冲击钻钻孔施工技术交底
一、编制依据
《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ 203-2008 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003) 《铁路桥涵工程施工安全技术规程》 TB10303-2009 二、适用范围
适用于大中桥桥梁桩基础冲击钻钻孔施工。 三、交底内容
1、施工准备
(1)熟悉图纸,收集地形、地质、水文资料,核对现场施工情况。 (2)进行场地踏勘,对既有架空电线、地下电缆、给排水管道等设施,如果妨碍施工或对安全操作有影响,应采取清楚、改移、保护等措施妥善处理。
(3)测定桩位,加设护桩。测量地面及护筒高程,确定钻孔深度.
(4)平整场地,清除杂物,更换软土,夯填密实。根据施工组织设计,合理安排泥浆池、沉淀池的位置。
(5)钻孔场地在浅水时,宜采用筑岛法。岛顶面通常高出施工水位0.75~1。0m.筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。当位于深水时,可插打临时桩搭设固定工作平台.工作平台必须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时还应考虑施工设备能安全进、出场。
⑹架设电力线路。配备合适的变压器或柴油机。 2、工艺流程
冲击钻钻孔施工工艺流程如图3—1所示 3、施工工艺 (1) 埋设护筒
①钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒一般用4~8mm厚的钢板加工制成,护筒内径比桩径大40cm,保证护筒呈圆筒状且不变形。
②护筒中心竖直线应与桩中心线重合,偏差不得超过50mm,竖直线倾斜不大于l%。
③旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分
平整场地 制作护筒 加工钻头 测孔深、孔径 钢筋笼制作 导管拼装、试压 图3-1 冲击钻钻机钻施工工艺流程 桩基检测 凿 桩 灌注混凝土 制作混凝土试件,测量混凝土面高度和导管埋深深度 二次清孔 检查泥浆比重及沉渣厚度 安放导管 安放钢筋笼 测 孔 清 孔 中间检查 测孔深、泥浆比重、钻进速度 冲击钻进 补浆、测指标 钻机就位 泥 浆 制 备 埋设护筒 挖泥浆池、沉淀池 桩位放样 终 孔 测孔深、孔径、孔斜度 注清水、换泥浆、测比重
层夯实。水域护筒设置,严格注意平面位置、竖向倾斜均需符合规范要求.深水基础中的护筒,平面位置的偏差也适当调整到80mm以内。沉入时可采用压重、振动、锤击并辅以筒内除土的办法.
④护筒高度宜高出地面0。5m或水面1.0~2.0m。当钻孔内有承压水时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上.若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多,应先做试桩,试桩结果通知技术人员,进行调整。当处于潮水影响地区时,应高出最高施工水位1.5~2.0m,并应采取稳定护筒内水头的措施.
⑤护筒埋置深度在旱地或筑岛处为2~4m,特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行.有冲刷影响的河床,应沉入局部冲刷线以下不小于1.0~1.5m。
⑥护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。 (2) 泥浆制备
开挖泥浆池,选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,造浆量为2倍的桩的混凝土体积,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整.
泥浆比重:1。20~1。40;粘度:22~30s;含砂率:≤4%;胶体率:≤95%;PH值:8~11;失水率≤20mL,泥皮率:≤3mm.
在现场设置泥浆池、沉淀池等泥浆循环净化系统.泥浆池、沉淀池的池面高程应比护筒低0。5~1m,以利于泥浆回流畅顺,位置布局要合理,不得妨碍吊机和钻机行走。泥浆池的容量为每桩孔的排渣量,沉淀池的容量应为每桩孔排渣量的1.5~2倍。
(3)钻孔施工 ①安装钻机
安装钻机时机座底部应垫平,保持稳定,并打入木楔防滑,不得产生位移和沉陷。钻尖、钢丝绳在同一垂线上,与护筒中心偏差不得大于5cm,钻机就位测量护筒顶标高,用于钻孔过程中进行孔深测量参考.
②钻进
开始钻孔时应采用小冲程开孔,并应使初成孔的孔壁坚实、竖直、圆顺,能起到导向的作用,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后,方可进行正常冲击钻孔。
冲程应根据土层情况分别规定:在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石之类的土层中宜采用大冲程,在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层中时宜采用中冲程,在通过高液限粘土,含砾低液限粘土时,宜采用中冲程,在宜坍塌或流砂地段宜采用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度.
钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤,勤取碴,使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量应按地质情况、钻头形式、钻头重量决定。
钻进过程中,应始终保持孔内水位应高于护筒底口500mm以上,掏取钻渣和停钻时应及时及时向孔内补水,保持水头高度.
在砂及卵石类土等松散层钻进时,可按1∶1投入粘土块和小片石(粒径不大于15cm),用钻头以小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须重复回填反复冲击2~3次。
若遇有流砂现象时,宜加大粘土减少片石比例,按上述方法进行处理,力求孔壁坚固稳定。
在通过漂石和岩层,如表面不平整,应先投入粘土、小片石、卵石,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔等事故。
测量钻进深度用测绳系重锤从孔底量至护筒顶部,应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,应及时改正。应经常注意地层变化,在地层变化处应捞取渣样保存.
泥浆补充与净化:开始前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中,如泥浆有损耗、漏失,应予补充。并应按泥浆检查规定,按时检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标。
每钻进2m或地层变化处,应在泥浆槽中捞取钻渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并置换泥浆,使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化,在岩、土层变化处均应捞取渣样,判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对.
钻孔过程中应观察钻机所在地面变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时,应做好孔桩及钻机的保护措施。
⑶检孔
当钻孔深度达到设计要求时,进行采用检孔器和测绳等仪器对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监
理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
(4)清孔
①钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合设计要求后方可清孔。
②清孔方法应根据设计要求与现场实际情况可采取换浆、抽浆、掏渣等方法进行清孔,孔后泥浆指标和沉渣厚度应满足成孔灌注要求。
③在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
④不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。 (5)钢筋笼安装
①桩基础钢筋笼由钢筋加工场制作成型,运至桩基施工现场,再由汽车吊进行吊装入孔。钢筋笼运输和吊装时不得使骨架变形.在加强箍筋内焊接三角支撑,以加强其刚度。
②较短的桩基,钢筋笼一般制作成整体,一次吊装就位。对于孔深较大的桩基,钢筋笼分段加工,在钻孔现场进行对接。
③骨架定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,将定位筋与骨架焊接。将定位筋固定在护筒上,或用型钢或钢管穿过定位筋,将钢筋笼掉在护筒顶。
(6)水下混凝土灌注 ①安装导管
导管采用φ25-30cm钢管,每节2~3m,配1~2节1~1。5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管安装后,其底部距孔底有30 ~ 40cm 的空间。 ②首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,把导管下口埋入混凝土不小于1m且不宜于大于3m深。
③水下混凝土浇灌
打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注.如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故.
注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2~4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深.
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
混凝土灌注到接近设计标高时,控制混凝土灌注速度,确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上,以便灌注结束后清除桩头. 四、质量检查及检验标准
1、钻孔桩成孔质量标准(表4-1)
表4—1 钻孔桩成孔质量标准
项目 孔的中心位置(mm) 孔径(mm) 钻 孔 桩 倾斜度(%) 孔深(m) 沉淀厚度(mm) 清空后泥浆指标
群桩:100 不小于设计桩径 钻孔:〈1 支承桩:不小于设计孔深 支承桩:小于50 相对密度:1。03-1.10;黏度:17-20S;含砂率:<2%;胶体率:>98% 规定值或允许偏差
2、钻孔桩成桩质量标准(表4—2)
表4-2 钻孔桩实测项目
项次 检 查 项 目 1 混凝土强度(MPa) 群桩 2 桩位(mm) 排架桩 孔深(m) 孔径(mm) 钻孔倾斜度(mm) 允许 极值 3 4 5 规定值或允许偏差 在合格标准内 100 50 100 不小于设计 不小于设计 0。5%桩长,且不大于200 ±50 测绳量:每桩测量 探孔器:每桩测量 垂线法:每桩检查 水准仪测骨架顶面高程后反算:每桩检查 全站仪或经纬仪:每桩检查 检查方法和频率 按规范要求 6 钢筋骨架底面高程(mm) 五、注意事项
1、钻孔作业应分班连续进行,及时填写施工记录表,交接班时应交代钻进情况及下一班应注意事项;
2、冲击钻施工,冲锤直径小于设计桩径20mm为宜。;
3、开孔的孔位必须准确.开钻时均应慢速钻进,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后,方可加速钻进.
4、钻机施工过程中应保证泥浆面始终高于护筒底部50cm以上,以保证孔壁的稳定。
5、定时对钻孔泥浆性能指标进行检验,不符合要求时要及时调整;每班检查孔体偏斜情况,及时采取纠偏措施.
6、在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
7、钢筋骨架和检孔器应使用吊机垂直、平稳放入孔内,避免破坏孔壁,造成废桩事故。
8、桩孔砼灌注时,孔内泥浆引流至泥浆池内,利用于下一基桩钻孔护壁中. 9、设专人清除沟槽沉淀物,多余的泥浆要及时排除坑槽,保证不淤塞,维护泥浆沟、沉淀池、泥浆池的工作性能
六、安全环保要求
1、安全要求
⑴所有作业人员进入施工现场必须戴好安全帽。
⑵钻机必须安装牢固.钻机就位前,平整压实场地,钻机就位,沿周围打入木楔,固定钻机,防止倾覆。
⑶施工现场的电器设备必须有专人保管,使用中实行一机一闸一箱一保护,严禁一闸多用.注意用电安全,电线不能直接敷设在地面上,应采取架空措施。配电箱加锁.
⑷钻孔中,应注意观察有无漏浆现象,随时补充泥浆,保证孔内水位,防止坍塌。
⑸在钻孔附件设置醒目标志和围栏,以防止人员掉入孔内。 ⑹吊车作业需要有专人负责指挥。 ⑺严禁在雨中进行电焊作业。
⑻桩机检修时,高空作业必须系好安全带. 2、环保要求
((1)出孔弃土要及时转运,弃于指定地点,不得随意倾泻,污染环境。 (2)机械检修时,底部垫厚塑料布隔绝地面并用容器接装油料,防止油料污染。 (3) 严禁随意排放泥浆,造成环境污染.泥浆应沉淀处理后排放,并符合环保要求,必须及时清运渣土,防止污染。。
(4) 应注意混凝土生产、水泥运输等产生的粉尘对环境影响。混凝土所用材料,特别是外加剂,应满足环保要求。
(5)混凝土运输、泵送过程中,严禁抛洒,多余、少量混凝土应合理利用. (6)混凝土施工过程中,应采取消音、减噪等防护措施.施工时间应尽量与附近居民休息时间错开。
(7)建筑用废水须先沉淀,再排入生活用污水管道,或回收利用,防止污染水域.
(8)搞好驻地环境卫生、食品卫生、饮水卫生,定期消毒。
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