钻孔灌注桩(冲击钻)施工方案

中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线1坡洪联线那坡中桥钻孔灌注桩（冲击钻）施工方案一、工程概况LK0+700那坡中桥位于广西田阳县坡洪镇陇羊村，交角75度，跨径2×16米，桥梁全长38米。本桥上部结构采用一联2×16m预应力混凝土空心板，先简支后结构连续；下部构造为柱式墩，钻孔灌注桩（冲击钻）基础。1、地形地貌本工程位于田东—百色盆地西缘低山丘陵及峰丛洼地中，溪流发育植被好，溪流两岸一般有农田耕地，溪流具山区河流具暴涨爆落的特点，山体坡度一般30~40°间，局部有大于60°的陡壁，但直立悬崖少见。山体高程总体向东北方向缓缓递减。2、地质构造本工程位于桂西纬向构造体系与新华夏系构造体系范围内，经历了加里东期、印支-燕山期、喜马拉雅山期三个较明显的构造发展阶段。长期的历史演变，使之历次构造运动相互复合、彼此干扰和迁就，形成区域构造形式多样复杂。主要构造形迹为：东西向的褶皱和北西南东向的断层等。根据区域地质资料，本区属断块差异活动区，断裂构造较发育，属于微震频繁发生区，地震活动主要受新华夏构造体系控制。测区地震为浅震型构造地震，历史上震源中心均不位于区内，仅为横波涉及。中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线2全线覆盖层为第四系人工填土或种植土层级第四系冲湖积和冲洪积层，桥址区上覆第四系冲洪积层（Q4al+pl）残坡积层（Qel+dl），基岩为三迭系中统百蓬组（T2b）泥质粉砂岩。3、气象、水文桥址区位于田东-百色盆地西缘低山丘陵及峰丛洼地、谷地中，地处低纬度，靠近北回归线，属亚热带季风气候，夏热冬暖、天气炎热、无霜期长、光照充足，热量丰富，年平均气温21℃，最高气温为42.5℃；最低气温为-4.4℃，平均日照量为1906.6h，年无霜期为307-352天，平均年降水量为1114.9毫米，雨季主要集中在5-8月，11月至次年3月为旱季。二、编制依据1、百色至靖西高速公路工程第23合同段坡洪连线招标文件。2、国家、交通部等有关部委和广西壮族自治区交通厅的有关规范和标准。3、现场勘查、采集所获取的基础资料。4、我公司在公路工程施工中积累的经验、研究成果和技术储备，以及我公司的施工技术与管理水平及施工队伍的整体实力。三、施工进度安排坡洪联线那坡中桥共有桩基6根，平均长度为15米，按每台桩机每天（24小时）进尺3-4米，每根桩成孔所需4-5天，考虑到一些不可见因素每根桩成孔按7天考虑，6根桩共需要42天。全桥安排一部桩机，工期安排为2012年3月15日至2012年4月26日。四、施工技术方案中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线31、成孔方案选择考虑到当地的地质水文条件，将成孔方式定为冲击钻成孔2施工准备2.1技术准备2.1.1掌握场地的工程地质和水文地质资料；2.1.2读懂桩基设计图纸和技术要求，编写施工方案，进行技术交底、原材料送检和混凝土配比申请。2.1.3准备施工用的各种报表、规范。2.2现场准备2.2.1对桩位进行测量定位自检，监理复核；2.2.2护筒埋设检查、测量复核；2.2.3泥浆池、沉淀池的检查；2.2.4检查水泥、骨料、水质及其它添加剂数量，其质量是否满足设计与规范要求，是否与批准的混凝土配合比设计试验报告的材料相一致；2.2.5检查制作钢筋笼的钢筋型号、种类、数量是否满足设计要求，钢筋加工各部位尺寸、焊接质量是否满足设计与规范要求，有无埋声测管等。2.2.6备足成孔用粘土、片石、碎石等必备材料，确保意外情况出现时，不致发生停工待料及其它严重事故。2.3主要机具设备350型强制搅拌机、自动配料机、输送泵、冲击钻机、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗、泥浆泵等。中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线42.4劳动力计划安排：配备技术员2人，负责质量管理（轮班作业，必须做到有人施工就有人做技术指导）；配备管理人员2人，全面负责现场施工管理工作（轮班作业，必须做到有人施工就有人管理）；技工3人，普工10人，共计19人。3施工工艺流程和施工方法3.1施工工艺流程冲击钻钻孔灌注桩施工顺序为：初步放样→（筑岛）→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。3.2施工工艺要点3.2.1初步放样：施工前先修路、平整场地，清除桩基位置的杂草和淤泥，换填粘土并刮平压实，使施工机具顺利进出，确保钻机在施工中平稳，然后根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用全站仪定位、水准仪定标高，桩基础中心与设计误差不应大于50mm，成排成列放样，放样后用钢尺校核。3.2.2筑岛：a、在河中钻孔施工时，施工机械无法操作，必须进行筑岛。筑岛用填料就近挖取。筑岛宽度以最外侧桩基础外沿加宽3m作为护道，筑岛后整个场地用压路机压实。筑岛高度高出河水面1-2m。迎水面一侧边坡采用1：1.5，背水面一侧边坡采用1：1。筑岛后保证河水、施工道路通畅。中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线5b、在筑岛之前必须将堰底下河床底上的树根、石及杂物清除干净。c、若筑岛迎水面有受冲刷的危险时，可在外坡面用麻袋或土工织物加以防护。3.2.3钻机就位，护筒埋设，恢复定线：a钻机安放要稳定牢固。钻机底座要平稳，不得产生位移和沉陷，钢丝绳、冲击锤、护筒中心应在一条线上。b护筒埋设是重要一环，起到定位、导向，靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，防止塌孔。c护筒内径比桩径大200~400mm，连接处应平整光滑，要求筒内无突出物，耐拉、压，不漏水。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m，埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2~4m，有冲刷影响的河床，应沉入冲刷线以下不少于1.0~1.5m。护筒底部和四周所填粘土必须分层夯实，埋设时位置要准确，护筒要竖直。d护筒中心线应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1％，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。3.2.4钻孔：应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻孔和泥浆。3.2.4.1泥浆的配制：为保证中层易坍塌流砂层的成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度制定严格指标。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线6性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。造浆用粘土应符合下列技术要求：胶体率不低95%含砂率不大于4%造浆率不低于0.006m3/kg~0.008m3/kg泥浆性能指标应符合下列技术要求：泥浆相对密度含砂率漏斗粘度胶体率失水量1.25~1.44%28s95%30mL/30min当泥浆性能达不到以上要求时，可适当膨润土或其它添加剂，如CMC或FCI等。在添加各种外加剂时宜先做试配，制成小剂量溶剂，按循环周期均匀加入，并及时测定泥浆性能指标，防止掺入外加剂过量。每循环周期相对密度差不宜超过0.01。3.2.4.2冲击钻钻孔注意事项①钻机就位前，应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，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。②冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。③钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，能有效地防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。④钻进过程中，每进5~8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至中层流砂层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线7⑤冲击钻采用一次成孔方法成孔，钻管内的泥渣和泥浆要经常有掏渣筒掏渣，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。3.2.5成孔检测、清孔3.2.5.1成孔检测：成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±100mm范围内，孔径＞设计桩径，倾斜度小于1％，孔深不小于设计规定。3.2.5.2清孔①钻孔深度达到设计标高后，对孔深、孔径进行检查，合格后才可清孔。②清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。本桥采用掏渣法和喷射法相结合，就是施工中通过掏渣初步清孔后，用一根水管插到孔底注入高压水使水流将泥浆冲稀，泥浆相对密度逐渐降低后向孔口溢出达到清孔标准后即可停止清孔。再在灌注前对孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物飘浮后，立即灌注水下混凝土。③清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，实际工作中通常只测泥浆比重1.03~1.1，沉淀厚度不大于设计规定，即满足清孔标准。④钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。3.2.6钢筋笼的制造和安放钢筋笼在钢筋加工现场采用卡板成型法分段制作，运至现场吊入孔内，并在孔口进行焊接接长。焊接采用双面焊和单面焊，焊条采用J502，焊缝长度：双面焊为5d，单面焊10d。并将接头错开100cm以上。为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线8输和吊放过程中不产生变形，每隔2m用Φ25的钢筋设置一道加强筋。在主筋外侧焊接钢筋“耳朵”控制混凝土保护层厚度。为了检测成桩质量，在钢筋笼内设有三根φ57x3.5的检测钢管，下口用A3钢板焊死，成120度布置，沿桩通长敷设，并超出桩顶50cm。检测管应与钢筋笼焊牢，要保证长度及确保不漏水。钢筋笼制作时必须保证顺直，加劲箍焊接牢固，吊装前在骨架顶端焊好定位筋和定位吊环。3.2.6.2钢筋笼的安放：钢筋骨架用吊车起吊，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口，再起吊另一段，对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高，最后将最上面的一段的挂环挂在孔口并临时与护筒口焊牢。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁，如放入困难，应查明原因，不得强行插入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差不得大于±5cm。3.2.7下导管下导管：导管采用钢导管，使用前进行水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注砼前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在30~50cm之间。3.2.8灌注水下砼及应注意事项3.2.8.1灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，如沉淀量超标，应再次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间内2.5h完成。中冶天工集团有限公司百靖高速公路23标坡洪联线93.2.8.2首批砼的数量必须保证导管初次埋深≥1m和填充导管底部的需要。首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注，在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2~6m。3.2.8.3砼拌和物采用输送泵运输，应检查均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行调整。3.2.8.4首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求即可正常灌注，如发现导管大量进水，表示出现事故，按应急方法处理。3.2.8.5灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。3.2.8.6导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。3.2.8.7当导管提升到法兰接头露