高桩码头驳岸灌注桩施工方案

福建海事局平潭海事监管基地工程

灌注桩施工方案

编 制:

审 核:

批 准:

二〇一七年三月


一、 编制依据

1、《福建海事局平潭海事监管基地工程施工图设计》;

2、《福建海事局平潭海事监管基地工程施工组织设计》;

3、《高桩码头设计与施工规范》(JTS 167-1-2010);

4、《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001;

5、《港口工程桩基规范》(JTS 167-4-2012);

6、《港口工程桩基动力检测规程》(JTJ249-2001);

7、《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008);

8、《水运工程混凝土施工规范》(JTS202-2011);

9、《水运工程测量规范》(JTS131-2012);

10、地质勘测单位提供的《地质勘查 告》。

二、 工程概况

本工程共设 2 座栈桥,长均为 65m,宽 7m,排架间距为 10m,每座栈桥均由 7 个排架组成。共有?1000mm灌注桩16根,均匀分布于本工程两座栈桥靠岸侧。每座栈桥靠岸侧 4 个排架基桩为灌注桩,每个排架均由 2 根直径 1000mm 的 C35 灌注 桩组成,两座栈桥灌注桩设计桩顶标高均为7.1m,持力层为砂土状强风化花岗岩,桩基进入持力层深度不小于2.0m。栈桥上部结构为横梁+空心板结构,无纵梁,预制空心板厚 700mm,空心板上现浇厚150mm 的 C45 混凝土面层与厚 50mm~70mm 的 C45 混凝土磨耗层。栈桥通过现浇 C45 砼简支板与后方陆域连接。

灌注桩工程量见表1。

表1 灌注桩主要工程量统计表

序号

项目名称

单位

工程数量

1

灌注桩工作平台搭设

平米

566.4

2

水上灌注桩钢筋加工

46.4

3

灌注桩钢护筒埋设

105.4

4

水上灌注桩砼,C35

404

三、 工程地质

依据中交第三航务工程勘察设计院有限公司《福建海事局平潭基地工程岩土工程勘察 告》“2.3地基土的构成与特征”,

本工程区内地层较简单,附局部分部有少量的人工填土层(Qml)外,水域部分上覆第四纪全新统长乐组海相沉积层(Q4m),其下为残积层(Qel),全区底部基岩为燕山晚期侵入的中粒黑云母二长花岗岩(ηγ53),局部见后期脉岩侵入。根据各岩土层的成因类型、埋藏深度、空间分布发育规律、物理力学性质及其工程地质特征,将其划分为7个岩土层及其相应的亚层,各岩土层的工程地质特征详述如下:

①抛石

青灰色,稍密,湿,主要成份为中-微风化花岗岩,大小不一,间夹砂砾石等,新近堆填。该层仅局部分布,底板标高一般为+5.95~-12.35m,厚度变化大,为1.80~14.70m。

①-1吹填砂

灰黄色,稍密为主,局部中密,饱和。含少量贝壳碎片,主要由人工吹填而成,近期回填。该层仅局部分布,底板标高一般为+1.10~-4.25m,厚度变化大,为4.20~9.20m。实测标贯击数一般为11~18击。

②淤泥质土

深灰色、灰色,饱和,流塑。土质不均匀,切面较粗糙,摇振见反应,干强度中等,韧性中等,含少量有机质、腐植物及贝壳,局部夹少量粉细砂薄层或团块。该层分布广泛,其顶板标高一般为+3.65~-12.35m,厚度变化大,为7.90~26.50m。实测标贯击数一般为<1~3击。

②-1淤泥混砂

灰色,饱和,流塑。土质不均匀,切面较粗糙,摇震无反应,干强度中等,韧性中等,含少量有机质、贝壳,有异味,淤泥或淤泥质土含量约占40~65%,局部呈淤泥,局部近砂混淤泥。该层在拟建场地局部无规则分布,较广泛,主要分布在勘探区浅部。该层顶板标高一般为+4.52~-20.32m,厚度变化大,为0.9~10.4m。实测标贯击数一般为<1~3击。

②-2砂混淤泥

灰~灰黄色,饱和,松散。砂质不纯,颗粒不均匀,摇振有反应,含少量有机质、贝壳,有异味,淤泥含量约占20~30%,局部混淤泥少,为粉细砂。该层顶板起伏变化大,多为局部分布,标高一般为2.80~-18.61m,厚度一般为1.20~12.90m。实测标贯击数一般为3~8击。

③粉质黏土

灰黄~灰绿色,饱和,可塑,局部偏硬。土质不匀,切面粗糙,摇振无反应,干强度中等,韧性中等,混少量砂砾,局部为黏土混砂砾。该层在勘探区域分布较广,顶板标高一般为4.27~-29.09m,厚度为1.100~16.80m。实测标贯击数一般为10~25击。

③-1中砂

灰~灰黄色,饱和,中密~密实。砂质较纯,颗粒不均匀,混少量砾砂,含少量腐植物、云母碎片,局部混较多黏性土。该层在勘探区域局部分布。顶板标高一般为-7.33~-35.42m,厚度一般为0.80~6.40m。实测标贯击数一般为21~46击。

④残积砾质黏性土

局部为残积砂质黏性土,以灰黄~灰绿色为主,饱和,硬塑。土质不匀,切面粗糙,矿物质已基本风化成砂质黏性土状,手捻细腻,局部含少量未完全风化的碎砾石,直径约为1.0~1.5cm,含量约为10~20%,磨圆度较差。该层在拟建区域局部较发育,顶板标高一般为-15.10~-32.42m,厚度一般为1.80~3.60m。实测标贯击数一般为20~29击。

⑤全风化花岗岩

以褐黄色、灰黄色、灰白色为主,湿,密实。结构不清晰,矿物已基本风化成黏性土状,手捏有砂感,见原岩裂隙纹理,氧化铁斑迹,局部原矿物质全部风化成粗砾砂状。该层在拟建区域零星分布,顶板起伏大,标高为-9.25~-35.41m,厚度一般为1.50~5.70m。实测标贯击数一般为30~50击。

⑥砂土状强风化花岗岩

以褐黄色、灰黄色、灰白色为主,湿,密实。风化程度较高,原岩结构模糊,大部分已风化成砂土状,手捏易碎,遇水易软化崩解,局部风化成砂砾状,粒径约0.2~0.4cm,局部达2~3cm。该层在勘探区内分布广泛,顶板随岩面起伏大,标高为-11.35~-44.44m,厚度局部未揭穿,揭穿厚度一般为1.20~5.33m。实测标贯击数一般大于50击或远远大于50击。

⑦碎块状强风化花岗岩

灰黄色,岩芯呈碎块状,块体风化强烈,锺击易碎,节理裂隙发育。该层仅在CK35孔有揭露到,未揭穿,揭露最大厚度为3.30m,顶板标高为-3.79m。

⑧中风化花岗岩

以灰黄、青灰色为主,坚硬。结构清晰,中细粒结构,节理裂隙较发育,金刚石钻进困难,岩芯柱面较光滑,呈短柱状,岩芯较破碎,质量等级一般为Ⅳ级,饱和单轴抗压强度平均值为62.2 MPa,饱和单轴抗压强度标准值为53.2 MPa。该层局部区域中下部岩芯较完整,节理裂隙不发育,风化程度较低,抗压强度较高,近微风化岩层,从其物理力学性质及工程特性考虑,本 告中未单独成层。该层顶板随岩面起伏大,标高为-9.53~-42.92m,厚度未揭穿,揭示厚度>1.8m。

四、 工程技术规格及主要设备

(一) 工程质量要求

1、建立以生产管理为核心的施工、技术、材料、安全和质量管理小组,开展质量教育工作,使每个职工都能树立良好的质量意识,做到每道工序严格把关,保证施工质量,优质高效的完成工程。

2、测量人员要对桩位进行复核,以确保每个桩位都符合设计要求。

3、质检员要对灌注桩施工的每一道工序认真进行复核,指导施工班组按设计要求和施工验收规范进行施工,做好隐蔽工程自检工作。

4、材料员要严格把好材料关,每批材料进场必须有质量保证书,并按规定进行复核,将不符要求的材料退场。

5、安全员要负责施工现场安全生产工作及现场文明施工。

6、试验员要严格掌握混凝土配合比的正确性,对材料情况监督,按规定做好试块及进行养护。

7、施工员要全面负责生产的每一环节和每道工序的质量情况,组织好施工。

(二) 技术要求

1、轴线及桩位放样,定位后要进行复测,定位精度误差不超过5㎜。埋设护筒时由测量人员到场,用全站仪纠正中心后方能固定护筒,保证护筒的垂直度。

2、钻机定位、安装必须水平,现场配备水平尺,当冲孔深达到5m左右时,用水平尺再次校核机架水平度,不合要求时,及时纠正。

3、在第一次清孔时,钻机稍离孔底,往返数次扫孔,把泥块打碎,检测孔底沉渣小于10㎝方能提钻。钢筋笼在孔口焊接时,运用十字架吊锤法,确保整体钢筋笼的垂直度。

4、混凝土为现场搅拌,根据要求对砼塌落度进行检测,保证砼的施工质量。

5、混凝土浇筑严禁中途中断,提升导管要保证导管埋入混凝土中2~6米。

6、根据地层特点及时调整泥浆性能,防止钻孔缩径和坍孔,对于不同的地质层,要分别控制泥浆密度、粘度、含砂率,确保孔壁稳定。

(三) 主要施工机械设备

见下表:

序号

机械设备名称

数量

功率/备注

1

CK-2000吊锤式冲孔桩机

2台

?1150吨、重4.5t

2

吊车

1台

最大起重量35t

3

钢筋弯曲机

2台

4kW

4

钢筋切断机

2台

3kW

5

电弧焊机(BX-330)

2台

25kW

五、 施工人员安排及准备工作计划表

(一) 人员安排

1、项目管理人员4人:其中项目技术负责人1人,负责项目技术指导控制;质检员1人,负责质量监督及自检;施工员1人,负责现场技术交底及测量放样;安全员1人,负责现场安全管理。

2、灌注桩作业班组管理人员1人,工人8人(每台机配备4个工人),电工1人。

(二) 施工准备工作计划见下表

序号

项 目

内 容

完成时间

1

图纸会审

桩基设计图

1天

2

专项方案编制

确定施工方案、质量技术安全等措施,并 审

2天

3

建立施工组织机构

确定现场管理人员及各班组组成人员

1天

4

现场定位放线

点线复核,建筑物的定位和控制细部

1天

5

现场平面布置

按总平面图布置水电及临时设施

3天

6

主要材料、机具进场

机械设备、材料分批进场就位

2天

7

劳动力进场与教育

组织劳动力进场,进行三级安全技术教育

1天

8

施工方案技术交底

根据施工方案,向有关人员和班组交底

1天

9

编写施工预算

计算工程量,人工、材料限额量、机械台班

1天

10

材料计划

材料和各种半成品需量计划

1天

11

进度计划交底

明确总进度安排及各部门的任务和期限

1天

12

质量安全交底

明确质量等级特殊要求,加强安全劳动保护

1天

六、 施工工期安排

(一) 单桩成孔、成桩施工时间分析

根据周边地质资料及我司在附近工程施工经验,实行12小时双班制,估算单桩平均施工时间约4~5天。

(二) 冲孔桩机及冲孔顺序安排

本工程1#、2#栈桥各有灌注桩8根,其中2#栈桥8根灌注桩有4根桩位位于原三航预制场,地面标高+9.0,并已硬化,另外4根位于岸坡回填块石中,面标高+3.9~+8.0;1#栈桥8根灌注桩均位于水上且后方无直接与陆域接壤。

综上考虑,拟先进行2#栈桥8根灌注桩施工,陆上4根(13-14排架)直接地面开挖冲孔,靠海侧4根(11-12排架)在13-14排架施工完成后回填土石筑岛施工,不另外搭设平台。同时,1#栈桥搭设灌注桩施工平台。平台采用连片布置,为贝雷片与型钢组合的桁架式结构。其灌注桩施工平台施工方案另外编制并组织专家会审通过后开始搭设,

(三) 施工工期计划

2#栈桥计划开工时间为2017年4月8号,1#栈桥在其灌注桩施工平台施工方案通过专家会审通过后开始搭设平台后进行灌注桩施工,计划开工日期2017年05月10日。

在灌注桩分项工程总工期预计60天(含1#栈桥灌注桩平台搭设工期)。

1、灌注桩成孔、水下砼浇筑

本工程拟安排1台冲孔桩机,先对2#栈桥?1000mm灌注桩进行施工,单桩平均施工时间约4~5天,一共有8根,计划30天完成2#栈桥灌注桩的施工;同时进行1#栈桥灌注桩施工平台搭设。

完成2#栈桥灌注桩施工后,冲孔桩机再移机对1#栈桥?1000mm灌注桩进行施工,单桩平均施工时间约4~5天,一共有8根,计划30天完成1#栈桥灌注桩的施工,施工计划横道图如下。

七、 工作平台搭设

本工程灌注桩施工平台为1#栈桥灌注桩平台。

1#栈桥岸侧抛石上部的灌注桩施工平台直接采用双道贝雷片拼装成的桁架坐落在抛石层上为横梁,然后在贝雷片横梁上架设纵向贝雷片,采用25号工字钢间距1m作为分配梁架设在纵向贝雷架上,平台面铺设20号槽钢,间距5cm满铺作为面层;岸侧抛石区以外的灌注桩施工平台采用施打钢管桩进行搭设施工平台,拟用?426mm钢管作为灌注桩平台桩基,钢管桩基施打完成后,在钢管上铺设钢板后架设双拼25号工字钢作为主横梁,纵梁梁采用贝雷片架设,纵梁上层铺设25号工字钢为间距1m分配梁,平台面铺设20号槽钢,间距5cm满铺作为面层。平台钢管桩基采用20号槽钢作为斜撑,加强平台的刚度及稳定性。

施工平台结构示意图

八、 施工流程及施工顺序

钻机就位→埋设钢护筒→钻机冲击成孔→泥浆护壁与清渣→第一次循环高密度泥浆清孔除渣→检查进入持力层深度及孔底质量→分段安放钢筋笼、孔口搭接焊→安立导管→第二次低密度泥浆清孔除渣、确保优于设计要求→水下混凝土灌注→测桩顶标高→桩顶养护。施工工艺详见下图冲孔灌注桩施工工艺框图。

九、 桩基施工技术管理与工艺措施

(一) 施工准备

1、机械设备:拟进场的机械设备,应进行全面检修和综合试车,尽可能使用全新或较新的设备,杜绝带病运行的设备进场;冲击锤按规定直径焊好锤牙和保径边牙,保证进场即可开工。

2、灌注桩施工人员技术交底:认真组织灌注桩施工人员的施工技术、质量、安全交底,全面了解和熟悉各桩位的工程地质条件,了解本工程的基本概况,管理人员应全面掌握有关本桩基工程的设计要求和规范要求、熟悉相关图纸;各项内业 表和台帐作出范本,指导有关人员如实填写,确保数据的真实和有效,特别是孔内即时深度、泥浆液面异常、冲击锤检查和水下混凝土灌注砼面上升高度与埋管长度。

认真组织施工人员学习本公司的有关施工技术、质量、安全有关规定,施工中自觉接受有关部门的检查与指导;树立良好的职业道德,爱岗敬业,为本工程建设作出贡献。

3、物资储备:根据施工进度,应备足消耗材料、易损配件及劳保用品。机械设备应备有易出故障部位的组成配件,便于及时排除故障,保证工程的连续施工。

(二) 成孔施工

1. 钢护筒制作、埋设

本工程钢护筒由Q235钢板卷成内径 1050mm的圆筒焊接而成,再按需要长度进行专人拼焊,焊缝要求饱满、气密,钢护筒总用量约为105.4t。

根据施工需要,采用钢板卷制护筒,由加工厂加工完成后运至施工现场。护筒直径比设计孔直径大5cm,每节高1.5m,每4节组装完成后经专人对焊缝、纵轴线、壁厚、接缝等进行检查合格后吊至平台使用。

钢护筒下沉前,必须由技术人员在钢平台上精确放样,然后利用平台管桩安装导向定位架,下沉过程中用吊车配合振动锤一气呵成,不可中途停顿或长时间的间歇,以免护筒内外周围的土楔恢复,造成继续下沉困难,锤击直至护筒埋入密实土层,避免事故过程护筒漏浆。护筒下沉后平面位置偏差不得大于5cm,护筒倾斜度偏差不大于1‰。

2. 成孔施工

(1)施工前必须复测一次桩位中心,钢丝绳与桩位中心偏差不得大于5cm;保持冲距冲击,高密度泥浆,以确保不造成塌孔情况发生。根据地质勘测单位提供的《地质勘查 告》,本区淤泥层较厚,自然造浆性能好,对人工造浆需求不大,因此,只需观察液面、做好泥浆的检测工作,必要时补充黄土造浆,使液面保持平衡,若发现泥浆漏失,及时停钻、提上冲锤,查明原因后,再下锤开钻;

成孔过程中做到勤冲孔,循环清渣,一旦出现孔斜迹象,应采取积极措施,从倾斜向投入大块石混黄土,低锤夯平,修正垂直度后,方可继续钻进。

(2)成孔过程中,出现护筒变形、塌孔、偏斜、卡锤和掉锤等情况时,采取下列补救措施。

护筒变形,宜根据变形程度回填块石至变形部位,用冲击锤反复冲击,或采取水下割除的等方法校正,严重变形的护筒,可拔出重打。

塌孔,采取下列措施:

a、当塌孔不严重时,回填至塌孔位置以上,采取改善泥浆性能、加高水头、重钻等措施。

b、当护筒底口塌孔,采取跟进护筒、下内护筒等方法;

c、当塌孔严重时,立即回填块石、砂土、袋装水泥,待回填物稳定后,改用冲击钻成孔。

冲孔漏浆,宜采取下列措施:

a、跟进护筒或减小孔内外水头差、加稠泥浆和改善泥浆性能等;

b、当采用冲击法成孔时,填入片石、碎卵石土、粘土,反复冲击。

孔身偏斜、弯曲,宜采取下列措施:

a、提锤至偏斜处,反复扫孔;

b、回填至偏斜处,重新钻孔。

卡锤和埋锤,宜采用冲、吸等方法,将钻锤周围土松动后提锤,并采取措施,保持孔壁稳定。

(3)泥浆控制

施工中调制好的泥浆,宜采用双泥浆池系统,并设专人清渣,施工中应经常测定泥浆比重,并定期测定粘度、含砂率和胶体率,粘度宜为20~22s、含砂率宜为4%~6%以保证泥浆质量。泥浆可就地取材选取塑性指数In≥17的粘土制备成所需浓度泥浆,在粘土和非粘性土中控制排渣泥浆浓度比重为1.1~1.2;在砂土和砂夹卵石中成孔施工容易塌方,可提高泥浆浓度比重为1.3~1.5。根据实际施工情况,在泥浆中加入增粘剂、堵漏剂、分散剂等掺合物,提高泥浆性能。

(4)终孔标准

1#栈桥桩端进入强风化凝灰熔岩(碎块状)最小深度为1.5m,2#栈桥桩端进入圆砾层、卵石层最小深度为1.8m,实际施工过程中桩端进入持力层的深度要比设计深度超深50mm;孔径不得小于设计孔径;孔底沉渣厚度不得大于50mm。灌注桩终孔后应立即灌注混凝土,基桩钢护筒及钢筋笼长度以实际长度确定。

3. 下钢筋笼前的第一次清孔

在孔径、孔深和钢筋笼经自检合格, 监理工程师检验合格后,方可进行第一次清孔。清孔时,调整泥浆性能,降低泥浆密度,减少含砂率。孔底沉渣厚度不大于50mm且无粘稠感时,即可提锤下笼。本工程中拟采用泵吸法施工方法,示意图如下。

4. 钢筋笼制作与安装

(1)钢筋材料采购与保管

钢筋进场时,必须具有质保书,并经原材试验和焊接试验合格后,方可用于相应的项目中。

钢筋应分种类、规格、厂家、批号分别堆放,离地大于30cm,立牌标识,尽量避免长时间露天堆放。

(2)钢筋笼制作场地要求

场地平整、硬化,焊机摆放整齐,钢筋加工棚符合要求;钢筋笼制作台水平、长、宽满足施工需要。

(3)钢筋笼在制作台上成型,1#栈桥灌注桩加强箍筋间距为2.5m,2#栈桥灌注桩加强箍筋间距为2m,加强箍筋制作架精度满足设计要求,主筋与加强箍筋焊接牢固、敲净焊渣。控制保护层厚度的垫块设置在骨架处,竖向间距为2m,横向周围不少于4处。底笼下端、顶笼上端均为平头,中笼主筋按定长相应错开制作,钢筋笼接头位置为底笼上端、顶笼下端错开相接,同一断面接头数量不应大于钢筋笼主筋数量的50%;螺旋筋盘绕骨架时,按规定的间隔,梅花点焊。

钢筋笼制作时,依据设计图纸水工-28,每根灌注桩埋设三根成正三角形布置的内径50mm的超声波检测管,检测管下端封闭、上端加盖、管内无异物,检测管底部应在灌注桩的底部以上50~150mm,管口应高出桩顶300mm以上。

主要工序如下:

a、准备机具

b、切割封头钢板。

c、各节检测管、套管放样及截断

d、焊接封头钢板。

e、各节检测管制作焊接

f、把最下端检测管点焊在第一节钢筋笼骨架上

g、用8号扎丝将检测管绑扎在钢筋笼骨架上。

安装时,随钢筋笼骨架一起沉入孔内并定位连接(检测管接头采用液压压纹连接方式),主要是转动钢筋笼,放松检测管上的扎丝,临时支撑保护检测管,完成每节检测管的定位连接。

(4)钢筋笼安装

用35t汽车吊起吊钢筋笼的受力点要加焊牢固,卡位在主筋与加劲筋的焊接处对称两点,主筋上端顶住加强箍筋焊一根短筋,确保加强箍筋不移位。下孔后,使用?75的厚壁钢管横向对称架在加强箍筋下方,然后再吊上一个钢筋笼,在孔口焊接上下钢筋笼时,采用单面焊接,焊接接头不小于10d。

下笼时设立专人指挥安装过程,将钢筋笼扶正、轻缓下放,不得强行冲击。钢筋笼到达孔深后,扶正笼顶,校核中心,用短钢筋与钢套筒焊接牢固,避免浮笼与移位。

5. 水下混凝土灌注

(1)水下混凝土灌注是灌注桩工程的最后一道工序,是成桩的直接质量总体现,是不可逆转和不可补救的施工过程。因此,做好灌注前准备工作,尤为重要。现场施工主要作好以下几项工作:第一、全员重视,树立质量第一的思想,严格执行操作规程;第二、抓住施工要素,紧盯关键过程,认真检查导管的密封性和安装质量,第二次循环的孔底沉渣检查,初次埋管与初灌量计算,剪球方式确定与出球后的反映,下料顺畅程度,埋管的测量与卸管的确定;第三、提前做好灌注设备的保养与检修,严禁带病工作,做好提升工具的检查,备足备份。

(2)导管安装

采用?250mm游轮导管,单节长2.5m,储备若干根1m、1.5m的管调整长度。导管安装前,要经施工员检查,对下入导管节数与逐节长度作好记录。每节接头必须安置橡胶密封圈,抹上黄油,上紧丝扣,不得松动。安装完毕,安装二次冲孔头,接上泥浆管冲孔。

(3)第二次循环清孔

泥浆在地面的循环过程中尽可能多几个弯曲、增加路径,同时加大断面,使流量不变、流速人为降低,提高泥浆中砂的沉淀机率,提高工效。确保孔底沉渣厚度不大于50mm和泥浆性能满足规范要求后,方可停泵。

(4)砼灌筑机械及控制方法

采用商品混凝土泵送混凝土浇筑,0.75m3/斗。按设计要求,混凝土不得采用立窑水泥,且水泥强度不得小于42.5,水泥用量不得小于370kg/m3,水灰比不得大于0.6。

清孔结束,及时挂上初灌漏斗,导管内放入球塞,导管口放平盖板。导管提离孔底30~50㎝,用两根大圆木架在钢护筒上,插入垫叉,卡住导管上端,避免导管往下溜滑。根据规范,首批混凝土的埋管深度不得小于1m,经计算,在本工程中,栈桥灌注桩桩径为1m,首批混凝土方量不小于1.2m3,因此,初灌漏斗容积为2m3。等待砼料泵入漏斗至计划方量后,提出盖板剪球,灌注正式开始。

(5)剪球时,要同时观察返浆情况,利用吊线方法砼面标高并计算初次埋管长度。继续灌筑时,利用搅拌站泵送料的斗数(0.75m3/斗)计算出该阶段灌筑的总方量,结合桩径计算理论上升高度,再使用吊线方法测量实际砼面标高,与前一次测量的砼面标高的差值,则为灌筑混凝土的上升高度,同时计算埋管深度。灌注混凝土上升5米左右时,要及时拆除短管和卸下初灌漏斗,接上小漏斗。灌注过程,埋管深度宜为2~6m。若发现下料不顺畅,要马上查明原因,提出对策,不能延误。必要时接上专用设备堵管处理振动器,化解危机。

(6)灌注过程,操作提升系统,要稳妥、慢速,遇到险情(如卡管)时、要采取果断措施。孔口装卸导管和漏斗,要注意工具和人员、预防不慎掉入孔中。

(7)混凝土灌注时要连续,按设计要求,为确保桩顶质量,桩顶要比设计标高超浇出0.8m。

(8)灌注结束,导管和漏斗要清洗干净,逐根检查一遍,丝扣处抹上黄油,堆放整齐。

(9)及时汇总灌注记录,认真做好内业资料。

十、 凿除桩头

由人工利用风钻或电镐进行超浇的0.8m桩头凿除,凿除至设计高程。凿除桩头时,保持钢筋的完整,桩顶基本平整、干净。

十一、 施工质量控制和保证具体措施

1、 冲孔过程控制

(l)冲孔过程中泥浆循环量根据地层和钻进速度加以调整,若进尺速度快而泵量小,泥浆必定粘稠而且泥块沉渣多,影响成孔质量;在松软易坍地层中钻进时若泵量大和压力太大,会造成扩径甚至坍孔。

(2)在锤击成孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,保持孔内具有规定水位和要求的泥浆比重和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。

(3)终孔时,需对桩孔的孔深、孔径、倾斜度进行检测,符合要求才能终孔,否则需继续。

2、 清孔控制

需要采用两次清孔来达到规定的砼灌注前的泥浆比重。

第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。第一次清孔达到翻出的泥浆中不含有的泥块为止。

第二次清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔,在清孔过程中注意保持孔内水头,防止坍孔。清孔完毕后,从孔底取出泥浆样品,进行性能指标试验。

3、 钢筋笼制作控制

灌注桩的钢筋笼制作采用直螺纹钢筋连接接头,符合现行行业标准的规定。

钢筋笼制作的技术要求主要是:①钢筋笼直径符合设计尺寸;②每节的长度不超过12米,并采用直螺纹钢筋连接接头,有效缩短时间,有利于成桩的质量;③制作好的钢筋笼平卧堆放在平整的场地,堆高不超过两层。

钢筋笼在下笼过程中从速,桩孔在1-2个小时内完成。

4、 砼的灌注控制

混凝土的强度等级满足设计要求,砂石料、水泥、水等符合国家标准:

(1) 砼初凝时间不应小于完成整根桩砼浇注所需时间。

(2)水下混凝土灌注前检查桩底的沉淀层厚度与泥浆指标,不符合要求则再次清孔。

(3)当混凝土灌注到孔口不再返出泥浆时,说明混凝土压力已等于或小于其在桩内顶升的阻力,此时提升导管;若需提高0.5-1.0m以上才能灌入混凝土,则此时拆除部分导管,减小导管在混凝土的埋深,使动力重新大于阻力。

(4)导管的埋深太大或太小都是不利的,埋深太大容易发生砼导管的断桩事故,埋深太浅容易冲翻孔砼顶面而将沉渣泥浆卷入导管,造成夹泥至断桩,也容易发生将导管拔出砼的事故。因此,做到勤提勤拆,严禁出现一次拆十几米的情况。

5、 桩身完整性类别控制

序号

桩身完整性类别

特征

1

1类桩

桩身完整,可正常使用

2

Ⅱ类桩

转身基本完整,有轻度缺陷,不影响正常使用

3

Ⅲ类桩

桩身有明显缺陷,对桩身结构承载力有影响

本工程严禁出现Ⅲ类桩。

十二、 灌注桩施工质量常遇问题及处理方法

灌注桩施工中常遇问题的处理方法

序号

施工质量

常遇问题

原因分析

防治对策

补救措施

1

塌孔

1.护筒埋设太浅;

2.钻进时,泥浆比重和粘度偏小;

3.冲击钻进时钢丝绳太松,钻具碰撞孔壁。

①护筒埋设深度,在粘性土中不宜小于1米;砂性土中不宜小于1.5米;

②控制泥浆比重、粘度等性能指标;

③冲孔钻进钢丝绳适当吊紧,钻具不碰壁。

①当塌孔不严重时,回填至塌孔位置以上,采取改善泥浆性能、加高水头、重钻等措施;

②护筒底口塌孔,采取跟进护筒、下内护筒等方法;

③当塌孔严重时,立即回填块石、砂土、袋装水泥,待回填物稳定后再进行冲击钻成孔。

2

扩径

1.地层中有软土层和流砂层;

2.泥浆比重和粘度偏小;

3.钻进时,钻具晃动太大。

①泥浆中加粘土或膨润土,增加泥浆的比重和粘度;

②将钻机垫平稳固,减少钻机晃动。

3

缩径

地层中有流塑状粘土或流塑状淤泥。

①在缩径地段扫孔;

②增大泥浆比重。

4

孔底沉渣厚度偏大

1.泥浆中含泥块、含砂量偏大,泥浆的比重和粘度偏小;

2.清孔时间短,清孔不彻底。

①增长清孔时间,彻底清孔;

②调整泥浆比重和粘度。

桩内打孔,在沉渣部位压水泥浆补强。

5

钢筋笼上拱

1.孔底沉渣厚度偏大;

2.灌注砼时,初始到达孔底的砼猛烈冲击使笼上升;

3.拔导管时挂笼上升;

4.笼顶未固定或吊筋太细。

①孔底沉渣厚度按规范要求;

②砼浇注至孔底时,放慢浇注速度;

③控制导管位居笼中心;顺时针转动导管;

④吊筋直径加大,笼定位后要加固。

6

桩身局部夹泥

1.清孔不彻底,沉渣厚度偏大;

2.导管埋入砼中深度太小。

① 彻底清孔,使沉渣厚度应规范要求;

② 控制导管埋深2-6m。

若承载力达不到要求,需补桩。

7

桩身局部离析

1.桩身砼质量不好(未按砼配合比实施,搅拌时间太短,塌落度太小等);

2.导管密封不好、漏水。

①按设计配合比对砼配料 ,每盘搅拌时间不少于规范规定,塌落度控制在180~220mm;

②浇注前检查导管要密封严密;

桩内钻孔,深度超过离析段0.5m,之后压水泥浆补强。

十三、 成桩检测

按设计要求在每根灌注桩钢筋笼里埋设三根成正三角形布置内径50mm的超声波检测管。每根桩灌注完成后,在桩身混凝土达到80%强度,采用超声波检测法进行桩身完整性检测,桩身完整性检测的数量为总桩数的100%,即16根。桩身混凝土达到设计强度后进行钻芯取样检测,按总桩数的3%抽取,且不少于3根。

十四、 十四、安全生产、文明施工

一、作业人员行为基本规定

(1)所有施工人员在进入施工现场前必须接受安全教育培训和交底。

(2)在进入施工现场前必须正确地佩戴好安全帽等劳动保护用品,否则不得进入施工现场。

(3)所有施工人员在进入施工现场时必须衣着整齐,禁止赤膊、赤脚、穿拖鞋等情况出现。

(4)严禁酒后上岗作业。

(5)严禁在施工现场出现打架、斗殴的现象。

二、钻孔桩施工过程

1、冲击钻机的安装与拆除

⑴、钻机的安装与拆除均应在机长的指导下进行。

⑵、安装钻机平车,在拖运时轮子应向上,卸架翻转应轻放。

⑶、吊装钻机应注意以下几点:

①、吊装钻机的吊车,应选用起吊能力20t以上的型号,严禁超负荷吊装。

②、套挂用的钢丝绳应完好,直径不小于16mm。

③、套吊栓挂应稳固,并经检查认为可靠后方能试吊。

④、吊装钻机应先行试吊,试吊高度一般为离地10~20cm,同时检查钻机套挂是否平稳,吊车的制动装置以及套挂的钢丝绳是否可靠,只有在确认无误的情况下,方可正式起吊。下降应缓慢,装入底车架应轻放就位。

2、钻机桅杆升降注意事项

⑴、检查离合器、闸带是否灵活可靠。

⑵、检查钢丝绳、蜗轮、销轴是否完好。

⑶、警告钻机周围人员散开,严禁有人在桅杆下停留、走动。

⑷、随着桅杆的升起或落放,应用桅杆两边的绷绳,或在桅杆中点绑一保险绳,两边配以同等人力拉住,以防桅杆倾倒。立好桅杆后,应及时挂好绷绳。

3、开机前的准备工作

⑴、灌注桩施工平台临海临边按要求设置安全护栏,救生圈。

⑵、检查地锚,引出绳头应用钢丝绳,不宜用脆性材料。

⑶、稳好钻机,塞垫好三角木,收紧绷绳,紧固所有连接螺丝。检查钻具重量是否与钻机性能参数相符,所有钻头、抽筒均应焊有易拉、易挂、易捞装置。

⑷、检查并调整各操纵系统,使之灵活可靠,具体要求为:

①、离合器间隙应调致适当位置,不能过紧或太松,紧圈上的三个扒抓应均匀压紧在压力盘上,使压力盘与摩擦带受力均匀。

②、检查制动闸,调整摩擦带间隙(一般保持在1.5~2cm),使闸带在松开情况下不与制动轮轮缘接触。

⑸、按钻机保养、使用规程检查各润滑部位的加油情况。

⑹、检查冲击臂缓冲弹簧,其两边压紧程度应保持一致,否则应进行调整。

⑺、按电器操作规程检查电气部分。三相按钮开关应安装在操作手把附近以方便操作。

4、冲击钻进

⑴、开机前应拉开所有离合器,严禁带负荷启动。

⑵、开孔应采用低锤密击,直至钻具全部进入孔内且冲击平稳后,方可连续冲击。

⑶、钻进中应经常注意和检查机器运行情况,如发现轴瓦、钢丝绳、皮带等有损坏或机件操作不灵等情况,应及时停机检查修理,严禁带“病”作业。

⑷、下钻速度不能过快,应用闸把控制下落速度,以免翻转、卡钻。

⑸、每次去下钻具、抽筒应有三人操作,并检查钻角、提梁、钢丝绳、绳卡、保护铁、抽筒活门、活环螺丝等处的完好程度,发现问题应及时处理。具体要求如下:

①、钻角磨损2cm,应补焊至原直径。

②、钻具提梁直径磨损超过1/3者应补焊至原直径。

③、主绳绳卡不得少于三个,副绳绳卡不得少于两个,绳卡螺丝应紧固。

④、如保护铁磨损至钢丝绳与提梁直接接触,应更换保护铁。

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