工程施工主要工序过程与要点.docx
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工程施工主要工序过程与要点
技术交底书
工程名称
跨宁杭特大桥
交底部位及内容
钻孔桩工序过程技术交底
接收班组
工程地点
德清跨宁杭高速公路特大桥
跨宁杭特大桥墩台除南京台外均采用钻孔灌注桩基础,其中40墩采用1.25米桩径钻孔桩、43、44、64、65号墩采用1.5米桩径钻孔桩,41、42墩采用2.0状径钻孔桩,其余钻孔桩桩径均为1米。
地质情况:
表层为粉质粘土、淤泥质粉质粘质粘土或者素填土,下伏为粉土、粉砂、中砂、细圆砾土、粗圆砾土、砾砂,下伏基岩为砂岩、凝灰岩、花岗斑岩、闪长玢岩。
部分墩台钻孔桩采用柱桩或嵌岩桩设计,孔桩进入W2岩层长度要求见表1。
主要工序过程施工要点
1、施工准备
场地准备:
a、场地为旱地时,清除杂物,填筑作业层,整平夯实。
b、场地为浅水时,采用筑岛法(即围堰)施工。
筑岛高度应高于是高水位0.5~1.0m。
c、场地为深水或淤泥层较厚时,采用搭设钢管桩工作平台。
个别墩另行编制方案。
d、挖设泥浆池,建立良好的泥浆循环系统,包括泥浆沟槽、过滤池、沉淀池、储浆池、泥浆泵。
排放的弃渣、泥浆应有足够的位置存放。
跨宁杭特大桥大部分墩位处于旱地,场地准备按照a项来执行,部分位于池塘及小河流浅水区的墩位场地准备按照b项来执行。
2、埋设护筒
①护筒主要采用挖埋法,护筒底部和四周所填粘质土采用分层夯实。
个别地方采用振动锤击法。
②护筒底端埋置深度根据桩位的水文地质条件确定,一般情况埋置深度宜为1~2m。
分以下几种情况取用:
a、在旱地或浅水处,对于粘土埋深不小于1.0~1.5m;
b、在砂土上,应将护筒周围0.5~1.0m范围的砂土挖除,然后夯填粘土至护筒底0.5m以下;
c、在深水及河床软土、淤泥层较厚处,应尽可能埋入到不透水层内1.0~1.5m。
d、护筒顶面高程一般以高出原地面或岛面0.5m左右控制,个别特殊地方高出地下水位或施工水位2m。
③护筒中心竖直线与桩中心线重合。
护筒平面允许误差为5cm,竖直线倾斜度不得大于1%。
长钢护筒连接应顺直,护筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
④护筒用钢板按孔径要求加工,钢板壁厚不小于6mm,做成整体圆形,为增加刚度防止变形,在护筒上、下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。
护筒内径比桩径大30cm。
3、钻机就位
①冲击式钻机采用十字钻头,钻机就位前,对钻机的电动机、滑轮、钢丝绳进行检查,故障及时修理或更放。
②钻机安装就位后,检查底座和顶端是否平稳牢靠,钢丝绳垂直线是否与孔桩中心线吻合,与护筒顶面中心偏差不大于5cm,否侧给予及时调整。
③就位后,对钻头直径进行检查,一般控制在比设计孔径小5cm内,否则要进行加焊。
4、泥浆制作
①泥浆原料选用优质粘土,含砂率低于4%;
②泥浆性能指标:
泥浆比重:
入孔泥浆比重为1.1~1.3;
黏度:
一般地层16~22S,松散易塌地层19~28S;
含砂率:
新制泥浆不大于4%;
③泥浆一般采用是投料造浆,在孔内投入水、粘土;个别粘性土较好地方采取原地造浆,在原地钻进冲水自行造浆护壁。
④施工中对钻孔泥浆进行检测和试验,根据钻孔要求随时调整。
5、钻孔
①开孔时采用小冲程间断冲击,使初成孔坚实、竖直、圆顺,起导向作用,以防止孔坍塌。
钻进深度超过钻头全高加冲程后,且超过护筒底脚以下2m,按正常进行冲击,冲程应根据土层情况而定,坚硬土石层采用高冲程(100cm);较软土层采用中冲程(75cm);在易坍塌地层宜用小冲程,并应相应提高泥浆的粘度和相对密度。
②钻进过程中,必须勤松绳、适量松绳,防止打空锤;勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。
每次松绳量:
松软土层为5cm~8cm,密实坚硬土层为3cm~5cm。
③钻进过程中,应适量保存各土层、岩层的渣样,以便对各地质层的岩土类别、物理力学性能进行鉴别,并填写钻孔记录表。
④在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水头和要求的泥浆相对密度及粘度,以防坍孔。
处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外,以防埋钻。
⑤对于嵌岩桩,要及时核查岩层地质,桩的进入深度,要满足设计要求。
⑥成孔后应使用专门加工的验孔器(一般采用比钢筋笼外径大50mm、长不小于4培桩径的钢筋笼制成)进行上下扫孔检验桩孔直径、垂直度。
6、清孔
①钻孔达到设计要求的深度后,按规范对成孔进行质量检查、孔深、孔径符合要求后进行清孔。
②清孔大部分靠循环泥浆泵清孔。
③清孔注意事项:
a、清孔不得用加深孔底深度的方法代替清孔,注意向孔内补浆,保持孔内水头,防止坍孔。
b、清孔后孔底沉渣厚度不大于5cm。
c、钻孔充许偏差见表4
钻孔桩钻孔允许偏差表4
序号
项目
允许偏差
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔径
柱桩
不小于设计孔深,并进入设计岩层
3
孔位中心偏心
群桩
≤50mm
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤100mm
柱桩
≤50mm
③清孔标准:
孔内排去的泥浆手模无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%。
7、钢筋笼制作安装
①钢筋笼采用分段制作,一般每段长6m~9m,整体吊装入孔,每2.0m设置一道加强箍筋,确保钢筋骨架整体性,防止钢筋骨架因起吊发生变形。
主筋为φ16、φ20、φ25,接头采用双面搭接焊,焊缝长度不小5d(d为钢筋直径,下同),个别接头单面焊时焊缝长度不小于10d,焊缝高度不小0.3d,焊缝宽度不小0.7d,并不小于8mm;箍筋为φ10螺旋筋,与主筋联结处,采用交错点焊或绑扎。
②钢筋焊接接头预先进行焊接试验,经检验合格后方可正式施焊,接头按50%错开,接头相距长度不小于30d,且也不小50cm。
③钢筋骨架制作时为使主筋间距分布均匀,应使用半圆形钢筋定位架。
钢筋笼外侧设绑焊耳环定位钢筋,以保证桩基砼保护层厚度,每2米设一道,每截面上不少4个,均匀分布。
钢筋骨架允许偏差见表5。
④钢筋笼采用钢筋加工场制作,汽车运送孔桩位置,一般采用汽车吊机安装,也可用桩机顶部挂钩卷扬机安装,节段在孔口焊接成整体。
⑤钢筋笼入孔后要准确,牢固定位,平面偏差不大于10cm,底面高程偏差不大于10cm,骨架顶端设置吊环,一端焊在主筋上,另一端设置成挂钩,挂设在钢护筒上或横梁钢支架上,定位完毕后,并焊在钢护筒上或横梁钢支架以固定。
钢筋骨架允许偏差表表5
序号
项目
允许偏差
1
钢筋骨架在承台底以下长度
+100mm
2
钢筋骨架直径
+10mm
3
主筋间距
+10mm
4
加强筋间距
+20mm
5
箍筋间距或螺旋筋间距
+20mm
6
钢筋笼垂直度
骨架长度1%
8、声测管安装
桩长大于40米或连续梁的孔桩均需埋设声测管,采用无缝钢管或新型热缩胶封联接声测管,内径φ50mm,壁厚3mm,每根声测管长度距桩底5cm,伸入承台内50cm,接头应密封好,底部、顶部采用钢板焊接,埋设前做水密试验,每根桩按正三角形布置3根,设在加强筋内侧,对于摩擦桩,每2米设加强箍筋一道到桩底。
9、灌注水下混凝土
①跨宁杭特大桥主要的水下混凝土等级为C35(H1)及C30(T1),其中1#~8#墩水下混凝土等级为C35(H1),9#墩~杭州台水下混凝土等级为C30(T1)。
②水下混凝土配制
本桥混凝土由2#混凝土搅拌站集中拌和,施工现场仔细核对配料单上的配合比,并做现场实验控制。
a、混凝土所用的原材料符合规范要求,掺用的外加剂、粉煤灰等材料符合规定要求;
水泥:
浙江中新源P.O42.5;
采用级配良好的中砂:
赣江砂,细度模数2.5~2.9;
采用级配良好的碎石:
新开源,5~25粒径;
粉煤灰:
浙江嘉兴,Ⅰ级;
外加剂:
浙江五龙,聚羧酸高效减水剂;
b、各级混凝土配合比参考见表6
混凝土配合比表表6
名称
单位
水泥
砂
碎石
碎石
粉煤灰
外加剂
水
C35(H1)
kg
322
760
431
647
86
4.08
159
C30(T1)
kg
287
802
433
649
77
6.64
159
c、混凝土拌合物具有良好的和易性,灌注时能保持足够的流动性,其坍落度控制在18~22cm。
③灌注混凝土导管内径一般为20cm,壁厚3~5mm,直径2米孔桩采用内径25cm导管;导管使用前全长试拼,并进行水密承压试验,节间连接要牢固;
④吊装时导管安设在孔中央,在混凝土浇筑前进行试提升,导管下口至孔桩底的距离应控制在25~30cm之间;
⑤水下混凝土灌注(导管法)
a、灌注混凝土前,重新核查孔内泥浆性能指标、孔底沉渣厚度,如大于规定值,应再次清孔。
清孔时注意孔壁的稳定,防止塌孔。
b、开始灌注混凝土时,应在漏斗底口处设置可靠的隔水设施(俗称剪球或拔球)。
c、首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度≥1.0m和填充导管底部的要求,各种孔径钻孔桩对应首盘混凝土用量见表7。
首盘混凝土用量表表7
孔径m
1
1.25
1.5
2
砼用量m3
1.2
1.9
2.7
4.1
对于桩径为1.5、2.0m孔桩,因受桩架、场地、操作的限制,可适当减小漏斗,但必需有混凝土输送车等着,随着漏斗里混凝土下降,马上向漏斗输送混凝土。
d、灌注开始后,必须保持连续性,防止混凝土在灌注中中断造成导管内的高压气囊而堵管。
e、施工中经常用测锤探测孔内混凝土顶面标高,及时拆卸导管,调整导管埋深,确保导管在混凝土中埋深控制在2.0~6.0m。
f、为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,降低混凝土的灌注速度。
当混凝土上升到骨架底口4m以上时提升导管,使导管底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
h、灌注砼的顶标高控制在设计桩顶0.5~1.0m,混凝土灌注至桩顶6.0m范围内时,以及在拆除最后6.0m导管时,经常振动导管以震密实混凝土,防止混凝土出现蜂窝。
10、拆除移机
灌注完毕后,拨除护筒,移除桩机至下一桩位。
11、钻孔桩检测
承台混凝土施工前,对桩机进行无损检测,超声波桩基检测712根,反射波桩基检测112根。
质量控制措施
1、桩位四周增设四个十字护桩,以便钻孔过程中经常校对孔位和桩架,特别在软弱层和围堰上钻孔。
护桩设置要牢固可靠。
2、故障处理
①坍孔
孔口坍塌容易发现,而孔内坍塌则需仔细观察现象,如孔内水位突然下降;孔口水面冒细密的气泡;出土量显著增加,没有进尺或进尺甚小;孔深突然变浅,钻头达不到原来的孔深;钻机负荷显著增加等等,均表明孔内已有坍塌。
一般采用以下措施预防和处理:
a、在松散粉砂土,淤泥层或流砂中钻进时,应控制进尺,选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆(或投入粘土、片石)低锤冲击使粘土膏、片石等挤入孔壁。
b、如孔口坍塌,可回填重新埋设护筒再钻进。
或下钢护筒至未坍塌处以下至少1.0m
c、孔内坍塌不严重者,可加大泥浆比重继续钻进。
严重者,可回填片石或粘土混合物到坍塌位置以上1.0-2.0m,甚至全部回填再钻。
若坍塌埋住钻头,应先清孔,后提起钻头。
②钻孔偏斜
一般发生在,钻机座落在软硬不同的土层上,钻进中发生位移和偏沉;钻孔时遇到较大孤石、探头石或倾斜的岩层。
一般采用以下措施预防和处理:
a、在倾斜的软硬地层交接处钻进时,回填片石,待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进。
不得用冲击钻头直接修孔,以免卡钻。
b、查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后,一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使钻孔正直。
c、偏斜严重的可在开始偏斜处设置少量炸药(少于1kg)爆破,然后用砂土和砂砾石回填到该位置以上1m左右,重新冲钻。
③掉钻
一般有这几方在面可发生掉钻,卡钻时强提强扭;钢丝绳与钻头连接处,钢丝绳的绳卡数量不足或松弛;钢丝绳断丝太多,未及时更换。
一般采用以下措施预防和处理:
a、掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻锥。
b、根据落物不同,采用不同的打捞工具,一种打捞工具不行,再换另一种,打捞工具有打捞叉,打捞钩,打捞活套、偏钩,打捞钳等。
④卡钻
卡钻后不宜强提,用小冲击锥冲击或用冲、吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动后再提出。
用以上方法提升卡锥无效时,可试用水下爆破提锥法,将防水炸药(少于1kg)放入孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机结合手拉葫芦同时提拉。
⑤粘钻
在粘性土层,因进尺快,泥浆比重和粘度大,容易造成糊钻。
冲击钻进可降低冲程,降低泥浆稠度,在粘土层上回填部分砂、砾石防止吸住冲击钻头。
⑥缩孔
地层中夹有塑性土壤(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
或钻头磨耗严重未及时焊补,钻出小于设计钻径的孔。
处理办法可采用上下反复扫孔扩大、或回填砂粘土,待密实后重钻。
3、灌注混凝土注意事项:
a、导管使用前,要进行试拼、试压、不得漏水,并编号,自上而下标示尺度,导管埋设提升时,不要靠近钢筋笼,以免接头丝扣勾住钢筋笼。
b、水下混凝土连续浇筑,中途不得停顿,浇筑不能太长,一般的控制在8个小时内完成。
c、在灌注过程中,若发生意外而导致暂停,应不时地上下缓慢提升导管,以免导管埋置太深而提升不动或砼假凝而堵管。
d、每根孔桩混凝土试件不得少于2组。
安全控制措施
1、对施工现场、机具设备及安全防护设施等,进行全面检查,确认符合安全要求后方可施工。
施工所用的各种机具设备和劳动保护用品,应定期进行检查和必要的检验,保证其经常处于完好状态。
2、在河面上的钻孔桩工程,施工前应与当地海事、水利部门联系,制定相关通航、防洪作业安全措施。
3、吊装桩机、钢筋笼时,遇有六级(含六级)以上大风,或雷雨、台风来临前,停止作业施工。
4、钻孔机械就位后,应对钻机及配套设备进行全面检查。
钻机安设必须平稳、牢固。
5、桩机选用的钻锥、卷扬机和钢丝绳等,应配置适当,钢丝绳与钻锥用绳卡固接时,绳卡数量应与钢丝绳直径相匹配。
6、钻机使用的电缆线要定期检查,接头必须绑扎牢固,确保不透水、不漏电;对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。
挪移钻机时,不得挤压电缆线及风水管路。
7、钻头提到接近护筒底缘时,应减速、平稳提升,不得碰撞护筒和钩挂护筒底缘。
8、钻机停钻,必须将钻头提出孔外,置于钻架上,不得滞留孔内。
9、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的,应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。
10、泥浆池、沉砂池周边要设防护栏杆(双道横杆),并设明显禁示标志,如危险禁止靠近、坑深危险、施工区域小心之类标志。
11、在施工前做好各类地下管线的调查,施工中做好防护,防止施工破坏管线。
同时采取措施并建立应急程序、做好应急准备,避免停水、停电等事故的发生。
环境保护要求
1、在距居民较近的施工现场,对主要噪声来源如钻机、卷扬机等采用有效的吸声、隔音材料措施,如隔声屏。
2、发现地下文物,将保护现场,及时报告,不污染和破坏文物,不危及文物安全。
3、施工期间的水污染来源主要是施工泥浆、车辆冲洗水、施工人员生活污水等。
主要采取以下措施:
①从开始钻孔、成孔及混凝土灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至储浆池或适当地点处理,不得随意排放,污染环境及水流。
②钻孔使用的泥浆,设置泥浆循环净化系统,并注意防止或减少环境污染。
③施工现场设置专用油料库,库房地面做防渗漏处理;储存、使用、保管专人负责,防止油料跑、冒、滴、漏污染土壤、水体。
4、教育施工人员养成良好的卫生习惯,不随地乱丢垃圾、杂物,保持工作和生活环境的整洁。
对生产生活产生的废机油及其污染物,以及危险废弃物等,应由产生该废弃物的部门进行分类存放,做好标识,并运送到指定区域处理。
交底:
复核:
施工员:
作业队接收人: