施工準備
施工準備主要包括:技術準備、現場準備、人、機、材準備及施工組織機構組建。
1、 技術準備
(1)技術準備工作主要包括:編制專項施工方案、圖紙會審、技術、質量與驗收規範、工藝流程等相關程式的交底,施工人員、特殊工種人員技術及安全培訓;測量控制網路建立。
(2)樁基工程施工順序及樁位順序的編制:依據設計樁位平面布置圖,確定樁基施工順序並對樁位進行編號,便於施工順序及質量控制。
(3)測量控制網路設定:
①區域(段)坐標、高程控制網點設定;
②測量儀器及基準點要求
1)測量儀器要求,設定區域控制網的測量儀器,測距儀器要求精度:角度誤差±3°、測距誤差±10mm,測高程儀器要求誤差±3mm。
2)測量依據,測量依據設計圖和業主移交的基準點,其基準點必須是國家二級坐標、高程基準點或相當於國家二級坐標、高程基準點,且數量不少於三點並通視,並有明確標誌。
3)測量,依據管廊C段樁基平面布置圖及區域坐標、高程控制網路,用GTS-332N全站儀引測坐標,用DS32水準儀引測高程。區域坐標控制網路採用附合導線進行測量,高程採用閉合導線進行測量;坐標測量往返覆核誤差3 mm內,高程測量路線的限差且閉合差在5mm內,否則應進行重新測量。
4)區域坐標、高程控制標樁設定,區域坐標、高程控制網標樁選用Φ20鋼筋把頂端打磨平,在中心刻畫十字絲或鑽小孔;標樁鋼筋長度50 cm,標樁用混凝土預製或用C20混凝土直埋;埋深50*50*80 cm。
5)區域控制網標樁在埋設20天后,進行覆核複測,出測量成果報告,外管廊控制網分區段設定,坐標控制點距離不大於500 m、高程控制點距離不大於200 m。測量結果應符合測量驗收規範規定驗收標準,並將測量成果報告上報監理、業主主管工程師審核批准。
6)區域控制網點數量不少於三點,網點一般按等邊三角形設定,網點的夾角不小於30°,控制網路等級應按三級設定。
2、人、機、材準備
(1)施工機械、機具準備:根據沿線樁基工程與工期節點,安排成套迴轉鑽孔機施工沿線高壓電線下灌注樁,並對機械設備進行檢修、保養與報驗。
(2)施工材料準備:
a、鋼材:根據項目要求工程鋼材採購。
b、電焊條:根據項目要求電焊條採購。
c、混凝土:根據項目規定採購混凝土。
d、其它建築材料:冷底子油,環氧煤瀝青漆。
施工方法及技術要求
1、埋設護筒
(1)、護筒採用鋼板卷折而成,其內徑應大於鑽頭直徑100mm。護筒的頂部應開設溢漿口,並高出地面≥200mm。
(2)鋼板護筒地基應夯實,四周外放1.5米左右,護筒與坑壁之間用現場原土填實,護筒中心應與樁位中心應重合,偏差不得大於50mm.
2、泥漿製備
(1)、根據場地情況合理規劃布置泥漿池、沉澱池、循環槽等泥漿循環系統。泥漿池的容積為鑽孔容積的1.2~1.5倍,一般不宜小於4m 。
(2)、在粘性土層中成孔的泥漿,可在原土注入清水造漿。在砂土中成孔的泥漿,應先在泥漿池中投入高塑性粘土或膨潤土造漿。
(3)、以原土造漿的循環泥漿比重應控制在1.1~1.3;以高塑性粘土或膨潤土造漿的循環泥漿比重在砂土層中控制在1.2~1.3,在砂卵石層或容易塌孔的土層應加大至1.3~1.5,泥漿的控制指標:粘度18~22S;含砂率不大於8%;膠體率不小於90%。本工程由於是基礎樁,鑽進時防止塌孔的危險泥漿比重採用1.25~1.45.清孔後泥漿比重1.15~1.25之間。
3、成孔
1)、鑽機安裝時正循環,轉盤中心、提升滑輪、立軸鑽桿和護筒中心重合,其偏差不得大於20mm,鑽機安裝應平穩牢固。
2)、鑽進時,在護筒記憶體放一定數量的泥漿或粘土球並開泵注漿循環,鑽具下入孔內後要低檔慢速輕壓,鑽頭全部進入土層後逐漸增加速度和加大壓力鑽進。
3)、正常鑽進時,應根據地層岩性合理調整和掌握鑽壓、鑽速、泵量等鑽進參數,在粘性土中宜用中等速度、中等壓力、大泵量鑽進,在砂土中宜用低速、輕壓、大泵量鑽進,在碎石土中宜用低檔慢速,控制進尺、加大泥漿比重和增加泵量的方法鑽進。
4)、加鑽桿時,應先將鑽具稍提離孔底,待沖洗液循環3~5min後再擰卸加接鑽桿。鑽進過程中若發生孔斜、縮徑、塌孔或護筒周圍冒漿等情況時應停止鑽進,經採取有效措施後方可施工。
4、清孔
1、清孔採用正循環換漿方法,一般分兩次清孔。
第一次清孔在鑽進至設計深度後,使鑽頭慢速空轉不進尺,不斷循環換漿。剛開始清孔時泥漿比重大一點一般為1.25~1.45之間,地質不好取大值,隨著孔底成渣的減少泥比重逐漸減少。
第二次清孔在安裝導管後,利用導管輸送循環泥漿。清孔後孔底泥漿的含砂率應≤8%,粘度≤28S,泥漿比重<1.25。灌注混凝土之前孔底沉渣厚度應符合下列規定:端承樁≤50㎜,摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100㎜,摩擦樁≤300㎜。本工程控制在泥漿比重控制在1.15~1.25之間,孔底沉渣厚度控制在≤50mm。
5、鋼筋骨架加工與安裝
1)、鋼筋籠製作
①、在鋼筋場地集中加工,採用箍筋成型法製作。在主筋內焊接加強筋,增大骨架整體剛度。製作好的鋼筋籠應放置於平整、乾燥的場地上,下墊等高的方木與地面脫離。並掛好標誌牌,做好防雨、防潮等工作。
②、鋼筋應表面潔淨,無鏽蝕、無污染,有材質證明書和原材料進場檢驗資料。
③、鋼筋骨架焊接前,必須先試焊,合格後方可正式施焊。焊工必須持合格證上崗,電弧焊各項指標應滿足如下技術要求(d為鋼筋直徑):
焊接長度L(mm) | 單面焊: 10d |
雙面焊: 5d | |
焊縫寬度b(mm) | ≦0.7d |
焊縫厚度h(mm) | ≦0.3d |
⑤、由於長度較短,鋼筋骨架不分節。
2)、鋼筋骨架吊裝及孔口連線
①、鋼筋骨架的吊裝:鋼筋骨架採用“四點吊法”吊裝。吊裝工具有:吊車、自製吊裝扁擔、長鋼絲繩1根、短鋼絲繩1根、U型扣4個、滑輪4個。吊裝分兩種情況:即鋼筋骨架裝卸車時吊裝、下孔時吊裝。
a、鋼筋骨架裝卸車的吊裝:先將長鋼絲繩穿在掛於扁擔上的滑輪上,用吊車將扁擔徐徐提起,選擇好籠的四個吊點(吊點選擇非常重要,一般選兩端頭第二個加強箍筋和對稱主箍連線處作為吊點),用U型扣將鋼絲繩和鋼筋骨架連線牢固,連線後吊車起大臂,將鋼筋骨架平吊放置於鋼筋運輸車上,車上放置凹槽型枕木墊高鋼筋骨架,防止滾動及變形。卸車和裝車基本相同。
b、下孔時吊裝:將長、短鋼絲繩穿在掛於扁擔上的滑輪上,並將短鋼絲繩的另一端和長鋼絲繩的上端兩個吊點連線在一起,吊點連線好以後,將扁擔慢慢提起,長鋼絲繩受力。由於吊點的重心靠下於鋼筋骨架下部,故提起鋼筋骨架時,一端先離地,另一端貼在地面上,並且由於鋼筋骨架上端吊點系短鋼絲繩,隨著鋼筋骨架高度的提升,受力由長鋼絲繩逐漸變成短鋼絲繩,鋼筋骨架亦隨著慢慢豎直起來。轉動吊車大臂,將鋼筋骨架移至孔口上方,調整鋼筋骨架對中孔位,將籠慢慢放入孔內。當放至鋼筋骨架上面吊點時,用槽鋼將籠擔於井口平台上,解除上吊點長、短鋼絲繩,調直對中後,將籠慢慢下降,在工作籠最上面加強箍筋上掛上十字線,用垂球將鋼筋骨架對中,對中後鋼筋骨架慢慢下降,將鋼筋骨架完全用槽鋼擔於井孔平台上,並採用垂球再次校核對中情況,直到鋼筋骨架偏位在允許範圍內。並用地錨將籠錨固於井孔平台下鋼板上,防止上浮。
②、為使鋼筋有足夠的保護層,在骨架主鋼筋增加圓柱砼墊塊。
③、安裝時鋼筋中心位置要與樁基中心相符,其允許誤差為±20mm。
④、在鋼筋骨架製作、運送、安裝過程中,要採取加固措施,以確保鋼筋骨架不變形。
⑤、鋼筋籠吊裝完畢後立即進行第二次清孔。
6、灌注水下混凝土
商品混凝土站要對砂、石、水泥等原材料進行檢驗,嚴格按砼配合比配製砼,確保砼質量。
砼運輸車直接運送到孔口的儲料斗後用樁機鋼絲繩提起堵塞漏斗的塞子後開灌,砼順利通過導管送至孔底,首批混凝土達到埋管深度不小於1.0m,保持砼灌注的持續均衡,邊灌注砼邊振搗反插邊起拔導管,直至完成水下混凝土灌注。為保證樁身砼密實,無斷樁、縮徑、夾泥和蜂窩結構,水下砼灌注除執行有關規範要求外,還必須做到以下各點:
① 導管要求用Ф250無縫鋼管,導管要圓、直、連線牢固,密封性好,防止漏水漏氣(灌注前做打壓試驗),導管下到孔底後上提300~400mm。
② 要確保商品砼的質量,保證砼具有良好的和易性,砼塌落度控制在180~220mm。
③ 確保第一次砼灌注量,灌注前料斗的砼量必須滿足導管底端能埋入砼中1.0~1.5m。
④ 在灌注砼過程中,要經常測量砼面上升高度,保持導管埋入砼2~6m,嚴禁把導管底端提出砼面,灌注水下砼要連續進行,不得中斷,並經常上下穿插導管,保證樁身砼質量,砼灌注應超出設計樁頂標高1米,以保證樁頭砼質量。
成品保護
1、鋼筋籠在製作、運輸和安裝過程中,應採取防止變形措施,放入樁孔時,應綁保護墊塊。
2、鋼筋籠吊入樁孔時,應防止碰撞孔壁,已下入樁孔內的鋼筋籠應有固定措施,防止移位或澆築混凝土時上浮,鋼筋籠放入孔內後應在4h內澆築混凝土。
3、安裝鑽孔機,運鋼筋籠以及澆築混凝土時,均應注意保護好現場的軸線控制和水準基點樁。
4、樁頭預留的主筋插筋,應妥善保護,不得任意彎折或壓斷。
5、已完成樁的軟土基坑開挖,應制定合理的施工順序和技術措施,防止樁位移和損壞。
質量控制措施
1、樁機就位後,應複測鑽具中心,確保沖孔中心位置的準確性。 2、成孔過程中,應隨地層變化調整泥漿性能,控制進尺速度,避免塌孔及縮徑。
3、成孔過程中,應時刻注意鑽具連線的牢固性,避免掉鑽頭。
4、護筒埋設完畢、灌注混凝土完畢後的樁坑應加以保護,避免人或物品掉入。
5、鋼筋骨架製作完畢後,應按樁分節編號存放;存放時,小直徑樁堆放層數不能超過兩層,大直徑樁不允許堆放,防止變形;存放時,骨料下部用方木或其他物品鋪墊,上部覆蓋。
6、鋼筋骨架安放完畢後,套用鋼筋或鋼絲繩固定,保證其平面位置和高程滿足規範要求。
7、混凝土灌注完成後的24h內,5m範圍內相鄰的樁禁止進行成孔施工。
8、強化工序管理,建立健全“三檢制”,對施工中的每道工序均按要求進行事前指導、中間檢查、工序驗收。確保工序質量;上道工序不合格決不轉入下道工序。
9、鑽孔入岩後通知監理驗渣樣。渣樣入岩石後每10cm取一次鑽渣直到終孔。終孔後請地勘驗岩樣。
10、技術管理保證措施
a.協助測量人員定位放線、覆核,保證樁位準確無誤。
b.護筒埋好後,對樁位及護筒進行檢查,保證“兩點一線一中心”。
c.鑽機就位,開孔驗收,把好關卡。
d.成孔鑽進過程中,檢查鑽機傾斜情況,檢查泥漿性能,督促換漿。
e.清孔、終孔驗收不合格的不準上鑽、下籠。
f.保護層墊塊布局不合格的進行返工。
g.工序質量管理由質檢人員負責。
質量驗收標準
一、主控項目
1、樁位:樁位允許偏差和樁的位置及成孔方法不同而不同。
檢驗方法:用尺量,樁位點測放後進行覆核檢查。
檢驗數量:全數檢查。
2、孔深:允許偏差 +300mm。
檢驗方法:測鑽桿長度。
檢驗數量:每孔測一次。
3、樁體質量檢驗:符合設計要求。
檢驗方法: 基樁檢驗技術規定。
檢驗數量:對設計等級為甲級地基或地質條件複雜,成樁質量可靠性低的灌注樁,抽檢數量不應少於總數的30%,且不少於20根;其他樁基工程不少於總數的20%,且不少於10根。每個柱子承台下不得少於1根。
4、混凝土強度:符合設計要求
檢驗方法:取樣試驗
檢驗數量:每50m3(不足50m3)取一組試塊,每一工作班取一組,直徑大於1m的樁每根樁取一組,單樁取一組,每一承台下取一組。
5、承載力:符合設計要求。
檢驗方法:按基樁檢測技術規範
檢驗數量:一個建場地不少於總樁數的1%,且不少於3根,總樁數少於50根時為2根。
二、一般項目
1、垂直度:允許偏差< 1%。
檢驗方法:用經緯儀測鑽桿。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每孔測一次。
2、樁徑: 允許偏差±50mm。
檢驗方法:尺量檢查。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每樁檢測一次。
3、泥漿比重(粘土或砂性土中): 1.15-1.20。
檢驗方法:用比重計測量。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每一根樁。
4、泥漿面標高(高於地下水位):允許值0.5-1.0m。
5、沉渣厚度:端承樁允許值≤50mm,摩擦樁允許值≤150mm。
檢驗方法:吊錘測量。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每樁檢測一次。
6、混凝土坍落度:允許值160-220mm。
檢驗方法:灌注前坍落度儀測量。
檢驗數量:每工作班抽檢一次。
7、鋼筋籠安裝深度:符合設計要求。
檢驗方法:尺量檢查。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每樁尺量一次 。
8、混凝土充盈係數:>1
檢驗方法:計算混凝土實際使用量與樁體積之比。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每樁一次。
9、樁頂標高:允許偏差-50mm,+30mm。
檢驗方法:用水準儀測量。
檢驗數量:抽檢10%,自檢,每一根樁。
從成樁到開始試驗的間歇時間,在樁身強度達到設計強度的前提下,對於砂類土,不應少於10d;對於粉土和粘性土,不應少於15d;對於淤泥質土,不應少於25d。承載力試驗檢測由建設單位委託相關單位進行。
注意的問題
1、泥漿護壁成孔時,發生斜孔、彎孔、縮孔和塌孔或沿套管周圍冒漿以及地面沉陷等情況,要停止鑽進。經採取措施後,方可繼續施工。
2、鑽進速度,要根據土層情況、孔徑、孔深、供水或供漿量的大小、鑽機負荷以及成孔質量等具體情況確定。
3、水下混凝土面平均上升速度不小於0.25m /h。澆筑前,導管中要設定球、塞等隔水,澆築時,導管插入混凝土的深度不小於1m。
4、施工中要經常測定泥漿密度,並定期測定粘度、含砂率和膠體率。泥漿粘度18~22,含砂率不大於4%~8%,膠體率不小於90%。
5、清孔過程中,必須及時補給足夠的泥漿,並保持漿面穩定。
6、鋼筋籠變形:鋼筋籠在堆放、運輸、起吊、人孔等過程中,必須加強對操作工人的技術交底,嚴格執行加固的技術措施。
7、混凝土澆到接近樁頂時,隨時測量頂部標高,以免過多截樁或補樁。
灌注過程中常見問題
混凝灌注過程是否順利和樁身混凝土質量兩大方面是關係到樁身混凝土的好壞。應注意混凝土的初凝和終凝時間與單樁灌注時間的關係,必要時添加緩凝劑。掌握好混凝土的和易性及其坍落度,防止混凝土在灌注過程發生離析和堵管
1、灌注混凝土時堵管
1) 灌注混凝土時發生堵管主要由灌注導管破漏、灌注導管底距孔底深度太小、完成二次清孔後灌注混凝土的準備時間太長、隔水栓不規範、混凝土配製質量差、灌注過程中灌注導管埋深過大等原因引起。
2) 灌注導管在安裝前應有專人負責檢查,可採用肉眼觀察和敲打聽聲相結合的方法進行檢查,檢查項目主要有灌注導管是否存在小孔洞和裂縫、灌注導管的接頭是否密封、灌注導管的厚度是否合格
3) 導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗,嚴禁用氣壓。進行水密試驗的水壓不應小於孔內水深1.3 倍的壓力,也不應小於導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力 p 的 1.3 倍。
4)灌注導管底部至孔底的距離應為 300 一 500mm ,在灌漿設備的初灌量足夠的條件下,應儘可能取大值。隔水栓應認真細緻製作,其直徑和橢圓度應符合使角要求,其長度應 ≤200mm 。
5) 完成第二次清孔後,應立即開始灌注混凝土,若因故推遲灌注混凝土,應重新進行清孔。否則,可能造成孔內泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過厚,並導致隔水栓無法排出導管外而發生堵管事故。
2、灌注混凝土過程鋼筋骨架上浮
①引起灌注混凝土過程鋼筋骨架上浮的主要原因有:
(1)混凝土初凝和終凝時間太短.使孔內混凝土過早結塊,當混凝土面上升至鋼筋骨架底時混凝土結塊托起例筋骨架.
( 2 )清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,混凝土灌注過程中砂粒回沉在混凝土面上,形成較密實的砂層,並隨孔內棍凝土逐漸升高,當砂層上升至鋼筋骨架底部時便托起鋼筋骨架.
(3 )混凝土灌注至鋼筋骨架底部時,灌注速度太快,造成鋼筋骨架上浮
②為防止鋼筋骨架上浮,除保證混凝土的質量,認真清孔外,當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部 lm 左右時,應降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌合物上升到骨架底口 4m以上時,提升導管,使其底口高於骨架底部 2m 以上,然後恢復正常灌注速度。
3、樁身混凝土強度低或混凝土離析
發生樁身混凝土強度低或混凝土離析的主要原因是施工現場混凝土配合比控制不嚴、攪拌時間不夠和水泥質量差.嚴格把好進廠水泥的質量關,控制好施工混凝土配合比,掌握好攪拌時間和混凝土的和易性,是防止樁身混凝土離析和強度偏低的有效措施。
4、樁身混凝土夾渣或斷樁
①引起樁身混凝土夾泥或斷樁的原因主要有以下四個方面:
( 1 )初灌混凝土量不夠,造成初灌後埋管深度太小或導管根本就沒有進人混凝土;
( 2 )混凝土灌注過程拔管長度控制不準.導管拔出混凝土面;
( 3 )混凝土初凝和終凝時間太短,或灌注時間太長,使混凝土上部結塊,造成樁身混凝土夾渣;
( 4 )清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,混凝土灌注過程中砂粒回沉在混凝土面上,形成沉積砂層,阻礙混凝士的正常上升,當混凝土衝破沉積砂層時,部分砂粒及浮渣被包人混凝土內。嚴重時可能造成堵管事故,導致混凝土灌注中斷。
②預防辦法
導管的埋置深度宜控制在 2 - 6m 之間混凝土灌注過程中拔管應有專人負責指揮,並分別採用理論灌人量計算孔內混凝土面和重錘實測孔內混凝土面,取兩者的低值來控制拔管長度,確保導管的埋管深度≥ 2m 單樁混凝土灌注時間宜控制在 1.5 倍混凝土初凝時間內。
5、樁頂混凝土不密實或強度達不到設計要求
樁頂混凝土不密實或強度達不到設計要求,其主要原因是超灌高度不夠、混凝土浮漿太多、孔內混凝土面測定不準。
對於樁徑≤ l000mm 的樁,超灌高度不小於樁長的 4 % .對於樁徑> 1000mm 的樁,超灌高度不小於樁長的 5 %。對於大體積混凝土的樁,樁頂 10m 內的混凝土應適當調整配合比,增大碎石含量,減少樁頂浮漿。在灌注最後階段,孔內混凝土面測定應採用硬桿筒式取樣法測定。
6、混凝土灌注過程因故中斷
混凝土灌注過程中斷的原因較多,在採取搶救措施後仍無法恢復正常灌注的情況下,可採用如下方法進行處理:
(1)若剛開灌不久,孔內混凝土較少,可拔起導管和吊起鋼筋骨架,重新鑽孔至原孔底,安裝鋼筋骨架和清孔後再開始灌注混凝土;
(2)迅速拔出導管,清理導管內積存混凝土和檢查導管後。重新安裝導管和隔水栓,然後按初灌的方法灌注棍凝土,待隔水栓完全排出導管後,立即將導管插人原混凝土內,此後便可按正常的灌注方法繼續灌注混凝土。此法的處理過程必須在混凝土的初凝時間內完成;
(3)混凝土灌注過程因故中斷後拔除鋼筋骨架,待已灌混凝土強度達到 C15 後,先用同級鑽頭重新鑽孔,並鑽除原灌混凝土的浮漿。再用φ 500 鑽頭在樁中心鑽進 300 -500mm 深,這樣就完成了接口的處理工作,然後便可按新樁的灌注程式灌注混凝土。
安全措施
1、 健全安全生產管理網路,工程設專職安全員,各作業機組均設立兼職安全員,成立以項目經理為首的安全領導小組,安全員有權實施安全否決,對違犯規定的班組和個人直接作出處理,爭取整個工程無工傷事故。
2、 施工前,組織職工學習安全操作規程,進行安全生產教育,做好安全技術交底工作,未接受教育者不準上崗。
3、嚴格做到安全用電,電器設備裝配漏電保護器,電纜要用絕緣支架架起。
4、所有進入施工現場的人員都必須戴安全帽,著工作服,上塔必須系安全帶;場內安全標誌醒目。
5、認真交接班,開好班前班後會,上班前和上班時間嚴禁喝酒,開展好安全活動日活動。
6 、升降鑽具和鑽機搬遷是安全生產的關鍵環節,要特別注意,避免事故的發生,更要注意吊裝作業的安全問題。
7、 油料、氧氣、乙炔及其它易燃品須遠離煙火,妥善存放,施工現場配備滅火器材。
8、配備排水設備。場地內要保持整潔,工作道路暢通,做到文明生產。
9、 安全標誌齊全,機台以標準化管理要求掛標誌牌。
10、對空孔應及時回填並採取安全防護措施。
11、由於進行24小時連續施工,混凝土攪拌車及運材車進出場,可能會有
擾民事件發生,我方將積極配合總包單位解決好擾民問題。
12、泥漿不得外流,泥漿處理必須交給專業的公司處理或政府指定的存放地點
13、 特殊工作要持證上崗。
安全工作重在預防,安全教育須經常進行,特別是各級管理員不能麻痹,要有布置、有檢查、有處理。