旋挖钻机培训 — 重庆基地

施工方案

2019-10-15 -
旋挖钻机孔桩干作业专项施工方案(重庆市精神病院整体迁建工程)


重庆市精神病院整体迁建工程

旋挖钻机孔桩干作业专项施工方案



1编制依据1

2工程概况1

2.1工程概况1

2.2地质条件1

2.2.1地基土工程地质特征1

2.2.2水文地质2

3专项施工管理目标2

3.1工期目标2

3.2质量目标2

3.3安全目标3

3.4文明施工目标3

4施工部署3

4.1专项工程特点分析3

4.2现场条件3

4.3施工原则及桩基施工顺序3

4.4组织机构图4

5施工准备4

5.1现场准备4

5.2技术准备5

5.3人员准备5

5.4材料、设备、劳动力计划5

5.4.1主要施工机具一览表6

5.4.2主要材料需用计划6

5.4.3劳动力需用计划6

5.4.4测量仪器7

6桩基施工进度计划7

6.1施工原则及桩基施工顺序7

7旋挖成孔施工工艺流程7

7.1钻机成孔方式7

7.2桩位放样7

7.3钻机就位8

7.4旋挖成孔桩施工方法8

7.4.1旋挖钻机成孔8

7.4.2工艺流程:8

7.4.3工艺选择及设备选型9

7.4.4施工方法9

7.4.5钢护筒埋置9

7.4.6钻进过程10

7.4.7清孔10

7.4.8钻孔测量与准备10

7.4.9施工情况记录10

7.4.10成孔检查11

8钢筋笼施工11

9灌注混凝土施工12

9.1灌注导管连接12

9.2二次清孔12

9.3灌注混凝土成桩13

9.4监理、业主配合13

10质量标准13

10.1桩的质量检测13

11质量保证措施14

12坍孔、断桩、颈缩等异常情况的预防及处理15

12.1坍孔的预防及处理15

12.1.1坍孔原因15

12.1.2坍孔的预防和处理16

12.2钻孔偏斜16

12.2.1偏斜原因16

12.2.2预防和处理17

12.3掉钻落物17

12.3.1掉钻落物原因17

12.3.2预防措施17

12.3.3处理方法17

12.4埋钻和卡钻处理17

12.5扩孔和缩孔18

12.6外杆折断18

12.6.1折断原因18

12.6.2预防和处理18

12.7钻孔漏浆19

12.7.1漏浆原因19

12.7.2处理办法19

12.8钢筋笼上浮的处理19

12.8.1上浮原因19

12.8.2预防及处理措施19

12.9断桩的预防及处理20

12.9.1断桩形成原因20

12.9.2断桩的预防措施20

12.9.3断桩的处理21

13检验试验计划及检验批划分22

13.1检验试验计划22

13.2检验批划分22

14工程安全、文明施工保证措施23

14.1安全生产管理目标23

14.2安全保障措23


编制依据

甲乙双方签定的工程承包合同;工程设计蓝图、图纸会审纪要及设计变更通知;地勘报告、现场踏勘资料等;

《砼质量控制标准》GB50164-2011

《砼强度检验评定标准》GB/T 50107-2010

《砼结构试验方法标准》GB50152-92

《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20022011版)

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001

《建设工程文件归档管理规程》GB/T 50328-2001

《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202-2002

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003)

《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-2003

参考上海市《钻孔灌注桩施工规程》(DG/TJ08-202-2007)

工程概况

2.1 工程概况

重庆市精神病院整体迁建工程,位于重庆市沙坪坝区红槽房荔枝桥25号,总建筑面积约51987m2。本工程基础采用干作业旋挖钻孔桩,桩径900~1800之间,桩型为端承桩,共计255根。

本工程桩基穿过土层主要为页岩新近回填土层、粉砂岩、上部较为松散,桩的深度预计最深将达36米以上,回填高差较大,地质特征较为复杂,有长年地下水、旧基础等地下障碍物。

2.2 地质条件

2.2.1 地基土工程地质特征

经地面调查和钻探揭露,拟建场地分布有第四系全新统人工杂填土(Q4ml)、及侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)地层。分述如下:

①第四系人工杂填土(Q4ml): 分布于勘察区的地表,为杂填土:杂色,主要有粉质粘土夹砂泥岩碎块石、建筑块石等组成,碎块石含量约28%左右,粒径10-15mm,呈棱次角状。分布不均,稍湿,松散~稍密。堆填时间约1年,揭露厚度较大,为1.70m(zk6)~32.40m (zk24)。

②砂岩(Ss):灰白色,暗灰色,钙质胶结为主,细~中粒结构,主要由长石、石英、云母及暗色矿物成分组成,呈厚层状构造,强风化厚度0.5(ZK5)~2.6 m(ZK14),岩芯呈破碎块状、短柱状,手捏可碎。中风化岩芯岩质较完整,层理清晰,节长一般5~300px。为本场地的主要岩性。

③泥岩(Ms:紫褐色、紫红色。泥质结构,粘土矿物成分组成,局部含砂岩薄层,中厚层状构造,仅在ZK5、ZK23以透镜体形式出现,强风化层岩芯呈破碎块状,手捏可碎。中风化岩芯岩质较完整,层理清晰,节长一般5~250px。为本场地的次要岩性,以透镜体形式出现。

2.2.2 水文地质

通过工程地质测绘和调查,场地内填土层,其结构呈松散~稍密状,具较大孔隙,透水性好。场地地下水主要为原地形低洼处填土层中的上层滞水,无统一水位,主要分布在原地形低洼处。根据现场钻孔简易水位观测,钻孔水位抽干后24小时不能恢复,地下水主要接受大气降水补给。沿基岩面从场地西侧向东侧低洼处排出场地,流入东侧清水溪河中,具有就近补给就近排泄的特点。填土中封存和滞留的原地表水体对基础施工有一定的影响。在雨季基础施工时,应完善排水系统。

综上所述,场地水文地质条件较简单,根据场地和邻近环境条件分析判定,场地内地下水对混凝土有微腐蚀性。附近无污染源,填土为新近的杂填土建筑弃渣,判定土对混凝土有微腐蚀性。

专项施工管理目标

3.1 工期目标

旋挖桩基工程工期92d,计划从2012年5月10日开工,2012年9月8日。

3.2 质量目标

严格实施新颁标准《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)及其桩基系列规范,确保“一次验收通过”;

3.3 安全目标

Ø 杜绝重伤和亡人事故;

Ø 一般事故频率控制在2‰以内。

3.4 文明施工目标

贯彻执行中华人民共和国建设部《建筑工程施工现场管理规定》以及《重庆市建筑工地文明施工暂行标准》“渝建发[2008]169号文件”及其他的有关法规。实现现场文明施工标准化。

施工部署

4.1 专项工程特点分析

1.本专项桩基工程地处回填土区域,根据地勘资料原回填土深度大,最深桩达40米以上。

2.基础桩设计采用干作业旋挖桩,干作业旋挖桩属于新工艺,在桩的施工过程中必须严格控制好各道工序成型质量。

3.由于本工程桩处于回填区域,钻孔过程中肯定有塌孔现象,必须做好塌孔处理措施。

4.由于干作业钻孔桩的特有新工艺,在桩身砼浇筑时必须连续浇灌,因此,商品砼必须供应及时。

4.2 现场条件

合理布置施工现场,清理场地内影响施工的障碍物,低洼处用粘土回填,达到“三通一平”,挖好稳定液搅拌池。

对现场设备、机具进行安装、调试检查和试运转,确保机械正常工作,配备足够的备件。

引好桩位控制线和水平高程的控制点,妥善保护好,施工中应经常复测。

原材料进场待用,根据设计要求加工钢筋笼。

正式施工前试成孔,以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工工艺是否适宜。

4.3 施工原则及桩基施工顺序

施工原则按平场标高进行旋挖成孔灌注施工;施工顺序按A区→B区→C区桩基施工。

4.4 组织机构图

旋挖钻机培训 - 重庆基地旋挖钻机施工组织机构图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

施工准备

5.1 现场准备

(1).按施工要求,做好施工区域的施工便道,钢筋笼制作棚及硬地坪制作和临时设施等;

(2).按施工要求布置好供水、供电及排水系统;

(3).按施工要求开挖好泥浆池及排水沟;

(4).施工前应复核测量基准线及水准点,并通知甲方、监理、设计验收,做好保护基准线和水准点工作,同时根据设计图纸进行轴线测量。                      

(5).做好定位放样,护筒埋设及校正工作,并保持垂直,周围用粘土填实,中心偏差≤2cm;

(6).做好设备的安装,检查及调试工作;

(7).原材料(钢材等)按计划提前进场,并应有产品合格证,原材料进场后均按规范要求,做好材料复试;

(8).开工前,必须进行施工人员技术与安全交底,所有人员须做到“三证”齐全;

(9).对于遇到人防等较大地下障碍物时, 因即时汇报甲方协商解决;

(10)施工顺序:施工时南向北施工。现场开挖采用跳挖方式开挖,同一次成孔间距不小于4.5米,防止桩孔坍塌相互影响。

5.2 技术准备

根据已建立平面控制网和高程控制网,复核桩基轴线、标高;熟悉理解施工图纸和有关的技术资料,做好各道工序技术交底工作,组织各班组工人学习;编制桩基专项质量计划和操作性强、技术含量高的专项方案

根据总网络图中桩基分项工程工期要求和施工部署,做好材料计划、机具计划、劳动力需用计划等。

5.3 人员准备

根据组织机构设立、进度计划和劳动力需用计划,陆续组织管理人员和操作人员进场。

5.4 材料、设备、劳动力计划

 

5.4.1 主要施工机具一览表

序号

设备                                                                                                                                                                                                       名   称

型号规格

数量

国别产地

制造

年份

额定功率(KW)

生产

能力

用于施工部位

 

备注

1

25t起重机

25-TC

1

 

2008年

 

100%

桩基

租赁

2

25t履带吊车

440-S

1

 

2009年

 

100%

桩基

租赁

3

自升式塔吊

QTZ63B

3

山东

2009年

32.8

100%

桩基

租赁

4

砼地泵

 

1

 

 

110

100%

桩基

租赁

5

断钢机

QJ40-1

2

日本

2008年

5.5

100%

桩基

自有

6

弯钢机

GW32

2

徐工

2008年

2.2

100%

桩基

自有

7

调直机

GT3-12

2

鑫隆

2009年

4

100%

桩基

自有

8

电焊机

BX3-120-1

3

徐工

2009年

9

100%

桩基

自有

9

插入式振动器

ZX50C

6

郑州

2009年

1.1

100%

桩基

自有

10

抽水机

HZX-40

6

重庆

2009年

2.2

100%

桩基

自有

11

污水泵

Ф70

4

安阳

2009年

4

100%

桩基

自有

12

手提式电焊机

380V/220V

1

安阳

2007年

2.5

100%

桩基

自有

13

旋挖钻机

RS280

2

日本

2012年

柴油机

100%

桩基

租赁

14

履带式挖机

CAT320

1

日本

2009年

 

100%

桩基

租赁

15

蛙式打夯机

 

2

 

 

 

100%

桩基

租赁

5.4.2 主要材料需用计划

序号

材料名称

规格

单位

数量

批次

备注

1

主材

钢  材

一级钢筋

t

120

多次

 

2 

二级钢筋

t

200

多次

 

3

商品混凝土

C30

m3

8000

多次

 

5.4.3 劳动力需用计划

序号

工种名称

2012年

备注

5月

6月

7月

8月

1

钻机操作工

5

5

5

5

 

2

钢筋工

20

20

20

20

3

混凝土工

10

10

10

10

4

机械修理工

3

3

3

3

5

起重工

3

3

3

3

6

信号工

3

3

3

3

7

机操工

3

3

3

3

8

电焊工

3

3

3

3

9

放线工

2

2

2

2

10

  

5

5

5

5

 

  

57

57

57

57

 

5.4.4 测量仪器

1、泥浆测量仪器:1002型比重称,1006型泥浆粘度计,ZNN型旋转粘度计,ZNS型泥浆失水测定仪,LNH型泥浆含砂量测定器,胶体率测定瓶。

2.测量仪器:拓普康102N全站仪,水平仪。

桩基施工进度计划

根据工期目标中旋挖桩基工程工期92d的目标编制时标进度网络图(详见附件1)。

6.1 施工原则及桩基施工顺序

施工原则按平场标高进行旋挖成孔灌注施工;施工顺序按A区→B区→C区桩基施工。

旋挖成孔施工工艺流程

7.1 钻机成孔方式

干作业成孔工艺:旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。

7.2 桩位放样

桩位放样,按从整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。

7.3 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。

7.4 旋挖成孔桩施工方法

7.4.1 旋挖钻机成孔

根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况,结合桩基设计参数,确定本工程灌注桩成孔工艺采用旋挖钻机成孔,混凝土采用商品砼,钢筋笼一次绑扎成型、整体吊装,导管灌注水下混凝土。

7.4.2 工艺流程:

旋挖钻机培训 - 重庆基地钻机就位开孔→设置护筒→旋挖钻进→清孔→泥浆制备→ 放钢筋笼→插入混凝土导管→混凝土水下浇筑→拔出导管→拔出护筒→泥浆处理→废浆外运。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

钻孔灌注桩施工工艺流程图

7.4.3 工艺选择及设备选型

工艺选择:该工程钻孔施工采用干作业旋挖钻机成孔方式和湿法成孔施工相结合。

结合本工程钻孔桩的地质情况,数量多、工期紧等综合因素,回填土钻头采用旋挖斗钻头,清孔时采用旋挖捞砂钻头。嵌岩时采用旋挖截齿桶钻,有局部砂岩的桩采用旋挖螺旋钻头。对于部分地下水较为丰富的桩需采用泥浆护壁作为支撑,垮方较大的桩采用钢护筒支撑。

设备选型:根据上述情况和我公司的施工经验,选择进口RS280型钻机,旋挖孔深度可达85m,桩径最大可钻2.8m直径。

7.4.4 施工方法

场地平整及钻机就位。液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,现场地面承载能力大于250KNm2,所以钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样,将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内。旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在50px内。

7.4.5 钢护筒埋置

根据桩位点设置护筒,护筒的内径应大于钻头直径200mm,护筒位置应埋设正确稳定,护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度的偏差不大于1%,护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中,护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机,使其机体垂直度和桩位钢筋条三线合一,然后在钻杆顶部带好筒式钻头,再用吊车吊起护筒并正确就位,用旋挖钻机动力头将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回,使护筒中心与桩位中心重全,并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。

护筒的埋设深度:在粘性土中不宜小于4m,在砂土中不宜小于8m。护筒应高出地面20~750px

7.4.6 钻进过程

当钻机就位准确后即开始钻进,钻进时每回次进尺控制在1500px左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正。

操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后,提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重磨擦加压,150Mpa压力下,进尺速度为500pxmin 200Mpa压力下,进尺速度为750pxmin260Mpa压力下,进尺速度为1250pxmin

7.4.7 清孔

钻进到设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土发尽量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗(带挡板的钻斗)来排出沉渣,若沉淀时间较长,则应采用水泵进行浊水循环

要求沉碴厚度不大于250px。在灌注水下混凝土前,用高压水吹底翻渣,进一步减少桩底沉碴厚度。

7.4.8 钻孔测量与准备

钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度确定孔深,孔深偏差不短于设计要深度,超钻深度不大于1250px;孔径用检孔器测量,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可能进行下道工序。

7.4.9 施工情况记录

旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔灌注桩钻孔施工检查记录渝建竣-19,主要填写内容为:时间、工作内容、钻进深度、沉渣厚度、孔底标高、孔位偏差、实际孔径及地质情况;《钻孔灌注桩钻孔施工检查记录》由专人负责填写,交接班时应有交接记录;根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化认真做好记录钻孔时要及时清运孔口出渣,避免妨碍钻孔施工、污染环境;钻孔达到预定钻孔深度后,提起钻杆,用测量孔深及虚土厚度(虚土厚度等于钻深与孔深的差值)。

7.4.10 成孔检查

成孔检查方法根据孔径的情况来定,当钻孔为干孔时,可用重锤将孔内的虚土夯实,再直接用测绳及测孔器测;若孔内存在地下水,则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。

成孔达到设计高程后,对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查,不合格时采取措施处理。用测绳测量孔深并做记录,钻孔完成后应采用探孔器检测孔径,钻杆垂线法检查倾斜度,用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格,合格后方可清孔。

检测标准:孔深、孔径不小于设计规定,钻孔倾斜度误差不大于1%,沉淀厚度≤100mm,桩位误差不大于50mm。用测深绳()或手提灯测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻孔深的差值虚土厚度不超过250px经质量检查合格的桩孔,及时灌注混凝土。导管安装完毕,灌注混凝土前,要再一次量测孔的深度,如果有蹋孔现象发生,要提出钢筋笼重新进行清孔处理。

钢筋笼施工

8.1 经检验合格后的钢筋应根据其规格、型号分别堆放,并作标识。

8.2 钢筋笼焊接前,应先进行钢筋调直,钢筋切割,箍筋制作,螺旋筋制作,钢筋清污处理。

8.3 焊接质量外观检查包括:

a)焊点处熔化金属均匀。

b)压入深度符合要求。

c)焊点无脱落、漏焊、裂纹、明显烧伤等缺陷。

8.4 钢筋笼制作允许偏差

主筋间距±10mm

箍筋间距或螺旋筋螺距±20mm

钢筋笼直径±10mm

钢筋笼长度±50mm

8.5 钢筋笼主筋为29Φ1417Φ1422Φ1418Φ1417Φ1419Φ1426Φ1433Φ1441Φ1438Φ14,箍筋为φ8@100/200,加劲箍为Φ14@2000,加劲箍采用单面焊连接。钢筋笼分笼身、笼头两个部分,在开工时分段进行制作。待成孔完毕后,确定钢筋笼的长度,按实际的长度进行笼身、笼头连接,钢筋笼长度≥15米时主筋采用搭接焊接连接,钢筋笼长度<15米时主筋可以采用绑扎搭接连接。

8.6 钢筋笼吊放应缓慢进行,要对准孔位,避免碰撞孔壁,不得强行下放。

8.7 钢筋笼吊放入孔内,位置允许偏差应符合下列规定:钢筋笼定位标高偏差为50mm,笼中心与桩孔中心偏差为10mm,主筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm,保护层允许偏差为20mm

8.8 钢筋笼下端主筋的端部应加焊加强筋一道,以防止下端钢筋笼在下入时插入孔壁或在导管提升时卡挂导管。

8.9 本工程桩保护层厚度为50mm,为使钢筋笼保护层厚度达到规范要求,制作钢筋笼时,在笼身焊接角钢充当垫块,采用L50x3角钢长度10mm间距1000mm梅花形布置,确保钢筋笼在桩孔深度内的中心位置,保护层满足设计要求。

8.10 钢筋笼运输:因钢筋加工场到作业面距离较远,需要人工将钢筋笼二次倒运至施工作业面,运输距离约200米。

8.11 吊放设备:利用桩机本身可作为起吊设备,本施工为加快进度,充分发挥旋挖桩机的特点,拟采用25M汽车吊。钢筋笼就位后,立即将吊筋固定,防止钢筋笼移动。钢筋笼顶面和底面标高误差不大于50mm。钢筋笼下放到设计深度后,立即下放混凝土输送导管,避免导管与钢筋笼碰撞,遇导管下放困难应及时查明原因。

灌注混凝土施工

9.1 灌注导管连接

导管采用壁厚δ=3mm,直径Φ300导管,每节长2~4米,导管第一节底管长度应不小于4m,内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度,采用螺栓连接、“O”型密封圈防止漏水漏气。导管在桩孔内位置应保持居中,防止跑管撞坏钢筋笼。导管入孔后准确计算导管总长和导管底部位置,既要便于灌注混凝土,又要使导管距孔底高度刚好能放出隔水塞和混凝土。隔水塞采用砂袋内装同批次混凝土制作而成,大小以不漏气漏水和压出泥浆为宜。隔水塞用铁丝系住,悬挂于导管内水面以上0.2~0.5m。贮料灌注漏斗牢固连接于灌注导管上,防止贮料斗不稳定出现移位或倒塌。贮料斗体积应大于1.5m3,确保初灌砼的埋管深度不小于800mm

9.2 二次清孔

将头部带有1m长管子的气管插入导管内,气管底部与导管底部最小距离2m,压缩空气从气管底部喷出,如能使导管底部在桩孔底部不停的移动,就能全部排出沉渣,对深度不足10m的桩孔,须用空吸泵清渣。灌注混凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。

9.3 灌注混凝土成桩

配制的混凝土强度等级必须满足设计要求,应具备良好的和易性。开始灌注混凝土时,为使隔水栓顺利排出,导管底部至孔底的距离宜为30~1250px,使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至设计标高,实际灌注桩顶面高度要求高于设计要求0.5m以上,以确保设计桩顶下桩身混凝土强度。灌注过程中导管埋深宜为2~6m,严禁导管提出混凝土面,应设专人测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

9.4 监理、业主配合

由于旋挖钻孔桩的特殊工艺,在桩成孔后,为防止塌孔现象发生,必须及时下放钢筋笼后浇筑砼,砼必须一次成型,因此,桩孔验收及所有收方必须实时进行,在这里希望甲方、监理在成孔后及时收方、验孔。

10 质量标准

10.1 桩的质量检测

1)在钻孔灌注桩施工过程中,作好各种记录,并按规范要求制备试件,为检查桩的质量提供依据。

钻孔泥浆指标:

钻孔方法

地层情况

泥浆性能指标

相对

密度

粘度(Pa.s

含砂率(%)

胶体率(%)

失水率(ml/30min)

泥皮厚(mm/30min

静切力(Pa)

酸咸度(PH)

旋挖

易坍地层

1.20

-

1.40

22-30

≤4

≥95

≤20

≤3

3-5

8-11

2)钻孔灌注桩施工完成后,开挖地梁,对桩头予以凿除,桩头凿除平整,凿成中央部分稍凸的形状。

3)采用超声波探伤法检验桩的质量,保证无断桩、夹层、缩颈等质量隐患。

4)成孔后质量标准见下表:

项次

检查项目

规定值或容许偏差

检查方法和频率

1

混凝土强度(Mpa)

在合格标准内

砼强度检验评定标准GB/T 50107-2010

2

孔的中心位置(mm)

群桩(mm)

100

每根桩用经纬仪检查纵横方向

排架桩(mm)

50

3

孔径(mm)

不小于设计值

每根桩尺量

4

倾斜度

1%

每根桩量测

5

孔深(mm)

不小于设计值

每根桩测绳量测

6

沉淀厚度(mm)

小于等于100㎜

每根桩清孔后和灌注前用测绳量

7

清孔后泥浆

指标

相对密度

1.03-1.10

从桩孔顶、中、底部分别取样按JTJ041-2000附录C-1或C-2

粘度

17-20Pa.s

含砂率

小于2%

胶体率

大于98%

项次

检 验 项 目

规定值或允许偏差

检验频率和方法

1

主筋

根 数(mm)

与设计相符

每构件检查2-5个断面

用尺量

直 径(mm)

与设计相符

间 距(mm)

±20

焊接长度(mm)

5d

以300个同类型接头为1批不足300个作为1批

2

骨架筋

长 度(mm)

±10

按骨架总数30%抽查

外 径(mm)

±5

3

箍筋间距(mm)

+0,  -20

每构件检查5-10个间距

4

保 护 层 厚 度(mm)

±10

每构件沿模板周边检查8处

钻孔桩钢筋检测频率和方法:

11 质量保证措施

11.1 护筒埋设:护筒既保护孔壁,又是钻孔的导向,则护筒的垂直度要保证。为防止跑浆,护筒周围土要夯实,最好粘土封口。在上层土质较差时,将护筒加长至4~6m,提高护壁效果。在松散的杂填土层和流砂层成也时,加大泥浆比重,增加粘度,以便形成较好的孔壁。

11.2 对稳定液要求:一要控制泥浆的比重在1.05~1.10之间,二要粘度在18s~25s,含砂率小于6%,定期测试稳定液的各项技术指标,出现问题及时解决。

11.3 孔底沉淤控制:旋挖钻斗的切削、捏造上屑的机理与常见回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。前者是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,后者是通过钻头把孔底原状土打碎由泥浆循环带出土面。前者底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强稳定液的管理,控制固相含量,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前二钻斗的旋挖量。

11.4 复测孔深及稳定液比重:为保证灌注桩质量,浇筑混凝土前,一要检查孔底泥浆的比重是否小于1.15,否则采取换浆处理;二要检查孔的深度,判断有否孔壁坍塌现象,若有用旋钻机清孔,达到设计深度后方可安装导管。

11.5 对导管的要求:导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗体积应大些为好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。

11.6 浇筑混凝土的要求:混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。由于桩内混凝土不能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混全,则实际桩顶标高应比设计标高高0.5m¯1.0m,最后机械破桩头处理。

11.7砼浇筑过程中必须做好施工记录,确保砼充盈系数不得小于1.1,不宜大于1.15,如大于1.15要查找原因,并及时向监理、甲方进行报告原因,做好相关记录及签证。

11.8 其它注意事项

成孔时,发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况,应停止钻进,经采取措施后,方能继续施工。

钻进硬层,回次进尺深度太小,斗内钻渣太少时,可换用小直径筒形齿状钻斗,先钻一小孔,然后再用钻斗扩孔钻进,也可换用短螺旋钻进,然后再下钻斗捞渣,钻进速度,应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定,在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时,为保护孔壁稳定,可事先向孔内投入适量粘土球,下入孔内的钻头,其底盘进渣口必须装闭合阀板,以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。

控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低。

12 坍孔、断桩、颈缩等异常情况的预防及处理

12.1 坍孔的预防及处理

12.1.1 坍孔原因

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。

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。

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。

在松软砂层、回填土中钻进进尺太快。

提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。

水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。

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。

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。

吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

12.1.2 坍孔的预防和处理

整个钻孔过程中应注意泥浆性能指标的控制,要勤检测。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。

紧密衔接各道施工工序,尽量缩短各工序间隔时间。

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。如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,再根据现场情况在原孔内浇筑C20商品砼,待24小时后重新开钻。坍孔后及时向业主、监理报告,并做好相关资料签证记录。

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。

吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。

12.2 钻孔偏斜

12.2.1 偏斜原因

钻孔中遇有较大的孤石或探头石

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。

扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。

钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。

钻杆弯曲,接头不正。

12.2.2 预防和处理

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。

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。

钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。

护筒埋设牢固,位置准确。

12.3 掉钻落物

钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。

12.3.1 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。

钻杆接头不良或滑丝。

电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。

转向环、转向套等焊接处断开。

操作不慎,落入扳手、撬棍等物。

12.3.2 预防措施

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。

经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

钻头上安装保险绳。

12.3.3 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。

12.4 埋钻和卡钻处理

埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快;卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆,形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌,为事故处理奠定基础。

12.5 扩孔和缩孔

扩孔比较多见,一般表现为局部孔径过大。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、提不出钻头或者提钻空机鸣叫的迹象。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。如发生严重弯孔和探头石时,应采用C20砼浇筑到偏孔处,待填料有一定强度后再钻孔纠偏。对于有缩孔现象的孔位钢筋笼合格、就位后须立即灌注以免桩身缩径或露筋

12.6 外杆折断

12.6.1 折断原因

用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。

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。

钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。

地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。

孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。

12.6.2 预防和处理

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。

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。

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。

在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。

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。

12.7 钻孔漏浆

12.7.1 漏浆原因

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。

护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。

护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。

水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。

12.7.2 处理办法

、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。

、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。

12.8 钢筋笼上浮的处理

12.8.1 上浮原因

钢筋笼上浮发生于灌注混凝土的导管位于钢筋笼底部或更下方而混凝土埋管深度已经较大时, 此时钢筋笼靠自身重力及孔壁的摩擦力来抵抗混凝土上顶力、摩擦力及泥浆的浮力,一旦失去平衡,钢筋笼就会上浮。

12.8.2 预防及处理措施

为防止钢筋笼上浮,应加强观察,以便及时发现问题,并在钢筋笼顶施加竖向的约束,如将钢筋笼顶部钢筋接长,焊于护筒顶部,一方面阻止钢筋笼上浮,另一方面可悬挂住钢筋笼, 以保证钢筋笼的垂直度。

发现钢筋笼上浮之后,应立即停止灌注混凝土,查明原因及程度。如钢筋笼上浮不严重,则检查钢筋笼底及导管底的准确位置,拆除一定数量的导管,使导管底部升至钢筋笼底上方后可恢复灌注;如上浮严重,应立即通过吸渣等方式清理已灌注的混凝土后再重新吊放钢筋笼。

12.9 断桩的预防及处理

12.9.1 断桩形成原因

1)由于混凝土坍落度过小,或由于石料粒径过大、导管直径较小,在灌注过程中堵塞导管,且在混凝土初凝前无法疏通好,不得不提起导管,形成断桩。

2)由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨料卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩。

3)由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块,搅拌时没有将结块打开,结块卡在导管内,而在混凝土初凝前不能疏通好,造成断桩。

4)混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩。

5)由于检测和计算错误,导管长度不够使底口与孔底距离过大,首批灌注的混凝土不能埋住导管底部,从而形成断桩。

6)在提拔导管时,盲目提拔,将导管提拔过量,使导管底口拔出混凝土面,或使导管口处于泥浆层,形成断桩。

7)在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,形成断桩。

8)导管接口渗漏,使泥浆进入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩。

9)处理堵管时,将导管提升到最小埋置深度,猛提猛插导管,使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合,形成夹泥缩孔。

10)导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩。

11)由于其他意外原因(如机械故障、停电、材料供应不足等)造成混凝土不能连续灌注,中断时间超过混凝土初凝时间,致使导管无法提起,形成断桩。

钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响,灌注前应从各方面做好充分的准备,尽可能避免意外情况发生。

12.9.2 断桩的预防措施

12.9.2.1 材料方面

集料的最大粒径应不大于导管内径的1618以及钢筋最小净距的14,同时不大于40mm因此本工程桩商品砼应提前给商砼公司交底,确保集料的最大粒径;控制混凝土的坍落度在18550px范围内,混凝土拌和物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中,混凝土不应有离析、泌水现象。

12.9.2.2 混凝土灌注

1)制作钢筋笼时,为使焊口平顺,最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法,要保证接头不在钢筋笼内形成错台,以防钢筋笼卡住导管。

2)根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径,尽量采用大直径导管。使用前要对每节导管编号,进行水密承压和接头抗拉试验,以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度,尤其要记好每节导管的长度。

3)若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土,为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度,可在施工现场设置两条运输便道,前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土,连续灌注。

4)混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不能使用。

5)下导管时,其底口距孔底的距离应不大于401250px(导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中)。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1m)和填充导管底部的需要。

6)关键设备(如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等)要有备用,商品砼准备充足,以保证混凝土能够连续灌注。

7)首批混凝土拌和物下落后,应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中,一般控制导管的埋置深度在26m范围内为宜,要适时提拔导管,不要使其埋置过深。

12.9.3 断桩的处理

根据现场出现断桩的情况,采取以下对应方法进行处理。

1)断桩后如果能够提出钢筋笼,可迅速将其提出孔外,然后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,再重新灌注混凝土。

2)如果因严重堵管造成断桩,且已灌混凝土还未初凝时,在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置,并准确计算漏斗和导管容积,将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约250px处,加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置,当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间(此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定)将导管压入已灌混凝土顶面以下,即完成湿接桩。

3)若断桩位置处于距地表10m以下处,且混凝土已终凝,可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处,然后往孔内投放适量炸药,待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径,清孔后重新灌注混凝土。

4)若断桩位置处于距地表5m以内,且地质条件良好时,可开挖至断桩位置,将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除,露出良好的混凝土并凿毛,将钢筋上的泥浆清除干净后,支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。

5)若断桩位置处于地表5m以下、10m以内时,或虽距地表5m以内但地质条件不良时,可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来,直到沉到断桩位置以下0.5m处,清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土,露出良好的混凝土面并对其凿毛,清除钢筋上泥浆,然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。

6)若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时,可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案,在原桩两侧进行补桩。

13 检验试验计划及检验批划分

13.1 检验试验计划

检验计划

序号

部位

抽检项目

抽检基数

备注

1

桩基

岩芯

总数的10%

 

2

桩基

砼(标养)

一桩一组

 

3

桩基

砼(同养)

一桩一组

 

4

桩基

动测或声测

一桩一组

 

5

桩基

焊接

300接头一组

 

6

桩基

钢筋

同一炉号且≤60T

 

13.2 检验批划分

序号

分部工程

分项工程

检验批

备注

1

旋挖钻孔桩

成孔

以每一次验收桩孔为一检验批

 

2

旋挖钻孔桩

钢筋笼

以每一次浇灌桩芯砼前所下桩钢筋笼为一检验批

 

3

旋挖钻孔桩

砼浇灌

以每一次浇灌桩芯砼的根数为一检验批

 

14 工程安全、文明施工保证措施

14.1 安全生产管理目标

安全生产管理目标:安全生产合格工地

安全管理组织机构:

 

 旋挖钻机培训 - 重庆基地

 

14.2 安全保障措施

1)落实安全生产责任制,实施责任管理。接受当地政府、业主和工程师对安全工作的管理与指导。

2)建立、完善以项目经理为首的安全生产领导组织,有组织、有领导的开展管理活动,项目经理是施工项目安全的第一责任人。

3)建立各级人员安全生产责任制度,明确各级人员的安全责任,抓制度落实,抓责任落实,定期检查安全责任落实情况,严格奖惩制度。

4)各职能部门、人员,在各自业务范围内,对实施安全生产的要求负责。

5)实施全员承担安全生产责任,建立安全生产责任制,做到一环不漏,各职能部门,人员的安全责任做到横向到边,人人负责。

6)一切从事生产管理与操作人员,依照其从事的生产内容分别通过企业及施工项目经理部的安全检查,取得安全操作认可证,持证上岗。

7)特种作业人员,除经企业安全审查,还需按规定参加安全操作考核,取得监察部门核发的《安全操作合格证》,坚持持证上岗。

8)一切管理、操作人员均需与施工项目部签订安全协议,向施工项目做出安全保证。

9)安全生产责任落实情况的检查,应认真、详细的记录。开展安全教育与培训,增强人的安全生产意识,提高安全知识,有效防止人的安全行为,减少人的失误。

10)适时开展普遍安全检查、专业安全检查和季节性安全检查。安全检查以自检形成为主,上级监督检查为辅的原则,检查的重点以劳动条件,生产设备,现场管理,安全卫生设施及生产人员的行为为主,发现危及人的安全因素时,必须果断的消除。

11)安全生产管理要坚持“五同时”。做到工程技术与安全技术结合为统一体,作业按标准化实施,安全控制要有力,控制要到位,存在差距要及时消除。

12)在施工路段设置明显的交通安全标志或安全牌,在转弯处、陡坡等地段设置警戒标志,确保现场的施工交通安全。施工现场的危险区域设立危险警示标志。

13)施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用要符合安装规范和安全操作规程,并按照施工布置进行架设,禁止任意拉线接电。施工现场设置有保证施工安全要求的夜间照明,危险潮湿场所照明以及手持照明灯具,采用符合安全要求的电压。高低压架空线路采用绝缘导线时,其架空高度不得低于3m,跨越主要道路、线路与路面中心垂直高度不得小于6m

14)严禁酒后作业,严禁非司机人员开车。

15)每天施工前要对机械设备进行安全检查,交接班要填写安全记录,如出现安全事故,应及时履行报告手续。;

16)选用的机械设备要有足够的安全保障,起重机械要有足够的安全系数。

17)严禁在禁烟、禁火区域抽烟动火。

18)钻进中若有瓦斯冒出,则用等待空放法排气,严格控制放火,注意人身安全。

19)钻机钻曀时,孔中人员应集中精力,钻具需要立悬或摆放时,必须牢固垫稳,操纵岗位不得离人。

21)随时检查桩施工附近地面有无开裂现象,防止机架和护筒等发生倾斜和下沉。

21)搬运钻杆或抬导管、钢筋笼应由专人统一指挥。

22)成孔后的孔口要设盖,成桩后的孔要及时回填,防止人、物掉入孔中。

23)废弃的稳定液、泥渣等应按环境保护的有关规定处理。 

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