钻孔灌注桩施工工法

钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标沙河大桥钻孔灌注桩施工工法(K163+774.0～K164+733.8)中国葛洲坝集团股份有限公司连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标项目部钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标钻孔灌注桩施工工法1、前言桩基首件选在RK164+253.9沙河大桥6-2号桩，该桩为摩擦桩，桩径2.2m、设计桩长69米、桩底标高270.34m，钢筋骨架长度为32.982m。桩底地质为砂砾石。根据钻孔桩所处的地质条件和桩长情况,采用回旋钻机成孔作业,按水下砼埋设导管法进行灌注桩施工；该施工法的过程是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。2、工法特点2.1钢护筒埋设2.2采用常规设备，通过控制泥性能和合理选择钻进技术参数，提高了成孔速度，有交往地防止了孔壁坍塌、缩径，保持孔壁稳定，控制桩孔形态，实现超长桩施工2.3成孔过程中，始终采取有交往的防斜技术措施，桩孔垂直度高，确保钢筋笼的顺利安装和邻桩的正常施工。2.4改进常规清孔工艺，采取提钻前一次清孔；灌注砼前二次清孔并逐步调节泥浆性能的技术措施，提高了清孔效果，保证了孔底沉渣满足规范和设计要求。同时，也保证了灌注前的桩孔稳定和水下砼的顺利灌注。2.5在保证砼质量的前提下，改进水下砼灌注工艺，保证桩身砼强度、砼与桩周之间饱满和桩身的完好性。钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标3、适用范围本工法适用于桩基地质条件复杂、深基础。4、工艺原理4.1埋设钢护筒4.2正循环回旋钻进成孔4.3泥浆护壁4.4钢筋笼分段制作成型，孔口焊接，地面控制笼顶安装标高4.5终孔后进行第一次清孔，砼灌注前进行第二次导管正循环清孔替浆5、材料表序号材料名称材料规格技术标准质量要求备注1螺纹钢HRB335φ28GB/T1499.2-2007合格安阳2盘圆HRB235φ10GB/T1499.1-2008合格济源3声测管φ57*3.5JT/T705-2007合格石家庄4砂Ⅱ区中砂JTJ041-2000合格卢氏5水泥P.O42.5GB175-2007合格锦荣6石子4.75-26.5mm碎石JTJ041-2000合格三门峡7粉煤灰F类Ⅰ级GB/T1596-2005合格三门峡8减水剂GRT-HPC(缓凝型)GB8076-2008GB8077-2000合格山西6、机具设备、人员6.1机械设备钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标我标段拟投入以下机械设备进行钻孔灌注桩的施工：序号机械名称数量用途备注1循环钻机6台钻孔自带柴油发动机2混凝土拌合站2座拌和混凝土型号：75m3/h3混凝土运输车6辆运输混凝土12m34发电机2台供电100KW1台、50KW1台5吊车2辆吊装12T1辆、25T1辆6装载机1辆场地平整3.5m37反铲1台捞渣、装车1m38电焊机4台焊接钢筋BX1-5009自卸车2辆装运渣土20T10切割机4台切割钢筋导管200m灌注混凝土管径300mm6.2人员配备我标段拟投入钻孔灌注桩施工的人员数量如下：技术负责1人现场负责1人测量员3人技术员3人安全员3人质检员2人试验员3人材料员3人桩机班长4电焊工4人电工2人普工257、施工工艺流程及操作要点7.1施工工艺流程图钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标钻孔灌注桩施工工艺图场地整平测量放样填筑工作平台测量定位埋设护筒填筑工作平台填筑工作平台填筑工作平台制作护筒复核放样钻机就位泥浆池钻孔合格泥浆清孔终孔钢筋笼制作终孔检查做好记录检查钢筋笼就位导管拼装检查下导管二次清孔混凝土运输灌注混凝土填筑工作平台填筑工作平台填筑工作平台混凝土试验混凝土拌和拔除护筒凿除桩头成桩检测钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标注：7.1.1复核放样要做好记录和签认手续。7.1.2如孔底沉淀厚度超过规范要求（≤500mm），则进行二次清孔；如在规范要求以内，则下完导管后直接灌注混凝土。7.2测量放样首先对全桥的桩位进行复核，确认无误后方可施工放样。采用全站仪由专职测量人员进行桩位放样。复测检查无误后对所放桩位进行固定性保护，并埋设护桩，且复核无误。护桩必须保护好，如发生位移及时通知测量人员进行复测。7.3埋设护筒钻孔时应采用长度适应钻孔地基条件的护筒，保证孔口不坍塌以及不使地表水进入钻孔。7.3.1护筒用钢板制作。7.3.2护筒内径应比桩径大200～400mm，可根据钻孔情况选用。7.3.3我标段桩基均在旱地，护筒高度宜高出地面30cm，埋深一般2～4m。7.3.4护筒中心竖直线应与桩中心重合，一般平面允许偏差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。7.3.5护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、耐压、不漏水。7.4钻机就位将钻头精确对准放好的桩位，下面用方木垫实，确保钻进过程中不倾斜、不移位。钻机就位后，钻机顶部的起吊滑轮外缘、转盘中心和桩中心三点应在同一铅垂线上，其偏差不大于2cm。7.5泥浆制作普通泥浆由膨润土和水拌合组成。开工前应准备数量充足和性能合格的膨润土。泥浆在钻进过程中起到护壁和排渣的作用，因此要根据不同的地质情况调制出相应比重的泥浆，确保工程质量。7.6钻孔7.6.1当准备工作就绪，桩位复核无误后，方可进行钻孔施工。钻孔应在相邻桩（5米范围内）混凝土浇筑完成24小时后方可进行，以钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标避免干扰相邻桩混凝土的凝固。7.6.2钻孔开始时，先启动泥浆泵和钻盘，待泥浆进入钻孔一定数量后，再开始钻进。7.6.3在钻孔过程中要认真做好记录，钻孔过程中随时检查泥浆比重、粘度和含砂率。7.6.4在不同的钻孔过程中捞取钻渣判断工程地质情况并与设计地质情况相对照，当发现变化较大时应及时向监理工程师报告。7.6.5如发现流砂层，应及时向有关方面报告，采取有效措施防止坍孔。7.6.6钻孔应连续进行，不得中断。7.7清孔清孔的目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。其次，清孔还为灌注水下混凝土创造良好条件，使测深准确，灌注顺利。终孔检查后，迅速清孔，清孔后应在最短时间内灌注混凝土。7.8钢筋笼制作7.8.1钻孔的同时加工钢筋笼，钢筋的连接采用闪光对焊和电弧焊。电弧焊包括双面焊和单面焊，当采用双面焊时焊缝长度不小于5d，当采用单面焊时焊缝的长度不小于10d，在保证质量且经过监理工程师同意后可以采用闪光对焊时，对焊接头的外观应符合下列要求：A、接头处不得有横向裂纹。B、与电极接触的钢筋表面不得有明显烧伤。C、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍，且不得大于2mm。7.8.2钢筋笼的制作在钢筋加工厂进行，12吨汽车吊装车，跑车运输，钢筋笼分段制作，每段长9m，制作时将严格按规范进行。7.8.3定位筋在钢筋混凝土段每隔2米焊一组，每组4根；在素混凝土段每隔1米焊一组，每组4根。7.8.4制作中要求主筋平直，箍筋圆顺，尺寸准确，主筋与箍筋连钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标接牢固，保证安装时不致变形，钢筋工将由经过培训的人员担任，焊工必须持有焊工证件。7.9钢筋笼安装钢筋笼采用25T汽车吊吊装，分段插入桩孔中，各段主筋连接采用单面焊接，钢筋接头应按规范要求错开布置，相邻焊接缝错开距离不小于35d(d为焊接钢筋的直径)。一段入孔后固定在桩孔口，再吊上一段，在桩孔口焊接，用两台电焊机先点焊，再搭接焊接。7.10声测管加工和安装7.10.1声测管接头及底部应密封好，顶部用木塞封闭，底部用10mm厚钢板密封，防止砂浆、杂物堵塞管道。7.10.2桩径大于1.8m的基桩内布设4根声测管，等间距布置，平面夹角90度。7.10.3声测管绑扎在基桩加劲箍筋上。7.10.4声测管按每6～8m一节，接头采用φ70钢管套箍。7.11导管安装7.11.1导管内径为300mm，导管下放前进行水密性试验承压试验及接头抗拉试验，试验后要对导管编号，下导管时按编号拼接。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍，p按下式计算：P=γchc-γwHw式中：p----导管可能受到的最大内压力（kPa）；γc----混凝土拌合物的重度（取24KN/m3）；hc----导管内混凝土柱的最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；γw----井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）；Hw----井孔内水或泥浆的深度（m）。7.11.2导管下放时，应使位置居于孔中，轴线垂直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁，并应在灌注混凝土前进行升降试验，下钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标放检查沉淀厚度，合格后方可进行下一道工序施工。7.11.3导管底部至孔底标高一般控制在0.4m。7.12灌注水下混凝土7.12.1为确保灌注的顺利进行，混凝土灌注前要首先准确计算出首批混凝土方量。灌注水下混凝土时要由一人统一下令开始灌注，灌注速度要循序渐进，导管首次埋置深度应不小于1m。首批混凝土灌注后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6米。7.12.2灌注桩混凝土由混凝土运输车运至施工现场后，直接由料斗进入导管进行灌注。7.12.3混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。7.12.4在灌注过程中，应经常探测孔内混凝土面位置，及时地调整导管埋深。7.12.5当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。7.12.6在灌注过程中，应经常保持孔内水头，防止塌孔。7.12.7在灌注过程中，应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。7.12.8灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0.5～1.0米，高出部分在混凝土强度达到80%以上后凿除，凿除时必须防止损毁桩身。拔护筒时，应注意勿使桩头混凝土离析。7.12.9在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土灌注高度是否正确。钻孔灌注桩施工全过程应真实可靠地做好记录，记录结果应经驻地监理工程师认可，如钻孔记录、终孔检查记录、混凝土灌注记录。8、质量要求钻孔灌注桩施工工法连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-22标8.1标准规范《工程测量规范》GB50026-2007，《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003，《混凝土质量控制标准》GB50164，《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002，《组合钢模板技术规范》GB50214-2001，《预拌混凝土》GB/T14902-2003，《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87，《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003、253-2003，《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002、J220-2002，《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000，《建筑桩基技术规范》JTJ94-2008，《建筑桩基检测技术规范》JTJ106-2003，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002。8.1.1桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂的质量和规格必须符合有关规范的要求。按规定的配合比施工。8.1.2成孔后必须清孔，测量孔径、孔深、孔位和沉淀层厚度，确认满设计或施工技术规范要求后，方可灌注水下混凝土。孔径、孔形和倾斜度可采用检孔器检测，检孔器外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为4～6倍外径，如本桥2#墩基桩直径D=180cm，钢筋笼直径为168cm，所以检测器可加工为168cm+100mm=178cm。8.1.3水下混凝土应连续灌注，严禁有