钻孔灌注桩砼施工技术方案

镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第1页钻孔灌注桩施工技术方案1、工程概况沿江开发高等级公路镇江段（东河-戴家门段）是江苏省规划的沿江开发高等级公路的组成部分，本项目按一级公路结合城市道路Ⅰ级标准建设，除便民河桥宽度为24.5m（K5+577-K5+637为便民河桥）及桥头过渡段（K5+637-K5+787，宽度从24.5m～45m）外，其余路基顶宽均为45m，设计速度采用80km/h，主车道路面结构层采用20cm二灰土（1：3：6）+36cm水稳碎石+12cm两层沥青砼（7+5），沥青路面设计年限15年。路面基层及面层不在本项目内实施。本标段(项目号:YJJ4)起讫点桩号为K13+426-K16+568，长约3.142km，含桥梁一座（运粮河桥：K14+669.5），排水管涵5道（4φ1.5m+1φ1.0m）、盖板涵4道(1-3*3+3-3*2)。其中，钻孔桩（φ1200）1593.7m。2、施工进度计划根据合同要求，本合同段工程工期为10个月，灌注桩施工计划于2007年10月15日开工，在2007年12月15日竣工。3、冲击成孔工艺3.1、场地准备施工前先清除杂物，平整场地，钻架位置处应整平夯实。池塘中的灌注桩，则先回填素土，再机械压实。3.2测量放样利用仪器测放出桩基平面中心位置，设置“十”字护桩。并妥善保护，以便随时恢复桩平面中心位置，施测完毕后，报请监理工程师验收。3.3、埋置护筒护筒内径宜比桩径大20～40cm，护筒采用挖坑埋设法，护筒高出地面30cm，护筒四周所填粘质土必须分层夯实。对于土质较好的陆上桩，钢护筒采用人工挖埋。先在桩位处挖出比护筒外径大50cm左右、深1.5m的圆坑。将桩位用仪器放出，将中心位置标于坑底。钢护筒对称镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第2页设置四个吊点，吊起后使其自然垂直，放入坑内。利用四个吊点形成的十字线，移动护筒，使十字线中心与坑内标志点处于同一垂线上，然后用水平尺及垂球检查，确保护筒竖直及位置准确。然后再用护桩进行检查，并在护筒上做好十字中心线标记。护筒定位后在其四周对称均匀回填粘土夯实，确保护筒内水不从护筒底口渗出。对于土质较差的陆上桩，施工时钢护筒的埋入深度根据具体情况进行确定，入土较深时，采用振拔锤沉设。对于回填土的钢护筒埋设，护筒埋深应穿过回填层并深入到不透水层粘质土内不少于1.0m～1.5m。钢护筒沉设控制指标：①垂直度：≯1%;②平面中心偏位：不大于50mm3.4、机具布置将钻机就位，立好钻架，将钻机抄平，对准桩孔中心，拉好风缆绳，即可开始冲击钻进。钻机就位后，测出钻机平台（或钢护筒顶）的标高，并以平台标高为基准，反算出需要钻进的深度。3.5、开孔开钻时先在孔内灌注已制好的泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定，如孔中有水可直接投入粘土，用冲击锤以小冲程反复冲击造浆。开孔和整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出地下水或周围水位1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，掏渣后及时补水。3.6、泥浆优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大、抗渗性强的泥皮，这层泥皮可阻止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，且是保住孔壁稳定的有效措施，同时优质的泥浆也是悬浮钻渣后的主要保证。钻进过程中，需及时检查泥浆性能指标，一般2～3小时检查一次。在钻进到淤泥和流塑性土时泥浆的性能指标控制为：相对密度：1.20～1.40；粘度：22～30；含砂率：≤4%；胶体率≥95%；失水率≤20%；PH镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第3页值：8～11。3.7、掏渣破碎的钻渣，部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分靠掏渣筒清除出孔外。在冲击一定时间后，应将冲击锥提出，换上掏渣筒，下入孔底掏取钻渣，一般每进尺0.5～1m时掏渣一次。密实坚硬土层每小时纯钻进小于5cm～10cm时，需掏渣；松软地层每小时纯钻进小于15～30cm时，应进行掏渣。3.8、成孔重复上述过程，冲击钻进成孔。3.9、检孔钻进过程中，需注意观察大绳（拉紧时）的位置是否与护筒中心重合，必要时可采用检孔器检孔，若不重合需查明原因，并采取相应的措施以保证二者重合。一般，若偏移较小则可及时调整钻机位置继续钻进；如果偏斜较大或者检孔器不能到达钻达的深度，则可能是发生了斜孔、缩孔等情况。检孔器用钢筋笼做成，其外径等于钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为外径的4～6倍。钻、挖孔成孔质量标准见下表，表中：沉淀层厚度和清孔后泥浆指标是指二次清孔后需达到的指标。钻孔成孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置群桩：不大于10cm；单排桩：不大于5cm孔径不小于设计桩径倾斜度小于1/100，挖孔小于1/200孔深摩擦桩：不小于设计规定；支承桩：比设计深度超深不小于5cm沉淀层厚度摩擦桩：符合设计要求；支承桩：不大于设计规定清孔后泥浆指标相对1.03～1.10，胶体率≥98%，粘度17～20s，含砂率≤2%3.10、清孔根据设计图纸给出的孔底标高，采用测绳下挂重锤测量孔底到护筒顶标高，计算出孔深。通过测量计算，如果符合孔深要求，及时上报监理工程师验测，认可后方可进行清孔。清孔时先用掏渣筒掏渣，再采用换浆法，用粘性好、比重小、含砂率低的镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第4页泥浆逐步替换钻孔时的泥浆，使孔中泥浆相对密度控制在1.03～1.10，含砂率小于2%，清孔时必须保持孔内水头高度以防止坍孔，桩底沉淀厚度不得大于10cm符合设计要求，报监理工程师进行终孔检测（孔深、孔径、垂直度、沉淀层）。3.11、冲击钻钻进时的注意事项①、冲孔过程中，应根据土层情况分别对待：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中时宜采用大冲程（4.0～5.0m）；在通过粘土层时宜采用小冲程（约1.0～1.5m）；在通过松散的砾石、卵石层时，采用中冲程（约1.0～2.0m），可按1：1投入粘土（或膨润土）、添加剂和小片石，反复冲击使泥膏、石渣挤入孔壁；遇到岩层应采用4m～5m大冲程，岩层如表面不平整，应先投入粘土、小石片，将表面垫平，再进行冲击，防止发生斜孔、坍孔事故。②、冲孔时要注意均匀松放钢丝绳的长度，一般在松软土层每次可松绳5～8cm，在密实坚硬的土层中每次可松绳3～5cm，防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭到损坏；松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳纠缠发生事故。③、钻渣太厚，泥浆不能将钻渣全部浮上来，钻锥冲不到新土（岩）层上，使冲击进尺显著下降，故必须经常掏渣，掏渣后应及时向孔内添加泥浆或清水以保持泥浆浓度和水头高度。④、冲孔时应注意安全，冲击锤起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁，进出孔口时严禁附近站人，防止钻锥撞击伤人事故。⑤、因故停钻时，孔口应加盖保护并严禁将钻锥留在孔内，以防埋钻。3.12、钻孔的安全要求冲击钻起吊应平稳，防止冲撞护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锥撞击人身事故；因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锥留在孔内，以防埋钻。4、钢筋笼制作、安装4.1、钢筋的进场及检验钢筋应具有出厂质保书和试验报告单，应抽取试样做力学性能试验。钢筋必须按镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第5页不同等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混存，且应设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染，钢筋露天堆置时，应垫高并加遮盖。4.2、钢筋加工钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净；钢筋应平直，无局部弯曲，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直，采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于2%。主筋的连接在场内采用阻焊，现场采用电弧焊，加强箍筋采用双面电弧焊，螺旋箍筋采用冷搭接，钢筋接头应满足规范要求。焊接接头时，单面焊缝长度大于10d，双面焊缝长度大于5d。并保证焊接区范围（35d）内同一断面接头数不超过50%。主筋焊接使用506焊条，以确保焊接质量。4.3、钢筋笼制作钢筋笼制作采用分节加工，分节时根据材料长度加工为若干个定尺段和一个调节段；钢筋笼在加工场地集中加工，再运至现场垫高摆放。钢筋在车间配料加工好后，在钢筋模架上绑扎成形。施工时根据具体桩长确定分节长度，一般取10m/节。钢筋笼的加工按施工规范要求进行。4.4、钢筋笼安装钢筋笼采用吊车安装，先用两个吊点抬吊到一定高度后，逐渐放松下吊点使钢筋笼垂直，然后缓慢吊入桩孔内，安装后利用护筒十字线对钢筋笼中心位置进行调整，并将钢筋笼与浇筑架（或护筒）焊接固定，以防止浇筑过程中钢笼上浮，混凝土浇筑完毕后及时进行解除固定。4.5、钢筋笼制作、安装中的注意要点①、钢筋笼应四周需设置保护垫块，厚度符合设计要求，垫块沿桩长方向的间距不超过2m，交叉排列。②、吊入钢筋笼时，应对准桩孔中心竖直插入，以免下沉过程中钢筋笼碰撞孔壁。③、钢筋笼制作及安装质量标准：主筋间距：±10mm；箍筋间距：0～-20mm；骨架外径：±10mm；骨架倾斜度：±0.5%；骨架保护层厚度:±20mm；骨架中心平面位置:20mm；骨架顶端高程:±20mm；骨架底面高程:±50mm。镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第6页④、桩上部混凝土终凝前不得拉扯钢筋骨架。5、混凝土灌注采用水下浇筑工艺浇筑混凝土。5.1、首批混凝土数量首批混凝土数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，所需混凝土数量可参考公式计算：1221244hdHHDV对于φ1.8m灌注桩：H1-导管下口间距取0.4m；H2-首封后埋管深度取1.0mD-桩孔直径取1.8m；d-导管直径取0.25m;Hw-桩孔内泥浆深度，按桩长最大值42-1.4=40.6m计；H1-首封埋管1m时，导管内所需的平衡导管外泥浆压力的混凝土柱高度h1=Hw×γw/γc=40.6×11/24=18.6m;γw-桩孔内泥浆深重度，取11KN/m3；γc-混凝土重度，取24KN/m3；V≥π×D2×（H1+H2）/4+π×d2×h1/4=π×1.82×（1+0.4）/4+π×0.252×18.6/4=4.5m3故φ1.8m桩首批混凝土方量5.0m3即可。同时安排一只集料斗作及时补充，以确保初灌量。同理可得φ1.2m桩首灌量为2.5m3。。由上可得，对于Φ1.2m、Φ1.8m钻孔灌注桩，集料斗选用5m3可满足首批混凝土的灌注量。5.2、混凝土配合比设计灌注桩混凝土配合比设计严格按照规范进行试配、优选。试拌时选用优质水泥，级配良好，清净的粗细骨料（粗骨料最大粒径≤31.5mm）和性能较好的外加剂。严格控制各项指标：砂率0.4～0.5，水灰比0.5～0.6，坍落度18～22cm，初凝10h，终凝小于12h，试拌后能够满足设计强度要求，和易性良好。选定后的混凝土配合比在报请监理工程师认可后，方可使用。5.3、混凝土浇筑设备采用商品混凝土浇筑。混凝土运输采用4辆6m3混凝土搅拌车，加配一辆作为备镇江市沿江高等级公路YJJ4合同段项目文件钻孔灌注桩施工技术方案江苏省交通工程有限公司第7页用，导管采用丝接，直径为φ300mm，配备两套导管、浇筑架和集料斗进行混凝土浇筑。5.4、混凝土灌注灌注混凝土前，先检测孔底沉淀层厚度和泥浆指标，必须符合设计要求，若不符合要求则应再次清孔。导管使用前进行水密承压试验，并编号标注长度。钢筋笼安装结束后，安装浇筑架，然后根据桩长逐节连接、安装导管，导管底端距孔底距离控制在30～40cm。安装集料斗，在导管口设置一个混凝土球，并用铅丝将其固定好，待集料斗内混凝土灌满后，剪球浇筑首灌混凝土。混凝土灌注由混凝土泵车泵入集料斗(或混凝土运输车直接放料至料斗)。首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注，灌注时对孔内溢出的泥浆进行分级沉淀后回收再利用，沉渣运至指定废