旋挖钻孔桩方案

一. 工程概况悦来新城路网悦来大道工程张家溪大桥设计桥型方案为连续箱梁桥，桥梁起点里程KO+037.596，终点里程KO+339.596，全长302m，宽32m , 跨径组合为28m+6x40m+28m = 296m，分左右两幅桥。桩基础采取群桩基础，桩直径为 1.5m，1.8m，2m 三种。桩基进入完整 中风化岩层，嵌岩深度不小于3 倍桩径,桩基基岩天然湿度下的单轴极限土方 压强度不小于6.0MPa。各型桩具体参数如下表：桩型桩数量(根)桩直径(m )主筋螺旋箍(cm )加强箍(cm )主筋净保桩身混凝土强度等级护层厚度(cm )桥墩I型241.537028012100252008C30加HE抗裂剂口型161.842028012100252008C30加HE抗裂剂皿型162.050028012100282008C30加HE抗裂剂二.施工工艺流程及顺序1. 施工工艺流程施工准备1F测量放样1 r交工验收2. 施工顺序根据本桥特点及设计要求，并且为满足本工程工期的整体要求，计划按下 述顺序施工：P3、P4、P5桩采用钻孔桩，先从P5开始，然后P4退至P3 桩施工，其余为人工挖孔桩。为满足甲方单幅通车要求，各轴线按先右后左 的顺序进行施工。三.施工要点1. 测量放样 根据设计绘出的各桥墩挖孔桩坐标，采用全站仪精确定位桩孔的位置， 根据桩孔定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的 埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动， 开挖过程中随时对桩孔进行复测，确保位置准确。2. 钻机就位 钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平 以保证钻杆基本竖直后, 即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。3. 钻进成孔1）旋挖钻机的设置及调整施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记 画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先 将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋 挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出 信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同 时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂 两种方式。在钻杆相对零位5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行 自动调垂作业；而钻杆超出相对零位5范围时，只能通过显示器上的点动按 钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通 过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成 孔的设定位置。2）钻孔作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻 机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操 作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、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，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表 的显示动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状 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当前 钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔 的总深度。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 机器转到土方运输车方向的位置，用装载机将钻渣装入土方车，清运至适当 地点进行弃方处理，以免造成水土流失或农田污染。完毕后，通过操作显示 器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转 操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面 中的回位标识进行监视。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度， 确保成孔质量。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度 :由硬地层钻到软地层时 ,可适当 加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适 当增加扫孔次数,防止缩径；对回填土层采用保护措施进行施工，对硬塑层采 用快转速钻进,以提高钻进效率；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以 下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层 采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层； 对于深度较浅的卵石层可采取人工直接开挖的方法穿过该层后改用旋挖钻机 钻进的方法。钻渣要及时运出工地，弃运到指定的齐渣地点以达到环境保护 的要求。4. 成孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与地质柱状图对 照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知 业主、设计、地勘、监理等单位相关人员进行确认处理。如满足设计要求， 立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目进行检测，同时对基岩进行见证取 样送检。孑L深及沉渣厚度检测：成孔后，根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1,利 用测绳测量孔深L2，两者对比，如果L2小于L1,更换清底钻头，进行清底， 并重新测定孔深。确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合 格后，立即进行清孔。5. 清孔及检测清孔采用清孔钻头将沉渣清出孔外。清孔的目的是清除钻渣，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清 孔分两次进行，清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，清孔就应满足规范要 求，否则不应下放钢筋笼。6. 钢筋笼制作、运输及安装1）钢筋笼采取在钢筋场后场分节同槽加工制作，用板车将半成品运至施工现场组装，用吊车分节吊入桩孔进行接长和下放。2）钢筋笼的运输及安装：桩基钢筋半成品采用平板运输车从钢筋房运到钢筋现场加工场，然后按 要求将钢筋笼绑扎安装成型，并自检合格后报监理工程师检查验收，钢筋笼 吊装前应清除粘附的泥土和油渍，保证钢筋与混凝土紧密黏结。a .现场起吊现场钢筋笼的起吊直接利用吊机进行接高及下放，吊点设置在每节钢筋 笼最上一层加劲箍处，对称布置，共计四个，吊耳采用圆钢制作并与相应主 筋焊接，随着钢筋笼的不断接长，钢筋笼重量在不断增加，为避免钢筋笼发 生吊装变形，钢筋笼顶口设置专用吊架，吊架结构钢筋笼下放到位时待上口 吊筋对中后，再松钩将吊筋挂于横在护筒顶口的扁担梁上，并将吊筋与扁担 扁担与护筒焊接固定。钢筋笼的施工顺序为起吊f正位f连接f下放。b. 钢筋笼的下放提起连接好的骨架、抽出扁担梁，缓慢下放，重复上述工序。在下放过 程中将钢筋笼的三角内撑割掉，以防钩挂混凝土灌注导管。钢筋笼下放到位后将吊筋与扁担、扁担与护筒焊接固定，防止浇注混凝土时钢筋笼的上浮和 下沉。固定时，要根据钢护筒的偏位情况将钢筋笼中心反方向调整，以使钢筋笼中与桩中心重合。C.检测管的连接及检查按设计要求安装声测管：声测管外径5cm,壁厚1.5mm ,材质、规格满足设计和检测要求，其应与钢筋笼等长。除在底节钢筋笼加工时焊接在钢 筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内，每节钢筋笼对接完后，对接声 测管、固定牢靠，并保证成桩后的声测管互相平行，声测管内灌水检查其是 否漏水，声测管底口与钢筋笼平齐，声测管顶口堵死，声测管顶节外露高度 满足设计和检测要求。每节钢筋笼下放时应将声测管灌满清水，然后略微提 高钢筋笼，并停滞一段时间观察检测管内水位，若水位无任何变化则表明检 测管密实无漏，则可用套管插入（焊接）上下节检测管后，进行下放；若水 位有所下降，则应将钢筋笼缓慢提起，查找漏水位置，并予以封堵，封堵完 毕即可插入（焊接）下放。钢筋笼下放到位后，顶口用铁板封闭以防泥浆等杂物掉进孔内。声测管的插入（焊接）除要求强度以外，还要满足插入连接焊缝）致密不漏水。7. 导管选择与安装1）导管选择a. 导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管采用300mm内径导管，中间节 长2.6m，最下节长4-5m，配备0.5m、1m、1.5m非标准节。导管制作要 坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸， 对于旧导管在试压前应通过称重的方 式判定导管壁厚是否满足使用要求。b. 导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，应 进行试拼，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号 和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。导管组拼后 轴线差，不宜超过钻孔深的0.5%且不大于 10cm。c. 导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底至钻孔上口段，宜使用 非标准节导管。d. 导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数， 下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。e. 完全下放导管到孔底后，并经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距 离孑匕底0.250.4m，并位于钻孔中央。2）导管安装 导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注 过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有 无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。8. 浇筑混凝土 灌注混凝土前需对混凝土输送管路及容器洒水润湿，然后在填充导管内 安装隔水设施，待储料斗储满混凝土后，开始灌注混凝土。首批灌注混凝土 的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于 0.8m 和填充导管底部高度的需 要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于0.8m,首批混凝土方量是根据桩 径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定。桩基砼采用预拌商品混凝土，混 凝土用砼运输车运至桩基口处，注入钻机提升的料斗内，车内砼方量约8m3, 由一人统一指挥，双方都准备好后将隔水栓和阀门同时打开进行封底，隔离 栓采用钢板，钢板用细钢丝绳牵引，由钻机起吊。a. 首批混凝土下落后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管埋置深度宜控制在26m。b. 灌注混凝土过程中要采用重量不小于4kg测锤经常量测孔内混凝土面 的上升高度，导管到达一定埋深后，逐级快速拆卸导管，并在每次起升导管 前，探测一次孔内混凝土面高度。测量用的测绳在每根桩灌注前后用钢尺校 核各一次，避免发生错误。c. 控制灌注的桩顶标咼比设计标咼咼出左右，以保证混凝土 强度，多余部分桩头必须凿除，确保桩头无松散层。d. 灌注完混凝土后，应及时将导管、漏斗等进行清理和检查，以备下一孔 使用。9. 桩基混凝土灌注应注意的问题a. 混凝土运抵灌注地点时，应检查其和易性、坍落度等情况。坍落度应控 制在18-22cmo灌注首批混凝土时，导管下口至孑匕底的距离为0.25-0.4M , 储料斗首批混凝土储量保证灌注后导管埋入混凝土中的深度不小于0.8m。混 凝土初凝时间应大于整桩灌注时间。b. 灌注开始后，应连续有节奏地灌注混凝土，并尽可能缩短拆除导管的间 隔时间。当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气 囊，造成堵管。及时测定孔内混凝土面的高度，及时调整导管埋深。c. 灌注过程中若发生堵管现象时，可上下活动导管，严禁使用振捣设备振 动导管，如处理无效时，应及时地将导管及钢筋笼拔出，然后重新清孔，吊 装钢筋骨架和灌注混凝土。d. 混凝土灌注是一个完整、连续、不可间断的工作。灌注工作开始前，机 械管理人员和负责司机应对混凝土灌注所使用的全部机械进行维修、保养，保证机械在施工过程中正常运转。e. 灌注过程中应记录混凝土灌注量及相对的混凝土面标高，用以分析扩孔 率，发现异常情况应及时报告主管工程师,并进行处理。f. 在灌注混凝土将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确保所测混凝 土的灌注高度是否正确。在灌注过程中，应将孔内溢出地水或泥浆运往适当 地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。g. 灌注时桩顶部标高较设计预加1m，在孔内混凝土面测3 个点，根据现 场实施情况适当调整。最后拔管时应缓慢进行，保证桩芯混凝土密实度。h. 按要求做好混凝土试压件的制作，养护及送样检测。10. 桩基检测桩基质量检测应按设计和规范规定达到规定强度以后进行。每根桩均按 设计要求采用超声波进行桩身的完态性检测。桩基检测前，先用水进行冲水 检查，若有淤塞，进行不断冲洗，直至孔底。同时按要求采用底应变反射波法对桩身质量和桩桩端嵌固情况进行检测，检测范围为桩基数量的 50%。桩基检测应达到设计和规范要求。四.主要机械设备配置根据现场施工要求，安排性能好的机械设备进场，并对进场设备进行必要的维护与保养，以保证设备正常运转。具体机械设备如下表旋挖钻施工主要机械设备表序号机械设备单位数量1旋挖钻机台1225T起重机台13内径30导管套14大小料斗套15电焊机台16装载机台17泥浆泵台2五.人员组织及配本着安全、优质、高效完成钻孔桩的施工，中冶建工交通公司按照“集 中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原则，成立钻孔桩工程施工作 业班组，具体班组成员如下：钻孔桩施工作业班组组序号姓名职务工作职责备注1吴德车组长负责全面工作2李春副组长协调及现场管理3朱风杰组员现场施工管理4熊继承组员现场施工管理5现场操作人员人数：16人六.保证措施1. 安全文明施工保证措施a.在井深周边3m内严禁倾倒任何杂物特别是挖孑血的岩土挖孑血的岩土直接运至现场施工员指定地点，统一除运。在施工时严禁将岩土向坡脚直 接倾倒。一经发现，直接勒令退场。b.每天上下班前和交接班时，首先全面检查钻孔桩的设备的玩好性，若发 现问题，现场所有管理人员有权停止作业，班组长和直接操作者停工学习。 定期进行班前安全讲话。C.下班后，操作者应封好井盖，经发现，若没有盖者，给班组长和直接操 作者停工学习。d. 严禁酒后作业，和在施工现场打闹，追逐嬉戏，一经发现，勒令退场。e. 施工机械必须持证上岗，严禁违章操作。f. 施工现场注意用电安全，夜间施工照明应充足。g. 施工中注意对施工环境的保护。施工废水、泥浆等按规定进行处理和有 组织排放，做好扬尘控制。2. 质量保证措施a严格按照施工设计图和现场技术管理人员要求施工，若有不听指挥者， 必须勒令退场。b. 仔细阅读施工设计图，在施工前进行技术交底和现场演示。c. 进入现场的原材料半成品必须有合格证拼经复检合格后方可用于工程 中，强对砼试配比和各种原材料的检测和现场复检。做好相应的材料和成品 保护（养护）措施。d. 在浇筑桩身砼时，一次成型。控制好每次浇筑桩的高度，和振捣次数。 以及保护好预埋件的准确位置。e. 施工中，按要求做好基岩，昆凝土，钢筋原材料及接头试件的见证抽检。 做好现场原始记录，并根据记录做好工程资料的填写、收集工作，确保资料 与工程同步。f钻孑L桩质量标钻孔桩质量标准编号检查项目允许偏差1孔的中心位置(mm) 502孔径(mm)不小于设计桩径3倾斜度1%41%桩长，且不大于5005沉淀厚度不大于设计规定6混凝土强度满足设计要求