建设工程冲击钻孔桩施工技术及相关标准化要求

202X单击此处添加副标题冲击钻孔桩施工技术及标准化相关要求20XX年XX月汇报日期 冲击钻孔桩概念 冲击钻成孔灌注桩是利用冲击式钻机把带钻刃的、有较大质量的冲击钻头（冲锤）提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层或冲挤土层，上下往复冲击将土石劈裂、劈碎，部分碎渣和泥浆挤入孔壁中，大部分成为泥渣随循环泥浆排出，最后灌注水下混凝土成桩的方法。冲击钻孔桩施工 适用的地层和土质较广泛，对岩石地质钻进效果好，当钻进普通土质时，进度相比较其它方法较慢。对于黏性土、砂类土以及软弱岩层，旋挖钻的钻进速度较快，更适用。钻孔桩施工工艺流程图：施工过程模拟动画 第一部分 施工准备v1、前期准备工作 场地平整：开工前应平整场地，地面标高不足设计桩顶标高时通过填土或提高钢护筒至设计桩顶标高。每个墩位设一个工作平台，必须满足钻机就位、吊放钢筋笼以及砼运输灌注的平面位置要求；钻机就位：钻机摆放位置根据现场实际确定，必须安设平稳、牢固。同时对钻机的及其配套设备进行全面检查（卷扬机、钢丝绳、钻头、泥浆泵、测绳等），钢丝绳断丝超过5%时必须进行更换。泥浆池开挖及防护其他相关准备工作：包括准备渣样盒及渣样袋，测锤、制作探孔器等。探孔器示意图专用测锤的制作采用壁厚34mm的圆形钢管，直径为133mm，底部使用厚34mm的薄钢板封底，高度200mm，内部使用砂子来调整重量，使之能够达到理想的比重值。测锤下端为平底，上端为圆锥形，顶部焊接螺帽，便于连接标有刻度的专用的无收缩测绳。测锤v2、桩位放样 测定桩位和地面标高。桩位放样时，桩的纵横向允许偏差满足验标要求，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。每台钻机配备检测过的测绳，以备随时检测钻孔深度。v3、护筒埋设 护筒用68mm厚钢板制成，内径比桩径大2040cm。四周夯填粘土，护筒顶要高出地面30cm以上（同时高出施工水位或地下水位2m），护筒长度不小于1.2m（护筒长度2-4米），护筒顶端留有高40厘米、宽20厘米的出浆口。钻孔方式地层情况泥浆性能指标相对密度粘 度（s）含砂率（%）胶体率（%）PH值冲击一般地层1.11.317204%956.54、泥浆制备 冲击钻机钻孔可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。造浆后应试验全部性能指标，钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。对冲击钻孔的泥浆指标要求如下表所示：第二部分 钻孔施工1、钻进 1）开孔时要采用低档，确保开孔时不偏位，控制进尺速度，待钻至护筒下1米后，再以正常速度钻进；2）应经常检查钻头直径，当钻头直径磨损较大时（一般15mm）应修补、加焊钻头；3）为防止钻孔影响相邻已灌注桩砼强度，采用“隔一钻一”方式；相邻桩开钻要相隔24h以上。4）应随钻孔过程做好相关记录，留置好各地层渣样核查地质情况。2、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，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。、孔径和成孔倾斜率检测 桩成孔后，按照桩数的25%采用测壁仪进行成孔孔径和成孔倾斜率的检测，剩余桩数采用自制钢筋检孔器进行成孔检测，检孔器的直径、长度符合规范要求。孔深和孔底沉渣检测 孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测，测绳经检校过的钢尺进行校核。3、第一次清孔 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，进行第一次清孔，清孔采用换浆法清孔，直至孔内泥浆指标满足要求。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2 3mm颗粒；泥浆比重1.021.1；含砂率小于4%；黏度17 20s；浇筑水下砼前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在钢筋笼和导管安放完毕后、灌注水下混凝土前，再次检测桩底沉渣厚度。若沉渣厚度超标，要立即进行第二次清孔，直至达到上述标准，方可进行下道工序施工。4、标准化相关要求：钻孔过程中应详细记录施工进展情况，填写钻孔记录表，包括时间、高程、档位、进尺情况等；在成孔过程中和终孔后，要用检孔器验孔，检孔器外径比钢筋笼外径大10cm，长度为桩径的46倍。每钻进2m（接近设计孔底高程时每0.5m）或在地层变化处，应在出渣口捞取钻渣渣样，洗净后收进专用渣样袋内保存，标明土类和高程，以供确定终孔高程；渣样留取1地质情况对照 第三部分 钢筋笼制作、安装及质量控制1、钢筋笼的加工设备：钢筋切断机、钢筋切割机、钢筋弯曲机、钢筋调直机、钢筋镦粗机、滚丝机、电焊机等。2、镦粗：指用压力使坯料高度减小而直径（或横向尺寸）增大的工序。这是塑性成形工步中最基本的成形方式。该工艺可确保钢筋不因套丝而削弱截面积，充分发挥母材强度，而且保持连接快速、方便的特点。工艺流程：钢筋端部镦粗切削直螺纹（采用砂轮切割机进行）攻直螺纹丝口（用专门的套丝机进行）打毛（砂轮机）钢筋纵向主筋连接采用镦粗直螺纹套筒连接，主筋接头错开布置，同一断面的接头不超过该截面钢筋总数的50%，接头断面距离不小于1m。为保证镦粗钢筋的质量,每加工一根镦粗直螺纹钢筋,用通规和止规检测。钢筋下料时切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。镦粗头不得有与钢筋轴线相垂直的横向表面裂纹。不合格的镦粗头应切去后重新镦粗,不得对镦粗头进行二次镦粗。3、焊接要求：钢筋笼箍筋采用焊接，搭接长度要满足要求，主筋焊接使用502以上焊条，焊缝饱满，无砂眼，焊渣或焊瘤要及时敲除。27成品钢筋笼2023/11/27 4、钢筋笼安装：用于吊装的部位要加强焊接质量。钢筋笼安装时，一般用25T汽车吊起吊，起吊时采用三点起吊至孔口，入孔时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁；钢筋笼安装项 目允许偏差主筋间距(mm)10箍筋间距(mm)20骨架外径(mm)10骨架保护层厚度(mm)10骨架中心平面位置(mm)10骨架底面高程(mm)10 钢筋笼在清孔结束后，及时放入孔内，入孔后位置准确，符合设计要求，并牢固定位。钢筋骨架底面高程偏差控制在50mm，并采取设置防浮钢管与钻机底座联结、在钢筋笼底主筋上对称加焊四根带钩防浮钢筋等有效措施防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。钢筋骨架制作和安放的允许偏差：5、标准化相关要求：钢筋笼应采用模具标准化制作；钢筋笼每隔12m设置临时十字加劲撑以防变形；每节骨架均应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、钢筋笼长度、节号及质量状况等；25以上的级钢筋应采用镦粗直螺纹套筒连接，接头必须按有关试验规范进行试验和验收。钢筋下料裁切时，应在砂轮切割机上切头0.51mm，以保证端部平整；机械套筒连接时，必须使竖向主筋对号，再同步拧紧套筒，使套筒两端正处于上下主筋宜标明的画线上，否则应重新调整，以确保钢筋的连接质量；丝头应有塑料保护套，不得由污染、生锈及机械损伤；钢筋笼下放到位后，要对其顶端定位，防止浇筑砼钢筋笼偏移、上浮，下放过程中要留存影像资料。钢筋笼制安注意事项：桩基钢筋笼安装作为直接影响桩基质量的隐蔽工程，必须全程旁站并做好详细记录；必须严格控制钢筋笼的套筒连接质量；必须保证桩基检测管的焊接质量；必须对钢筋笼进行精确定位；钢筋笼安装完毕后应立即用木塞将检测管管口封住；检测管内应注满清水。管口应高出设计桩顶70cm120cm。钢筋笼偏位示意图1、灌桩前准备工作：二次清孔:安放钢筋笼与导管浇注水下混凝土间间隔时间较长，孔底易产生新碴，待安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法第二次清孔，以达到置换沉渣的目的。施工中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉渣置换彻底。第四部分 水下砼灌注 钻孔灌注桩成孔质量标准（新规范）:孔的中心偏位：群桩10cm，单桩5cm 孔 径：不小于设计桩径 倾 斜 度：1%孔 深：支承桩：比设计超深不小 于5cm 沉 淀 厚 度：不大于设计规定，设计未规定时5cm 相 对 密 度：1.031.1 黏 度：1720Pas 含 砂 率：2%胶 体 率：98%泥浆三大指标检验仪器检测泥浆比重含砂率实验 导管水密试压试验 导管初次使用应做导管水密试验。在平整场地内将整根导管进行拼装连接牢固后，将导管顶口封闭，并留一注水孔，用水泵向导管内注满水后，用气泵或空压机向导管内加压，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍，试压时间宜为23分钟，压力表读数不降低，导管表面不滴水或漏气，即表示导管水密性合格。如果存在漏水现象，则此节导管为不合格导管，不能使用。水密试验结束后，自下而上编号拆卸，以便在孔位导管安装时对号组拼。导管水密试验 1、计算公式：P压=1.5P静=1.5gh其中：P压试压压力（Pa）P静孔内最大静水压力（Pa）清孔后孔内泥浆比重，按1100kg/m3计 g取值9.8 h孔内最大静水深度。按70m计（m）2、计算过程：P压=1.5P静=1.5gh=1.5*1100*9.8*20=323.4（Pa）=0.323MPa试压压力计算2、安装导管 根据孔深，由现场技术员配管，保证导管底端距孔底30cm60cm，顶端比钻机底座略高。安装导管时逐节上紧，防止导管灌注时松动漏浆或更严重脱落导管。导管安装时必须检查密封圈，损坏的密封圈不得使用，禁止不使用密封圈。按编号下放导管，并认真记录每节导管的编号、长度、所处节数，严禁混淆顺序。3、塌落度试验 湿润坍落度筒及底板，在坍落度筒内壁和底板上应无明水。底板应放在坚实水平面上，并把筒放在底板中心，然后用脚踩住二边的脚踏板，坍落度筒在装料时应保持固定的位置。把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀的装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用振捣棒插25次。振捣应沿螺旋方向由外向中心进行，每次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜。插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面；浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时添加。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在510s内完成；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s内完成。提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差,即为该混凝土拌合物的塌落度值；坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样另行测定；如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予记录备查。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在1822cm之间。混凝土坍落度检验2023/11/274、灌注水下混凝土 首盘砼的灌注时，需要验算砼料斗的体积，即第一斗砼的体积必须使封底后导管埋入砼面不少于100。为避免水泥结块或砂石料中块状物混入砼中堵塞导管，宜在搅拌机出料口安装钢筋网（网眼10cm）过滤砼。首批混凝土灌注正常后，应紧凑、连续不断地进行灌注，严禁中途停工。灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升拆卸导管，一般宜保持导管的合理埋深26m(根据现场环境控制)。每次探测数据和拆卸导管长度应填入“钻孔桩水下混凝土灌注记录表”。首灌砼数量计算为使得混凝土排空导管内泥水，并在进入孔内后，将孔底沉渣全部挤到混凝土面上，并将导管口封在混凝土内防止泥水再次进入导管，必须使用大集料斗进行首灌冲孔。首灌混凝土的数量必须满足2个条件：导管口埋入混凝土深度1m3m；孔内水压与导管内混凝土柱压力平衡。首灌混凝土方量计算公式如下：式中：V灌注首批混凝土所需数量（m3）；D桩孔直径（m）；H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.3m；H2导管初次埋置深度（m），取1m；d导管内径（m）；h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱 平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即 混凝土拌和物的重度（取24KNm3）；井孔内水或泥浆的重度（KNm3）；井孔内水或泥浆的深度（m）。2023/11/27量测导管埋深2023/11/27量测导管埋深 根据水下混凝土浇筑标高分节拆除导管2023/11/27 水下灌注砼注意事项：水下灌注砼灌注过程作为直接影响桩基质量的隐蔽工程，必须全程旁站并做好详细记录；每车砼灌注前，灌注人员需加强监测其质量，发现离