《钻孔灌注桩施工方案课程演示》通用

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资源描述

钻孔灌注桩施工方案2平整场地测定孔位钻机就位挖埋护筒钻进中间检查终孔测孔第一次清孔安放钢筋笼安放导管二次清孔灌注混凝土凿桩头制作护筒挖泥浆池,沉淀池加工钻头泥浆制备投泥浆,注清水,测泥浆密度测孔深,泥浆密度,钻进密度测孔深,孔径,孔斜度填表格,监理工程师签字认可注清水,换泥浆,测泥浆密度填表,监理工程师签字认可钢筋笼制作清理,检查检查泥浆相对密度及沉渣厚制作混凝土试件钻孔灌注桩施工工艺流程图平整场地:钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法以及其它配合施工机具设施布置等情况决定。对浅水地区的桩基,筑岛比平时水位高1.0米左右即可,筑岛出水面后进行压实平整。对陆地上地质好的施工场地,经表面压实平整后,横向铺设枕木,然后在枕木上铺设废旧钢轨或型钢,即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放置、吊机站位及混凝土搅拌车运输等协调工作的要求。施工方法与主要施工工艺测定孔位:(1)桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。钻机就位时,确保垂直度偏差不大于1%。(2)开孔前,桩位应定位准确,在桩位外设置定位龙门桩。(3)单桩护桩采用木桩(3cm×3cm),桩顶钉钉,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护。挖埋护筒:钢护筒用6mm厚钢板卷制。护筒内径大于桩径20~30cm,为增加刚度防止护筒变形,在护筒上、中、下部各焊接一道箍筋加强。安装时水中护筒顶应高出施工水位1.5m以上,陆上护筒应高出地面0.3m或高出地下水位1m以上。水中墩桩护筒埋设:利用船吊、振动锤进行安装,在安装钢护筒前,先将导向架垂直沉于河床底,然后利用吊机将钢护筒沿导向架下沉到河床面,采用135KW高频振动锤振动下沉,将钢护筒打进粘土层3~5m,钢护筒顶面高出最高施工水位1.5~2.0m。陆上埋设护筒采用人力挖孔埋设,埋设深度2~4m。钻机就位:根据技术人员用全站仪放出的中心桩位,经监理工程师复查确认无误后安装钻机。钻机就位前要先检查钻机上方及周边有无电线及障碍物,确认无误后方可进入下道工序施工。钻机就位前,对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。底座和顶端应平稳,不得产生位移或沉陷。钻头中心与钻孔中心位置偏差控制在2厘米范围内。泥浆配制:采用静态泥浆护壁钻斗取土,泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制,在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,泵入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面:一是泥浆的指标,其比重一般应控制在1.05~1.2之间,粘度控制在17~20s,砂率控制在4%以内。常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;二是补浆的速度,泥浆补充一般采用泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准,否则可能造成塌孔,影响成孔质量。泥浆性能指标及检验方法如下:泥浆比重:控制在1.05~1.2之间(粘土层:1.05~1.10;砂层:1.07~1.15;有承压水的粉、细砂层:1.10~1.20),采用泥浆比重计检验;粘度:控制在17~20s,采用50000/70000漏斗法检验;含砂率:新制泥浆不大于4%,用量杯法检验;桩孔混凝土灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,下一桩基可以继续利用。钻孔的钻具种类:1.旋转钻进成孔按泥浆循环的程序不同分为:正循环旋转钻孔和反循环钻孔2.冲击钻进成孔冲击钻孔适用于含有漂卵石,大块石的土层及岩层,也能用于其他土层。成孔深度一般不宜超过50米。3.冲抓钻进成孔冲抓成孔适用于黏性土,砂性土及夹有碎卵石的砂砾土层,成孔深度宜小于30米。钻孔:(1)钻孔施工时,根据设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻机和泥浆参数。(2)钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移和沉陷,否则应及时处理。(3)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。钻孔注意事项在钻孔过程中应防止塌孔,孔行扭曲或孔偏斜,甚至把钻头埋住或掉进钻孔内等事故。因此,钻孔时应注意:(1)在钻孔过程中,始终要保持钻孔护筒内水位要高出护筒外1.0~1.5米并使护壁泥浆符合要求以起到护壁固壁的作用,防止塌孔。若发现漏水(漏浆)现象,应找出原因并及时处理。(2)在钻孔过程中,应根据土质等情况控制钻进速度,调整泥浆稠度,以防止塌孔及钻孔偏斜,卡钻和旋转钻机负荷超载等情况发生。(3)钻孔应一气呵成,不宜中途停钻以避免塌孔,若塌孔严重时应回填重钻。(4)钻孔过程中应加强对桩位,成孔情况的检查工作。终孔时应对桩位,孔径,形状,深度,倾斜度及孔底土质等情况进行检验,合格后立即清孔,吊放钢筋骨架,灌注混凝土。钻孔灌注桩常见工程事故预防措施1.坍孔坍孔原因分析a、护筒埋置过浅,周围封填不密,有渗漏水;b、操作不当,如提升钻头、抽碴筒倾倒,或放钢筋骨架时碰撞孔壁;c、泥浆稠度小,起不到护壁作用;d、泥浆水位高度不够,对孔壁压力小;e、向孔内加水时流速过大,直接冲刷孔壁;f、在松软土层中钻进,进尺太快;预防及处理措施a、坍孔部位不深时,可改用深埋护筒,将护筒周围回填土夯实,重新钻孔;b、轻度坍孔,可加大泥浆相对密度和提高水位;c、严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进;d、汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头相对稳定;e、提升钻头,下放钢筋骨架应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁;f、在松软层钻进时,应控制进尺速度,并用较好泥浆护壁。卡钻有“上卡”与“下卡”两种类别。上卡时,钻头提不出来,向下还能活动。下卡时,钻头不能活动。卡钻的原因:a、钻头磨耗严重,修补钻头后,放绳过猛或钻头直径加得过大。b、孔内有探头石、坍孔落石等。预防和处理方法:更换修补钻头,注意直径尺寸。新下钻头时,冲程要小,慢慢加大冲程。注意钢丝绳在水面的情况,发现钢丝绳划水立即探明原因,如有探头石,采用加粘土、片石填平,防护冲击慢慢过渡。卡钻后,不要猛拉,弄清情况,妥善处理。上卡时,可松动钢丝绳,使钻头转动一下,再向上提或用小冲程轻打,同时转动钢丝绳从下向上扫孔,及时上提钻头。发生下卡时,可用绞车提或者空气吸泥机吸走埋钻的泥砂,再提钻头。钻孔偏斜原因分析a、桩架不稳、钻杆导架不垂直,钻机磨耗,部件松动;b、土层软硬不匀,致使钻头受力不均;c、钻孔中遇有较大孤石、探头石;d、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。预防及处理措施a、检查、纠正钻架,使之垂直安置稳固,并对导架进行水平与垂直校正和对钻机设备进行检修;b、偏斜过大时,填入土石(砂或砾石)重新钻进,控制钻速;c、如有探头石,宜用低速,将石打碎,倾斜基岩时,可用混凝土填平,待其凝固后再钻。扩孔及缩孔原因分析a、扩孔是因孔壁坍塌或钻锥摆动过大所致;b、缩孔原因是钻锥磨耗过甚,焊补不及时或因地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。预防及处理措施a、采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施;b、注意及时焊补钻锥,并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁;c、已发生缩孔时,宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。桩身砼夹渣或断桩引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面:(1)、初灌砼量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。(2)、砼灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出砼面。(3)、砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使砼上部结块,造成桩身砼夹渣。(4)、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上,形成沉积砂层,阻碍砼的正常上升,当砼冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包入砼内。严重时可能造成堵管事故,导致砼灌注中断。导管的埋管深度宜控制在2~6米之间,若灌注顺利,孔口泥浆返出正常,则可适当增大埋管深度,以提高灌注速度,缩短单桩的砼灌注时间。砼灌注过程拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋管深度≥2米。单桩砼灌注时间宜控制在1.5倍砼初凝时间内。钢筋笼上浮危害:降低桩基的抗拔、抗剪能力。成因:①初灌时,混凝土流出时冲击力较大,推动钢筋笼向上浮动。②混凝土灌注时间过长。③提管时导管连接凸出部位钩挂钢筋笼。预防措施:①将钢筋笼焊到钢护简上或用钢管套顶压钢筋。②控制好初灌注速度和导管的埋深。③缩短混凝土的整体灌注时间。④采用双螺纹连接导管。桩底沉渣量过多危害:加大桩身沉降量,降低桩基的承载力。成因:①未进行二次清孔。②泥浆比重过小或泥浆注入量不足。③钢筋笼吊放与孔壁碰撞产生泥土坍落。④清孔后,待灌时间过长。预防措施:①成孔后将冲头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。②采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度。③钢筋笼吊放中心应与桩中心保持一致。④控制好初灌注速度和导管的埋深。⑤利用导管进行二次清孔,采用空气升液排渣法或空吸泵反循环法在下完钢筋笼后继续清孔。成孔质量标准:(1)、以机架上的高程标志和测锤测量深度换算值确定桩长符合设计要求。(2)、钻孔到达岩面立即通知值班监理确定终孔深度。(3)、钻孔完成后立即检查成孔质量,填写施工记录,成孔质量必须符合下列要求:桩径容许偏差:±50mm垂直度容许偏差:≤1%孔底沉渣(沉淤)容许厚度:≤50mm桩位容许偏差:沿垂直轴线方向≤50mm,沿平行轴线方向≤50mm。成孔检测桩孔终孔,由施工单位自检后,会同甲方代表及现场监理共同对孔径、孔深、桩位垂直度及孔底沉渣等各项指标,依据技术规范及设计要求进行检查、验收,达到要求即可转入下一道工序。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)及设计要求,执行如下质量标准:1、桩位中心允许偏差:群桩基础的边桩D/6,且不大于100mm,群桩基础的中心桩D/4且不大于150mm;2、孔径偏差不小于设计桩径;3、孔深比设计深度不小于50mm;4、桩孔垂直度偏差应小于1%;5、灌注前孔底沉渣厚度不大于50mm;6、清孔后泥浆密度小于1.03~1.10,含砂率≤6%,粘度≤17~20S第一次清孔: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、调整泥浆指标,试验室试验人员检测成孔后泥浆比重、粘度、含砂率,是否符合灌注水下混凝土要求。(泥浆相对密度1.03—1.1;粘度17—20Pa.s;含砂率:<2%;胶体率:>98%),如不符合要求则下导管,将泥浆泵与导管连接,通过导管由孔底注入符合要求的稀释泥浆,进行循环。④、灌注前试验人员再次检测泥浆指标,其比重、粘度、含砂率符合灌注混凝土标准时清孔结束。⑤、清孔后,用测绳检测孔深。钢筋笼制作与安放:(1)钢筋笼制作必须按设计图纸要求精心加工。(2)钢筋的品种,钢号及尺寸规格应符合设计要求,其制作偏差符合下列规定:主筋间距:±10mm;箍筋间距:±20mm;钢筋笼直径:±10mm;钢筋笼长度:±50mm;主筋弯曲度:≤1%;钢筋笼弯曲度:≤1%(3)钢筋笼焊接要求:分段制作的钢筋笼,钢筋接长采用单面搭接焊,焊缝长10d,封闭箍和加强环采用单侧搭接焊,焊缝长10d,主筋焊接时接头应错开,在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50%,螺旋箍筋应大部分与主筋点焊,增加钢筋笼的强度。扎口焊接时,上下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致。声测管安装声测管在钢筋笼加工过程中安装,按设计要求用加强筋固定。钢筋笼分段吊装过程中,声测管必须对正,用φ68×3.5连接。安装声测管时每个接头必须焊好用胶带封严密合,防止灌注混凝土时进入声测管内,桩基无法检测。声测管连接完毕后灌水进行检查,以增强声测管抗压能力,方便桩基检测。钢筋笼安放要求:(1)钢筋笼入孔时应对准孔位轻放慢慢入孔,钢筋笼入孔后应徐徐下放,不得左右转动,严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