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新建铁路合福线合肥至福州段(南关特大桥)
钻 孔 灌 注 桩 作 业 指 导 书
编制
复核
中铁六局合福铁路安徽段站前六标项目经理部二分部
二0一0年十月
钻孔灌注桩作业指导书
1、目的
明确桥梁桩基冲击钻施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范桩基作业施工。
2、编制依据
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》
《林家干特大桥施工图》
3、适用范围
适用于卵石、坚硬漂石、岩层及各种复杂地质的桥梁桩基施工。
4、施工方法及工艺要求
要求采用整套冲击钻机设备,为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌混凝土强度,应待邻孔混凝土抗压强度达到2.5Mpa后方可开钻。详见图1钻孔示意图;图2钻孔灌注桩工艺流程图。
4.1施工准备
4.2埋设钢护筒
钻孔应设置坚固、不漏水的孔口护筒,护筒内径比钻头大约40cm,护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。护筒埋置深度符合下列规定:黏性土不小于1m,砂类土不小于2m。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。水中筑岛,护筒宜埋入河床面以下1米。
4.3泥浆制备
在钻孔之前,需设置泥浆循环净化系统,应在计划施工场地或工作平台时一并考虑,选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。泥浆性能指标如下:
泥浆比重:
岩石不大于1.2,砂黏土不大于1.3,坚硬大漂石、卵石层不宜大于1.4。
黏度:一般地层16~22s,松散易坍地层19~25s。
含砂率:新制泥浆不大于4%。
胶体率:不小于95%。
PH值:应大于6.5。
4.4安装钻机
安装钻机时要求底部应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷,顶端用缆风绳对称拉紧,钻头在护筒中心偏差不得大于50mm。
4.5钻进
开始钻进时,开孔的孔位必须准确,应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。在砂石类土、岩层中宜用十字形钻头,钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳及吊具的重量,使总重不超过卷扬机的起重能力。开始进尺应适当控制,采用小冲程开孔,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲孔,钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤。
泥浆补充与净化:开始前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中,如泥浆有损耗、漏失,应予补充。并应按泥浆检查规定,按时检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标。
每钻进2m或地层变化处,应在泥浆槽中或孔底捞取钻渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并置换泥浆,使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化,在岩、土层变化处均应捞取渣样,判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。
钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。在冲击钻进中取渣和停钻后,应及时向孔内补水或泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重及粘度。
4.6检孔
孔径、孔形竖直度可采用自制笼式探孔器入孔检查,笼式探孔器用φ20钢筋制作,外径等于设计桩径,长度等于4~6倍桩径,检查时,将探孔器吊起,使笼子中心与孔位中心,吊绳保持一致,缓慢放入孔内,上下通畅无阻表明钻孔合格,如中间遇阻则钻孔有缩径或孔斜现象孔深采用标准测绳检测。孔位中心孔形、孔径、孔深、孔位中心、孔底沉碴及竖直度清孔应达到以下标准:孔内排出、抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s。浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。筋笼主筋箍筋焊在桩身配筋范围内每隔2米设置一道加强箍筋钢筋笼增加钢筋笼整体钢筋笼在对称设置,确保钢筋笼与孔壁的保护层厚度。钢筋笼制作长度分节制作节数及长度吊装入孔。节段钢筋笼主筋应预先计算及配筋以确保同一截面的主筋接头率满足设计及规范要求,节段钢筋笼成型并经检查合格后,由吊车吊起第一节钢筋笼,下至最后一根加强筋断面时,用两根平对穿其中,压在孔口两侧枕木上,再将第二节钢筋笼稳定吊起使其中心与第一节钢筋笼中心及桩孔中心重合,使计算好的两主筋接头对正,接头采用单面搭接焊连接。声测管接缝处采用大一型号的管连接,为确保混凝土灌注时不进浆,声测管全部进行混凝土灌注前钢筋笼吊装入孔后不影响清孔时,应在清孔前进行吊放吊装时,严防孔壁坍塌。钢筋笼入孔后须准确、牢固定位,
要求灌注
式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa);
rc为混凝土拌和物的重度(24kN/m3);
hc为导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
Hw为井孔内水或泥浆的深度
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