峰林地貌,两山之间多为水稻田,并有一条乡村道路贯通。地表由第四系冲积层覆盖,两端桥台为岩质边坡,中间地形平坦开阔。

3.2、工程地质、水文地质条件

覆盖层主要为冲积成因粘土()、冲洪积成因的卵石()及冲积成因的粉质粘土();基岩为泥盆系上统佘田桥组()灰岩。

xx高架大桥桥位地表水体主要为流经场地的两条水渠及桥位区东北侧约150m处的小水库。一至四月为雨季,降水量较大,六月为旱季,水渠宽约1.00~1.50m,雨季水流均较缓,旱季无水。

xx高架大桥桥位地下水主要为孔隙潜水及基岩中的岩溶水。孔隙潜水主要赋存于卵石层中,水量较大,受降水和地下径流渗入补给。岩溶水主要赋存于灰岩层中,水量较大,以地下暗河的形式形成地下径流。

xx高架大桥全桥共6联:左幅6X(4x25)m,右幅5X(4x25)+5X25m;上部结构采用预应力砼(后张)T梁,先简支后连续;交角90°,下部结构桥台均采用U台,桥墩采用柱式墩,桥台与1、2、3、22(左幅)、23、24(右幅)号墩采用明挖扩大基础,其余桥墩采用挖孔嵌岩桩基础。

现以xx高架大桥12#墩(K29+898.5)1#孔为首件工程(桩长14m,直径1.8m)。

施工计划工期为2011年11月20日至2011年12月3日,共14天。

图一1#孔施工计划横道图

详见机械设备进场报验单。

根据施工需求提前向物资部上报材料计划,保证材料及时供应,并由试验工程师根据材料进场数量按照规范要求取样检查,合格后报监理工程师抽样检查,达到要求后方可使用。

本项工程所用砂、碎石材料均来自凤凰、石塘附近砂石厂,产能可满足施工需求。砂、石等材料必须经过监理工程师现场抽样送检合格后方可使用

六、施工方法及工艺要求

图二钻孔灌注桩施工工序流程图

开钻前场地应完成三通一平,即路通、水通、电通、场地平整。场地平整采用装载机平整,人工配合,平整后用装载机轮胎进行碾压。地基不好处进行作业面换填处理,压路机碾压,以满足钻孔设备的稳定性要求。

复核全桥的桩位坐标,确认设计图纸提供的桩位数据,由专职测量人员采用全站仪对桩位进行实地放样(坐标法)。

护筒采用钢质护筒,采用厚度不小于5mm厚的钢板制作,顶部、中部和底部加焊5mm厚15cm高加强圈,护筒钢板接头焊接密实、饱满,不得漏浆。

护筒内径应根据钢护筒埋置深度来确定,一般控制在大于桩径20~40cm范围,护筒埋置深度在旱地宜为2~4m;护筒中心与桩中心的平面位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%,钢护筒顶宜高出施工地面0.3m。

泥浆采用优质膨润土造浆。制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。泥浆循环系统平面布置,见下图。

图三泥浆循环系统平面布置图

在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。

泥浆中掺加剂的用量,应先试配,检验配合液的各项性能指标是否符合表二中所列指标要求。

失水率(mL/30min)

泥皮厚(mm/30min)

各种掺加剂宜先制成小剂量溶剂,按循环周期加入,并经常测定泥浆指标,防止掺加剂过量,搅拌好的新鲜泥浆其性能必须适合于地基条件和施工条件。

采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆,并通过调整膨润土、分散剂的掺量,循环利用泥浆。

泥浆必须充分拌匀备用,在开钻前,应充分备足制浆用粘土。

钻机采用拖拉法就位,在铺垫枕木上安放钢轨作滑道。钻机就位后,调平、对中,确保钻机机身水平、钻杆(钢丝绳)垂直,钻杆位置偏差不得大于2cm。

要求采用整套冲击钻机设备,避免使用简易拼装的钻机。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,应避免相邻两孔同时冲击钻孔并且邻孔砼抗压强度需达到2.5MPa后方可开钻。钻机安装后,其底座和顶端应平稳,在钻进时不应产生位移或沉陷,否则应及时处理。

6.6.1、开钻时,应先在孔内灌注泥浆,如孔内有水,可直接投入黏土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。

6.6.2、在开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5~2.0m,并低于护筒顶面0.3m,掏渣后应及时补水。

6.6.3、在淤泥层和黏土层冲击时,钻头应采用中冲程(1.0~2.0m)冲击;在砂层冲击时,应添加小片石和黏土,采用小冲程(0.5~1.0m)反复冲击,以加强护壁;在漂石和硬岩层冲击时,应更换重锤小冲程(1.0~2.0m)冲击。在石质地层中冲击时,如果从孔上浮出石子钻渣粒径在5~8mm之间,表明泥浆浓度合适;如果浮出的钻渣粒径小而少,则表明泥浆浓度不够,可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。

6.6.4、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,因此不仅无法获得进尺,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。

6.6.5、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(油漆标注、绑扎布条等)。

6.6.6、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。并及时检测泥浆指标,遇土层变化应增加检测次数,并适当调整泥浆指标。

每钻进2m或地层变化处,应在沉渣池中捞取钻渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并置换泥浆,使钻头经常钻进新鲜地层。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。

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,再进行清孔工作,否则重新进行扫孔。有条件限制时可使用钢筋笼检孔器检验,检孔器外径应比钢筋笼外径大10cm,长度不得小于孔径的4~6倍。

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。钻孔达到设计深度后,且质量满足设计要求并经监理工程师批准后应立即进行清孔。清孔时,孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5~2m,以防钻孔塌陷。

表三成孔质量标准和检验方法

检孔器,或用电子孔斜仪检测

比设计深度超深不小于0.05。

符合设计要求,当设计无要求时,对于直径≤1.5m的桩,≤200mm;对于直径>1.5m的桩或桩长>40m或土质较差的桩,≤300mm。

设计未规定时≤50mm。

相对密度:1.03~1.10

粘度:17~20Pa.s

6.9、钢筋笼制作、安装

6.9.1、钢筋笼的制作

①、钢筋主筋的焊接连接、加劲圈的加工成型

主筋连接采用闪光对焊或者电弧焊,加劲圈采用加工模具加工,要确保成圆形。主筋可以采用如图四进行布设:

图四加劲圈加工示意图

②、在主筋上划加劲圈位置线

按图纸标明的加劲圈间距,算出实际需要的加劲圈根数,一般让靠近骨架底部的加劲圈离主筋底边为5cm,然后依次划出加劲圈位置线。

③、焊接加劲圈到主筋上

加劲圈与主筋接触处采用点焊的方法焊接,焊接时必须采用两面施焊,焊缝饱满,不得有烧伤、啃边等现象。主筋间距必须均匀。

④、缠绕螺旋筋、绑扎:钢筋绑扎时,螺旋筋与主筋必须箍紧,不得有任何空隙,用钢筋卡具严格定位,所有相交点宜全部绑扎,绑扎采用一面顺扣时应交错变换方向,也可采用十字花扣,但必须保证钢筋不位移。骨架成型后按规定要求加放混凝土垫块或焊接耳筋,呈梅花型布置,确保保护层厚度。

6.9.2、钢筋笼的运输、安装

钢筋笼运输采用炮车运输,吊车安放。

①、对钢筋笼加焊加强筋,防止在运输安装过程中钢筋笼变形。

②、钢筋笼采用吊车安放,起吊钢筋笼时,吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担,勾挂钢筋笼。起吊用双吊点,第一吊点设在骨架的上部,使用主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。起吊时,先起吊第一吊点,将骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后,第二吊点停止起吊并松钢丝绳,直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊,解除第二吊点钢丝绳。

③、缓慢移动钢筋笼,将钢筋笼吊到孔位上方,对准孔位、扶稳,缓慢下放,依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重,眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。

④、以护筒顶面为基准面,量测钢筋笼,当钢筋笼到达设计位置时,焊吊筋固定。当钢筋笼需接长时,先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位,然后吊起第二节钢筋笼,对准位置用焊接或套筒连接。焊接时可以使用多台电焊机同时焊接。

⑤、钢筋笼固定,可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋,吊筋圈内穿穿杠,将钢筋笼固定。

图五钢筋笼吊放示意图

⑥、钢筋笼安放完成后,在钢筋笼对称钢筋上绑十字线,连接单桩护桩,拉十字线,用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时,应调整穿杠上的钢筋笼吊筋,使之重合。

⑦、钢筋骨架的制作和安装质量标准如下表:

表四灌注桩钢筋骨架制作和安装质量标准

砼采用导管灌注,导管内径为200~350mm。

6.10.1、导管使用前使用气泵进行水密承压试验。试压前将导管一头封闭,从另一端将导管内注满水,用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭,将气泵气管与导管进气管连接,加压至0.6Mpa(压力不小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍,按40米水深压力进行试压,试压压力为0.6Mpa)。持压2分钟,观察导管有无漏水现象。

6.10.2、检查导管外观,导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。

局部沾有灰浆处应清理干净,有局部凸凹的导管不予使用。

6.10.3、导管试拼、编号

根据护筒顶标高,孔底标高,考虑垫木高度,计算导管所需长度对导管进行试拼(标准导管长度一般为4m、3m、2.5m、2m、1m、0.5m),符合长度要求后,对导管进行编号。试拼时最上端导管用单节长度较短的导管(0.5m),最底节导管采用单节长度较长的导管(4.0m)。

6.10.4、导管采用吊车配合人工安装,导管安放时人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心,然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安装时用吊车先将导管放至孔底,然后再将导管提起40cm,使导管底距孔底40cm。

6.10.5、导管高度确定后,用枕木调整导管卡盘高度,用卡盘将导管卡住。6.11、二次清孔

浇筑水下混凝土前应检查孔底沉渣厚度,沉渣厚度应满足表四规定,如沉渣厚度超出规范要求,则利用导管换浆进行二次清孔。

6.12.1、每车混凝土灌注前检测混凝土出场、入模的坍落度和出场、入模温度,坍落度当桩孔直径D<1.5m,宜为180~220mm;D≥1.5m,宜为160~200mm。

6.12.2、混凝土由罐车运至现场后,采用吊车吊储料斗运进行灌注。为确保灌注的顺利进行,砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量,埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。首批砼的数量按下式确定:

V≥π×D2(H1+H2)/4+πd2h1/4

式中:V-灌注首批混凝土所需数量(m3);

H1-桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;

H2-导管初次埋置深度(m);

h1—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),即泥浆密度乘以泥浆液柱高度除以混凝土密度。

6.12.3、首批混凝土灌注后,灌注砼由砼运输车溜槽直接对料斗放料进行灌注。

6.12.4、灌注中,每车混凝土灌注完成或预计拔导管前量测孔内砼面位置,以便及时调整导管埋深。导管埋深一般控制在2~6m之间。

6.12.5、要加强灌注过程中混凝土高度和混凝土灌注量的测量和记录工作,可按照每灌注8m3测一次(约一罐车混凝土),及时绘制成曲线,以确定桩的灌注质量。在进行水下混凝土灌注时,严禁用泵车泵管直接伸入导管内进行灌注,必须要经过料斗进行灌注(若将泵管直接伸入导管里面进行灌注,易产生混凝土离析,同时在导管内易产生高压空气囊,从而形成堵管)。

6.12.6、在灌注将近结束时,由于导管内混凝土高度减小,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。应核对砼的灌入数量,以确定所测砼的灌注高度是否正确。

6.12.7、灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0.5m,再拔出护筒。高出部分在砼强度达到80%以上后凿除,凿除时防止损毁桩身。

6.13.1、钻孔灌注桩浇注完成后,可在砼初凝后终凝前及时清理桩头超灌注部分,清理至桩顶设计高程以上30cm左右为准。

6.13.2、清理完成后,不应再扰动桩基砼。

6.14.1、灌注开始后,应连续地进行DBJ_46-031-2014标准下载,准备好导管拆卸机具,缩短拆除导管的时间间隔,防止塌孔。

6.14.2、开始灌注时,砼面高度将至钢筋笼底部时要放慢灌注速度,当孔内混凝土顶面距钢筋笼底部1m时,混凝土灌注速度应控制在0.2m/min左右,并仔细量测砼表面高度,以防钢筋笼上浮,当混凝土拌和物上升到钢筋笼底口4m以上时,提升、拆除导管,使混凝土灌注导管底口高于钢筋笼底部2m以上,恢复0.5m/min左右的正常灌注速度。

6.14.3、灌注水下砼时,应及时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,易造成导管提漏,发生断桩,或导管埋深太多,不容易提升导管。因此,灌注水下混凝土中,测深工作桩中是一项非常重要的,一定要由责任心强的人来操作。

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。

6.14.4、钻孔灌注桩施工全过程中,现场技术员应真实可靠地做好记录,记录结果应经监理工程师认可CECS 158:2015 膜结构技术规程,如钻孔记录、终孔检查记录、砼灌注记录。

6.15、施工过程中可能出现的情况的处理措施

6.15.1、砼堵管处理

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