旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法(干挖)

旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法(干挖)
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旋挖钻机成孔灌注桩施工工艺工法(干挖)

●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。

DB63/T 1058-2012标准下载现场调查→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)

①、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。

●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。

图2单桩护桩示意图(3cm×3cm)

4.2.2、护筒的制作与埋设

  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。

钢护筒埋置高出施工地面0.3m。

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。

⑧、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。

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。

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,

●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:

●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)。

●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:

①、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。

⑦、在钻进过程中,钻杆的提升速度控制在0.4米/s。

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。

①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)。

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笼吊筋,使之重合。

⑦、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:

主筋间距±10mm;螺旋筋间距±10mm;骨架外径±l0mm;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程+20mm,骨架底面高程±50mm。

①、导管使用前使用气泵进行水密承压试验。试压前将导管一头封闭,从另一端将导管内注满水,用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭,将气泵气管与导管进气管连接,加压至0.6Mpa(压力不小于孔内水深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的1.3倍,按40米水深压力进行试压,试压压力为0.6Mpa。)。持压2分钟,观察导管有无漏水现象。

②、检查导管外观,导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。

局部沾有灰浆处应清理干净,有局部凸凹的导管不予使用。

根据护筒顶标高,孔底标高,考虑垫木高度,计算导管所需长度对导管进行试拼(标准导管长度一般为4m、3m、2.5m、2m、1m、0.5m),符合长度要求后,对导管进行编号。试拼时最上端导管用单节长度较短的导管(0.5m),最底节导管采用单节长度较长的导管(4.0m)。

④、导管采用吊车配合人工安装,导管安放时,眼观,人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心,然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安装时用吊车先将导管放至孔底,然后再将导管提起40cm,使导管底距孔底40cm。

⑤、导管高度确定后,用枕木调整导管卡盘高度,用卡盘将导管卡住。

4.2.7、砼的拌合、运输

①、混凝土拌合前,由试验室提供混凝土配合比。

②、测定拌合料场砂、石的含水量,换算施工配合比,交付拌和站严格按施工配合比拌制混凝土。

③、混凝土拌合坍落度控制在180~220mm。每车混凝土出站前,试验室试验人员,检测混凝土的出站坍落度和出站温度,不合格不予出站。混凝土出站时,试验室人员须在运输单上填写出站时间,出站时坍落度,若为冬季施工时,还需填写混凝土的出站温度。

④、混凝土运输采用罐车运输,冬季施工时,罐车运输罐应用棉被或其他保温材料包裹保温,以减少混凝土在运输过程中的温度损失。

4.2.8、灌注混凝土

②、混凝土由罐车运至现场后,采用吊车吊储料斗运进行灌注。为确保灌注的顺利进行,砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量,埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。具体见下表:

不同桩径首批混凝土方量计算表

首盘混凝土方量(m3)

③、首批混凝土灌注后,灌注砼由砼运输车溜槽直接对料斗放料进行灌注。

④、灌注中,每车混凝土灌注完成或预计拔导管前量测孔内砼面位置,以便及时调整导管埋深。导管埋深一般控制在4~6m之间。

⑤、在灌注将近结束时,核对砼的灌入数量,以确定所测砼的灌注高度是否正确。灌注完成后对桩顶2米范围内砼用50型插入式振捣器进行振捣,振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍,振捣要均匀,不得漏振、过振,以保证桩顶范围内砼密实。灌注完的桩顶标高应比设计标高高出0.5m,高出部分在砼强度达到80%以上后凿除,凿除时防止损毁桩身。

⑥、灌注完毕后,拔出护筒。

①、灌注开始后,应连续地进行,准备好导管拆卸机具,缩短拆除导管的时间间隔,防止塌孔。

②、开始灌注时,砼面高度将至钢筋笼底部时要放慢灌注速度,当孔内混凝土顶面距钢筋笼底部1m时,混凝土灌注速度应控制在0.2m/min左右,并仔细量测砼表面高度,以防钢筋笼上浮,当混凝土拌和物上升到钢筋笼底口4m以上时,提升、拆除导管,使混凝土灌注导管底口高于钢筋笼底部2m以上,恢复0.5m/min左右的正常灌注速度。

③、钻孔灌注桩施工全过程中,现场技术员应真实可靠地做好记录,记录结果应经监理工程师认可,如钻孔记录、终孔检查记录、砼灌注记录。

4.3、施工过程中可能出现的情况的处理措施

  用吊车将料斗连同导管一起吊起,在50cm范围内小幅度上下提升三次,应注意的是切不可把导管提出砼面以外。为避免此类事故发生,应严格要求做到:导管要牢固不漏水;砼和易性坍落度要好;砼浇注必须要在初凝前完成,导管埋深控制在4~6m。

4.3.2钢筋笼上浮预防措施

①砼底面接近钢筋骨架时,放慢砼浇注速度,浇筑速度控制在0.2m/min左右;

②砼底面接近钢筋骨架时,导管保持较大埋深,导管底口与钢筋骨架底端尽量保持较大距离;

③砼表面进入钢筋骨架一定深度后,提升导管使导管底口高于钢筋骨架底端一定距离。

④在保证钢筋笼中心位置不变的情况下,通过四根定位钢筋将钢筋笼固定在钢护筒上。

5.1钻孔桩成孔质量标准

允   许   偏   差

群桩:100;单排桩:50

摩擦桩:不小于设计规定;

支撑桩:比设计深度超深不小于50mm

摩擦桩:符合设计要求,当设计无要求时,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;

支撑桩:不大于设计规定

5.2钻孔灌注桩实测项目

试件大于等于10组时,按数理统计方法评定;试件小于10组时,按非统计方法评定;

全站仪或经纬仪:每桩检查

1%桩长,且不大于500

符合设计规定,设计未规定时按施工规范要求

钢筋骨架底面高程(mm)

水准仪:测每桩骨架顶面高程后反算

6.1钻孔灌注桩浇注完成后,清理桩头表面浮浆

6.2清理完成后,不应再扰动桩基砼。

7.1、放样时,桩位护桩应设置在孔壁1米以外GB/T 3684-2021 输送带 导电性 规范和试验方法.pdf,防止钻孔设备在钻进过程中扰动护桩。如发生护桩位移应及时通知测量人员进行复测。

7.2、钢筋焊接宜在室内进行,当必须在室外进行时,最低气温不能低于-20℃,并采取防雪挡风措施,减小焊件温度差。焊接后接头严禁立刻接触冰雪。冷拉钢筋时的温度不低于-15℃。

7.4、当对拌合用水进行加热时,混凝土的拌制顺序为:现将水和集料进行拌合45秒,然后加入水泥进行拌合,拌合时间90秒。

7.5、混凝土运输采用混凝土罐车运输,运输罐用棉被包裹保温,以减少混凝土在运输过程中的温度损失。

7.6、混凝土灌注应连续进行,当中途因故停止时间超过30分钟时,应对现场罐车内的混凝土进行温度坍落度进行检测2019年一级造价工程师《案例分析( 安装)》真题及答案解析.pdf,当温度小于5℃时和坍落度不符合灌注要求时,不得使用;当中途停止时间超过混凝土初凝时间时,不得使用。

7.7、灌注桩混凝土灌注完成后,混凝土初凝前将桩头清理干净,初凝后覆盖一层塑料布,回填90cm戈壁料,以保证桩头不受冻害。

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