许家湾大桥钻孔桩施工技术交底

-1-许家湾大桥钻孔灌注桩施工技术交底单工程名称：南充化工园区铁路专用线工程项目许家湾大桥工程部位钻孔灌注桩基施工接受班组桩基施工班组1、目的工程正式施工前，通过技术交底使参与施工的技术人员和工人，熟悉和了解所承担工程任务的特点、技术标准、施工工艺、工程难点及施工操作要点以及安全质量标准，做到心中有数。2、编制依据《许家湾大桥设计图》《南化施桥-09》《许家湾大桥钻孔桩施工技术方案》《铁路桥涵工程施工质量验收标准》3、适用范围本技术交底适用于南充化工园区铁路专用线许家湾大桥钻孔灌注桩施工。4、人员、设备配置4.1人员配置序号工种人数备注1项目副经理1钻孔桩施工总体组织、指挥、协调2工段长1现场组织、实施3工程技术人员2钻孔桩施工技术保障、实施4质检员1成桩过程质量检查、督促5安全员1钻孔桩施工安全检查、督促6测量员4钻孔桩施工测量控制7试验员2混凝土质量控制检查8钻孔工20钻孔施工9钢筋工10钢筋笼制作、转运、下放10起重工4所有起重作业指导、指挥和实施11混凝土工6混凝土灌注施工作业-2-12电工1机械、电气运营维护、施工用电等13修理使用工1施工机械保养、维护和修理14司机2吊车、平板车等车辆操作15后勤人员4后勤保障合计604.2设备、器具配置序号设备类型设备名称型号单位数量备注1钻孔设备冲击钻机JK-6/8套4钻进成孔2汽车吊QY-25A台13钢筋加工设备钢筋截断机台1钢筋笼加工制作4钢筋弯曲机台15加工机具电焊机BX1-500-2台2焊接、气割作业6气割设备套47试验设备试验仪器泥浆检测仪等套1泥浆检测、砼质量控制8测量仪器全站仪徕卡GPS台1平面定位9经纬仪台1钢护筒垂直度控制10水准仪台1标高、钻机水平控制11车辆挖掘机辆1便道填筑、钻渣清理等12装载机辆1材料转运、场地清理等13平板车15t辆1钢筋笼、钻机等转运14混凝土拌和设备及罐车搅拌站1×120m3/h台1混凝土生产、运输15罐车8m3辆416砼灌注设备拖泵或泵车台1混凝土灌注17混凝土导管φ325×10mm套218中心集料斗6m3个119电力配套设施箱式变电站630KVA台1施工供电20柴油发电机组400KW台1备用电源21225、G75钻孔灌注桩总体布置-3-许家湾大桥是南充化学工业园区铁路专用线的组成部分。桥梁东起DK13+342.7，西至DK13+664.75，全长322.05m。桥梁主体结构由桩基、承台、墩柱和简支T梁4大部分组成。桥梁桩基直径寸为φ1.25m,共55根桩。人工钻孔灌注桩技术参数见下表。人工钻孔灌注桩技术参数表表1墩台号桩顶标（m）桩底标高(m)桩长L(m)桩径φ(cm)桩数量0290.87282.87812551281.18270.181112542270.69260.1910.512543265.03252.5312.512564264.35245.351912565264.17245.171912566263.99249.4914.512567267.81256.811112558270.63260.631012549281.4272.49125410290.72284.7261255结合主桥地勘资料以及本单位在川渝地区进行挖孔桩施工经验，另考虑雨季施工对工效的不利影响，根据总体施工组织设计以及承台、墩身施工工期的安排，主墩挖孔灌注桩自2013年4月15日开始正式开挖，2013年7月28日全部完成。钻孔灌注桩施工进度计划见下表。许家湾大桥钻挖孔灌注桩施工进度计划表2-4-6、施工工艺流程钻孔桩施工工艺流程见下图。7、主要施工技术要点7.1钢护筒施工根据已有钻孔地质水文资料、采用的钻孔施工工艺以及施工图设计要求，钻孔桩钢护筒平均长度取2.5m，底部下埋2m，遇有软质土层，将进行护筒跟进，跟进深度穿透软质土层以下。内径比桩基设计直径大20cm。所有护筒壁厚均为16mm。钢护筒加工时在上、下两端30cm范围各加一圈16mm厚钢板外加劲箍，以加强钢护筒端头，保证在施打时钢护筒不变形。为防止钢护筒在运输过程中出现失圆，在钢护筒的上、下口和中间位置用槽钢焊设“十”字形支撑。合格检测泥浆合格后提钻并检孔钢筋笼加工合格不合格沉渣检测灌注水下混凝土桩身质量检测二次清孔不合格移钻机、下放钢筋笼下钻头进行扫孔下放导管合格钻孔成孔并清孔排渣系统形成新浆制备并形成循环系统试验室按施工要求配制施工准备（测量放线、施工便道填筑、钢护筒埋设等）钻机就位安装、调试泥浆净化系统形成挖泥浆池、沉淀池水密试验混凝土生产配合比设计-5-1、钢护筒制作钢护筒采用钢板卷制拼焊而成，钢材材质为Q235。选择专业加工场制作，汽车运至施工现场。原材料钢板护筒卷制护筒焊接图2.5-1钢护筒卷制钢护筒加工精度要求：钢护筒椭圆度≤10mm相邻管节管径差≤3mm轴线纵向弯曲≤10mm横、竖向焊缝满焊hf≥14mm2、钢护筒入土深度及顶标高确定根据现场施工条件及，结合本单位在其他项目中的桩基施工经验及《铁路桥涵施工规范》的要求，钢护筒平均入土埋深需在2m以上，另外考虑钢护筒高于周围土体0.3m，钻孔桩钢护筒长度取2.5m。3、钢护筒吊装为保证钢护筒吊装施工时不变形，采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力。起吊时顶端吊点采用两点吊装，根部吊点采用1点吊装。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90度后，解除根部吊点使其垂直。4、钢护筒施沉钻孔桩钢护筒的下沉采用实测定位：根据测量放样出的桩中心点位和钢护筒直径，先在桩位处使用挖掘机开挖钢护筒基坑，将钢护筒埋设在基坑中，复核其中心位置，满足要求后回填基坑并夯实护筒四周。钢护筒下沉完毕后测量人员及时测量出钢护筒偏位情况，并在护筒顶口放出桩位纵横中护筒内径1.45m-6-心线及钢护筒顶标高。同一承台内的钢护筒下沉完毕后，进行泥浆连通管的焊接。7.2钻孔灌注桩成孔1、钻机选型根据钻孔桩桩径、桩长及地质条件，结合以往类似项目施工经验，选用JK-6/8冲击钻机配备泥浆净化器等配套机具进行钻孔桩成孔作业。根据施工总进度要求及许家湾大桥上部结构施工工期安排，共布置4台钻机同时进行施工，钻机性能参数见表2.6-1。钻机主要配套机具见表2.6-2。钻机主要性能参数表表2.6-1钻机型号JK6最大钻孔直径（cm）150~200最大钻孔深度（m）80大卷提升力（T）8循环方式正循环钻机重量（t）9.5总功率（KW）45单台钻机主要配套机具表表2.6-2序号设备名称单位数量1交流电焊机台12空压机台13钻头个14配套钢丝绳m505泥浆泵台26泥浆净化器台17泥浆测试仪套18钻机抄平水准仪台19混凝土灌注钢导管套全桥共配置2套2、泥浆制备与循环-7-护壁泥浆在钻孔中非常重要，尤其是本工程钻孔桩穿越土层强风化岩石层、中风化岩石层，其造浆性能差，泥浆控制显得尤为重要。⑴钻孔施工采用优质泥浆护壁。正式开钻之前，试验室进行泥浆配合比试配和验证，确定施工中采用的泥浆配合比，各阶段泥浆性能指标应符合以下规定：①比重：冲击钻使用管型钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1～1.3；冲击钻使用实心钻头时，孔底泥浆比重不宜大于：黏土、粉土1.3、卵石层1.4、岩石1.2。②黏度：入孔泥浆黏度，一般地层为16～22s；松散易塌地层为19～28s。③含砂率：新制泥浆不大于4%。④胶体率：不小于95%。⑤PH值：应大于6.5。⑵泥浆循环系统主要由造浆池、存浆池、泥浆净化器及沉渣池组成。⑶陆上钻孔桩泥浆循环系统采用现场开挖围筑，水上钻孔桩泥浆循环系统则以现场制作的泥浆箱为造浆池，存浆池考虑利用附近的钢护筒代替。⑷泥浆经泥浆净化器处理后，使直径在0.075mm及以上的土颗粒筛分离出来，处理后的泥浆通过泥浆管泵流入钻孔桩钢护筒内进行循环。⑸孔内由混凝土置换出来的泥浆经泥浆泵泵入其它待钻钢护筒回收利用，对于混凝土浇至桩顶以上部分含有水泥浆的废浆不能回收再利用。3、钻机就位、整平⑴钻机通过吊车安装，滚筒横移辅助就位。⑵钻机钻头、钢丝绳中心与桩位中心位置偏差不得大于2cm。⑶随时用2m水平尺观察钻孔平台的沉降位移情况，发现问题及时反馈给相关部门和人员处理。⑷钻进过程中钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行钻机中心位置的检测，防止钻机中心偏位超过允许偏差。4、钻机调试钻机就位后,要对钻机进行调整，以保证钻架吊点中心与孔位中心在同一铅垂线上，开动卷扬机，检查卷扬机及导向滑轮系统是否正常。5、钻进成孔钻孔桩采用冲锤冲击成孔，泥浆正循环除渣，泵吸正循环清孔施工工艺。⑴钻孔作业应分班连续进行，认真填写施工记录，开孔及整个钻进过程中，孔内水位要-8-求保持1.5m～2.0m水头高度，并低于护筒顶面0.3m以防溢出泥浆，掏渣后应及时补水。每钻进2m和在地层变化处均应捞取渣样，以便与勘察设计时的地质剖面图进行核对，同时也为泥浆、钻锤及钻进速度的选择提供更为直接的资料。⑵在钻孔施工过程中，冲程要根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实卵石层或漂石之类的土层中宜采用大冲程(4～5m)，最大冲程不得超过6m，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔壁不圆。如孔内岩层表面不平整，应先投入粘土、小片石，将表面垫平，再进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。⑶钢丝绳的长度要均匀地松放，一般在松软土层每次可松绳5cm～8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm～5cm。为正确提升钻锤的冲程，在钢丝绳上采用油漆做出长度标志，防止松绳过少，形成“打空锤”，使钻机、钻架、钢丝绳及钻孔平台承受过大的冲击荷载；松绳过多，则会减少冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳缠绕发生事故。⑷采取泥浆正循环除渣，通过粘土造浆悬浮岩屑，再将钻渣循环至孔口，采用筛网将泥浆中的岩屑除去。⑸在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，以免卡钻。6、终孔钻头钻至设计桩底标高以下0.05m，且地质情况与设计图纸相符，沉渣厚度不大于5cm后，停止钻孔，捞取渣样，经监理工程师认可后方可进行下步操作。若遇地质情况与设计图纸不符，应立即联系监理工程师并上报设计单位。7、清孔当成孔并得到监理的认可后，进行第一次清孔。第一次清孔采用泵吸正循环法清孔，将泥浆泵的管道连接到泥沙分离器上，在泥沙分离器的底口引出一条泥浆管，通过钻机的复卷扬将泥浆管伸至孔底，通过灌入清孔泥浆置换孔底泥浆，直至孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度满足设计规定，完成第一次清孔。钢筋笼和混凝土浇筑导管安装下放完毕后，探测孔底沉渣厚度，如不能满足设计要求，则需进行二次清孔。二次清孔也是采取泵吸正循环法，在已下放的导管端头安装变径接头，泥浆管与变径接头连接，将清孔泥浆通过导管注入孔底，完成二次清孔。完成清孔后，上报监理，在得到监理的许可后方可进行下道工序的施工。清空应符合下列标准：⑴孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm的颗粒。⑵泥浆比重不大于1.1。-9-⑶含砂率小于2%。⑷黏度为17～20s。⑸浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应符合设计要求，设计无要求时，柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm。否则应进行二次清空。⑹柱桩在浇筑水下混凝土前应用射水或射风冲射钻孔孔底3～5min，将水（风）压力应比孔底压力大0.05MPa。8、常见钻孔灌注桩事故预防及处理措施⑴防渗漏技术措施若遇岩石破碎，裂隙发育地层，泥浆渗漏的可能性极大，因此，必须采取预防措施，防止孔内水头突然下降导致孔口护筒被水压压坏或引起局部破碎岩塌孔，故始终保持护筒内泥浆面高出护筒外水面1.5m~2.0m，一旦发生渗漏，能及时直观地发现这一情况，立即进行补水。⑵冲击钻孔施工中常见事故预防和处理见表2.6-4。冲击钻孔施工常遇问题、原因和处理方法表表2.6-4常遇问题主要原因处理方法桩孔不圆成梅花形钻头的转向装置失灵，冲击式钻头未转动经常检查转向装置的灵活性泥浆粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难。调整泥浆的粘度和相对密度冲击太小，钻头转动时间不充分或转动很小用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形钻孔偏斜冲击中遇探头石、漂石、大小不均匀、钻头受力不均匀发现石头后，应回填卵石，或将钻机