钻孔咬合桩围护结构施工技术方案

1钻孔咬合桩围护结构施工技术方案2钻孔咬合桩围护结构施工技术方案1概述钻孔咬合桩是相邻混凝土排桩间部份圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内署入钢筋笼，使之形成具有良好防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。钻孔咬合桩围护结构较多采用桩径1.0m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合25cm，桩深约18—35m，素砼（A序桩）采用C15素砼，钢筋砼（B序桩）采用C25钢筋砼。钻孔咬合桩围护结构平面布置详见设计平面布置图。2钻孔咬合桩施工2.1钻孔咬合桩导墙施工2.1.1概述导墙采用C20钢筋砼结构，导墙形式如图2.1-1所示。2沙浆垫层A-A断面图2.1-1导墙形式图32.1.2施工方法2.1.2.1基础开挖场地平整后，根据实际地形标高确定导墙基础开挖深度，基础开挖采用人工配合挖掘机进行，开挖到基底后，清底、夯填、整平，施工垫层砼。2.1.2.3模型工程采用定型钢模，每段长度按3m考虑，具体见图2.1-2。模型支撑采用方木，具体见图2.1-3。图2.1-3导墙模型支撑图钢模板方木支撑钢模板方木支撑拉筋2.1.2.4砼工程采用商品砼，人工入模，插入式振动棒振捣。在砼强度达到70%时拆模，立即加对口撑，保证顶面高程、内外墙间距、垂直度满足设计要求。导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差±20mm，内墙面垂直度0.3%，平整度3mm，导墙顶面平整度5mm。4模板端部加劲肋94395116.469.2螺栓孔钢板说明:1、本图尺寸单位除钢板和螺栓孔以mm(毫米）计外,其余以cm(厘米)为单位。2、钻孔桩导墙模板一段整体长3米，本图为一套模板。3、两套模板纵向连接采用螺栓连接，螺栓孔孔径16mm,两套模板连接应紧密，无错台，螺栓孔位置准确。4、导墙模板需加工4套，面板及加劲肋采用3mm厚的钢板制作。5、模板表面应保证平顺光滑，圆弧之间的连接应焊接牢固，且打磨光滑。标准段钻孔咬合桩导墙模板平面图102@7559.2102I-I剖面16.469.2钢板钢板钢筋II-II剖面A大样52.2钻孔咬合桩桩施工方法、施工工艺2.2.1桩施工方法钻孔咬合桩采用VRM2000和MZ-1500型液压摇动式全套管钻机施工，先施工素砼A序桩，再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B序桩。套管钻机咬合桩成桩顺序见图2.2-1。说明：1.本图尺寸以mm计；2.施工顺序：A1-A2-B1-A3-B2-A4-B3，A代表A序桩，B代表B序桩；3.A1为首开桩时为砂桩。A4B3A3B2A2B1A1图2.2-1套管钻机咬合桩成桩顺序图（7）单桩成桩施工工艺流程图如图2.2-2。6桩位测量放样吊放钢筋笼测量砼标高桩机移位施工准备、场地平整施工咬合桩顶砼导墙套管桩机就位对中吊装安放套管控制垂直度压入套管、校核垂直度爪斗取土套管钻进测量孔深清除虚土检查孔底放入砼灌注导管浇筑砼逐次拔管截桩头检测施做砼冠梁验孔签认隐蔽签认导管拼装检查制作砼试块制作钢筋笼及安设测斜管砼运输图2.2-2单桩成桩施工工艺流程图2.3钻孔咬合桩成孔施工2.3.1成孔主要设备7成孔主要采用VRM2000和MZ-1500型全套管液压钻机施工。在全液压、全套管保护下进行钻孔和砼浇注作业，安全可靠，能防水和泥土进入砼中，保证桩身砼的质量。该机采用上下导向工作平台自动找平，通过作业人员以外的吊线内吊环监视，确保垂直度在3‰内。在钢套管保护下，靠抓斗冲击力抓土，钢套管随抓孔深度下压，保护抓土和钢筋笼吊装及砼灌注。该机的套管对砂层以及粒径不大的砾石、卵石层能穿过，若遇大块石可用十字冲击锤冲砸击碎后下压套管。2.3.3成孔顺序先施工素砼A序桩，灌注素砼；再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B序桩。成桩顺序见图2.2-1。2.3.4单桩施工进度单桩成桩时间：A序桩6个小时，B序桩12个小时；日成桩约2.5根；具体施工进度如图2.3-1所示（B序桩）。工序名称B序桩工作时间（小时）(小时)51015202530钻机就位吊装安放套管0.5钻进成孔6孔检测0.5安放钢筋笼1灌注水下砼4图2.3-1B序桩单桩施工横道图2.3.5桩施工循环进度咬合桩施工循环见图2.3-2。桩号施工时间（小时）1～1010～2020～3030～4040～5050～6060～80A18A2B1A3B2A4B3图2.3-2咬合桩施工循环图2.4.1材料要求（1）钢筋的各种规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性和其它性能符合标准规范的规定和设计要求，严禁将已生锈的钢筋携带进场。（2）场内钢筋妥善保存于工作棚内硬化地面上，并设防潮垫木，防止锈蚀。2.4.2钢筋现场加工使用切割机、弯筋机下料。主筋连接采用闪光对焊或搭接焊，采用搭接焊的其焊缝长度单面焊大于10d，双面焊大于5d，并保持钢筋的同轴性。2.4.3钢筋笼的制作为减少孔口焊接时间，钢筋笼制作采用整笼一次性制作加工。主筋在下料时满足设计长度，准确加工加强筋，使加强筋尺寸满足钢筋笼的直径要求，将主筋位置用明显标记于加强筋上，每条主筋均焊于加强筋标出的主筋点位上，钢筋笼框形成后，箍筋按设计间距点焊于主筋上，保证钢筋笼的轴线。对于桩的保护层厚度及桩的钢筋笼位置，采用主筋加焊Ф8钢筋定位环固定,钢筋定位环每8m对角平均分布四条并与主筋焊接。为减少浮笼，使钢筋笼主筋的外径φ≤830mm且笼底加焊抗浮砼板。2.4.4钢筋笼的吊放入孔为减少孔口焊接时间，钢筋笼的吊放利用钻机的吊车配合将钢筋笼一次性吊起垂直放入孔中，钢筋笼下至设计高程后，利用钢筋笼周围钢筋定位环保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合，并确保主钢筋的净保护层满足设计要求，保护9层的允许偏差按±20mm控制。2.5钻孔咬合桩砼灌注施工2.5.1孔内无水时砼灌注孔内无水时，采用干孔导管法流态灌注，砼采用商品砼，并用吊车和砼吊斗将砼放入孔内。2.5.2孔内有水时砼灌注孔内有水时，采用导管法浇注水下砼灌注，导管直径为300mm，导管连接顺直、光滑、密闭、不漏水，浇注砼前先进行压力试验。在浇注过程中，随时检查是否漏水。第一次浇注时，导管底部距孔底30～50cm，浇注砼量要经过计算确定，在浇注中导管下端埋深控制在2～4m范围；提升套管和导管时，采用测绳测量严格控制其埋深和提升速度，严禁将套管和导管拔出砼面，防止断桩和缺陷桩的发生。水下砼要连续浇注不得中断，边灌注边拔套管和导管，并逐步拆除；砼灌注至设计桩顶标高以上0.60m（超灌量0.60m），桩上部无砼部分用土回填至地面标高，完全拔出套管和导管。桩顶砼不良部分要凿掉清除，要保证设计范围内的桩体不受损伤，并不留松散层。3钻孔咬合桩施工技术保证措施3.1成孔作业技术保证措施(1)为了使B序桩的成孔顺利完成，A序桩砼要加入高效缓凝型减水剂，根据钻孔桩顺序的安排，A序桩的砼配合比设计按60—70小时初凝时间控制，并在A序桩砼处于未初凝状态时施工B序桩，并浇注砼，以消除对A序桩砼的损害。(2)平整场地设置排水系统，钻机工作面往外形成一条坡度，防止积水，使钻孔作业有良好的环境。(3)测设桩位施工前进行准确测量，核对中心线方向和水准基点，无误时利用主体结构的轴线位置，测放桩位。(4)混凝土导墙施工根据设计及液压摇动式全套管钻机尺寸要求，以及桩位轴线作为咬合桩导墙中线，导墙使咬合桩准确定位，确保钻孔平稳并承受部分施工荷载。10(6)桩机对位在整平的原地面上碾压夯实地面，移动调平支稳钻机，使桩机钻头中心准确对准桩位中心。(7)桩的垂直度控制为保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对孔口定位误差严格控制外，还要对垂直度进行严格控制，根据设计及验收规定，桩的垂直度偏差不大于3‰。成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须作好以下三个环节工作。①套管的顺直度检查和校正施工前，在平整地面上进行套管的顺直度检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管的顺直度检查和校正。检测方法：在地面测放两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，用线锤和直尺进行检测。②成孔过程中桩的垂直度监测和检查a、地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分桩的垂直度，发现偏差及时纠正。b、孔内检查：套管压完后，进行孔内垂直度检查，不合格及时进行纠偏。③纠偏成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行调整，通常采用以下方法：a、利用钻机油缸纠偏：如果偏差不大或套管入土不深，可直接利用钻机的顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度。b、如果套管入土5m以下发生较大偏差，可先用钻机油缸纠偏，如达不到要求，可向套管内填土，边填边拔套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。(8)清孔检查、孔深检测：当孔深度达到设计要求后，及时进行孔内虚土和沉渣的清除，并确保孔内沉渣厚达到设计要求（不大于20cm）。用测绳检查桩孔的沉碴和深度。(9)成孔后孔的垂直检测：用垂球检查桩孔垂直度，确保垂直度达到设计要求（小于3‰）。113.2套管内灌注桩砼技术(1)砼A序桩为C15砼，加缓凝剂（实验确定添加量），要求初凝时间60—70h；B序桩为C25砼。砂选用级配良好的中粗砂，粗骨料选用连续级配（A序桩为1-3cm，B序桩为1-2cm，考虑到钢筋笼主筋的间隔）。(2)导管导管壁厚5mm，直径φ300mm，采用无缝钢管制作，长度2-6m，两节之间用双螺纹丝扣快速接头连接，导管使用前试拼试压，压力为0.6～1Mpa，导管底部距孔底0.3～0.5m。(3)灌注砼a、采用商品砼定点生产商品砼，其砼灌注控制在4小时左右完成；b、隔水栓采用拔球式隔水（仅指水下灌注）；c、首批砼必须满足一次性埋导管1.0～1.2m，大约为1.2m3（仅指水下灌注），在开始灌注混凝土时灌注速度不宜过快防止使钢筋笼产生上浮；d、随着砼的上升，适时提升和拆卸导管，根据咬合桩钢筋笼定位的要求，导管底端满入砼面以下1.5～3m，不得小于1m，以免导管埋得过深造成拔不起管，使钢筋笼产生上浮；埋深过浅把导管提出砼面造成断桩（仅指水下灌注）；e、在水下砼灌注过程中，派专人测量导管埋深，填写好水下砼灌注记录；f、提升导管时应严禁避免碰撞钢筋笼，当砼埋钢筋笼3～4m时方可提升导管以防钢筋笼上浮；g、应控制最后一次砼灌注量，为保证桩头质量，应超灌0.6m，桩上部无砼部分用土回填至地面标高，多余桩头在灌梁施工前凿除；h、砼水下灌注应连续进行，不得中断,一旦发生机具故障、停电、导管堵塞、进水等事故应立即采取有效措施工（采用备用设备）保证成桩质量，同时做好记录。（4）砼缓凝时间的确定素砼桩砼缓凝时间是根据单桩时间来确定的（考虑到接头砂桩时间），单桩时间与地质条件、桩长以及钻机能力等有直接联系，计算公式如下：12T=3t+K式中：T——素桩砼缓凝时间；t——B桩成桩时间，约15小时，K——储备时间，一般15~20小时；T=3t+K=3*15+20=65小时4钻孔咬合桩施工设备与劳动力组织4.1钻孔咬合桩主要施工设备及技术参数钻孔咬合桩主要施工设备及技术参数见表2.7-1。钻孔咬合桩机械设备表表2.7-1序号设备名称规格型号单位数量备注1套管钻机VRM2000台桩施工2套管钻机MZ-1500台桩施工3吊车35-50t台桩施工4抽水机100-30台桩施工5插入式振捣器NZ35台导墙施工6电焊机500A台钢筋笼施工7钢筋切割机GQ40-F台钢筋笼施工8钢筋弯曲机CW40-1台钢筋笼施工9对焊机UN1-100台钢筋笼施工11试验仪器套砼试验12测量仪器套桩位测量13装载机ZL-50台碴土清理14挖掘机PC200台碴土清理4.2钻孔咬合桩劳动力组织按投入钻机的数量同时作业，采用两班制三班施工。（1）每台钻机每个班5人，每机组12人，其中班长1人，修理1人，吊车手2人，磨桩机手2人，普通工6人，13（2）项目现场管理人员共4－6人5钻孔咬合桩施工安全保证措施及遇到问题的预防处理措施5.1安全保证措施钻孔咬合桩成孔过程中孔壁的稳定性是保证工程质量和速度，为此，采取如下安全保证措施：（1）充分了解地质情况及周围高空及地