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'平榆高速公路路基、桥隧工程AS1合同段桩基础施工作业指导书XX公路工程开发公司平榆高速公路AS1项目经理部
二00九年七月二十日
桩基础施工作业指导书一、目的通过对桩基施工工艺进行全过程控制,确保桩基质量符合设计、规范和验标的要求。二、适用范围本合同段各类桥梁的桩基。三、总体规定1、钻孔灌注桩施工耍具备工程地质资料和水文地质资料,水、水泥、砂、右、钢筋等原材料及制品的质量检验报告。2、钻孔灌注桩施工吋,要按有关规定制定安全生产、保护环境等措施。3、钻孔灌注桥施工时,耍有完善的施工记录4、桩位测量一律采用坐标正算方法放样,然后用钢尺等复核,复测无误后,报监理工程师检验,合格并签字后方可进行下道工序的施工。四、桩基施工技术和质量标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ(041—2000)《公路桥涵设计通用规范》JTG(D60-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJD(63-2007)《公路工程质量检验评定标准》JTJ(071—98)五、施工工艺操作程序探施工要点(1)施工单位进行施工放样之前,必须对个桥梁墩台控制里程桩号、桩位坐标、设计标高等数据进行复核计算,如发现计算结果与设计图屮提供数据不符,应及吋通直设计单位进行复查。承台或桩顶顶面标高应在天然或规划地面以下0.50米左右,施工时可按此原则根据实际地形调整桩顶标高。
(1)钻孔桩成孔后必须测量孔径、孔位,检查桩底岩石层高程和岩石强度,只有确认满足设计要求后,才能灌注混凝土。各项规定和允许偏差如下:轴线偏差:单桩为50毫米倾斜度:小T1/100(2)桩基施工屮不得扰动桩底、桩侧的土层,相邻两孔不得同吋钻孔或浇注混凝土,以免扰动孔壁造成串孔或断桩。(3)桩基应严格清孔,桩底沉淀土厚度不得大于0.1倍孔径,确保混凝土质量及桩基础承载力。(4)为确保桩基质量,成桩后应对基桩进行无破损检验,对钻孔桩要求每根桩均需检验,并对桩的均质进行检测。(5)墩柱、桩基的受力主钢筋接头应错开布置,在任-•接长(搭接、焊接、挤压接头)区段内,接头的受力钢筋截面枳占总面枳的百分率,采用搭接吋不人T25%,采用焊接、挤压接头时不大T50%O(一)、钻孔桩基础施工1、成孔1.1、施工准备平整桩位处地面,根据桩位坐标,采用全站仪测量进行孔口定位,测放桩位中心点并做好护桥,并从绝对高程点引入临吋水准点,测出护筒口标高,作为施工中桥位高程控制点和检查点,并在施工中注意保护。
旋挖钻孔桩施工工艺框图
1・2、旋挖钻成孔根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况,结合桩基设计参数,确定本工程钻孔灌注桥成孔以旋挖钻机为主,以回旋钻机为辅,混凝土采用拌合站集中生产,钢筋笼一次绑扎成型、整体吊装,导管法灌注水下混凝土。1・3、工艺选择及设备选型工艺选择:该工程钻孔施工主要采用旋挖钻钻孔方式、湿法成孔施工。结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合I大I素,钻头采用旋挖斗钻头,清孔吋采用旋挖捞砂钻头。1・4、施工方法场地平整及钻机就位。液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,现场地面承载能力大于250kN/m2,所以钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样,将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放入孔内,调整钻机垂宜度参数,使钻杆垂直,同吋稍微提升钻貝,确保钻头环刀口由浮动孔内。1・5、钢护筒埋置深度以能隔开流塑状地层为主要原则。具体埋置深度还应满足计算结果,且有安全系数,根据水文地质条件、施工水位、护筒内泥浆容重和施工情况等通过计算确定。钢护筒分节加工,顶部和底部各5范围作加强篩。每节护筒连接采用坡口焊,以减少护筒振埋吋的阻力。钢护筒运至施工现场后,质监人员须对钢护筒的直径、鬪度和焊接质量进行验收,验收合格后方可进行施工。1.6.钻进过程小,操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆吋针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,Z后,提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量Z和的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150MP4压力下,进尺速度为20cm/min;200MPa压力下,进尺速度为30cm/min;260MPa压力下,进尺速度为50cm/mino1.7.泥浆采用膨润土、火碱以及纤维素混合而制,在泥浆池屮用搅浆机将泥浆搅拌好后,泵入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,这样既钻进又起到泥浆护壁的
作用。钻进吋掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面:一是泥浆的指标问题,其比重一般应控制在1.05-1.2之间,粘度控制在17〜20s,砂率控制在4%以内。常用的泥浆材料,一般使用优质澎润土加烧碱、聚丙稀酰胺或纤维素等配置;二是补浆的速度,泥浆补充一般采用泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒面以上为标准,否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。1・8、用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉確厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前,用高压水吹底翻瞪,进一步减少桩底沉瞪厚度。1・9、钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度确定孔深,孔深偏差不短于设计深度,超钻深度不大于50cm;孔径用检孔器测量,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可进行下道工序。钻孔桩钻孔允许误差表序号项1丨允许(瞬(mn)1孑強利、私计孔径2孔深不小丁设1十孑咏3孑L位中心偏C?W100单删W504㈱度W1咖采5十甬tOJW®W1002、钻孔异常处理2.1、坍孔处理钻孔过程屮发生坍孔后,要查明原因进行分析处理,可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆小加入大量的干锯末,同时增大泥浆比重(控制在1・15〜1.4之间),改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时,速度要非常缓慢,等钻头完全进入浆液后,再匀速下到孔底,每次提钻速度控制在0.3〜0.5m/so坍孔严重时,应冋填重新钻孔。2.2、缩孔处理钻孔发生弯孔缩孔时,一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直,如发生严重弯孔和探头石吋,应采用小片右或卵右与黏土混合物,回填到偏孔处,待填料沉实后再钻孔纠偏。2.3、埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层屮泥浆沉淀过快;卡钻则主要发生在钻头底盖合龙不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。埠钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆,形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌,为事故处理奠定基础。3、钢筋笼制作、安装及磯灌注3・1、制作钢筋笼采用劲型骨架在现场钢筋加工厂制作。在加强箍上等间距标出主筋位置,先将主筋依次逐根焊接在加强箍上,形成钢筋骨架,随后将其它主筋均匀焊接到钢筋骨架上,形成整个骨架,最后,将篩筋按设计图纸间距点焊在钢筋骨架上。3・2、钢筋笼加工控制根据钢筋笼的上下位置布置主筋的接头位置,绑扎时要求每个接头断面的接头数量不得多于主筋数量的50%,钢筋笼必须严格按设计图纸制作,焊缝耍平整、光滑、密实、无气泡、无包笊。钢筋笼钢筋骨架偏差见下表:钢筋笼骨架偏差序号项H允许偏滓1钢筋骨架在承台底以下长度±1002钢筋骨架直径±103主钢筋间距±104加强箍间距±105篩筋间距或螺旋筋间距±206钢筋骨架垂直度骨架长度1%3.3、钢筋笼安装钢筋笼利用吊机整体吊装到孔内,钢筋笼上口到达护筒口上方时,用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上。由于钢筋笼较长,H耍求整体一次用装,所以必须考虑到起吊和移位时的钢筋笼变形控制。为了保证钢筋笼起吊时不变形,宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分Z二点Z间。起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊
点,直到骨架与地面或平台垂直,停止第一吊点起吊,用劲形骨架固定。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放。若遇阻力应停止下放,查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。为保证钢筋笼竖向轴线垂直度及混凝土保护层厚度,应在钢筋笼外周采用焊接钢筋耳坏或绑扎与桩基混凝土同标号预制块形式进行控制。钢筋笼入孔后,按设计耍求检查安放位置并作好记录。符合耍求后,钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施,延至孔口定位,防止钢筋笼因口重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位。桩身混凝土灌注完毕,达到初凝后即可解除钢筋笼的固定措施。3・4、钢筋笼上浮的处理钢筋笼上浮发生丁灌注混凝土的导管位丁钢筋笼底部或更下方而混凝土埋管深度已经较大时,此时钢筋笼靠口身重力及孔壁的摩擦力來抵抗混凝土上顶力、摩擦力及泥浆的浮力,一旦失去平衡,钢筋笼就会上浮。为防止钢筋笼上浮,应加强观察,以便及时发现问题,并在钢筋笼顶施加竖向的约束,如将钢筋笼顶部钢筋接长,焊于护筒顶部,一方面阻止钢筋笼上浮,另一方面可悬挂住钢筋笼,以保证钢筋笼的垂直度。发现钢筋笼上浮Z后,应立即停止灌注混凝土,查明原因及程度。如钢筋笼上浮不严重,则检查钢筋笼底及导管底的准确位置,拆除一定数量的导管,使导管底升至钢筋笼底上方后可恢复灌注;如上浮严重,应立即通过吸硒等方式清理己灌注的混凝土,另行处理。3.5、水下混凝土灌注3.5.1>配合比选定水下混凝土的试配等级应比设计等级拌制,水灰比不人于0.35,配合比中掺入外加剂,坍落度宜控制在18〜22cm。3.5.2.初灌量水下混凝土灌注采用导管法,混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成,各项检测数据合格后立即开始,钻孔桩灌注前,应计算初灌的灌注量,确保初灌埋管的成功。3.5.3、导管要求导管的内径为300mm,长度一般加,最下端一节导管长应为4.5〜6m,不得短于
4m,为了配备适合的导管柱长度,上部导管长为5或0.5m。导管采用游轮螺母连接,橡胶“0”型密封圈密封,严防漏水。导管初次使用时应做水密承压力试验,进行水密试验的水压不小于井孔内水深1・5倍的压力。以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不渗漏,以后每次灌注前更换密封圈。导管吊放入孔时,应将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密,确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居小,防止导管跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管;导管底部距孔底(或孔底沉臍面)高度,以能放出隔水塞和混凝土为度,一般为250〜400mm。导管全部入孔后,计算导管柱总长和导管底部位置,并作好记录。3.5.4.混凝土灌注混凝土采用拌合站集屮拌合,输送车运至桩位,汽车吊配合灌注。采用砍球法灌注混凝土,确认初存量备足后,即可剪断隔水塞铁丝,灌入首批混凝土。同时,观察孔内返浆情况,测定埋管深度并作好记录。首批混凝土灌注止常后,要紧凑地、连续不断地进行,严禁中途停工。灌注过程屮,应经常用测锤探测混凝土面的上升高度,并适时提升拆卸导管,保持导管的合理埋深。导管的埋深应不小于加,但最大埋深不宜超过6哄随着孔内混凝土的上升,需逐节拆除导管,拆下的导管应立即洗刷干净。灌注接近桩顶部位吋,为了严格控制桩顶标高,应计算混凝土的需耍量,严格控制最后一次混凝土灌入量。3.5.5、连续灌注混凝土灌注过程中,配备发电机,保证混凝土灌注连续进行,同时应将井孔内溢出的泥浆引至泥浆循环池回收利用,防止污染环境。水下灌注桩的混凝土面应高出设计0.5m〜1.0m,以便蒂除浮浆与桩头,确保桩身混凝土质量。3.5.6.灌注时堵管现象的处理(1)组装导管时要仔细、认真,防止橡皮垫圈突入导管内,以至卡住隔水塞,使混凝土下不去。(2)在灌注过程中,也会出现灌注混凝土下不去的现象,此时,应少量提起灌注导管,然后再迅速插入,如此反复可解决堵管问题。(3)对浇筑用的机械设备事先要检查,同时应有备用设备,使混凝土浇筑不致中断。
(1)严格控制混凝土的原材料规格,防止超粒径碎石混入管内。保持良好的和易性。(2)控制混凝土在导管中停留时间,每罐不得大于30mino3.5.7.桩头处理与桩基检测桩基达到设计强度的70%以后,即可进行桩头处理。按设计要求逐根采用无破损检测法对桩基进行整体性检验,检验合格后才能进入下道施工工序。3.6、旋挖钻机在软土地基施工过程中容易发生的问题和应对措施旋挖钻机由于它对各种地质条件适应能力较强,成孔效率高,施工简单易操作等特点,作为工程基础的一种机具已被应用得相当普遍。但是由于自身的一些特点,且其施工工艺环节多,一环不慎,便导致质量事故发生。尤其是在软土和砂土地基施工时更为突出,以下是一些容易发生的问题及相应的应对措施。3.6.1旋挖钻机成孔抗扰动能力差,由于成孔抗扰动能力差,故容易发生塌孔事故首先,旋挖钻泥浆护壁为静态泥浆护壁,孔壁泥皮薄,故护壁效果较差,尤其是在砂卵地层更为突出;其次,旋挖钻机成孔速度快,出轻方式通过旋挖钻斗直接挖出,直径1.0m,孔深46m左右的基桩在6h左右即可完成,故孔率土层稳定性差。为应对这类问题应采取如下预防措施:(1)、根据地层地质情况选择合适的钻进速度。⑵、施工时选用水化性能好,造浆率高,成浆快,含沙量少的膨润土或黏土,在沙土地层选用精选的膨润土为宜。成孔后如来不及灌注时必须孔内泥浆循环。⑶、根据孔口地层地质情况确定适当的护筒长度,尽量使护筒穿透砂层,若孔口砂层过厚护筒长度不得低于6米,以减少因地表上振动能量传递到无护筒孔壁。同时在开钻前检查护筒四周土是否结实,如四周土较为松软,可利用钻杆对护筒四周进行捣实。⑷、尽量避免成孔后机械在孔口周围走动。(5)、将不可能避免的施加在孔口周边的力尽可能的分散,避免局部受力,杜绝外部力直接作用在护筒上。⑹、施工过程小尽量避免钻斗和钢筋笼擦伤孔壁。3.6.2成孔后软土地层易发生缩孔
首先因为旋挖钻出磴方式为钻斗旋挖出砸,孔壁不像其它钻机成孔时有挤压,且旋挖钻成孔速度快,故孔壁稳定性比其它钻机成孔孔壁井;其次,旋挖钻机成孔采用的泥浆相对其它钻机来说比重低,故对孔壁产生的力相对较小。为应对这类问题应采取如下预防措施:⑴、适当加大钻斗直径,在开孔后结合地层地质情况确定钻斗加大尺寸,保证缩孔后的孔径满足设计孔径。⑵、适当加大泥浆比重。⑶、尽可能的缩短浇注前的操作时间。3.6.3施工过程中由于施工平台松软,钻机因自重下沉,从而导致孔位偏移、孔斜、孔弯和扩孔等现象发生因为旋挖钻机所设置的坐标均和对于钻机履带在和对稳定的基础上而言,如果钻机履带的位置无论是平面位置还是水平位置发生了变化,其孔位、孔斜、孔弯和扩孔等都得不到有效控制,自然就导致成孔质量达不到规范要求。因此如何保证钻机履带位置的稳定性,是保证钻孔质量的关键之一。为应对这类问题应采取如下预防措施:⑴、必须保证施工平台有能够满足钻机需要的承载力,确保施工过程施工平台稳定。这就耍求在填筑施工平台时选择强度高但又能确保钻机能施钻的填筑材料,一般采用砂性土、含水量适宜的粘土或粒径不大于10cm的砂砾,填筑时必须分层压实。⑵、在履带底铺设钢板,使钻机口重产生的力分散作用于平台上。⑶、施工过程屮及时清除挖掘上来的磴土,减少挖掘磴土带来的泥浆浸泡施工平台,保证钻机底部及周边土质不被泡软。⑷、钻机一旦定位开钻后,施工过程中尽量避免钻机在水平位置移动。⑸、开钻前将点位用护桩引到不容易遭到破坏地方,同时在两侧履带有明显标志处外侧地面设参考点,并测量其履带上标高,并在施工过程中要经常观察其平面位置和水平位置的变化,一旦发生变化,应根据所引出的护桩重新调整钻头中心坐标。3.6.4由于钻斗磨损过快,导致孔径变小因为旋挖钻机钻斗直径一般都比设计孔径小沪12cm,为了确保钻孔宜径,通过斗齿及钻斗外壁的调节块來调整,如果钻机在砂质地层钻进,斗齿及调节块磨损的速度很快。在砂层屮钻进时要时刻观察钻斗斗齿及调整块的磨损程度,及时调整纠正,以确保桩体直径满足设计要求,保证桩的质量。
3.6.5成孔后由于施工工艺不当导致塌孔旋挖钻成孔后一般不宜放置时间过长,灌注混凝土速度不宜过快,否则易发生钻孔局部塌孔。因为旋挖钻成孔泥浆护壁泥皮薄,放置时间过长导致孔内上部泥浆屮的细粒物质沉淀,导致泥浆比重降低,形成清水孔。灌注速度过快,孔内泥浆和混凝土上升速度也必然加快,对孔壁造成的扰动也就变大,故容易发生局部塌孔事故。为了避免岀现这类质量事故,我项目部采取如下预防措施:⑴、尽量缩短成孔到灌注混凝土的时间。首先做好成孔后各道工序的准备工作。其次加大孔扣钢筋笼连接的人员和设备的投入,必须保证两到三部电焊机同时施焊,缩短焊接时间。再次,加快下导管的速度,可以在下导管前将两到三节导管连接好,减少下导管时的连接次数。⑵、成孔后若来不及灌注时,必须循环孔内泥浆,避免泥浆沉淀。循环泥浆还可以起到清孔的作用。(3)、灌注进入砂层后,要严格控制灌注速度。总之,旋挖钻机作为一种新型钻孔设备,它具有功率大,钻孔速度快,自动化程度高,移动灵活方便,定位准确,节约劳动力,生产安全,工作方便,环保性能好,噪声小,工作效率高,节约时间,降低施工成木等特点。但它也有因口身原因带来的一些问题,由于其施工工艺环节多,一环不慎,便会有质量事故发生,这就需要施工人员具有认真的工作态度、很强的责任心、良好的技术水平和丰富的临场处理能力。尤其在桥梁建设中,桩基位置可选择变化余地不大,更需要加强施工管理,搞好成桥质量。桩孔倾斜度检杳建议用钻杆垂线法,如图:
取一•根木棒,15cm・20cm长,一端刻一小槽能卡到起吊钢丝绳屮,量取10cm长,挂垂线,高度取2m(如图所示),用钢尺量取垂线至钢丝绳间距离h值,偏差值h‘即可求得:h/=h-10cm即偏角tgu=h//2=h-10cm/2钻孔桩成孔垂直度上h/2=(h-10cm)/2以此类推即可求得整个桩的偏差值.
2、人工挖孔桩基施工(1)准备工作平整桩位处地面,根据桩位坐标,采用全站仪测量进行孔口定位,测放桩位中心点并做好护桩,并在施工中注意保护。桩孔四周做好排水沟,孔口上方搭设雨棚,安装提升设备。挖孔桩施工工艺框图(2)开挖方法
人工开挖利用卷扬机提升出徒,分节开挖,根据地质条件每节高0.6〜lm,开挖一节施作一节护壁。挖土由人工从上到下逐步用镐、锹进行,坚硕土层、岩层用风镐配空压机破碎,对于风镐工效低的岩石,采用浅眼松动爆破。同一段内挖土顺序:先中间后周边。按设计尺寸从上到下削土成形。弃土及弃笊装入吊桶,用卷扬机提升。施工作业时要注意检查孔径、倾斜及桩位中心,要求桩中心偏位不大于5cm,半径误差不大于5cm且不得小于设计桩径,倾斜度小于0.5%。人工挖孔时,每个班开始作业前应对孔壁的稳定及吊具设备等进行全面检查。孔顶出土机具应由专人管理,并设置高出地面的围栏;孔口lm范围内不得堆积渣土及沉重机具;作业人员的岀入,应设常备的梯子;夜间作业应悬挂示警红灯;挖孔暂停时,孔口应设置罩盖及标志。孔内挖土人员的头顶部位应设置护盖。取土吊斗升降时挖土人员应在护盖下面工作。挖孔深度超过10m时应采用机械通风。孔内抽水设备应确保绝缘完好,11设有漏电保护。(3)护壁护壁腔与桩身建等强度。施工时采用梯套法混凝土护壁,护壁顶高出地面0.3〜0.5m,开挖时分节开挖,开挖桩孔时防护施工要及时跟上以防孔壁坍塌,护壁顶面1米深混凝土厚200mm,以下厚度为桩径的1/10即15cm(具体做法见下图),另护壁时需保证内径尺寸不小于设计孔径,护壁支模中心线以十字线对中,吊大线锤作中心控制用,以基准点测量孔深,以保证桩位、孔深和截面尺寸正确。护壁混凝土采用机械或人工拌合,手推车运输,卷扬机吊斗入模,插入式震捣器或人工插捣密实。aoo
单位:mm护率示意图(4)钢筋笼制作安装同钻孔桩钢筋笼制作安装。(5)安装导管和二次清孔钢筋笼安装完成后,应立即下放导管,导管选用直径250〜300mm快速接头钢管,利用吊机逐节下放,导管应事先进行相关水密试验,要求不得有漏水、漏气现象,并且可承受灌注混凝土时叮能承受最大压力的1.5倍。导管安装完成后,如果采用水下混凝土灌注时,在灌注水下混凝土之前,应再次量测孔底沉淀层厚度,如超过设计要求应进行二次清孔;结合本工程实际情况,对不渗水或很少渗水的桩基采用干灌法浇筑。(6)桩基混凝十•施工桩基混凝土施工视现场开挖情况分别采用两种施工方法施工,当现场桩基开挖完后,桩孔内涌出水量大于5mm/Min时,采用水下混凝土灌注方法,反之采用桩基干法施工。①水下混凝土灌注水下混凝土灌注法同冲击钻孔桩灌注法。②桩基干法施工桩基浇筑前应确保清除孔内浮渣及松动岩石,以验孔后方口J浇筑。
桩基础混凝土利用导管入孔,在桩顶2m范围内采用插入式振捣方式振捣。施工所用銓根据规程要求,每根桩进行3至4次坍落度测试,坍落度要求为12〜15cm。同吋每根桩在灌注过程中,按要求制作3组试块,试块制作取样分前、中、后期有代表性,并按规范要求养护,28天后送验。妊灌注连续紧凑进行,中间不得停顿,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间;为了防止在灌注同时产生离析现象,灌注过程中栓的自由落差不大于2m。桩基施工高度按比桩身高度高岀10cm灌注,待桩基检测前,凿除桩顶表而浮渣。六、常见问题及预防措施1、桩身混凝土蜂窝、孔洞、缩颈、夹泥、断桩主要原因是混凝土配合比或灌注工艺有谋。要严格控制混凝土的坍落度和和易性;连续灌注,每次灌注量不宜太小,成桩时间不能太长;导管埋入混凝土不得小于lm,导管不准漏水,导管第一节底管长度应钢筋笼主筋接头焊平,导管法兰连接处罩以圆锥形铁皮罩,防止提管时挂住钢筋笼。2、孔底沉渣过厚主要原因是清孔不彻底。可选用合适的清孔工艺(选用抽渣法);清孔、下钢筋、浇灌混凝土连续作业。3、混凝土离析主要原因是混凝土配合比有谋。要严格控制混凝土的坍落度和和易性。4、导管进水主要原因是混凝土的储量不足,或虽然混凝土的储量己够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后不能埋没导管底口,以至泥水从导管进入;导管提升过猛,或测深出错,导管底口超出混凝土面,底口涌入泥水;扯初灌后仍采用满灌法灌注,使导管中产生气囊。如果是上述原I大I引起的,应立即将导管拔出,如灌注的栓量较少时,可以把钢筋笼提出,重新冲击成孔;如果灌入栓量较大,则按段桩处理。若是第三种原I大I引起的,在当首批封底腔灌注成功后,切忌不得满导管灌注妊,断绝气囊的产生。5、埋管
主要原因是导管埋入混凝土过深,或导管内外混凝土已经初凝使导管与混凝土之间的摩擦力增大,猛拔导管会把导管拉断。应严格控制导管的埋入深度,一般不超过6m,在导管上安装附着振动器拔管前或停灌时间较长吋,均应适当振动,使周围的混凝土不至初凝。在首批混凝土屮掺入缓凝剂。6、钢筋笼上升除了由于全导管上拔、导管提升挂钩所至外,主耍是由于混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口距钢筋笼底口血到lm吋混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲岀导管底口向上反冲,其顶推力大于钢筋笼的重力导致。克服钢筋笼上升,除了从改善混凝土流动性能、初凝吋间及灌注工艺等方面着眼外,还应从钢筋笼木身的结构及定位方式上加以考虑,可以在孔底设置直径不小于主筋的加强筋并以适当数量的牵引筋牢固的焊接于钢筋笼底部。7、掉钻钻头摩损、受伤,没有被及吋发现,或者卡钻后强行起钻等原因,都会造成掉钻。打捞方法是:钻头上要事先安放打捞绳,掉钻后先用导管清孔,以防埋钻,然后下打捞钩,打捞钩挂住钻头后试着往上提,如发现不易提出,可下放小量炸药进行松动,然后提出。8、卡钻由于未及吋焊补钻头,钻孔直径逐渐变小,而焊补后的钻头大了,极易发生卡钻,或孔口掉下石块或其他物件,卡住钻头,或泥浆太稠,以致钻头被吸住。处理方法是:用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将钻头勾住后,与人绳同时提动,或交替提动,并多次上下、左右、摆动试探,有时能将钻头提岀。如无效吋,可用水下爆破提钻法,将防水炸药(少于lkg)放于孔内,沿钻头的滑槽放到钻头底,而后引爆,震松卡钻,再进行提拉,一般是能提岀的。9、偏孔因为岩面倾斜、岩层岩性不均一,很容易发生偏孔,处理一般采用回填法,即回填广2m硬度比较高的花岗岩,用冲击钻“小冲程”冲孔纠偏。10、塌孔
发生孔口坍塌吋,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土混合物以上lnT2m,搅动钻头弥补坍塌处,如坍塌严重时必须全部回填,待回填物沉淀密实后再行钻进。清孔吋保证孔内必要的水头高度。供水管不得直接插入钻孔屮,须通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,防止冲刷孔琏。吊入钢筋笼骨架时需对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔辟,引起再次塌孔。七、安全控制措施及注意事项1、挖孔桩施工中安全控制重点及应对措施在进行人工挖孔桩施工时,首先应做好孔口帀护措施。井孔周边必须设置安全防护围栏,正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔,必须设置牢固的盖孔板,非工作人员禁止入内。孔内作业时,孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周Im范围内,磴围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带,特殊情况下述应戴上防毒防尘而具。现场利用吊桶运土,要采取相应的防范措施,必须有限位器、防脱钩器等装置,以防落物伤人,现场卷扬机运土应检验其安全起吊能力后方可投入运行。施工屮应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。所有施工人员如果身体不适,应停止施工作业。所用电器设备,必须装设漏电保护装置,孔内照明应使用36V电压的灯具。相邻两孔中,一孔进行浇注混凝土作业时,另一孔的挖孔人员应停止作业,撤出井孔。(1)人落入孔内的预防措施为了防止施工人员在上下时坠落,不得用人工拉绳子运送人员或脚踩凸缘上下桩孔,现场配备钢丝绳及滑轮且有断绳保护装置,或使用安全爬梯上下,孔内必须设置应急软爬梯或设置尼龙绳,并随挖孔深度增加延长至工作面,供人员应急使用,不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。(2)坠物落入孔内的预防措施
孔口四周必须浇筑伦护圈,并在护圈上设置围栏围护,应高出地面0.3〜0.5mo孔内作业时,孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及吋运离孔口,不得堆放在孔口四周5范围内,栓围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带。孔深挖至超过挖孔人身高吋,在桩孔口装设靠周琏略低的半圆防护板(网),并随着孔深增加而往作业面下引,吊渣桶上下时,孔下作业人员应避于护板(网)下。利用吊桶运土时,必须专人防护,以防落物伤人。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔琏情况。许多工程施工吋,挖孔工人为图方便,常常将挖出的土在孔边堆得很高,造成严重的安全隐患。因此,在对工人进行管理的同时,应安排专人把挖出的土石方及时运离孔口,且不得堆放在孔四周1米范围内。(3)起重工具失灵的预防措施在开工前应该检查起重工具的各个部位是否完好,防止施工过程中吊索断裂导致的物体打击。使用的卷扬机、吊桶等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,卷扬机按扭式开关,上班前、下班后均应有专人严格检查,保证开关灵活、准确;钢丝绳无断丝。支架应稳定牢固,使用前必须检验其它安全起吊能力。(4)孔内有害气体含量超标造成事故的预防措施地下特殊地层屮往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体,故每次下孔前,先用鼓风机向孔底通风,然后下孔作业,必耍吋对桩孔内气体进行抽样检测(可用快速检测管),发现有害气体含量超过允许値吋,应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准,并采用足够的安全卫生防范措施,如设置专门设备向孔内通风换气(通风量不少于25L/S)、用活鸡放入孔中试探等措施,以防止急性中毒事故的发生。同时还应随吋检查空气中的含氧量,防止出现施工人员缺氧窒息事故。在施工过程中,施工人员每隔2小吋出孔休息并用鼓风机向孔内送风5min;当人工挖孔桩深度超过10m吋,应配备专门的向孔内送风的设备,风量不宜少于25L/s;孔底凿岩吋应加大送风量。根据在工程实践中反馈的情况,这一项措施施工人员基木上都了解,但是容易产生麻痹心理而不能按制度执行,往往是做
过几次没有异常后就嫌麻烦而不做了,结果有些工地出现了挖孔人员窒息的事故。为了保持孔内施工人员和孔口施工人员的联系,在孔深5米内可以用喊话方式联系,孔深超出5吋,可以从地面通一根绳子系在孔下人员的安全带上,突发意外吋孔内施工人员可以通过绳子给地面人员信号,地面人员可以通过绳子把孔下人员拉出孔。人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故,必须在现场按应急措施规范要求实施抢救,根据情况及吋送医院进一步抢救治疗,并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门,以便采取相应措施。(5)防触屯措施在工程屮常常使用潜水泵进行抽水,-•般的预防触电的措施是抽完水后才允许挖孔,并H采用动作电流为15mA的漏电保护器。但是如果地下涌水量较大,工人挖桥时往往会一边抽水一边开挖。因为如果抽水吋工人在桩外等候,待抽干水后再进入内挖桩,此时桩内的水又冒了上来,根木无法往下挖,这样施工就很容易触电。因此,为保证安全施工,解决挖土与抽水的矛厉,可用深水泵代替潜水泵抽水,因为深水泵抽水吋是将抽水管伸到桩内抽水,管不带电,这样就可以边抽水边挖土。施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须rti持证电工操作。用电设备必须严格接地或接零保护H安装漏电保护器,各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地相埋压土屮,孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明采用安全矿灯或12V以下的安全灯,并带防水罩。孔中操作工应手戴工作手套,脚穿绝缘胶鞋。(6)塌孔的预防措施在熟悉地质条件的基础上,开挖桩孔吋原则上耍设置他护壁,栓护琏每节高lm,采用梯形形状护壁,壁厚15cm,栓强度等级要求与桩身栓等强度为C25栓。一般每天挖0.6〜lm深立即支模浇筑快硬他,第二天继续施工。人工挖孔桩开挖程序,采用间隔挖孔方法,以减少水的渗透和防止土体滑移,防止在挖土或冲抓土成孔过程中因邻桥混凝土未初凝而发生窜孔现象。单桩挖孔应先中间后周边。
孔内一般不宜放炮,以防震塌土或震裂护壁造成事故,根据地质状况需爆破的,严格执行有关的爆破规程。(5)防止孔壁涌水措施当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深吋,要考虑对正在挖孔桩的危险影响,一般应暂停施工,人不准下孔。随吋加强对土壁涌水情况的观察,发现异常情况应及吋采取处理措施。采用潜水泵抽水时,基本上抽干孔中积水后,作业人员才能下至孔中进行挖土。地下水丰富吋,可将屮间部位桩孔提前开挖,汇集附近的地下水,用1〜2台潜水泵将水抽出,起到深井降水作用。孔内必须设置应急软爬梯,供人员上下孔洞使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有防坠落装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号。孔内作业人员勤轮换,连续作业吋间不宜超过2小吋,以防止疲劳引发安全事故。(6)其它安全措施施工吋发现文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工,保护好现场,并及吋报告有关部门,按规定处理后,方可继续施工。2、钻孔桥施工中注意事项(1)钻机安装时,机架应垫平,保持稳定,不得产生位移或沉陷;(2)钻孔时,钻速不得过快或骤然变速,孔内弃土不得堆积在钻孔周围;(3)停钻后,钻头应捉岀孔外安全放置,孔口应遮盖防护。(4)在造孔时,保证泥浆循环,及时将孔内残磴排岀孔外,以免孔内残磴太多,避免出现埋钻现象。(5)制定冇效的防坍孔、扩孔、卡钻和掉钻的技术措施。(6)成孔屮遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔、护筒周围冒浆等情况时,则停止作业,需按冇关规定处理后再施工。(7)及时将清出的钻磴运出现场,防止污染施工现场及周围环境。清孔时,孔内水位应保持在地下水以上1.5〜2.Om,以防塌孔。(8)钢筋笼的加工制作在加工地点制作,运到施工现场吊装,冇关钢筋的接
头、焊接、搭接长度、主箍筋间距必须符合《设计》要求,钢筋笼超过20m的分节制作吊放,钢筋笼在吊装过程中要保证垂直,以免钢筋笼变形散架。孔口对接的钢筋笼经检查合格后方可下孔灌注栓。吊放钢筋笼前须用探孔器检查成孔质量,以保证钢筋笼一次安放成功。(1)浇注水下磴时,杜绝导管出口高出腔而,设专人不断测量导管埋置深度和管内外桧而的高差,确保桧浇注的连续性,及时填写水下桧浇注记录。(2)水下混凝土应具冇足够的流动性和良好的和易性,月.在浇筑过程屮不应发生离析或泌水过多等现象。(3)在浇注磴过程屮,当导管内桧不满,含冇空气时,后续的桧宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,不将桧整斗从上而倾入导管内,避免形成高压气囊,挤出导管节间的橡胶垫而使导管漏水。(4)护筒在灌注结束,於初凝前拔出。'