冲击钻孔灌注桩施工工法

13/13冲击钻孔灌注桩施工工法1、前言桥梁基础是桥梁下部结构重要组成部分，在诸多基础中冲击钻孔桩是止前比较普遍和常用的一种。本工法依据龙大高速龙华段扩建工程K1+900加宽桥桩基施工阅历整理而成。2、工法特点本工法施工过程较为简洁，敏捷性较高；设备较简洁，施工投入少，节省成本。3、适用范围本工法主要适用于砂性土、粉性土以及粘性土地质条件下大直径钻孔桩施工。4、工艺原理钻孔桩施工接受泥浆护壁，大扭矩旋转钻机钻孔，泥浆反循环排渣，垂直导管法灌注水下混凝土的成桩工艺进行施工。5、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程冲击钻孔灌注桩工艺流程图如后。桩位放样桩位放样埋设护筒制作护筒平整场地钻机就位钻进钻机准备钻孔斜度检查向孔中注清水或泥浆泥浆沉淀池泥浆池泥浆备料检测调整泥浆指标供水安装钢筋骨架第二次清孔安设导管试拼装检验导管设置隔水栓否灌注水下砼拔除护筒测量砼面高度砼输送砼拌和是自然养生钢筋骨架制作钢筋骨架吊装第一次清孔钻孔深度检查按桩基数量制作30%预埋钢管安装钢筋骨架冲击钻孔灌注桩施工工艺流程图5.2操作要点1、钻孔桩施工前对桩位及周围场地进行平整，对软场地进行适当处理，以免在钻进过程中消失孔身倾斜现象，场地处理完后方可埋设钢护筒。2、在施工筹备完成后，测量定出桩位中心，并引出护桩，做出明显标记，注意保护好护桩，施工全过程要常常校核桩位。3、埋设钢护筒在埋设护筒时，先在桩位处挖出比护筒外径大40～80cm的圆坑，深度较护筒高度深50cm左右，然后在坑底填筑粘土至护筒底标高，分层夯实，以便埋设钢护筒。通过护桩来恢复桩孔中心，并将其测设于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线标识在护筒顶部或底部，然后调整护筒，使钻孔中心与护筒中心重合。同时用水平尺寸或垂球检查，使护筒竖直。随即在护筒周围对称均匀地回填粘土，分层夯实，达到最佳密实度。护筒中心竖直线应与桩中心重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%，宜高出地面0.3m.护筒的高度不小于1.5m，内径较桩径大20～40cm，壁厚4～8mm，用卷板机加工制作。若发现地基稳定性差，护壁能力不足，消失坍孔、缩孔时则应加深钢护筒长度。护筒顶面至少高出地下水位1.5m，并保证高出施工地面不少于0.3m4、泥浆泥浆原料使用符合要求的一般粘土，将粘土投入孔中加水后通过钻机的冲锤反复冲击而形成，泥浆的浓度可通过掌握粘土的投入量来调整。泥浆比重在砂砾层中掌握在1.3～1.45之间，进入粘土层比重掌握在1.2～1.3之间，进入基岩后比重掌握在1.2左右。施工中随时测定其比重、粘度、含砂率等指标。以便达到浮碴和护壁的最佳效果。泥浆设置在钻孔点四周距5m左右，按20～30m2设置，用于沉淀钻碴、贮存泥浆，施工过程中并用20×30cm的曲折排浆水沟将其与孔口相连。通过泥浆泵来实现泥浆的循环利用。防止泥浆漫流，保护环境。5、钻孔在埋好护筒和备足泥浆后，将钻机就位，立好钻架，对准桩孔中心，拉好缆风绳，即可开头钻孔。开头时先在孔内灌注泥浆，泥浆比重等指标依据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲锤以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，应绐终保持孔内水位高出地下水位(施工河中水位)1.5～2.0m。并低于护筒顶面0.3m，以防溢出。掏碴后应准时补水。护筒底脚以下2～4m范围内属河床表面，一般比较松易坍孔，可按1：1投入粘土和小片石(直径不大于15cm)，用冲击钻锤，小冲程反复冲击，使泥膏、片石挤入孔壁，必要时重复回填反复冲击2～3次力求孔壁坚实。冲程应依据土层情况分别调整，一般在通过土层中时，接受高冲程(100cm)，通过松散砂、砂砾石或卵石土层时接受中冲程(75cm)，在易坍塌或流砂地段宜用小冲程，并应提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层而使冲击面不平时，应先投入粘土，小片石将表面垫平，再用十字型钻锥进行冲击钻进以防止斜孔。钻进过程中要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5～8cm，在密实坚硬土层中每次可松绳3～5cm。防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大荷载而损坏。松绳过多，则会削减冲程降低钻进速度，甚至使钢丝绳发生纠缠。每钻进5m用检孔器检查一次钻孔直径和孔的垂直度与泥浆指标。裂开的钻碴，部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分需清出孔外。出碴的方法一是抽碴筒抽取，二是通过泥浆泵循环使碴浮起流入泥浆池沉淀。当钻碴不能完全靠循环泥浆带出时则必须用抽碴筒抽出孔外。一般在密实坚硬土层，每小时纯钻进小于5～10厘米，松软地层每小时纯钻进小于15～30cm时则应进行抽渣。或每进尺0.5～1.0m掏渣一次，每次掏4～5筒；或掏至泥浆内含渣显著削减，无粗颗粒，比重恢复正常为止。掏出的钻碴倒入泥浆池沉淀后捞出运往指定弃土场。当钻进至设计标高或达到要求岩层后报请监理工程师检查，并进行终孔检查，作好记录，进行清孔作业。用抽碴筒多次从孔内抽取钻碴，并同时向孔内注水以保持孔内水头高度。当抽碴至泥浆中无2～3mm大的颗粒时则证明抽碴清孔已达目的。为撑握孔底碴是否清完，还需用一个带钎的测锤和平底测锤分两次测孔，若两次测孔深度相同并与终孔数字相符时则证明孔碴已清理洁净，否则就还需连续清孔直至达到要求。沉碴厚度不得大于5cm。6、钢筋笼制作与安装依据设计图制作钢筋笼，关键在于保证加劲筋的直径、圆度。加劲筋在固定的模型上制作确保其尺寸。在加劲筋上标出钢筋笼主筋位置，并将主筋焊接在其上，按设计数量和间距将加劲筋装齐，制成坚固的圆筒形骨架，把外箍筋按间距缠绕在钢筋笼骨架上并点焊制成钢筋笼。为保证钢筋笼的保护层，应在其外侧焊定位钢筋，加工钢筋笼时50%需预留用于桩基检测的三根φ57×3mm通长钢管。钢筋笼从加工场运到孔位不得产生变形，然后用25t吊车起吊使钢筋笼直立于地面，移位渐渐放入孔中。钢筋笼到达设计位置后用钢管和钢筋将其固定在护筒上，待混凝土灌注完毕且初凝后再将这些约束拆除。6、灌注水下混凝土用导管法灌注水下混凝土，导管直径Ф300，为便于导管拼接和拆除，单节导管长度分为4m、2m、1m三种规格，各节导管间用快速接头联接，拼接好的导管长度与护筒顶到孔底深度大至相等。下放导管前应对导管进行水密及承压等试验。导管在地面上拼接好，用吊车放入孔中再连接灌注漏斗，导管灌注前应下到距孔底40cm左右，向孔底送高压风吹起沉碴后立即砍断分隔球灌下第一斗混凝土，第一次灌注的混凝土要保证能封住导管底，并使其埋入肯定深度。水下混凝土开灌后要连续不间断进行，灌注过程中计算及实测混凝土顶面高度同时进行，随时猎取埋管的精确深度，准时拆卸导管，其埋深严格掌握在2～6m范围内。桩身混凝土灌注至设计桩顶标高以上0.8m混凝土使用商品混凝土，由运输车运送至桩位处倒入料斗浇注混凝土，混凝土粗骨料不大于40mm，含砂率40～50%，水灰比0.5～0.6，坍落度18～22cm，初凝时间掌握在3小时以上，具有较好的和易性。8、桩基检查与验收桩基混凝土达到肯定强度后清除孔口泥浆，按设计要求用风镐凿除桩头，然后50%接受超声波检测法和小应变法对桩基进行检测，必要时进行抽芯检测。5.3劳动力组织1、项目部依据钻孔桩施工的不同工作内容下设装吊班、钢筋班、电工班、混凝土班。施工现场设有专职平安人员、质检人员、试验人员、测量人员、技术人员、机械操作工、电工等专业工种配置齐全。简略人员及分工如下表所示：序号工种名称主要工作内容1管理人员工期支配及物资调配2质检人员现场施工质量监控3平安人员现场平安检查及巡视4技术人员按工艺方案指导现场施工5测量人员钻孔桩高程、桩位测量6试验人员混凝土试验7钢筋工钢筋搬运、下料、加工、绑扎成型8电焊工钢筋焊接9混凝土工混凝土浇筑、桩头清理等10机电工机械操作、维修、保养11普工以上工作内容以外的其它工作12后勤人员日常生活支配2、每台钻机设钻机长、副钻机长及技术员，负责组织施工人员进行现场施工，现场将相关责任人名、手机号悬挂标明，责任落实到人。3、现场设专职平安员，在孔径钻进过程中对现场平安进行定期检查和不定期抽查。4、现场设专职质检人员，负责对泥浆指标、混凝土性能、钢筋连接情况等进行检查，每道工序结束后进行自检，合格后准时报检。5、配备足够的专职的孔径检孔人员，对成孔情况进行检测。7、试验员负责对钢筋、砂石料等原材料的试验及进行混凝土的入模温度、含气量、塌落度等检验。8、设置机电保障小组，进行机械维修和保养工作。6、机械设备主要施工机械设备表1履带式起重机2振动打桩机DZ-120（配夹持器）3振动打桩机DZ－904钻孔平台龙门吊机30t，32m跨5汽车吊机25t6钢筋切割机钢筋加工7焊机15KW8钢筋弯曲机钢筋加工9泥浆泵15KW10空气压缩机20m311泥浆处理系统ZX-23012砼运输车BJ525013水封导管Φ32514推土机场地平整15挖掘机7、质量掌握为确保工程质量，着重对生产过程和原材料质量进行检查和掌握。在施工中，建立操作人员自检、班组互检、工序交接检和工前检查、工中检查和工后检查以及分项检验、定期检验和随机抽查的内部检查制度。1、工地试验室依据施工进程超前进行材料和半成品试验送检，作好混凝土协作比设计；跟踪进行实体试验、成品监测，发现问题立即订正处理。2、施工全过程质量保证措施钻孔施工全过程要常常检查桩位、中线偏差、泥浆质量等，发现问题准时订正处理，对钢筋笼要注意掌握好钢筋焊接质量，吊装时要确保钢筋笼不变形。要常常检查钢筋焊接、绑扎质量，检查护筒安装质量和施工全过程的质量情况。3、混凝土施工保证措施成立以项目副经理为组长的混凝土灌筑施工管理组，主要负责实施混凝土施工的组织管理工作，确保混凝土连续供应和按施工工艺组织施工，从而保证混凝土施工质量。混凝土浇筑前，由项目总工程师组织人员进行技术交底，明确混凝土浇筑的工艺、特点和施工注意事项等，项目副经理负责组织施工机具、运输工具以及劳动力的支配，项目质检工程师和技术主管专职负责相应部位的灌筑质量掌握，全过程现场旁站监控。钻孔桩质量要求序号项目内容允许偏差备注1桩孔位中心线±502桩孔径不小于设计桩径3桩的垂直度＜1/1004孔深比设计深度超深不小于50mm5沉淀厚度不大于5cm8、平安措施1、完善各项平安生产管理制度，针对各工序及各工种的特点制定相应的平安管理制度，并由各级平安组织检查落实。2、建立平安生产现任制，落实各级管理人员和操作人员的平安职责，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的平安工作。3、项目开工前，由项目经理部编制实施性平安技术措施，对项目作业编制专项平安技术措施，经领导小组同意后实施。4、严格执行逐级平安技术交底制度，施工前由项目经理部组织有关人员进行简略的技术平安交底。项目工程队对施工班组及简略操作人员进行平安技术交底。各级专职平安员对平安措施的执行情况进行平安技术交底。各级专职平安员对平安措施的执行情况进行检查、督促并作好记录。5、加强施工现场平安训练针对工程特点，定期进行平安生产训练，重点对专职平安员、平安监督岗岗员、班组长及从事特种作业的起重工、电工、焊接工、机动车辆驾驶员、混凝土工等进行培训和考核，学习平安生产必备的基本知识和技能，提高平安意识。通过平安训练，增强职工平安意识，树立“平安第一，预防为主”的思想，提高职工遵守施工平安纪律的自觉性，专心执行平安操作规程，做到：不违章指挥、不违章操作、不损害自己、不损害他人，不被他人损害，确保自身和他人平安，提高职工整体平安防护意识和自我防护能力。6、专心执行平安检查制度项目经理部保证检查制度的落实，按规定定期检查，经理部每10日检查一次，工程队安检部门每7日检查一次，作业班级实行每班班前、班中、班后三检制，不定期检查视工程进展情况而定，如：施工筹备前、施工危险性大、接受新工艺、季节性变化、节假日前后等不时要进行检查，并要有领导值班。对检查中发现的平安隐患，建立登记、整改制度，依据“三不放过”的原则制定整改措施。在隐患没有消除前，实行牢靠的防护措施。如有危及人身平安的险情，立即停工，处理合格后方可施工。9、环保措施1、实行施工环保、水土保持和文明施工管理责任制，将施工环保、水土保持和文明施工与各作业班组和管理人员奖金安排挂钩。2、制定施工环保、水土保持、文明施工、施工现场管理、施工秩序管理、施工平安管理细则，并专心落