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南塘江钻孔灌注桩施工技术方1南塘江钻孔灌注桩施工技术方案简介
一、工程概况
南塘江区域位于城市核心地段,地势相对平坦,水系发达,地质条件复杂,涵盖淤泥质土层、粉砂层及中风化岩层等多种地质构造。本项目拟在该区域进行桥梁及道路基础建设移动通信综合楼施工组织设计,为确保基础承载力和结构稳定性,采用钻孔灌注桩作为主要基础形式。
本工程钻孔灌注桩共计约200根,桩径分别为Φ1.0m、Φ1.2m、Φ1.5m三种类型,桩长根据地质情况控制在30~50米之间,设计单桩承载力要求较高,桩端需嵌入中风化岩层不少于1.5倍桩径深度。施工过程中需充分考虑地下水位高、软弱土层厚、邻近建筑物密集等不利因素,确保施工安全与质量。
二、施工准备
1.场地平整与布置对施工现场进行清表、压实处理,并设置临时排水系统,防止雨季积水影响施工。合理布置钢筋加工区、泥浆池、钻机行走路线及材料堆放区,确保现场作业有序高效。
2.测量放样与复核由专业测量人员根据设计图纸进行桩位定位,使用全站仪精确放出桩中心位置,并做好标记和保护措施。经监理单位复核确认后方可进入下道工序。
3.机械设备配置主要设备包括旋挖钻机、冲击钻机、回旋钻机、泥浆泵、混凝土搅拌运输车、吊车、钢筋笼加工设备等。根据地层特点选择合适的钻机类型,如在软土层优先采用旋挖钻机,在硬岩层则选用冲击钻机。
三、钻孔灌注桩施工工艺流程
1.护筒埋设在桩位处埋设钢护筒,直径比桩径大20cm,长度一般为2~4m,采用振动锤沉入或人工开挖埋设方式,确保护筒垂直度和稳固性,防止塌孔和泥浆流失。
2.钻进成孔根据不同地层选用相应的钻进方法:软土层采用旋挖钻机快速成孔;粉砂层采用回转钻机配合泥浆护壁;岩层采用冲击钻机慢速钻进,防止偏孔。成孔过程中实时监测垂直度、孔深及孔径,确保符合设计规范。
3.泥浆护壁与清孔钻进过程中通过泥浆循环系统维持孔壁稳定,防止坍孔。泥浆采用膨润土配制,比重控制在1.1~1.3范围内。成孔后采用正循环或反循环方式进行二次清孔,清除孔底沉渣,确保沉渣厚度小于设计要求(一般不大于50mm)。
4.钢筋笼制作与安装钢筋笼在现场集中加工,主筋采用机械连接或闪光对焊,加强箍筋点焊固定,整体结构牢固。钢筋笼分节制作,运输至现场后用吊车逐节下放,接头采用搭接焊接或直螺纹连接。安装过程中注意控制垂直度,避免碰撞孔壁。
5.导管安装与混凝土灌注混凝土灌注前安装导管,导管底部距孔底30~50cm,顶部连接漏斗。采用商品混凝土,强度等级不低于C30,坍落度控制在180~220mm之间。灌注过程连续进行,保持导管埋深在2~6m范围,防止断桩、夹泥等质量事故。
6.成桩检测与验收混凝土达到龄期后,采用低应变法、声波透射法或钻芯法进行桩身完整性检测,静载试验验证承载力。合格后提交相关资料,报请监理及质检单位验收。
四、质量控制措施
1.原材料控制所有进场钢材、水泥、骨料等均需提供出厂合格证并按规定抽样送检,确保材料符合国家规范标准。
2.施工过程监控实行全过程旁站监理制度,重点控制成孔垂直度、清孔质量、钢筋笼安装精度、混凝土灌注连续性等关键环节。
3.信息化管理利用BIM技术和施工管理系统对桩基施工全过程进行数据采集与分析,提高施工效率与质量可控性。
五、安全文明施工措施
1.安全管理设立专职安全员,开展岗前培训与交底,严格执行操作规程。高空作业、吊装作业设置警戒区,配备安全帽、安全绳等防护设施。
2.环境保护施工现场设置泥浆沉淀池,废浆经处理达标后排入指定地点,减少对周边水体污染。加强噪音控制,避开夜间施工,降低对居民的影响。
3.应急措施制定应急预案,应对塌孔、卡钻、断桩等突发情况,配备必要的抢险物资和救援设备。
六、结语
南塘江钻孔灌注桩工程是整个项目的基础保障,其施工质量直接关系到上部结构的安全与耐久性。通过科学的施工组织、先进的施工工艺和严格的管理措施,确保桩基工程优质高效完成,为后续桥梁及道路施工奠定坚实基础。
在施工前,测量人员首先应根据路线设计,认真复核设计图纸提供的桩位坐标,根据加密导线网,用全站仪,用极坐标法放出各桩位中心,打入木桩并设置护桩以保护好测量成果。桩位测放结束后,须报测量监理工程师复验,合格后方可施工。
3、泥浆的配制与循环
泥浆槽应挖成高20cm,宽30cm,长度不小于15m,泥浆流速不大于10cm/s”。本工程钻孔采用正循环方式的泥浆护壁、悬浮钻渣法。泥浆性能的好坏直接影响到钻孔施工的质量和钻进速度。根据本桥的地质资料表明,桩位处土质为粘土,为此本桥桩钻孔拟采用钻机自造浆。50米设一套泥浆循环系统。每一套泥浆循环系统设置制浆池,储浆池和沉淀池。废弃的泥浆排放到指定地点。
用吊车配合钻机安装就位,安装现场由机长负责指挥。确保安装正确、安全。
2、钻机安装与调试
用吊车将钻机底盘放置孔口位置,用水准仪进行测量,操平底盘,立好钻架并调整好起吊系统,将钻头吊起放入护筒中,将钻盘中心同钻架上的起吊滑轮保持在同一铅垂线上;孔内注入泥浆,提升钻头试运转,检查钻架的稳定性;检查循环系统中各个环节是否正常运行;挂牌准备施工,上牌标明机号、桩位、地质柱状图及相应的有关技术指标。
钻孔时,先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进护筒中一定数量后,再开始正式钻进。
钻孔过程中,根据地质情况,选用合适档位。控制进尺速度,保证排渣顺畅,当电流过大时,应将钻头稍提起,空转并继续排渣,然后再钻。
成孔施工注意事项:
钻孔过程中要注意观察钻机顶部的起吊滑轮、转盘中心和桩位中心三者是否在同一铅垂线上,同时注意钻机的平稳状况;
钻孔泥浆要经常检测,随时调整其技术指标;钻孔记录要完善,根据渣样记录土层变化情况;
接、卸钻杆的动作要迅速、安全,在较短时间内完成,以免停钻时间过长。
在钻孔深度达到设计孔深后,应立即进行终孔综合检查,并报监理工程师复检,监理工程师签字后立即停止钻并进行清孔。
采用换浆法进行清孔。即用配置好的泥浆将孔内含有钻渣的泥浆置换出来。清孔时将钻头提起约30cm,保持钻机低速转动,使泥浆进行循环。清孔后的孔,底泥浆指标与沉渣厚度应符合规范要求方可停止清孔。清孔过程中,必须保持水头,防止塌孔。
本工程的桩基孔深较深,下钢筋笼和下导管的时间较长,仅第一次清孔,灌注前沉淀层厚度不一定能满足设计要求,需要利用导管进行第二次清孔。二次清孔时应逐渐降低泥浆比重,使其返出的泥浆比重<1.1,孔底沉渣<100MM。
1、钢筋笼的制作与吊装入孔
钢筋笼分段制作,分段数量尽量减少,桥台桩钢筋笼分为3段,分别为:0#台:9m+9m+7.6m;5#台:9m+9m+7.6m,水中桩分为四段:9m+9m+9m+5.26m。接桩采用立柱的施工工艺。以缩短钢筋笼的焊接时间,但也不宜过长,以防止起吊时钢筋笼挠曲变形。本工程钢筋笼每一节中的主筋采用双面焊,焊接长度为5d,钢筋笼安装接长时,主筋采用单面焊,焊接长度不小于10d。钢筋笼制作与接长时应注意同一截面上接头数量不超过50%,接头区段间距大于30d并大于50cm。钢筋笼制作完成后,应对其进行质量检查,并做好记录。钢筋笼利用吊车或钻机架子分段吊入孔内,接长后吊入。钢筋笼应悬挂牢靠,吊环宜采用I级钢,严禁用螺纹钢作吊环,防止掉笼事故发生。根据测定的标高,计算吊环长度,控制钢筋笼的顶标高。钢筋笼箍筋上应串一定数量的圆柱形砼垫块,以控制钢筋笼与井壁的净距,垫块每一断面不小于4个,沿桩长间距不超过2m。灌注时,钢筋笼应防止移位与上升。
本工程将采用φ30的导管,导管在使用前进行水密、承压和接头抗拉试验,对试验合格的导管进行试拼,并用油漆逐节编号。吊放导管时,应使其位置沿孔的中心轴线沉放,防止卡挂钢筋笼。导管先放到孔底,然后缓慢提升,使导管下口与孔底间距有25—40cm。导管安放结束后,在导管上口安放集料斗。
灌注前复测孔底沉淀,确保沉淀厚度小于设计要求。
根据设计,采用水下C25砼。
水泥采用普通硅酸盐水泥,水泥标号为Po32.5,水泥到场后,抽样检验,合格后才能使用。
石子应符合规范要求,到场后,抽样检验,合格后才能使用。使用前冲洗干净。石子采用连续级配5~31.5mm,以获得最佳密度。
外加剂为检验合格证的产品,使用时根据产品的说明书及规范中关于外加剂使用规定进行施工,根据施工配合比定制容器,以确保计量的准确。本配合比使用的外加剂为缓凝型减水剂以增加混凝土的初凝时间和混凝土的和易性。
集料斗的总容积为2.8m3必须满足首灌后导管埋深不小于1米的要求。
混凝土采用泵送混凝土。首灌后,导管埋深不得小于1m,灌注一旦开始,应连续进行,严禁中断,砼灌注过程中溢出的泥浆必须引流至沉淀池,以免污染环境和附近水源,回收处理利用,孔内砼面的标高必须用测绳测量,每次测量应测两次,防止测锤卡挂钢筋笼出现测量错误,计算导管的埋深,并用砼灌注的数量复核分析数据的准确性,给拆导管提供正确数据,防止因测量差错导致导管提空事故。灌注过程中,导管埋深应控制在2—6米,任何情况下埋管深度不得小于1m。亦不得大于6米。灌注过程中必须做好砼的灌注记录,指派专人记录灌注时间、砼面的标高、导管的长度、导管的埋深、导管拆除等,并由试验人员在监理人员旁站下灌注过程中按要求制作3组砼试件,灌注结束后,桩顶实际灌注高度应比设计高出不小于50cm在混凝土浮出浆后,将整根导管拔出,以保证凿除浮浆层后桩头的砼的质量。
一个墩台的灌注桩全部完成后《城市轨道交通站台屏蔽门系统技术规范 cjj183-2012》,采用人工破除1m混凝土。
孔的中心位置:排架桩不大于5cm,用全站仪复测
孔径:应不小于设计直径,用测孔器测量
倾斜度:不大于1/100,用测孔器测量
测试桩长:摩擦桩桩长不小于设计桩长,用绳尺测量
混凝土质量:混凝土试块试压合格
桩的总体性:动测波形测试合格《水电工程防震抗震设计规范 nb35057-2015》,桩体完整。