桩基首检工程施工方案.doc
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1、银川兵沟黄河公路大桥及连接线工程A1合同段 灌注桩首件工程施工方案银川兵沟黄河公路大桥及连接线工程A1合同段灌注桩首件工程施工方案编 制: 审 核: 审 批: 中铁二十二局集团有限公司宁夏分公司二一四年五月二十五日 目录一、工程概况1二、灌注桩试桩指导参数1三、桩位和机具的选择:2四、施工准备情况3五、施工计划及施工工艺5六、工艺方法及操作程序7七、工程质量保证措施23八、安全生产措施251.确定安全生产目标的安全防范要点 252.建立安全生产体系 263.主要施工项目安全技术措施28九、环境保护措施32一、工程概况本标段包括3座桥:贺兰山互通立交主线桥起止桩号:K1+276K1+643;贺兰
2、山互通立交A匝道桥,起止桩号:K1+15.33K1+302.41;新渠稍分离式立交桥,起止桩号:K2+134K1+200;桩基总共196根,均采用反循环钻施工。本合同段做首件桩基施工桩基选择为A匝道桥N4-1桩基。此钻孔灌注桩桩长56米,直径为1.5米。桩基工程量表 桩径1.2m1.3m1.5m2m根数303612010二、灌注桩试桩指导参数根据桩基施工前进行的工艺性试验总结。为首件桩基施工提供可靠得的指标:1、钻头:直径1.5m,三角状反循环钻头。2、钻进时的参数:钻进速度为1.86m/小时,根据试验桩泥浆制作控制指标(泥浆比重:1.14g/cm3;黏度:1820s;含砂率:2%;胶体率:9
3、6%;PH值:8)可以满足施工需要;3、GF-S200反循环钻机在不同性质土层中的钻进速度:砂土2.2m/小时、胶粘土1.53m/小时。4、灌注前二次清孔后的泥浆指标及清孔方法:相对密度:1.031.10;粘度:1720Pa.s;含砂率:2;胶砂率:95。下导管时,保证导管的密闭性,很好地防止导管漏水,后采用离心式泥浆泵进行清空。5、混凝土灌注前用测绳检测沉渣厚度为4cm。6、扩孔系数:扩孔系数为1.14。7、混凝土灌注坍落度为200220mm。三、桩位和机具的选择:考虑本项目的土地交付情况与现场施工便利情况,首件桩基选择在A匝道桥N4-1桩基,施工机械也能够直接到达现场进行施工;根据地质图示
4、,N4-1桩基附近有地质报告,地质相对比较准确,方便试桩时与设计地质进行对照;N4-1桩基的设计图纸地质情况标高1106.811105为粉质粘土、11051097为粉细砂(松散-稍密)、10971097为粉细砂(中密)、1190以下为粉细砂(密实)。地质状况相对具有代表性。为此决定首件桩选择为N4-1桩基。我标段决定灌注桩采用反循环钻钻机进行施工。A匝道桥地质纵断面图:四、施工准备情况1、 组织机构及人员项目部组织成立了桩基施工小组,各个部门都抽派人员进行全过程的参与,下设一个钻孔桩施工队。工作小组的人员组成及职责如下:序号职务姓名职责、分工备 注1组长肖春春首件桩基施工负责人机械选择及施工方
5、案制定,技术指导,各种要素的配备2组员李志才负责现场桩基施工方案实施和资料收集参与现场方案实施,成果整理3组员李金龙负责首件桩基的材料、机具供应4组员吴俊负责首件桩基的各项试验、检测工作室内试验现场测试及其它测试工作,成果整理5组员杨堃负责首件桩基质检工作质量控制、检验6组员徐俊负责首件桩基安全、环保工作安全环保控制7组员陈君仓负责施工队内部日常工作桩基施工队安排钻机队长1人、钻机操作手2人、普工3人、电工1人、钢筋工10人。2、 机械设备:、 GF-S200型反循环钻钻机2台(1台备用)、 BX1-500-1 电焊机2台、 25T汽车吊机一辆、 泥浆泵2台(1台备用)、 钢筋弯曲机1台、 钢
6、筋切断机1台、 钢筋调直机1台、 滚丝机2台、 HZS80混凝土搅拌机2台、 罐车3辆3、 技术准备(1)、导线点、水平点加密与复测已完成,监理已进行现场确认,现场施工放样完毕,并通过监理复核与认可。(2)、技术人员已完成图纸审核,对试桩班组的试桩技术交底工作已经完成。4、材料准备水泥用PO42.5普通硅酸盐水泥、碎石、中砂、粉煤灰、拌和水为饮用水、制作钢筋笼的钢筋,均在试验合格并经监理工程师检验认可的情况下进料,制作钢筋笼的每一道工序进行报验。目前各种材料进场数量充足,可满足工程前期需要,各种原材料取样试验均已完成。五、施工计划及施工工艺1、首件桩基施工计划 钻孔灌注桩首件桩基计划2014年
7、6月14日开工,根据目前施工实际条件,预计20104年6月15完工.2、施工工艺 泥浆性能,地层情况,钻机水平,钻杆垂直情况检查施工准备挖设泥浆池、沟钻机就位埋设护筒护筒中心倾斜检查钻机水平度,钻杆垂直度,钻头中心位置检查钻进成孔一次清孔下放钢筋笼和声测管下放导管二次清孔泥浆指标,孔底沉淤检测安装灌注料斗、隔水栓灌注水下砼拔导管和护筒钢筋笼检验钢筋笼制作搭设钢筋加工平台原材料及焊接检验钢筋进场泥浆指标,孔底沉淤检测钻孔桩施工工艺框图六、工艺方法及操作程序1、施工准备(1)、认真学习和理解图纸、施工规范,对操作人员进行技术培训及交底,同时进行安全生产、文明施工教育。(2)、钻孔前按文明施工的要求
8、对钻孔桩施工场地进行清除杂物,平整压实,钻机底座找平并垫以方木。桩位处修筑便道,做到三通一平,以不破坏原地貌为度。泥浆池的准备:N4-1桩基往东10米处,在试桩位置往北开挖建造泥浆池,泥浆池开挖考虑到以后施工的需要,大小为6m长6m宽2.5m深;在N4-1桩右侧泥浆池附近处设大小为1m1m的循环池,以供钻孔过程中泥浆的循环。2、桩位测量在平整好的场地上进行桩位测定,用木桩准确标识各桩位的中心及标高,放样完毕后报现场监理复核。3.护筒制作及埋设 (1)、埋设护筒:钢护筒采用8mm厚钢板加工而成,为增加刚度,防止变位,在护筒上下端和中部外侧各焊一道加筋肋,做成整体式。直径比桩基直径大30cm,护筒
9、高3米,采用挖埋法埋设护筒,护筒埋深在2.7米,然后起吊安放护筒,根据放样设置的中心保护桩,护筒中心轴线应对准测量标定的桩位中心,并严格保持护筒的竖直度,用锤球吊,确保护筒埋设偏差1cm范围内,垂直度控制在1%范围内,四周用粘土夯实不透水;埋设护筒口应高出原地面30cm。4、泥浆循环系统1) 钻孔泥浆由水、粘土组成,必要时加入添加剂,如需膨润土,膨润土要先浸水再搅拌。2) 为保证泥浆的供应质量,施工时设置制浆池、贮浆池及沉淀池。泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。3) 用于护壁的粘土,其性能指标应符合规范要求。在钻孔作业中,经常对泥浆质量进行试验测定,及时调整泥浆性能指标,确保护壁良好不坍孔,钻进顺利
10、。4) 钻孔时时刻注意保持护筒内泥浆水位稳定。5) 泥浆稠度将视地层变化或操作要求,机动掌握。原则是护壁效果好,钻进速度合适。6) 调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,根据地层情况,泥浆比重:1.14g/cm3;黏度:1820s;含砂率:2%;胶体率:96%;PH值:8,可满足施工。 、泥浆指标钻孔方法地层情况泥浆比重粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)反循环钻粘土、亚粘土1.021.061620495易坍地层1.061.101828495卵石土1.101.152035495 、泥浆制备选定用粘土作为造浆原料,在调制泥浆前后初步估计造浆需用粘土量,再进行造浆,其数量按下式计算:其中:q:
11、需要的粘土量(Kg/m3):粘土的密度(Kg/m3):要求的泥浆密度(Kg/m3):水的密度(Kg/m3)、施工要求A)废浆处理对于废浆,放置与指定位置,严禁随意堆放,污染施工场地。B)为保证泥浆的各项性能指标满足施工要求,施工中对泥浆的各项指标,特别是泥浆比重、粘度按如下时间进行检测:每工作班开始时检测泥浆出口处密度、粘度,以后钻进过程中每隔2小时测定一次进浆口及排浆口的泥浆比重、粘度等指标。C)在钻进过程中,若发现地质条件有变化时,根据实际地质条件及时测定、调整泥浆。D)在清孔过程中,每半小时测定一次泥浆比重,保证清孔过程中泥浆比重有效降低,达到清孔效果。5、钻孔桩钻孔工艺1) 为了保证成
12、孔质量和施工进度,施工中依据设计要求选用GF-S200型反循环钻机。钻孔直径0.452.2m,功率64kw。2) 钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行全面检查,确认无误后就位,钻机安装后的底座和顶端应平稳,保证在钻进过程中不产生位移或沉陷。钻机应保持良好工作状态,电气部分无安全隐患,电机外壳应接地。3) 钻机就位:在埋设好护筒和备足护壁泥浆后,利用一台25T吊车配合人工将钻机就位,立好钻架,拉好缆风绳,并调整好起吊系统后,将钻头徐徐放进护筒内,然后安装转盘、钻杆、水龙头等。4) 钻机就位后,调平机座,认真量测检查钻头中心与护筒中心是否在一条铅垂线上,与孔位中心的偏差是否在规范允许范围之内。确认
13、无误后,最后再次检查钻杆的垂直度是否满足要求及钻杆、钻头等部位连接是否牢固、运转是否良好、钻头直径和设计桩径是否相同,校核钻具的长度,同时检测泥浆的各项指标,一切就绪后就可开始施钻。5) 开钻:将钻头提高距离孔底2030cm,真空泵加足清水(不得使用脏水),关闭控制阀使管路封闭,打开真空管路使气水畅通,然后启动真空泵产生负压,待泥浆泵充满水时关闭真空泵,立即启动泥浆泵。当泥浆泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时,打开出水控制阀,把管路中的泥水混合物排到沉淀室,形成反循环,启动钻机慢速开始钻进。6) 开钻时先在孔内灌注泥浆,不进尺,只空载转动,使泥浆充分进入孔壁。泥浆比重等指标根据地质情况而定,
14、一般控制在1.21.4左右。7) 开孔时钻机轻压慢转,随着深度增加而适当增加压力和速度,在土质松散层时采用比较浓的泥浆护壁,且放慢钻进速度和转速,轻钻慢进以控制塌孔。待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。8) 采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受钻具的重力,而孔底承受的钻压应不超过钻具之和(考虑浮力)的80%。9) 施工中注意事项、开始钻进时保持低档慢速钻进,刚开钻时泥浆比重有一个相对稳定的时期,每隔30分钟检测泥浆指标并及时调整;根据钻杆进尺,当钻头接近护筒底部时,要特别注意将钻进速度放至最慢档位且调整泥浆比重,使护筒底部有足够的泥浆护壁,防止护筒底部薄弱环节出现坍孔。在钻进过程中
15、要控制进尺,轻压、低档慢速进行,施工中将钻头适当提起,防止出现钻头及钻杆的质量全部靠孔底承受形成扩孔。、当平衡架移动至钻架滑道下端时,停止钻盘转动,待泥浆循环23分钟后,并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净,然后关闭泥浆泵,将钻头提离孔底,再接长钻杆。此时需要仔细检查钻杆接头的磨损及密封情况,以防止漏气、漏水。、钻进中不得随意提动钻具,孔壁不稳定地层提升作业时一定要采取回灌措施,保持水头高度以防坍孔。钻进过程中要经常检查钻机的水平情况,并随时用两台经纬仪检查钻杆位置及垂直度,以此保证钻杆的垂直度,确保成孔质量。、钻进过程中钻渣应放置于承台桩位以外位置,严禁污染未施工桩的作业面,另外循环槽的
16、位置以不影响下一根桩灌注砼时砼罐车靠近为原则。、保持孔内水位并经常检查泥浆比重。在钻进过程中,始终保持孔内水位高于地下水位或孔外水位1.0m1.5m。并控制钻进,及时排渣、排浆,现场采用泥浆泵排浆,多余泥浆采用泥浆泵抽至泥浆池中循环利用,防止污染河水。、接换钻杆或因其它原因短时停钻再次开钻时,应按开孔时处理。若因特殊原因长时间停钻时,应提出钻头。、钻孔作业应分班连续进行,并详细填写施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班注意事项。、经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不合要求时应随时改正。要经常注意地层情况,在地层变化处均应捞取渣样,判断后记入记录表中并与地质剖面图核对。、钻孔的安全要求接换钻杆或提
17、升钻头应平稳,防止冲撞护筒和护壁,进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生钻锥撞击人发生人身事故。因故停钻时,孔口应加盖保护,并严禁钻锥在孔内以防埋钻。7、清孔及成孔检查1) 成孔检查、在达到设计桩底标高后,及时上报监理工程师并用检孔器(检孔器直径D与钻头直径相同,长度为8米,用20钢筋焊制,中间按要求加设加劲箍筋)对孔倾斜度、孔径、孔深进行检查,检查合格后才可拆除钻头停止钻进,然后准备清孔。、停止钻进时要边提钻,边向孔中灌注一定量的泥浆,保持孔内水头高度不变。、停钻后立即清孔,不得停歇过久,使泥浆钻渣沉淀增多,造成清孔困难甚至塌孔。、如经检查发现钻孔有缺陷,例如中心线不符,超出垂直线,直径减小
18、,椭圆截面,孔内有漂石等,应及时报告,并且采取适当措施,予以处理。检测结果应符合规范要求。如下表钻孔桩成孔质量标准项目允许偏差孔的中心位置单排桩50mm孔径(mm)不小于设计倾斜度实测值孔深不小于设计规定沉淀厚度300mm清孔后泥浆指标相对密度:1.031.10;粘度:1720Pa.s含砂率:98%注:清孔后的泥浆指标,应从钻机排浆口取样。2) 清孔、经对孔深、孔径、竖直度检查合格后即为终孔,终孔后立即进行清孔,防止沉淀过多,造成清孔困难。、清孔采用二次换浆法清孔,第一次指终孔后采用钻杆的清孔,第二次指安装完钢筋笼后灌注砼前利用导管的清孔。、第一次清孔:停止进尺后,将钻锥提起2030cm,并保
19、持泥浆的正常循环,将相对密度1.031.1的泥浆压入孔内,将钻孔内悬浮较多的泥浆换掉,清孔时间根据泥浆比重及清孔过程中测量沉淀厚度来定。清孔过程中必须设有专人捞取钻渣,加快清孔的速度。、清孔时应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。清孔时间以换完孔内原浆为准,并随时作泥浆指标检测,取样宜从排浆口进行,泥浆指标同原浆。清孔时护筒中泥浆水位应注意保持稳定 ,以防止钻孔的任何塌陷。清孔时孔内水位要高出地下水位或河流水位至少1.52.0米。8、钢筋笼加工及安装(1)、钢筋笼制作:钢筋笼钢筋制作在钢筋加工厂进行,钢筋笼共2节,28m +29m=57m,用炮车运至桩基处,按照设计和
20、规范要求对钢筋进行连接,并在骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为2米,横向圆周设4个,垫块的尺寸依图纸要求制作。钢筋连接时套筒外露丝扣不得大于1.5p。钢筋笼的制作和吊放的允许偏差为:主筋间距10mm;箍筋间距10mm;骨架外径+10mm;骨架倾斜度0.5%;骨架保护层厚度+10mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程20mm,骨架底面高程50mm。(2)、为保证桩基保护层厚度,将图纸设计中的垫块预制为直径15cm圆柱形状,中心预留1.2cm圆孔,以备10钢筋穿过,10钢筋横向焊在相邻主筋上。(3)、钢筋笼安放:钢筋笼加工按规范要求进行,在安放钢筋笼前,应先下放检孔器,检查桩基是
21、否有缩径、塌孔等现象,满足孔径要求。安放时利用吊机放入,起吊时采用双吊点,钢筋笼吊装安放时要可靠稳定,采用起重机起吊,接近需安放的桩位时要人工扶正,慢速轻入,不得碰撞,防止钢筋笼变形,以及避免刮边造成掉块,坍塌。钢筋笼分段焊接时,要求上、下两段中心线要一致,焊接点牢固。钢筋笼入至孔内设计标高位置后,校测居中后再固定,以防止在灌注过程中使钢筋笼上窜或偏移;钢筋笼不得直接吊放在护筒上。安放钢筋笼时同时安放检测管,上下两节检测管接好后,用铁丝每隔2m将定位管绑扎在箍筋上,不可点焊,同时由于检测管较薄,施焊过程中要注意防止烧伤检测管,造成局部损坏,若发现局部损坏的必须更换新的检测管。(4)、钢筋加工、
22、安装验收标准基本要求、钢筋、套筒等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。、受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。、钢筋安装时,必须保证设计要求的钢筋根数。、受力钢筋应平直,表面不得有裂纹及其他损伤。钢筋安装实测项目序号检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1受力钢筋间距(mm)两排以上排距5尺量:每构件检查2个断面3同排梁、板、拱肋10基础、锚碇、墩台、柱20灌注桩202箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)10尺量:每构件检查510个间距23钢筋骨架尺寸(mm)长10尺量:按骨架总数301宽、高或直径54弯起钢筋位置(mm)20
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