钻孔灌注桩s试验桩技术总结Word文档格式.docx
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混凝土设计强度为C25,
级钢筋为φ10,Ⅲ级钢筋C28。
工程数量:
单根桩基混凝土方量:
70.37m³
,Ⅲ钢筋:
4508.55kg,
级钢筋:
582.14kg
下新桥82b-3号桩基中心桩号为K50+531,桩径为1.2米,桩长33米。
桩底设计高程为-29.048m,桩顶设计高程为+3.952m。
级钢筋为φ10,Ⅲ级钢筋C25。
37.30m³
2730.92kg,
400.8kg。
K54+093.7分离立交桥3B-1#桩基中心桩号为K54+117.547,桩径为1.2米,桩长13米。
桩底设计高程为+1.933m,桩顶设计高程为+14.933m。
14.7m³
1484.98kg,
236.1kg。
2、地质概况
根据设计图纸所提供的地质资料,下新桥特大桥81#墩与82#地质分层情况如下。
第①层粉质粘土:
区间标高6.24~-9.46;
第②层卵石土:
区间标高-9.46~-18.36;
第③层粉质粘土:
区间标高18.36~-25.06;
第④层全风化白云岩:
标高区间-26.06~-46.76。
下新桥大桥81#、82#桥位处地质分层图
K54+093.7分离立交桥位处地形起伏不大,第①层填筑土工程性质较差,承载力较低;
第②层粉质粘土工程性质一般,承载力一般;
第③层强风化泥质粉砂岩性能较好,承载力较高。
K54+093.7分离立交桥3B-1#桥位处地质分层图
根据对下新桥大桥81#、82#桥墩与K54+093.7分离立交桥桥位地质情况的分析,这两种地质条件给钻孔桩施工带来一定困难,容易出现扩孔和塌孔的现象,同时由于粉质粘土层较厚,对于成孔后的清孔时间增加,因此钻孔桩施工过程中要控制钻进速度,泥浆勤置换,确保成桩质量。
二、施工准备
1、水、电及现场布置
施工用水:
利用拌合站内打设的水井,抽取地下水保证施工用水质量。
施工用电:
从本桥段K50+780位置处架设的400KVA变压器处架线至下新桥大桥81#墩与82#桥台位置。
另自备150KW发电机一台作备用电源。
K54+093.7分离立交桥由于高压线路无法架设,只能通过发电机进行现场的灌注桩钻孔作业,为了保证钻进的连续性,另配备了一台150KW发电机作为备用电源。
现场布置:
①、K50+540位置设置集中拌合站,配备HZS75数控拌合站一套、HZS120数控拌合机一套、50装载机2台,8m3混凝土运输车4台,负责桩基混凝土的拌合、运输。
②、K50+610位置设置钢筋生产大棚,配备钢筋智能弯曲机、自能截断机床、数控弯箍机床、直螺纹滚扎机。
负责对本标段桩基钢筋笼的加工及安装。
③、认真对施工墩位范围内地下物进行详细了解,经挖探查明没有管线、电缆及光缆。
④、进行场地整理与场地布置,清除施工区域的杂物,平整场地。
施工便道能保证晴雨通车,以方便施工机械材料、混凝土等的运输。
施工场地四周已做好排水工作。
在靠近施工便道位置已做好安全警示牌以及本次试验桩的基本情况标示、标牌,并进行围挡施工,同时作好现场临时交通维护、安全等工作。
⑤结合现场实际开挖泥浆池和沉淀池,下新桥大桥在81#和82#墩之间开挖泥浆池,泥浆坑长15米,宽10米,深2.5米,泥浆容量为300m3。
K54+093.7分离立交桥为了减少临时征地,泥浆池开挖于3#桥台前进方向。
泥浆池坑长10米,宽10米,深2米,泥浆容量为200m3。
泥浆池按照标准化要求四周用双层钢管支撑,采用了钢丝网围挡,并设警示标志。
现场泥浆池防护照片
泥浆选用自然造浆,根据钻进过程中对泥浆指标的测定,能满足施工要求,钻进过程中泥浆控制指标见下表:
合理控制泥浆比重是保证成桩进度与质量的重要技术措施,在钻进过程中必须加强泥浆的管理工作,及时更换废弃泥浆,经常清理循环系统,定期检查泥浆性能。
2、物资供应
1、钢筋:
钢筋采用马鞍山钢铁股份有限公司生产的优质钢材(甲供),进场时经试验室检测合格后使用;
2、水泥:
水泥采用湖南白马山水泥厂有限公司生产的P.O42.5级普通硅酸盐水泥(甲供),经检测各项指标均符合规范要求;
3、粗集料:
粗集料选用江西彭泽生产的5~25mm连续级配碎石,各项指标经检查满足规范要求;
4、细集料:
细集料选用江西赣江生产的中砂,各项指标经检查满足规范要求;
5、外加剂:
外加剂采用江苏苏博特高效减水剂,经指定检测机构检测,各项指标满足规范要求
6、粉煤灰:
粉煤灰采用安徽铜陵国电生产的Ⅰ级粉煤灰。
3、技术准备
①、组织项目经理部有关施工管理人员和技术人员学习施工图纸、施工规范、合同文件以及有关施工的技术文件。
②、作好施工图纸及设计说明会审工作,对项目部施工人员及技术人员、现场施工人员、特种作业人员进行逐级技术交底,并认真执行各项施工技术规范。
③、测量放样工作:
施工测量采用徕卡TS02PLUS2″型全站仪,水准测量采用DSZ-2型水准仪。
导线点、水准点加密,复核工作完成;
成果报送总监进行审批,已审批通过。
并据此进行定线放样,放出桩中心及轴线,上报监理工程师复测。
4、试验工作
所有施工材料的试验工作已全部完成,并经过监理工程师的抽检。
施工的混凝土水下C25配合比设计已完成。
按配比配制的混凝土拌合物和易性、粘性良好,坍落度控制在18~22㎝,混凝土试件七天强度,28天强度均满足要求。
三、施工安排
1、人员安排
本次试验桩工程是本桥的一个关键环节,人员由项目领导统一安排
职务
姓名
职责
注
项目经理
负责全面组织、协调管理工作
项目总工
负责施工方案的设计及交底
项目副经理
负责现场施工组织
质检负责人
负责现场质量控制,报验
测量负责人
负责现场控制工作
试验负责人
负责材料检验、试件留样工作
工程部负责人
负责现场技术、质量控制
试验员
负责现场试件、坍落度工作
专职安全员
负责现场安全
钢筋负责人
负责钢筋加工、安装
钻孔负责人
负责桩基钻进
砼负责人
负责砼浇注
2、施工队伍安排
桩基试件施工时,主要施工人员配备如下:
(1)冲击钻钻机施工班配备10人,其中钻机操作手6人、挖掘机操作手2名、吊车操作手2名、指挥人员2名、砼工6人;
(2)钢筋作业人员30人(4个电焊工),在钢筋加工场地集中负责桩基钢筋笼的制作和安装;
(3)电工2人,保证现场施工用电;
(4)拌合机操作手4人,混凝土运输司机8人。
(5)项目部人员,按照施工组织机构的责任分工,完成施工过程中的指导、监控工作。
3、机械安排
为保证桩基的正常进行,我项目安排施工机械如下:
名称
型号
数量
性能
吊车
中联25T
2
良好
冲击钻
8T
1
6T
装载机
ZL50
挖掘机
大宇300
洒水车
解放
泥浆泵
3
4、施工安排
钢筋在钢筋加工场地统一加工成半成品(三节钢筋笼)。
运输平板车运送至施工现场,在施工现场进行钢筋笼的吊装对接,主筋采用直螺纹连接。
混凝土使用自建混凝土站生产的混凝土,集中拌合,罐车运输至现场,进行水下灌注。
四、试验桩施工过程
试验桩基工程在测控部门精准放样后,在护筒四个方向设置护筒控制桩,控制桩与护筒的距离做出标记,钻孔时用于控制轴线偏位。
控制桩引好以后,拉好十字线,用线锤将钻机钻头调整到十字线中心的位置。
然后开挖埋设护筒。
下新桥大桥81#-3桩基护筒采用壁厚8㎜,护筒直径180㎝,护筒埋深2m。
下新桥大桥82B-3#与K54+093.7分离立交桥3B-1#桩基护筒均采用壁厚8mm,护筒直径140cm,护筒埋设深度2m。
护筒埋入后,从控制桩拉十字线,用线锤配合钻机调整护筒的偏位及倾斜情况。
规范护筒允许偏差5㎝,实际护筒偏差2cm。
护筒埋设好后拉十字线将控制点引在护筒上。
将护筒周围使用粘性土用人工分层夯实。
下新桥大桥81-3#桩基钻机钻头经检测为160㎝,等于设计桩基直径160㎝。
下新桥大桥82B-3#和K54+093.7分离立交桥3B-1#桩基钻机钻头直径为120cm,等于设计桩基直径。
下新桥大桥81-3#钻机于2014年9月1日上午9:
00开始钻进,钻进时进行泥浆循环,泥浆选用自然造浆,根据钻进过程中对泥浆指标的测定能满足施工要求,泥浆的性能指标:
泥浆比重为1.33,粘度27S,含砂率为2.5%。
下新桥大桥82B-3#桩基于2014年9月9日中午12点开钻,钻进时选用自然造浆,在钻进过程中测得泥浆的性能指标为:
泥浆比重为1.4,粘度29S,含砂率为2.7%。
K54+093.7分离立交桥3B-1#桩基开钻时间为2014年9月9日上午10:
18分,钻进过程中泥浆性能指标为:
泥浆比重为1.35,粘度27S,含砂率为3%。
为了保护环境不受污染,钻机钻进过程中所产生的渣土及时用人工配合装载机将渣土运走。
钻机钻进过程中冲程一般通过大的土层时,宜采用高冲程,通过粘土、卵石土时,宜采用中冲程。
在易坍塌宜用小冲程,任何情况下,最大冲程不得超过6m。
在出护筒口时为了防止碰撞到护筒口及护筒下口护壁,防止护筒发生偏移,冲进过程中严格控制冲程。
钻机钻进时,项目部现场技术员及时对钻孔记录进行填写,并注意时刻注意土层的变化,根据桥位处地质勘测图在土层的变化处,进行现场取样,所取渣样采用统一的渣样袋进行留存,并对其进行标号。
现场技术人员在钻进过程中严格控制和保持孔内水头稳定,并注意观察发现情况及时处理,如实填写钻孔原始记录。
交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及应注意事项。
81#-3、82B-3#钻进过程中所取渣样
根据两个桩位钻进过程中所产生的钻渣进行分析判断下新桥特大桥81#、82#桥位处地质分层情况如下。
①粉质粘土:
区间标高7.773~-2.227(填筑钻孔平台时使原地表高于设计1.533m;
②卵石土:
区间标高-2.227~-6.227;
③粉质粘土:
区间标高-6.227~-10.227;
④卵石层:
区间标高-10.227~-18.227;
④卵石土:
区间标高18.227~-22.227;
⑤全风化白云岩:
标高区间-22.227~-28.227。
81#、82#位桥处实际地质纵断面图
结合下新桥特大桥设计图中81#、82#桥位工程地质纵断面图分析,该区域地层与设计图中地层分布有一定的差别。
在钻进过程中应该根据实际情况控制冲程和钻进速度,常检测泥浆指标,防止塌孔和减少扩孔的出现。
K54+093.7分离立交桥3B-1#桩基渣样留存照片
根据钻进过程中所产生的钻渣进行分析判断K54+093.7分离立交桥3#桥位处地质分层情况如下。
区间标高17.276~13.206(填筑钻孔平台时使原地表高于设计84.3cm);
②强风泥质粉砂岩:
标高区间-13.206~-1.896。
结合K54+093.7分离立交桥桥位工程地质纵断面图分析,该区域地层与设计图中地层分布一致。
在钻进过程中应该根据地层情况,经常检查钻头的磨损情况,及时修补钻头,保证孔径质量。
控制好钻进速度,减少扩孔率。
81#-3桩基于2014年9月5日21:
08分终孔,终孔深度35.95m。
提钻后进行第一次清孔,9月7日10:
30分第一次清孔结束,用钢丝测绳量得孔深为36m,取样测定泥浆指标:
泥浆比重为1.14,粘度20S,含砂率为2.5%,泥浆指标符合设计及施工规范要求。
经现场专业监理工程师报验孔深、孔径及倾斜度合格。
孔深采用测绳量测法。
测绳使用前,在底部加2㎏的配重,并用钢尺进行核对每米长度。
孔径采用JL-IUDS(B)智能超声波成孔质量检测仪进行检测,检测孔深为35.93m;
垂直度0.251%;
平均孔径1614mm;
最小孔径1612mm,经过湖南长江公路二桥检测中心的认定以及第五驻地办代表的见证,该桩位各项指标均满足JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求。
钢筋笼设计长度31.007m,分三节制作,长度分别为12.00m、11.02m、8m,钢筋笼在钢筋加工场地进行加工。
钢筋连接采用直螺纹套筒连接,确保套筒连接的质量,短丝口外露控制在2P以内,长丝口外露11P以内。
钢筋直螺纹检查
钢筋笼经现场专业监理工程师报验合格后采用平板车运输至现场于2014年9月7日10:
30开始钢筋笼现场吊装及下放作业,9月7日17:
20结束钢筋笼安装。
82B#-3桩基于2014年9月11日6:
30分成孔,终孔深度36.85m,于9月11日6:
30开始第一次清孔,9月12日7:
30结束,用时25个小时用钢丝测绳量取孔深为36.89m,取样测得泥浆指标:
泥浆比重为1.13,粘度20S,含砂率为2.2%,泥浆指标符合设计及施工规范要求。
项目质检部9月12日早上8:
00利用JL-IUDS(B)智能超声波成孔检测仪进行检测,检测孔深为37.02m;
垂直度0.1%;
平均孔径1297孔径1220mm,湖南长江公路二桥检测中心于9:
00利用检测中心仪器的进行复测,孔深、孔径、倾斜度均符合JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》要求。
中心实验室对82B-3进行复测
钢筋笼设计长度30.41m,分三节制作,长度分别为11.97m、10.95m、7.49m,钢筋笼经现场专业监理工程师报验合格后,于2014年9月12日13:
00开始钢筋笼现场吊装及下放作业,9月12日16:
43结束钢筋笼安装,用时3个半小时。
K54+093.7分离立交桥3B-1#于2014年9月11日凌晨3:
00成孔,测得孔深为15.35m,随后进行第一次清孔,9月12日中午12:
00完成第一次清孔,用时间34个小时。
第一次清孔后泥浆比重为1.13,粘度22S,含砂率为2%,泥浆指标符合设计及施工规范要求,测得孔深为15.40m。
9月12日13:
10分进行孔径检查,由于该孔设计孔深为13m,采用探孔器对孔径和垂直度进行检测。
探孔器的长度为孔径的4倍,其外径与桩基设计直径相等,桩径为1.2m的探孔器长4.8m,外径1.2m。
采用吊车辅助下放孔内探测,下放过程顺畅,无停顿情况。
探孔器下放时照片
钢筋笼单节长度13.80,分一节进行制作报现场监理工程师验收合格后钢筋笼于9月12日13:
30开始下放,钢筋笼于14:
00下放结束下放完毕,在钢筋笼顶部,称焊接四根吊筋,测量计算确定吊环长度为1.057m吊筋顶部与吊具进行焊接用以与护筒顶横支撑连接,进行固定钢筋笼
在钢筋笼顶部临时焊接一个加劲圈,从护桩引十字线,吊线锤使十字线中心与临时加劲圈同心,控制钢筋笼偏差在设计允许范围内。
81#-3钢筋下放现场施工照片
82B#-3钢筋笼接头施工照片
K54+093.7分离立交桥3B-1#钢筋笼下放过程照片
导管于2014年8月28日进行了导管密封试验,经过计算导管灌满水后充压0.8mpa后15分钟内无漏水现象,接头抗拉指标均合格。
下放前对导管进行了编号,在下导管时按编号进行,导管的密封胶圈安装对接前必须认真检查。
导管水密试验照片
下新桥特大桥81#-3于2014年9月7日17:
35开始铺设操作平台和下导管,导管配置长度3.95+3×
10+1+0.5=35.45m,导管悬空40㎝。
2014年9月7日18:
04导管下放完毕后进行二次清孔,二清完成后经检测孔深为35.97m,沉渣厚度为3㎝,泥浆比重为:
1.1,粘度17.66S,含砂率为0.5%。
报现场试验监理工程师检验合格后通知实验室开盘。
2014年9月7日20:
40正式浇筑。
混凝土首车出站坍落度210㎜,到达现场时坍落度210㎜,路上无损失可以进行灌注,为了保证混凝土质量,项目部实验室对拌合站所生产的混凝土进行了抽查,第四车出站坍落度200㎜,到达现场时坍落度190㎜,损失10㎜,和易性良好。
首批灌注混凝土的数量满足首次埋置深度1.0m,根据计算
V—灌注首批混凝土所需数量(m3);
D—桩孔直径1.6(m);
H1—桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;
H2—导管初次埋置深度1(m);
d—导管内径0.3(m);
h1—桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m);
Hw—桩孔内水或泥浆的深度;
(根据桩长计算,按最保守考虑钻孔桩内泥浆深度比桩长长1.0m,取36m)
γc—混凝土拌合物的重度,取25kN/m3;
γw—桩孔内水或泥浆的重度11(kN/m3)。
因清孔后泥浆比重在1.03~1.10之间,取11KN/m3)
公式一:
h1=36×
11÷
25=15.84m
公式二:
v=3.14×
1.6×
1.6÷
4×
(0.4+1)+3.14×
0.3×
0.3÷
15.84=2.88m3
首次灌注时采用的料斗容量为2.7m3,浇筑保证连续灌注已满足初次灌注埋深一米的要求。
2014年9月8日01:
40完成混凝土水下灌注,设计方量70.3方灌注方量83方,扩孔率1.18,超灌80㎝,确保桩头混凝土的质量。
下新桥特大桥82B#-3于2014年9月12日17:
05开始铺设操作平台和下导管,导管配置长度4+3×
10+2+0.5=36.5m,导管悬空40㎝。
2014年9月12日17:
55导管下放完毕后17:
55进行二次清孔,21:
30二清结束,二清完成后经检测孔深为37m,沉渣厚度为2㎝,泥浆比重为:
1.1,粘度16S,含砂率为1%。
下新桥特大桥82B#-3首灌混凝土根据
,进行计算得出2.63方,首灌料斗容量为2.7m3满足初次灌注埋深一米的要求。
2014年9月7日21:
55正式浇筑。
混凝土首车出站坍落度200㎜,到达现场时坍落度200㎜,路上无损失可以进行灌注,为了保证混凝土质量,项目部实验室对拌合站所生产的混凝土进行了抽查,第二车出站坍落度220㎜,到达现场时坍落度210㎜,损失10㎜,和易性良好。
K54+093.7分离立交桥3B-1#于2014年9月12日14:
20开始铺设操作平台和下导管,导管配置长度2.7×
5+1+0.5=15m,导管悬空40㎝。
2014年9月12日14:
30导管下放完毕后,,14:
30进行二次清孔,19:
40二清结束,二清完成后经检测孔深为15:
38m,沉渣厚度为2㎝,泥浆比重为:
1.1,粘度21S,含砂率为1%。
报现场试验监理工程师检验合格后通知实验室开盘
K54+093.7分离立交桥3B-1首灌混凝土根据
,进行计算得出2方,首灌料斗容量为2m3满足初次灌注埋深一米的要求。
2014年9月12日20:
07正式浇筑。
混凝土首车出站坍落度220㎜,到达现场时坍落度220㎜,路上无损失,到场后进行灌注,为了保证混凝土质量,项目部实验室对拌合站所生产的混凝土进行了抽查,第二车出站坍落度190㎜,到达现场时坍落度190㎜,无损失,和易性良好。
9月12日20:
55完成浇筑。
设计混凝土方量14.7方,实际浇筑19方。
三根桩基在进行混凝土浇筑时,均在混凝土漏斗下口放置隔水钢板,钢板下放置减水球,当混凝土装满料斗后,抽出隔水钢板,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口,随着浇筑连续进行,皮球浮出泥浆顶面,在整个浇筑过程中,中途无停歇时间,导管埋设深度控制在2~6米。
浮出浆面的皮球
项目部技术人员在每车混凝土浇筑完成后和在拆除导管前,及时的测量导管埋置深度,及时填写水下混凝土浇筑记录,混凝土灌注过程非常顺利,未出现任何意外情况,搅拌站配置4台混凝土罐车,两台搅拌机,在施工过程中一台拌合,一台待命,经过首桩施工的检验,我项目部现有设备完全能保证桩基混凝土施工的连续性。
混凝土灌注过程中,实验人员全程监控混凝土的各项性能指标,保证混凝土的塌落度满足施工要求,并制作了2组混凝土试块。
通过混凝土灌注过程中记录个各时间的混凝土土灌注方量,更直观的看到混凝土在灌注过程中上升高度与理论上升高度的对比,可以看到成孔质量比较好,灌注过程中反应的混凝土浇筑量与上深高度的关系验证了孔径检测仪器的可靠性。
五、首件工程中存在的不足
1、实际地质情况与设计地质情况不符,在一些地段土质出现了卵石层,给钻孔和泥浆护壁造成了一定的困难;
2、施工人员操作不熟练,混凝土有撒漏现象,不但浪费材料,而且污染施工现场;
3、钻进冲程在地质分层位置未严格控制冲程,导致扩孔明显。
六、下步施工注意事项和需要进一步改进的地方
1、发现问题后,我部立即与设计单位进行沟通,在后续的钻孔桩施工过程中加强对地质地层的观查,出现比较复杂且与与设计不吻合时,立即上报业主,进行地质补钻。
2、加强现场施工人员的培训,保证施工人员配合默契,协同施工。
防止因为配合不当而导致发生施工安全和质量事故。
3、正常钻进时,应根据不同土层情况严格控制冲程,且冲进过程中应经常检查钻头尺寸
七、综合评价及总结
通过下新桥特大桥81#-3、82B-3#桩基以及K54+093.7分离立交桥3B-1#桩基整个工程施工过程来看,我标段所确定的钻孔桩施工工艺满足钻孔桩施工的要求,可以用于后期全标段的钻孔桩施工。
通过首件施工,使全体施工人员加深了对钻孔桩施工工艺的理解,增强了其质量意识。
同时我们也发现了在施工过程中存在的问题,针对问题我们提出了改进措施。
在后续施工中我们将发扬首件工程中的优点,继续改进或优化工艺方案,杜绝在首件工程的问题再次发生,优质、安全的完成我标段所有的钻孔桩施工。