斜桩施工工法.doc
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1、钻孔灌注斜桩施工工法目 录1、前言32、工法特点33、合用范围44、工艺原理45、工艺流程及施工要点56、机具设备127、质量标准138、安全措施139、环保措施1410、效益分析1411、工程实例15钻孔灌注斜桩施工工法 1、前言 斜桩是指入土时与垂直方向有一定夹角的桩。随着越来越多的大型建筑,特别是空间结构的兴起,其屋面大多为拱形结构,如飞机场候车厅、火车站房、体育馆、场等建筑,其对支座会产生很大的水平推力。此外,在承受风荷载时,支座会产生很大的上拔力,仅仅依靠垂直方向的基础和桩基难以直接抵消较大的水平荷载和上拔荷载。斜桩一般在相同荷载作用下,可承受比竖桩更大的轴向力:斜桩的单桩承载力比竖
2、桩大,运用斜桩可以减少横向荷载引起的剪力和弯矩,充足发挥桩的轴向受压能力;同时,通过在斜桩内预留的钢筋或钢绞线与基础锚固连接部分,在基础承受较大的向上推力时(例如上风荷载),可以起到近似斜向抗拔“锚杆”的作用,防止基础变形。2、工法特点(1)本工程斜桩施工需要同下部桩基、上部筏板基础施工交错、穿插,特别斜桩的钢绞线固定在筏板基础钢筋顶部,需要在混凝土浇筑前进行钢绞线张拉,张拉时应保证原基础钢筋网片不能变形、位移,其张拉支架的设计、施工有一点难度。(2)针对本工程实际情况,斜桩施工时采用成槽开挖、坑上作业的施工方法,避免设备坑内施工对其他桩基、地基的不利影响,并解决了钢绞线预留长度过长无法进行施
3、工的难题。(3)将原设计的斜桩张拉钢筋支架变更为钢管马凳支架,兼大体积混凝土筏板钢筋马凳支架,将两种支架结合,既保证了施工安全,又提高了工效,节约了工程成本。(4)将原设计的钢绞线张拉锚板水平放置,变更为斜向放置,保证了张拉质量,同时节约了锲形钢板填充费用。3、合用范围本工法合用斜桩长度30米及以内,角度15-45的斜桩施工工程。4、工艺原理对桩位精拟定位后,调整好锚杆钻机的位置与角度,采用锚杆钻机钻孔,套管跟进,在钻进过程中及时校核桩的倾斜度,达成设计深度进行初次灌浆,直至孔口冒浆后放置钢绞线,然后开始拔管,边拔管边补浆,应注意灌浆速度与拔管速度相相应,直至孔内浆液注满,套管完全拔出,完毕初
4、次成桩。过2小时候后,根据设计规定,通过预留的注浆孔,采用二次注浆,直至浆液从孔口冒出,成桩完毕。成桩完毕后尽快进行上部基础结构施工,带基础钢筋网片绑扎完毕后,通过斜桩钢绞线预留段张拉锚固于基础钢筋顶面,然后浇筑基础混凝土,完毕整个受力体系施工。5、工艺流程及施工要点下一根桩施工施工准备钢绞线制作场地平整定位放线基坑成槽开挖桩基就位、校核套管跟进钻孔注浆拔管补浆放置钢绞线移动桩基至下一根桩二次灌浆桩所有施工完毕后土方开挖至设计基底破桩头、理顺钢绞线上部基础钢筋、模板施工钢绞线张拉、验收基础混凝土浇筑5.1 工艺流程图15.2 施工要点5.2.1 钢绞线制作5.2.1.1 钢绞线的规格型号应符合
5、设计规定,其进场质量应按现行国家标准预应力混凝土用钢绞线GB/T 5224等的规定抽取试件作力学性能检查,其质量必须符合有关标准的规定。5.2.1.2 钢绞线应严格按计算尺寸下料,每股长度误差不应大于50mm。其施工下料长度应下式计算拟定:图2 L= H/sin+Lo S=L+L (式5.2.1) 其中: S钢绞线施工下料长度 L设计桩长 L钢绞线锚固段长度 H上部基础厚度 斜桩倾角 Lo钢绞线张拉端长度,取50cm60cm5.2.1.3钢绞线应按一定规律平直排列,在有效桩长范围内沿桩体轴线方向每隔1.5m设立一个架线环,两个架线环之间用扎丝与注浆管捆扎牢固形成一束结。5.2.1.4 组装钢绞
6、线时同时安放一根注浆管,注浆采用直径20mm塑料管,注浆管的管端距离锚索末端0.2m左右。注浆管管底出口处用防水胶布封住,且从注浆管端50cm处开始向上每隔2m左右做出1m长的花管,花管的孔眼直径为8mm,每段6个孔眼,均匀分布,花管长度自标底向上16mm布设,孔眼用防水胶布封住。5.2.1.5 组装好的锚索应堆放整齐,分类归码,标记清楚,并应采用防水、防晒覆盖措施。5.2.2 场地平整桩基进场前,应对拟施工场地进行平整,平整后的场地应用压路机压实,压实后的场地平整度应应30mm/2m,地基承载力不应小于0.2 Mpa,以防止成桩过程中土体下陷影响成桩质量。5.2.3 样槽开挖5.2.3.1
7、若根据式5.2.1计算的钢绞线出钢绞线锚固段长度较长(大于4m),应进行坑上作业,基坑应根据成桩顺序进行成槽依次开挖。5.2.3.2 基槽开挖时,应使基底标高高出设计标高500mm,以保证桩头成桩质量。5.2.3.3当样槽的土方开挖放坡应满足土体自身稳定性规定,若现场条件有限无法进行放坡时,应对样槽的侧壁采用一定的临时覆盖、支撑体系,保证边坡安全。5.2.3.4每段样槽开挖宜超过两排斜桩的排拒,以便于斜桩施工时的定位。5.2.3.5 样槽开挖完毕后,应在基槽周边底部设立400mm400mm400mm排水沟,排水沟两头设立排水井一个,并用泥浆泵及时将泥浆抽出排放至基坑外。5.2.4 桩基就位、校
8、核5.2.4.1设备就位前,应对坑上场地部位进行平整、压实,平整后的场地应用压路机压实,压实后的场地平整度应应30mm/2m,地基承载力不应小于0.2 Mpa,以防止成桩过程中土体下陷影响成桩质量。 5.2.4.2 斜桩的定位 由于坑上作业方向为斜桩向上的空间延伸方向,其角度、位置的空间定位较复杂。经项目技术人员分析,本工程斜桩的定位不应采用以点定位方式,应采用以面定位方式进行。既放线时,沿样槽位置连续放出每个斜桩的一条直径线,而不是单一的轴线点,将前后两排(也可以多排)斜桩的直径线连成两条延伸线,既可以将斜桩的空间位置基本定出,作为桩基就位的基本。 斜桩定位示意图如下图所示:前排斜桩斜桩轴线
9、延伸线斜桩轴线延伸线斜桩的定位后排斜桩5.2.4.3 设备的就位为保证桩基就位准确,可以采用以下方法控制斜桩的定位:根据斜桩定位延长出每一桩的倾斜度方向,在桩机前引出两个边线控制点,以作为桩位轴线方向控制的依据;桩机轴线方向拟定后,根据机器设备自身度盘数据及设计斜桩角度,按规定调整好角度,既可完毕桩基就位工作。5.2.5 套管跟进、钻孔5.2.5.1 开始钻孔时,应匀速向前推动,及时连接套管。5.2.5.2 在钻孔成桩过程中应用水准仪结合桩基度盘及时校核桩的倾斜度,若出现较大偏差后,立即停止钻孔,采用措施校核。5.2.5.3 钻孔过程中,如遇特殊情况,无法钻孔到位时,应及时结合设计、地质单位进
10、行解决。5.2.6 注浆、灌浆5.2.6.1拌合水泥浆液使用的原材料必须符合设计规定,并按相关规范规定进行复试。5.2.6.2 水泥浆液的水灰比应符合设计规定,设计对水泥浆有强度规定期,施工前必须进行配合比的试配工作。5.2.6.3 注浆应两次进行。套管钻进达成设计深度后,注浆管插入套管孔底,开始注浆,直到孔口冒浆1020s,停止灌注。拔出注浆管,把组装好的锚索放入套管内,然后再开始拔套管,每拔三根套管应补浆一次,套管完全拔出后,移至下一孔位。成桩两个小时后,通过预留的二次注浆管进行高压注浆,注浆压力应符合设计规定,在达成设计压力后稳压23min,此时注浆作业结束,二次注浆管留于孔内。当设计无
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