旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法(干挖)

中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部1国道314线库车—阿克苏高速公路旋挖钻机成孔灌注桩施工作业指导书中国交通建设库车至阿克苏段高速公路联合建设指挥部二O一O年一月六日中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部2旋挖钻机成孔灌注桩施工作业指导书(干挖)1.适用范围本作业指导书适用于库阿高速公路工程地质条件良好，且桩基深度内未见地下水的素填土层、亚粘土层、亚砂土层、亚粘土夹粉细砂层，强风化泥质粉砂岩层，弱风化泥质粉砂岩层、夹有卵石的砂砾地质土层等的桩基施工。2.编制主要应用标准和规范2.1《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20042.2《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-20072.3《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20002.4《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-20042.5《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-953、施工准备3.1、技术准备3.1.1、熟悉和分析施工现场的地质、水文资料，由中交指挥部总工程师组织工程设计部、工程管理部、安全质量部等相关部门向各分指挥部总工就承包合同有关条款、设计图、设计文件、施工技术规范和质量要求、使用的施工方法和材质要求等进行交底。分指总工向分指各部门、现场负责人及技术员就以下内容进行交底。⑴合同中有关施工技术管理和监理办法，合同条款规定的法律、经济责任和工期。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部3⑵设计文件、施工图及说明要点等内容。⑶分部、分项工程的施工特点，质量要求。⑷施工技术方案。⑸工程合同技术规范、使用的工法或工艺操作规程。⑹材料的特性、技术要求及节约措施。⑺季节性施工措施。⑻各单位在施工中的协调配合、机械设备组合、交叉作业及注意事项。⑼试验工程项目的技术标准和采用的规程。⑽适应工程内容的科研项目、四新项目和先进技术、推广应用的技术要求。⑾、安全、文明、环保施工具体要求。由现场主管技术员配合分指工程部向现场施工班组、施工人员进行技术、操作、安全、环保交底,确保施工过程的工程质量和人身安全。3.1.2、熟悉施工现场环境,排查清施工区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑等的分布情况。本工程危险源包括：高空坠落、物体打击、触电、机械伤害、坍塌、中毒、火灾、职业病等。3.1.3、砼配合比设计及试验：按砼设计强度要求，分别做水下砼配合比及普通砼配合比的试验室配合比、施工配合比，满足钻孔桩灌注砼的要求。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部43.1.4、测量准备:沿路线方向300～500米距离，埋设水准点2个，导线点1个。3.2、机具准备3.2.1、钻孔设备:150型、200型、220型、250型全液压旋挖钻机等。3.2.2配套设备:挖掘机、装载机、吊车、钻渣运输车各1台、钢护筒（每台钻机配2个）等。3.2.3安全设备:防水照明灯、安全帽、安全带、防护网等。3.2.4混凝土灌注设备:砼拌和站、砼运输车、导管、下料斗等。3.2.5钢筋加工、安装设备:钢筋笼成套加工设备、电焊机等。3.2.6试验检测设备：抗压强度试模3组、坍落度筒1套、温度计2支（量程0-100℃）等。3.3、材料准备原材料：水泥、石子、砂、钢筋等由分指试验人员按规定进行检验，并报驻地办监理工程师检验，确保原材料质量符合相应标准。3.4、作业条件3.4.1开钻前场地应完成三通一平，即路通、水通、电通、场地平整。场地平整采用装载机平整，人工配合。旋挖钻机作业场地平整尺寸为10米×10米，平整后用装载机轮胎进行碾压，地基不好处对作业面换填处理，压路机碾压，以满足钻孔设备的稳定性要求。①、施工前，根据主要施工过程存在的不安全因素特点，进行危险源辨识。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部5②、在施工现场设置“四牌一图”，即工程概况牌（200×1500mm），工程公示牌（2000×1500mm），安全、质量、环保目标公示牌（2000×1500mm），施工标识牌（800×600mm）及施工平面布置图（2000×1500mm）。③、施工现场用电采用三相五线制系统和三级配电二级保护方式，工作接地电阻值不得大于4Ω；供电线路始端、末端必须做重复接地。用电设备实行“一机一闸一漏一箱”制；不得用一个开关直接控制两台以上的用电设备。④、用装载机及时清理钻渣，保证施工现场道路畅通。3.4.2人员配备及技能培训①人员配备：工区长一名，技术主管一名，技术员一名，专职安全质检人员一名，测量、试验人员每工区各配置五名。②、技能培训●培训方式：采用会议、授课、观看影像资料及考察观摩的形式。●培训内容：施工工艺工法、技术标准、安全文明环保施工要求。4、施工工艺、工法4.1、工艺流程现场调查→测量放线及埋设桩位→开挖地面表层土埋设钢护筒→检查桩中心轴线→钻机就位及钻进→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→安装砼导管→灌筑砼→桩成品检测、验收以上所有流程须经监理全过程监控。4.2、施工方法及施工要点4.2.1、测量放样及埋设桩位（施工步骤）中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部6①、复核全桥的桩位坐标，确认设计图纸提供的桩位数据。②、排桩护桩放样与护桩埋设：●由专职测量人员采用全站仪或GPS对桩位采用坐标法进行实地放样。●沿桥宽方向一次放出整排护桩桩位，沿桥长方向放出两排护桩桩位（如图1）.●当进行下一排桩基施工时可利用上一排排桩护桩。排桩护桩为木桩，桩顶钉钉，高度80cm，埋入地下45cm，并用砂浆或素混凝土保护。③单桩护桩放样与护桩埋设：●沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩●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。④检测：●自检：现场技术员用几何尺寸方法复核桩位，每天对桩位护桩复核一次，若护桩被破坏或发生位移及时通知测量人员进行复测。●监理检测：桩位放样完成，经现场技术人员检查无误后及时报请监理工程师复核，监理工程师用全站仪采用坐标法对桩位进行符合，无误后进行护筒埋设工作。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部7图1排桩护桩示意图5-10米(据地形调整)墩台0#1#2#3#墩台5-10米(据地形调整)0#1#2#3#图2单桩护桩示意图（３ｃｍ×３ｃｍ）护桩木桩钢护筒护桩中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部84.2.2、护筒的制作与埋设①、护筒制作护筒采用钢质护筒，4m以内的护筒，采用厚不小于5mm后的钢板制作，顶部、中部和底部加焊5mm厚15cm高加强圈；长度大于4m的钢护筒，采用厚不小于6mm厚钢板制作，顶部、中部和底部分别加焊6mm厚15cm高加强圈，护筒钢板接头焊接密实、饱满，不得漏浆。制作时，钢护筒的内径比桩径大200-400mm。②、护筒埋设钢护筒埋置高出施工地面0.3m。护筒埋设：①、埋设护筒采用挖坑法，由吊车安放。②测量队对要埋设护筒的桩位进行放样，现场技术人员复核，旋挖钻机钻头中心对准桩位中心挖孔扩孔，所挖孔直径为护筒直径加40cm，挖孔深度为护筒长度。③、在孔内回填30—50cm粘土，并用旋挖钻钻头夯击密实。④、利用护桩拉线绳定出桩位中心，再用线锤将桩位中心点引至孔底。⑤、用吊车吊放护筒至空内，用线绳连接护筒顶部，吊垂线，用吊车挪动护筒，使护筒中心基本与桩位中心重合，其偏差不大于3cm。⑥、护筒位置确定后，吊垂线，用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部距离垂线的距离，检查护筒的竖直度。护筒斜度不大于1％。⑦、符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部9⑧、四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。⑨、测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。钢护筒4.2.3、钻机就位及钻孔①、确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。②、标记位置，定位。将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动。③、连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。④、开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40-50cm，确认地下是否不利地层，进尺5米后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在70-90cm。⑤、成孔、成孔检查●成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。检孔器应按如下要求制作：中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部10●检孔器的外径D为钢筋笼直径加10cm，长度为6D（D为孔径，检孔器的加工执行钢筋加工及安装作业指导书）。检孔器长度一览表桩径1.01.11.21.31.41.51.61.7检孔器长度6.06.67.27.88.49.09.610.2●标定测绳，测绳采用钢丝测绳，20米以内测锤重2Kg，20米以上测锤重3Kg。●测量护筒顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。以护筒顶面为基准面，用测绳测量孔深并记录，测量时测量五处（中心一处，四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值，当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。现场技术人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀。●用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔内靠自重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底，不停顿，证明钻孔符合规范及设计要求，如不能顺利下至孔底时，用钻机进行扩孔处理。●检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度符合设计规定：对于直径≤1.5m的桩，≤300mm；对于直径＞1.5m的桩或桩长＞40m或土质较差的桩，≤500mm。桩位误差不大于50mm。钻孔过程中钻机操作要领和注意事项：中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部11①、在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整，调整后钻进。②、钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。③、因故停钻时，严禁钻头留在孔内，提钻后孔口加盖防护。④、旋挖钻孔应超挖30cm，以保证桩长，同排桩超挖深度应基本一致，要控制在±5cm以内。⑤、在钻进过程中，设专人对地质状况进行检查。⑥、在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在粘土层内，钻机的进尺控制在80-90cm/次旋挖，在砂土层中，钻机的进尺控制在40-50cm/次旋挖。⑦、在钻进过程中，钻杆的提升速度控制在0.4米/s。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、清孔后，用测绳检测孔深。4.2.5、钢筋笼制作与安装4.2.5.1、钢筋笼的制作钢筋笼的制作执行《钢筋加工及安装作业指导书》4.2.5.2、钢筋笼的运输、安装钢筋笼运输采用炮车运输，吊车安放。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部12①对钢筋笼加焊加强筋（具体形式和位置见图4），防止在运输安装过程中钢筋笼变形。②、钢筋笼采用吊车安放，起吊钢筋笼时，吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担，勾挂钢筋笼。起吊用双吊点，第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。起吊时，先起吊第一吊点，将骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊并松钢丝绳，直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊，解除第二吊点钢丝绳。③、缓慢移动钢筋笼，将钢筋笼吊到孔位上方，对准孔位、扶稳，缓慢下放，依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重，眼观使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。④、以护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定。当钢筋笼需接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置用焊接或套筒连接。焊接时可以使用多台电焊机同时焊接。⑤、钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋，吊筋圈内穿穿杠，将钢筋笼固定（见图5）。中国交通建设库车至阿克苏高速公路建设指挥部13槽钢方木吊环及吊筋⑥、钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上帮十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋