fr冲击钻施工工艺手册.doc
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1、清东陵高速公路清东陵高速公路 3 合同段合同段 冲击钻施工工艺手册冲击钻施工工艺手册 中铁十二局一公司中铁十二局一公司 清东陵高速公路清东陵高速公路 3 3 合同项目经理部合同项目经理部 二二一一年十一月一一年十一月 版本号:版本号:ZT121QDLGS3HT/SC-01 编制:编制: 复核:复核: 审核:审核: 目目 录录 第一章 前言 .- 1 - 1 1、工程地质概况 .- 1 - 2 2、工程设计概况 .- 1 - 第二章 施工准备 .- 2 - 1 1、机械设备 .- 2 - 2 2、材料 .- 2 - 3 3、电源 .- 2 - 第三章 施工工艺 .- 2 - - 1 - 第一章第
2、一章 前言前言 1.11.1 工程地质概况工程地质概况 本标段主要为覆盖第四系冲洪积形成的粉质粘土、 中砂、卵石等,夹软弱土段,软弱土埋深 3.0-7.0m,多 呈透镜体出现。 项目地下水类型比较简单。地下水位埋深 4-7.5 米, 含水层均为第四系松散堆积物,地下水含量较丰富,且 水质良好。 地表水分布于沙河,河水化学类型为硫酸重碳酸钙 水,属极硬水,PH=8.0,弱碱性水,对钢筋混凝土结构 具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。 沿线特殊性岩土主要为软弱土;砂土无液化现象; 综合评价本标段工程地质条件良好。 1.21.2 工程设计概况工程设计概况 三合同段位于河北省遵化县平安城镇境
3、内,起讫里 程为 K13+000K21+500,线路长 8.5km,不包括 K18+280.6K18+730.6 大秦铁路立交段。起点位于西杨 庄西,向西至中滩村南,通过平安城枢互通转换交通, 转至西北自中滩村、骆马庄村之间跨过县道平东公路后 下穿大秦铁路,在京五营村西转向北,在寺下庄村东跨 过沙河后至终点。其中起点至平安城段 (K15+450.662)设计时速 120km/h,双线六车道,平安 - 2 - 城段(K15+450.662)至合同终点设计时速 80km/h,双 线四车道。 第二章第二章 施工准备施工准备 2.12.1 机械设备机械设备 主要有冲击钻机、挖掘机、装载机、汽车吊、砼运
4、 输车、砼泵车。 2.22.2 材料材料 各设计要求的各种原材料,必须有出厂质量证明书 (合格证) 。进场后须经工地试验室检验,有合格的复 试报告。 2.32.3 电源电源 施工场地应具备满足施工的电源。各类用电设备应 按规定要求上锁,标识规范。 第三章第三章 施工工艺施工工艺 冲击钻钻孔桩施工工艺流程见图 3-1 - 3 - 图图 3-13-1 冲击钻冲击钻施工工艺流程图施工工艺流程图 成桩质量检验 下道工序 施工准备 平整场地 桩位放样 埋设护筒 钻机就位 钻 进 清 孔 检查成孔质量 下钢筋笼 下导管 孔内注泥浆 泥浆沉 淀池 泥浆备料 泥浆池 拼装导管检查 安装导管 检查沉渣厚度 水下
5、砼灌注 拔除护筒 砼制备输送 检查砼质量及砼 面标高制作检查 试件 - 4 - 3.13.1 场地准备场地准备 平整好施工现场做到“三通一平” 。进行施工放样, 作业队配合测量组按设计图纸定出孔位和护桩。经检查 无误后,由施工队埋设十字护桩,十字护桩必须进行保 护,以备开挖过程中对桩位进行检验。 3.23.2 安装钻机安装钻机 冲击钻机:钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心。钻 机定位后,底座必须平整,稳固,确保在钻进中不发生 倾斜和位移,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。 钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻 机数量和钻机底座平面尺寸、钻机移位要求、施工方法 以及其它配合施工机具设施布置等情
6、况决定。陆地桩基 的施工场地均为旱地,施工期间地下水位在原地面以下。 钻孔前将场地整平,清除杂物,更换软土。场地表面压 实平整后横向铺设枕木,然后在枕木上铺设废旧钢轨或 型钢,即构成钻机平台。场地的大小要能满足钻机的放 置、吊机站位及混凝土搅拌车运输等协调工作的要求。 - 5 - 3.33.3 埋设护筒埋设护筒 护筒用 10mm 的钢板制作,长 200cm,护筒顶要高出 地面不小于 30 cm,护筒内径大于钻孔直径 20 cm,护 筒顶面位置偏差不大于 5cm,倾斜度不大于 1%。 3.43.4 泥浆的制备及循环净化泥浆的制备及循环净化 根据现场实际情况,拟采用优质泥浆。各项指标如 下:相对密
7、度:1.031.1、粘度(s):1822、含砂率 ():2、PH 值:810、胶体率():98、失水率 (ml/30min):1420。 根据桩基的分布位置设置多个制浆池、储浆池及沉 淀池,并用循环槽连接。出浆循环槽槽底纵坡不大于 1.0%,使沉淀池流速不大于 10cm/秒以便于钻碴沉淀。 采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土 和膨润土,必要时再掺入适量 CMC 羧基纤维素或 Na2CO3 纯碱等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、离析 极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。试验工程师负 责泥浆配合比试验,对全部桩基的泥浆进行合理配备。 施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池,人工用 -
8、 6 - 网筛将石碴捞出。然后使处理后的泥浆经泥浆池净化后 返回钻进的孔内,形成连续循环。钻孔弃碴(废泥浆)放 置到指定地方,不得任意堆砌在施工场地内或向水塘、 河流排放,以避免污染环境。 3.53.5 钻孔施工钻孔施工 冲击钻机钻孔 开钻时先在孔内灌注泥浆,泥浆相对密度等指标根 据土层情况而定。如孔中有水,可直接投入粘土,用冲 击锥以小冲程反复冲击造浆。一般细粒土层可采用浓泥 浆、小冲程、高频率反复冲砸,使孔壁坚实不坍不漏。 待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击。 在开孔阶段 45m,为使钻渣挤入孔壁,减少掏渣次数, 正常钻进后应及时掏渣,确保有效冲击孔底。 在钻进过程中,应注意
9、地层变化,对不同的土层, 采用不同的钻进速度。 冲程应根据土层情况分别规定:一般在通过坚硬密 实卵石层或基岩漂石之类的土层中采用大冲程;在通过 松散砂、砾类土或卵石夹土层中时采用中冲程,冲程过 - 7 - 大,对孔底振动大,易引起坍孔;在通过高液限粘土, 含砂低液限粘土时,采用中冲程;在易坍塌或流砂地段 用小冲程,并应提高泥浆的粘度和相对密度。 在通过漂石或岩层,如表面不平整,应先投入粘土 、小片石、卵石,将表面垫平,再用钻头进行冲击钻进, 防止发生斜孔、坍孔事故;如岩层强度不均,易发生偏 孔,亦可采用上述方法回填重钻;必要时投入水泥护壁 或加长护筒埋深。 在砂及卵石类土等松散层钻进时,可按
10、1:1 投入粘 土和小片石(粒径不大于 15cm),用冲击锥以小冲程反复 冲击,使泥膏、片石挤入孔壁。必要时须重复回填反复 冲击 23 次。若遇有流砂现象时,宜加大粘土减少片 石比例,力求孔壁坚实。 当通过含砂低液限粘土等粘质土层时,因土层本身 可造浆,应降低输入的泥浆稠度,并采用 0.5m 的小冲 程,防止卡钻、埋钻。 要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层 - 8 - 每次可松绳 5cm8cm,在密实坚硬土层每次可松绳 35cm,应注意防止松绳过少,形成“打空锤” ,使钻 机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载,遭受损坏,松 绳过多,则会减少冲程,降低钻进速度,严重时使钢丝 绳纠缠发生事
11、故。 为正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上做好长度标 志。 钻孔施工中,一般在密实坚硬土层每小时纯钻进尺 小于 5cm10cm,松软地层每小时纯钻进尺小于 15cm30cm 时,应进行取渣。或每进尺 0.5m1.0m 时 取渣一次,每次取 45 筒,或取至泥浆内含渣显著减 少,无粗颗粒,相对密度恢复正常为止。取渣后应及时 向孔内添加泥浆或清水以维护水头高度,投放粘土自行 造浆的,一次不可投入过多,以免粘锥、卡锥。 每钻进 1m 掏渣时,均要检查并保存土层渣样,记 录土层变化情况,遇地质情况与设计发生差异及时报请 设计及监理单位,研究处理措施后继续施工。 - 9 - 钻孔作业应连续进行,因故停钻时
12、,必须将钻头提 离孔底 5m 以上以防止坍孔埋钻。在取渣后或因其他原 因停钻后再次开钻,应由低冲程逐渐加大到正常冲程以 免卡钻。 整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水 位(或施工水位)至少 0.5m,并低于护筒顶面 0.3m 以 防溢出。 3.63.6 成孔检查成孔检查 钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土 前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。 A.孔径检测 孔径检测是在桩孔成孔后,下放钢筋笼前进行的, 是根据桩径制做笼式检孔器入孔检测,其外径等于钢筋 笼直径加 100 毫米,但不得大于钻孔的设计孔径,长度 等于孔径的 34 倍(旋转钻成孔)或 46 倍(冲击钻 成孔) 。
13、检测时,将探孔器吊起,孔的中心与起吊钢绳 保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径符合 要求。 - 10 - B.孔深和孔底沉渣检测 孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥 形锤,锤底直径 13cm15cm,高 2022cm,质量 4kg6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。 C.成孔竖直度检测 旋转钻采用钻杆测斜法,冲击钻采用井径检测仪。 3.73.7 第一次清孔第一次清孔 清孔处理的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻 碴量和孔壁垢厚度符合规范和设计要求,为水下混凝土 灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后,经对孔 径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,即 可进行第一次
14、清孔。 A.抽浆法清孔:采用反循环钻机钻孔时,可在终孔 后停止进尺,一边利用钻机的反循环系统的泥石泵持续 抽浆,把孔底泥浆、钻碴混合物排出孔外,一边向孔内 补充经泥浆池净化后的泥浆,使孔底钻碴清除干净。 抽浆清孔比较彻底,适用于各种钻孔方法的摩擦桩、 支承桩和嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔 - 11 - 时,操作要注意,防止坍孔。 B.使用冲击钻钻孔时,除用抽渣筒清孔外,也可采 用换浆法清孔,直至孔内泥浆指标满足要求。 C.清孔应达到以下标准:孔内排出的泥浆手摸无 23mm 颗粒,泥浆比重不大于 1.1,含砂率小于 2%,粘 度 1720s。同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度: 柱
15、桩5cm、摩擦桩20cm。严禁采用加深钻孔深度的 方法代替清孔。 3.83.8 钢筋笼加工及吊放钢筋笼加工及吊放 A.钢筋骨架制作:钢筋笼骨架在制作场内分节制作。 采用胎具成型法:用槽钢和钢板焊成组合胎具,每 组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立 梁分别通过插轴、角钢与底梁连接,并与焊在底梁上的 钢板组合成同直径、同主筋根数、有凹槽的胎模。每个 胎模的间距为设计加劲箍筋的距离,即按每节钢筋骨架 的加劲箍筋数量设立胎具。将加劲箍筋就位于每道胎具 的同侧,按胎模的凹槽摆焊主筋和箍筋,全部焊完后, - 12 - 拆下上横梁、立梁,滚出钢筋骨架,然后吊起骨架搁于 支架上,套入盘筋,按设计位
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