钻孔桩方案Word格式.docx
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第七章、质量控制措施…………………………………………………(25)
一、质量目标…………………………………………………………(25)
二、质量控制措施……………………………………………………(25)
第八章、安全控制措施…………………………………………………(27)
一、组织措施和基本要求……………………………………………(27)
二、设备按、拆、移的安全措施………………………………………(28)
三、使用机电设备及起重作业的安全措施…………………………(28)
四、钻进成孔的安全措施……………………………………………(30)
五、砼灌注的安全措施………………………………………………(31)
第一章、工程概况
一、工程简介
进贤天集商业广场工程位于进贤大道西侧。
由南昌铁路天集房地产开发责任有限公司筹建,上海东瑞建筑规划设计有限公司设计,南昌中核大地工程勘察有限公司地质勘察,由我公司总承建施工。
总建筑面积70000m2。
均为现浇钢筋砼框剪结构。
#、#楼基础采用机械钻孔灌注桩。
二、工程场地情况
本工程位于进贤大道西侧,施工场地地较平坦,交通相对便利,施工条件尚好。
三、工程地质情况
据岩土工程勘察报告,本场地地层分布总体较均匀,依详见岩土工程勘察报告。
四、桩基设计情况
桩基设计为钻孔灌注桩,选取中风化基岩为持力层,桩长约30米左右,桩径为Φ700——Φ800之间。
本工程桩基础持力层为中风化砾岩,进入岩层1d。
(设计要求表1-1),钢筋保护层厚度50mm,桩身砼强度设计为水下C35商品砼。
混凝土灌注标高比桩顶设计标高大600~1000mm,施工承台时,将此部分凿去,留下桩身45d钢筋锚入承台。
设计要求(表1-1)
编号
桩径
D
入岩深度
L1
L(m)
钢筋笼
主筋通长
加劲箍
箍筋
单桩竖向承载
力特征值(KN)
ZH1
700
1d
30
8Φ14
Φ12@2000
5dø
8@100
8@200
4600
ZH2
800
10Φ14
Φ14@2000
6000
第二章、针对本工程特点的技术方案
根据实际施工经验,结合本工程具体情况,该桩基工程特殊性主要表现为:
①钻孔桩施工中泥浆护壁是关键要素;
②地质勘察报告中钻探柱状图显示③层、均为不同程度的产生砂、砾层,层厚为7.5~11.4m,给造孔增加难点;
③孔底沉渣厚度应小于50mm;
④工期要求紧等方面,下面将针对该工程的特殊性拟采取以下技术方案。
一、泥浆护壁技术方案
钻孔桩工程施工中,泥浆是顺利成孔的主要控制参数,在本工程砂、砾层富集的情况,则尤为重要。
为确保本桩基工程顺利施工,泥浆采用人工造浆护壁和自然造浆护浆两种方案。
自然造浆是指钻机钻进粘土层时,通过向孔内注入普通泥浆,在钻机钻进粘土层的同时,靠粘土自然制造泥浆,主要应用于粘土层,这里主要采用自然造浆造浆护壁方案。
调制好的泥浆比重性能指标控制在以下范围:
比重为1.25左右,漏斗斜度为16~28s,含砂率小于8%,胶体率大于95%,泥饼厚度0.6~3.0mm,PH值7~9,静切力大于100。
二、钻机在复杂地层成孔的技术方案
地质勘察报告表明,上述几个层次均有不同程度的砂砾层,砂砾含量约25%~40%,桩机在该几层进钻时,易出现下列情况:
泥浆含砂量大孔壁不稳定,孔内吸浆严重,极易坍孔,泥浆循环停止时,大量砂粒迅速沉降,易导致埋钻事故。
针对易出现的情况,拟采取以下技术措施:
①开钻前现场储备一定的优质泥浆,把好开孔关。
②钻进中加强泥浆管理,并对泥浆性能定时检测,专人清理泥浆循环槽和沉淀池内的积砂,并定期检查、清洗泥浆泵。
③在坍塌、吸浆段地层钻进时,必须向孔内投入适量的粘土球,增强孔壁的泥皮质量,提高动切力,以确保孔壁稳定。
④要控制钻具升降速度和适当降低回转速度,减轻钻头上下运动对孔壁的抽吸作用。
三、孔底沉渣控制方案
钻孔灌注桩施工中能否控制好孔底沉渣厚度,是影响建筑物沉降的一个重要因素,沉渣控制要求严,即进行两次清孔。
1、钻进终孔即进行第一次清孔,利用正循环,调整泥浆性能,将钻渣充分搅碎,由泥浆携出桩孔。
2、在桩孔下完导管后即进行二次清孔,本工程采用气举反循环清孔方法,调好泥浆性能,清孔后保证孔底沉渣厚度符合设计要求。
四、工期控制方案
影响本工程的主要不利因素有:
地层复杂、桩数较多等,为保证如期完成施工任务,采取以下方案:
1、投入适宜的施工设备,GPS-15型钻机进行桩基施工。
2、采用合理的施工工艺。
3、做好文明施工,提高工效。
4、合理安排施工工序,控制各工序前后衔接时间。
第三章、施工进度计划与保证工期的主要措施
一、施工工期:
本工程工期紧,我单位将根据该工程的工期要求和工程结构特点,进行合理的组织安排,以确保按时完工。
二、施工进度计划:
本工程阶段控制进度详见总进度计划安排表,附(单桩施工进度表3-1)、(施工进度计划表3-2)。
1、单桩施工进度表(表3-1)
工序
时间
钻孔就位
0.7小时
钻孔时间
14~16小时
第一次清孔
0.5小时
安放钢筋笼
1.0小时
安放导管
0.8小时
二次清孔
砼灌注
2~3小时(用灌浆架、或吊车灌注)
小计
19.5~22.5小时
2、施工进度分析
我公司两班制,施工时24小时作业,工作效率按85%,根据我方制定的进度计划施工,按我司在类似地层区施工经验,综合考虑各种因素,在施工过程中戳开施工。
三、保证工期的主要措施
1、人员保证:
根据工程的施工要求,我方配备足够的施工及管理人员。
2、机械设备及维修保证:
本2台钻机、一辆16-20T汽车吊等设备,除此之外,同时,我公司在本工地设立机修间,组成技术熟练的机修班组,配备钻机所用的各种材料,以备机具设备能够及时维修保养。
3、材料保证:
本工程因工作量较大,我方在开工前做好材料供应计,在施工过程中,根据实际情况及时组织各种材料进场,备足料是确保工期的主要环节。
4、工艺技术保证:
本工程采用汽车吊吊钢筋笼施工方法。
①成孔:
合理调整钻进参数,提高成孔效率。
②下笼:
钢筋笼提前制作,采用汽车吊下放安设,孔口焊接采用两人同时操作,缩短下笼时间。
③清孔:
采用气举反循环法清孔,提高清孔速度和清孔质量。
④浇注:
采用商品砼,加快浇注速度,确保浇注质量。
5、管理制度保证:
各工序安排合理紧,建立奖惩制度,使各工序管理科学化、合理化。
第四章、施工方法与施工工艺及流程
一、施工方法
(一)放样定位
工程开工前,根据轴线及桩位布置情况,在场地内建立测量控制网,然后依据测量控制网测预备桩位中心点。
桩位中心点测设分两次进行,一次为场地硬化后初放,二次为护筒挖好后校对。
桩位施工允许偏差针对本工程不得大于2cm。
(二)埋设护筒
护筒直径应比桩孔直径大100mm,长度应满足护筒底进入粘土层不少于0.5m的要求,护筒顶端高出地面100mm,护筒埋设的倾斜度控制在1%以内,护筒埋设偏差不超过20mm,护筒四周用粘土回填,分层夯实。
(三)钻机就位
钻机就位必须稳固、周正、水平,确保“天车、钻盘中心、桩位中心”三点成一线,钻机的转盘中心与桩位中心误差不大于10mm。
(四)钻进成孔
软土层中,采用三翼刮刀钻头钻进,利用钻机的三档转速充分搅碎泥土,造好泥浆。
适当提紧钢丝绳,减少钻进压力,避免进尺过快而造成孔斜。
(五)一次清孔
在钻机钻至设计孔深后,将钻头提离孔底300-500mm,慢转,开足泵量进行一次清孔,重点是搅碎孔底较大颗粒的泥块,同时上返孔内尚未返出孔外的钻渣。
时间为0.5小时左右。
一次清孔孔底沉渣应不大于300mm。
(六)钢筋笼的制作与安装
1、钢筋笼的质量要求及注意事项:
(1)钢筋笼制作偏差应符合表的规定(见钢筋笼制作的允许偏差表4-1)。
钢筋笼制作的允许偏差(4-1)
项次
项目
允许偏差(mm)
1
主筋间距
±
10
2
箍筋间距
20
3
直径
4
长度
100
(2)用导管灌注水下混凝土时,钢筋笼的内径应比钢管外径大200mm。
(3)钢筋笼在制作、运输、安装过程中,应有防止变形的技术措施,并设有保护层垫层。
(4)钢筋笼所用钢筋规格、材质、尺寸应符合设计要求。
(5)分段制作的钢筋笼,其长度以<10m为宜。
每段钢筋笼连接应采用焊接。
焊接时,在同一截面内钢筋接头数不得超过主筋总数的50%,两相邻接头应错开一定的距离(一般应大于40cm)。
焊缝高度为钢筋直径的0.25倍,且不小于4mm;
焊缝宽度为钢筋直径的0.7倍,且不小于10mm;
搭接长度,单面焊缝应为钢筋直径的10倍,双面焊缝为钢筋直径的5倍。
箍筋的焊接长度应为箍筋直径的10倍,箍筋与主筋之间采用点焊连接。
螺旋筋与主筋之间可用点焊及细铁丝绑扎,并间隔点焊固定。
钢筋笼全长超过12m时,应分段制作,其长度以15m为宜。
(6)在制作钢筋笼之前,应将钢筋进行除锈,调直—主筋不直度的偏差不应大于长度的1%,并不得有局部弯折,主筋应尽量采用整根钢筋,避免多接头。
2、钢筋笼的制作:
(1)钢筋笼制作设备及程序。
1)设备:
制作钢筋笼的主要设备和工具有电焊机、钢筋切割机、钢筋圈制作台、支承架、筋调直机、卡板等。
2)钢筋笼制作程序:
①根据设计计算箍筋用料长度、主筋分段长度。
将所需钢筋整直后用切割机成批好备用。
由于切断待焊的箍筋、主筋、缠筋的规格尺寸不尽相同,应注意分别摆放,防止用错。
②在钢筋圈制作台上制作并按要求焊接。
③将支承架按2~3m的间距摆放同一水平面上的同一直线上,然后将配好定长的主筋平直的摆放在支承架上。
④将箍筋按设计要求套入主筋(也可将主筋套入箍筋内)。
且保持与主筋垂直,进行点焊。
⑤箍筋与主筋焊好后,将缠筋按规定间距绕于其上,用点焊固定。
⑥半制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上,防止变形。
⑦对制作好的钢筋笼应按设计要求进行检查,不合要求者,应予返工,否则不得使用。
(2)钢筋笼保护层的设置:
钢筋笼保护层厚度应按设计图纸设置。
一般水下砼灌注桩不小于50(mm),设置保护层的方法:
在钢筋笼上焊接(或铁丝绑扎)预制砼垫块。
砼垫块30×
50×
50(mm),一般在钢筋笼长度方向每隔9m对称地设置4块或每节钢筋笼分上、中、下三个部位以设置保护块。
3、钢筋笼的安装
钢筋笼的安装包括钢筋笼的搬运、吊装就位和吊放埋设过程:
1)钢筋笼长度在6m以内时,可用两部平车搬运,长度超过6m以时,需在平车上加托架,也可采用人工搬。
2)钢筋笼吊放,可用双吊点或单吊点,吊点位置应恰当,一般在箍筋处对直径较大的钢筋笼,可采取措施对起吊点予以加强,以保证钢筋笼起吊埋不致变形,吊放入孔时应对准钻孔中心缓慢下放至设计标高。
对分段制作的钢筋笼,当前一段放入孔内后即用钢筋穿入钢筋笼上面的箍筋下面,临时将钢筋笼搁支在钻机大梁或护筒口上,再起吊一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。
吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放,不允许左右旋转。
若遇阻应停止下放,查明原因进行处理。
严禁高起猛落、碰撞和强行下放。
3)钢筋笼一般采用分节吊放,孔口焊接。
分节长度应按孔深、起吊高度和孔口焊接时间合理选定。
焊接时,上下主筋位置应对正,保证钢筋笼上下轴线一致。
主筋搭接位置应错开,一个平面上搭接的主筋不多于2根,搭接平面之间的最小距离应大于一个搭接长度,单面焊缝长度大于双面焊缝长度的2倍。
4)钢筋笼全部入孔后,应按设计要求检查安放位置并做好记录,符合要求后,可将主筋点焊于孔口护筒上或用铁丝牢固绑扎于孔口上,以便使钢筋笼定位,防止钢筋笼因自重而下落或灌注混凝土时往上串动赞成错位。
5)桩身混凝土灌注完毕,达到初凝后即可解除钢筋的固定装置,保证钢筋随砼一起收缩。
6)采用正循环清孔,钢筋笼入孔宜在清孔前进行,其它在清孔后进行。
(七)下导管
(1)导管的选择:
采用螺纹接头连接的导管,其内径Ø
250,底管长度为4m,中间节长度一般为2.6m,导管管身应无破损,接头丝扣保持良好。
(2)导管下放:
导管在孔口连接应牢固,设置密封圈,吊放时,应使位置居中,轴线顺直,稳定沉放,避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁,灌注前应保证导管底端距孔底0.5m左右距离。
(八)二次清孔
(1)方法选择:
二次清孔采用气举反循环法。
(2)反循环施工顺序:
下好导管后,采用泥浆泵正循环排除导管内空气,导管上加一密封盖,开动沙泵反循环清孔。
(3)沉渣测量方法及质量要求:
沉渣采用导管内钢丝测绳测量,测锤长约20cm左右,锤头底部直径约58cm,然后根据终孔孔深和测头测量的数据差,准确地测出沉渣厚度,最后保证清孔后孔底沉渣厚度≤50mm,孔内泥浆比重应达到1.15-1.20。
(九)混凝土灌注
水下混凝土灌注的方法较多。
灌注桩中刚性导管法最为常用,其特点是混凝土下落速度快,隔离效果较好。
1、灌注设备与机具:
①吊车:
吊车是提升混凝土料的主要设备,吊车选型主要依据混凝土灌注施工要求来选择吊车起重量和起吊高度。
②储料斗、漏斗:
储料斗常用5mm厚的钢板制成。
储料斗前方设上大下小的出口并安有闸门,储料斗两侧焊上钢筋环并穿上起吊钢绳。
另一种锥形储料头号是用铁板焊制而成。
储料斗做成上大下小的锥形。
储料斗和漏斗应有足够的容量储存混凝土(初存量)以保证首批灌入的混凝土(称首次初灌量)能达到埋管1.0~1.2m的高度。
漏斗与储料斗的初存量计算公式为:
Vmax=πD2/4×
h2+πd2/4×
l×
d2/4×
rw/rc×
H+πD2/4×
Hc
式中:
Vmax—漏斗与储料斗的初存量,m3:
D—钻孔实际直径,m;
h2-导管底面距孔底距离,m:
d—导管内径,mm;
l—导管在孔口泥浆面下高度,h=Hw+Hc-hz,m;
rw—泥浆密度,t/m;
rc—砼密度,t/m;
Hw—孔口泥浆面距孔底内砼面高度,m;
Hc—孔内砼面距孔底高度,m。
漏斗一般2~3mm厚钢板制成圆锥形或棱锥形。
圆锥形漏斗上口直径800mm,高900mm;
棱锥形漏斗一般1000×
1000×
800(mm)。
漏斗与导管连接的交径短管长度一般300mm,且成圆锥形,锥度为15○~30○。
导管投入使用前,应在地面试装,并用木球模拟压水实验,检查有无漏水缝隙。
投入使用时,孔口以下应保证有一节导管与灌注漏斗加接,其高度一般宜小于3m。
在实际使用中一般0.3m、0.5m、1.0m、2.6、和4.0m几种长度,其中0.3m和0.5m长导管是为调整导管下口和孔底距离和适应进料口高度而设,4.0m长导管安装在导管的最下部。
④隔水栓(球):
隔水栓在混凝土开始灌注时起隔水作用,减少初灌混凝土被稀释的量。
隔水栓可放于漏斗与导管之间。
隔水栓可采用硬栓(木制的或混凝土预制的)、软栓(麻袋内装麻刀、锯屑等)、球栓或带有方向装置的板栓(夹胶皮)等各种形式,若施工桩径不大,桩深度浅时,也可不加隔水栓,但必须经试验验证。
⑤灌注平台:
灌注平台应能安放导管、漏斗等,要能升降导管。
对其有以下几点要求:
第一有足够的强度和刚度,保证工程平稳,其有效提升能力应是导管质量2~2.5倍,且不宜小于40kN;
第二在考虑漏斗和导管的安装高度后,其有效设计不宜小于4m;
第三拆卸移动方便。
2、混凝土灌注的准备工作:
①复测孔底沉渣。
②连接导管下孔。
孔口以上不宜短于2m,中间一般2.6m,下部用4m长导管,导管底端距孔底0.4~0.7m。
③灌注平台就位。
④检查混凝土的坍落度。
⑤准备时间不得超过4小时。
(十)试块制作:
在浇桩过程中,随机抽取一盘混凝土做试块,制作好的试块在12小时后拆模,放置静水中养护。
(十一)起拔护筒:
砼灌注结束后,即起拔护筒,并将灌注设备机具清洗干净,堆放整齐,空灌部分用石块回填。
(十二)常见灌注故障预防及处理方法:
1、隔水栓卡在导管内:
原因:
a.隔水栓翻转或胶垫过大;
b.隔水栓遇物卡住;
c.导管连接不直或导管变形。
处理方法:
用长杆冲捣或振捣,若无效提出导管,取出隔水栓重放,并检查导管垂直度,拆换变形导管。
2、导管内进水:
a.导管连接处密封不好;
b.初灌量不足,未埋住导管。
a.提出导管、检查垫圈,重新设导管;
b.提出导管清除灌入混凝土重新灌注,增加初灌量,检查导管底口距孔底高度。
3、断桩:
a.砼面测量不准,导管提升过高;
b.钻孔上部发生坍塌或孔底沉渣过多;
c.导管密封不好,因漏水,混凝土产生严重离析或混凝土因故灌注中断。
a.严格按灌注规程操作;
b.导管埋深要测量准确;
c.对有疑问的桩要抽芯检查。
④导管堵塞:
a.导管变形或内壁有混凝土硬结,影响隔水塞通过;
b.隔水塞上没有浇水泥砂浆,而混凝土的粘聚性又不太好,在搅拌储料斗或提吊料斗中的初存量混凝土时漏斗中的砼离析,粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架桥;
c.混凝土品质差;
d.导管漏水。
a.可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或用提升后猛然下
插导管的动作来抖动导管,抖动后的导管下口不得低于原来的位置,否则反会使失去流动性的混凝土堵塞导管口;
b.如果用上述方法仍不能消除卡管时,则应停止灌注,用长钢筋或竹竿疏通;
c.拔出导管疏通重新下入。
⑤钢筋笼上浮:
a.混凝土品质差。
易离析的、初凝时间不够的、坍落度损失大的混凝土,都会使混凝土面上升到钢筋笼底端时钢筋笼难以插入或无法插入而造成上浮,有时混凝土面已升至钢筋笼内一定高度时,表层混凝土开始发生初凝结硬,也有携带钢筋笼上浮;
b.操作不当、即钢筋笼的孔口固定不牢、提升导管过猛、导管埋深太浅,混凝土面进入钢筋笼内一定高度后,导管埋深过大。
操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防,即注意操作:
由于混凝土表层初凝而引起的钢筋笼上浮,则应通过配制砼和加速灌注速度予以避免。
⑥桩身砼质量问题:
属于这一类的事故有:
桩身砼强度低于设计要求,桩身上部砼质量低;
桩身砼夹泥、混凝土离析等。
a.砼强度低:
原材料不合格;
砼配合设计不合理。
二、施工工艺及流程:
1、施工工艺:
①灌注水下混凝土是灌注桩施工的重要工序,应特别注意。
成孔质量检验合格后,才可开始灌注工作。
水下混凝土灌注示意图;
导管灌注法的施工过程。
②计算初灌量后导管埋入混凝土中的深度。
鉴于第一次灌注量对保证水下砼灌注质量的重要性,应对第一灌注量进行计算。
V=π/4×
D2(H-H首)+v1+(v2+v3)
V—第一次灌量,m3;
D—桩孔平均直径,m;
H—桩孔深度,m;
H首=第一次砼灌注后的孔深,m;
V1—平衡导管外冲洗液导管内所需砼的体积,m3;
V2—被埋导管的环形体积,m3;
V3—隔水栓塞(水泥塞)体积,m3。
③储足第一批灌注量后,将首批砼灌入孔底后,立即测量孔内砼面高度,计算出导管的初次埋深,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,应处理。
④首批混凝土灌注正常后,应紧凑地、连续不断地进行灌注,严禁在途停工。
在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,使测深不准确。
灌注过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔口返水情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除,保持导管的合理埋深。
测量孔内混凝土面高度的次数一般的导管节数,并应在每次起升导管前,探测一次管内外混凝土面高度,特别情况下(局部严重超径、缩径、漏失层位),灌注量特别大的桩孔等应增加探测次数,同时,观察孔口返水情况,以正确地分析和判定孔内情况,并做好记录。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,如果民管法兰卡挂钢筋笼,可转动导管,使其脱开钢筋笼后,移到钻孔中心。
随着孔内混凝土的上升,需逐节(或两节)拆除导管。
拆除导管的动作要快,时间不宜超过15分钟,拆下的导管应立即冲干净。
⑤在灌注过程中,当导管内混凝土不满,导管上段有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
而且空气从导管底部进入桩身后,若不能完全逸出,则是造成桩身上段混凝土疏松的原因之一。
⑥当混凝土面升到钢筋笼下端时,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,可采取如下措施:
第一在孔口固牢钢筋笼上端;
第二砼土面接近和初进入钢筋笼时,应保持较大的导管埋深,放慢灌注进度;
第三当砼面进入钢筋笼2~3m后,应适当提升导管,减少导管埋置深度(不得小于1m),以增加钢筋笼在导管底口以下的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋笼的总握裹力。
⑦为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上加灌一定高度,以便灌注结束后,半上段砼清除。
增加的高度可按孔深、成孔方法、清孔方法而定,一般0.5m,深桩不宜小于1m。
⑧在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高度减小,导管外泥浆重度增大,沉渣增多,超压力降低。
如出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土或增大漏斗提升高度,使灌注工作顺利进行,在拔出最后一节长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的浓泥浆挤入形成泥心。
⑨在灌注混凝土时,每根桩应制作不少于1组(3块)的砼试件。
⑩
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