街亭立交互通桥梁钻孔灌注桩施工技术培训

桥梁桩基础目前应用广泛，按成桩方式分类如下：成桩方式分类预制打入桩钻孔灌注桩挖孔桩冲击钻循环钻旋挖钻实心钻空心钻正循环反循环正循环钻钻孔反循环钻钻孔旋挖钻钻孔冲击钻钻孔第二部分：施工程序与工艺流程第三部分：施工要求第一部分：作业准备第四部分：材料要求第五部分：质量控制及检验第六部分：安全及环保要求第七部分：钻孔桩施工应急处理1、内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，如地形、地貌及地下管线埋设等情况。对进驻现场的旋挖钻机机械性能、钻头尺寸、电脑控制系统等进行检查，确定各项指标符合规范要求。必要时可在空地试钻。1施工准备清理场地，清除杂物、换填软土并平整夯实。搞好现场“三通一平”，根据桩基础平面尺寸、钻机作业及移位要求、泥浆池循环系统设置、混凝土浇筑等综合考虑规划现场布置。2施工工艺2.1施工放样桩位的测量放样工作使用全站仪，定位桩中心，并采用十字交叉将位置引出，用钢尺采用相对距离法复核，桩顶标高通过护筒顶标高来控制。测量记录、计算成果和图表应记录清楚，标注准确，签字完整，未经复核资料严禁使用。放样完成后报监理工程师复查。2.2施工平台与护筒埋设①施工平台钻机就位前清除杂物、换除软土、夯打密实，平整场地，使钻机底座置于坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷造成钻机倾斜。②护筒的制作a.护筒采用钢板制作,制作成型的护筒应满足钻孔方式对护筒刚度和强度要求。钢护筒适用于各种施工条件，安全性高，可多次使用。b.护筒厚度应根据护筒制作材料、孔位水文地质条件、施工方法和设计桩径、护筒埋深和埋设方法等条件综合选用，一般钻孔桩施工钢护筒厚度宜采用6-12mm，护筒长度不小于2m。③护筒埋设要求a.护筒内径比桩径大200mm。b.护筒平面位置允许误差为50mm，倾斜度不大于1%。c.护筒采用挖埋法，周围1.0m范围内挖土换填，夯填粘质土至原地面，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。d．护筒顶宜高出地下水位或施工水位2m，并高出地面0.5m。e．多节护筒连接时，接缝应牢固不漏水，且筒内连接处应无突出物。④桩位对中桩位中心点的测量对中误差应控制小于10mm。护筒外围3m安全范围内设置四个指示桩（护桩），以便施工过程中随时核对护筒及桩孔中心位置，施工过程中出现触动护桩时测量班进行复测。指示桩采用混凝土加固，在钻孔施工过程中派专人负责保护。⑤采用冲击法钻孔时，需设置泥浆循环净化系统，应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。2.3泥浆的调制和使用技术要求钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）组成，不同钻机的泥浆性能指标会稍有不同，其性能指标参照下表使用：泥浆性能指标表（下表）2.4冲击钻施工工艺①一般规定a.钻机就位前，会同监理工程师对施工前各项准备工作进行检查。b.钻孔时，根据钻渣、设计资料绘制地质剖面图。每2m及地质变化处捞取钻渣，存放于指定的容器中保存，和设计有出入时与设计单位联系解决。c.钻孔作业分班连续进行；认真填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项；经常对钻孔泥浆进行检测，不合要求时及时调整；每2m及地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表。d．根据钻进情况、钻头形式及重量等确定松绳量，每次松绳量宜控制在3-8cm内，严禁打空锤或松绳过多。②钻孔顺序a.桩基施工，如有纵向坡度，应遵循“先下后上”的原则。由于承台桩基数量较多，且桩间距较小。严禁随意摆放钻机,按照现场施工技术人员安排就位。b.由于本标段桥为群桩基础，桩间距较小，为防止两相邻钻机作业时由于振动或相互间水头作用影响，而使下部的地质发生扰动，严禁同时施工相邻两根桩，在实际钻进时至少保持隔一根施工一根原则。c.施工中注意相互协调，避免互相干扰，根据后台浇注砼的能力，分批次安排钻机按顺序开钻。③钻进注意事项a.开始钻进时保持小冲程钻进，使泥浆比重取泥浆性能指标表中控制的上限，使之起到护壁的作用；刚开钻时泥浆比重有一个相对稳定的时期，经常检测泥浆指标并及时调整；根据进尺，当钻头接近护筒底部时，要特别注意小冲程钻进且调整泥浆比重至最大，使护筒底部有足够的泥浆护壁，防止护筒底部薄弱环节出现坍孔、涌砂现象。b.钻进作业应连续进行不得随意提动钻具，因故停钻时应将钻头提出孔外，孔口加护盖。c.在冲击钻进中取渣和停钻后，应及时向孔内补水或泥浆，保持孔内高度和泥浆比重及粘度。④成孔检查a.在成孔后用检孔器对孔径、孔深进行检查；孔深采用测绳沿孔周直接量测，为保证孔深数据准确，测绳准确量测孔深后，做好标记，提出孔位后，采用检定的钢卷尺进行复核校准，当与测绳读数有误差时，以后者为准。b.达到设计标高自检合格后，上报监理工程师停钻，准备清孔。停止钻进时要边提钻，边向孔中灌注一定量的泥浆，保持孔内水头高度不变。⑤检孔器净长L=5D且不小于6m(D为孔径，检孔器外径等于钻孔桩的设计直径)。必须有足够的刚度，确保不变形，防碰、防摔、防拖。变形的检孔器不得使用。检孔器应下到钻孔底部，若不能下到底部则应测量检孔器下探深度，查找原因采取措施。偏孔现象的预防及处理措施为：安装钻机时要使底座水平、起重滑轮缘、钢丝绳和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。在有倾斜的软、硬地层钻进时，应回填比地质强度高的东西，低速钻进。用检孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。⑥清孔a.清孔目的:减小沉淀层厚度使满足设计、规范要求；减小孔壁泥皮厚度，保证孔壁对桩身有足够摩擦力。b.清孔要求终孔经现场技术人员、监理工程师检查孔深、孔径、倾斜率合格后，立即清孔。采用换浆法清孔。吊入钢筋骨架后、灌注水下砼之前，再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下砼。允许沉渣厚度：柱桩小于50mm，摩擦桩小于100mm。⑦清孔时应注意事项清孔后提出泥浆试样，进行性能指标试验。不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。清孔后泥浆的指标：成孔后，停止进尺，保持泥浆正常循环，以中速将相对密度1.05的纯泥浆压入。清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17S～20S，相对密度1.03～1.1，且孔底沉淀厚度不大于设计规定。清孔后灌注水下混凝土之前，泥浆性能指标等试验检测项目须由项目队派试验工程师专人检测，合格后由桥梁专业工程师及监理工程师同意后才可灌注水下混凝土。⑧沉淀厚度的检测方法将测锤慢慢地沉入孔内,凭手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉淀土厚度。测量沉淀时的测点和孔深时的测点保持同一位置，测点五个，取平均值，施测由施工技术人员和现场监理共同（分别）进行，互相验证，防止误判。⑨钻渣废浆的处理钻渣首先排放到泥浆池中，钻渣在沉淀后用泥浆泵抽到泥浆罐车上外运至指定地点，上部稀泥浆检验合格后抽回循环系统继续使用。2.5旋挖钻施工工艺旋挖钻机钻孔根据不同的地质可采用干式成孔和湿式成孔。钻孔前应仔细阅读图纸设计，了解地下水位情况，当地下没有水阶且地下水只由地表水补给情况下，对粘结性好的土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。对于松散易坍塌地层，或有地下水分布、孔壁不稳定地层应采用静态泥浆护壁钻进。根据已到跨青威大桥桩基图纸并经现场勘察分析，旋挖钻施工宜采用清水或泥浆护壁钻进工艺。①钻孔钻机就位后，调整桅杆的竖直度及钻机机身的水平，将钻斗对中孔位，人工依据控制桩拉十字线进行校核。向护筒内注射泥浆液，缓慢放下钻杆开始钻进，钻进过程中及时向孔内补充泥浆，泥浆面确保低于原地面不超过20cm并高于地下水位2m以上，钻孔过程中随时注意检测泥浆的各项指标，如泥浆有损耗、漏失或指标不符合要求时，及时补充合格泥浆。通过砂层时，由于泥浆在使用过程中不断受到污染，致使含砂率增大，泥浆指标不易控制，因此在钻进过程中要加大各项泥浆指标检测频率，及时补充性能指标合格的泥浆，以防止塌孔。钻机钻至砂层时要变档换速，利用液压缩进装置加压调整一次水平、垂直仪器，使气泡居中，有效保证成孔的垂直度。在钻进过程中经常检查钻斗，对于磨损较严重的钻头要及时维修或更换，以确保钻孔孔径。钻进过程中，对于粘土层、砂性土层及砂层，直接用旋挖筒钻进取渣，遇到砾石层时，先用螺旋钻头将其搅松，再用旋挖筒取渣。钻进施工时及时填写《钻孔原始记录表》，主要填写内容包括：工作项目、钻进深度、钻进速度、孔底标高、地质状况等，《钻孔原始记录表》由专人负责填写。在钻进过程中，钻斗取出的原状土用自卸车运至指定的地点进行风干、晾晒。为保证桩基混凝土灌注的质量，钻孔灌注桩，应在相距5m以内的任何混凝土灌注桩完成24h后才能开始，以避免干扰邻桩混凝土的凝固。②检孔钻孔至桩基底面设计标高后，用检孔器和测绳对孔深、孔径、孔形和倾斜度进行检查，检测时，将检孔器吊起，把测绳的零点系于检孔器的顶端，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳的中心处于同一铅垂线上，慢慢放入孔内，通过测绳的刻度加上检孔器的长度判断其下放位置，如上下畅通无阻直到孔底，表明钻孔桩成孔质量合格，如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象，则需重新下钻头处理。检查合格后，将检查结果报请监理工程师复查。具体质量要求如下：③清孔钻孔到设计深度经检测符合要求后，立即进行第一次清孔，清孔采用换浆清孔法，清孔后泥浆指标相对密度1.03~1.10，粘度17~20Pa.s，含砂率〈2%。检测合格后，吊放钢筋笼，混凝土灌注之前再次对孔内泥浆性能指标和孔底沉淀层厚度进行检查如不符合规定则进行二次清孔，直到符合要求。2.6制作、安装钢筋笼①钢筋笼加工a.钢筋笼加工制作统一在加工厂内进行，严格按图纸和规范要求控制间距和数量，保证钢筋笼顺直。钢筋笼制作时，用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距，根据钢筋骨架设计长度的不同，可根据加工、运输和起吊能力进行分节，以免运输、吊装时变形。桩身主筋采用闪光对焊接长，焊接接头的抗拉强度不低于钢筋本身的强度，一般桩身主筋接头同一连接区段内不得大于50％。采用成型机时，要确保箍筋点焊质量，不得烧筋，放置加强箍筋时应保证与笼身垂直。a.为防止加工好的钢筋笼在运输过程中变形或损坏，利用龙门吊配合起吊，按编号装于自行加工的炮车上运至桩位处；b.钢筋笼吊装时为保证不变形，采用两点起吊，25T吊车大钩在距两端3m位置处水平吊起，然后小钩吊起钢筋笼的起吊端，使钢筋笼吊起。吊装时顶部及底部起吊时必须辅以方木或型钢，以免单根钢筋受力，使其变形。此时解除25T吊车大钩起吊点，检查钢筋骨架是否顺直，如有弯曲应调直。c.骨架入口后，设专人离远处观察钢筋笼的竖直度，指挥将其扶正徐徐下放，下放过程中应有专人扶住钢筋笼并适当调整方向，严禁碰撞孔壁。d.当分节吊装时，骨架下降到最后一道加强箍筋时，用2根型钢穿过加强箍筋的下方，使骨架位于统一竖直线上，进行连接。孔口钢筋笼焊接采用单面焊，焊接长度大于8d，焊条采用502型，焊缝表面无砂眼、焊渣，钢筋表面及根部无灼烧现象。连接过程中要严格控制焊接质量及焊缝长度。连接结束后稍提起钢筋骨架抽取临时支托，将骨架徐徐下放，如此循环，直到设计标高位置。e.为防止钢筋笼在施工过程中坠落，其焊接时固定钢筋笼的箍圈一定要焊接牢固，吊车的钢丝绳及吊环施工前一定要认真检查。f.在安放骨架前合理组织好劳动力、相应的焊接工具，焊机不少于3台，并保证其性能良好，力求在最短的时间内将其完成。g.钢筋保护层控制使用混凝土圆型垫块，垫块强度应不低于设计桩身混凝土强度的1.15倍。垫块预制为直径14cm圆形状，中心预留圆孔，以备φ8钢筋穿过，φ8钢筋横向焊在相邻螺旋筋上。混凝土垫块纵向间距不大于2m，环向不少于4个。h.钢筋顶