XX高速公路灌注桩施工方案

XXXXX高速公路CRC-3标钻孔灌注桩施工方案XXXXX高速公路CRC-3标项目经理部二〇〇九年六月第一章工程概况一、工程简介XXXXX高速公路CRC-3标段主线范围K5+126.9～K8+164.3，起点接西绕城高速公路CRC-2标段终点，位于常州西新北区薛家镇板家塘村以北田中，终点与西绕城CRC-4标段起点相接。主线全长3.037km。本标段的桥梁工程均采用钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩共165根，共计7988.6延米。其中φ1.2m桩基64根，共计2500延米；φ1.5m桩基40根，共计2080延米；φ1.6m桩基61根，共计3408.6延米。第二章详细施工技术方案第一节施工方法和工艺在本桥梁的桩基施工中，为保证施工质量和施工安全，结合现场的施工环境，我项目部决定位于高压线下的桩基和池塘中的水中桩采用回旋钻机进行成孔施工，同时配备泥浆车将带渣土的泥浆及时外运；陆上桩采用旋挖钻机作业成孔，同时配备装载机和自卸翻斗车配合将取出的地下土外运，利用吊车吊进行钢筋笼和导管安装并配合混凝土浇筑。本桥的水中桩较多，需将池塘中桩基所在区域进行清淤回填，并经过充分压实至压实度满足规范要求，以解决钻孔灌注桩施工和现浇箱梁满堂支架的搭设之需。旋挖钻机作业原理：旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上，以自带柴油发动机输出动力来提供施工现场所需要的大功率电源，利用筒式钻斗底部的斗齿，在液压油缸的加压下钻进，切削土体，并压入容器内，然后由钻杆提出筒式钻头，至孔口后快速回转倒土。护壁泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素等根据地质情况按一定比例配置而成，并随着旋挖钻进用泥浆泵持续注入孔内，保证水头压力，起到静压护壁作用，如此反复循环完成钻孔作业。成孔达到设计深度和质量要求后，安装钢筋笼和导管，灌注水下混凝土。1回旋钻机作业原理：电动机将动力经由皮带传送至转盘旋转设备，带动它中心的空心钻转动，将扭转动力传递至钻锥；钻锥受到重压切削泥沙；另用泥浆泵将泥浆经空心钻杆压入孔底，在钻杆外上升。泥浆将钻渣悬浮出孔外，并起到护壁的作用。带有钻渣的泥浆经过沉淀净化后，进入储浆池循环使用。2旋挖钻机施工工艺流程图：旋挖钻机施工钻孔灌注桩工艺流程图桩位放样埋设护筒复核验收制备化学泥浆旋挖钻机就位钻进作业连续向孔内补充泥浆桩孔深度、桩径、垂直度验收钢筋笼安装钢筋笼制作导管安装设置隔水栓试拼装检验导管测定沉渣灌注水下混凝土符合要求清孔超出要求要求要求符合要求混凝土拌合、运输平整场地3回旋钻机施工工艺流程图：回旋钻机施工钻孔灌注桩工艺流程图桩位放样埋设护筒复核验收制备化学泥浆回旋钻机就位钻进作业连续向孔内补充泥浆桩孔深度、桩径、垂直度验收钢筋笼安装钢筋笼制作导管安装设置隔水栓试拼装检验导管测定沉渣灌注水下混凝土符合要求清孔超出要求要求要求符合要求混凝土拌合、运输场地准备泥浆处理、外运41、测量放样用全站仪精确放出桩位位置，并设立三角网控制桥位轴线。测量过程中采用一个导线点放样，利用另一个点校核的方法，并且一次放完所有的桥桩位，确认无误后方可开钻。放样的桩位误差控制在5mm以内。桩位用ø50～ø70mm、长度35-40cm木桩打入地下30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护），上钉钢钉作为桩的中心点，每个桥桩均要设保护桩，桥桩和保护桩要用红漆标注区分。保护装距离桩位长度控制在护筒半径加20cm左右，拉十字线定保护桩，然后在桩位周围做上醒目标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点。2、埋设护筒护筒的作用为固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。1）、护筒的要求护筒选用整体式钢制护筒，壁厚5—8mm，高度3m（回填池塘内灌注桩护筒高度为5m，护筒底部埋入河塘底硬土层，防止回填河塘坍孔。），内径=桩径+20cm。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口和中部的外侧各焊一道加劲肋。2）、护筒的埋设A、旋挖钻机所用护筒的埋设在埋设护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。护筒埋设前再一次校核桩位，确定准确无误后再埋设护筒。护筒采用旋挖钻挖孔压进埋设，护筒高度2米，要保证不漏水，尺寸比桩径大20cm。护筒周围用粘土夯实，施工时护筒内泥浆顶面始终高出地下水位至少1m以上，且不能低于护筒顶0.5m。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端5部临时连接一扩孔器，使成孔直径略小于护筒外径，深度略小于护筒的埋深，然后用旋挖钻机副卷扬机吊起护筒并正确就位，用人工配合旋挖钻杆将其垂直压入土体中，护筒高于原地面20～30cm，从钻头连接扩孔杆至钻进挖深到安放好护筒仅需15分钟。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，则将其四周用粘土填实，准备下一道工序的施工。B、回旋钻机所用护筒的埋设在陆地或浅水处护筒的埋设采用人工挖埋，根据具体桩径，将桩位中心周围护筒四周桩径范围内的土挖除，护筒埋置深度与旋挖钻机所用护筒相同。在池塘底以下土质为软土、淤泥、砂土处，护筒的埋置深度不小于3.0m，当软土、淤泥层较厚时，护筒要深入到不透水层黏性土内1～1.5m。同样护筒内泥浆顶面始终高出地下水位至少1m以上，且不能低于护筒顶0.5m。护筒埋设完成后，用水准仪测量护筒顶面高程，并再次复核桩基坐标，经监理工程师复测后，将高程数据记入原始记录表格。3、钻机就位A、旋挖钻机为履带式，自行行动灵活，底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在1cm内。施工过程中如有倾斜，及时调整纠正。并且事先在钻机履带底部铺设两块钢板，防止钻机的不均匀沉降。B、回旋钻机的就位，在池塘清淤回填并压实后，在桩位两侧并距桩中线2m左右，沿横桥向铺设两排方木（25cm×25cm×600cm），每排两根方木，既是工作平台，又是钻机横向移动的轨道。首先在工作平台上安装钻机底盘，并初步定位，底盘可预先在陆6地上拼装好，用吊车吊放到平台；然后逐个安装钻架、钻机转盘、钻机、卷扬机等；最后调整钻机至水平，使吊点中心、转盘中心和桩位中心在同一铅垂线上，中心偏移不大于20mm。经监理复查无误，将钻机底盘固定牢固。4、泥浆制备在钻孔灌注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及便于挟带钻碴,采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来控制水压力,以确保孔壁的稳定,所以泥浆的比重起到保持这种压力差的关键作用。如果钻孔中的泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用;如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到保证。要充分发挥泥浆的作用,其指标的选取是非常重要的。这就要求在实际工程的施工中,根据工程的具体情况,合理地控制不同土层中泥浆的指标,本工程中的控制数据见表1所示。化学泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标，根据施工经验，本大桥用泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成，其各组成成分性能和用量如下：膨润土：主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。他具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造7浆能力大等优点。烧碱（Na2CO3）：调整泥浆的ph值，使其保证在8—10的偏碱性范围内，以保证水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率（稳定率）和稳定性，降低失水量，同时避免了因ph值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘度，也避免了ph值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。纤维素（cmc）：增加泥浆粘性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。钻孔中化学泥浆性能指标和用量如下膨润土纯碱占用土量纤维素占用土量水m3相对密度粘度pa.s酸性ph胶体率(%)砂率(%)1t5kg0.5kg131.1-1.2019-238-10＞98＜25、泥浆循环系统布置A、旋挖钻孔不采用正反循环法施工，泥浆循环系统与正循环钻孔略有不同，所以一旦泥浆中含有沉渣，那么直到钻孔终了，沉渣还是随着泥浆留在了孔底。所以要建立泥浆沉淀池，适时地把泥浆中的沉渣沉淀一下。另外适时地添加新鲜泥浆。B、回旋钻机的泥浆循环系统是正循环，并且在钻孔过程中，所钻地下土是通过混造浆池钻孔桩泥浆池沉淀池清除沉渣泥浆循环系统挖掘过程泵入泥浆浇筑混凝土排出泥浆8入上升的泥浆排到孔外，所以会产生大量混有沉渣的泥浆，沉淀池中的沉渣必须及时清理并外运，否则会严重影响泥浆的质量，还会造成环境污染。6、钻进成孔钻孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。钻孔深度接近设计值时应停止钻孔，用测绳符合钻孔深度，避免超挖的情况出现，待挖至设计深度时应利用测绳进行复核，若测绳和钻机仪表读数不符时应以测绳读数为准。注入泥浆过程中避免泥浆直接对孔壁进行冲刷，防止泥浆反复冲刷统一位置造成该部位出现塌孔等情况。A、旋挖钻机施工过程中取出大量的地下土置于孔口附近，为了便于施工和避免孔口堆压大量重物引起桩孔坍塌，现场安排50装载机一台，自卸车两台，将取出的土体全部运走。B、回旋钻机钻孔，将钻具和泥浆泵等设备安装就位，再次检查吊杆中心、转盘中心和桩位中心是否在同一铅垂线上，其偏差必须小于20mm，合格后开始钻孔，首先孔内注入泥浆，采用低转速慢进尺进行；待钻头导向部分进入土层后，根据不同的土层采用不同的转速和进尺速度进行钻孔。尤其在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径。在钻孔过程中，注入的泥浆在上升时会持续的将钻出的渣土运送出孔外，所以必须做好沉淀渣土的及时外运。9旋挖钻机和回旋钻机在作业时，都要及时填写钻孔记录，在土质变化处捞取渣样分析，判明土层地质情况，并与地质剖面图相比较，适当调整钻孔泥浆指标。并且在钻孔前要仔细检查钻头连接是否牢固，防止钻机零部件、铁件以及其他杂物掉入桩孔，以防造成钻孔事故。7、检孔检孔：主要检查孔径、孔的垂直度和孔深。用笼式检孔器检测。检孔器用ф22的钢筋加工制作，其外径等于钢筋笼外径加100mm，长度为6m。检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器6米的长度判断其下放位置。如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理，直至满足钻孔条件。8、钢筋笼制作和安装1）、钢筋笼、声测管的加工制作钢筋笼外径+100mm10钢筋笼的加工和制作集中在钢筋加工场进行。根据原材的规格和吊机的起吊高度和起吊能力，分节加工制作。钢筋的主筋接头采用双面焊接的方法，焊接长度必须满足规范要求。在施工过程中，电焊工必须持证上岗。钢筋笼的制作采用加劲筋成型法，具体方法是：制作时，按设计尺寸做好加劲筋（圆形箍圈），用石笔标出主筋的位置，把主筋摆放在平整的工作平台上，并用石笔标出加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板尺校正加劲筋和主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，人工转动钢筋骨架，将其余主筋逐根照上法焊好。然后吊起钢筋笼放于支架上，套上盘条筋，按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上，再对整个钢筋笼进行加固焊接。钢筋骨架在加强筋处还应焊接支撑筋，防止钢筋笼在吊装过程中发生变形。声测管每根钻孔桩按设计要