施工工艺及技术措施.docx

3施工工艺及技术措施31施工工艺本工程拟采用YCJF250液压冲击反循环桩机和3两种8T锤冲击桩机成孔在现场分段制作钢筋笼用吊车吊放安装钢筋笼用桩机升降机或灌浆架安置提升导管搅拌车将商品砼运至孔口直接进入料斗及导管灌注混凝土成桩为确保钻孔灌注桩施工质量使施工按规定程序有序地进行作业编制钻冲孔灌注桩施工流程图详见图132施工技术措施321桩位元元测放及标高控制根据设计图纸由专业测量人员制作施工平面控制网校测场地基准线和基准点测量轴线桩的位置及桩的地面标高采用极坐标法对每根桩孔进行放样为保证放样准确无误对每根桩必须进行三次定位在测定的桩位点打入标志桩露出地面510cm定位后会同有关部门和人员对轴线桩位进行复核并作记录护筒埋设好后对护筒的中心点进行复核检查桩位的偏差终孔前利用桩机钢丝绳对桩中心进行复测对桩位进行检查三次定位复核符合设计规范要求后方可进行下一道工序施工322埋设护筒埋设护筒应准确稳定护筒周围用粘土回填并夯实1护筒一般采用410mm厚的钢板加工制作高度130m左右护筒的内径大于钻头直径100mm其上部宜开设溢浆口并高出地面035030m测放控制点平整场地测放桩位清孔下钢筋笼安设导管贮料斗等混凝土灌注拔除护筒回填空灌段钻进开钻前准备埋设护筒安装钻机修筑进场道路设备进场修筑供排浆系统泥浆循环系统钢筋进场制作吊运钢筋笼混凝土进场混凝土检测铺设电缆水管风管测量孔深位斜测量沉渣配管必要时二次清孔图1钻冲孔灌注桩施工工艺流程图2护筒有定位保护孔口和保持水位高差的作用因此护筒的埋设要根据设计桩位按纵横轴线中心埋设埋设时按护筒的大小挖好坑后将坑底填平放下护筒经检查位置正确护筒身要正直四周用粘土回填分层夯实当地基回填土松散孔口易坍塌时应扩大护筒坑的挖埋直径或在护筒周围填砂浆混凝土护筒埋设深度一般为115m对于坍塌较深的桩孔应增加护筒埋设深度护筒埋设好后要复核校正护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm323泥浆制备使用与管理1泥浆制备泥浆有保护孔壁和排渣的作用泥浆质量控制应以不塌孔并达到排渣目的为原则泥浆的循环系统包括制浆池储浆池沈淀池和循环槽等开动钻机较多时采用集中制浆与供浆用抽浆泵通过主浆管和软管向各桩供浆泥浆的排浆系统由主排浆沟支排浆沟和泥浆沈淀池组成沈淀池内的泥浆采用泥浆净化后由泥浆泵抽回泥浆池以便再次利用开钻前必须准备数量充足性能优良的泥浆造浆主要采用膨润土或粘土水增粘剂配比及性能指针详见表2表3表2泥浆配比表材料名称水Kg膨润土KgCMCKg指针1008451501表3泥浆性能指针表序号项目性能指针检验方法1相对密度105120泥浆密度计2粘度1622s漏斗3含砂率484胶体率96量杯法5失水量30ml30min失水量仪6PH79PH试纸2泥浆使用泥浆使用根据施工方法分为正循环和反循环两种a对于正循环钻进在一般土层中成孔时泥浆密度宜为110120粘度宜为1622s含砂率48胶体化率大于96在软土层中钻进时泥浆密度宜为110125粘度宜为1928s含砂率48胶体化率大于96开孔钻进时泥浆应适当加稠密度宜为125140b对于反循环钻进在一般土层中钻进时泥浆密度宜为110120粘度宜为1622s含砂率48胶体化率大于96在软土层中钻进时泥浆密度宜为106110粘度宜为1828s含砂率小于等于4胶体化率大于95在卵石土层中钻进时泥浆密度宜为110115粘度宜为2035s含砂率小于等于4胶体化率大于95c清孔后泥浆性能指针宜为泥浆密度宜为110120粘度宜为1725s含砂率小于83泥浆管理施工过程中应做好泥浆的日常维护管理每小时必须对泥浆的比重粘度含砂率和胶体化率等指针进行测定并及时调整至能够满足施工要求确保成孔优质安全废弃的泥浆与渣应按环境保护的有关规定进行处理324成孔1为确保桩垂直度偏差不大于1施工平台应铺设枕木和台板安装钻机应保持稳固周正水平钻机就位后要认真做好对中整平工作开钻前提起钻具校正孔位造孔时钻具对准测放的桩中心开孔钻进施工中应经常检测孔径孔形和孔斜严格控制钻孔质量施工中严格保持机台平稳每班均应检查机台水平度2为保证桩径在容许偏差内开钻前由技术人员检查冲垂直径钻进中要调整好泥浆性能3根据地层条件采取充分利用地层造浆适当制备泥浆相结合的办法制造泥浆施工中应经常检查泥浆性能4及时做好成孔记录正常成孔时每小时做一次进尺记录5终孔深度的确定应根据设计图纸要求岩样的饱和单轴抗压强度满足设计要求入岩深度满足设计要求实际孔深以超前钻的岩样试压结果和捞取的岩渣作为主要依据来判定6进入基岩时做好判层记录并捞岩样以备终孔鉴别如遇地质资料与地质情况不符要立即通知勘察设计及有关人员进行处理7在块石回填层中钻进时成孔速度慢且容易导致偏孔漏浆塌孔卡钻掉钻等质量事故应当采取相应的措施a钻进中遇到大的块石时可投入适量粘土块泥浆比重应调整到130左右每钻进34小时用泥浆正循环清渣一次同时应注意孔斜发现异常及时投入石块并填至偏孔处上方030050m重新成孔b应将泥浆输送管两条送至孔口并派专人跟班以备发生漏浆时能及时补给泥浆漏浆较大时泥浆应掺入适量水泥或其它速凝剂若漏浆严重时应填入粘土袋并冲实c钻进过程中如遇塌孔应立即停止钻进回填夹片石的粘土块加大泥浆比重然后重新钻进d若遇卡钻掉钻应采用打捞钩打捞爆破松动等办法及时处理e沿护筒周围翻浆造成孔口坍塌地表沉陷时应立即停止钻进并防止钻机倾倒及时在护筒外围回填粘土用稻草拌和并加以夯实后方可继续冲进f建议在表土层的高度范围下钢套管以防塌孔漏浆偏孔等事故的发生325清孔1清孔的目的清孔的目的是抽换孔内泥浆清除孔内钻渣尽量减少孔底沉淀厚度防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力确保灌注混凝土的质量终孔检查后应立即清孔清孔时应不断置换泥浆直至灌注水下混凝土2清孔的质量要求清孔的质量要求是应清除孔底所有的沉淀砂土当技术上确有困难时允许残留少量不成浆状的松土其数量应按合同文件的规定清孔后灌注混凝土前孔底500mm以内的泥浆性能指针含砂率为8比重就小于125漏斗粘度不大于28s3清孔方法根据设计要求地层条件等本次采用的清孔方法有正循环清孔泵吸反循环清孔等a正循孔清孔其方法是在终孔后将冲孔管下至离孔底1020cm并保持泥浆正常循环输入比重为110125的较纯的新泥浆循环把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出根据孔内情况清孔时间一般为032hb泵吸反循环清孔清孔时在终孔后停止回转将钻具提离孔底1015cm反循环持续到满足清孔要求为止清孔时间一般为815min4终孔后至灌注混凝土前作二次清渣a第一次是终孔后下钢筋笼前以泥浆正反循环结合的方式清渣将泥浆比重调整在115125之间含砂率和粘度应分别小于10和28sb置放钢筋笼后以灌浆导管为循环管道进行第二次清渣可采用正循环方式清渣遇清渣困难时则采用泵吸反循环方式清渣直至泥浆指针符合下述要求密度125粘度28s含砂率小于8沉渣厚度小于50mm时才能开始灌注326钢筋笼制作与安装1一般要求a钢筋的种类钢号直径应符合设计要求本工程设计要求纵筋和加劲箍钢筋采用1422级螺纹钢螺旋箍钢筋采用8内圆钢钢筋的材质应进行物理力学性能或化学成分的分析试验b制作前应除锈调直螺旋筋除外主筋应尽量用整根钢筋如需接长采用焊接接长焊接接头连接区段为35dd为钢筋较大直径且不小于500mm长度范围内接头面积百分率不宜大于50焊接的钢材应作可焊性和焊接质量的试验c当钢筋笼全长超过10m时宜分段制作分段后的主筋接头应互相错开同一截面内的接头数目不多于主筋总根数的50两个接头的间距应大于50cm接头可采用搭接绑扎或点焊加强筋与主筋间采用点焊连接箍筋与主筋间采用点焊连接2钢筋笼的制作制作钢筋笼的设备与工具有电焊机钢筋切割机钢筋圈制作台和钢筋笼成型支架等钢筋笼的制作程序如下a根据设计确定箍筋用料长度将钢筋成批切割好备用b钢筋笼主筋保护层厚度一般为7cm钢筋笼外侧每2m设置一组48块预制砼垫块预制砼垫块拟采用与桩身砼同标号的砼作为材料制成直径为140mm厚度50mm的圆饼在圆饼中间设置小圆孔通过箍筋固定在钢筋笼上在吊放钢筋笼的过程中能确保主筋的保护层厚度同时保证钢筋笼顺利下放到位c制作好的钢筋笼在平整的地面上放置应防止变形d钢筋笼安放前必须经技术人员质检员按图纸尺寸和焊接质量要求检查验收内径应比导管接头外径大100mm以上并报请监理工程师验收不合格者不得使用3钢筋笼的安装钢筋笼安装用大型吊车起吊对准桩孔中心放入孔内如桩孔较深钢筋笼应分段加工在孔口处进行对接采用单面焊缝焊接焊缝应饱满不得咬边夹渣焊缝长度不小于10d为了保证钢筋笼的垂直度钢筋笼在孔口按桩位中心定位使其悬吊在孔内下放钢筋笼应防止碰撞孔壁如下放受阻应查明原因不得强行下插一般采用正反旋转缓慢逐步下入安装完毕后经有关人员对钢筋笼的位置垂直度焊缝质量箍筋点焊质量等全面进行检查验收合格后才能下导管灌注混凝土327水下混凝土灌注混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序应予特别注意钻孔应经过质量检验合格后才能进行灌注工作本工程桩身砼设计强度等级为C30采用商品砼在水下砼灌注过程中应严格按照建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502022002及设计要求施工各个施工环节互相配合技术人员层层把关砼灌注前应会同甲方监理对该桩孔进行隐蔽验收签字合格后方可灌注水下砼灌注采用竖向活节导管密封剪球法进行具体要求如下1把好砼的质量关坍落度控制在1822cm内2导管制作与安装灌注导管要便于安拆并有足够的强度和刚度导管用钢管制作导管壁厚不宜小于3mm直径为250mm每节导管长度导管下部第一根为4500mm导管中部为1500mm导管上部为300500mm导管的驳接口必须加上止水密封胶圈确保接头密封良好密封形式采用橡胶圈或橡胶皮垫灌注前对灌浆设备进行严格检查导管要求内管光滑下入导管一定要准确导管底距孔底控制在0305m3导管顶部应安装漏斗和贮料斗漏斗安装高度应适应操作的需要在灌注到最后阶段时能满足对导管内混凝土柱高度的需要以保证上部桩身的灌注质量混凝土柱的高度一般在桩底低于桩孔中水面时应比水面至少高出2m漏斗与贮料斗应有足够的容量来贮存混凝土以保证首批灌入的混凝土量能达到08m以上的埋管高度4隔水栓采用预制砼球块开灌前用铁线固定在导管内临近泥浆面处5灌注顺序灌注前应再次测定孔底沉渣厚度如厚度超过规定应再次进行清孔当下导管时导管底部与孔底的距离以能放出隔水栓和混凝土为原则一般为3050cma首批混凝土连续不断地灌注后应有专人测量孔内混凝土面高明度并计算导管埋置深度一般控制在26m不得少于1m或大于6m严禁导管提出混凝土面应及时填写水下混凝土灌注记录如发现导管内大量进水应立即停止灌注查明原因处理后再灌注b水下灌注必须连续进行严禁中途停灌灌注中应注意观察管内混凝土下降和孔内水位变化情况及时测量孔内混凝土面上升高度和分段计算充盈系数充盈系数应在1113之间不得小于1c导管提升时不得挂住钢筋笼可设置防护三角形加筋板或设置锥形法兰护罩d灌注将结束时由于导管内混凝土柱高度减小超压力降低而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加比重增大出现混凝土顶升困难时可以小于300mm的幅度上下串动导管但不许横向摆动确保灌注顺利进行e终灌时采用捞样筒捞取砼样确定砼面高度考虑到泥浆层的影响实灌桩顶混凝土面应高于设计桩顶08m以上以保证桩顶砼质量及不浪费材料f施工过程中要协调混凝土运输和灌注各个工序的合理配合保证灌注连续作业和灌注质量g每根桩必须随机抽样留置试块不得少于一组并认真做好试块的养护达龄期及时送检328桩长和桩顶标高的控制本工程桩有空灌段施工时要严格控制桩长和桩顶标高既不多灌浪费混凝土增加成本又不少灌影响质量4施工难点及对策41施工难点1本工程土层主要为砾砂层及粉质粘土层属于复杂地层该地层成孔过程中容易形成塌孔扩孔斜孔等现象2上部造浆土层厚度不足原土造浆工艺将受到很大限制3本工程所在地区属岩溶发育地区发育有土洞和溶洞可能造成泥浆流失塌孔扩孔斜孔等现象42对策1投入一定资金准备充足的造浆材料如黄土陶土等及时配制和补充泥浆保证护壁质量2针对砂层厚的特点成孔时泥浆比重不应小于130灌注时的泥浆比重不应小于125以保证护壁效果3砂层中成孔时钻机转速必须放慢严禁机身剧烈摇摆晃动严禁快速钻进和清水钻进备充足的粘土块或片石当产生斜孔时抛填粘土块或片石到斜孔处以上050100m重新成孔产生塌孔时回填含平片石的粘土块反复冲击造壁孔壁稳定后应加大泥浆比重继续成孔6准备一定长度的钢护筒对较大的土溶洞下钢护筒防止地面塌陷43常见事故处理及预防措施本工程地质条件对钻冲孔灌注桩施工有诸多不利因素施工过程中常见以下几种事故1钻进中漏浆的处理在成孔时遇到原有的旧基础时会发生漏浆现象处理办法可先投放泥球及时补浆在孔内搅拌泥浆使稠泥浆迅速充填在孔壁块石的间隙中阻挡渗漏而保护孔壁稳定漏失停止后恢复正常成孔2孔斜钻孔垂直度偏差必须控制在1以内钻孔出现孔斜的主要原因有a为了追求施工进度钻进中压力过大地层软硬不均匀钻头受力不均匀造成的b在岩土换层处岩层面倾斜处软弱岩层交界处钻进钻头受力不均c钻机底盘安置不水平或产生不均匀沉陷预防及处理措施场地要平整钻架就位后要调整使钻盘与底坐水平钻架顶端的超重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上并经常检查校正在有倾斜状的软硬土或岩层变化处控制进尺速度并以低速钻进或在斜面位置处填入片石以冲锤将斜面硬层冲平再钻进若发现钻孔已发生偏斜应先查明偏斜情况然后在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔如偏斜严重要先回填石块或灌注砂浆至偏斜处050米以上重新钻进3水下砼灌注事故在水下砼灌注过程中如出现事故时应分析原因采取合理的技术措施及时设法补救不宜轻易废弃或中止灌注导管进水主要原因是a首批混凝土储量不足安置导管距孔底间距过大混凝土下落不能埋住导管底口以致水或泥浆从底口进入导管b导管接头不严或螺杆断折焊缝破裂水或泥浆从接头或焊缝处注入c导管提升过猛或测深错误导管底口提离混凝土面底口注入水或泥浆预防及处理方法a由上述第一种原因引起的应立即将导管提出将孔底混凝土沉淀物用反循环清除重新下导管并准备足够储量的首批混凝土重新灌注灌注之前必须进行首批混凝土量计算导管底口距孔底间距设置0305米b若为第二种原因引起的应拔换导管采用二次剪球法处理在第二次灌浆时当预制混凝土球塞即隔水栓下落至原混凝土面时导管立即跟入原混凝土内有足够深度c第三种原因引起的用原导管进行二次剪球处理方法同上若混凝土面在水面下不深的护筒内可将护筒内水抽干将浮浆清除再在护筒内灌注混凝土至设计标高断桩在灌注时由于导管埋深过大致使导管无法拔出而中断灌注可用岩芯钻进法将导管内混凝土面以上的淤塞物清除下入炸药放炮将导管炸断提出孔外把孔内钢筋全部接到孔外固定的护筒上再下入冲击冲锤凿除钢筋笼里面的混凝土一直钻到钢筋笼底部以下1m在孔口调整好十字形冲击冲锤使4个钻角分别在钢筋笼的4个空档内进行轻冲击并照此变换5次位置可打掉钢筋笼的箍筋和剩余的混凝土这样处理后钢筋笼的主盘就全部成为零散的活动体在孔口将其分别拉出最后用冲击冲锤打掉底部的混凝土重新进行灌注桩身夹泥的处理灌注时由于导管密封不良泥浆渗入导管内或导管栓塞破裂脱落都会产生夹泥现象这时应全部提出导管进行处理然后重新灌注混凝土卡管a初灌时隔水栓卡管或由于混凝土本身原因坍落度过小流动性差夹大石子拌合不均离析粗骨料集中而造成堵管处理方法用长杆冲捣导管内隔水栓或混凝土或抖动导管使隔水栓或混凝土下落如仍不下落时将导管提出清洗然后重新吊装重新灌注b机械故障或其它原因使混凝土在导管停留时间过长最初灌注的混凝土已经初凝增大了管内混凝土下落阻力混凝土堵在管内预防方法灌注前检查灌注机械并备有备用机械首批混凝土中可掺入缓凝剂处理方法采用我公司自行研制的振动器可与灌注导管连在一起将导管内的砼振出同时也能提高砼的密实度提高桩身的质量坍孔在灌注过程中如发现钻孔护筒内水位忽然上升后又随即骤降并冒出气泡应怀疑坍孔现象用测深锤探测如原测深锤停挂在混凝土表面上未取出被埋不能上提或下不到原来的深度均证实为坍孔发生坍孔后及时查明原因采取相应措施保持加大水头防止继续坍孔如不严重并不继续坍孔可恢复正常灌注混凝土埋深尽量大一点将坍孔泥砂挤出如坍孔严重并仍不停止应立即中止灌注将导管拔出用粘土回填待坍塌稳定后再商定处理方案埋管主要原因导管埋深过深或提管过猛导管拉断预防方法严格控制导管埋深不得超过60米导管接头螺栓事先检查是否稳妥提升导管不能过猛或埋管事故已发生视情况作出处理混凝土面距桩顶不深时可将原护筒接长将护筒沉入已灌注混凝土面以下抽水排渣接灌混凝土浇短桩头产生原因灌注将近结束浆渣过稠发生误测拔出导管中止灌注而造成浇短桩头事故预防方法灌注即将结束加注清水稀释泥浆采用取样探测器采取砼粗骨料以准确判定砼面标高处理方法为接长护筒抽水排渣接浇混凝土混凝土供应不及时中途突然停电灌注设备出故障选择有实力的混凝土供货商以满足混凝土的供应需要如遇特殊情况混凝土不能及时到位时宜上下小幅度串动灌注导管以防止管内混凝土初凝及埋管等质量事故如遇中途突然停电及灌注设备出故障等突发性问题宜立即启用备用发电机组和灌注设备钢筋笼上浮钢筋笼的埋设是按设计标高放置并固定的钢筋笼上浮超过允许误差造成钢筋笼上浮质量事故其原因是导管在提升过程中法兰盘挂住钢筋笼而上浮混凝土和易性不好灌注中途出事故使混凝土初凝结成硬盖阻力增大混凝土向上拱抬钢筋笼钢筋笼在孔口固定不牢预防措施放置钢筋笼时对准钻孔中心在孔口牢固固定提升导管时不可过猛灌注混凝土时要抓紧时间根据气温变化适当调整混凝土配合比使其具有良好的和易性流动性混凝土面上升到钢筋智能时要适当放慢灌注速度44应急预案由于施工区域的地质条件相当复杂土洞溶洞相当发育为防止地面塌陷造成安全质量事故特制定以下预防方案1安排2名值班人员24小时现场巡视检查发现异常及时汇报处理2对于地质资料显示有危险的区域施工过程中桩机后面准备一定数量的枕木并准备好钢丝绳一旦发现异常立即退机3场地内设备一个大泥浆池准备3台泥浆泵将管路连接到孔口一旦发现异常立即注入泥浆4准备一定数量各种桩型长度68米的钢护筒对勘察资料中明显有较大土溶洞的桩基在桩基开孔时下钢护筒68米防止出现塌方时桩孔塌陷5施工现场准备一定量的片石黄泥一旦发现异常立即准备进行回填6现场吊车和挖机24小时值班7设置紧急电话45泥浆处理及渣土外运由于钻冲孔灌注桩施工工艺的原因在施工过程中不可避免地产生废泥浆及桩渣处理不好极易影响施工现场的环境但泥浆渣土的外运又提高了钻孔桩的造价为了降低造价我公司准备在施工现场设置泥浆处理系统尽量回收可用泥浆减少泥浆外运量首先将泥浆经过振动筛处理将渣土与泥浆分离再通过三级沈淀池成为可再用泥浆在灌注砼过程中与砼面接触的那部分泥浆不再处理直接外运