板橋河特大橋鉆孔樁試樁

中鐵十七局寧安鐵路工程指揮部目錄1、試樁目的及要求 12、試樁編制依據 13、試樁技術條件及樁位、樁長 14、機具設備配置及主要機械參數 35、施工人員組織 36、施工工藝及報檢程序 36.1場地平整 36.2鉆機就位及鉆進 46.3成孔標準 56.4泥漿要求 56.5清孔及成孔檢測 66.5.1清孔方法 66.5.2機具設備配置 66.5.3成孔質量檢測方法 66.5.4二次清孔 66.6鋼筋籠安裝要求 66.7水下混凝土澆筑 76.7.1混凝土配合比 76.7.2混凝土澆筑 76.7.3混凝土的拌合 76.7.4混凝土的運輸 86.7.5混凝土的檢測 86.7.6混凝土的澆注 87、鉆孔樁質量檢測及預防措施 97.1鉆孔樁施工質量檢測 97.1.1鑿除樁頭 97.1.2檢測 97.2鉆孔樁施工病害預防及處理措施 107.2.1孔內雜物打撈 107.2.2塌孔預防及處理措施 107.2.3斜孔、擴孔、縮孔預防及處理措施 107.2.4卡鉆、掉鉆、糊鉆和埋鉆預防及處理措施 117.2.5混凝土澆筑過程中意外事故的預防 128、試驗成果 129、安全注意事項 1310、文明施工及環(huán)境保護 1311、附件 1411.1板橋河特大橋樁位布置示意圖 1411.2樁位測量放樣記錄單 1511.3C30砼配合比審批報告 15板橋河特大橋樁基工藝性試樁方案1、試樁目的及要求在板橋河特大橋(DK15+142.885)21#、22#正式樁位上分別選擇21#-3、22#-5鉆孔樁，利用JK6沖擊鉆進行成樁工藝試驗，所選擇的鉆孔樁樁徑均為φ1.0m，樁長31.5和37.0試樁設備及材料為：JK6沖擊鉆、泥漿泵、混凝土-水下C30、灌注水下混凝土導管，管徑0.3m。具體試樁要求為：1、根據樁徑、鉆孔深度和地質情況，選擇JK6鉆機型號和筒式鉆筒/1m鉆頭，檢驗泥漿制造、循環(huán)工藝。2、不同地層條件下，選擇恰當的泥漿性能指標和轉速，控制合理的成孔時間。3、確定合理的清孔工藝和水下混凝土的灌注工藝。4、由具有從事此項工作豐富經驗和分析能力的人員完成。2、試樁編制依據1、寧安橋(施)-06及相關地質資料；2、《鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范》TB10002.5-2005；3、《鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》TB10415-2003；4、《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》鐵建設［2005］160號；5、《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定》鐵建設［2005］157號；6、《鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準》鐵建設(2005)160號。3、試樁技術條件及樁位、樁長板橋河特大橋位于南京市江寧區(qū)，地形較為平坦，多為農田。全長2638.36m，起訖里程DK14+473.79～DK17+112.15,孔跨布置：75-32m,7全橋墩臺共83個，基礎采用鉆孔樁灌注樁基礎，樁徑1.0m，樁長10m～37m，共632根樁，5#、78#墩基礎試樁樁位里程和試樁的規(guī)格參數如下：表3-1試驗樁參數統(tǒng)計試樁類型試樁編號試樁中心里程(m)試樁樁徑(m)樁頂高程(m)樁底高程(m)樁長(m)護筒內徑(m)工藝試樁21#墩-3DK15+142.8851.04.789-26.71131.5Φ1.2工藝試樁22#墩-5DK15+175.6001.06.887-30.11337.0Φ1.2表3-2試樁樁位地質情況表注：(1)1代表粉質黏土，σ0=150kpa，(1)2代表淤泥質粉質黏土，σ0=60kpa，(1)3代表粉質黏土，σ0=120kpa，(1)4代表粉質黏土，σ0=150kpa，(3)代表粉質粘土夾礫石，σ0=120kpa，(4)1代表J3凝灰?guī)r，σ0=200kpa，(4)2代表J3凝灰?guī)r，σ0=400kpa，(4)3代表J3凝灰?guī)r，σ0=800kpa。4、機具設備配置及主要機械參數表4-1試樁施工過程需用主要施工機械設備表序號名稱及規(guī)格單位數量備注1HLS90混凝土攪拌機臺2DK22+800拌合站2ZL50GH裝載機臺1DK22+800拌合站310m3臺6DK22+800拌合站4JK6沖擊鉆臺15筒式鉆筒/1.0m個1625Kw泥漿泵臺2725t汽車吊機臺18ZX210H-3挖掘機臺1平整場地、埋設護筒915t自卸汽車臺10外運鉆渣5、施工人員組織表5-1施工人員組織表序號姓名文化程度職稱職務工作年限1雷勇鋒本科高級工程師指揮部總工202劉慶華本科高級工程師副指揮長203周永明本科工程師指揮部副總工104郭培電本科工程師指揮部安質部長105相曉亮本科工程師中心實驗室主任106朱克成本科工程師精測隊隊長87楊從政高中政工師分部副經理208張旭本科工程師分部總工59馬磊本科工程師分部安質部長510李建坤本科工程師分部工程部長56、施工工藝及報檢程序6.1場地平整1、鉆孔前先清除雜物、換填土、平整壓實。2、φ1.0m鉆孔樁鋼護筒采用壁厚10mm鋼板制作，內徑φ1.2m。采取人工開挖和壓埋的方法埋設，周圍用粘土回填并夯實。回填材料用土質好、易于壓實的粘土。鋼護筒埋設前，應根據測量組放的樁位引護樁，在護筒就位時檢查其中心與樁中心的偏差，確保其頂面水平位置偏差不大于5cm(測量放樣示意圖見下)。采用靠尺或線錘測量護筒的傾斜度，并確保其不大于1%。護筒埋設完畢后，應通知測量組復核護筒的偏差及傾斜度，并確定護筒標高。護筒長2.0m，護筒頂面高于地下水位2m以上，且高出施工地面30-50cm。圖6-1試驗樁施工工藝流程圖6.2鉆機就位及鉆進1.鉆機就位前，對鉆孔各項準備工作進行檢查。鉆機安裝后的底座和頂盤應平穩(wěn)，鉆進過程中不產生位移、沉陷。就位完畢，施工隊對鉆機進行自檢。2.鉆孔前，按施工設計所提供的地質、水文資料繪制地質剖面圖，掛在鉆臺上。針對不同地質選擇不同鉆頭、鉆進壓力、鉆進速度及適當的泥漿比重。3.鉆孔作業(yè)分班連續(xù)進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時交待鉆進情況及下一班應注意事項。經常對鉆孔泥漿及鉆機對位進行檢測，不符合要求及時改正。經常注意地層變化，在地層變化處撈取樣渣保存。4.鉆孔過程中應觀察主機所在地的地面和支腳支承地面處的變化情況，發(fā)現沉降現象及時停機處理。因故停機時間較長時，應將套管口保險鉤掛牢。5.鉆孔深度達到設計要求是，對孔深、孔徑、孔位等進行檢查，確認滿足設計要求后，立即填寫終孔檢查證，并經駐地監(jiān)理工程師認可，方可進行孔底清理和灌注水下混凝土的準備工作。鉆孔時要隨時檢驗孔內不同部位的泥漿比重和含砂率，并填寫泥漿檢驗記錄表，此外還要隨時注意地質變化，準確判斷地層情況，防止對地層的誤判導致坍孔等事故的發(fā)生，并根據地質情況的變化隨時調整泥漿的性能指標和鉆進工藝，以保證成孔質量。6.3成孔標準表6-3-1鉆孔成孔質量驗收標準表序號項目允許偏差1孔徑不小于設計孔徑2孔深不小于設計孔深3孔位中心偏差≤50mm(群樁)4傾斜度≤1%5泥漿指標相對密度：1.1～1.4；粘度：16～20s；含砂率：不大于2%；PH=8～106樁底沉渣(mm)≤50(柱樁)6.4泥漿要求(1)嚴格按施工組織設計的要求辦理；(2)由試驗人員合理選擇配合比或外加劑摻量；(3)完善設備防止泥漿流失和污染；(4)泥漿用料應通過計量，不得任意加水加料；(5)泥漿指標認真測定，嚴密觀測泥漿及鉆孔情況的變化，及時調整處理。①鉆孔過程中，應有專人觀察孔內泥漿面高度，嚴格控制孔內泥漿面標高，確保孔壁穩(wěn)定，不塌孔。同時注意觀察孔內泥漿面有無異常變化，若發(fā)現孔內泥漿面有明顯降低或升高現象，應立即提起鉆頭，防止孔壁坍塌，導致鉆頭被埋。表6-4-1鉆孔過程中泥漿性能指標表檢測項目開鉆前鉆孔過程中清孔后相對密度1.1～1.41.1～1.41.06～1.1粘度19～24(s)19～22(s)16～20(s)含砂率<2%<4%<2%PH值8～108～108～10②停鉆過程中每天測定一次四項指標(6)當泥漿指標不符合要求時，要立即采取措施(清理沉渣，補充新鮮泥漿)；(7)原始資料要齊全，準確，清楚。6.5清孔及成孔檢測6.5.1清孔方法一次清孔利用泥漿泵通過管道向孔底泵入新鮮泥漿，起到泥漿循環(huán)和清底的作用，采用正循環(huán)方式進行。6.5.2機具設備配置清孔機具設備配置有25Kw泥漿泵、泥漿管、重錘頭等。6.5.3成孔質量檢測方法采用檢孔器測量孔徑和孔斜，檢查鉆孔樁孔徑變化及傾斜情況，并根據測量情況判定合格或重新進行修孔。利用測錘測量孔深及孔底沉渣厚度。6.5.4二次清孔二次清孔在安放鋼筋籠和導管后、混凝土澆筑前進行，檢測出漿口泥漿指標，當泥漿比重不大于1.1、粘度16-20s、含砂率＜2%，且當沉渣厚度小于等于50mm時，停止清孔。6.6鋼筋籠安裝要求鋼筋籠加工完畢，成孔檢驗合格后，即可開始鋼筋籠的吊裝施工。鋼筋籠可通過運輸汽車運送到施工現場，利用現場汽車吊機配合吊裝，使鋼筋籠下放到位。吊裝時為保證鋼筋籠起吊時不變形，每節(jié)鋼筋籠采用最少兩點起吊。采用長吊繩小夾角的方法減小水平分力，起吊時頂端吊點采用鋼筋籠專用吊具進行吊裝，根部吊點采用二根吊繩進行吊裝，吊點處設置弦形木吊墊與鋼筋捆連。先起吊頂部吊點，后起吊根部吊點，使平臥變?yōu)樾钡?，根部離開地面時頂端吊點迅速起吊到90°后，拆除根部吊點及木墊垂直吊其入孔安裝。鋼筋籠下放時需嚴格檢查鋼筋籠保護層，確保其滿足設計要求。在鋼筋籠的接長、安放過程中，始終保持骨架垂直；接頭采用搭接焊，鋼筋籠接長時每節(jié)接長應保證垂直度滿足要求，接頭牢固可靠。鋼筋籠安裝過程中應采取有效的定位和下放措施，確保鋼筋籠準確定位和防止碰撞孔壁，當下放困難時，查明原因，不得強行下放。鋼筋籠安裝到位后利用2根φ16mm鋼筋與主筋相焊接，并在頂端設置套環(huán)，穿插鋼管扁擔，防止混凝土澆注過程中鋼筋籠上浮。6.7水下混凝土澆筑6.7.1混凝土配合比混凝土配合比水泥砂碎石摻和料1摻和料2拌和用水外加劑單位(kg)233788108881551553.69比值1.003.384.670.350.240.660.016鉆孔樁開鉆前應做好混凝土配合比的設計和試驗工作，并將試驗結果整理報請監(jiān)理工程師審批。具體要求及內容如下：試樁采用C30水下混凝土，混凝土的可泵性、和易性必須滿足要求，混凝土坍落度為18～22cm，初凝時間不少于10小時。水泥：馬鞍山海螺P.042.5水泥；細骨料：贛江砂；粗骨料：安徽和縣5～25mm碎石，二級摻配；粉煤灰：馬鞍山馬鋼股份熱電廠F類；礦粉：南京濱江建材S95；外加劑：江蘇博特JM-PCA(I)聚羧酸系高效減水劑，摻量1.0%。6.7.2混凝土澆筑1、混凝土澆筑所需的工具、設備如漏斗、水下混凝土填充導管、導管夾箍、測量混凝土面標高的測錘、測繩以及各種技術簽證表格應準備妥當。2、備用發(fā)電機組應試運轉，狀況良好，設備維修人員和配件應準備妥當。所有備用設備應保證原有設備在遇到意外事故時，混凝土生產、運輸、澆筑能繼續(xù)。6.7.3混凝土的拌合1、開盤前試驗人員必須測定砂、石含水率，根據測定的含水率，將理論配合比換算成施工配合比。2、混凝土配料和計量：混凝土配料必須按試驗室通知單進行，并應有試驗人員值班，配料應采用拌和機自動計量系統(tǒng)計量。3、開盤前要檢查砂、石的質量情況，核實使用原材料與配合比通知單是否相符，數量是否足夠澆筑一根樁并有10%的富余量。4、開盤前要校核攪拌站計量設備及其他計量器具，并由試驗人員復核。5、開盤前，應檢查拌合機、混凝土運輸車及管道等各設備的運轉情況。6、混凝土由拌和站集中攪拌，攪拌時間不少于120s。6.7.4混凝土的運輸樁身混凝土由DK22+800混凝土拌和站集中生產，采用攪拌車運輸至現場，直接灌注入孔。6.7.5混凝土的檢測混凝土灌注前應對到場的混凝土進行坍落度、含氣量、入模溫度等項目的試驗，試驗數據符合規(guī)范要求方可使用。6.7.6混凝土的澆注1、開始澆筑首批混凝土時，首批混凝土必須滿足入孔后導管埋入混凝土深度不小于1m且不大于3m。2、導管安裝(1)混凝土采用剛性導管法澆筑，導管接頭為卡口式，壁厚δ=8～10mm，導管外徑300mm，容許承受的最小壓力為1.2Mpa。(2)開鉆前，對導管進行水密承壓試驗。試壓的壓力宜不小于孔底靜水壓力的1.5倍。導管壓至實際壓力后檢查有無滲漏情況，在無滲漏的條件下持荷時間不少于10分鐘。導管試壓完成后應立即對導管編號，以便混凝土澆筑時與測量深度相互復核。(3)導管插入樁孔前應認真復查導管的實際長度與所劃刻度是否相符，確認無誤后插入樁孔并進行接長。導管安裝完畢，底口離孔底約25～40cm。3、水下混凝土澆筑(1)鋼筋籠安裝完畢，應及時檢查孔底沉渣厚度并進行二次清孔。清孔后的孔底沉渣厚度和泥漿各項指標均符合規(guī)范要求后方可進行混凝土施工。(2)首批混凝土澆筑方量首批混凝土的方量應能滿足導管初次埋置深度不小于1m和填充導管底部間隙的需要，經計算首批混凝土的數量須大于1.1m3(3)待儲料斗和漏斗儲滿混凝土后，開始“拔球”澆筑混凝土，拔球后混凝土要連續(xù)澆筑，不得停頓，保證整樁在混凝土初凝前澆筑完成。(4)混凝土澆筑過程中要有專人測量混凝土面標高，正確計算導管在混凝土內的埋置深度，導管埋置深度適當，正確指揮導管的提升和拆除，保證埋置深度在規(guī)范允許范圍內。(5)澆筑過程中應記錄混凝土澆筑量及相對應的混凝土面標高，用以分析擴孔率和計算所需的剩余混凝土量，發(fā)現異常情況應及時上報并進行處理。(6)混凝土澆筑到樁上部5m以內時，不再提升導管，待澆筑至規(guī)定標高一次提出導管。拔出最后一節(jié)導管時應緩慢提出，以免樁內夾入泥芯或形成空洞。(7)混凝土澆筑完成后須用鋼筋或者竹子等桿狀硬物檢測確認樁頂混凝土頂標高。(8)實際澆筑的樁頂標高應比設計標高高出1.0m左右。(9)在灌注混凝土時，試樁應制作不少于4組(共12塊)的混凝土試件。4、注意事項：(1)混凝土澆筑前，要辦好隱蔽工程施工各項檢查簽證，施工過程中要認真填寫施工記錄表和施工記錄。(2)混凝土澆筑工作應連續(xù)不間斷進行，萬一發(fā)生混凝土澆筑中斷事故，應根據導管的埋置深度，間斷、少量提升導管，并立即排除故障。(3)混凝土填充是一個完整、連續(xù)、不可間斷的工作，澆筑工作開始前，機械管理人員和負責司機應對混凝土澆筑所使用的全部機械進行檢查、維修、保養(yǎng)，保證機械在施工過程中正常運轉。(4)澆筑過程中應防止異物掉入導管中。7、鉆孔樁質量檢測及預防措施7.1鉆孔樁施工質量檢測7.1.1鑿除樁頭當試樁樁身砼強度達到設計強度的70%時，即可鑿除樁頭，準備檢測。7.1.2檢測按技術規(guī)范的要求檢查和驗收混凝土的質量，作好原材料及混凝土的取樣及試驗，并經監(jiān)理工程師現場見證。對完成的鉆孔樁，配合檢測單位對樁基采用無損檢測方法進行質量檢驗和評價。鉆孔灌注樁檢查項目見下表：表7-1-1鉆孔樁質量檢驗標準表序號檢查項目規(guī)定值或允許偏差值檢查方法和頻率1樁混凝土強度(mpa)在合格標準內按驗標檢查2孔的中心位置(mm)50用全站儀檢查3孔徑不小于設計樁徑查灌注前記錄4傾斜度1%查灌注前記錄5孔深符合設計要求查灌注前記錄6沉淀厚度(mm)不大于50查灌注前記錄7清孔后泥漿指標相對密度1.06～1.10查清孔資料粘度16～20S含砂率＜2%7.2鉆孔樁施工病害預防及處理措施7.2.1孔內雜物打撈鉆機就位后，應對所鉆孔護筒內進行打撈，防止因鉆機安裝過程中將小拼接板、短型鋼、鋼筋、扳手、鐵錘等鐵件掉入孔內，影響鉆孔進尺速度，損壞鉆頭或造成孔壁坍塌，泥漿流失過快等事故，嚴重時還會導致埋鉆頭。因此，鉆具安裝前，對孔內雜物打撈工作要高度重視。7.2.2塌孔預防及處理措施塌孔不嚴重時，可回填至塌孔位置以上，采取改善泥漿性能、加高水頭、埋深護筒等措施繼續(xù)鉆進；若塌孔嚴重，應立即將鉆孔全部用砂或小礫石夾黏土回填重鉆。為避免塌孔，應加大泥漿比重，快速鉆進；對于沖擊法成孔，應減小沖程，可以預填碎石土或片石，反復沖砸以加固孔壁。必要時采取全護筒跟進，但是護筒很難拔出，成本較高。7.2.3斜孔、擴孔、縮孔預防及處理措施1、安裝鉆機時，底座要牢固可靠，不得產生水平位移和沉降，并經常檢查、調平。2、采用慢速鉆進施工，保證鉆孔垂直度。3、鉆進過程根據不同的地層控制沖擊速度，尤其在變土層位置和護筒口位置更要采用低速鉆進。4、若出現斜孔，應填筑石塊等材料，重新鉆進掃孔至傾斜位置，鉆頭下放時要嚴格控制鉆頭的下放速度，借鉆頭的重量來糾正孔斜。5、要采取防止塌孔和防止鉆錐擺動過大的措施，避免擴孔?？s孔時鉆錐磨損過大焊補不及時或因地層中有遇水膨脹的軟土、黏土泥巖造成，前者應及時焊補鉆錐，或者應選用失水率小的優(yōu)質泥漿護壁。7.2.4卡鉆、掉鉆、糊鉆和埋鉆預防及處理措施卡鉆：①當為梅花卡鉆時，若鉆頭向下有活動余地，可使鉆頭向下活動至孔徑較大方向提起鉆頭，也可松一下鋼絲繩，使鉆頭轉動一個角度，有可能將鉆頭提出。②卡鉆不宜強提以防塌孔、埋鉆。宜用由上向下頂撞的辦法，輕打卡點的石頭，有時使鉆頭上下活動，也能脫離卡點或使掉入的石塊落下。③用較粗的鋼絲繩帶打撈鉤或打撈繩放進孔內，將鉆頭勾住后，與大繩同時提起，或交替提動，并多次上下、左右擺動試深，有時能將鉆頭提出。④在打撈過程中，要繼續(xù)循環(huán)泥漿，防止沉淀埋鉆。⑤用壓縮空氣管或高壓水管下入孔內，對準鉆頭一側或吸錐處適當沖射，使卡點松動后強行提出。⑥實用專門加工的工具將頂住孔壁的鉆頭拔正。⑦用以上方法提升卡鉆無效時，可試用水下爆破提鉆方法(在易坍塌土層中應慎用水下爆破法)。將防水炸藥(少于1kg)放入孔內，沿錐的溜槽放到錐底，而后引爆，震松卡鉆鉆頭，再用卷揚機和鏈滑車同時提拉，一般是能提出的。掉鉆：①開鉆前應清除孔內落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護筒口加蓋。②經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結裝置。③為便于打撈鉆頭，可在沖擊鉆頭或其他類型的鉆頭上預先焊打撈環(huán)、打撈桿，或在錐身上圍捆幾圈鋼絲繩。糊鉆和埋鉆：對正反循環(huán)回轉鉆，可清除泥包，調節(jié)泥漿的相對密度和黏度，適當增大泵量和向孔內投入適量砂石接軍泥包糊鉆，選用刮板齒小、出漿口大的鉆頭；對于沖擊鉆，除上述方法外，還應減小沖程適當控制進尺，若已嚴重糊鉆，應停鉆，清除鉆渣。遇到塌方或其他原因造成埋鉆時，應使用空氣吸泥機吸走埋鉆的泥沙。7.2.5混凝土澆筑過程中意外事故的預防1、混凝土堵管(1)優(yōu)化混凝土配合比，混凝土需具有良好的流動性、和易性，防止堵管。(2)保證澆筑的連續(xù)性，盡量縮短混凝土泵送的間歇時間，混凝土澆注過程中的間斷時間應不得超過15min。(3)導管不宜埋置過深，導管埋深宜控制在2～6m，拆除導管應迅速及時，測量混凝土上升高度和導管埋深要勤、要準，避免計算出錯。2、斷樁(1)選擇和易性好的配合比，加緩凝劑，嚴格控制坍落度，并加強施工過程中混凝土的和易性控制。(2)備用機械設備均應在混凝土澆筑前作好準備，以便需要時能及時提供混凝土。(3)混凝土澆筑前對導管進行水密、承壓試驗，以保證混凝土澆筑過程中導管不漏水，提升導管時不至于拉斷。(4)嚴格按照《客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南》要求，嚴格控制導