首件钻孔桩施工方案

首件钻孔桩施工方案一、工程概况XX大桥计6个墩台，均采用钻孔灌注桩基础，机动车道采用直径为1.2m的桩32根共计950延米；桥墩非机动车道采用直径为1.2m的桩8根共计220延米；桥台非机动车道采用直径为1.0m的桩8根共计160延米。为确保灌注桩成孔质量和工程工期，计划配备1台张家港探矿机械厂生产的GPS—20型工程钻机来完成桩基施工，工期安排于2009年3月下旬至2009年5月底完成此分项工程。我项目部技术人员经过研究排定的施工进度计划表选定首件钻孔灌注桩为5#台左幅非机动车道1#号桩。该桩为陆上桩，桩长20米，桩径1.0米，桩顶设计高程为+6.853米，桩底设计高程为-13.178米。二、钻孔灌注桩施工工艺1、场地平整施工场区平整，须满足测量定位放线与桩基施工要求。现场已将桩基础范围内的一切障碍物清除干净，便于钻机钻孔的顺利进行。在施工场内铺设了便道，满足施工时的材料运输。2、测量放线由测量人员根据相关单位提供的设计图和导线网，准确地测放出桩位，桩位测量偏差不得大于10mm，用木桩定位。基准点妥善保护，不得在施工过程中破坏。3、技术交底施工前，由项目负责人向各施工队长和技术负责人进行技术交底，再由施工队长及技术负责人逐级向下进行交底，将交底内容做好记录并存档。4、埋设护筒钻孔桩设计桩径1.0m，根据《公路桥涵施工技术规范》要求，护筒内径宜比桩径大200-400mm。我项目部选用直径为1.2m的钢护筒。采用挖坑埋设法埋设护筒，挖坑前设置桩位临时控制点，将放出的5#台左幅非机动车道1#号桩桩基中心位置桩进行保护。埋设护筒时，将桩基中心线恢复，随时检查其平面位置，发现偏移立即进行校正。护筒中心线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒高度高出地面0.3m，护筒埋置深度约为1.2m，护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。5、钻机就位钻机就位前由技术人员对原定桩位进行复核，桩位偏差要求小于10mm，用“＋字线”定位。钻机就位要求：钻机支垫牢固，钻尖对中(偏差小于20mm)，钻杆垂直(钻孔垂直度偏差不得大于1/300)，采用相应精度的水平尺测量)。为保证钻孔垂直度，场地需平整，并调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。磨盘一定水平。在钻孔过程中，随时检查平台的水平度，发现倾斜，及时调整，确保成孔垂直度。6、泥浆的调制 钻孔开始阶段，泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成，其性能指标如下表。在正常钻进时，泥浆比重要求为1.1－1.2；泥浆粘度要求18－22S；含砂率＜8％。在正常循环中，大量泥砂在沉淀池沉淀下来，需要人工及时清理。中间及后期的钻孔泥浆采用已完成基桩的泥浆。泥浆性能指标表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//30miin)泥皮厚(mm//30miin)静切力(pa))酸碱度(ph))正循环一般地层1.05～1..2016～228～4≥96≤25≤21.0～2.558～10注：=1\*GB3①地下水位高时，指标取高限，反之取低限；=2\*GB3②地质状态较好，孔径较小的取低限，反之取高限；7、钻孔开钻时均应慢速钻进，钻进采用三翼式合金钻头，开孔后先用小水量给水，慢速轻压、平稳，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进，以避免粘土糊钻，钻具需使用有一定高度的筒状导正器，钻进时细致观察记录进尺情况，当遇软硬变换时，应轻压慢转，以防钻孔偏斜。需要注意：在粉砂土地层要慢速钻进，防止扩孔系数过大。钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。保持护筒内水头稳定，护筒内外水头差保持在3.0m左右。钻进过程中采用增重减压钻进，保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和（扣除浮力）的80%，以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。8、清孔成孔后应对孔深、孔径进行检查，符合要求后方可清孔。本工程采用换浆法进行清孔。在清孔过程中，以相对密度为1.03-1.1的低含砂率优质泥浆沿井壁注入，将钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出，清孔时要保持孔内水头，防止坍孔。清孔后，泥浆相对密度应控制在1.03～1.10，粘度为17～20秒，含砂率＜2%；孔底沉淀土厚度不大于30cm。9、钻孔检查钻孔在终孔和清孔后，用自制探孔器对孔径、孔形和倾斜度进行检查，检查合格后，书面上报监理工程师复查，并做好下放钢筋笼的准备。10、制作及安装钢筋笼进场钢筋经复检及焊接试验合格后，严格按施工图纸尺寸下料。由于本工程灌注桩钢筋笼较长，将钢筋笼在钢筋加工场地分节制作。钢筋调直采用钢筋调直机，下料采用钢筋切断机，钢筋笼加强箍与主筋、钢筋笼采用交流电焊机焊接。钢筋笼人工运至现场，用钻机分节吊入孔中。入孔前，应事先在钢筋笼上安设控制钢筋笼与孔壁净距的混凝土垫块，这些垫块可靠地以等距离绑在钢筋笼周径上，沿桩长的间距不超过2m，横向圆周不得小于4处。钢筋笼分节吊入孔中，在现场采用搭接焊焊接，由现场2台电焊机同时施焊完成。钢筋笼焊接完成后，吊插到位，钢筋笼底面高程允许偏差为±50mm。调整钢筋笼平面位置符合要求后，用4根钢筋对称固定在孔口护筒上。由于本工程钢筋笼需在现场进行多次焊接，所用时间较长，因此在钢筋笼吊插到位后，需再次检查孔底沉渣厚度及泥浆比重，当满足要求后方可进行下道工序施工，否则应进行再次清孔。5#台左幅非机动车道1#号桩桩顶设计高程为+6.853米，钢筋笼总长度为18.9米。经测量，原地面高程为+4.879米，为方便施工并节约材料，钢筋笼分段制作尺寸如图：11、下导管钢筋笼吊入完毕，孔底沉渣厚度及泥浆指标检查满足要求后，要立即安装导管，吊装前应对导管做气密性水压、承压和接头试验，防止导管漏水、漏气造成断桩。并对使用的导管在场地内拼装调直，用红漆在每只导管上做好标记，本工程选用导管内径300mm，壁厚6mm，每节长2.65m，导管用装有垫圈的螺旋扣连接。导管吊放用钻机作业。12、灌注水下混凝土灌注前须检查孔底泥浆沉淀层厚度，如超出设计要求，则采用导管加特制弯管进行二次换浆清孔，直到符合要求。准备就绪立即开始灌注混凝土，混凝土采用商品混凝土。混凝土灌注应连续进行，不得中断。经计算5#台左幅非机动车道1#号桩需要砼方量约为15.7m3。混凝土配合比材料名称产地规格每方用量（Kgg）水泥泰州华荣P.O42.55370粉煤灰扬州华维Ⅱ级30砂长江2.49769碎石宜兴5-25mm1021外加剂江苏苏博特JM-A型5.2水170强度：C25水灰比：0.466坍落度：180--220mmm灌注首批混凝土时，导管距孔底25～4Ocm，首批混凝土保证导管埋深1.0m以上。按公式V≥（πD2/4）×(H1+H2)+(πd2/4)×h1、计算首批混凝土浇注量。式中:V—灌注首批混凝土所需数量(m3)；D一桩孔直径，取1.Om；H1—桩孔底至导管底端间距，取0.4m；H2—导管初次埋置深度，取1.Om；d—导管内径，取0.30m；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压力所需的高度(m)，即h1=Hγw/γc式中：Hw—井孔内泥浆的深度，暂按18m计；γw—井孔内泥浆的重度，取11KN/m3；γc—混凝土拌和物的重度，取24KN/m3；h1=18×ll/24=8.25(m)。灌注首批混凝土所需数量V=3.14×1.02/4×(0.4+1.0)+（3.14×0.302/4）×8.25=1.7m3首批混凝土浇筑方法：在料斗颈部设置一个阀门，当首批混凝土备足开始灌注时，浆阀门打开。首批混凝土灌注完成后立即探测混凝土面高度，计算出导管埋深，符合要求后，继续灌注。浇注混凝土过程中导管底端始终保持插人混凝土内2～6m，当混凝土面接近钢筋笼时，要使导管保持较大的埋深，并放慢灌注速度，以减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。当混凝土进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定的埋深。混凝土必须连续浇注，不得中断，并严格控制导管提升速度，防止断桩事故发生，并及时测量计算导管埋深，正确指挥导管的提升和拆除。导管拆除应迅速、有序。混凝土浇注高度应高于设计桩顶标高O.5-1.0m，此部分混凝土待后凿除。为了减少后期桩头破除的难度，混凝土灌注桩灌注完成后，及时用风镐进行超灌混凝土水泥浆的排除，但注意桩顶以上50cm内混凝土不得挠动。13、成桩质量检测首先在浇注混凝土时，按规范要求留置试件，测定其试块室内标准养护强度。当混凝土达到养护时间后，按设计要求，并遵照监理工程师指令对灌注柱进行超声波无损检测试验。检验合格并经监理工程师签认后，进行下道工序的施工。三、质量保证措施1、成孔质量控制标准（1）护筒:平面允许误差不大于5Omm，竖直线倾斜度不大于1%，护筒埋设前做好筒平面位置预检工作,并埋置四个控制桩，四个控制桩对角交线与控制点吻合；（2）钻头对位正确，误差控制在15mm内；（3）钻机(钻架)安置处平台平稳，钻机支腿牢固；（4）正确地做好检查记录，钻孔直径不小于设计桩径，请监理工程师一同检查钻头直径并验孔；（5）倾斜度:小于1%，终孔后用测孔器测定；（6）孔深：比设计深度超深不小于5Omm；（7）孔底沉渣厚度:不大于设计规定；（8）清孔后泥浆指标，相对密度:1.03～1.10；粘度:17～2OPa.s；含砂率：小于2%；胶体率:大于98%。2、成孔事故的预防（1）坍孔坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。预防措施:钻头到达易塌孔层时，泥浆比重不小于1.5；粘度不小于19Pa.s；孔内用高粘度泥浆反复进行扫孔。处理方法：施工中应严格按要求操作，以防为主，一旦发生坍孔，找出坍孔原因，采取相应措施。（2）钻孔偏斜钻孔偏斜事故预防和处理方法：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，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架钻进。钻杆、接头逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直。在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。（3）落物掉钻预防措施：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，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。为便于打捞落入孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环，或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。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头。（4）糊钻在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。预防处理办法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。还应控制进尺，加强泥浆循环。若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻头残渣。（5）扩孔和缩孔扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，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。缩孔原因有二种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。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。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。缩孔预防措施:利用水头压压住孔外易塌土，保证孔内水头高出护筒外海平面1.0～1.5m，以防孔外易塌土向孔内扩展，造成缩径；钻头在易缩孔的地层进行反复扫孔。3、钢筋（1）原材料控制因素A）每批钢筋入场时有出厂合格证、材质化验报告、准用证；B）钢筋进场后按批号取样进行复试，每批超过60t时，按60t为一批取样复试；C）严格材料验收制度，要求证、物相符，并具有可追溯性。（2）加工工艺及操作A）焊工经考试合格者持证上岗；B）批量焊接前，须做试焊，焊接件试验合格后，再正常施工；C）焊接Ⅱ级钢筋采用506焊条，Ⅰ级钢筋采用422焊条；D）做好自检和互检记录，弯曲接头成型等均按规范严格控制；E）保证钢筋笼与桩侧的保护层一致，在钢筋笼上至少每隔2米设置一道保护层垫块。（3）运输A）吊点位置合理；B）运输道路平整；C）运输时支点正确。（4）安装A）井口支架牢固，定位钢筋长短合适；B）混凝土浇注时，导管处于孔中央，避免扰动钢筋笼；C）钢筋笼要对中放，偏差不大于规范值。4、混凝土（1）拌制A）原料控制因素：（a）砂、石经抽样检验符合要求后，才可用于灌注桩混凝土；（b）水泥须有出厂合合格证，并并经抽样检检验合格后后方可使用用；（c）材料组成严格按按试验配合合比执行；；（d）严格计量，将各各组成材料料偏差控制制在以下范范围内，水水泥±1%、水±1%、砂石±2%；（e）按骨料含水量进进行施工配配合比调整整。B）拌和控制因素（a）