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冲孔灌注桩施工方案培训资料

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2020年5月29日
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目 录
一、工程概况 1
(一)工程概述 1
(二)地质情况 1
1、场地地形、地貌及环境 1
2、岩土层构成及工程特性 1
3、地下水 3
(三)桩基施工总体安排 6
(四)场地用水用电布置 6
二、编制依据 6
三、冲孔灌注桩施工 7
(一)场地准备 7
(二)测量放样 7
(三)试验准备 7
(四)冲击钻施工方法 8
(五)冲孔过程可能遇到问题的处理方法 11
1、塌孔 11
2、钻孔偏斜 11
3、掉落异物 11
4、扩孔和缩孔 12
5、卡锤及垂头掉落 12
6、钻孔漏浆 12
四、钢筋笼制安、导管安放 12
五、水下混凝土浇注 14
(一)浇注混凝土施工流程 14
(二)浇筑前准备工作 14
(三)混凝土浇筑施工 14
(四)注意事项 15
(五)应急预案 17
(六)质量控制 18
(七)质量标准 18
(八)桩基检测 19
六、主要施工设备及人员配备 20
七、施工进度计划 21
八、确保工期的技术组织措施 21
(一)进度控制的方法 21
(二)施工进度计划的动态控制 21
(三)保证工期的管理措施 22
(四)保证工期的技术措施 22
(五)设立施工工期进度奖与工期保证金制度 23
(六)施工进度控制系统 24
(七)确保人员、机械的优化的组织措施 24
九、保证季节施工的措施 25
(一)雨季施工技术措施 25
(二)夏季施工技术措施 26
(三)预防台风的技术组织措施 26
十、质量保证措施 27
十一、安全文明施工保证措施 28
十二、环境保护措施 28

一、工程概况
(一)工程概述
番禺区大石人民医院易地重建工程位于广州番禺区大石街群贤路,建设单位为广州市番禺区基本建设投资管理办公室,设计单位为广州市亚泰设计院有限公司, 监理单位为广州市广州工程建设监理有限公司,施工总承包单位为广州市第四建筑工程有限公司。
本工程包括综合1栋门诊楼(5层)、1栋急诊楼(1层)、1栋住院楼(16层)、1栋配套用房(3层)、1栋高压氧舱1层、1座污水处理站1层及消防池,建筑建筑总面积45973m2,基地面积为5509.6m2,耐火等级为一级,地震设防烈度为七度,设计使用年限50年,建筑层数:裙楼5层,建筑高度:23.95米,塔楼16层,建筑高度72.95米。
本工程门诊楼、急诊楼、住院楼采用冲孔成孔灌注桩,桩径D为1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm,共5种,其中有59根φ1000mm、74根φ1200mm、30根φ1400mm、18根φ1600mm、7根φ1800mm灌注桩,1#塔吊采用φ1600mm冲孔成孔灌注桩。桩净长H要求18～30米。本工程桩为摩擦端承桩, 桩端支承岩为微风化岩,入岩深度为500mm。
(二)地质情况
1、场地地形、地貌及环境
拟建场地位于番禺大石群贤路(新建路)大石地铁D出口向东300米。地处为冲积平原,场地大部分由建筑垃圾推填,部分位于场地边界线处原状耕地,勘探孔孔口高程为5.87～8.53m,高差2.66m。
2、岩土层构成及工程特性
综合岩土层的种类及其工程地质特征、成因类型、地层时代等,将勘探孔控制范围内岩土层自上而下划分为人工填土层、第四系冲积层、第四系残积层及下白垩系沉积岩泥岩等共四大类;现分述如下:
1、人工填土层(Qml,层号①)
素填土(①):该层54个钻孔有见到,灰黄色、灰褐色,松散,主要由粉质粘土、淤泥及细砂组成,夹少量中砂。层厚:0.80～9.10m,平均3.68m。
该层不建议承载力特征值。
2、第四系冲积层(Qml,层号②)
根据其工程特性不同可分为3个亚层:
(1)淤泥(②1):该层56个钻孔有见到。层顶标高:-0.90～6.64m,层顶埋深:0.00～9.10m,层厚:0.50～12.60m,平均7.98m。灰黑色,饱和,流塑,土质均匀,含少量砂质及有机质,具腐臭味。
该层取土样21组,其主要物理力学指标平均值如下:天然含水量W=79.54％,孔隙比e=2.20,液性指数IL=1.95,压缩系数a1-2=2.25MPa-1,压缩模量ES=1.53MPa;粘聚力标准值C=6.7kPa,内摩擦角标准值Φ=3.7°。标准贯入试验122次,其实测击数N′=1～2击,平均1击。
建议地基承载力特征值ƒak=55kPa。
(2)粉质粘土(②2):该层29个钻孔有见到。层顶标高:-6.34～6.41m,层顶埋深:0.00～14.20m,层厚:0.50～4.20m,平均2.01m。浅灰色,可塑,成分由粉粘粒组成,粘性较好,含少量砂质。
层取土样10组,其主要物理力学指标平均值如下:天然含水量W=24.14％,孔隙比e=0.68,液性指数IL=0.51,压缩系数a1-2=0.34MPa-1,压缩模量ES=5.28MPa;粘聚力标准值C=10.38kPa,内摩擦角标准值Φ=6.57°。
野外标准贯入试验20次,实测击数N′=6～14击,平均9.7击;
建议地基承载力特征值ƒak=180kPa。
(3)细砂(②3):该层19个钻孔有见到。层顶标高:-6.89～4.11m,层顶埋深:3.70～15.00m,层厚:0.60～4.00m,平均1.76m。浅灰色,饱和,松散,颗粒均匀,级配良,含较多粘粒。
层取砂样2组,野外标准贯入试验17次,实测击数N′=4～12击,平均7.4击;
建议地基承载力特征值ƒak=120kPa。
3、残积土层(Qel层号③)
(1)粉质粘土:该层27个钻孔有见到。层顶标高:-7.66～0.64m,层顶埋深:5.90～15.50m,层厚:0.60～6.40m,平均1.99m。青灰色,可塑,土质均匀,粘性好,含少量砂质。
该层取土样6组,其主要物理力学指标平均值如下:天然含水量W=24.90％,孔隙比e=0.69,液性指数IL=0.26,压缩系数a1-2=0.37MPa-1,压缩模量ES=4.82MPa;粘聚力标准值C=14.1kPa,内摩擦角标准值Φ=6.79°。野外标准贯入试验15次,实测击数N′=15～29击,平均18.7击;
建议地基承载力特征值ƒak=200kPa。
(4)白垩系沉积岩(K2 ,层号④)
场地基岩为白垩系沉积岩,岩性以泥质粉砂岩为主,泥质胶结,层状构造,属软质岩石;在勘探孔揭露深度范围内按其风化程度不同可分为强、中及微四个风化岩带,分述以下:
(1)强风化泥质粉砂岩(层号④1): 该层全部钻孔有见到,灰色,大部分矿物已显著风化,岩石风化强烈,岩芯多呈半岩半土状,局部为碎块状,岩芯用手可折断或压碎,岩质极软。层顶标高-20.44～-2.38m,层顶埋深8.90～27.20m,厚度0.70～7.90m,平均3.78m。
野外标准贯入试验45次,实测击数N′=50～73击,平均58.8击;取岩样2组,天然抗压强度为1.4～1.5MPa,平均1.4MPa。
建议承载力特征值ƒak=500kPa。
(2)中风化泥质粉砂岩(层号④2):该层全部钻孔有见到,层顶标高-21.84～-6.08m,层顶埋深12.60～28.60m,厚度2.70～19.90m,平均11.10m。褐红色,泥质胶结,裂隙较发育,岩芯呈短柱为主,少量块状,岩质软,锤击声哑,局部夹薄层微风化岩。
取岩样7组,天然抗压强度为1.4～5.7MPa,平均3.5MPa,标准值2.4 MPa。
根据<岩土工程勘察规范>(GB50021- )( )中表3.2.2-1和表3.2.2-3的规定岩石坚硬程度属极软岩,岩体完整程度较破碎,岩体基本质量等级属Ⅴ类。
建议岩石地基承载力特征值ƒa=1200kPa。
(3)微风化泥质粉砂岩(层号④3):该层全部钻孔有见到,层顶标高-29.04～-8.55m,层顶埋深16.60～36.90m,厚度4.80～13.80m,平均7.70m。褐红色,泥质胶结,中厚层状构造,裂隙稍发育,岩芯呈长柱为主,少量块状,岩质硬,锤击声脆。
取岩样14组,天然抗压强度为5.6～31.4MPa,平均15.3MPa,标准值12.3 MPa。
根据<岩土工程勘察规范>(GB50021- )( )中表3.2.2-1和表3.2.2-3的规定岩石坚硬程度属软岩,岩体完整程度较破碎,岩体基本质量等级属Ⅳ类。
建议岩石地基承载力特征值ƒa=2500kPa。
3、地下水
1、气候特征
广州市地处亚热带,属海洋季风性气候。全年降水丰沛,雨季明显,日照充分。夏季炎热,冬季一般比较温暖。
在季风环流控制下,旱季(9月至次年3月)受大陆冷高压影响,吹偏北风,天气干燥,降水较少;雨季(4月至8月)受海洋气流的影响,吹偏南风,天气炎热,降水量大。
每年5～10月是热带气旋活动的季节;7～10月,热带气旋影响和袭击的可能性较大,是盛行季节。
广州市降水量大于蒸发量,大气降水是地下水的主要补给来源;降雨量在年内分配很不均匀,多集中在汛期(每年4～9月份),约占全年总降雨量的70～90％,最大月雨量大部分发生在5、6月间。10月～次年3月为地下水消耗期和排泄期。
广州市年平均气温21.8℃,最低月(1月)平均气温 13.3℃,最高月(7月)平均气温28.4℃;绝对最高气温38.7℃,历年极端最低气温0℃。区内年平均降雨量为1680.5mm,最大年降雨量2516.7 mm,最小年降雨量为1158.5 mm。降雨集中在4-9月,以5、6月份降雨量最多,最少为12月份。全年主导风向为北风,多出现于9月份至次年3月份,年平均风速2.0 m/s。最高风速达35 m/s,极大风速为35.4 m/s,静风频率33%。年平均日照1895.2小时,7月份日照最长,4月份日照最短。全年日照率为42.9%,年总辐射量(Q)4390.2MJ/㎡。年平均气压为101.24千帕,年平均相对湿度77%,年平均蒸发量1575.5 mm。
2、地下水赋存
场地淤泥质土层、粉质粘土层、残积砂质粘性土层、基岩全风化岩层、微风化岩层为不透水～微透水层,可视为相对隔水层(纵横方向上的相变尖灭除外),只有人工填土、细砂、基岩强风化岩层、中风化岩层为相对含水层,砂层地下水直接补给基岩裂隙水,地下水较丰富。地下水受大气降水和地表水补给,以蒸发方式排泄,钻探期间测得各孔地下水位埋深0.7～1.40m,初见水位0.4～1.00m,水位变幅在1.00～3.50m,场地内地下水具有微承压～承压性质,抗浮设防水位建议取室外地坪标高。
3、渗透系数
根据收集到的水文地质资料和地区经验,各岩土分层的简要水文地质特征、渗透系数建议详见下表。
水文地质参数建议值
地层
建议渗透系数k (m/d)
渗透性评价
1
人工填土
2.50
中等透水
2-1
淤泥质土
0.001
微透水
2-2
粉质粘土
0.01
微透水
2-3
粉砂
12.0
强透水
3
粉质粘土
0.01
微透水
4-2
强风化泥质粉砂岩
1.00
中等透水
4-3
中风化泥质粉砂岩
1.50
中等透水
4-4
微风化泥质粉砂岩
0.02
弱透水
4、水的腐蚀性评价
勘察期间在ZK6、ZK46孔内采取地下水样2件作水质分析(见下表),按<岩土工程勘察规范>(GB 50021- )( )中有关地下水的腐蚀性评价方法和判定标准,场区地下水环境类型为Ⅱ类,地层渗透性为B类,场区地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;在长期浸水下和干湿交替环境下,场区地下水对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。
水质分析成果汇总表
孔号
PH
Cl- (mg/L)
SO42- (mg/L)
HCO3- (mmol/L)
Ca2+ (mg/L)
Mg2+ (mg/L)
侵蚀性CO2 (mg/L)
游离性CO2 (mg/L)
矿化度
(mg/L
对砼的腐蚀性
对砼中钢筋的腐蚀性
ZK6
9.5
65.34
460.15
0.03
103.87
4.52
0.00
0.00
833.64
弱
弱
ZK46
9.57
66.07
474.33
0.00
106.75
4.67
0.00
0.00
854.93
弱
弱
5、土的腐蚀性评价
本次勘察在ZK10、ZK36孔内采取土样2件(见下表),按<岩土工程勘察规范>(GB50021- )( )中有关评价方法及标准判定,场区地下水环境类型为Ⅱ类,地层渗透性为B类,场区土对混凝土结构具强腐蚀性;土对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性;对钢结构具微腐蚀性。
土中易溶盐分析成果汇总表
取样
阳离含量
阴离含量
PH
值
对砼
腐蚀
性
对砼
中钢
筋腐
蚀性
对钢
结构
的腐
蚀性
Ca2+
Mg+
Na+ +K+
CO32-
Cl-
SO42-
HCO3-
mg/Kg土
mg/ Kg土
mg/Kg土
mg/Kg土
mg/Kg土
mg/Kg土
mmol /Kg土
ZK10
1390.80
225.36
1616.16
0.00
18.11
4839.00
0.00
3.37
强
弱
微
ZK36
352.40
11.52
363.92
0.00
19.17
892.30
4.37
7.5
微
微
微
水及土对建筑材料的防腐,应符合国家标准<工业建筑防腐蚀设计规范>(GB 50046- )的规定。
根据<混凝土结构耐久性设计规范>(GB/T50476- )评定,该区段环境作用等级:氯化物环境的作用等级和除冰盐等其它氯化物环境的作用等级均低于Ⅲ-C轻微级,化学腐蚀环境作用等级低于Ⅴ-C中度级,不需要在设计中特别考虑。材料要求及材料保护厚度,按<混凝土结构耐久性设计规范>(GB/T50476- )的规定。
(三)桩基施工总体安排
根据现场条件及冲孔灌注桩数量,计划进场13台冲孔钻机施工。本工程共有189根冲孔灌注桩,每台冲孔钻机完成1根灌注桩需要4天,全部冲孔灌注桩完成大约需要58天。
钻孔桩工期安排: 7月5日～ 8月2日。
(四)场地用水用电布置
施工用电采用市电,市电从供电接驳点变压器引出。施工用水采用自来水,从甲方提供的供水接驳点引出。具体供水、供电布置方案见<临时用水用电施工方案>。
二、编制依据
1、本工程施工招标文件、施工图纸、施工合同。
2、<易地重建广州市番禺区大石人民医院工程岩土工程勘察报告>(广东省工程勘察院)( ,09)。
3、<建筑工程施工质量验收统一标准>(GB 50300－ )。
4、<混凝土结构工程施工质量验收规范>( )(GB 50204－ )。
5、<建筑地基基础工程施工质量验收规范>(GB 50202- )。
6、<建筑桩基技术规范>(JGJ 94— )。
7、<建筑桩基检测技术规范>(JG J106- )
8、<建筑地基基础检测技术规范>(DBJ 15-60- )
9、<混凝土强度检验评定标准>(GB 50107- )。
10、<施工现场临时用电安全技术规范>(JGJ 46- )
11、我公司类似工程施工经验。

三、冲孔灌注桩施工
(一)场地准备
根据基坑支护施工图纸的要求,本工程冲孔灌注桩需要在基坑开挖完成后才能施工。根据现场情况,基坑开挖后必须先换填,以利桩机就位。在桩基附近合适地方开挖泥浆池(不能靠近基坑边),泥浆池的体积要求能够满足桩基础施工的要求。施工时按照施工区域划分进行钻孔桩施工,合理的安排施工工序。
施工平面布置遵循以下原则:
1、满足正常施工作业和生产管理。
2、保证泥浆池不污染场地。
3、保证施工有序高效进行。
4、满足文明施工要求。
5、满足安全生产要求。
6、满足健康卫生要求。
(二)测量放样
在控制点上架设全站仪,用极坐标法准确放样出每根桩的中心位置,做好标记,根据标记在护筒施工外围带十字交叉线做好护桩,以便在护筒埋设过程中随时检查护筒中心偏位情况,如果出现偏位较大现象,即时通知测量人员进行复核纠正。护筒埋设后以虚拟圆心法测定钢护筒中心偏位,偏差在允许范围内方可进行钻孔施工。护筒顶标高测量利用加密高程点,采用几何水准法测量,并用油漆标记清楚。在钻孔过程中定期校核每个钢护筒中心偏位和顶标高,控制成孔质量。钢护筒垂直度控制采用两台经纬仪竖丝法控制。满足公路工程测量精度要求。测量放样验收后,采取保护措施,防止桩位变动。
(三)试验准备
1、混凝土原材料送检
2、配合比设计及验证
按有关规范进行配合比设计及试验,并按照陆上配制强度比设计强度标准值提高40～50%的标准进行试配。坍落度控制在18～22cm。碎石粒径不大于4cm。
3、导管水密承压、接头抗拉试验结果合格后方可使用。
4、钢筋的原材料送检、工艺焊送检。
(四)冲击钻施工方法
1、工艺流程
安装钢筋笼

施工准备
桩位放样
埋设护筒
钻机就位
冲孔
取渣样
成孔
监理验收
第一次清孔
钻机移位
监理验收
第二次清孔
下导管
浇注混凝土
成桩检测
投泥、制备泥浆

挖掘泥浆池

2、钢护筒的制作与埋设
护筒采用δ=4mm厚的钢板卷制,材质为A3钢,直径比桩基直径大20cm,高度2m,保证埋深1.5m, 护筒露出地面30cm为宜。
护筒埋设时要求护筒中心与测量标定的桩中心偏差不应大于5cm,并保持垂直,同时做好桩位保护工作。护筒周围用粘性土密实,保证钢护筒不会松动下沉或者偏移。
3、桩机就位
桩机就位前要检查操作性能,检查桩锤的锤径、锤齿、锤体形状,并检查大螺杆、大弹簧垫,保护环、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求,根据不同工程的具体特点确定锤齿长度。锤齿不宜过长,一般以5～6cm为宜,锤齿应向外倾斜,倾斜度以1:5为宜,开孔前应将冲锤悬吊距平台面1m左右,检查锤体的偏心程度,对明显偏心的冲锤严禁使用。
冲击钻机就位,冲击钻头应对准护筒中心,先在桩机滑轮过钢丝绳位置用于垂线对中,后用冲击锤吊入护筒里稳定后复核冲击锤钢丝绳与中心位置是否相符。偏差不大于±20mm。
4、泥浆制备
尽量采用膨润土,用普通粘土时使含沙率小于4%,水湿后有粘滑感,浸水后能大量膨胀。
一般是在原地钻进时冲水自行造浆护壁;也能够在孔内投入适量塑稀性指数大于25,小于0.005mm的粘粒含量大于5%的粘土造浆。同时,根据地层情况适当调整泥浆性能指标,特别是泥浆粘度。
5、冲孔
开孔时低锤密击,锤高冲程不大于1m,以免产生偏孔。及时加粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实。对于岩土硬度较高的桩,锤齿采用耐磨块,能更好提高工作效率,确保工程进度。
当穿过块石后,进入淤泥层,冲孔时也采用低锤密击方法,并加粘土块夹小片石,重复冲击造壁。当进入砂层后,可适当加快速度,将锤提高后转入正常冲击,并随时测定和控制泥浆比重。
当遇到岩层表面不平或倾斜,应抛入20～30cm厚块石,使孔底表面略平,然后低锤快击使成一紧密平台后,再进行正常冲击,同时泥浆比可降到1.2左右,以减少粘锤阻力。但又不能过低,避免岩渣浮不上来,掏渣困难。
在冲孔过程中被冲碎的石渣,一部分和泥浆挤入孔壁空隙中,大部分由掏筒清除出来,在开孔阶段,尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣,在冲击至4～5m深度后,则要开始掏渣,并及时加水保持孔内水位的高度以防塌孔,每次掏完石渣后,测定孔内护壁泥浆的比重,不合标准时则加粘土以恢复泥浆正常浓度。
开冲一个台班后,重新复检桩位,偏差超过规范要求时必须重新定位修正。继续冲孔,每班应掏渣2～3次,每次掏渣后必须加入粘土造浆,也可直接补给泥浆,随着冲孔进行按前述方法跟进下护筒。
冲孔过程中,钢丝绳上要设有标记,提升落锤高度要适宜,防止提锤过高击断锤齿,提锤过低进尺慢,工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤,也不宜松绳太多,容易偏孔或卡锤。一般情况下,抛填块石层以冲程1.5～2.0米为宜,淤泥层以1.0～1.2米为宜,发现吸锤现象可向孔内加块石,在亚粘土层冲程不应大于2米,在砂层中冲程以2.0～2.5米为宜。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度,因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重,一般以1.25～1.35为宜,泥浆过浓易斜孔、吸锤,进尺较慢;而泥浆过稀则易塌孔,多沉碴,进尺也慢。一般在抛石层及砂层中,泥浆要浓些,必要时可往孔内加入粘土,经过冲锤挤压及自造浆护壁;在强风化岩冲孔泥浆比重以1.3～1.35为宜;在砂粘土层冲孔泥浆比重,控制在1.25左右。
一般冲孔桩的排渣方法有正循环法、反循环法、捞渣桶掏渣法、吸渣泵吸渣法等多种方法。本工程采用捞渣桶捞渣。捞渣桶直径为400～450mm,长1.8～2.0米,使用桩机上副钢丝绳(2#绳)掏渣,每次捞渣后及时往孔内补给泥浆,以防塌孔,继续冲孔时,若孔内泥浆较稀即向孔内投入粘性土,冲锤上下拉动自行造浆。
每工作班要2～3次将冲锤提出孔口清洗检查,检查锤头是否变成蒜头锤,有无断齿,钢丝绳扎口是否松动,大罗杆的磨损程度,大弹簧是否拆断等,发现问题应及时向主管工程师报告,并进行解决处理。如换用新焊锤齿的冲锤,应与原冲锤比较锤径大小,若新锤径大于原冲锤,孔内应回填块石进行修孔,以免卡锤。
每工作班至少测孔深三次,进入基岩要及时取样,并通知监理工程师等有关部门确认,每次取出的岩样要详细做好记录,并晒干保留作为工程验收依据。交接班应详细交接冲孔情况及注意问题,发现异常情况马上纠正,因故停冲时冲锤要提出孔外以防埋锤,并随即切除电源。
冲孔过程中桩机上必须设有记录本,由操作人员做好各项原始记录,一般每2小时记录一次,遇特殊情况每半小时记录一次,终孔后将原始记录交给资料员保留作为工程竣工资料。
6、终孔、清孔及验收
在冲孔过程中,要随时补充泥浆,调整泥浆比重,泥浆采用运泥车运走,以免泥浆污染到附近水域。
到达设计要求的标高后,进行桩底岩石取样,经过业主、监理工程师等共同验收。确定终孔后,进行孔径及标高测量,做桩位偏差值复测,符合设计标准立即进行清孔。
清孔是保证灌注桩质量的关键工序、重要环节,根据本工程地质条件,可采用换浆与掏渣相结合方法,清孔后孔底泥浆浓度应达到规范要求,以防止孔底漏浆,在灌注混凝土之前,孔内的泥浆比重在1.03～1.10,含砂率＜2％,孔底沉渣厚度≤30mm,粘度17-20Pa.s。
用捞渣桶捞渣,若沉渣较厚,为提高工作效率,可采用6m3～9m3空压机气举清孔,效果更佳。使用捞渣桶清孔,为了更好地悬浮石渣,向孔内加入粘土或膨润土,桩锤在孔底上下冲运造浆,清孔时测量锤在孔内上下拉动无阻力感,而且泥浆比重等各项指标符合规范要求时,即为清孔完成。清孔完毕立即测量孔深并做好记录,浇注混凝土前应再次测量孔深,二次孔深之差为沉渣厚度,符合设计要求填写隐蔽验收记录,随即浇注混凝土。否则应再次清孔,经监理工程师验收合格后才能浇注混凝土。

(五)冲孔过程可能遇到问题的处理方法
1、塌孔
1、在松散的碎石混粘土钻进时,应控制钻进速度,选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆或投入粘土。低冲锤冲击,使粘土起护壁作用。
2、保护孔内水头高度在1.5m～2.0m。
3、若孔内出现塌孔,判明塌孔位置,回填粘土、片石和砂(或浇15MPa混凝土)至塌孔处以上1～2m。待回填密实后再钻。
2、钻孔偏斜
1、安装钻机时使桩锤,桩位中心在同一条直线铅垂线上,并每班校正。
2、在倾斜的软、硬地层钻进时,应降低冲程慢速钻进。
3、若发现桩孔倾斜,在倾斜处加入片石重复冲击,使桩孔垂直。
3、掉落异物
1、开钻前应清理孔内杂物。
2、搭设平台时严禁乱抛乱丢。
3、经常检查钻具、钢丝绳和联接装置。
4、为便于打捞落锤,可在锤上预先焊打捞抓环或捆钢丝绳。
5、在钢筋笼下放时,应注意在割掉”十”字形支撑时,应小心处理,防止钢筋掉落入孔内。
4、扩孔和缩孔
1、扩孔若是塌孔造成的,一般情况下仅增加混凝土方量。扩孔后继续塌孔,则按塌孔处理。
2、缩孔采用抛填片石,在孔内多次不进尺冲孔的办法进行处理。在岩层中钻进时每8小时要吊起垂头进行检查,发现磨损马上进行加焊。
5、卡锤及垂头掉落
1、用小冲击锤冲击或用冲、吸的方法将卡住冲锤周围的钻渣松动。然后提出冲锤。(预防卡锤的办法就是每班检查钻头。如尺寸变小,及时更换)
2、 锤头掉落时,采用电磁铁将起打捞出孔。
6、钻孔漏浆
1、若发生漏浆或遇承压水发生浆稀释时,须加入稠泥浆或倒入粘土慢速转动。
2、回填片石或水泥,重复冲击增强护壁。
四、钢筋笼制安、导管安放
1、钢筋进场按不同钢种、等级、牌号、规格分批验收,分批堆放,且设立识别标志。
2、有出厂质量保证和试验报告单。
3、所有钢筋取试做力学性能试验,满足要求后方可使用。
4、钢筋在加工车间下料,分节同槽制作,根据运输、起吊设备性能,单节钢筋笼长度为12.0m。钢筋笼制作时,应在其上正确安装固定检测管。钢筋笼内设”十”形支撑加强,防止钢筋笼在起吊翻身时变形。
5、钢筋笼利用托架的载重车运至现场,在桩位上对接后下放。为了保证钢筋笼起吊过程中不变形,应采用两点吊,第一吊点设在钢筋笼的下部。第二点设在钢筋笼长度的中点到上三分点处,在起吊过程中观察钢筋笼是否变形,缓慢地将钢筋笼竖直,拆除上吊点以外各个支撑环和临时支撑,在工作人员的扶持下缓慢插入孔内待对位后与前一节钢筋笼对接。
6、钢筋笼入孔前,应认真检查钢筋笼临时加劲角钢和十字撑是否拆除完毕,并注意不得将任何诸如角钢,短钢筋等铁件掉入孔内,以免钢筋笼受阻无法安放至设计标高。一旦不慎掉入,应打捞出后再下钢筋笼。当钢筋笼下端接近护筒底口时,应放慢速度,并在操作人员的扶持下,对准孔中心缓慢下放,防止钢筋笼碰撞孔壁,造成塌孔而给二次清孔增加难度。一旦发生钢筋笼骨架被卡,入孔困难时,应稍稍提起并转动骨架缓慢试探入孔,直到骨架下至设计标高。
7、主筋接头采用焊接,整根钢筋笼在同一制作槽制作。防止断面接头错位。每个断面接头数量大于50％,接头位置满足规范要求。
8、钢筋笼保护层块使用用定位筋,每个截面布置数量和截面间距按照设计和规范要求布置。使钢筋笼顺利下放和保护层满足要求。
9、钢筋笼下放时应尽量垂直,缓慢下放,防止与孔壁碰撞造成塌孔。钢筋笼下放到位后焊接在钢护筒上,或用4根钢筋钩头钢筋挂在钢护筒上(并焊接)支承钢筋笼自重,防止灌注混凝土时上浮。
10、钢筋笼制作安装允许偏差下表所示。
序号
项目
允许偏差
1
纵向主筋长度
＋5,－10
2
环形箍筋直径
±5
3
箍筋间距
±20
4
保护层厚度
±10
五、水下混凝土浇注
(一)浇注混凝土施工流程
原材料进场
配合比设计及试验
拌制混凝土
混凝土运输
泵送混凝土入储料斗
安放导管及储料斗等
导管组装至要求长度
剪球,边浇注边提升导管、并拆管
浇 注 完 成
导管水密承压、接头抗拉试验

(二)浇筑前准备工作
1、孔底清理
孔底的石渣、淤泥渣等杂物一定要清除干净,经验收合格才能进行混凝土浇筑。
2、计算好导管长度,不得随意拼装导管,避免出现导管过长悬空,混凝土无法封底。
(三)混凝土浇筑施工
开灌前储料斗内必须有足以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中1.0m以上深度的混凝土储存量,以保证足够的埋管深度,保证混凝土的质量。

其中:V－灌注首批混凝土所需数量(m3)
D－钻孔直径(m)
H1－桩孔底至导管底端间距一般为0.4m。
H2－导管初次埋置深度,H2≥1.0m。
d－导管内径300mm。
h－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)压力所需的高度(m),h=3m。
经计算直径2m钻孔灌注桩封底混凝土约5m³,直径1.8m钻孔灌注桩封底混凝土约4³,直径1.5m钻孔灌注桩封底混凝土约3m³。根据首封混凝土方量情况,储料斗必须满足首封混凝土要求容积大于5m3。
根据本工程具体情况采用商品混凝土(坍落度18～22cm),由混凝土搅拌车运到现场,直接上工作平台,放料至储料斗,沿导管浇注。当储料斗内盛满混凝土后,提起导管盖板,随即向储料斗内继续加入混凝土,接着连续浇灌。浇注混凝土过程导管埋深以2～6米为宜,每次拆管时间要快,一般在15分钟内完成,浇注混凝土过程安排专人做好详细记录,填好水下混凝土灌注记录表,准确测定孔内混凝土上升速度,控制好导管提升速度,保证导管在混凝土中埋置深度不小于2m。严禁把导管底端提出混凝土面,避免造成断桩。
每浇注一罐车混凝土应测量孔内混凝土面标高,提拔导管时要准确测算埋管深度,拆除的导管要立即清洗干净,混凝土浇注工作接近完成时,要加强桩顶标高的测定,可用测锤、取样器等手段,以超过桩顶标高1.0米为宜。浇注混凝土完毕,立即拆除导管清洗管内残留混凝土及四周泥沙等,并做好检修及保养。
(四)注意事项
1、开始浇注阶段
第一批混凝土进入导管后,能否在隔水的条件下顺利到达孔底并使导管底部埋入混凝土一定深度,是保证水下混凝土浇注质量的重要环节。见下图。

盖板用t=8mm的钢板制成,直径比导管直径大20mm,浇注前把盖板盖在导管口,并用钢丝绳连接。为防止混凝土在下放过程中被水冲刷,在盖板下放2—3层稍大于导管直径的防水布。当料斗放入5m3混凝土时提起盖板。完成开浇阶段后,用强光电筒检查导管空管部分,若无渗水,即可连续不断地进入混凝土浇注。
2、中间浇注阶段
混凝土灌注过程中混凝土易发生离析,如因导管埋深过大,易发生混凝土堵管现象、甚至导致断桩。
(1)混凝土堵管
1)严格控制混凝土流量和下放速度,保持均匀的流量和流速。
2)保证灌注的连续性,尽量缩短混凝土泵送的间歇时间,如出现突发事件混凝土在短时间内(30min～1h)不能搅拌到位时混凝土泵储料斗内应储备满斗混凝土,间隔10分钟泵送两个行程。
3)导管不宜埋置过深,拆除导管应迅速及时,拆除后导管要检查密封圈好坏,及时更换密封圈,并保证导管有足够的安全埋管深度。
4)测算混凝土上升高度和导管埋深要勤、要准。
(2)断桩
1)选择和易性好的配合比,加缓凝剂,严格控制坍落度,并加强施工过程中混凝土的和易性控制。
2)混凝土方量比较大,备用拌合站作好准备,以便在需要时能及时提供混凝土。
3)加强领导现场值班和人员的管理工作,做到职责明确,确保每个参与工人的工作质量从而保证基桩混凝土的施工质量。
4)加强对通讯设备的检查,确保施工过程中信息畅通,指挥到位。
5)严格按照招标文件<技术规范>要求,进行导管埋深控制,现场技术人员勤测孔深,保证实测数据和计算数据准确无误。
3、终浇阶段
终浇高程为设计高程以上1.0m,待混凝土达到一定强度后,凿除表面软弱层。
(五)应急预案
1、导管漏水
导管进水的主要原因:
(1)首批混凝土储量不够或管底与孔底间距过大。混凝土落后不能埋设管底口,以致水从底口进入。
(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管内高压气囊挤开或焊缝破破裂。水从接头或焊缝中流入。
(3)导管提升过猛或测深错误,导致导管底口超出原混凝土面,水从底口涌入。
(4)若是(1)种原因引起,立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用带高压射水的φ258空气吸泥将已灌注混凝土吸出。清孔后重新灌注。若是b、c两种原因引起,应视具体情况,拔换原管重下新管或修理导管插入续管。将导管插入混凝土中1m深以上,吸起导管内的水和沉淀土继续灌注混凝土,续管一定要用较高稠度的混凝土。以后的混凝土能够恢复正常的配合比。
2、埋管
发生埋管原因:导管埋入混凝土过深,导管外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大或提升过猛导管拉断。
(1)控制导管埋深在大于2m小于6m之间。提升导管不可过猛,若埋管事故发生,初时能够用倒链滑车、千斤顶试拔。若是仍拔不出,已灌的表层混凝土尚未初凝时,可另下一根导管,按漏水事故处理的方法处理。如初凝,新导管插不下去,则按断桩处理。
(2)初灌时气压卡管或混凝土自身卡管,可用长杆冲捣导管内混凝土或用振动器振动导管。如仍不能下落则将导管拔出,清孔后重新进行灌注。
(六)质量控制
1、浇注前的质量检查
包括孔底、混凝土拌和、运输、浇注设备的准备情况以及事故处理器材如堵塞器材、疏通导管等是否齐备,须经设计、施工、监理、质检部门验收合格,方可开始浇注。
2、浇注中的质量检查
浇注过程中,随时了解导管及其相邻混凝土上升情况,检查有无不正常现象,是否严格按照工艺规程进行施工;检查混凝土的级配及流动性是否合乎要求,并取样做立方体试验。
3、浇注后的质量检查
(1)硬结后,对外观进行检查,表面是否有蜂窝、麻面、松软混凝土层及裂缝等。
(2)操作人员按要求进行操作和控制,并准确填写有关记录。整个浇注过程应连续进行。
(3)分项工程主管工程师经常在现场,特别是浇注过程中必须守在现场。检查施工情况,发现问题及时处理。若涉及到设计方面,要及时请业主、监理工程师及设计代表进行处理。
(4)无破损检验:利用声波测试管按规定进行无破损检验,测试完毕后,灌砂浆封堵声波测试管。
(七)质量标准
1、冲击钻成孔灌注桩的钢筋笼质量检验标准(mm)
(1)施工前应对水泥、砂、石子(如现场搅拌)、钢材等原材料进行检查,对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段(包括仪器方法)也检查。
(2)施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查,人工挖孔桩尚应复验孔底持力层(岩)性。嵌岩桩必须有持力层的岩性报告。
(3)施工结束后,应检查混凝土强度,并应做桩体质量及承载力的检验。
(4)混凝土灌注桩的质量检验标准应符合下表规定。
冲击钻成孔灌注桩的钢筋笼质量检验标准(mm)
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
1
受力钢筋间距
±20
用钢尺量
2
箍筋、螺旋筋间距
0,-20
用钢尺量
3
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
4
钢筋骨架尺寸
长
±10
用钢尺量
宽、高、直径
±5
5
弯起钢筋位置
±20
用钢尺量
6
保护层厚度
±10
用钢尺量
2、冲击钻成孔灌注桩质量检验标准
冲击钻成孔灌注桩质量检验标准
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
1
桩位
群桩:100;单排桩:50
基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心
2
孔深(mm)
+500
只深不浅,用重锤测,或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
3
桩体质量检验
设计要求
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
5
承载力
设计要求
按基桩检测技术规范
1
垂直度
小于1%
用超声波探测
2
桩径
不小于设计桩径
井径仪或超声波检测
3
泥浆比重(粘土或砂性土中)
1.03～1.10
用比重计测
4
泥浆面标高(高于地下水位)(m)
0.5～1.0
目测
5
沉渣厚度(mm)
直径1.5m:≤30
直径1.8m、2m:≤50
用沉渣仪或重锤测量
6
混凝土坍落度:
水下灌注(mm)
180～200
坍落度仪
7
钢筋笼安装深度(mm)
±100
用钢尺量
8
混凝土充盈系数
>1
检查每根桩的实际灌注量
9
桩顶标高(mm)
+30,-50
水准仪,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
垂直于桩基中心线
1～2根桩
d≤1000mm时,d/6且不大于100,d>1000mm
时,100+0.01H
拉线和尺量检查
单排桩
群桩基础的边桩
(八)桩基检测