桥梁桩基础施工技术、质量控制.ppt
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1、桥梁梁桩基基础施工技施工技术、质量控制量控制引引 言言桩基础是一种历史悠久而应用广泛的深桩基础是一种历史悠久而应用广泛的深基础形式。近年来,随着工程建设和现代基础形式。近年来,随着工程建设和现代科学技术的发展,桩的类型和成桩工艺、科学技术的发展,桩的类型和成桩工艺、桩的承载力桩的承载力及及桩体结构完整性的检测、桩桩体结构完整性的检测、桩基的设计理论和计算方法等各个方面均有基的设计理论和计算方法等各个方面均有较大的发展或提高,使桩基础的应用更为较大的发展或提高,使桩基础的应用更为广泛,更具生命力。它不仅可作为建筑物广泛,更具生命力。它不仅可作为建筑物的基础,而且还广泛用于软弱地基的加固的基础,而
2、且还广泛用于软弱地基的加固和地下支挡构造物。和地下支挡构造物。2 2一、施工方案描述及施工准备一、施工方案描述及施工准备1、技术准备、技术准备 施工人员要熟悉施工图纸、施工现场的情况、水文施工人员要熟悉施工图纸、施工现场的情况、水文施工人员要熟悉施工图纸、施工现场的情况、水文施工人员要熟悉施工图纸、施工现场的情况、水文地质资料,根据地质情况及进度要求选择合适的钻机,地质资料,根据地质情况及进度要求选择合适的钻机,地质资料,根据地质情况及进度要求选择合适的钻机,地质资料,根据地质情况及进度要求选择合适的钻机,编制泥浆护壁钻孔施工组织设计。编制泥浆护壁钻孔施工组织设计。编制泥浆护壁钻孔施工组织设计
3、。编制泥浆护壁钻孔施工组织设计。由项目总工程师组织向技术人员进行书面的一级技术、由项目总工程师组织向技术人员进行书面的一级技术、由项目总工程师组织向技术人员进行书面的一级技术、由项目总工程师组织向技术人员进行书面的一级技术、安全、环境交底。安全、环境交底。安全、环境交底。安全、环境交底。开工前,对设计单位移交的导线点、永久的水准点进开工前,对设计单位移交的导线点、永久的水准点进开工前,对设计单位移交的导线点、永久的水准点进开工前,对设计单位移交的导线点、永久的水准点进行复测;按施工现场的实际情况加密导线点和水准点,行复测;按施工现场的实际情况加密导线点和水准点,行复测;按施工现场的实际情况加密
4、导线点和水准点,行复测;按施工现场的实际情况加密导线点和水准点,并并并并及及及及相邻段联测。相邻段联测。相邻段联测。相邻段联测。根据坐标控制点和水准控制点进行桩位和高程放样。根据坐标控制点和水准控制点进行桩位和高程放样。根据坐标控制点和水准控制点进行桩位和高程放样。根据坐标控制点和水准控制点进行桩位和高程放样。按照混凝土的设计强度和按照混凝土的设计强度和按照混凝土的设计强度和按照混凝土的设计强度和普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计规程规程规程规程(JGJ 55-2001JGJ 55-2001)的要求,提出混凝土的施)的要求,提出混凝土的施)的要求,
5、提出混凝土的施)的要求,提出混凝土的施工配合比。工配合比。工配合比。工配合比。3 32 2、主要的施工机械准备、主要的施工机械准备、主要的施工机械准备、主要的施工机械准备 土方挖掘机:挖掘机一台土方挖掘机:挖掘机一台土方挖掘机:挖掘机一台土方挖掘机:挖掘机一台1 1立方以上,自卸车立方以上,自卸车立方以上,自卸车立方以上,自卸车2 2台台台台5t5t以上,装载机以上,装载机以上,装载机以上,装载机1 1台。台。台。台。钻机:钻机钻机:钻机钻机:钻机钻机:钻机5 5台(冲击钻、回旋钻、反冲击等,根台(冲击钻、回旋钻、反冲击等,根台(冲击钻、回旋钻、反冲击等,根台(冲击钻、回旋钻、反冲击等,根据地
6、质情况、桩径的大小确定),据地质情况、桩径的大小确定),据地质情况、桩径的大小确定),据地质情况、桩径的大小确定),20t20t以上吊车一台、水以上吊车一台、水以上吊车一台、水以上吊车一台、水泵泵泵泵5 5台(扬程根据实际情况)。台(扬程根据实际情况)。台(扬程根据实际情况)。台(扬程根据实际情况)。电源:电源:电源:电源:500kw500kw变压器变压器变压器变压器1 1台或台或台或台或200kw200kw发电机发电机发电机发电机3 3台。台。台。台。钢筋加工设备:钢筋加工设备:钢筋加工设备:钢筋加工设备:1 1台(弯曲机、切断机、电焊机、台(弯曲机、切断机、电焊机、台(弯曲机、切断机、电焊
7、机、台(弯曲机、切断机、电焊机、调直机等)。调直机等)。调直机等)。调直机等)。混凝土设备:拌合站混凝土设备:拌合站混凝土设备:拌合站混凝土设备:拌合站1 1座座座座/2/2台搅拌机;混凝土罐车台搅拌机;混凝土罐车台搅拌机;混凝土罐车台搅拌机;混凝土罐车2 2台,台,台,台,6 6方。方。方。方。灌注设备:储料斗导管、阀门等。灌注设备:储料斗导管、阀门等。灌注设备:储料斗导管、阀门等。灌注设备:储料斗导管、阀门等。安全设备:漏电保护器、安全帽、张拉防护网等。安全设备:漏电保护器、安全帽、张拉防护网等。安全设备:漏电保护器、安全帽、张拉防护网等。安全设备:漏电保护器、安全帽、张拉防护网等。4 4
8、1.3 材料准备材料准备(1 1)造浆材料:水、能满足造浆要求的红土或膨胀土。造浆材料:水、能满足造浆要求的红土或膨胀土。(2 2)原材料:钢筋、水泥、沙子、碎石、水等,由材料原材料:钢筋、水泥、沙子、碎石、水等,由材料员和试验员按规范要求的频次检验,确定原材料是否符合员和试验员按规范要求的频次检验,确定原材料是否符合质量要求。质量要求。(3 3)外加剂:经过配合比试验确定的外加剂。外加剂:经过配合比试验确定的外加剂。1.4 作业条件作业条件(1 1)混凝土配合比已批准,拌合站已经标定,各种材料混凝土配合比已批准,拌合站已经标定,各种材料已经检验,钢筋笼已验收,各种机械设备能正常使用。已经检验
9、,钢筋笼已验收,各种机械设备能正常使用。(2 2)开工前施工现场要完成开工前施工现场要完成“三通一平三通一平”,施工用的临,施工用的临时设施准备就绪,特别是施工便道要保持畅通、湿润、钻时设施准备就绪,特别是施工便道要保持畅通、湿润、钻机、吊车、混凝土罐车能到达进口。机、吊车、混凝土罐车能到达进口。(3 3)挖好泥浆池、准备好造浆粘土,布置好出渣道路。挖好泥浆池、准备好造浆粘土,布置好出渣道路。(4 4)工段长或现场技术员对操作工人进行二级技术、安工段长或现场技术员对操作工人进行二级技术、安全、环保交底。全、环保交底。(5 5)必要时,在正式施工前应做成孔试验。必要时,在正式施工前应做成孔试验。
10、5 5二、施工操作工艺二、施工操作工艺二、施工操作工艺二、施工操作工艺1 1、工艺流程、工艺流程、工艺流程、工艺流程 测量定位测量定位测量定位测量定位 填筑工作平台填筑工作平台填筑工作平台填筑工作平台场地平整场地平整场地平整场地平整 测量定位测量定位测量定位测量定位 护筒埋设护筒埋设护筒埋设护筒埋设 制作护筒制作护筒制作护筒制作护筒 符合放样(做好记录和签认手续)符合放样(做好记录和签认手续)符合放样(做好记录和签认手续)符合放样(做好记录和签认手续)钻机就位钻机就位钻机就位钻机就位 泥浆池泥浆池泥浆池泥浆池 钻孔钻孔钻孔钻孔 合格泥浆合格泥浆合格泥浆合格泥浆 清孔清孔清孔清孔 终孔终孔终孔终
11、孔 钢筋笼制作钢筋笼制作钢筋笼制作钢筋笼制作 终孔检查终孔检查终孔检查终孔检查做好记录(监理批准)做好记录(监理批准)做好记录(监理批准)做好记录(监理批准)检验检验检验检验钢筋笼就位钢筋笼就位钢筋笼就位钢筋笼就位 导管拼装检验导管拼装检验导管拼装检验导管拼装检验下导管下导管下导管下导管 二次清孔(如孔底沉淀厚度超过规范要求)二次清孔(如孔底沉淀厚度超过规范要求)二次清孔(如孔底沉淀厚度超过规范要求)二次清孔(如孔底沉淀厚度超过规范要求)混凝土搅拌混凝土搅拌混凝土搅拌混凝土搅拌混凝土运输混凝土运输混凝土运输混凝土运输灌注混凝土灌注混凝土灌注混凝土灌注混凝土混凝土试验混凝土试验混凝土试验混凝土试
12、验 成桩检验成桩检验成桩检验成桩检验6 62、操作方法(1 1)测量放养:根据复测的导线点、水准点成测量放养:根据复测的导线点、水准点成果对桩基础进行中桩和高程放养果对桩基础进行中桩和高程放养(2 2)根据放养的位置填筑或搭设钻井平台。根据放养的位置填筑或搭设钻井平台。(3 3)埋设护筒埋设护筒 在陆地上施工,可挖桩埋设护筒。使护筒平在陆地上施工,可挖桩埋设护筒。使护筒平面位置中心面位置中心及及桩设计中心一致,护筒顶宜工出地桩设计中心一致,护筒顶宜工出地下水位或潜水压力下水位或潜水压力1 12m2m,高出原地面,高出原地面303050cm50cm。护筒埋设深度:在粘性土中不宜小于护筒埋设深度:
13、在粘性土中不宜小于1m1m,在砂土,在砂土中不宜小于中不宜小于1.5m;1.5m;在软土中护筒埋深度应根据具体在软土中护筒埋深度应根据具体情况确定。情况确定。7 7桩基础位于水中,钻孔中,护筒可以用钢板卷制成而成,桩基础位于水中,钻孔中,护筒可以用钢板卷制成而成,护筒较深可以分节做,组拼就位。下沉护筒有压重、振动锤护筒较深可以分节做,组拼就位。下沉护筒有压重、振动锤击并辅以筒内除土等方式,护筒底应埋设局部冲刷线以下不击并辅以筒内除土等方式,护筒底应埋设局部冲刷线以下不小于小于1 11.5m1.5m,埋设河床深度一般为,埋设河床深度一般为2 24m4m。8 8(4)符合护筒的中心坐标位置和高程,
14、做好测量记录并请监理工程师签字。(5)安装钻机:钻机稳定地安装在钻孔的一侧,钻机支撑枕木不得压在孔口护筒上,备好造泥浆粘土和泥浆池。(6)钻机钻进开始钻孔时,应先在孔内灌注泥浆,泥浆性能指标根据底层情况和采用的钻孔方法而定。钻进时因保持钻头稳定,采用慢速,使初开孔壁坚实、竖直、能起导向作用,避免碰撞护筒。钻头在孔中能保持竖直稳定时,可适当加速钻进。9 9钻进过程中,碎石注意孔内水压差,以防止产生涌沙。孔中泥浆要碎石进行检验,保持各项指标符合要求,泥浆过浓影响进度,过稀易塌孔。同时。泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1到1.5m。1010(7 7)钢筋笼的制作及入孔)钢筋笼的制作及入孔配筋前应将钢
15、筋调直,要求主筋无局部弯折,配筋前应将钢筋调直,要求主筋无局部弯折,钢筋接头采用电焊焊接,骨架制作时应严格符合钢筋接头采用电焊焊接,骨架制作时应严格符合设计尺寸,以免过大难以放入孔中。设计尺寸,以免过大难以放入孔中。每根桩钢筋每根桩钢筋骨架应尽量一次制成,如骨架过长时,亦可根据骨架应尽量一次制成,如骨架过长时,亦可根据吊装设备的起吊高度,采取分段制作的方法。每吊装设备的起吊高度,采取分段制作的方法。每段长度不宜超过段长度不宜超过10m10m,各段段钢筋骨架之间的钢,各段段钢筋骨架之间的钢筋接头,可采用搭接焊接方法。并应符合下列规筋接头,可采用搭接焊接方法。并应符合下列规定:定:一是钢筋接头应顺
16、圆周方向排列,在骨架内侧一是钢筋接头应顺圆周方向排列,在骨架内侧不能形成错台。不能形成错台。二是距每个接头二是距每个接头5050范围内的箍筋,可待两段范围内的箍筋,可待两段钢筋骨架焊接后再做。钢筋骨架焊接后再做。1111钢筋骨架除设计规定设置外,并每隔钢筋骨架除设计规定设置外,并每隔2m2m可增设直可增设直径径1616加劲箍筋一道,以增强吊装的刚度。加劲箍筋一道,以增强吊装的刚度。桩的钢筋骨架偏差值桩的钢筋骨架偏差值1212运输钢筋骨架时,应保证不弯曲、变形,如需作远距离运输时,可采用两辆特制平板四吊运。骨架吊装前应丈量孔深,检查淤泥沉积厚度和有无坍孔现象,经检查符合要求后,可将钻孔设备及脚手
17、架折除,以便骨架就位。为保证钢筋骨架在起吊过程中不弯曲、变形,起吊时在吊点处的骨架内部应有临时加固措施。吊绳不得吊抬单根钢筋,通常可在吊点处绑设短杉杆以增加骨架刚度,待骨架进入桩孔就位时由下而上逐个解去绑绳,取出杉杆。1313 保证骨架外围有一定厚度的混凝土保护层,骨保证骨架外围有一定厚度的混凝土保护层,骨架吊装下孔前,可沿孔壁四周挂设架吊装下孔前,可沿孔壁四周挂设3838钢筋或钢钢筋或钢管管6 61212根(按钻孔直径大小决定根数,沿圆周均根(按钻孔直径大小决定根数,沿圆周均匀布置)作为导向杆,长度约为骨架的匀布置)作为导向杆,长度约为骨架的1/21/22/32/3。当灌注混凝土接近导向杆底
18、部时即可拔出。亦可当灌注混凝土接近导向杆底部时即可拔出。亦可顺骨架长向每隔顺骨架长向每隔2m2m,在同一截面的加劲箍上对称,在同一截面的加劲箍上对称设置混凝土环形垫块,以保证保护层厚度。设置混凝土环形垫块,以保证保护层厚度。为了保证骨架在起吊过程中不发生弯曲,宜为了保证骨架在起吊过程中不发生弯曲,宜采用两点起吊,当骨架吊起达到垂直后将骨架移采用两点起吊,当骨架吊起达到垂直后将骨架移至孔口,此时应检查骨架是否顺直,若有弯曲,至孔口,此时应检查骨架是否顺直,若有弯曲,应经守调直后再往下落。应经守调直后再往下落。1414 骨架下落过程中,应始终保持骨架居中,不得碰撞井壁,骨架入孔骨架下落过程中,应始
19、终保持骨架居中,不得碰撞井壁,骨架入孔后,下落速度要均匀,不宜猛落,就位后使骨架轴线后,下落速度要均匀,不宜猛落,就位后使骨架轴线及及桩轴线吻合。桩轴线吻合。钢筋骨架吊装入孔达到设计标高后,将骨架调正在孔口中心。在井口钢筋骨架吊装入孔达到设计标高后,将骨架调正在孔口中心。在井口固定于小钢轨或井字形方木上,防止混凝土灌注过程中骨架浮起或位固定于小钢轨或井字形方木上,防止混凝土灌注过程中骨架浮起或位移。移。吊装骨架入孔过程中,应设专人加水,以保持孔内水位不落。吊装骨架入孔过程中,应设专人加水,以保持孔内水位不落。1515三、灌注水下混凝土的技术要求(1 1)灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度
20、灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1.0m)(1.0m)和填充导管底部的需要,和填充导管底部的需要,(2 2)混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求应坍落度等,如不符合要求应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。(3 3)首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。(4 4)在灌注过程中,特别是潮汐地区和有承压力地下水在灌注过程中,特别是潮汐地区和有承压力地下水地区,应注意保持孔内水头地区,应注意保持孔内水头(
21、5 5)在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2 26m6m。(6 6)在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。及时地调整导管埋深。1616(7 7)为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部骨架底部1m1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口土拌和物上升到骨架底口4m4m以上时,提升导管,使其底以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部口高于骨架底部2m2m以上,即可恢复正常灌
22、注速度。以上,即可恢复正常灌注速度。(8 8)灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为0.50.51.0m1.0m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,应核对混凝土残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌人数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。的灌人数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。(9 9)变截面桩灌注混凝土的技术要求对变截面桩,应从变截面桩灌注混凝土的技术要求对变截面桩,应从最小截面的桩孔底部开始灌注,其技术要求最小截面的桩孔底部开始灌
23、注,其技术要求及及等截面桩相等截面桩相同。灌注至扩大截面处时,导管应提升至扩大截面下约同。灌注至扩大截面处时,导管应提升至扩大截面下约2m2m,应稍加大混凝土灌注速度和混凝土的坍落度;当混,应稍加大混凝土灌注速度和混凝土的坍落度;当混凝土面高于扩大截面处凝土面高于扩大截面处3m3m后,应将导管提升至扩大截面后,应将导管提升至扩大截面处上处上1m1m,继续灌注至桩顶。,继续灌注至桩顶。1717(10)使用全护筒灌注水下混凝土时,当混凝土面进入护筒后,护筒底部始终应在混凝土面以下,随导管的提升,逐步上拔护筒,护筒内的混凝土灌注高度,不仅要考虑导管及护筒将提升的高度,还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面
24、的降低,以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水,保持护筒内水位稳定,不至过高,造成反穿孔。(11)在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境及河流。1818四、桩基础在灌注过程的常出现的一些问题及处理方法4.1 4.1 在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落,造成钢在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落,造成钢在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落,造成钢在成孔过程中或成孔后,孔壁坍落,造成钢筋笼放不到底,桩底部有很厚的泥夹层。筋笼放不到底,桩底部有很厚的泥夹层。筋笼放不到底,桩底部有很厚的泥夹层。筋笼放不到底,桩底部有很厚的泥夹层。4.1.1 4.1.1 原
25、因原因原因原因(1)(1)泥浆密度不够,起不到可靠的护壁作用。泥浆密度不够,起不到可靠的护壁作用。(2)(2)孔内水头高度不够或孔内出现承压水、降低孔内水头高度不够或孔内出现承压水、降低了静水压力。了静水压力。(3)(3)护筒埋置太浅,下端孔坍塌。护筒埋置太浅,下端孔坍塌。(4)(4)在松散砂层中钻进时,进尺速度太快或停在在松散砂层中钻进时,进尺速度太快或停在一处空转时间太长,转速太快。一处空转时间太长,转速太快。(5)(5)冲击冲击(抓抓)锥或掏渣筒倾倒,撞击孔壁。锥或掏渣筒倾倒,撞击孔壁。(6)(6)用爆破处理孔内孤石、探头石时,炸药量过用爆破处理孔内孤石、探头石时,炸药量过大,造成很大振
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