钻孔灌注桩施工方案

钻孔灌注桩施工方案一、施工工艺流程一、围护桩及工程桩施工工艺流程：测量放线、定桩位→埋设护筒→钻机就位→成孔→第一次清孔→桩孔检查→吊放钢筋笼→吊放导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→起拔护筒→回填空孔→成桩二、立柱桩施工工艺流程：场外分段制作半成品运至现场→现场焊接成整体→整体吊装插入钢筋笼5.0m→型钢格构柱与主筋焊接固定→型钢格构柱安装至-2.45→吊筋固定于孔口井形架→第二次清孔→灌注桩混凝土→水下养护混凝土24h→拆除井型架→起拔护筒→回填空孔对于桩径850的立柱桩及桩径800的工程桩，正循环钻孔，安装钢筋笼、安装导管、灌注混凝土工作均由GPS-18型钻机完成，钢立柱采用场外分段焊接，然后运至现场整体拼装，现场安装由QY－25吊车完成；立柱桩在施工工程桩的同时就近施工。对于桩径1300的围护桩及桩径1000的工程桩，由GPS-18型钻机正循环钻孔，安装钢筋笼、安装导管、灌注混凝土工作由QY－25吊车完成。二、钢筋笼制作与安装一、钢筋笼制作1钢筋加工前，应对所采用的钢筋进行外观检查，钢筋表面必须洁净，无损伤、油渍、漆污和铁锈等，带有颗粒状或片状老锈的钢筋严禁使用。2钢筋加工前，应先行调直，使钢筋无局部曲折。3钢筋笼分段制作，每18m吊装一段，起吊时采用四点起吊以保证不变形；相邻两段钢筋笼的接头需按50%间隔错开，错开距离≥35d。4在钢筋笼外侧设置50mm保护层垫块，采用与桩身混凝土等强度的混凝土垫块，其间距竖向为4米，横向圆周不得少于4处，并均匀布置。钢筋笼顶端应设置吊环。5钢筋的材料检验及焊接拉伸试验按有关规范要求，HPB235钢筋焊接采用E4303焊条，HRB钢筋焊接采用E5003焊条。二、钢筋笼安装1搬运和吊装时应防止变形；安放要对准孔位中心，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭转。就位后应立即采用钢丝绳或钢筋固定，使其位置符合设计要求，主筋采用单面搭接焊，搭接焊长度≥10d，搭接焊宽度≥0.7d，厚度≥0.30d，横向咬边深度0.5mm，外观检查焊缝饱满、平整，不得有较大缺陷、焊瘤，无裂纹，符合《钢筋焊接及验收规程》要求，焊渣必须及时清理干净。2弯曲变形主筋的钢筋必须校直使用，钢筋上的浮锈应予清除，锈蚀严重的钢筋应拒绝使用。3钢筋笼下放到设计标高后用用挂钩可靠固定在钻机上，钢筋笼在孔口对接、安放过程中，应有检查验收合格后才能进入下一步工作。三、混凝土的灌注1采用导管法灌注水下混凝土,导管直径为Φ250mm（桩径1000的工程桩导管直径为Φ280mm），导管接口之间采用丝扣连接，连接时必须加垫密封圈或橡胶垫，并上紧丝扣。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验（试水压力一般为0.6～1.0MPa），确保导管口密封性。导管安放前应计算孔深和导管的总长度，第一节导管的长度一般为4～6m，标准节一般为2.5m，在上部可放置2～3根0.5～1.0m的短节，用于调节导管的总长度。导管安放时应保证导管在孔中的位置居中，防止碰撞钢筋骨架。2灌注水下混凝土时的混凝土供应能力，应满足桩孔在规定时间内灌注完毕；混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。3水下混凝土配制：（1）水下混凝土必须具备良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析，泌水现象，灌注时应保持足够的流动性。配合比应通过试验，坍落度宜为180～220mm。（2）混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，并宜采用中粗砂；粗骨料的最大粒径应＜40mm；水灰比宜采用0.5～0.6；水泥用量不少于360kg/m3，当掺有适宜数量的减少缓凝剂或粉煤灰时，可不小于300kg。混凝土中应加入适宜数量的缓凝剂，使混凝土的初凝时间长于整根桩的灌注时间。4首批灌注混凝土数量的要求：首批灌注混凝土数量按导管埋入混凝土中0.8m计算。φ1300围护灌注桩初灌量应大于2.6m3。φ850立柱灌注桩初灌量应大于2.0m3。φ800工程灌注桩初灌量应大于3.1m3。φ1000立柱灌注桩初灌量应大于4.0m3。5灌注水下混凝土的技术要求1）混凝土开始灌注时，漏斗下的封水塞采用充气球胆。2）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，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得使用。3）第二次清孔完毕，检查合格后应立即进行水下混凝土灌注，其时间间隔不宜大于30分钟。4）首批混凝土灌注后，混凝土应连续灌注，严禁中途停止。5）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深，在拆卸导管和上下窜动时，导管埋深宜控制在2～6m。严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土灌注记录。6）在灌注过程中，应时刻注意观测孔内泥浆返出情况，倾听导管内混凝土下落声音，如有异常必须采取相应处理措施。7）水下灌注混凝土时，导管上下窜动应缓慢，禁止猛撞钢结构，导致导管脱落或钢立柱位移。8）做到勤提勤拆导管，每次拆导管不得超过二根，导管内砼深度一般控制在2～6m，防止导管埋入砼内过深而发生埋管事故；提升导管时要平稳，提升速度要均匀，导管始终在钢筋笼中间，避免钩带钢筋笼，造成钢筋笼上浮；9）混凝土初凝前不得割除吊筋，起拔护筒，以免格构柱下沉或倾斜；待混凝土养护24h后，进行割除吊筋，护筒起拔后应立即采取格构柱恢复固定措施。四、施工要点一、围护桩及工程桩1施工准备1)围护灌注桩施工前，沿支护纵轴线方向开挖地槽，将护筒成排布设于地槽内。在桩位测定、护筒找正后用粘性土分层填实护筒，每台钻机一次埋设护筒3个。2)钻机就位前在桩位埋设4mm厚（工程桩6mm厚）钢板护筒，内径比孔口大100mm，护筒应埋入原土不小于1.0m，护筒应垂直安放，四周用粘土均匀回填密实。护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm；同时挖好泥浆池、排浆槽。3)钻机就位前，应先平整场地，铺设路基箱并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固，并保证天轮中心、转盘中心、桩位三点在同一铅垂线上。2成孔1)围护桩施工应采取“跳打”作业，一般间隔2根桩施工，即1-4-7-10-2-5-8-11-3-6-9-12，防止塌孔、窜孔。工程桩桩基施工距离应大于4倍桩径，当无法满足时，须待36小时后再进行相邻施工。2)本工程钻进成孔使用GPS-18型（GPS-2000型）钻机,开钻前应检查钻杆的垂直度和连接接头的牢固情况；采用四翼镶焊钎头钻头，每次提升钻具时应检查钻头磨损情况；开始施工前，应丈量每台钻机配置钻具的长度，并认真做好记录。每根桩施工前，根据桩底标高、地面标高、钻机转盘标高计算钻孔深度和钻杆上余量。3)采用正循环钻进方式，开孔使用人造优质泥浆，以保证孔壁稳定；4)开孔时要低压、低速钻进，钻进过程中应随时注意钻机的稳固性及立轴钻杆的垂直度变化，对于围护桩若垂直度偏差大于1%，及时纠正；对于工程桩若垂直度偏差大于5‰，及时纠正。在每次提升、下放钻杆时应检查连接接头的螺纹及螺丝及磨损情况，磨损严重的及时剔除，连接钻杆要牢固，确保钻具在钻进时不发生脱落事故。4)粘土层中钻进常遇到进尺慢、憋泵等现象，可适当调整泥浆浓度增大转速，增大泵量。消除糊粘现象，必要时应提升钻具，消除钻头泥包后重新转进。5)土层中钻进应谨防塌孔，适时检查泥浆性能，若原土造浆不能满足要求，应选择塑性指数≥25,干容重1.3－1.4T/m3的优质粘土制浆，每立方泥浆配粘土120KG～140KG，配制泥浆性能指数如下表：1比重1.05～1.252粘度16～28S3含砂率<8%4胶体率>92%5失水量<30ml/30mm5)加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底80mm～100mm，维持泥浆循环5～10min以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。3、第一次清孔1)准确丈量钻杆余尺，及时填写钻进记录，验收合格后停止钻进。2)钻进至设计深度后，将钻头提离孔底100～200mm，调整泥浆，进行第一次清孔,输入比重1.15的泥浆正循环清孔，一清结束时孔内沉渣厚度应≤100mm。4、第二次清孔1)清孔后测量孔径和沉渣厚度,符合要求后，吊入钢筋笼和导管，在灌注混凝土前进行第二次清孔。2)二次清孔时间控制在120min左右,并要保持孔内水头高度，防止塌孔、缩径。3)第二次清孔时导管要上下经常上下窜动，但注意幅度不得过大，以免触碰钢筋笼，二次清孔后的泥浆比重≤1.25；粘度≤25s；含砂率≤8%，孔底沉渣厚度≤100mm。4)清孔结束后桩孔内必须注满泥浆，以保持一定的水头高度，并应在30min内灌注砼。如超过时间，则重新测定沉渣厚度，如沉渣厚度不符合要求时应重新清孔；5)二次清孔过程中，在现场使用泥浆测试仪器实测各项泥浆指标，指导调配泥浆；沉渣厚度以钻头锥体1/3高度的深度起算，量具用合格的水文测绳实测，验收合格后进行砼灌注。二、立柱桩1、立柱灌注桩结构中的格构式钢柱，长度最长25米，截面为480×480mm，由4根L160×16mm的角钢与10mm厚钢板焊接而成，材质为Q345。2、场外加工焊接立柱前，应首先制作钢立柱平台，以保证钢立柱尺寸规格，立柱周正。3、焊渣应全部敲掉，以保证钢立柱在梁、板混凝土中具有良好的结合条件。型钢格构柱具体安装方案见《格构柱制作方案》。4、半成品钢立柱在吊装过程中应注意吊点位置，运输过程中认真固定防止滚动，尽量减少变形；现场拼装场地尽量选择平整砼地坪，并采用钢板铺垫调整其平整度。5、孔口井形架采用H100制作，长杆2.50m，短杆1.0m，杆间缝满焊呈，中部方形尺寸1000×1000，孔口井形架，第一节笼下入前，安置于孔口，并用二块长不小于2.50m，厚40-50cm木板垫实稳定，然后测量其高程。准确计算钢立柱吊筋长度，其允许偏差±5mm。6、吊车采用QY-25型汽车吊，三节吊杆，最大吊高31米。在型钢格构柱整体吊装时应由专人指挥，防止地上拖拽，使结构变形，并注意人身安全。7、钢立柱插入钢筋笼前，预先在钢立柱下端焊好4φ20喇叭型筋，并调整好立柱面方位，（平面垂直或平行轴线），钢立柱插入钢筋笼内5.0m，上下固定与主筋焊接严格按图施工；钢立柱下放时，用经纬仪调整定位，线锤控制垂直度，慢慢下放，边调整边下放，垂直度允许偏差0.5%，定位允许偏差±50mm；吊筋固定在井形架上，焊接可靠。8、混凝土处凝前不得割除吊筋，起拔护筒，以免造成钢结构下沉或倾斜；待混凝土养护24h后，进行割除吊筋，护筒起拔后应立即采取钢立柱恢复固定措施。9、混凝土养护达到一定强度时，型钢格构柱应重新精确测量定位，并回填粘土并夯实。五、桩的检测本工程中将采用静载法、低应变法、超声法和钻芯法进行检测，检测目的如下表：静载法确定单桩承载力，判定其是否满足设计要求低应变法检测桩身缺陷及位置；判定桩身完整性类别超声法检测桩身缺陷及位置；判定桩身完整性类别钻芯法检测桩身缺陷及位置、混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度；判定或鉴别桩端岩土层性状；判定桩身完整性类别1、单桩竖向抗压静载试验1）静载试压桩的数量为不少于总桩数的1%。本工程静载试压桩的数量为桩径800的13支，桩径1000的6支。2）试桩的顶部一般应予加强，以4mm薄钢板圆筒作成加径箍与桩顶混凝土浇筑成一体，用高标号砂浆将桩顶抹平。3）试桩的施工工艺和质量控制标准应与工程桩一致。为缩短试桩养护时间，混凝土强度等级可适当提高，或掺入早强剂。4）采用试桩周边工程桩作锚桩时，锚桩个数为6支，并应对试验过程中锚桩上拔量进行监测。2、声波透射法检测1）声波检测管试桩的数量为不少于总桩数的10%。本工程声波检测管试桩的数量为桩径800的23支，桩径1000的10支。2）超声法检测时，受检桩的混凝土强度不应低于设计强度的70%且不低于15MPa。3）桩径800和桩径1000的工程桩预埋声波检测管时应埋设3根管。声波检测管采用50mm的焊接钢管，内径50~55mm，管的下端应封闭，上端应加盖。4）检测管绑扎在钢筋笼的内侧，检测管之间应相互平行。每节声测管在钢筋笼上的固定点三处。5）声测管顶部高出桩顶距离为0.5m。埋设完后在声测管上部应立即加盖，以免异物入内。6）调整超声检测仪参数，应使接收信号具有较高的信噪比，并且使信号首波波幅在显示器上的高度适中。7）测线间距不宜大于200mm，且同一测面应大于20条测线；收、发换能器应以同一高度或相差一定高度等距离同步移动，宜从下到上进行声时、波幅（及接收波主频）的测量，并储存全部波形。8）对可疑测线，应进行复测，宜用加密的平测、斜测及扇形扫测的方法确定缺陷的位置和范围，加密测线的间距不宜大于50mm。3.混凝土钻芯取样测试1)混凝土钻芯取样测试数量不少于每种桩直径桩数的10%。2）钻芯开孔位置宜在距桩中心0.15—0.25倍桩径内。多孔时应对称分布，并应记录钻芯孔在桩顶面的位置；单孔且受检桩的长径比大于30时，宜在桩中心位置开孔。3）钻机设备安装应稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心应在同一铅垂线上。应确保钻机在钻芯过程不发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度允许偏差不应大于0.5%。4）钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂量及颜色调整水泵水量和钻进速度。提钻卸取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯。5）芯样加工及技术要求，钻机钻头应根据混凝土设计强度等级选用合适粒度、浓度、硬度的金刚石钻头，且外径不宜小于100mm。混凝土芯样取出后，应对芯样拍摄彩色照片，并按照正确深度排列及安放在与预制好的盒框内。取样的位置和时间及桩号清楚明列盒架上，需要情况下，