旋挖桩综合标准施工基础工艺.doc
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1、旋挖桩施工方案 测量放线1.1、基点、线交接在现场准备工作期间,应会同业主及相关人员一道共同查对建筑总平面图、导线点、定位基准点、水准基点及高程,并逐项交接,接收导线点后应会同监理单位、建设单位共同复核、闭合。1.2、现场控制网测设在施工准备阶段,由测量工程师依据总平面图和基准点坐标,部署施工现场控制网,并绘制本桩基工程现场轴线控制图或桩位控制图,同时还应绘制测量定位结果图。施工现场控制网应能覆盖整个标段,并要和相邻标段控制网进行闭合测量,临时基准点应设在不受施工影响固定构筑物上或变形、沉降稳定场地上,并妥善保护。1.3、桩位测量放线依据现场设置工程控制网点,测放各桩位中心坐标及开挖位置,经复
2、核无误后,做出显著标识,并做好交底统计。要求平面测量全部用坐标控制。依据施工图标注桩位中心坐标和最少两个已知导线点之间相对位置,用全站仪测定每个基础桩。已知导线点 2。基础桩中心点已知导线点 1YX中心点,具体测量过程以下图:测量人员确定好各个桩位后,质检人员立即对测量结果进行服测,并认真填写测量结果表报项目总工审核,确定无误后报监理单位验收。1.4、测量结果及精度要求控制网内施工测量基准点是结构定位放线依据,所以各基准点必需正确测设,用全站仪测定坐标误差应2mm,各控制基准点测设后,应依据图形关系检验角度、距离和方向等几何关系。各测量控制点间偏差为1/5000,标高精度为2mm,角误差为91
3、5。旋挖钻机成孔2.1 工艺步骤采取旋挖钻机成孔,灌注砼成桩全过程工艺步骤图:开工前准备工作定位放线埋设护筒钻机就位成孔下钢筋笼下导管灌浇砼导管拔出拔护筒孔口回填砌泥浆池(箱)制备泥浆钢筋笼制作排浆可用泥浆废浆排除做试块试块标准养护试块试压旋挖钻进成孔工艺:旋挖成孔首先是经过底部带有活门桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这么循环往复,不停地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好岩土层,可采取干式或清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必需采取静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护
4、壁。清水施工在成孔过程中不需泥浆护壁,而是钻斗在慢速旋挖过程中自造泥浆对孔壁起到一定稳定作用,在旋挖钻进过程中,钻斗往返于孔底和地表之间,所形成孔壁比较粗糙。旋挖钻孔灌注桩桩土之间咬合作用较强,能很好地反应出混凝土桩体和黄土及粉质粘土之间相互作用效应。2.2 场地处理依据设计要求合理部署施工场地,先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。在进行场地整平后,组织有资格测量放样人员,将全部桩位放出,钉好十字保护桩,做好测量复核,并统计放样数据立案;计划行车路线时,使便道和钻孔位置保持一定距离;以免影响孔壁稳定;施工场地为旱地而且在施工期间地下水位在原地面以下时,将场地平整扎实,清除杂物;场地在浅水
5、时,采取筑岛后在顶面安置钻机,筑岛顶面高出施工水位1.0m左右;钻机底盘不宜直接置于不坚实填土上,以免产生不均匀沉陷;本工程是在已硬化道路上施工,场地平整坚硬,无需考虑其它处理方法,钻机安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运方便。2.3 桩位放样桩位放样,按“从整体到局部标准”进行桩基位置放样,进行钻孔标高放样时,应立即对放样标高进行复核。采取全站仪正确放样各桩点位置,使其误差在规范要求内。2.4 埋设钢护筒护筒起着固定桩孔位置,保护孔口地面不坍塌,引导钻头方向,隔离地面水并保持井孔内水位(泥浆),要高出地下水位或施工水位一定高度,产生对井壁静水压力,有稳定井壁、预防坍孔作用。护筒埋设工作是旋挖钻机
6、钻孔桩施工关键准备工作,护筒平面位置和垂直度正确是否、护筒周围和护筒底脚是否紧密不透水,对于成孔、成桩质量全部有重大影响。确保钢护筒顶面位置偏差小于5cm,埋设中确保钢护筒斜度小于1。钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工开端,钢护筒平面位置和垂直度应正确,钢护筒周围和护筒底脚应紧密,不透水。埋设钢护筒时应经过定位控制桩放样,把钻机钻孔位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内,找出钢护筒圆心位置,用十字线在钢护筒顶部或底部,然后移动钢护筒,使钢护筒中心和钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检验,使钢护筒坚直。以后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最好含水量粘土,要分层扎实,达成最好密实度。以确保其垂直度及预
7、防泥浆流失及位移、掉落,假如护筒底土层不是粘性土,应挖深或换土,在孔底回填扎实300-500mm厚度粘土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方,护筒外侧夯填时要预防钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧,预防下窜。长度4m以内钢护筒,采取厚4-6mm钢板制作,长度大于4m钢护筒,采取厚6-8mm钢板制作;钢护筒埋置较深时,采取多节钢护筒连接使用,连接形式采取焊接,焊接时确保接头圆顺,同时满足刚度、强度及防漏要求;钢护筒内径应大于钻头直径,具体尺寸按设计要求选择;钢护筒埋设深度应满足设计及相关规范要求。2.5 钻机就位机架要求:应能承受钻具和其它辅助设备重量 ,同时稳定性好,含有一定刚度;机架关
8、键受力构件断面尺寸,依据施工中出现最大负荷计算决定,安全系数不宜低于3;钻具和桩位中心要对中,对中偏差不得大于2cm。钻机就位时,要事先检验钻机性能状态是否良好。确保钻机工作正常。2.6 钻孔施工钻机成孔通常为清水施工工艺,无需泥浆护壁;若有地下水分布,且孔壁不稳定,可制作护壁泥浆或稳定液进行护壁。采取人工搅桨护壁,泥浆池可依据现场实际条件砌筑,另外自备多台用钢板焊制40m3泥浆箱,在施工第一根桩时要慢速运转,掌握地层对钻机影响情况,以确定在该地层条件下钻进参数。在钻进过程中不可进尺太快,因为采取泥浆护壁,所以要给一定护壁时间。在钻进过程中,一定要保持泥浆面不得低于护筒顶40cm。在提钻时,须
9、立即向孔内补浆,以确保泥浆高度。在钻进过程中要常常检验钻斗尺寸可依据试钻情况决定其大小。施工过程中如发觉地质情况和原钻探资料不符应立即通知设计监理等部门立即处理。 2.6.1 钻孔基础操作清水施工时,将钥匙开关打到电源档,旋挖钻机显示器显示旋挖钻机标识画面,按任意键进入工作画面。优异行旋挖钻机钻桅起立桅及调垂,即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置,旋挖钻机显示器显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆X轴、Y轴方向偏移。操作旋挖钻机电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置,在此过程中,旋挖钻机控制器经过采集电气手柄及倾角传感器信号,经过数字运算,输出信号驱动液压油缸百分比阀实现
10、闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同时起立桅。同时采集限位开关信号,对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置,通常情况下,做直孔作业,所以需要对桅杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方法。在桅杆相对零位5范围内才可经过显示器上自动调垂按钮进行自动调垂作业;而桅杆超出相对零位5范围时,只能经过显示器上点动按钮或左操作箱上电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中,操作人员可经过显示器桅杆工作界面实时监测桅杆位置状态,使桅杆最终达成作业成孔设定位置。在施工过程中,有时也需要斜孔作业。操作人员需要经过显示器上自动定位按钮进行自设定零位,然后再进行相同调垂操作。清水施
11、工钻孔时经过显示器按钮直接进入主工作界面,然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻斗着地,经过显示器上清零按钮进行清零操作,统计钻机钻头原始位置,此时,显示器显示钻孔目前位置条形柱和数字,操作人员可经过显示器监测钻孔实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置,从而操作钻孔作业。在作业过程中,操作人员可经过主界面三个虚拟仪表分别显示动力头压力、加压压力、主卷压力,实时监测液压系统工作状态。开孔时,以钻斗自重并加压作为钻进动力,一次进尺短条形柱显示目前钻头钻孔深度,长条形柱动态显示钻头运动位置,孔深数字显示此孔总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,操作回转操作手柄使机器转到土方车位置,将钻渣装入土方车,完
12、成后,经过操作显示器上自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置,或经过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可经过显示器主界面中回位标识进行监视。开孔后,以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,装入土方车,同时观察监视并统计钻孔地质情况。2.6.2 地质情况统计地质情况统计按相关表格统计;旋挖钻机钻进施工时立即填写钻孔统计表,关键填写内容为:工作项目,钻进深度,钻进速度,及孔底标高;钻孔统计表由专员负责填写,交接班时应有交接统计;依据旋挖钻机钻孔钻进速度改变和土层取样认真做好地质情况统计,绘制孔桩地质剖面图,每处孔桩备有土层地质样品盒,在盒内标明
13、各样品在孔桩所处位置和取样时间;旋挖钻机孔桩地质剖面图和设计不符时立即报请监理现场确定,由设计单位确定是否进行变更设计;钻孔时要立即清运孔口出渣,避免妨碍钻孔施工、污染环境;钻孔达成预定钻孔深度后,提起钻杆,用测量孔深及虚土厚度(虚土厚度等于钻深和孔深差值)。2.6.3 成孔检验成孔达成设计标高后,对孔深、孔径、孔壁、垂直度、泥浆比重、含砂量、沉渣厚度等进行检验,不合格时采取方法处理。成孔检验方法依据孔径情况来定,可采取直接用测绳测深度、比重计测泥浆比重、测绳加重锤测沉渣厚度,可采取正循环泥浆或泵吸反循环抽浆清孔方法,控制泥浆比重和沉渣厚度,清孔时还应合理控制泥浆粘度和含砂率;经质量检验合格桩
14、孔,要立即灌注混凝土。2.6.4 清孔清孔是钻孔灌注桩施工确保成桩质量关键一环,经过清孔确保桩孔质量指标、孔底沉渣厚度、循环液中含钻渣量和孔壁泥垢等符合桩孔质量要求,常采取磨盘式捞渣钻头捞渣法,可一次或数次进行捞渣。清孔后孔底沉渣不得大于5cm,并将孔口处杂物清理洁净方可进行下步工序。采取正循环泥浆清孔方法为:采取大泥浆泵泵入性能指标符合要求新泥浆到孔底部,并维持正循环30min以上,直到清除孔底沉渣且使孔壁泥质、泥浆含砂量小于4为止。工程桩孔因有较厚松散易坍土层,清孔后不能立即终孔,而在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后施行二次清孔作业,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,确保砼成柱质量。2.7
15、 泥浆配制在工地开工之前要进行大量膨润土采购,进行先期泥浆调制。在使用过程中,还要继续不停地进行泥浆制作。 一、 泥浆原料粘质土性能要求通常可选择用塑性指数大于25,粒径小于0.074mm粘粒含量大于50粘质土制浆,当采取性能较差粘质土调制泥浆其性能指标不符合要求时,可在泥浆中掺入碳酸钠(俗称碱粉或纯碱)、NaOH(氢氧化钠)或膨润土粉末,以提升泥浆性能指标。通常碳酸钠掺入量约为孔中泥浆土量0.10.4。二、 泥浆膨润土性能膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。前者质量很好,钻孔泥浆中用量很大,膨润土泥浆含有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、
16、钻进率高、造浆能力大特点。用量为8,即8膨润土可掺100L水,对粘质土地层用量可降低35,较差膨润土用量为水12左右。三、 泥浆外加剂掺量及作用1、CMC(CarboxyMethylCelluose)全名羧甲基纤维素,可增加泥浆粘性,使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量作用,掺入量为膨润土0.050.1。2、FIC,又称铬铁木质素磺酸钠盐,为分散剂,可改善因混杂有土、砂粒、碎卵石及盐分等而变质泥浆性能,可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀,改善护壁泥浆性能指标,使其继续循环使用,掺入量为膨润土0.10.3。3、硝酸基腐殖碳酸钠(简称煤碱剂),其作用和FIC相同,它含有很强吸附能力,在粘质
17、土表面形成结构性溶剂水化膜,预防自由水渗透。降低失水量。使粘度增加,可使粘度不上升,含有部分稀释作用。煤碱剂和FIC这两种分散剂可任选择一个。4、碳酸钠(Na2CO3)又称碱粉或纯碱,它作用可使PH值增大到10,泥浆中PH值过小时,粘土颗粒难于分解,粘度降低失水量增加流动性性降低;小于7时,还会使钻具受到腐蚀,若PH值过大,则泥浆将渗透到孔壁粘土中,使孔壁表面软化,粘土颗粒之间凝聚力减弱,造成裂解而使孔壁坍塌。PH值以810为宜,这时可增加水化膜厚度,提升浆胶体率和稳定性而降低失水量。掺入量为膨润土0.30.5。5、PHP,即聚丙烯酰胺絮凝剂。它作用是在泥浆循环中能清除劣质钻屑,保留造浆膨润土
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- 旋挖桩 综合 标准 施工 基础 工艺
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