新南路互通立交桩基施工技术交底

'新南路互通立交桩基施工技术交底一、工程概况本标段主要施工任务为新南路立交桥及部分路基，标段起讫里程为K16+200-K18+143m，共1.943km。新南路互通立交有新南路主跨线桥左右两幅，A、B、C、D、XNA、XNB、XNC、XND、HQ共计9条匝道桥。其中HQ匝道桥为环岛匝道桥，与其余匝道桥连接互通。主跨线桥上跨新南路和环岛匝道桥，与A、B、C、D匝道桥相接。全桥共有桩基540根，桩径分别为1.2m、1.3m、1.5m、1.6m、1.8m。其中按受力类型分摩擦桩246根，嵌岩桩294根；按桩径分φ1.20m32根，φ1.30m50根，φ1.50m90根，φ1.60m164根，φ1.80m204根。本桥址处地质情况从上至下依次为覆盖回填土、淤泥、粉质粘土、淤泥质粘土、砂质亚粘土、全风化泥质砂岩、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩、弱风化泥质砂岩等。根据以上地质情况，结合新南路互通立交的工程概况，地理位置及桥梁设置情况，经过实地勘探，结合本项目目前实际情况，采用冲击钻机成孔及旋挖钻成孔法进行钻孔桩施工。钢护筒的埋设采用挖埋法和插打法进行埋设。钢筋笼由钢筋加工厂统一下料、加工成型，运至该桩位置。混凝土由总包部西环拌合站集中拌制，混凝土搅拌运输车运输到位。二、施工准备 1、拟投入机械设备序号设备名称规格型号单位数量最早进厂时备注1冲击钻机CK-15台套152013.6.29分阶段进场2挖掘机CAT320台套22013.6.29分阶段进场3泥浆泵22KW台套152013.6.29分阶段进场4发电机组250KVA台套22013.7.2分阶段进场5电焊机BX1-315台套52013.7.2分阶段进场6吊车25吨台22013.7.2分阶段进场2、标准化管理要求•钻孔桩施工应符合下列要求：•桩机作业区域应平整，采取安全防护措施并设立警示标志，非工作人员未经批准不得入内；•钻机就位前，必须明确桩位附近是否有地下管线，安全距离是否满足要求，•钻机安装时，机架应垫平，保持稳定，不得产生位移及沉陷。钻机需设操作规程牌及钻孔标示牌，标明所施工桥名、墩台及桩位编号、护筒顶高程、设计桩长及桩底高程等，施工中做好详细钻孔记录，保留好渣样；•钢筋笼不得直接在泥土地上进行加工；•泥浆池和沉淀池周围机孔口应设立防护设施和安全指令标志，制浆材料的堆放地应有防水、防雨和防风措施，弃渣泥浆应及时外 运，废弃后应回填处理。3、材料要求本工程为基础施工，主要材料为钢材，对于钢材的要求主要包括钢材进场时的要求和钢材的验收。4、混凝土技术要求•混凝土拌合物应具有良好和易性，灌注时能保证足够的流动性，要求混凝土坍落度D＜1.5米时，宜为180㎜～220㎜，D≥1.5米时，宜为160㎜～200㎜，且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的坍落度损失；•混凝土的初凝时间应根据气温、运距及灌注时间长短等因素确定，混凝土可经试验掺配适量缓凝剂；一、钻孔桩主要施工工艺1、施工工艺流程场地清理→桩位定位测量→挖埋护筒→钻机就位→冲击成孔（制作钢筋笼）→第一次清孔→安放钢筋笼→安放导管→第二次清孔→水下砼浇筑。2、桩基成孔施工工艺（1）桩基定位测量：认真核对桩基坐标无误后进行放样。并做好标记及编号，做好护桩，护桩用钢钎打入一定深度，保证不会发生位移。（2）挖埋护筒：护筒的作用是固定桩位，引导钻孔方向，隔离地表水免其流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内泥浆水位高出地 下水位或施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌。护筒在钻孔前埋入桩位，护筒的制作及埋设方法如下：a.护筒用δ≥10mm钢板加工制成，护筒内径比钻孔桩设计直径加大20cm以上，护筒的长度根据钻孔桩的地质和水位情况确定，本工程的护筒长按2～4m考虑，如地质情况在淤泥时应加大护筒的长度。护筒顶端设40×20cm出浆口。b.护筒埋设时护筒顶应高出地下水位1.5m，高出地面0.3m或水面1～2米，护筒四周回填粘土，分层夯实。c.护筒埋设应注意质量，防止在钻孔过程中发生孔口变形及坍塌，防止护筒底土层穿孔致使底脚悬空，造成塌孔，向外漏水、漏浆等事故。埋置好的护筒平面位置偏差不大于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1%。（3）钻孔作业：钻机就位时应安平垫稳，保证在钻孔过程中钻机不会移位和倾斜。钻机就位后，要将钻头的中心点对准孔位中心。具体方法是在护筒外埋设护桩，并用护桩连成十字线交汇点，钻头中心对准十字交叉点。开孔时，护筒底2.0m至4.0m范围内比较松散，直接向护筒内投入粘土，采用小冲程、高频率反复冲击造浆，保证孔壁竖直、圆顺、坚实、不坍不漏。起到导向和防止孔口坍塌作用。正常钻进时，冲程大小应根据土层情况分别确定：一般在通过坚硬密实卵石层或基岩漂石层之类的土层中宜采用3m～5m的高冲程，使卵石、漂石或基岩破碎；在通过松散砂、砾类土或卵石夹土层时宜 采用1m～2m的中、小冲程，防止冲程过高，对空地振动大而引起塌孔；在通过含砂低液限粘土等粘质土层时，采用1m～1.5m小冲程，防止卡钻、埋钻；任何情况下最大冲程不超过6.0m。正常钻进时，孔内水位要始终保持高出地下水位1.5m至2.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出。在冲击过程中排渣后及时向孔内补充泥浆，保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。钻进时，起落钻头速度要均匀，不得过猛或突然变速。松绳长度要均匀控制，防止松绳过少而形成“打空锤”，使钻机及钢丝绳受过大的意外荷载而损坏；同时也不能松绳太多，否则就会降低钻进速度。在不同的地层，采取不同的冲程。在同一地层，为防止出现“十字孔”应间隔一定时间有意识地改变冲程。通过漂石或岩层，如表面不平整，应先投入粘土、小片石，将斜面回填一定高度、垫平，然后用十字形钻头冲击钻进，防止发生斜孔、塌孔事故。钻进过程中，技术人员应经常测量孔深，检查并记录土层变化情况，并按规定表格填写钻进记录表，同时冲孔每进尺2m及进入地层分界处，作业人员应进行取渣，取渣用小胶袋装好并标明具体时间、标高等数据后放入存渣盒。当冲至设计桩底标高后，如发现与设计提供地质资料存在较大差异（尤其是入岩深度），应报告监理并请驻地设计代表明确。钻进过程中，技术人员应经常检查钻头的转向装置，检查吊钻头的钢丝绳及钢丝绳与钻头的连接处是否存在异常，检查钻头直径（不 得小于设计桩径），同时每天要利用护桩拉线检查钻头中心，确保冲孔过程不偏孔。序号使用范围冲程目的1在护筒中及深到护筒底口下3m以内低冲程1.0～1.5m防止钻头倾斜打坏护筒及孔壁，并造成坚实孔壁2在淤泥及夹砂层中低冲程0.5～2.0m防止吸钻，控制进尺，冲圆孔壁3在细砂层中低冲程1.0～2.0m反复冲砸，做成坚实孔壁防止坍孔4基岩高冲程4～5m取得大的冲击能，破碎坚硬的岩石5停钻后再次开钻时由小冲程逐渐过渡到正常冲程避免卡钻6抛石回填重钻时中等冲程2～3m修圆孔形，扩大孔径7最大冲程不得超过6m防止卡钻，吸钻、冲坏孔壁，孔形不圆（4）冲击钻钻孔注意事项：1）钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。2）冲锤的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锤头时要平稳，不得触碰孔壁。3）钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工工程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在1.5m左右，防 止孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度。4）钻进过程中，每进3—5米检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表，实际开挖地质柱状图并与设计地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式和钻进速度，以确保成孔质量。5）在钻进过程中现场施工机组人员互相配合，随时观察泥浆的浓度和进出孔口的泥浆颜色的变化，根据地层情况随时调整泥浆的性能指标和送浆量。操作过程中，如有泥浆大量漏失，必须先采取处理措施后方可继续施工，以防漏浆过多，产生孔壁塌陷等现象。冲机若遇到不正常情况，必须谨慎操作，判断孔内的异常情况。若遇到大裂隙、空洞时，应减压慢冲，记录裂隙、空洞等有关参数。6）成孔检测：成孔检测包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±5cm范围内，孔径不得小于设计桩径，倾斜度小于1%，孔深不小于设计规定，对于存在偏斜的桩孔及时纠正（如下图所示）。 （5）清孔1）、桩孔深度达到设计高程后，用探孔器对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，方可清孔;2）、清孔方法根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。不论采用何种方法清孔，在清孔排渣时，均必须保持孔内水头，防治塌孔；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渣厚度，清孔后泥浆指标应达到：含砂率＜2%，比重1.03～1.10，黏度17～20Pa.s，胶体率＞98%，沉渣厚度：支承桩不大于设计规定；设计未规定时≤50mm;4）、不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。（6）验孔经相关单位验孔，验收合格后，各参验单位签署明确的验收意见。3、钢筋施工工艺钢筋笼采用钢筋加工场集中下料、主筋采用直螺纹套筒连接，主筋定位及箍筋安装在自动化钢筋笼滚焊机上成型，钢筋笼和桩孔验收合格后将钢筋笼运至现场开始吊放钢筋笼，钢筋笼采用25T汽车车进行吊装就位。（1）钢筋加工及连接1）主筋下料时，注意同一根钢筋在接头区段长度内（35d，且不小于500mm），不得有两个以上的接头，配置在接头区段内的受力钢筋，其接头的截面面积百分率不得超过50%。钢筋接头采用直螺纹接 头，直螺纹连接接头必须符合以下要求：①、直螺纹接头钢筋端部应使用砂轮切割机切断钢筋，切口面应与钢筋轴线垂直，严禁马蹄形活翘曲，严禁用剪断机剪断或用气割切割下料；墩粗头严禁有与钢筋轴线相垂直的横向裂纹。②采用专业设备将待连接钢筋端头加工成螺纹，丝头加工长度为标准套筒长度的½，公差应0～2P(P为螺距)加工时操作人员应控制丝头质量，保证丝头的合格率，避免返工。③丝头质量的检验：操作人员应对加工成型的钢筋丝头进行质量检验，检验合格后，要用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒对钢筋丝头进行保护，以防螺纹在钢筋搬动或运输过程中被损坏或污染。检查合格后按规格分类堆放整齐。④钢筋丝头的连接：连接是用扳手将直螺纹连接套拧松并拔出钢筋连接端得保护帽，检查钢筋丝头是否和连接套规格一致，直螺纹牙是否完好无损、清洁，如发现杂物或锈蚀时用铁刷清除干净，然后用扳手或管钳将直螺纹连接套从长丝一端拧向被接一端。直螺纹钢筋连接时接头必须采用管钳扳手拧紧，钢筋丝头必须在套筒中央位置正对轴线相互顶紧；标准型接头安装后的外露螺纹不宜超过2p；安装后必须使用扭力扳手校核拧紧扭矩，拧紧扭矩值必须符合下表规定：钢筋直径mm≤1618～2022～2528～3236～40拧紧扭矩N.m100200260320360 扭力扳手不用时须将扭矩调为0，以保证精度。扭力扳手必须每半年用扭力仪校核一次，并形成记录。必须按规定的500个直螺纹接头、200个焊接接头一个批次取样送检。灌注桩钢筋骨架制作、运输与安装应符合下列规定：1）制作时应采取必要措施，保证骨架的刚度，主筋的接头应错开布置。钢筋骨架宜在胎架上分段制作，且宜编号，安装时应按编号顺序连接；2）钢筋骨架在运输过程中，应采取适当措施防止其变形。骨架的顶端应设置吊筋，吊筋长度依据支垫高度及护筒与钢筋笼顶的高差来确定；3）灌注桩骨架制作和安装质量应符合下表要求：项目允许偏差（mm）项目允许偏差（mm）主筋间距±10保护层厚度±20箍筋间距±20中心平面位置20外径±10顶端高程±20倾斜度（﹪）0.5底面高程±50（2）声测管安装为确保本工程桩基混凝土的完整性，按照设计要求每个桩均需进行超声波检测。在下放钢筋笼的同时需埋设声测管。声测管均匀安装在孔桩钢筋内测，桩径＜1.8m设置3根Φ57×3mm钢管，桩径≥ 1.8m，则设置4根；声测管按2米一道采用U型卡牢靠固定在钢筋笼上。安装过程中，声测管内注入清水并检查水面是否下降，以检测声测管是否漏水。声测管安装垂直度容许偏差不大于0.5％，且接头处孔壁过渡圆顺光滑。（3）钻孔桩混凝土施工本工程钻孔桩的水下混凝土采用导管法施工,导管采用丝扣或法兰螺栓连接导管,导管使用前应试拼、试压，试压压力为全桥最大孔深对应孔底静水压力的1.5倍，压力值控制以空压机示数为准，加压到要求值后，持压10min，检查导管本身及连接部位是否渗漏水，满足要求后认为导管试压合格，可以在混凝土灌注中使用。导管应安装在钻孔桩的中心，由稳固架支固。导管的底部至孔底的距离宜为20~40cm。为保证混凝土具有良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度桩径<1.5m宜为180～220mm，桩径≥1.5m宜为160～200mm，砼强度采用强度等级为C30水下砼。在二次清孔符合要求后进行水下混凝土浇筑，灌注前储料斗必须准备到位，首批混凝土必须满足导管埋深不小于1m的要求。首批混凝土的数量计算为： 式中：---首批混凝土所需方量(m³)；D---桩孔直径(m)；H1---导管底端至孔底间距，取0.4m。H2---导管初次埋置深度，H2≥1.0m；d---导管内径，0.3m；h1---导管埋深达到H2高度时，导管内混凝土柱平衡泥浆压力所需的高度(m)，；---孔内泥浆深度(m)，按50m计；---混凝土拌和物的容重，24KN/m³；---孔内泥浆的容重，11KN/m³；代入公式求得，φ1.2m钻孔桩首批混凝土的方量应大于3.2m³；φ1.3m钻孔桩首批混凝土的方量应大于3.5m³；φ1.5m钻孔桩首批混凝土的方量应大于4.1m³；φ1.6m钻孔桩首批混凝土的方量应大于4.4m³；φ1.8m钻孔桩首批混凝土的方量应大于5.2m³；水下砼灌注过程示意图导管埋深应保持在2～6m之间，过小易发生导管进水，过大易导 致“埋管”。导管口初始位置，首盘砼用量导管口到孔底的距离不宜太大或太小，一般20～40cm.太大不利于将沉渣带起，底部砼质量难以保证，太小容易堵管。为防止导管进水，首盘砼应使导管埋深不少于1m。 （4）钻孔桩水下混凝土浇筑水下混凝土最佳浇注持续时间为六小时。每一根桩的混凝土浇筑必须连续进行，一次完成，要控制最后一次混凝土的灌入量，应保证灌注桩顶高程比设计标高高出不小于0.5米，以留出破桩头的长度，确保桩顶质量。每根桩的浇灌时间应按初盘砼的初凝时间控制，并控制提拔导管速度，派专人测量导管埋深及管内砼浇灌面的高差，并填写水下砼浇灌记录。（5）钻孔桩质量通病及预防措施1）沉淀层厚度超过允许值。形成原因是清孔时未将孔底沉渣彻底清除，或因钢筋骨架连接、安放时间较长，致使成孔后与混凝土浇筑前相隔时间太长。预防措施：施工中提高清孔效果，认真检测清孔后泥浆各项指标，缩短钢筋骨架连接时间，保证清孔后尽快灌注混凝土，发现沉淀层较大超限应再次清孔。2）灌注混凝土时堵管。灌注混凝土时发生堵管主要由于灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清空后灌注混凝土间隔时间太长、混凝土配置质量差、灌注过程中导管埋深过大等原因引起。针对以上原因，应采取以下预防措施：灌注前对导管进行检查，检查方法包括肉眼观察和进行水密承压试验；灌注导管距孔底距离应为200mm-400mm；完成二次清孔后立即灌注混凝土。3）、灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮。主要原因：混凝土初凝终 凝时间太短；清孔时孔内泥浆悬浮砂粒太多；混凝土灌注至钢筋骨架底部时，灌注速度太快。针对以上原因，应采取以下预防措施认真清孔；混凝土灌注至钢筋骨架底部1m左右时，降低灌注速度。4）、桩身混凝土夹渣或断桩。主要原因：初灌混凝土量不够；混凝土灌注过程拔管长度控制不准；混凝土初凝和终凝时间太短或灌注时间太长，是混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；清空时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入混凝土，严重时可能造成堵管断桩。采取措施：灌注过程中计算导管埋入深度，使导管埋深控制在2-6m；拔管由专人负责指挥，重锤实测孔内混凝土面；缩短灌注时间。（6）钻孔桩安全注意事项1）、钻机设置防雷接地装置，避免雷击。2）未开钻孔位或已完成混凝土灌注的孔位需设置孔盖，防止人员及器具等落入孔中3）、钢护筒四周及泥浆池四周均要设置围栏进行防护，并做好警示标志。4）、禁止操作人员疲劳作业、带病作业，定期体检，确保施工人员在良好状态下进行工作。5）、严格遵守施工用电及起重吊装的相关要求。6）、灌注过程中导管操作平台必须支撑稳固。7）、开工前，对钻孔桩施工进行危险源辨识，制定切实可行的针对 性措施并监督实施。8）其余未提及安全事项以安全交底为准。'