桥梁钻孔桩专项施工方案.doc
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2、项施工方案中国水利水电第十四工程局有限公司 23 目 录1.工程概述12.桩基工程量13.主要施工方法及施工工艺13.1钻孔灌注桩施工工绰琼鞍镑则拿岗搔偷赞惺筛量忌沿含仁硼抹界尖烧打讲骋姨舍鞭汤锯邑尘扰烷察胚影将烯抵撰揪挽螟吏当梯渝瓤皱抵椿撞俏均役缝替归庆皂颈拭侄毁猛登寥哀接羹铺毙尊债灭彤芯根融孤歌僚藐净桶隶趋辊蛋咖划摧听乾甫落捡享拜俺呸靠棱契辰鲜拱钵熟市贩侧隋玩瞪有恫跑完梗菱摈海铆秀洞中敖卿揉猪无兰护扇津戚蚕樊肋官丈亨泡范保墩槽张狞退门考煽裂此贱谅涌跨诬仪拷獭鞘齐墒噪丛颤按高簇檀点挖拌斧签皑禽威志旭陛豪呵陶莱浑切芋贴象轨涪劈磕碌天悟段缕截鞭伺洗茅悟虎霹榷练霞绷创梦便狡谰浅炎错咐媒茸这侯郭钡去
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4、12.桩基工程量13.主要施工方法及施工工艺13.1钻孔灌注桩施工工艺流程13.2钻孔灌注桩施工方法23.2.1钻机选型23.2.2施工准备23.2.3桩位测量放样23.2.4埋设护筒33.2.5钻机就位33.2.6泥浆的制备及循环净化33.2.7、钻孔顺序53.2.8、开孔及成孔方法53.2.9、第一次清孔53.2.10、废弃泥浆和沉渣处理63.2.11、钢筋笼加工及吊放63.2.12、第二次清孔93.2.13、灌注水下混凝土93.3桩基质量控制及检查133.3.1、成孔质量检查133.3.2、桩身混凝土质量检查143.4桩基特殊情况处理及预防措施143.4.1、桩身夹泥143.4.2、卡钻
5、事故153.4.3、钻进中漏浆153.4.4、卡管事故153.4.5、堵管事故163.4.6、钢筋笼上浮事故174.各项保证措施174.1安全保证措施174.1.1一般措施184.1.2主要安全技术措施194.2质量保证措施204.3文明施工保证措施22 桥梁钻孔桩专项施工方案1. 工程概述板其公路一标段内总计有26座桥梁,其中有7座大桥、19座中桥(1座现浇钢构桥、7座现浇桥、18座预制桥),桥梁总长2749m,占线路总长的17.1%,箱梁预制和架设共249片(其中30m箱梁93片,20m箱梁156片),桥梁桩基主要采用钻孔桩及人工挖孔桩施工,桩基直径有100cm、120cm、150cm、1
6、80cm、200cm、220cm六种尺寸类型。2. 桩基工程量 本标段桥梁桩基统计见下表:板其1标段桥梁桩基统计表序号桩径(cm)总长(m)备注1100151021203988315011204180143952003086220603. 主要施工方法及施工工艺3.1钻孔灌注桩施工工艺流程施工工艺流程见下页“钻孔桩施工工艺流程图”。钻孔桩施工工艺流程图桩位放样护筒放样搭设钻机平台钻机就位终孔、清孔平整场地 孔桩钻进制作护筒泥浆池泥浆备料泥浆沉淀池制作钢筋笼浇筑水下砼二次清孔、下导管清孔自然养护钢筋笼吊放检测、调整泥浆指标导管水密试验3.2钻孔灌注桩施工方法3.2.1钻机选型桩基施工选用ZZ-6
7、A系列冲击钻机,采用优质泥浆护壁。3.2.2施工准备在三通一平及围堰形成的基础上,钻孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒;泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备钻孔机具等。3.2.3桩位测量放样根据设计所提供的控制点,采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值,用坐标法或极坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等,并打入标桩,中心线的放样误差应控制在2cm范围内。在桩中心周围安全的地带设置十字形控制桩,便于校核,桩上标明桩号。3.2.4埋设护筒(1)、护筒用48mm的钢板制作,其内径大于钻头直径200mm400mm。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。
8、(2)、护筒的底部埋置在地下稳定土层中,护筒顶高出地面0.30.5m,其高度满足孔内泥浆面的要求。(3)、护筒内存储泥浆使其高出护筒底脚或施工水位至少0.5m,保护桩孔顶部土层不致因钻头(钻杆)反复上下升降、机身振动而导致塌孔。3.2.5钻机就位立好钻架,调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内,将钻机调平并对准钻孔。3.2.6泥浆的制备及循环净化(1)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/秒以便于石碴沉淀。(2)采用泥浆搅拌机制浆。泥浆造浆材料选用优质粘土,必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na
9、2CO3纯碱等外加剂,保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、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。制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器和泥浆沉淀处理器等组成。泥浆循环系统平面布置见下图所示。(3)在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理,严防泥浆溢流,并用汽车弃运至指定地点倾泄,禁止就地弃渣,污染周围环境。泥浆循环系统平面布置图配比中掺加剂的用量,要先进行试配,检验配合液的各项性能指标是否符合不同地层下泥浆的性能指标要求。各种掺加剂先制成小剂量溶剂,按循环周期加入,并经常测定泥浆指标,防止掺加剂过
10、量,搅拌好的新鲜泥浆其性能必须适合于地基条件和施工条件。为满足环保要求,采用泥浆分离器分离从桩内循环出来的泥浆,并通过调整膨润土、分散剂的掺量,使循环泥浆能再次利用3.2.7、钻孔顺序(1)采用冲击法钻孔时,为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌筑完毕,并达到2.5MPa抗压强度后,才能开钻,以免影响邻桩混凝土质量。在满足此条件下,为加快完成钻孔工作,可以多机同时作业。(2)钻孔应连续进行,不得中断。(3)软土地段的钻孔,首先应进行地基加固,保证钻孔设备的稳定和钻孔孔位准确,再行钻孔。(4)钻孔时须及时填写钻孔记录,在土层变化处捞取渣样,判明土层,以便与地质剖
11、面图相核对。当与地质剖面图严重不符时,应及时向监理人汇报,并按监理人的指示处理。3.2.8、开孔及成孔方法冲击钻开孔阶段主要为造浆固壁,孔内加粘土,采用低冲程冲砸开孔。钻孔深度在达到护筒刃脚下3m后,根据地质情况加大冲程进行正常冲砸造孔,进入基岩后适当减小冲程。成孔后采用高压射水枪进行清孔。3.2.9、第一次清孔清孔处理的目的是使孔底沉渣(虚土)厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求,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,即可进行第一次清孔。(1)抽浆法清孔:一边利用钻机的泥石泵抽浆,把孔底泥浆、钻渣混合物排
12、出孔外,一边向孔内补充经泥浆池进化后的泥浆,使孔底钻渣清除干净。抽浆清孔比较彻底,但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时,操作要注意,防止坍孔。(2)清孔达到以下标准: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%,黏度1720s。浇筑水下混凝土前应清底,孔底沉渣应清除干净,满足相关设计规范及设计文件提出的沉降要求。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。清孔后孔底沉淀物厚度应按图纸规定值进行检查,如图纸无规定时,对于直径等于或小于1.5m的摩擦桩的沉淀厚度应等于或小于300mm;当桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的摩擦桩的沉淀厚度应等于或小于500mm。支承桩的沉淀
13、厚度应符合图纸规定,本工程允许的沉渣厚度应50mm。嵌岩桩的沉渣厚度应满足图纸要求,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。3.2.10、废弃泥浆和沉渣处理为保护环境,废弃泥浆应在施工过程中用罐车运往弃土场统一处理。严禁泥浆随地漫流,严禁乱堆。3.2.11、钢筋笼加工及吊放(1)一般规定为保证制作的钢筋笼符合质量要求和提高制作工效,根据设计对钢筋笼的要求,专门由经培训合格的持证技术工人组成钢筋笼制作安装队。配备专用工具,现场自制钢筋圈制作台及钢筋笼主筋等距分布、定位、支承工具。钢筋笼加工,依照设计图制作。主筋调直,钢筋笼同一截面主筋接头数量不超过主筋总根数的50%;螺旋箍筋采用点焊,箍筋须盘成螺旋
14、状方能使用;加劲箍筋采用模具制作,接头采用单面或双面搭接焊,单面焊接长度10d,双面焊接长度5d。钢筋笼搬运时,为防止变形可采用支撑筋加固。(2)下料计算好主筋箍筋的用料长度,采用切割机械成批下料备用。(3)制圈将圈料一头卡在制作后的卡槽处,通过特制的搬子、将钢筋压紧靠柱,边压边缠,最后将末端在卡接处与前端头重合。(4)钢筋笼组焊将钢筋笼主筋安放在制作工装上,将箍筋或螺旋形缠线的箍筋按要求的间距或螺距、采用隔点焊在主筋上。为增强钢筋笼的刚度,每隔2m,应加焊一加劲筋。(5)主筋保护层厚度控制措施钢筋骨架保护层采用高强度混凝土垫块,垫块沿钻孔竖向每隔2m设置一道在加劲筋周围,每道沿圆周对称的设置
15、4个“垫块”。(6)钢筋笼制作质量检验钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法符合下表的规定:钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法 序号项 目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径20mm3主筋间距10mm尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm5箍筋间距或螺旋筋间距20mm6钢筋骨架垂直度0.5%吊线尺量检查(7)钢筋笼吊装钢筋笼在吊放之前,应做的准备工作如下:检查钢筋笼应符合有关规定和要求,填写隐检记录;孔位应达到设计要求,沉渣厚度应在规定的范围之内; 检查主筋保护筋是否已焊好,以保证垂直度和保护层厚度;平整孔口场地,放好垫木、选好吊点、拴好钢丝绳等;做好其它辅助
16、工作,吊车就位。钢筋笼吊装方法见钢筋笼吊放示意图。同时起大钩和小钩,保证钢筋笼平稳离开地面后,起大钩停小钩,但钢筋笼下端距在地面始终有30cm50cm。待钢筋笼垂直后,可拆去小钩,钢筋笼入孔,到B点时,停止下放,用槽钢或钢管横穿钢筋笼,钢筋笼停放在孔口的垫木上,折去B点的钢丝绳,挂在三角滑槽上,继续下放钢筋笼,到A点时重复上步工作,最后用槽钢或钢管横穿吊筋,固定在孔口的垫木上。钢筋笼下入孔口时要扶正,徐徐下入,以免将孔壁土刮入孔内,不得强行压入,要居中下放到孔底。钢筋笼采用吊筋定位,吊筋长度应等于孔口标高减去钢筋笼设计标高及支垫枕木高度;在灌注过程中,在孔内混凝土面接近钢筋笼底部时,应控制混凝
17、土灌注速度,以防止速度过快产生钢筋笼上浮。3.2.12、第二次清孔由于安放钢筋笼及导管准备浇筑水下混凝土,这段时间的间隙较长,孔底产生新渣,待安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,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。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。3.2.13、灌注水下混凝土(1)采用直升导管法进行水下混凝土的灌注。导管用直径200350mm的钢管,壁厚3mm,每节长2.02.5m,配12节长11.5m短管。导管使用前必须进行水密承压和接头抗压试验。试验时的水压不小于孔内水
18、深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍,确保导管在灌注砼的全过程不漏气不漏水。P值可按公路桥涵施工技术规范6.5.2公式计算。下导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。(2)水下混凝土施工采用混凝土搅拌运输车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在1822cm之间,并有很好的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。(3)水下灌注时先灌入的首批混凝土,其数量必须经过计算(计算示意见右图),使其有一定的冲击能量,能把
19、泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时可采用储料斗。(4)混凝土浇筑宜采用压球法进行混凝土灌注。导管下设后,在导管内放置略小于导管内径的隔离胶球作为隔离体,隔离泥浆与混凝土,然后在导管上口设置一个储料斗,在储料斗内出口上放置一个盖板。在开浇前,将混凝土储料斗灌满(储料斗容积应满足导管内容积及封埋导管不小于1.0m深的方量),使导管底部一次埋入混凝土面以下1.0m以上。储料斗的混凝土储存量可按下式计算。式中:V初浇混凝土体积(m3);d、D导管内径和桩孔设计直径(m);扩孔(充盈)系数;Ha初浇混凝土高度(m),Ha h1h2 ;H孔内混凝土面深度(m);Hb孔内混
20、凝土高度达到埋管深度时,导管内混凝土柱与导管外液柱的平衡高度(m),Hb ( r1/r2)H;r1、r2孔内泥浆和混凝土重度(kN/m3);h1导管底端到孔底的距离(m),一般取0.4m;h2导管埋入混凝土内的深度(m),一般取1.0m。当储料斗内的混凝土量已满足初灌要求时,拔出储料斗内出口上的盖板,同时打开储料斗上的放料闸门,使混凝土连续进入导管,迅速地把隔水栓及管内泥浆压出导管,同时将桩孔旁边的混凝土搅拌车内剩余的混凝土不断灌入储料斗内而使混凝土连续地灌入桩孔内。当孔内浆液迅猛地溢出孔口时,证明混凝土已通过导管进入孔内;若导管内无泥浆返回,则开浇成功。此时应测量混凝土面的深度,确认导管埋深
21、是否满足1m以上的要求。(5)灌注混凝土一旦开浇后,应连续进行,中断时间不得超过30min,并应始终使导管埋入混凝土中足够深度,保证导管拆卸后导管埋入混凝土的深度不小于2m,以防止将导管拔出混凝土面;同时导管埋入混凝土中的深度不大于6m,以免出现堵管或铸管事故。混凝土灌注期间使用16t或25t汽车起重机吊放、拆卸导管。灌注过程中,应密切注意孔口情况,若发现钢筋笼上浮,应稍作停浇,同时在钢筋笼上加压重物,在不超过规定的中断时间内继续浇注;若发现孔口不返浆,应立即查明原因,采取相应的措施处理。提升导管时应保持轴线竖直、位置居中。如果导管卡挂钢筋笼,可转动导管,使其脱开钢筋笼,然后再提升。每隔30m
22、in测量一次桩孔内混凝土面深度(灌注后期和浅孔应缩短间隔时间至15min),并及时填写“导管拆卸记录表”和“钻孔桩内灌注水下混凝土记录表”,绘制“钻孔桩水下混凝土灌注指示图”,指导导管的拆卸工作。当灌注方量与混凝土顶面位置不相符时,应及时分析原因,找出问题所在,及时处理。混凝土应连续灌注,混凝土面上升速度控制在2m/h以上,遇特殊情况须间歇时,间歇时间应根据具体情况确定,但不宜大于30min。每根桩的灌注时间不应太长,应在8h内灌注完成。灌注时,孔口应设置盖板,避免混凝土散落到孔内。混凝土置换出的泥浆通过泥浆排污沟排到其它正在施工的桩孔中或沉淀池,以防止泥浆溢出而污染环境。(6)在终浇阶段由于
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