1. 编制依据。
1.1赤大白地方铁路zh-05标桥梁施工图纸。
1.2现行相关标准及规范。
2. 适用范围。
适用于赤大白地方铁路zh-05标段内的桩基工程。
3.目的。指导桩基的钻孔、钢筋笼、灌注混凝土等的施工。
4.施工工艺。
4.1施工工序:桩位放样→ 护筒埋设→制备泥浆→钻机就位→钻孔→成孔、清孔→钢筋加工及钢筋笼安制→下导管→水下砼浇灌→废渣浆外运及拔出导管。
4.2桩位放样:
4.2.1施工场地应整平夯实,土质松软时,应予换填。
4.2.2在浅水中钻孔,可先筑岛,在岛上安装钻机,岛面应高出施工水位1m以上。
4.2.3平整场地后,应根据设计桩位,由测量人员准确定出钻孔中心位置。
桩位必须在护筒四周设置十字护桩,交角不小于60度,护桩可采用木桩或短钢筋。护桩应妥善保护至终孔,以随时检查钻机的对中情况。
4.3护筒埋设:
埋设护筒是钻孔施工的主要工序之一,钻孔工作能否顺利进行与护筒埋设的好坏有很大的关系,往往由于护筒没有埋好,造成孔口坍塌而返工。
护筒是用混凝土、钢板或钢筋混凝土制作的圆形长筒,埋在桩位上。它的作用是固定桩位,保护孔口不致坍塌,把地面水隔离于孔外,并使得孔内泥浆面高出施工水位,保证孔内水头压力,稳固孔壁以防坍孔。护筒的内径一般要比桩径稍大,冲击钻应增加30~40㎝,旋转钻增加20~30㎝。
4.3.1护筒的埋设。
护筒采用挖孔的方法进行埋设。
4.3.2埋设时注意事项:
4.3.2.1护筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位1.5~2.0m。无水地层钻孔因护壁顶部设有溢浆口,筒顶也应高出地面0.2~0.3m。
4.3.2.2护筒平面位置应埋设正确,偏差不应超过5cm,倾斜度不得大于1%。
4.3.2.
3护筒底面埋置深度在旱地或浅水处对于黏土不小于1.0~1.5m;对砂性土应将护筒周围0.
5~1.0m范围内挖除,夯填黏土至护筒底0.5m以下。
在河床软土、淤泥层较厚处,应尽可能沉入到不透水黏土内1.0~1.5m;无黏土时应沉入软土、淤泥、砂土内3.
0m以下或大砾石、卵石层0.5~1.0m以下。
4.3.2.4护筒应坚实,有一定刚度,接头严密,不漏水。下埋式和上埋式护筒挖坑不宜太大(一般比护筒直径大0.6~1.0m),护筒四周应以黏土分层回填夯实。
4.4制备泥浆:
4.4.1泥浆质量的好坏,直接关系到钻孔的速度和安全。
泥浆由黏土(塑性指数大于15)或膨润土和添加剂组成,一般情况下泥浆比重为1.1~1.3,对漂石、卵石夹粗砂土及处理坍孔时,可加大到1.
4~1.6。
4.4.2针对钻机特点,在施工前对泥浆的循环和净化结合施工场地作合理布置。
设置储浆池、沉淀池并用循环槽连接。根据实际需要在每孔中间开挖泥浆池、沉淀池,沉淀池一般开挖为15m×15m×1m,泥浆池一般开挖为8m×3m×1m。
4.4.3采用冲击钻时,可在钻孔过程中自造浆,即向钻孔内直接投放黏土块,利用钻头冲击或转动拌成泥浆。如果孔内无水,应先将孔内灌满水。每次投土量不宜太多,以防吸钻。
4.4.4采用旋转钻钻孔时,因为需要的泥浆量很大,需要修筑泥浆池和泥浆沉淀池。
先将钻土用人工或泥浆搅拌机拌成泥浆后,注入钻孔内和泥浆池中。泥浆沉淀池的作用是将孔内的泥浆和钻渣的混合物经沉淀而分离。泥浆浮于上层流入泥浆池中,可以重复使用。
4.5钻机就位:
钻机的钻杆中心应对准桩中心,并与钻架上的起吊滑轮在同一垂线上。桩位中心由护桩挂线定出,钻机定位准确后,由现场施工人员自检,现场技术人员复检,最后报请监理工程师检查。钻机对中允许偏差为5cm。
4.6钻孔:
4.6.1钻孔前,技术人员首先测定护筒标高,依据设计图纸及护筒标高编制相应的施工技术交底。施工人员应收到有签证的技术交底后方可施工。
4.6.2对于旋转钻机,开始钻孔时,应稍提钻杆,在护筒内旋转造浆,开动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后以低档慢速开始钻进,钻至护筒脚下1.0m以后,方可按正常速度钻进。
4.6.3钻孔应连续操作,不得中途停止。
4.6.4在钻进过程中,应注意地层变化,对不同的土层,采用不同的钻进方法。钻孔过程中,经常检查孔径和倾斜度。
4.6.5钻进过程中,每3米取一次土样,进入风化岩后每0.
5米取一次岩样,且地层变化处应加密取样。取样的同时详细填写工程地质核查表。钻进时,现场技术人员应核对实际地质情况与设计地质情况,如与设计不相符,及时向设计单位反映。
4.6.6整个钻孔过程中应做好钻孔记录表,钻机值班人员如实填写。记录内容包括进尺情况、地质情况、开钻时间、终孔时间、成孔标高、以及钻孔过程中的异常情况。
4.7成孔、清孔:
4.7.1成孔。
4.7.1.1当钻孔深度达到设计要求时,所有钻孔在浇注混凝土前都应使用检孔器或其它设备检查孔径和倾斜度,做全深的检查。
4.7.1.
2当钻孔达到设计标高,现场施工人员应使用鉴定过的测绳,根据施工技术交底提供的钻孔深,确认孔底标高已达到设计标高。填写完成钻孔记录,地质核查表,整理好钻孔取得的土样及岩样,通知现场技术人员复检。复检技术人员检查内容有:
孔深、孔径、孔倾斜度、钻进记录是否填写完整,有无异常情况,核对现场地质情况是否复核设计图纸。如一切检查符合要求报请监理工程师验收。
4.7.1.3所用检孔器直径不得少于设计孔径。
4.7.1.
4冲击式钻机是将钻头提升到一定高度,利用其自由坠落所产生的冲击能,将土层冲碎,冲至一定深度,停止冲击,将钻头提出孔,改用抽渣筒出渣,然后继续冲孔,如此反复循环,直到成孔。冲击钻冲孔适用于风化岩及各种软硬土层成孔,钻井直径为0.65~1.
2m,钻进深度40m。
常用的钻头可用锻制或用铸钢制造,钻头形式有十字钻头和三翼钻头,钻头自重0.5~2.5t,钻刃用t8号钢制造,与钻头焊接,其直径根据设计孔径而定。
出渣采用特制的抽渣筒,其直径一般为钻头直径的0.7~0.8倍。
4.7.1.
5旋转式钻机是依靠钻头的压力和旋转而进行钻孔,利用泥浆的流动使钻渣浮起而排出孔外。钻头的旋转采用内燃机或电动机驱动。钻井直径为0.
65~1.5m,钻进深度50m。按照泥浆循环方式的不同,可分为正循环和反循环两种。
正循环钻机是由电动机驱动转盘带动钻杆和钻头旋转进行钻挖。钻杆和钻头都是中空的。同时,开动泥浆泵,使泥浆通过高压胶管、笼头及空心钻杆,在钻头下部两侧喷出,冲刷孔底。
钻渣和泥浆混合在一起沿钻孔上升,从护筒口排出,再由泥浆泵压入钻孔内,如此形成一个工作循环。这种钻机适合于颗粒较细的地层(黏性土、砂性土)中钻孔,如果土的颗粒太大,悬浮困难,钻孔效率较低。反循环中泥浆的循环路线正好与正循环相反。
4.7.2清孔。
钻孔达到设计标高后,经终孔检查符合设计要求后,应立即进行清孔。对以摩擦力为主的灌注桩,沉渣允许厚度不得大于30㎝,以端承力为主的柱桩沉渣允许厚度不得大于10㎝。清孔方法:
4.7.2.
1抽渣法:用抽渣筒清掏孔底沉渣,应边抽边加水,保持一定的水头高度。抽渣后,用一根水管插到孔底注水,使水流从孔口溢出。
在溢水过程中,孔内的泥浆比重逐渐降低,达到所要求的标准后停止。此法适应于冲击成孔的各类土质的摩擦桩,抽渣后孔内泥浆比重应不大于1.3。
4.7.2.2置换法。
1)正循环旋转钻机清孔:终孔后,停止钻进,稍提起钻头使其空转,同时保持原来的泥浆比重进行循环浮渣。大约4小时后,加入清水继续循环。
迅速稀释泥浆中的砂、小石子使其比重降到1.3以下,含砂量降到5%~6%以下。当孔底沉渣厚度达到规范所规定的要求时,才能认为清孔合格。
2)反循环旋转钻机清孔:反循环是利用真空泵抽渣。在终孔后,稍提起钻头使其空转。对摩擦桩,可向钻孔内注入泥浆,由反循环钻机抽渣换浆到沉淀厚度不大于20~30㎝为止。
4.7.2.3 清孔注意事项:
1)不论采用何种清孔方法,应及时向孔内注入清水或泥浆,保持孔内水头,避免坍孔。
2)清孔应认真操作,不得用加深孔深代替清孔。
3)清孔后,孔口、孔中部和孔底提出的泥浆平均值应符合设计及规范要求。
4)清孔完毕,经自检合格后,请监理工程师检查,合格后,方可进入下一道工序。
4.8钢筋加工及钢筋笼安制:
4.8.1钢筋骨架在钢筋加工场地分段制作,分段长度一般为10m 左右,便于现场吊装,并在孔口进行焊接接长。
钢筋笼的制作安排在钢筋加工区进行制作,根据各墩台钻孔桩钢筋笼长度分段绑扎成型后运至桩孔边,利用吊车吊放钢筋笼并现场焊接。钢筋的制作要符合有关钢筋施工规范及要求。现场采用双面焊,搭接长度为5d(d为钢筋直径)。
4.8.2起吊时可采用双吊点,吊点位置设在加强箍处。
4.8.3钢筋笼吊装在清孔之前完成,以缩短清孔完毕到开始灌注水下砼的时间。
4.8.4吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。
如遇障碍可徐起徐落和正反旋转使之下放,防止碰撞孔壁而引起坍塌。钢筋笼最后一节吊装时,现场施工人员及技术人员应根据施工技术交底检查吊筋的长度,是否能准确的定位钢筋垄立面标高。
4.8.5钢筋笼入孔后要牢固定位,防止在灌注砼的过程中下落或上升。
钢筋垄的四周侧面应采用耳环或混凝土垫块控制钢筋笼的保护层厚度,采用耳环时钢筋直径不宜小于φ12,采用垫块要求垫块强度不得小于混凝土的设计强度。
4.8.6砼灌注完毕后,待桩上部砼初凝后,应及时解除钢筋笼的固定措施,避免粘结力的损失。
4.9下导管:
4.9.1水下混凝土采用直径25—30cm刚性导管,中间节长宜为2米,底节长宜为4米。
4.9.2导管使用前应试拼、试压、不得漏水,并编号及自下而上标示每节长度。试压的压力不小于孔底静水压力的1.5倍。
4.9.3施工人员应根据孔深合理配置导管,导管底口距离孔底应为20cm~40cm,并自下而上记录每节导管长度。
现场技术人员检查导管总长是否满足要求,距离孔底是否符合要求,并记录。
4.10水下砼浇灌:
4.10.1导管下端距孔底0.3~0.5cm;
4.10.2储料斗的容量应大于2.2m3;
4.10.3导管使用前应进行试拼组装进行编号,并进行密封性能试验,避免断桩;
4.10.4灌注水下砼的工作应迅速。每根桩的灌注时间尽量控制在8小时以内,以防止顶层砼失去流动性,提升导管困难,增加断桩的可能性;
4.10.5水下砼的坍落度以18~22cm为宜,并宜有一定的流动性,保持坍落度降低至15cm的时间不宜小于1小时;
4.10.6导管埋入砼的深度任何时候不得小于1m,一般控制在2~6m以内;
4.10.7为防止钢筋笼被砼顶托上升,在灌注下段砼时应尽量加快,当孔内砼面接近钢筋笼时,应保持较深的埋管,放慢灌注速度,当砼面升入钢筋笼1~2m后,应减少导管埋入深度;
4.10.8灌注标高应高出桩顶设计标高0.5m,以便清除浮浆。
桥梁钻孔桩作业指导书
1 使用范围。本作业指导书适用于铁路土建工程细粒土 粗粒土 卵砾石土 软岩 溶岩及硬岩等复杂地质条件下各类孔径的桥梁桩基施工。2 作业准备。2.1 内业技术准备。作业指导书编制后,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...
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