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文档简介
南疆铁路至兰新铁路联络线工程
干式成孔桩基作业指导书
中国铁建
审批:
中铁十一局集团有限企业南疆铁路至兰新铁路联络线项目经理部
二0一七年二月
编制内容
1、编制目的
明确桥梁桩基旋挖钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和对应的
工艺原则,指导、规范桩基作业施工。
2、合用范围
合用于南疆铁路至兰新铁路联络线桥梁桩基施工。施工前应根据
不一样H勺地质采用不等的钻头。
3、作业准备
1.内业技术准备
作业指导书编制后,应在动工前组织技术人员认真学习施工方案,
阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术原则,制
定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对
参与人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.外业技术准备
施工作业层中所波及的多种外部技术数据搜集,修建生活房屋,
配齐生活、办公设施,满足重要管理、技术人员进场生活、办公需要
4、施工措施及工艺规定
涮鬲必纬也铺桩
铅■幺诂侍
旋挖钻干式钻孔桩施工工艺框图
4.1、技术准备
⑴、动工前应具有场地工程地质资料和必要的水文地质资料,施工图
及图纸会审纪要。
(2)、施工现场环境和邻近区域内H勺地上地下管线(高压线、管道、电
缆)、地下构筑物、危险建筑、实际地质状况与设计上日勺部分差异等日勺调
查资料,提前做好准备工作。保证不影响现场的施钻及其他工作。
(3)、重要施工机械及其配套设备的技术性能资料,所需材料的检查和
配合比试验,对所需的材料必需做材料口勺试验,试验室根据所用口勺原材料
作好混凝土的配合比试验。
(4)、具有可操作性日勺桩基工程日勺施工组织设计或施工方案和有关施工
工艺日勺试验参照资料。
(5)、工程地质资料
作好全面的施工准备,施工前对工程的地质状况尤其是对粉沙土的特
性进行必要的研究,对钻孔过程中也许会碰到的问题及突发事件采用针对
性的措施及应急处理方案。
4.2、机械设备准备
根据现场施工规定,安排性能好的机械设备进场,并对进场设备进行
必要KJ维护与保养,以保证设备正常运转。详细机械设备如下表
旋挖钻施工重要机械设备表
序号机械设备数量
1旋挖钻1台
2铲车1台
3内径巾260导管若干米
4大小料斗1套
5电焊机1台
6吊车1台
4.3、测量准备
根据已经监理工程师同意并能满足工程需要的测量控制网,组织测量
人员对桩位进行精确放样。
4.4、试验准备
在监理工程师见证下随机抽取对应出J纲筋、水泥、砂以及碎石等材料
样品,进行有关口勺原材料及混凝土配合比;式验工作并报监理工程师同意。
4.5、物质材料准备
按照施工设计图有关内容做好钢材、水泥、地材等日勺准备工作,并按
质量保证体系对合格材料供应方进行评价,签订长期日勺供货协议,保证物
质材料按使用计划供应,满足正常施工需要。
4.6、施工场地布置
由于旋挖钻机回转半径大,钻杆高,自重大,在钻机就位前对场地要平
整扎实,保证场地有一定硬度以免钻机沉陷或倾斜。
合理布置施工场地:保证旋挖钻机及其他的施工机械安全就位与材料
运送,钻渣时及时外运。
合理布置临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其他设施,全面满足施
工工作日勺规定。在桩孔的施工次序安排上、采用相邻墩台日勺桩孔间隔施工,
以便减少钻孔作业和混凝土灌注作业的I互相干扰。
5、施工措施及施工要点
(1)、测量放样及埋设桩位(施工环节)
①、复核全桥的桩位坐标,确认设计图纸提供日勺桩位数据。
②单桩护桩放样与护桩埋设:
•沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护
桩。
・单桩护桩采用长80cm。12mm钢筋,埋入地下20cm,并用砂浆或
素混凝土保护。
③检测:
・自检:现场技术员用几何尺寸措施复核桩位,每天对桩位护桩复核
一次,若护桩被破坏或发生位移及时告知测量人员进行复测。
・监理检测:桩位放样完毕,经现场技术人员检查无误后及时报请监
理工程师复核,监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合,无误后
进行护筒埋设工作。
图1单桩护桩示意图(3cmX3cm)
(2)、钻机就位及钻孔
①、确定钻机位置,在钻机位置四面洒白灰线标识。
②、标识位置,定位。将旋挖钻机开至白灰线标识位置,不再挪动。
(3)、护筒的制作与埋设
①、护筒制作
护筒采用钢质护筒,4ni以内的护筒,采用厚不不不小于5廊后的钢
板制作,顶部、中部和底部加焊5mm厚15cm高加强圈:长度不小于4m
的钢护筒,采用厚不不不小于6mm厚钢板制作,顶部、中部和底部分别加
焊6mm厚15cm高加强圈,护筒钢板接头焊接密实、饱满,不得漏浆。
制作时,钢护筒日勺内径比桩径大200-400mmo
②、护筒埋设
a、钢护筒埋置高出施工地面0.3m。
b、埋设护筒采用挖坑法,由吊车安放。
c、测量队对要埋设护筒的桩位进行放样,现场技术人员复核,旋挖
钻机钻头中心对准桩位中心挖孔扩孔,所挖孔直径为护筒直径加40cm,
挖孔深度为护筒长度。
d、运用护桩拉线绳定出桩位中心,再用线锤将桩位中心点引至孔底。
用吊车吊放护筒至空内,用线绳连接护筒顶部,吊垂线,用吊车挪动
护筒,使护筒中心基本与桩位中心重叠,其偏差不不小于3cm。
e、护筒位置确定后,吊垂线,用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部
距离垂线日勺距离,检查护筒的J竖直度。护筒斜度不不小于1%。
f、符合规定后在护筒周围对称填土,对称扎实。
g、四面夯填完毕后,再次检测护筒日勺中心位置和竖直度。
h、测量护筒顶高程,根据桩顶设计高,计算桩孔需挖的深度。
(4)、钻进成孔
①、连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身
W、J仪器设备调整好钻杆、桅杆KJ竖直度并锁定。
②、开始钻孔作业,钻进时应先慢后快,开始每次进尺为40-50cm,
确认地下与否不利地层,进尺5米后如钻进正常,可合适加大进尺,
每次控制在70-90cmo
③、成孔、成孔检查
・成孔到达设计标高后,对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进
行检查,检测前准备好检测工具,测绳、检孔器等。检孔器应按如下规定
制作:
・检孔器日勺外径D为钢筋笼直径加10cm,长度为6D(D为孔径,检
孔器日勺加工执行钢筋加工及安装作业指导书)。
检孔器长度一览表
桩径1.01.11.21.31.41.51.61.7
检孔器长度6.06.67.27.88.49.09.610.2
・标定测绳,测绳采用钢丝测绳,20米以内测锤重2Kg,20米以上
测锤重3Kgo
・测量护筒顶标高,根据桩顶设计标高计算孔深。以护筒顶面为基准
面,用测绳测量孔深并记录,测量时测量五处(中心一处,四面对应护桩
各测量一处)孔深按最小测量值,当最小测量值不不小于设计孔深时继续
钻进。现场技术人员应严格控制孔深,不得用超钻替代钻渣沉淀。
・用检孔器检测孔径和孔的竖直度,检孔器对中后在孔内靠自重下沉,
不借助其他外力顺利下至孔底,不停止,证明钻孔符合规范及设计规定,
如不能顺利下至孔底时,用钻机进行扩孔处理。
・检测原则:孔深、孔径不不不小于设计规定;钻孔倾斜度误差不不
小于1%;沉渣厚度符合设计规定:
对于直径Wl.5m的桩,W300mm;
对于直径>L5m的I桩或桩长>40m或土质较差日勺桩,W500nlin。
桩位误差不不小于50mmo
(5)钻孔过程中钻机操作要领和注意事项:
①、在钻进过程中应时刻注意钻机仪表,如仪表显示竖直度有变化,
应及时进行调整,调整后钻进。
②、钻进时记录每次H勺进尺深度并及时填写钻孔施工记录,交接班时
应交待钻进状况及下一班的注意事项。
③、因故停钻时,严禁钻头留在孔内,提钻后孔口加盖防护。
④、旋挖钻孔应超挖30cm,以保证桩长,同排桩超挖深度应基本一
致,要控制在±5cn)以内。
⑤、在钻进过程中,设专人对地质状况进行检查。
⑥、在钻进过程中,要根据地质状况调整钻机的钻进速度。在粘土层
内,钻机日勺进尺控制在80-90cm/次旋挖,在砂土层中,钻机的I进尺控制
在40-50cm/次旋挖。
⑦、在钻进过程中,钻杆的提高速度控制在0.4米/s。
(6)清孔
①、孔底清理紧接终孔检查后进行。钻到预定孔深后,必须在原深处
进行空转清土(10转/分钟),然后停止转动,提起钻杆。
②、注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆。
③、清孔后,用测绳检测孔深。
(7)、钢筋笼制作与安装
钢筋笼的制作,钢筋笼所需钢筋统一由项目部钢筋加工场制作成半成
品,运送至工地现场后,在现场拼装完毕。
钢筋笼的运送、安装,钢筋笼运送采用炮车运送,吊车配合拼装安放。
①对钢筋笼半成品钢筋采用软隔垫分隔放置,防止在运送安装过程中
钢筋笼变形。
②、钢筋笼采月吊车安放,起吊钢筋笼时,吊钩处用滑轮和钢丝绳连
接钢扁担,勾挂钢筋笼。起吊用双吊点,第一吊点设在骨架日勺上部,使用
主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。起吊时,先起吊第•
吊点,将骨架稍提起,再与第二吊点同步起吊。待骨架离开地面后,第二
吊点停止起吊并松钢丝绳,直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊,解
除第二吊点钢丝绳。
③、缓慢移动钢筋笼,将钢筋笼吊到孔位上方,对准孔位、扶稳,缓
慢下放,依托第一吊点的滑轮和钢筋笼自重,眼观使钢筋笼中心和钻孔的
中心一致。为了防止下放钢筋笼的过程中触碰孔壁,产生沉渣,必须保证
孔的垂直度和钢筋笼焊接的垂直度及钢筋笼保护层厚度,保护层采用中16
的定位钢筋,每隔2〜2.5米设4根。施工中严格捽制施工工艺,以减少
沉渣。
④、以护筒顶面为基准面,量测钢筋笼,当钢筋笼抵达设计位置时,
焊吊筋固定。当钢筋笼需接长时•,先将第一节钢筋笼运用架立筋临时固定
在护筒部位,然后吊起第二节钢筋笼,对准位置用单面焊接连接。焊接时
可以使用多台电焊机同步焊接。
⑤、钢筋笼固定,可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋,吊筋圈内
穿穿杠,将钢筋笼固定(见图5)。
槽钢---------
方木
吊环
及吊
筋
⑥、钢筋笼安放完毕后,在钢筋笼对称钢筋上帮十字线,连接单桩护
桩,拉十字线,用吊垂检查两十字交叉点与否重叠。不符合规定时,应调
整穿杠上口勺钢筋笼吊筋,使之重叠。
⑦、钢筋骨架的制作和吊放时容许偏差为:
主筋间距±10mm:螺旋筋间距±20mm:骨架外径±20mm:骨架倾斜度
±1%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置20mll1;骨架顶端高程
+20mm,骨架底面高程±50mm。
(8)、安放导管
碎采用导管灌注,导管内径为200-300mm,螺丝扣连接。
①、检查导管外观,导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。
局部沾有灰浆处应清理洁净,有局部凸凹的导管不予使用。
②、导管试拼、编号
根据护筒顶标高,孔底标高,考虑垫木高度,计算导管所需长度对导
管进行试拼(原则导管长度一般为4m、3m、2.5m、2m、Im、0.5m),符合
长度规定后,对导管进行编号。试拼时最上端导管用单节长度较短的导管
(0.5m),最底节导管采用单节长度较长日勺导管(4.0m)。
③、导管采用吊车配合人工安装,导管安放时,眼观,人工配合扶稳
使位置居钢筋笼中心,然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安
装时用吊车先将导管放至孔底,然后再将导管提起40cm,使导管底距孔
底40cmo
④、导管高度确定后,用枕木调整导管卡盘高度,用卡盘将导管卡住。
(9)、碎的拌合、运送
①、混凝土拌合前,由试验室提供混凝土配合比。
②、测定拌合料场砂、石日勺含水量,换算施工配合比,交付拌和站严
格按施工配合比拌制混凝土。
③、混凝土拌合坍落度控制在180〜220mm。每车混凝土出站前,试
验室试验人员,检测混凝土日勺出站坍落度和出站温度,不合格不予出站。
混凝土出站时,试验室人员须在运送单上填写出站时间,出站时坍落度,
若为冬季施工时,还需填写混凝土W、J出站温度。
④、混凝土运送采用罐车运送,冬季施工时•,罐车运送罐应用棉被或
其他保温材料包裹保温,以减少混凝土在运送过程中的温度损失。
(10)、灌注混凝土施工流程
①、沉放钢筋笼。
②、安放导管。在导管底部开放的状态下将导管缓慢时沉到距孔底
300"500mm日勺深度处。
③、每车混凝土灌注前检测混凝土出场、入模的I坍落度和出场、入模
温度,坍落度应在180〜220之间,温度应在5℃度以上。
初灌混凝土,导管埋入混凝土内1.5米以上。
④、持续灌注混凝土,上提导管,导管下口要一直埋在混凝土内下2
米以上,严禁提出。
⑤、混凝土灌注顶层时,桩顶4米范围内的混凝土进行振捣。浇筑完
毕后对桩顶部混凝土应进行养护。
(11)、控制要点:
①、灌注开始后,混凝土应持续地浇筑,中途不得停止,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,碎每次浇筑量要均匀,不能出现一次性倾倒浇筑现
象由J发生。
③、估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,
记录成果应经监理工程师承认,如钻孔记录、终孔检查记录、碎灌注记录。
(12)、施工过程中也许出现的状况日勺处理措施
碎浇筑不持续内防止措施
在钻孔桩浇筑前,现场管理人员需和拌合站衔接,根据本次浇筑方量
和损耗上报验H勺标号和数量并阐明浇筑时间以便于拌合站W、J碎供应和碎
运送车日勺安排和调整,从而防止由于硅的供应时间过长影响桩基质量。
6、断桩处理预案
钻孔灌注桩基础目前己形成了一套比较成熟的施工技术。不过由
于钻孔灌注桩W、J施工受多种原因影响,处理不好就轻易引起断桩,因
此编制断桩处理预案是十分必要。
6.1断桩原因
断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土日勺过程中,砂砾进入水泥混凝
土,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,导致混凝土变质或截面积
受损,从而使桩不能满足受力规定。
常见的断桩原因大体可分为如下几种状况:
a.由于混凝土坍落度过小,或石料粒径过大、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。
b.由于运送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。
c.由丁水泥结块,搅拌时没有将结块打开,结块K在导管内,而
在混凝土初凝前不能疏通好,导致断桩。
d.由于混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,使灌注中断导
致断桩。
e.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,
首批灌注日勺混凝土不能埋住导管底部,从而形成断桩。
f.由于在提拔导管时,盲目提拔,将导管提拔过量,使导管底
口拔出混凝土面,形成断桩。
g.在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,
导致混凝土灌注中断,形成断桩。
h.由于导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,导致
断桩。
i.由于其他意外原因(如机械故障、停电、材料供应局限性等)
导致混凝土不能持续灌注,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。
由此可见,钻孔灌注桩的施工受多方面原因H勺影响,灌注前应从
各方面做好充足的准备,尽量防止意外状况发生。
6.2.防止措施
(1)施工材料
集料的最大粒径应不不小于导管内径H勺1/6〜1/8以及钢筋最小
净距日勺1/4,同步不不小于40m%拌和前,应检查水泥与否结块;拌
和前还应将细集料过筛,以免因细集料冻结成块导致堵管。控制混凝
土的坍落度在18〜22cm范围内,混凝土拌和物应有良好日勺和易性。
在运送和灌注过程中,混凝土不应有离析、泌水现象。
(2)混凝土灌注
a.根据桩径和石料日勺最大粒径确定导管的直径,采用2
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