一、准备工作
(一)技术准备
1.图纸差、错、漏的现场核查工作已完成。
2.实施性施工组织设计已批复。
3.分项工程开工申请报告已批准。
4.测量仪器使用前应进行鉴定,施工过程中要加强维护、定期检查,使其始终保持良好状态。
5.施工单位接收交桩后,应完成导线、水准点加密及复测工作,并将测量成果及时报送监理工程师批复。
6.施工放样测量前,应对桩基的里程桩号、平面坐标及高程进行复核计算,确认无误后再进行施测。
7.进场原材料已检验合格,桩基混凝土配合比已批复。
8.项目经理部及班组施工人员技术交底工作已完成。
(二)施工材料及施工机具准备
1.钻机、吊车、泵车、混凝土运输车、导管、振动器、料斗等机械和工具准备就绪。
2.钻机经检查验收合格,能够满足工程需要。
3.导管的接头抗拉试验及水密承压试验合格。
4.泥浆制备材料,如粘土、膨润土及外加剂等已进场,钢筋检孔器制作完毕,测绳到位。
5.钻孔桩开钻前应对施工现场进行整平,施工地点应比四周地面稍高,便于排浆和保持现场清洁。
6.浅水区域的灌注桩在征得河道、水务等部门的同意后,可采用筑岛法施工。
二、质量控制
(一)施工流程
灌注桩施工流程图
(二)灌注桩施工
1.护筒设置
(1)施工场地或工作平台的选择和设置,应充分考虑施工期间的水文情况,陆上或浅水区筑岛处的护筒,其内径应大于桩径至少200mm,护筒的埋置深度宜为2m~4m。
(2)陆上钻孔桩可直接放出桩中心,依据桩中心在四周施放护桩后再埋设护筒。水中钻孔可先进行筑岛,再进行施工放样埋设护筒。
(3)钢护筒在普通作业场合及中小孔径的条件下,应采用厚度不小于6mm厚的钢板卷制;在深水、复杂地质等条件下,应采用厚度不小于10mm的钢板卷制。必要时,可在护筒上下端和接头外侧焊加劲肋,增加其刚度。护筒顶面应高于地面不小于30cm或水面1-2m。
2.成孔施工:
西咸北环线桥梁桩基设计要求全部采用旋挖钻机成孔。
(1)开钻前,应先造浆,控制泥浆性能指标,钻孔时应向孔内注入泥浆。在开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5m~2.0m,并低于护筒顶面约0.3m。在不同土层钻进时泥浆比重应相应调整。
(2)开始钻孔作业,钻进时应先慢后快,开始每次进尺宜为400mm~500mm,确认地下是否有不利地层,进尺5m后如钻进正常,可适当加大进尺,每次控制在700mm~900mm。
(3)对不同的地质情况,宜采用不同的钻进速度和钻压,在黏土层、砂层等一些松软地层应采用低压快速钻进,在卵石土、风化岩等坚硬地层应采用高压慢速钻进,钻进时应经常检查钻具,防止钻具损坏发生掉钻事故。
(4)应适当控制回转斗的提升速度,提升过慢影响工效,提升过快泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。钻斗的升降速度宜控制在0.75-0.8m/s,以避免进尺过快造成塌孔埋钻事故,在粉砂层或亚砂土层中升降速度应更加缓慢。
4.清孔:
(1)成孔检查合格后应进行清孔,并应清除护筒上的泥皮;钢筋笼下好灌注混凝土前,应再次检查沉淀层厚度、泥浆指标,超过规定值时,应进行二次清孔,二次清孔合格后应立即灌注混凝土。
(2)旋挖钻机成孔宜采用换浆法清孔,不论采用何种方式清孔都应及时向孔内注入比重合适、含砂率低、稠度较好的泥浆,不得采用加大孔深的办法替代清孔。
5.钢筋骨架的加工与安装
(1)钢筋骨架应在钢筋加工场制作,采用搭接焊或套筒连接成设计所需长度,采用自动滚焊机加工成型。制作好的钢筋骨架应水平垫放。
(2)钢筋骨架应每隔2.0m~4.0m在加强箍筋处设置临时十字加劲撑,以防变形。
(3)每节骨架均应有半成品标识牌。
(4)钢筋骨架应采用扁担梁辅助起吊,第一节钢筋骨架吊起放入孔内过程时,拆除临时十字加劲撑。吊放第二节钢筋骨架与第一节对准后应对主钢筋进行连接,然后再下放钢筋骨架,依次循环。下放钢筋骨架时,应缓慢均匀,并应根据下放深度,随时调整钢筋骨架入孔的垂直度,避免其倾斜及摆动。
(5)最顶上一节钢筋笼骨架顶面宜增设一道加强箍筋,防止安装过程钢筋骨架顶面出现较大变形,保证钢筋骨架的定位准确。吊挂钢筋骨架的吊环应采用未经冷拉的热轧光圆钢筋制作。钢筋骨架下放到位后,应对其顶端定位并固定,防止灌注混凝土时钢筋骨架偏移、上浮。
(6)钢筋笼制作、吊装过程中,同时要帮扎、连接声测管及压浆阀,并采取有效措施确保其接头密封不漏水,位置正确。
6.灌注桩基混凝土
(1)灌注水下混凝土时,导管的直径宜为200-350mm。
(2)导管在使用前和使用一段时期后,应对其质量和拼接构造进行认真检查,并做水密承压、接头抗拉等试验,经常更换密封圈。
(3)首批灌注的混凝土应保证导管首次埋置深度不小于1m,灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6m。灌注结束时,灌注的桩顶高程应高出设计标高0.5-1m,当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大的情况时,应适当提高超灌高度。
(4)水下混凝土的强度、和易性、坍落度等应符合设计和规范的要求。拌和站应有足够的生产能力,灌注时间不得长于首批混凝土的初凝时间;对灌注时间较长的桩,应对混凝土的初凝时间进行特别设计。
(5)灌注前应检查拌和站、料场、灌注现场的准备情况,确定各项准备工作就绪后方可进行。
(6)首批混凝土灌入孔底后,应立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合规范要求,即可正常灌注;如发现导管内进水,表明出现灌注事故,应立即进行处理。
(7)灌注时,应采取措施防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1.0m左右时,应降低混凝土的灌注速度,当混凝土顶面上升到钢筋骨架底口4m以上时,应提升导管,使导管底口高于钢筋骨架底部2.0m以上时,即可恢复正常灌注速度。灌注开始后,应连续地进行,中途不得停顿。
(8)灌注过程中,应加强对混凝土高度和混凝土灌注量的测量和记录工作,可按每灌注8m3测一次(约一罐车混凝土),浇筑时,必须经过料斗进行灌注,严禁将泵车泵管直接伸入导管内进行灌注。
三、质量检测标准
钻孔灌注桩在终孔后,应对成孔质量进行检验,孔径、孔形、倾斜度宜采用专用仪器进行检验,也可以采用钢筋检孔器进行,孔深检验可采用专用测绳进行。钢筋检孔器外径不小于设计桩径、长度应为孔设计桩径的4~6倍。
表1钻孔灌注桩成孔质量标准
项目 | 规定值或允许偏差 | |
钻(挖)孔桩 | 孔的中心位置(mm) | 群桩:100:;单排桩:50 |
孔径(mm) | 不小于设计桩径 | |
倾斜度(﹪) | 钻孔:<1 | |
孔深(m) | 摩擦桩:不小于设计 | |
钻孔桩 | 沉淀厚度(mm) | 摩擦桩:对于直径≤1.5m的桩,≤150;对桩径>1.5m,≤300 |
清孔后泥浆指标 | 相对密度:1.03~1.10;黏度:17~20Pa•s;含砂率:<2﹪;胶体率:>98﹪ |
项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 | |
1△ | 主筋间距(mm) | 基础、锚碇、墩台、柱 | ±20 | 每个构件检查2个断面 | 3 |
灌注桩 | ±20 | ||||
2 | 箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm) | ±10 | 尺量:每构件检查5~10个间距 | 2 | |
3 | 钢筋骨架尺寸(mm) | 长 | ±10 | 尺量:按骨架总数30﹪抽查 | 1 |
宽、高或直径 | ±5 | ||||
4 | 弯曲钢筋位置(mm) | ±20 | 每骨架抽查30﹪ | 2 | |
5 | 保护层厚度(mm) | 柱、梁、拱肋 | ±5 | 尺量:每构件沿模板周边检查8处 | 3 |
基础、锚碇、墩台 | ±10 | ||||
板 | ±3 |
项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法和频率 | 权值 | ||
1 | 混凝土强度(MPa) | 在合格标准内 | 按公路工程质量检验评定标准附录D检查 | 3 | ||
2 | 桩位(mm) | 群桩 | 100 | 全站仪或经纬仪:每桩检查 | 2 | |
排架桩 | 允许 | 50 | ||||
极值 | 100 | |||||
3 | 孔深(m) | 不小于设计 | 测量绳:每桩测量 | 3 | ||
4 | 孔径(mm) | 不小于设计 | 探孔器:每桩测量 | 3 | ||
5 | 桩孔倾斜度(mm) | 1﹪桩长,且不大于500 | 用测壁(斜)仪或钻杆垂线法:每桩检查 | 1 | ||
6 | 沉淀厚度(mm) | 摩擦桩 | 摩擦桩:直径≤1.5m的桩,≤150;桩径>1.5m,≤300 | 沉淀盒或标准测锤:每桩检查 | 2 |
(一)桩基要执行“首件工程认可制”制度,所用的钢筋、水泥等重要原材料实行进场准入制度。
(二)钢筋调直要采用调直机进行,禁止采用拉伸的方法调直钢筋。
(三)钢筋笼保护层垫块采用绑扎混凝土轮型垫块,混凝土垫块半径大于保护层厚度,中心穿钢筋焊在主筋上,每隔2米左右设一道,每道沿圆周对称设置不小于4块。
(四)混凝土的拌和应采用强制式拌和设备,能自动控制混合料的配合比、水灰比以及自动控制进料(各种集料、水泥、水)和出料,并自动控制混合料的拌和时间。
(五)桩基混凝士强度达到15MPa以上方可破桩头,桩头应采用风镐或人工凿除,采用环切施工工艺。桩头应破除到坚硬混凝土处,桩头无松散层。凿除桩头混凝土后,钢筋笼内外混凝土面应平整,不得损坏钢筋保护层混凝土。
(六)做好钻孔、清孔、水下混凝土灌注施工过程中原始数据记录。
(七)所有制浆池、储浆池和沉淀池周围应设立安全防护栏杆和安全标志,弃渣、泥浆应及时外运,泥浆池废弃后应及时回填处理恢复地表原样。
(八)未尽事宜,参见施工图设计文件、公路桥涵施工技术规范及公路工程质量检验评定标准。