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鉆孔樁施工案例
一、適用范圍
為確保鉆孔樁的施工質(zhì)量,達(dá)到設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求,提高產(chǎn)品質(zhì)量,特制定本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)適用中鐵三局_______________項(xiàng)目經(jīng)理部施工工程的鉆孔樁施工。本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)依據(jù)客運(yùn)專(zhuān)線鐵路有關(guān)參考資料編寫(xiě)。
二、作業(yè)前的施工準(zhǔn)備
2.1人員
2.1.1根據(jù)工程量大小,組成確定該工程項(xiàng)目的施工隊(duì)伍以及所需的各種技術(shù)和技術(shù)工人。
2.1.2 該項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)管理人員與操作者要明確鉆孔樁這一工序的責(zé)任。
2.2臨時(shí)工程,根據(jù)工程需要做好施工范圍內(nèi)的征地拆遷、修建臨時(shí)便道、臨時(shí)便橋以及臨時(shí)排水溝渠等,接通水、電管線。
2.3材料
2.3.1水泥、鋼材、砂、石等的材質(zhì)要進(jìn)行進(jìn)貨檢驗(yàn),材質(zhì)必須滿足設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)定要求,堆料場(chǎng)地要有規(guī)劃,對(duì)水泥、鋼材堆放要有庫(kù)房和簡(jiǎn)易料棚,嚴(yán)禁受潮和雨淋,并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí)確認(rèn)。
2.3.2對(duì)不合格的材料要及時(shí)清除出場(chǎng)地,以免混用或誤用。
2.4機(jī)具設(shè)備
2.4.1鉆機(jī)的選擇:常用的鉆機(jī)有三種即沖擊式、旋轉(zhuǎn)式、沖抓式。使用較多的是旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī),旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)分為正、反循環(huán)兩種,選擇鉆機(jī)類(lèi)型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料確定。
2.4.2鉆機(jī)就位:不同的鉆機(jī)有不同的就位方法,如:沖擊鉆機(jī)是利用鉆機(jī)本身的動(dòng)力,將鉆機(jī)大致移動(dòng)就位,再用千斤頂起架機(jī)準(zhǔn)確定位,使起重滑輪,鉆頭與護(hù)筒中心在同一垂直線上,以確保鉆機(jī)的垂直度,鉆機(jī)位置偏差不得大于5cm,護(hù)筒斜度不得大于1%。旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)就位,當(dāng)立好鉆架,并調(diào)整和安裝好起吊系統(tǒng),使起重滑輪和固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在同一垂直線上,將鉆頭吊起,徐徐放進(jìn)護(hù)筒內(nèi),啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)把轉(zhuǎn)盤(pán)吊起,墊方木于轉(zhuǎn)盤(pán)底座下,將鉆機(jī)調(diào)平,并對(duì)位鉆孔,然后安裝上轉(zhuǎn)盤(pán),要求轉(zhuǎn)盤(pán)中心同鉆架的起吊滑輪在同一垂直線上,誤差不超過(guò)5cm,在鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤(pán),如有傾斜或位移應(yīng)及時(shí)改正。
2.5泥漿制備
2.5.1根據(jù)鉆孔樁工作量大小合理規(guī)劃好泥漿池,沉淀池。
2.5.2泥漿的作用:鉆孔中泥漿不僅保護(hù)孔壁不坍,更重要的是在沖擊和回轉(zhuǎn)法鉆進(jìn)時(shí)還有排碴作用。如使用太稠的泥漿會(huì)增大鉆頭阻力,影響鉆進(jìn)速度,而且增加在孔壁或鋼筋上的泥漿附著量,影響受力,還會(huì)增加清孔的困難,反之泥漿指標(biāo)是很重要的。一般正循環(huán)鉆機(jī)在粘土中泥漿比重采用1.3左右,砂性土中特別是砂卵石中比重采用1.4~1.6為宜;反循環(huán)鉆機(jī)入孔泥漿比重可為1.05~1.15。
三、施工工藝
3.1鉆進(jìn)
3.1.1鉆進(jìn)前注意事項(xiàng)
3.1.1.1開(kāi)鉆前應(yīng)檢查鉆機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),鉆機(jī)底部有無(wú)變形,固定鉆架的纜風(fēng)繩有無(wú)松動(dòng),護(hù)筒位置是否符合要求。
3.1.1.2各個(gè)工序緊密銜接,互不干擾,基樁較多的基礎(chǔ)采用多機(jī)作業(yè)時(shí),應(yīng)事先擬定鉆孔順序,鉆機(jī)移動(dòng)的路線圖,為保證質(zhì)量,加快進(jìn)度,通常把鉆孔、安放鋼筋籠、灌注水下砼三道工序連續(xù)完成后再移動(dòng)鉆機(jī),這樣可充分利用鉆機(jī)本身的起吊設(shè)備。
3.1.2主要施工程序
3.1.3鉆進(jìn)操作
3.1.3.1沖擊鉆機(jī)操作程序是:鉆進(jìn)→抽渣→投泥(或泥漿)→鉆進(jìn)的反復(fù)循環(huán)以及輔助作業(yè)(檢查孔徑、鉆具、修理機(jī)械設(shè)備、補(bǔ)焊鉆頭等)的交錯(cuò)過(guò)程,關(guān)鍵問(wèn)題是掌握沖程大小和抽碴時(shí)機(jī)。開(kāi)機(jī)前應(yīng)在護(hù)筒內(nèi)多加一些土塊,并用小沖程慢沖,若用簡(jiǎn)易鉆機(jī)施工時(shí)沖程不宜大于1.0m,當(dāng)孔底己在護(hù)筒腳下3~4m時(shí),可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大沖程.孔內(nèi)水位應(yīng)高于護(hù)筒腳0.5m以上,比護(hù)筒頂至少低0.3m,孔內(nèi)水位高出孔外水位至少1.0m以上,以保持必要的水頭高度。
3.1.3.2旋轉(zhuǎn)鉆機(jī):分為正循環(huán)和反循環(huán)兩種鉆機(jī),下邊主要介紹正循環(huán)鉆機(jī)的操作程序。起動(dòng)泥漿漿泵和鉆盤(pán),開(kāi)始鉆進(jìn)前應(yīng)先起動(dòng)漿泵使泥漿進(jìn)行循環(huán),然后開(kāi)動(dòng)盤(pán),旋轉(zhuǎn)正常后,即可進(jìn)行鉆進(jìn)。
3.1.3.3鉆進(jìn):一般初鉆時(shí),應(yīng)稍提吊起鉆桿,不可給進(jìn)太快,并經(jīng)常檢查鉆桿的垂直度,以保證鉆機(jī)豎直在松散地層鉆進(jìn)時(shí),雖然有可能很快給進(jìn),但要控制以免過(guò)快給進(jìn),出現(xiàn)鉆機(jī)偏斜;在堅(jiān)實(shí)地層鉆進(jìn)時(shí)給進(jìn)太快則鉆頭對(duì)孔底的壓力太大,會(huì)使鉆機(jī)超負(fù)荷加大鉆桿的擺動(dòng)和鉆頭偏斜,甚至造成鉆機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在地層變化處應(yīng)提取鉆碴樣品,查明土類(lèi),并記于鉆孔記錄表中供判斷地質(zhì)之用。
3.2鉆進(jìn)中故障處理(以旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)為例)
3.2.1坍孔
當(dāng)在鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)鉆內(nèi)水位突然下降,孔口冒細(xì);密水水泡,鉆進(jìn)尺很慢等現(xiàn)象時(shí),即表明可能發(fā)生了坍孔,應(yīng)立即停鉆處理。
3.2.1.1找出坍孔原因:泥漿比重不當(dāng),水頭高度不夠,鉆頭轉(zhuǎn)速過(guò)快或空轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)久,都容易引起坍孔。
3.2.1.2預(yù)防方法:選用高質(zhì)量的粘土泥漿,如果是砂層宜用比重大,粘度高的泥漿。在鉆進(jìn)中并應(yīng)保持足夠的水頭高度,埋設(shè)護(hù)筒要符合規(guī)定要求,終孔后應(yīng)仍保持一定的水頭,并及時(shí)灌注水下砼。
3.2.1.3處理方法:發(fā)生孔口坍塌時(shí),立即拆除護(hù)筒,并回填鉆孔,重新埋設(shè)護(hù)筒后再鉆進(jìn)。發(fā)生鉆孔內(nèi)坍塌時(shí),可用測(cè)深錘丈量孔深,若與鉆進(jìn)深度不符說(shuō)明已經(jīng)坍塌,根據(jù)地質(zhì)情況分析、判斷坍孔位置,然后用砂粘土砼回填鉆孔到超出坍孔位置以上為止,并暫停一段時(shí)間使回填土沉積密實(shí),水位穩(wěn)定后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。
3.2.2鉆孔偏斜彎曲時(shí)
3.2.2.1偏斜原因:產(chǎn)生偏斜原因主要有地質(zhì)條件、技術(shù)措施和操作方法三個(gè)方面的問(wèn)題。
3.2.2.2預(yù)防方法:為防止斜孔應(yīng)注意以下事項(xiàng):
3.2.2.2.1安裝鉆機(jī)時(shí),鉆盤(pán)頂面要水平,立軸中心同一垂直線上。
3.2.2.2.2開(kāi)鉆時(shí),主動(dòng)方鉆桿不宜過(guò)長(zhǎng),以免鉆桿上搖動(dòng)過(guò)大, 影響垂直度。
3.2.2.2.3鉆進(jìn)進(jìn)程中應(yīng)經(jīng)常檢查吊環(huán)中心、立軸和鉆機(jī)中心。
3.2.2.2.4遇到傾斜的軟硬地質(zhì)特別是由軟到硬地段應(yīng)吊住鉆桿控制進(jìn)尺。
3.2.2.2.5加強(qiáng)技術(shù)管理,經(jīng)常檢查鉆孔情況,發(fā)現(xiàn)偏斜立即糾正。
3.2.2.3處理方法:發(fā)現(xiàn)偏斜后,應(yīng)先查清偏斜位置和偏斜程度,然后進(jìn)行處理。目前處理鉆偏斜多采用掃孔法,將鉆頭提到偏斜位置吊住鉆頭緩緩旋轉(zhuǎn)掃孔,并上下反復(fù)進(jìn)行,使鉆孔逐漸正位;另一種方法是鉆孔回填粘土加卵石到偏斜的位置上,待沉積密實(shí)后,提住鉆頭緩緩鉆進(jìn)。
3.2.3鉆孔漏水
3.2.3.1漏水原因
3.2.3.1.1透水性強(qiáng)的砂礫或流砂中,過(guò)稀的泥漿向孔壁漏失很大。
3.2.3.1.2埋設(shè)護(hù)筒時(shí),回填土夯實(shí)不夠或護(hù)筒制作不良,接縫不嚴(yán)密或焊縫有砂眼等造成漏水。
3.2.3.2處理方法:發(fā)現(xiàn)漏水時(shí),首先應(yīng)集中力量加水或泥漿,保持必要的水頭,然后根據(jù)漏水原因決定處理方法。
3.3灌注水下砼施工工藝
3.3.1清孔
3.3.1.1鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,經(jīng)終孔檢查符合設(shè)計(jì)要求后,應(yīng)立即清孔,摩擦樁孔底沉碴厚度一般不大于30cm。
3.3.1.2終孔檢查符合要求簽證后,移走外鉆頭等鉆具,先用抽碴筒將孔底渣大致清除,再用鉆架安放鋼筋籠和吸泥機(jī),然后進(jìn)行清孔,清孔方法有吸泥法、導(dǎo)管吸泥法、吸泥吹風(fēng)法,換漿法等。當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)時(shí),不需另添清孔機(jī)具設(shè)備。終孔后,停止鉆進(jìn),稍提起鉆頭使它空轉(zhuǎn),同時(shí),保持原來(lái)的泥漿比重進(jìn)行循環(huán)浮渣,隨著殘存的鉆渣不斷浮出,孔內(nèi)的泥漿比重和含砂量不斷下降,這一過(guò)程叫做原漿換漿。原漿換漿過(guò)程中,迅速稀釋的泥漿中的砂、小石子在孔口到沉淀池之間的一段流程中沉淀下來(lái)。
3.3.1.3經(jīng)過(guò)清水換漿比重降為1.3以下,含砂量降為5~6%以下,粘度為35S以上,且孔底沉淀鉆碴厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)摩擦樁就認(rèn)為清孔合格,可停止換漿,準(zhǔn)備灌注砼。當(dāng)采用反循環(huán)鉆機(jī)時(shí),終孔后利用真空泵將泥漿和鉆碴抽出,換入清水,清孔時(shí)間控制在10~15分鐘內(nèi)。清孔工作改變了鉆孔內(nèi)的原來(lái)平衡條件,容易造成坍孔,所以在清孔時(shí)要小心,預(yù)防事故的發(fā)生。
3.3.2鋼筋籠制作與吊裝
3.3.2.1鋼筋籠制作前應(yīng)除銹、調(diào)直、主筋中心線與直線偏差應(yīng)不大于長(zhǎng)度的1%,并不得有局部彎折,鋼筋的接頭應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi),保證同一截面內(nèi)的接頭數(shù)目不多于主筋總根數(shù)的50%,兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于50cm,鋼筋接頭焊接,按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
3.3.2.2鋼筋骨架的運(yùn)輸和起吊就位
鋼筋骨架的加工可就近加工成型,盡量減少運(yùn)輸,鋼筋骨架可使用鉆架或起吊,起吊時(shí)為保證骨架不變形,宜用兩點(diǎn)起吊,起吊點(diǎn)做成吊環(huán)(耳朵),起吊過(guò)程中將骨架入孔后就應(yīng)扶正徐徐下降,嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔撞。
3.3.3水下砼灌注
3.3.3.1導(dǎo)管是水下砼灌注的主要工具之一,導(dǎo)管采用鋼管制作,它的內(nèi)壁必需光潔,管徑一致,無(wú)局部凸凹,每節(jié)長(zhǎng)度1.2~4.5m等幾種,每節(jié)端焊有法蘭盤(pán),導(dǎo)管應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,導(dǎo)管接頭要求嚴(yán)密不漏水,使用前水或風(fēng)試壓(300Kpa),以免管內(nèi)漏水影響砼質(zhì)量;孔口以上應(yīng)保證有一節(jié)導(dǎo)管其加漏斗的高度一般不宜小于3m,以利導(dǎo)管的提升與拆除。
3.3.3.2水下砼施工注意事項(xiàng)
3.3.3.2.1灌注過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)量鉆孔內(nèi)的砼面標(biāo)高。
3.3.3.2.2灌注前應(yīng)儲(chǔ)備足夠的砼備有量。
3.3.3.2.3灌注前速度快,且不連續(xù)性。
3.3.3.3水下砼事故預(yù)防和處理
3.3.3.3.1導(dǎo)管漏水和掛鋼筋籠,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施。
3.3.3.3.2由于砼坍落度太小流動(dòng)性差,運(yùn)輸中嚴(yán)重離析,隔水球卡在套管中等原因發(fā)生卡管時(shí),則應(yīng)停止灌注,用長(zhǎng)鋼筋疏通或用搗固器插入和處震。
3.3.3.3.3當(dāng)由于砼灌注時(shí)間長(zhǎng),砼失去流動(dòng)性造成斷樁,如斷樁處靠近地面,而斷樁后又停止灌注砼的處理方法為:采用長(zhǎng)鋼護(hù)筒排水清除鉆碴,并對(duì)樁頭作必要的鑿除,清理后再灌注砼。當(dāng)斷樁較深時(shí),則按斷樁處理。
3.3.3.3.4灌注水下砼時(shí),容易發(fā)生鋼筋骨架上浮。為防止上浮,當(dāng)砼將要接觸骨架時(shí),可減慢砼灌注速度,以減少混凝土的向上沖擊力。
四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)方法
4.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
孔徑不小于設(shè)計(jì)直徑;孔深:摩擦樁不小于設(shè)計(jì)孔深,柱樁進(jìn)入設(shè)計(jì)土層;孔位中心:群樁≤100mm,單排樁≤50mm;傾斜≤1%孔深;沉渣厚度:摩擦樁≤300mm,柱樁≤100mm;孔位偏差不應(yīng)大于10cm。
4.2檢驗(yàn)方法
樁身砼質(zhì)量檢驗(yàn)按以下三種方法進(jìn)行:
4.2.1檢查試件至少一組(3塊)
4.2.2有問(wèn)題的樁,鉆取樁身砼鑒定,或其它可靠方法檢驗(yàn),對(duì)一般的樁可按5~10%抽查。
4.2.3對(duì)三座特大橋的鉆孔樁按100%頻率進(jìn)行小應(yīng)變檢測(cè)。
4.2.4在質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告中,如發(fā)現(xiàn)斷樁或其它重大質(zhì)量事故,應(yīng)由施工部門(mén)提出變更設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)設(shè)計(jì)部門(mén)。
五、安全質(zhì)量措施
5.1質(zhì)量措施
5.1.1質(zhì)量目標(biāo):工程合格率100%,工程優(yōu)良率:路基、橋涵、道路等達(dá)到90%以上。
5.1.2強(qiáng)化質(zhì)量教育,樹(shù)立質(zhì)量第一思想,層層落實(shí)責(zé)任制,實(shí)行質(zhì)量的好壞與每個(gè)職工利益掛勾。
5.1.3主要領(lǐng)導(dǎo)親自質(zhì)量,并建立健全質(zhì)量檢查制度,做到每道工序自檢合格后,才進(jìn)入下道工序施工;隱蔽工程檢查,要認(rèn)真檢查,要認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”即自檢,專(zhuān)業(yè)工程師檢查,監(jiān)理工程師檢查合格后并簽認(rèn)方可施工,對(duì)不合格工序堅(jiān)決返工重做。
5.1.4所有原材料,半成品必須執(zhí)行進(jìn)貨檢驗(yàn)制度,合格后才可使用。
5.2安全措施
5.2.1加強(qiáng)安全教育,樹(shù)立安全第一思想,建立安全責(zé)任制。
5.2.2制定較詳細(xì)的安全生產(chǎn)措施,施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立必要的安全標(biāo)語(yǔ),安全操作規(guī)程,以及安全防護(hù)設(shè)施等。
5.2.3堅(jiān)決執(zhí)行安全卡死制度,建立安全檢查制度,進(jìn)行定期和不定期的安全大檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即整改,不留隱患。
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