钻孔灌注桩施工施工方法及工艺要求

5.1主要施工方法选择 15.2旋挖灌注桩施工 15.2.1施工工艺流程图 15.2.2旋挖钻孔施工原理 25.2.3施工准备 35.2.4施工方法 35.2.5施工控制要点及主要技术措施 75.2.6异常情况处理措施 75.3冠梁施工方案 85.3.1工艺流程 85.3.2施工要点 85.1主要施工方法选择考虑到本工程的体量大、工期紧的特点，在确保工程质量的基础上，我们对各分部分项工程的特点难点进行了分析，拟采用两台SR235旋挖钻机进行钻孔灌注桩的施工，钢筋笼加工后集中堆放，汽车吊配合吊装。5.2旋挖灌注桩施工5.2.1施工工艺流程图图5.2.1-1旋挖灌注桩施工工艺5.2.2旋挖钻孔施工原理旋挖钻机主要是其成孔工艺与其它桩机不同，旋挖钻机的钻进工艺：旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺（当然也有干土直接取土工艺，视工地现场地层条件而定），是一种无冲洗介质循环的钻进方法，但钻进时为保护孔壁稳定，孔内要注满优质泥浆（稳定液）。旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机快速提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。旋挖钻机行走机动、灵活，终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。5.2.3施工准备（1）先对桩位进行精确放样，以保证对成孔进行精确控制。（2）泥浆池设置钻孔采用泥浆护壁，泥浆池应具有足够的容量满足施工需要。根据本工程的地质资料分析，地层土质中有粉质黏土、黏土、粉土夹粉砂等地质层；钻进成孔要求根据地质层结构进行成孔造浆，成孔可采用原土造浆护壁，泥浆可循环使用。泥浆比重控制在1.15～1.20之间，泥浆粘度控制在18～22s，根据施工过程适时调整性能指标，以满足成孔稳定性要求。为防止钻孔桩的泥浆对环境污染，现场设置泥浆池及沉淀池，清孔泥渣倒入沉淀池经沉淀后泥渣留在池中，泥浆循环使用，避免浪费。（3）护筒在外定制，直接成型运至施工现场。护筒采用厚为6mm钢板焊接成整节式钢护筒，每节护筒长3米，护筒的直径比桩径大20cm，焊接牢固不漏水。采用填筑法进行埋设护筒，护筒埋设应设立定位和导向设施，保证埋设精度。护筒埋设时顶部高出地表20～30cm，高出地下水位1.0～2.0m。钻孔时，将护筒精确下放至桩位，当两节护筒拼接时，两筒壁必须拼接密实。在护筒底及周围回填粘土，夯填密实防止漏水。护筒中心和桩位中心的偏差不得大于5cm。5.2.4施工方法根据工程进度情况，拟安排2台履带式旋挖机（SR235）进场负责旋挖支护桩的施工，1台50t汽车吊负责支护桩钢筋笼的吊装，所有机械需提前5天进场进行安装检修保养工作，以免中间出现故障影响进度。规划挖装行车路线，使便道与钻孔位置保持一定距离，以免影响孔壁稳定。钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷。因此在软土的地方铺设30mm厚钢板，钻机至于钢板上作业。钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。1、桩位放样：根据本工地的实际桩位情况按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，采取同排桩位跳开施工，不致于延误下一个施工工序。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，使其误差在规范要求内。2、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，进行钻机施工前的调试，保证钻机工作正常。在桩位处若场地较软，则铺设钢板，保证钻机工作时平稳不下沉。保证桩位附近平整，把钻机开到桩位旁，钻头的尖端正对桩位标注点。钻机就位后检查回转半径是否有障碍物影响回转。3、埋设护筒钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高2~4m，直径比设计桩径大200~400mm，顶面高出施工地面约300mm。挖埋护筒时坑底应整平，然后通过定位的控制桩放样，把孔位中心位置标于坑底，再把护筒吊放进坑内，找出护筒的圆心位置，用十字线定在护筒顶部或底部，然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合，同时用水平尺或锤球检查，使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土，并分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。4、旋挖机成孔履带式旋挖机就位前应对旋挖机各项准备工作进行检查。旋挖机安装后的底座和顶端应平稳，就位核对好中心后，然后开始钻孔，在护筒底处应低压慢速钻进，钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。在钻进过程中旋挖机不能产生位移或沉陷，否则应及时处理。处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。钻孔进行前，司钻人员必须先熟悉地质状况，从而确定所处地层，调整钻进参数，钻孔作业应分班连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。旋挖钻机采用筒式钻头，施工时在孔内将钻头下降到预定深度后，转钻头并加压，旋起的土挤入钻筒内，泥土挤满钻筒后,反转钻头，钻头底部封闭并提出孔外，然后自动开启钻头底部开关，倒出弃土成孔。成孔顺序：由一侧向单一方向进行，对于单排桩同一排桩时，采用间隔跳打的方式，双排桩时按照桩号，先打单数后打双数。5、清孔本工程采用水下导管浇筑法，在安装钢筋笼后，采用测绳再次测量桩底沉渣，如沉渣厚度超标，应将钢筋笼吊车，再次用机械进行清孔，同时再次检测桩孔成形质量是否满足设计及规范要求。进行此项作业时，施工现场所有施工机械必须停止施工作业，清孔后孔底沉渣不大于150mm。6、钢筋笼制安及吊装钢筋笼采用分节制作，孔口吊装准确定位后焊接成整体。钢筋笼制作采用箍筋成型法加工。钢筋笼分段插入桩孔中，各段主筋采用单面焊接接头，搭接长度应大于10倍钢筋直径，钢筋接头位置宜错开，同一截面上的钢筋接头比值不宜超过总数的50%。钢筋笼采用吊机整节吊装放入钻孔中。吊入钢筋笼时须对准孔位，轻放慢移，防止碰撞孔壁而引起坍孔。钢筋笼运输及吊装时，笼内加设两根长杉木杆临时加固，焊接完下放时再予拆除，以防止钢筋笼在运输或吊装时变形。安装时在孔口上方安设钢筋笼固定架，使钢筋笼牢固定位，避免灌注砼时钢筋笼上浮。钢筋笼安放合格后，先请质检人员及监理工程师检查并验收后，即可安放导管及储料斗。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，不得强行插入，应查明原因，排除阻力后再下入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求。钢筋骨架的起吊和就位钢筋骨架的起吊采用25t履带吊。为了保证骨架起吊时不变形，宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。骨架最上端定位，由测定的孔口标高来计算吊筋的长度，并反复核对无误后再连接定位。然后在定位钢筋骨架顶的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，将整个定位骨架支托于护筒顶端。两工字钢或槽钢的净距应大于30cm。其后撤下吊绳，用短钢筋将工字钢或槽钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上，一方面可以防止导管或其他机具的碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中；另一方面也可起到防止骨架上浮的作用。骨架就位连接完毕后，核对每节骨架入孔解下的标志牌，防止漏掉或接错骨架事故的发生，最后详细检测钢筋骨架的底面标高是否与设计相符，偏差不得大于5cm。钢筋笼制作偏差见下表：表5.2.4-1钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差项目允许偏差主筋间距±10mm搭接双面焊长度≥5d箍筋间距±20mm搭接单面焊长度≥10d钢筋笼直径±10mm焊缝宽度≥0.8d钢筋骨架长度±100mm焊缝厚度≥0.3d7、安放导管⑴导管：导管采用φ300mm的无缝钢管，每节2.5m，配2节1m、1节0.5m的短管和1节4m的长管，用来调节导管高度。⑵进行水密性试验：在下导管前，要对导管进行认真检查其是否损坏，密封圈，卡口是否完好，内壁是否圆顺光滑，接头是否紧密。对导管做水密、承压、接头抗拉试验，以检验导管的密封性能、接头抗拉能力，符合规范要求方可下导管。质量不可靠的导管不准使用。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍。p=rchc-rwHw式中：p为导管可能受到的最大内压力（kPa）；rc为砼拌和物的重度（24kN/m3）；hc为导管内砼柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；rw为井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；Hw为井孔内水或泥浆的深度（m）。⑶下导管：下导管必须有专人负责，导管必须居孔中心，下导管时防止导管插入钢筋笼和孔底。首次灌注时导管距离孔底宜为200～600mm。8、水下混凝土灌注灌注桩身砼必须连续施工，每根桩的浇注时间按砼的初凝时间控制，灌注桩砼浇注充盈系数不小于1.1，砼塌落度宜为18～22cm。该工序是成桩的关键工序。在上道工序经检验合格后，要立即进行。根据现场条件及施工方案，水下砼采用砼运输车送至孔口漏斗的水下导管灌注成桩工艺。钢筋笼放置完毕应及时安置导管及砼灌注，灌注前，对孔底沉淀层再次进行一次测定，满足设计要求后才能继续施工。待砼达到一料斗容量后，进行剪球开阀，将首批砼灌入孔底，立即测探孔内砼面高度，计算出导管埋深，如符合要求，即进行正常灌注。灌注开始后，各项工作须紧张有序、快速进行，严禁中途停工，灌注过程中应注意观测管内砼下降高度和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼高度，正确指挥导管的提升与拆除，保持导管埋入砼中2m～6m控制，在灌注将近结束时，由于导管内砼高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作正常进行，在拔出最后一节导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管形成泥心。在灌注砼过程中应指定专人记录砼灌注情况，各料斗砼的灌注时间，砼面的深度，导管埋深、导管拆除、发生的导常现象及处理措施。单根灌注桩混凝土浇筑必须一次完成，不得中途停顿，时间必须少于4小时，防止混凝土的初凝形成断裂层。对刚性护筒，在砼灌注后立即拔出。灌注桩的桩顶标高应比设计高出1.0m，当桩体砼强度达70%后，用人工凿除桩顶浮渣至设计标高，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。5.2.5施工控制要点及主要技术措施1）控制要点（1）灌注开始后，应连续地进行，准备好导管拆卸机具，缩短拆除导管的时间间隔，防止塌孔。（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。（3）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，如钻孔记录、终孔检查记录、砼灌注记录等。5.2.6异常情况处理措施（1）砼堵管处理用吊车将料斗连同导管一起吊起，在50cm范围内小幅度上下提升三次，应注意的是切不可把导管提出砼面以外。为避免此类事故发生，应严格要求做到：导管要牢固不漏水；砼和易性坍落度要好；砼浇注必须要在初凝前完成，导管埋深控制在2～6m。（2）钢筋笼上浮预防措施①砼底面接近钢筋骨架时，放慢砼浇注速度，浇筑速度控制在0.2m/min左右；②砼底面接近钢筋骨架时，导管保持较大埋深，导