A1标钻孔灌注桩首件工程施工工艺总结Word格式文档下载.docx
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现场经理
现场负责人
3
成创民
安全副经理
现场安全生产
4
张贤学
质检部部长
质检工程师
5
周刚
工程部部长
施工技术
6
周湖焱
测量班长
测量技术
7
李宁
技术员
8
张龙
试验室主任
试验检测
9
程朝阳
物资部部长
物资设备
10
周小军
搅拌站站长
混凝土供应
11
孙志彦
桩基队队长
现场桩基施工
12
刘生
钢筋班班长
钢筋加工与制作
13
黄奎
钻机机长
钻孔与砼灌注
14
黄明华
钻机操作人员
15
彭向华
吊车司机
钢筋笼吊装作业
三、施工机械设备配备
设备名称
规格
单位
数量
1
砼搅拌机
JS-750
台
2
电焊机
BX1-500
4
3
发电机
250KW
挖掘机
CAT320
5
装载机
ZL50
6
钢筋切断机
GQ-40
7
钢筋弯曲机
GW-40
8
钢筋调直机
GT4/14
9
直螺纹套丝机
10
砼运输车
10m3
辆
11
吊车
QY20
12
冲击钻机
13
泥浆运输车
15m3
14
水泵
四、原材料及水下C30配合比
1、混凝土配合比
(1)采用C30水下混凝土设计配合比比例为水泥:
水泥:
砂:
碎石:
水:
外加剂JB-ZSC=1:
2:
2.45:
0.42:
0.01
水泥:
福建塔牌,品种规格:
P.O42.5R
潮州凤山
江西河砂规格:
中砂
取自地下水,经化验满足混凝土拌和用水要求
外加剂:
广东强仕规格:
JB-ZSC聚羧酸高性能减水剂
(2)要求塌落度180~220mm。
2、右幅8#-2桩基钢筋主筋采用HRB40032钢筋,箍筋采用HRB40012钢筋,桩加强筋采用HRB40025,。
钢筋笼主筋采用直螺纹套筒连接。
3、右幅8#-2桩基声测管采用外径Ф54mm、壁厚1.5mm钢管,3根均布成120°
角布置,单根总长L为设计桩长加上650mm,即L=56.029+0.65=56.679m。
五、施工过程及质量控制
1、测量放样
按照复核过的莲溪大桥桩基坐标,2014年05月05日测量工程师周湖炎用徕卡TS-06全站仪放出右幅8#-2桩位中心坐标X=2588359.210m,Y=499527.434m,并测放十字引线。
具体做法:
在灌注桩有效施工范围内钉设四个引桩。
四个引桩两个对角拉线相互垂直,保证桩基中心不偏位。
为在灌注结束前做好引桩的保护工作,引桩四周全部用混凝土护桩。
2、泥浆池、沉淀池的设置
泥浆池在8#-9#墩位之间挖设,泥浆池外边缘距桥墩中心5.0米,有足够安全距离。
根据莲溪大桥钻孔地质柱状图XQZK223钻孔,地表以下8.6米为砂层,易坍塌,不能泥浆池底部砌筑,所以在泥浆池四周砌筑,四周采用24砖砌筑,砌筑高度为0.5米。
开挖宽度4米,长度4米,深2米的泥浆循环池和宽度4米,长度5米,深2米的沉淀池,泥浆池和沉定池储浆放量为72m3。
沉淀池与泥浆循环池相通,泥浆排入沉淀池进行集中沉淀。
本试验桩钻孔泥浆用量为99.01m3,多余27.01m3用泥浆车将泥浆抽出,远运至指定位置弃掉。
沉淀池、泥浆循环池四周都采用φ50mm钢管围挡,按规定做好防护栏,设置“泥浆池危险,请勿靠近”安全警示标识牌并安装密目式立网。
目前我部已计划制作4个宽度4米,长度8米,深1米的钢箱,每个钢箱用钢板隔成3个格子,分别用做泥浆池、储浆池、沉淀池。
3、护筒制作、埋设和桩位二次复核
护筒用厚10mm的钢板制作,内径为1.7m,比右幅8#-2桩基桩径大200mm,护筒埋设高度2m。
护筒无变形,圆柱度符合相关规范要求。
首桩护筒埋设时用黏土将筒内外封闭夯实,护筒底部50cm范围内夯填粘土分层夯实。
护筒顶面高出原地面0.3m,平面偏差不超过50mm。
埋设位置准确、牢固,护筒中心与桩位中心重合。
为保证护筒位置的准确性,在护筒埋设完成后,挂出十字引线,通过在护筒上放置木板,2014年05月06日测量工程师周湖炎徕卡TS-06全站仪再次精确放样。
(右图为开钻前第二次复核)
4、钻机定位
机架和钻机定位依据测量放样桩点准确安装,安装时注意安全,安排了专人指挥。
并做好引桩的保护,避免影响以后在钻进过程中对桩位的检测。
钻机定位时保证钻孔设备的稳定和钻孔孔位的准确。
钻机安装时保证钻锥中心(钻锥中心钢丝绳)与引桩拉线十字线相重合。
钻机下加垫枕木以保证钻机在施工过程中由于震动、湿滑造成钻机移位、倾斜。
为保证右幅8#-2桩径不小于设计桩径1.5米,经项目部技术员李宁和现场监理现场尺量,钻机锤头直径为1.5米。
(下图为检查钻头直径)
5、泥浆的制作
1、泥浆原料选用优质黏土,泥浆配合比比例为粘土:
碳酸钠=29.5:
70:
0.5(按泥浆总质量计)。
2、泥浆的各性能指标
泥浆性能指标
钻孔方法
地层
情况
泥浆性能指标
相对
密度
粘度(Pa·
s)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率(ml/30min)
泥皮厚(mm/30min)
静切力(Pa)
酸碱度(pH)
冲击
易坍
1.20~1.40
22~30
≤4
≥95
≤20
≤3
3~5
8~11
6、钻孔
启动钻机,开始钻进作业,开钻时采用小冲程(0.5米),防止钻头撞击护筒,待导向部位或钻头全部进入地层后,可加速钻进。
钻进前试验人员对泥浆进行泥浆性能试验,泥浆相对密度1.32,含砂率3.5%,粘度28Pa·
s,满足泥浆制作性能指标。
技术人员根据莲溪大桥XQZK223钻孔柱状图中的地质情况,制定了1.5米冲程、每4个小时钻机进尺速度计划(根据经验)。
不同地层计划进尺速度(每4个小时)
粉质粘土层
砂层
砂砾石层
强风化层
中风化
弱风化层
进尺m
2.5
1.4
1.2
0.7
0.5
0.2
从冲击钻机一开始进尺,我部技术人员及时采集现场地质数据,根据设计图中钻孔地质资料,要求钻机操作人员按不同地层的计划进尺速度进行钻进,并详细记录实际进尺过程不同地质的变化情况,根据实际进尺深度以及现场采集渣样的特性确定出不同地质层的标高、深度及分层厚度。
根据实际钻进记录确定不同地层实际进尺速度:
不同地层实际进尺速度(每4个小时)
0.6
无
通过实际地质柱状图显示,莲溪大桥8#墩的地质结构层从地面向下分别有:
耕植土厚度为3米(钻进时间2014.05.8-2014.05.8)、中砂厚度为4.866米(钻进时间2014.05.8-2014.05.9)、粉质粘土层厚度为12.46米(钻进时2014.05.10-2014.05.12)、砂砾石层厚度为2.85米(钻进时间2014.05.13-2014.05.13)、粉质粘土层厚度为8.34米(钻进时间2014.05.13-2014.05.14)、粉质粘土层厚度为18.66米(钻进时间2014.05.15-2014.05.17)、强风化花岗岩厚度为6.524米(钻进时间2014.05.18-2014.05.19),共7个地质层,在每一地质层进行取样、分析,并分别用渣样袋封存(端承桩需等声测报告出来合格后丢弃),为以后的钻孔桩施工提供了参考。
为保证在以后钻孔施工中顺利进行,现场技术人员根据实际对施工人员提出以下要求:
1)冲程要根据地层土质情况来定,一般在通过厚的土层时,用2米高冲程,通过松散、砂砾石土层时,用1.2米冲程。
为正确提升冲击锥的冲程,钢丝绳上绑红塑料袋进行标志。
2)在钻进过程中,注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,并调整钻进速度。
终孔后测量工程师进行第三次桩位复核,桩基中心实测坐标X=2588359.215m,Y=499527.433m,△X=+5mm△Y=-1mm,偏位√△X2+△Y2=5mm。
7、一次清孔
当钻孔达到设计深度后停止钻进,泥浆循环继续排渣,尽量减少沉渣。
成孔后经现场量测,实测孔深为56.700m,经现场监理工程师批准后,我部立即进行一次清孔。
清孔时,将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。
清孔应符合下列规定:
沉淀厚度≦15cm,孔底的泥浆相对密度应在1.03~1.10,含砂率﹤2%,粘度17~20Pa·
s。
经现场技术人员与实验人员在孔口、孔中部、和孔底采集泥浆样品,分别试验,记录整理后求的平均值,泥浆相对密度1.08,含砂率1.9%,粘度19Pa·
s,沉淀厚度为5cm。
经现场监理工程师确认,一次清孔合格。
(右图为泥浆性能检测)
8、成孔检孔器检查
在终孔后,进行孔位、孔深、孔径和倾斜度等检查。
检孔器用符合强度标准的钢筋制作,检孔器的直径为桩基直径1.5m,直线段长度为6m(4倍桩径)。
检测时,将检孔器吊起,使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢绳在一条直线上,慢慢放入孔内,上下通畅无阻。
现场技术人员记录在检孔器放入过程中钢丝绳与十字引线交点偏离为9cm,该桩的倾斜率i=9*100/56.7=0.2%。
(左图为检孔器检测)
9、成孔质量检验及质量标准
清孔采用换浆的方法,清孔后的泥浆指标及孔底沉淀物厚度均符合JTGTF50-2011《公路桥涵技术规范》和设计文件规定。
钻孔桩成孔质量标准对照表
项 目
允 许 偏 差
实测值
孔径(mm)
不小于设计桩径,设计1.5m
1510
倾斜度
钻孔:
小于1%桩长
9cm
孔深
摩擦桩不小于设计规定,设计56.676m
56.700
泥浆相对密度
相对密度:
1.03~1.10
1.09
泥浆粘度
17~20Pa.s
19
泥浆含砂率
≤2%
1.9
10、钢筋加工制作及安装质量标准
钢筋制作按照设计图纸在3#钢筋加工场进行加工与制作。
右幅8#-2桩基钢筋笼长度为55.936m,钢筋笼共分5节加工,第1节段长度为11m,第2节段长度为12m,第3节段长度为12m,第4节段长度为12m,第5节段长度为8.936m。
先按主筋2a、2b、2c下料长度进行加工,再以底座上定位孔间距为标准,摆放28根主筋,然后再在主筋上安装焊接符合设计图纸间距2米的加强箍筋,然后以其中一个主筋为轴同时滚动加强箍筋至与第二根和第三根主筋接触并实施焊接,依次类推至最后一根主筋。
(主筋直螺纹钢筋滚丝前,钢筋端头必须用砂轮切割机进行切平),螺旋筋用限位卡(间距10cm/20cm)进行定位。
经监理检验,加工好钢筋笼满足设计和规范要求。
HRB40032主筋采用滚扎直螺纹套筒连接,HRB40012螺旋筋双面焊接长度为10d。
在7.5cm全丝段与3.5cm半丝段采用直螺纹套筒连接时,主筋接头相互错开,接头间相互错开的距离1.2米>35d=35*0.32=1.12米。
主筋两端切平钢筋螺旋筋间距检查
通规检查主筋丝扣钢筋笼加工标示牌
右幅8#-2桩基钢筋笼采用平板车运输,一次运输2个,下面放置方木绑扎在钢筋笼上,并用布袋绳进行捆绑,防止来回摆动、挤压造成钢筋笼变形。
右幅8#-2桩基钢筋笼设计重量为7650kg,配备25T吊车。
吊车直接吊装入口的方法,安装钢筋笼时间及顺序:
16:
00—16:
50第5节与第4节,16:
50—18:
00第4节与第3节,18:
00—19:
20第3节与第2节,19:
20—21:
10第2节与第1节。
钢筋骨架吊放时,上节钢筋笼吊垂直以后再进行直螺纹套筒连接。
直螺纹套筒连接时保证上下钢筋笼的中心在同一直线上。
钢筋笼直螺纹套筒接长后,吊环长度L=护筒顶标高-设计桩顶标高,右幅8#-2吊筋采用两根圆钢25钢筋,长度L=20.676-20.029=0.647m,将吊环焊接在钢筋笼竖向主筋上(分布对称钢筋上),通过吊环定位钢筋笼的高程位置。
吊放时不得撞孔壁,防止坍孔。
吊入后校正轴线位置,防止扭转变形。
吊装时钢筋笼加强筋采用HRB40025钢筋“十字形”支撑,防止钢筋笼吊装时造成钢筋笼变形。
为了保证钢筋笼的中心位置,我部采用了加长钢筋的做法,具体方法为:
在主筋对称的位置上,接长四根钢筋,焊在主筋上,伸出水面。
在护桩上引出十字线,利用铅垂确定出钢筋笼的中心位置。
钢筋笼设计及验收质量标准:
项次
检验项目
规定值或
允许偏差
检验结果
设计
实测
主筋
根数(根)
符合设计规定
28
直径(mm)
32
间距(mm)
±
20
149
140、154、148
骨架筋
长度(mm)
55936
55943
外径(mm)
1300
1296
螺旋筋间距(mm)
100/200
101/195
保护层厚度(mm)
72
78
丝头质量检验要求:
检查项目
量具名称
检验要求
外观质量
目测
牙形饱满、牙顶宽超过0.6mm秃牙部分累计长度不超过1个螺纹周长
外形尺寸
卡尺
丝头长度≥全丝70mm/半丝35mm
螺纹中径及小径
通端螺纹环规
允许环境与端部螺纹部分旋合,旋入量不应超过3P(P为螺距)
止端螺纹环规
11、混凝土导管
导管用Ф300mm的钢管,壁厚10mm,每节长2.7m,共20节,配调节2节,节长分别为1、0.4m(底节)短管,总长为56.3m,由管端粗丝扣连接,导管距孔底0.4m。
砼浇注架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,上部放置砼漏斗。
导管制作完成后,在使用之前进行水气密性检查,导管水气密性检查由试验室人员进行试验,管水气密试验时的水压不小于井孔内水深1.3倍的压力,进行承压试验时的水压不小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax,Pmax按下式计算:
Pmax=1.3(rcHcmax-rwHw)
式中:
Pmax——导管壁可能承受的最大内压力,KPa;
rc——混凝土容重(本桩取24KN/m3),KN/m3;
Hcmax——导管内混凝土柱最大高度,采用导管全长(本桩取56m);
m
rw——钻孔内水或泥浆容重(本桩取11KN/m3),KN/m3;
Hw——钻孔内水或泥浆深度(本桩取56m),m。
根据上式计算得Pmax约为946KP,此数据作为试验检测压力值。
试验方法是把拼装的导管(导管20节2.7米、1节4米、1节1米、1节0.5米,总长59.5米)先灌入70%的水,两端封闭,空压机一端焊输风管接头,输入风压力值为0.95Mpa,。
导管需滚动数次,不漏水即为合格。
导管试验检测在现场监理在场监督的情况下进行,导管经检验合格后,对导管进行编号记录。
在浇注时,同过对混凝土理论上升高度与实际上升高度做对比,出入较大时,控制导管拔升量,与导管拆除节数。
(下图为导管水密试验)
12、二次清孔
钢筋笼安装及安放导管2014年5月25日16:
00~22:
20,时间合计5小时20分,经技术人员和现场监理用测绳测量孔深,现孔深为56.32m,终孔时孔深为56.700m,此时孔底沉碴厚度为38cm,不满足摩擦桩桩底沉淀层厚度不大于15cm要求,所以进行第二次清孔。
2014年5月25日22:
30开始二次清孔,23:
50二次清孔结束,二次清孔后孔深为56.600cm,沉淀厚度为10cm≤沉淀层设计厚度15cm,清孔完成,立即浇注水下砼。
经现场技术人员与试验人员在孔口、孔中部、和孔底采集泥浆样品,分别试验,记录整理后求的平均值,泥浆相对密度1.07,含砂率1.6%,粘度18Pa·
现场监理抽检泥浆指标,泥浆相对密度1.08,含砂率1.8%,粘度19Pa·
s,二次清孔合格。
13、灌注水下砼
在完成各项检查后并得到监理工程师认可后,立即开始灌注混凝土。
灌注混凝土时,在漏斗颈部设置一个隔水钢板,钢板由钢丝绳吊挂在吊车小挂钩上,当混凝土在漏斗贮存满时,即将钢板向上拔出,并立即补充料斗内砼。
此时混凝土挤走导管的水,是漏斗内的混凝土顺利通过导管并从导管底部流出,向四周和上面挤开,减少了与水的接触,以保证水下混凝土的质量。
先灌入首批砼,首批砼数量要经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入砼不小于1m深。
本根试验桩使用料斗直径1.5m,高1.5m,容量为2.65m3,第一车灌注时,令大料斗内砼没有间断,封底砼实际方量为9m3;
首批灌注混凝土的数量:
V≥(H1+H2)πD2/4+h1πd2/4。
V-灌注首批混凝土所需数量(m3);
D-桩孔直径(m);
H1-桩孔底至导管底端间距为0.4m;
H2-导管初次埋置深度(m);
d-导管内径(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)压力所需要的高度(m)。
h1=hw*rw/rc(rw泥浆比重、rc混凝土容重)
针对本试验桩桩径φ1.5m桩长56.029m情况进行计算:
V=π*1.5*1.5*(0.4+1)/4+π*0.3*0.3*(56.029*11/24)/4=4.3m3。
首批混凝土用量能够满足要求。
(上图为首批混凝土浇筑)
水下砼灌注起止时间为:
2014年5月26日02:
10~08:
30,合计6小时20分。
根据试验室对原材含水量检测,水下混凝土施工配合比调整为:
2.15:
1.87:
0.23:
0.01,出仓混凝土塌落度实测22cm,拌合站距离莲溪大桥2.5公里,罐车10分钟到达现场,现场实测混凝土坍落度19cm、20.5cm、21cm。
采用两台JS-750型搅拌机拌和,每盘拌和0.6m3,搅拌时间为120s,每盘平均每小时出料45m3。
保证混凝土灌注的连续性,一车混凝土自搅拌、运输、浇筑需55分钟,采用4辆混凝土运输车运送,在施工现场保证1台罐车放料,至少1台罐车储料待命。
随着浇注连续进行,随拔管,中途无停歇时间保证浇筑连续性。
在整个浇注过程中,导管在砼埋深控制在2~6m。
桩基顶面高程控制在超出桩柱变截面底1米,由于最后浮浆较厚,测绳不易测准,我部改用3米的竹竿确定混凝土面的高程。
一共浇筑14车,共浇筑117m3。
项目部技术人员李宁测量导管埋置深度,及时填写水下砼浇注记录。
混凝土灌注过程中,试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,第1、9、13车混凝土分别制作3组混凝土试块。
中心试验室抽取第5车混凝土制作1组混凝土试件。
混凝土灌注过程非常顺利,未出现任何意外情况。
经过首桩施工的检验,我项目部现有设备完全能保证混凝土施工的连续性。
通过右幅8#-2桩基水下混凝土灌注过程中记录的混凝土灌注方量,实际灌注方量为117m3,混凝土浇筑顶面标高为20.029m,桩底设计高程为-36m,实际桩长为56.029m,扩孔系数为117/0.75*0.75*56.029*π=1.18。
右幅8#-2桩基混凝土灌注时间为6小时20分钟,小于混凝土初凝时间(9~10小时),符合规范要求。
六、出现的问题及改进措施
1、第四车砼塌落度稍有点小。
改进措施:
在砼车出拌合站到施工现场,每车坍落度损失为1-2cm;
车上必须配备高效减水剂;
注意当天温度、湿度。
2、雨水较多,施工便道淤泥多。
在桩基灌注混凝土时,1个挖掘机必须在施工现场待命,随时用于修筑施工便道,并且配备3块2m*9m钢板(钢板焊接Ф12防滑钢筋),软地基上铺设钢板。
施工过程中暴露出来的问题,及时加以改正、解决,加强相互之间的沟通,充分提高各施工队的协作能力,加强现场管理人员信息掌控能力,为下次施工提供最好的方案。
通过本次试桩,我部充分认识到,试桩的必要性,为后续工作提供了可行性参数。
目录
一、施工情况1
二、施工人员配备1
三、施工机械设备配备2
四、原材料及水下C30配合比3
五、施工过程及质量控制3
1、测量放样3
2、泥浆池、沉淀池的设置3
3、护筒制作、埋设和桩位二次复核4
4、钻机定位4
5、泥浆的制作5
6、钻孔5
7、一次清孔6
8、成孔检孔器检查6
9、成孔质量检验及质量标准7
10、钢筋加工制作及安装质量标准7
11、混凝土导管9
12、二次清孔10
13、灌注水下砼10
六、出现的问题及改进措施11
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- A1 钻孔 灌注 桩首件 工程施工 工艺 总结