鉆孔灌注樁施工

鉆孔灌注樁施工方法一、工程概況：香港西鐵CC212標(biāo)段的鉆孔灌注樁共計(jì)1344根，直徑分別為0.205m、0.5m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m、2.0m、2.5m等10種，其中99根排樁(RankingPiles)的直徑為205mm；樁基嵌入巖石深度分別預(yù)計(jì)為2m，樁底為擴(kuò)大鐘體。詳細(xì)清單如下：費(fèi)用中心編號(hào)工程部位樁身直徑數(shù)量R1SouthernAccessΦ10006Φ20004R2NorthernAccessΦ120013R3ViaductStructurefromPier73toTMNStationΦ15008R4SiuHongLRTStationΦ15008Φ205(RankingPiles)99R5ViaductStructurefromTMNStationtoArea35Φ150018R6Area35AmenitiesStructure–NorthernHalfΦ150059Φ180020Φ25006R7Area35AmenitiesStructure–SouthernHalfΦ150048Φ180024Φ25002R8TuenMunNorthern(TMN)StationΦ100089Φ1500274R9MullahWideningΦ600300Φ1200276R10FootbridgeNo.1Φ10006R11NorthernAccessRoadworkΦ80072R12Area35StaircaseNo.1,2,3Φ50012合計(jì)1344二、主要機(jī)械配備：1.機(jī)械配備說(shuō)明：機(jī)械配備時(shí)要充分考慮到施工場(chǎng)地及施工進(jìn)度里程碑的要求，以及機(jī)械本身的施工能力?？紤]到本工程中直徑為Φ1000、Φ1200、Φ1500的樁較多，這三種樁共計(jì)805根，深度多在40m以?xún)?nèi)；且在施工初期，TMNStation樁基(均為Φ1000和Φ1500兩種類(lèi)型)的施工為施工之重點(diǎn)，非常適合采用MT150這種鉆機(jī)。其他類(lèi)型的樁則采用KPG-3000A鉆機(jī)施工。配備1臺(tái)150T的履帶吊主要負(fù)責(zé)KPG-3000A鉆機(jī)的移動(dòng)、就位及鋼護(hù)筒拔出等，配備3臺(tái)50T的履帶吊主要負(fù)責(zé)鋼筋籠的吊裝及輔助鉆機(jī)施工等。配備1臺(tái)沖抓鉆機(jī)負(fù)責(zé)配合鉆機(jī)鉆孔施工，泥漿分離設(shè)備及泥漿泵負(fù)責(zé)鉆機(jī)施工過(guò)程中泥漿的制作、供給等，變壓器則將高壓電源變?yōu)閯?dòng)力電源，專(zhuān)門(mén)配備1臺(tái)400KVA發(fā)電機(jī)組作為備用電源。現(xiàn)場(chǎng)建立一個(gè)由6臺(tái)20m3／min空壓機(jī)組成的空壓機(jī)站供應(yīng)各臺(tái)鉆機(jī)的壓縮空氣，使之實(shí)現(xiàn)反循環(huán)氣舉出碴。每臺(tái)鉆機(jī)再配一臺(tái)泥漿泵，給鉆孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿。配備150t和50t履帶吊機(jī)各1臺(tái)，以配合鉆孔工作過(guò)程中的起重工作。2.主要機(jī)械配備一覽表：序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)或能力數(shù)量說(shuō)明1鉆機(jī)MT15010臺(tái)有關(guān)此種鉆機(jī)的詳細(xì)資料請(qǐng)見(jiàn)附件2鉆機(jī)KPG-3000A6臺(tái)同上3震動(dòng)打樁機(jī)中-2501臺(tái)配合樁機(jī)，完成鋼護(hù)筒施工4履帶吊150T1臺(tái)負(fù)責(zé)鉆機(jī)移動(dòng)、就位及鋼護(hù)筒施工等5履帶吊50T3臺(tái)負(fù)責(zé)鋼筋籠吊裝及鋼護(hù)筒施工等6挖土機(jī)1.0m33臺(tái)土方開(kāi)挖7沖抓鉆機(jī)KH-1801臺(tái)輔助鉆機(jī)施工8泥漿分離設(shè)備1套輔助鉆機(jī)施工9泥漿泵7臺(tái)輔助鉆機(jī)施工10變壓器800KVA2臺(tái)輔助鉆機(jī)施工11備用發(fā)電機(jī)400KW1臺(tái)停電時(shí)備用12空氣壓縮機(jī)20m3/min6臺(tái)輔助鉆機(jī)施工三、施工進(jìn)度計(jì)劃：費(fèi)用中心編號(hào)工程部位工程量計(jì)劃開(kāi)工日期(m/d/Y)計(jì)劃完成日期(m/d/Y)里程碑要求完成日期(m/d/Y)R1SouthernAccess101/20/20008/20/200011/20/2000R2NorthernAccess131/20/200010/20/200012/20/2000R3ViaductStructurefromPier73toTMNStation81/20/20008/20/200011/20/2000R4SiuHongLRTStation1071/20/20008/20/20009/20/2000R5ViaductStructurefromTMNStationtoArea35181/20/200010/20/20002/20/2001R6Area35AmenitiesStructure–NorthernHalf851/20/200010/20/20001/20/2001R7Area35AmenitiesStructure–SouthernHalf741/20/200010/20/20001/20/2001R8TuenMunNorthern(TMN)Station363此部分項(xiàng)目為樁基施工之重點(diǎn)，考慮到上部結(jié)構(gòu)的施工，對(duì)其分解并重新組合，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)下表。R9MullahWidening576R10FootbridgeNo.161/20/20008/20/20005/20/2001R11NorthernAccessRoadwork721/20/200010/20/200012/20/2000R12Area35StaircaseNo.1,2,3121/20/200010/20/20001/20/2001工程部位項(xiàng)目分解及重組工程量計(jì)劃開(kāi)工日期(m/d/Y)計(jì)劃完成日期(m/d/Y)里程碑要求完成日期(m/d/Y)R8R9TMN1202283489/20/19991/20/20001/20/2001SouthernPTI1082163249/20/19997/10/20001/20/2001NorthernPTI1351322679/20/19997/10/20001/20/2001四、場(chǎng)地布置說(shuō)明：為保證鉆孔樁施工的順利進(jìn)行，確保大型機(jī)械在施工場(chǎng)地內(nèi)行走自如，配合施工生產(chǎn)和環(huán)保工作的需要，場(chǎng)地內(nèi)需修建臨時(shí)通道、泥漿池，布設(shè)泥漿和空氣管路，架設(shè)臨時(shí)動(dòng)力線(xiàn)等設(shè)施，以滿(mǎn)足業(yè)主對(duì)工程的要求。鉆機(jī)MT150為履帶式，可自行；鉆機(jī)KPG-3000A為軌道滑移式，本工地用150T履帶吊轉(zhuǎn)移鉆機(jī)。為保證履帶吊的行走，需修建6M寬、下鋪0.5m厚片石、上鋪0.2m厚碎石與石屑的臨時(shí)通道通往各樁孔；同時(shí)，為保證鉆機(jī)自行行走，還需鋪設(shè)臨時(shí)道路及軌道通往各處。在SouthernPTI以南(即TuenMunRiverChannel下游)修建中央泥漿池拌制泥漿，泥漿用泥漿泵經(jīng)Ф300泥漿主管路和Ф150支管路泵入樁孔。樁孔排出的泥漿在鋼制臨時(shí)泥漿池沉淀后泵入沉淀池。沉淀池的沉渣經(jīng)泥漿分離設(shè)備處理后運(yùn)往指定棄渣場(chǎng)。鉆孔出渣用空氣反循環(huán)進(jìn)行，為減少噪聲和便于管理，鉆機(jī)使用的壓縮空氣統(tǒng)一由一小型250m3的空氣壓縮站供給，經(jīng)布設(shè)的管路把壓縮空氣輸往各處。為解決施工用水，擬考慮鋪設(shè)Ф100水管把自來(lái)水引入工地自建的100m3水塔。為解決施工用電，擬設(shè)2臺(tái)800KVA變壓器，引入11KV高壓電經(jīng)降壓后使用。場(chǎng)地規(guī)劃見(jiàn)場(chǎng)地平面布置示意圖。五、鉆孔灌注樁施工方法：1.建議的施工方法：本工程將嚴(yán)格按各作業(yè)區(qū)里程碑要求安排施工進(jìn)度計(jì)劃，確保工期，詳細(xì)情況見(jiàn)《施工進(jìn)度計(jì)劃表》。樁基施工采用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔和套管鉆機(jī)成孔的施工方法，其長(zhǎng)度隨樁的具體情況確定；旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)采用中國(guó)鐵路工程總公司所屬大橋工程局的KPG—3000A型空氣反循環(huán)液壓鉆機(jī)，套管鉆機(jī)采用丸紅株式會(huì)社(MarubeniCorporation)的MT150型鉆機(jī)。鋼護(hù)筒振入地面以下至基巖面，鋼護(hù)筒打入設(shè)備采用中-250震動(dòng)打樁機(jī)配合KPG-3000A鉆機(jī)施工，MT-150型鉆機(jī)可自行打入鋼護(hù)筒。水下混凝土灌注采用垂直導(dǎo)管法施工。樁身混凝土全部采用商品混凝土，由混凝土運(yùn)輸車(chē)和帶布料桿的混凝土泵車(chē)負(fù)責(zé)輸送和澆注。鋼筋接頭采用帶肋鋼筋冷擠壓方法施工。鉆孔用泥漿利用泥漿池回收再用。2.鉆孔灌注樁施工工藝流程圖如下：

3.主要施工方法說(shuō)明：(1).測(cè)量確定樁位：a.復(fù)查業(yè)主移交的坐標(biāo)及水準(zhǔn)點(diǎn)。b.用經(jīng)緯儀(WICDT2)，測(cè)距儀(T2+DI1001)，水準(zhǔn)儀(GPM3)進(jìn)行測(cè)量，確定樁位。c.用坐標(biāo)法或極坐標(biāo)法測(cè)量確定樁位。(2).鋼護(hù)筒施工：a.進(jìn)度計(jì)劃安排：打入鋼護(hù)筒作為一道獨(dú)立工序，先于鉆孔施工。計(jì)劃每天完成4根樁震入鋼護(hù)筒施工任務(wù)。b.機(jī)械設(shè)備配備：配備1臺(tái)中-250震動(dòng)打樁錘，1臺(tái)50t履帶吊機(jī)，1臺(tái)KH-180型沖抓鉆機(jī)，8~12t自卸車(chē)4臺(tái)。c.鋼護(hù)筒配備數(shù)量：序號(hào)樁身直徑樁根數(shù)鋼護(hù)筒數(shù)量說(shuō)明1Ф205999套鋼護(hù)筒采用焊接連接，每套鋼護(hù)筒的周轉(zhuǎn)次數(shù)暫定為10次。2Ф500121套3Ф60030030套4Ф800727套5Ф100010110套6Ф120028928套7Ф150041541套8Ф1800444套9Ф200041套10Ф250081套合計(jì)1344132套d.勞力設(shè)備：操作工4人／臺(tái)班，(除機(jī)電，司機(jī)及管理人員外)。e.施工方法說(shuō)明：鋼護(hù)筒打入地面以下至基巖面，露出地面1.5m，護(hù)筒壁厚20mm，其內(nèi)徑比相應(yīng)樁徑大100mm；當(dāng)樁施工完畢后利用50噸吊機(jī)將鋼護(hù)筒拔出來(lái)倒用。打入鋼護(hù)筒用1臺(tái)中-250震動(dòng)打樁錘施工，打樁錘與鋼護(hù)筒之間采用卡式連接。打入鋼護(hù)筒施工順序如下：在樁位處挖1.5~2.0m深的導(dǎo)向坑→擺放導(dǎo)向定位架→鋼護(hù)筒就位→測(cè)量、調(diào)整→接打樁錘→打入鋼護(hù)筒至預(yù)定位置→卸打樁錘→測(cè)量檢查→驗(yàn)收簽證。在打入鋼護(hù)筒過(guò)程中，如遇到較大堅(jiān)硬障礙物應(yīng)進(jìn)行處理之后才能繼續(xù)施工，處理方法如下：用沖抓鉆機(jī)抓出土層并回填適量片石，用沖擊鉆頭沖擊，直至將障礙物處理完之后方可繼續(xù)打入鋼護(hù)筒。在鋼護(hù)筒內(nèi)抓土或用沖擊鉆頭沖擊時(shí)，應(yīng)隨時(shí)向筒內(nèi)補(bǔ)充水或水泥，使之高于地下水位1.5m~2.0m，保持筒內(nèi)水壓。打入鋼護(hù)筒的質(zhì)量控制按有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。(3).鉆孔施工：a.主要?jiǎng)诹ε鋫洌恒@機(jī)在工作時(shí)每臺(tái)班只需配備3名操作工即可。沖抓鉆機(jī)工作時(shí)每臺(tái)班只需配備2名普工及1名司機(jī)即可，除吊機(jī)配備機(jī)電值班人員外，不需要其它輔助人員。b.鉆孔過(guò)程：護(hù)筒頂口高出地面1.8~2.0m，以保護(hù)樁孔內(nèi)水壓和利于泥漿循環(huán)。精確測(cè)量、定位、擺放鉆機(jī)。泥漿制備及泥漿池：中央泥漿池負(fù)責(zé)全部樁基施工中泥漿的制備、儲(chǔ)存、循環(huán)及鉆碴與泥漿的分離處理。離中央泥漿池較遠(yuǎn)的樁孔另外制作一個(gè)30m3左右的可移動(dòng)的鋼制臨時(shí)泥漿池，用于該樁鉆孔時(shí)排除的泥漿臨時(shí)存放。中央泥漿池與臨時(shí)泥漿池之間，以及中央泥漿池向鉆孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，均分別用管路連接，泥漿泵輸送。用膨潤(rùn)土拌制泥漿，此泥漿適宜于反循環(huán)鉆機(jī)施工。施工初期，采用4臺(tái)拌漿機(jī)拌制泥漿，供鉆孔用。沉淀池中沉碴利用抓泥斗清出，并用水沖洗干凈后用自卸車(chē)運(yùn)往棄渣區(qū)。對(duì)部分或全部鉆孔完成后排出的泥漿，利用泥漿分離機(jī)進(jìn)行分離，將分離出來(lái)的水，經(jīng)過(guò)處理達(dá)到有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)后引入排水系統(tǒng)排走，對(duì)分離出來(lái)的濃泥漿進(jìn)行回收利用或處理。鉆孔：首先利用沖抓鉆機(jī)清除土層，沖抓過(guò)程中向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，確保鉆孔內(nèi)泥漿面高出地下水位2米，然后安裝、調(diào)試、旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，做好鉆孔準(zhǔn)備工作。鉆孔時(shí)，先供風(fēng)后鉆進(jìn)，經(jīng)常保持減壓鉆進(jìn)。排碴中斷時(shí)，立即將鉆頭提起，待碴排出后，再慢饅放下鉆頭；停鉆時(shí)先提起鉆頭，然后停風(fēng)。鉆土層時(shí)用刮刀鉆頭，鉆巖石時(shí)換牙輪鉆頭，鉆鐘體時(shí)換鐘形擴(kuò)大鉆頭。鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中，通過(guò)減壓鉆進(jìn)來(lái)控制鉆孔垂直度，確保鉆孔質(zhì)量。鉆孔過(guò)程中通過(guò)泥漿泵不斷向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，保持鉆孔內(nèi)泥漿面高于地下水位高程2米，同時(shí)鉆機(jī)通過(guò)空氣反循環(huán)進(jìn)行排碴?？椎诅娦螖U(kuò)大部分施工采用鐘形擴(kuò)孔鉆頭，擴(kuò)孔前先用牙輪鉆頭鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高，然后換鐘形擴(kuò)孔鉆頭。擴(kuò)孔時(shí)，根據(jù)所需擴(kuò)孔直徑大小，通過(guò)鉆機(jī)液壓系統(tǒng)控制鉆桿升降來(lái)調(diào)整鉆頭直徑，達(dá)到擴(kuò)孔目的。清孔：清孔的目的是清除孔內(nèi)泥漿中的鉆碴。在鉆孔過(guò)程中，或在鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，均利用鉆機(jī)排碴系統(tǒng)進(jìn)行空氣反循環(huán)排碴清孔。當(dāng)鋼筋籠放至孔底后，進(jìn)行二次清孔，此時(shí)，利用灌注水下混凝土的導(dǎo)管進(jìn)行空氣吸泥清孔，確保孔底沉碴厚度不超過(guò)規(guī)范允許范圍。鉆孔檢測(cè)：孔底沉碴厚度利用測(cè)錘進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)，精確丈量測(cè)量繩的長(zhǎng)度，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)與己確認(rèn)的孔底高程數(shù)據(jù)之差值來(lái)判斷孔底沉碴厚度。鉆孔底的高程通過(guò)鉆機(jī)鉆扦來(lái)測(cè)量。樁徑、孔斜及鐘形擴(kuò)大部分尺寸，通過(guò)國(guó)產(chǎn)JXY—l型超聲波井斜儀來(lái)檢測(cè)。檢測(cè)方法是將井斜儀放入孔內(nèi)不同位置的中心(大致中心)，通過(guò)地面儀表顯示出的檢測(cè)處四個(gè)方向孔的半徑值進(jìn)行計(jì)算，來(lái)確定鉆孔(包括鐘形擴(kuò)大部分)直徑和孔斜情況。(4).鉆孔中易發(fā)生的事故及處理方法：a.掉鉆落物處理方法：萬(wàn)一發(fā)生掉鉆落物事故，應(yīng)及時(shí)查清情況，若鉆頭被沉淀物埋住，應(yīng)首先清孔，用打撈工具打撈；若是小件落物則用抓斗打撈。b.卡鉆處理方法：卡鉆后不能強(qiáng)提，可用小沖擊錘沖擊或用沖、吸的方法將卡住鉆頭的鉆碴松動(dòng)后再提出，如用以上方法無(wú)效時(shí)，可用小劑量水下爆破法提鉆。c.鉆桿折斷：首先要使用完好無(wú)損的鉆桿，如己發(fā)生鉆桿折斷事故，可按前述處理掉桿落物的方法打撈上來(lái)，并查明原因，換用新或大鉆桿繼續(xù)鉆孔。(5).鋼筋籠制做安裝：a.鋼筋籠按配料情況在現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制做；b.在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層的混凝土墊塊；c.探測(cè)管均固定在鋼筋籠上，隨鋼筋籠一起接長(zhǎng)，放入孔中；d.鋼筋籠接頭采用帶肋鋼筋冷擠壓連接法施工。此方法操作簡(jiǎn)便，質(zhì)量穩(wěn)定，特別適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)大直徑帶肋鋼筋接頭連接施工。在國(guó)內(nèi)施工的許多大型、重要結(jié)構(gòu)，如上海南浦大橋(斜拉橋)、廣東國(guó)際大廈(63層)、虎門(mén)大橋(吊索橋)等均使用這種方法進(jìn)行大直徑帶肋鋼筋現(xiàn)場(chǎng)連接，效果顯著，質(zhì)量可靠，具體要求見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。e.施工過(guò)程如下：按標(biāo)記檢查鋼筋插入套筒內(nèi)的深度；連接時(shí)，兩根待接鋼筋保持在同一軸線(xiàn)上；壓摸對(duì)準(zhǔn)套筒壓痕標(biāo)志，從套筒中央逐道向端頭方向壓接；每個(gè)接頭壓接后，檢查套筒長(zhǎng)度，做好施工記錄；為加快施工進(jìn)度，可在地面上先壓接一端，在施工作業(yè)區(qū)將套筒另一端插入待接鋼筋，再壓接另一端。鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)吊裝采用150t履帶吊機(jī)，井制造專(zhuān)用吊具。鋼筋籠制做安裝均嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求控制質(zhì)量。(6).水下混凝土灌注：水下混凝土灌注采用垂直導(dǎo)管法，導(dǎo)管用鋼管制成，內(nèi)徑320mm。導(dǎo)管使用前進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉等試驗(yàn)，進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓力不小于孔內(nèi)水深1.5倍壓力，承壓水壓不小于導(dǎo)管壁可能承受的最大壓力，約1023KPa。導(dǎo)管上口設(shè)漏斗和儲(chǔ)料斗，在灌注末期，漏斗底口高出井口水面6m，灌注前導(dǎo)管底口距孔底約0.3~0.4m。首次灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿(mǎn)足導(dǎo)管埋置深度不小于1.0m和填充導(dǎo)管底部間隙的需要，不同直徑的樁首次灌注混凝土方量如下：10.8m3(Ф2500)，6.9m3(Ф2000)，5.6m3(Ф1800)，3.9m3(Ф1500)，2.5m3(Ф1200)，1.8m3(Ф1000)，1.1m3(Ф800)，0.6m3(Ф600)，0.4m3(Ф500)，0.1m3(Ф205)。擬制作集料斗體積為20m3，儲(chǔ)料斗約5.0m3，混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)儲(chǔ)存6.0m3，同時(shí)準(zhǔn)備好帶布料桿的混凝土泵車(chē)，確保拔球后首次混凝土數(shù)量足夠，且連續(xù)灌注。水下混凝土灌注設(shè)備布置見(jiàn)附圖。開(kāi)始灌注混凝土前，在集料斗底口處設(shè)置可靠的隔水設(shè)施(活門(mén))，并在集料斗內(nèi)底口處用水潤(rùn)濕后鋪一層塑料薄膜。導(dǎo)管吊裝采用2臺(tái)3t卷?yè)P(yáng)機(jī)和2臺(tái)滑車(chē)，輔以50t履帶吊機(jī)。灌注混凝土期，配備水泵、吸泥機(jī)、高壓射水管等設(shè)備，以確保孔內(nèi)水頭和及時(shí)處理水下混凝土灌注故障。水下混凝土配臺(tái)比的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。但首次灌注的混凝士初凝時(shí)間不早于本樁全部混