旋挖钻桩基施工安全技术培训材料.doc

旋挖钻桩基施工安全技术培训材料
第一节?? 工程简介
西安市地铁一号线作为西安市城市快速轨道交通线网东西向骨干线,线路全长31.86km。本合同段为D1TJSG-3合同段,包括三桥站和枣园站两个车站,采用明挖法施工,计划工期20个月。车站主体围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑,因为属于主体围护结构,本工程段的钻孔桩也可以叫做围护桩。其中三桥站主体加附属钻孔桩共计710根,枣园站主体加附属钻孔桩共计744根。2010年3月1日开工,计划在5月31日两个车站全部钻孔桩施工完毕。综合考虑施工进度、地质条件和环境保护等因素,采用施工循环泥浆较少的旋挖钻机成孔,导管法灌注混凝土成桩的方法施工。
第二节?? 旋挖钻机施工特点
1、旋挖钻成孔是我国近几年从国外引进的先进成孔设备,这门新工艺有“绿色施工工艺”之称,在我国推广较快,不少公路、铁路、市政桥梁、地铁桩基施工已被广泛采用,尤其十工期紧、环保要求高的工程项目。它与冲击钻成孔或其它旋转成孔法相比,更显其成孔速度快、精度高、劳动强度低等优点。
2、同传统的钻孔灌注相比,旋挖钻灌注桩改进了成孔工艺。改进最大的地方是钻头的改进。它将传统的梳齿钻头、滚刀钻头等改为筒式钻头。旋挖钻机常用的钻头有短螺旋钻头、挖泥钻头(最常见的钻头)、挖沙钻头等。
3、先进的旋挖成孔技术,旋挖成孔工艺是利用筒式钻斗底部的斗齿,切削土体,并压入筒式容器内,然后由钻杆提出筒式钻头,如此循环完成成孔作业。而传统的钻孔工艺是将土先切削粉碎,由循环的泥浆带出,因此,旋挖钻机的成孔率大大提高,再加上旋挖钻机设备的特点,旋挖钻机的施工效率式传统钻机效率的5~10倍。
4、旋挖钻机的特殊成孔工艺,可显著提高桩基的承载能力。旋挖钻孔仅需要静压泥浆护壁,所采用的泥浆一般用膨胀土、纯碱、纤维素配制,在孔壁部形成厚的泥皮。此外,由于旋挖钻头可形成平底钻头,有利于桩端阻力的发挥,因此与传统钻孔灌注桩相比,旋挖钻孔灌注桩的承载能力更好,有文献报道,可比预计的桩基承载力提高20%。
5、旋挖钻成孔有利于环境保护。旋挖钻孔灌注桩不需要循环泥浆护壁,当地层需要时,也仅采用制备的少量泥浆补充孔内,因此,部产生大量的泥浆,对环境污染小。因此,旋挖钻孔灌注桩特别适宜城市建设,有“绿色施工工艺”之称。
第三节?? 施工工艺及技术要求
1、施工方法
(1)施工准备
准备阶段的工作包括平整场地、场地准备、清除杂物、换除软土、夯打密实、临时用电敷设、统一规划泥浆池等。
(2)测量放线
根据施工图纸及现场导线控制点,使用全站仪测定桩位,并打入木桩;以“十字交叉法”引到四周用短钢筋作好护桩。
(3)埋设护筒
护筒采用板厚为4~6mm的钢板焊接整体式钢护筒,直径为0.8m和1.2m,埋深2.0m。可利用人工配合钻机开挖,挖坑直径比护筒大0.2~0.4m,坑底深度与护筒底同高。护筒上设2个溢水口,埋设时,筒的中心应与桩中心重合,其偏差不得大于20mm;并应严格保持护筒的垂直度偏差不大于1%,同时其顶部应高出地面0.3m。护筒位置正确固定后,四周均匀回填粘土,并分层夯实,确保成孔的质量。
(4)泥浆制备
采用膨润土泥浆进行护壁。成孔过程中,泥浆系统应定期清理,确保文明施工。泥浆池实行专人管理、负责,废弃泥浆由泥浆车运至渣土场。
(5)钻进成孔
钻进时,边钻进边注入泥浆进行护壁,保持泥浆面始终不低于护筒顶下0.5m,钻进过程中随时检测垂直度,并随时调整。成孔后泥浆比重控制在1.20以内,成孔时做好记录。
(6)清孔
第一次清孔:桩孔成孔后,在钢筋笼放入孔内前,进行第一次清孔,用孔内钻斗(带挡板的钻斗)来掏除钻渣,如果沉淀时间较长,则用水泵进行浊水循环,使密度达1.2左右。
第二次清孔:钢筋笼、导管下好后进行第二次清孔,第二次清孔时间不少于30min。
(7)钢筋笼的制安
① 钢筋笼加工
钢筋笼采用现场加工制作,加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋采用搭接焊连接,主筋与箍筋采用点焊。
制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。钢筋笼笼底要垫上方木,以免粘上泥土。
钢筋笼加工完毕,报请监理验收,合格后方可使用,验收后进行标识。
② 钢筋笼吊放
采用25t汽车吊车下放钢筋笼。为了保证钢筋笼起吊时不变形,采用两点吊。起吊前在钢筋笼内临时加钢管支架,加强其刚度。
下钢筋笼时由人工辅助对准孔位,保持钢筋笼的垂直,轻放、慢放,避免碰撞孔壁,严禁高提猛放和强制下入。
吊放钢筋笼过程中,必须始终保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合,并保证桩顶标高符合设计要求。为防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮,钢筋笼最上端设定位筋,由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,反复核对无误后焊接定位。
(8)水下混凝土灌注
清孔、下钢筋笼后,立即灌注混凝土。灌注应尽量缩短时间,连续作业,确保首批灌注的混凝土初凝时间不早于灌注桩全部混凝土灌注完成时间。
首先安设导管,用25t吊车将导管(直径不小于250mm)吊入孔内,位置应保持居中,导管下口与孔底保留30~50cm左右。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞,然后再放入首批混凝土。在确认储存量备足后,即可剪断铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,使隔水塞留在孔底。灌注首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于1.0m。首批混凝土灌注正常后,应连续不断灌注,灌注过程中应用测锤测探混凝土面高度,推算导管下端埋入混凝土深度,并做好记录,正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入混凝土的深度达到4m时,提升导管,然后再继续灌注。在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染环境。
2、钻进成孔技术要求
开始钻进时,应先轻压慢转,待钻头正常工作后,逐渐加大转速。
桩孔上部孔段钻进时轻压慢转,在粘土层,适当增加扫孔次数,防止缩径;砂层中用中等压力、慢转速,并适当增加泵量。
施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符,立即通知现场技术干部及时处理。
成孔过程中,每进4~6m检查一次成孔质量。
钻进过程中应认真、准确、及时地做好成孔记录。
3、孔内事故及处理
旋挖钻孔易发生的孔内事故主要有埋钻、卡钻。埋钻主要发生在进尺太多或在沙层钻进时沉淀过快,或钻进过程突然发生钻杆折断等。卡钻主要发生在钻头底盖合拢不好,钻进过程中自动打开或在有砾石地层钻进时,砾石掉落卡钻等。
处理孔内事故,应遵循以下原则:
(1)分析事故类型,找准事故原因,确定事故深度,为采取合理的措施提供依据。
(2)埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的沉淀,形成了很大的侧阻力,处理时首先应以消除侧阻力为先导,严禁强行处理,否则轻者事故处理失败,严重时会造成钻杆扭断。
(3)事故发生后,首先必须保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌。这些准备工作做好后,再根据现场情况,制定处理方案。
4、质量要求
(1)孔的中心位置:群桩≤10㎝,单排桩≤5㎝;
(2)孔径:不小于设计孔径;
(3)孔深:不小于设计孔深;
(4)沉渣厚度:不得大于3㎝;
(5)灌注混凝土前泥浆指标:比重1.05~1.20,含砂率≤3%,黏度17~22s;
(6)桩基垂直度:≤1%。
第四节?? 桩基施工安全要求
一、一般要求
1、钻机进场前,要经过验收合格并向设备科提供机械设备相关资料,如生产厂家名称、生产日期、机械使用说明书等。未经验收不符合安全标准的自制或改制设备不得进场。
2、钻机应由熟练工人驾驶操作,主操作人员应持证上岗。所有孔口作业人员必须戴好安全帽,穿防滑鞋。
3、钻进过程中,钻机周围除施工人员外不得有其他人。钻机运转时,严禁任何人触摸或跨越转动和传动部位。
4、升降作业时,不得用手直接清洗钻具。在钻具悬吊情况下,不得检查或更换钻头翼片。
5、放倒、卸下钻具时,