桩基施工手册.doc
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1、桩基施工手册目 录第一章 桩基施工的定义及分类第二章 桩基施工常见问题的处理第一章 桩基施工的定义及分类第一节 桩基施工的定义这里的桩基施工指桥梁工程,地面水平承台以下的基础部分。桩基作为支护结构的一种形式,除必须满足结构的稳定,保证基坑的安全可靠,还应根据工程地质条件、设备机具能力,优化设计、选择安全、可靠节省的类型。桩基结构的轴线定位点和水准基点应设在不受施工影响的地方,施工前应按各有关单位最后认可的施工图进行复核,并妥善保护,施工期间应经常复测,被损坏的测量点要及时补测.桩基施工中,应对隐蔽工程进行中间验收,加强自检(设计桩径、轴线、泥浆指标、沉碴厚度、设计桩长等)。第二节 桩基施工分类
2、及工艺流程桩基施工的分类,这里指灌注桩。按桩土相互作用特点分为竖向荷载桩(摩擦桩、端承桩)和水平受荷桩(主动桩、被动桩)。按成孔方法分类(泥浆护壁成孔、沉管、夯扩、冲抓成孔、干作业成孔)桩基施工采用的具体形式,一般在标书中都已确定。了解桩基分类及其适用条件,可以根据工程地质条件,合理优化设计,进行设备机具能力的合理组织.第一小节 人工挖孔灌注桩一、一般挖孔桩适用条件:(1)桩基桩长较短;(2)无流砂、细砂等涌水层或淤泥质土软弱地层。(3)地质条件限制钻孔桩施工.挖孔桩桩间施工净间距不得小于4。5米。小于4。5米时,必须间隔开挖。护壁砼强度等级应不低于C15,每节护壁高度一般为0。31m.作为承
3、重桩时,宜在终桩层位下钻一个勘探钻孔,钻孔深度一般应达到孔底以下3倍桩径,以判别该深度范围内的基岩有无孔洞、破碎带和软弱夹层的存在。 二、挖孔桩施工程序:场地整平放线、定桩位锁口砼施工挖第一节桩孔土方支模浇筑第一节砼护壁在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、设置垂直运输架、安装提升设备、吊土桶、鼓风机、照明设施第二节桩身挖土校核桩孔垂直度和直径支第二节模板、浇灌第二节砼护壁重复第二节工序、循环作业直至设计深度检查持力层进行扩底全面检查桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层清理虚土、排除孔内积水吊放钢筋笼就位灌注桩身砼。三、挖孔桩施工顺序1、施工准备:施工前,技术负责人和施工负责人逐孔检查各
4、项施工准备,逐级进行技术、安全交底和安全教育;对场地进行平整、夯实,条件允许时,将原地面挖至基顶标高,以减少挖孔及护壁数量;平整完毕后,精确放样桩位,从桩中心位置向四周引出四个桩心控制点。2、挖孔2。1修筑第一节孔圈护壁(俗称开孔)时,孔圈中心线应和桩的轴线重合,其与轴线的偏差不得大于20mm,护壁应比下面的护壁厚100150mm,高出地面0。150。2m。桩顶设防雨棚,严禁外来水进入桩内。2。2混凝土护壁模板可采用厚度=4mm的组合式钢模板(或木模)拼装组合而成,拆上节而支下节,循环周转使用,上下设两对半圆组合的钢圈顶紧,不另设支撑,钢圈之间用专用扣扣紧。2.3挖孔桩一般采用人工镐头开挖,风
5、化松软岩及岩石时采用风镐开挖或适当的弱爆破技术。孔内爆破时,现场其他孔内作业人员必须全部撤离,并以钢板覆盖孔口。混凝土护壁边挖边护,以确保施工安全和孔壁稳定。为确保结构尺寸,挖孔尺寸比设计尺寸边大510cm。挖孔桩施工时配足抽水设备,水量较大时采用井点降水。 2.4 弃土一般采用吊桶、安装电葫芦提升,弃土堆在一边,适当时间集中用车运出.2。5上下护壁的搭接长度不得小于50mm,不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土,护壁混凝土中宜使用速凝剂.3、测量控制设专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点的办法控制,安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致,以
6、便挖孔时粗略控制中线.精确控制时将桩控制轴线、高程引到第一层护壁上,每节以十字线对中,吊大线锤作中心控制用.用尺杆找圆周,以基准点测量孔深,以保证桩位,孔深和截面尺寸正确.4、挖孔注意事项4.1 对桩的垂直度和直径,每段检查,发现偏差,随时纠正,保证位置正确。每一段桩孔挖好安装护壁模板时,用桩心点来校正模板位置,垂直度偏差控制在0。5以内.4。2挖孔至设计持力岩(土)面时,及时通知有关各方进行鉴定。符合设计要求后再行进行入岩挖掘或进行扩底端施工.4.3 扩底时,为防止扩大头处塌方,可采取间隔挖土扩底措施,留一部分土作为支撑,待浇筑砼前再挖。4.4遇到流动性淤泥或流砂时,孔圈护壁的施工可以:减少
7、每节护壁高度为0。30。5m,或用钢护筒,无法奏效时,迅速用砂回填桩孔到能控制塌孔为止,并速报有关技术部门及设计单位处理。易塌段应即挖、即验收、即灌注护壁混凝土。开挖流砂严重的桩孔,应先将附近无流砂的桩孔挖深,使其起集水井作用,集水井应选在地下水流的上方。仍不奏效则改为钻孔桩施工。4。5 一圈砼灌完后,必须及时将接口处砼密实填入,表面压光,对漏水现象及时加以堵塞或导流,防止孔外水渗入,影响后序开挖.5、除合同文件的具体规定外,一般质量要求为:(1) 桩孔中心偏差控制在10mm;(2) 桩径偏差控制在50mm;(3) 桩垂直度偏差控制在5L(桩长);(4) 护壁砼厚允许偏差30mm;(5) 孔底
8、不允许残碴、浮土、杂物和积水,护壁无污泥。6、施工安全措施6。1从事挖孔桩作业的工人,需经健康检查和安全作业培训(井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等)且考核合格后,方可进行现场施工.6。2施工图会审和桩孔挖掘前,认真研究分析地质情况,对可能出现的流沙、管涌、涌水以及有害气体等,制定针对性的安全防护措施。对安全施工存在疑虑,应事先向有关单位提出.6。3施工现场所有设备、设施、安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常检查,确保完好和安全使用。6。4建筑物附近的桩孔施工,应采取设立灌水管或利用已开挖但未完成的桩孔灌水,保持水压平衡与土体稳定,桩孔开挖后,加强对周围建筑物的监控测。桩孔靠近旧
9、建筑或危房时,必须对旧建筑物或危房采取加固措施后才能施工.6。5挖出的土石方应及时运走,孔口2米范围内不得堆放淤泥杂物。机动车辆通行时,应作出预防措施或暂停孔内作业,以防挤压塌孔。6。6桩孔开挖深度超过5m时,每天开工前应进行有毒气体检测,宜用仪器检测,也可用鸟笼放置鸽子,吊放至孔底,放置时间不得少于10min.6。7每天开工前,应将孔内积水抽干,并用鼓风机向孔内送风5min,是孔内的混浊空气排除,才准下人。超过10m时,地面应配备向孔内送风的专门设备,风量不小于25L/S.6.8提升机具(电葫芦、吊笼等)必须采用合格的机械设备,配自动卡紧保险装置,每天设专人巡回检查提升设备及用电安全状况.禁
10、止脚踩护壁凸缘上下桩孔.桩孔内必须放置绳梯或合适的尼龙绳,并随挖孔深度放长至工作面,作为救急备用.6.9桩孔内的作业人,应遵守以下规定:(1)孔口设水平移动式活动安全盖板,当吊桶提升到地面上时,推活动盖板关闭孔口,然后再卸土。同时孔口四周设置安全护栏.(2)井口工作人员挂安全带,井下作业戴安全帽、穿绝缘鞋,禁止酒后作业,不准孔内吸烟、不准孔内使用明火。孔内作业照明采用12V以下的安全灯.(3)开挖时,孔口设置半圆形防护罩,防护罩用钢木板或密眼钢筋网做成。吊桶上下作业时,作业人员必须站在防护罩下边,停止作业,注意安全。起吊大块石时,孔内作业人应全部撤离至地面后才能起吊。(4)桩孔暂停开挖时,加盖
11、板封闭孔口,并加0。8-1米高围栏围蔽,.(5)认真留意孔内一切动态,发现流砂、涌水、护壁变形及异味气体等异常情况,及时撤离作业区。(6)开挖复杂土层时,每挖深0.51m应用手钻或16钢筋对孔底作品字形探查,检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等,确认安全,方可继续进行挖掘。(7)施工场内一切电源、电器的安装和拆除,必须严格接地、接零和使用漏电保护器。经验收合格后,才准接通电源使用。各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多孔和一闸多用。孔上电线、电缆必须架空、严禁拖地和埋压土中,必须绝缘,并有防磨损、防潮、防断等保护措施。(8)在灌注桩身砼时,停止相邻10米范围内的挖孔作业,且孔底不能留人。(9)孔内凿岩应采
12、用湿式作业法,并加强通风防尘和人身防护;孔内爆破,孔内作业人必须全部撤离地面方可引爆;爆破时,孔口应加盖;爆破后,必须用抽气、送风或淋水等方法将孔内废气排除,方可继续下孔作业.(10)中途抽水之后,必须先将地面上的专用电源切断,作业人方可下桩孔作业。7、桩身混凝土施工当挖孔桩挖至设计标高后,应清除护壁污泥、孔底残碴、浮土和积水,及时报监理、设计检查。检孔采用钢尺、测绳配合探孔器进行。经检验合格后,应迅速封底、安装钢筋笼、灌注桩身混凝土.孔底岩样应妥善保存备查。7.1钢筋笼吊装钢筋笼在施工现场地面平卧进行组装,即在地面上设二排轻轨,先把加强筋按间距排列在轻轨上,按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接,
13、严格控制平整度误差不大于3cm,上下节主筋接头,错开50,螺旋筋每隔11.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定.在钢筋笼四侧主筋上每隔45m设置一个20耳环作定位垫块之用,使之符合保护层厚度要求。为保证钢筋笼在起吊、吊放过程中不发生变形,在钢筋笼内布置一定数量的内撑筋及加强箍筋,根据情况可整体起吊或分节起吊,钢筋笼就位后,笼项连焊在护壁预埋的钢筋上,防止浇筑过程中钢筋笼移位、上浮。7。2砼灌注砼灌注前对孔内再次进行检查,完全符合设计及规范要求后即可开始浇灌.无水时按干作业条件下进行混凝土施工。可采用串筒进行,捣固采用插入式振动棒,混凝土顶部标高控制比设计标高高出0。5m.孔内有水时,顶部标高比设
14、计标高高出0.7m.在砼初凝前表面抹压平整,避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝,表面浮浆层予以凿除,以保证与上部承台的良好连接。若桩孔内渗水量大于1m3/h时,混凝土施工按水下混凝土施工进行.8、桩基检测成桩后,可采用钻孔取芯或埋管超声波等非破损检测方法,检测孔数量由设计、建设、施工、监理等共同确定.检测孔最后应以压力灌浆切实封填。第二小节 钻(冲)孔灌注桩一、钻(冲)孔灌注桩适用条件:适用于穿越粘性土、砂土、碎(砾)石土层及风化层,包括地质情况比较复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。特别是冲击钻穿过旧基础、大孤石等障碍物的能力强。强调:软弱土层必须经成孔工艺实验成功方可采用。总之,钻
15、孔桩施工方案的选择,首先须要掌握准确的地质情况,并结合地质、孔径、孔深选用与其相适应的钻机.钻(冲)孔灌注桩,一般采用泥浆护壁、正反循环钻孔后或冲抓成孔的施工工艺。各类型的钻(冲)孔机具的适用范围,可按附表1选用.摩擦桩必须保证设计桩长;嵌岩桩的终孔深度,应由施工单位会同设计、监理工程师,根据设计入岩要求,参照地质剖面图上的估计深度和造孔时的钻进速度与难度以及鉴别孔底岩硝样品等综合确定。成孔机具的适用范围(附表1)成孔机具可穿越的土层潜水钻粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土回转钻碎石土、砂土、粘性土及风化岩冲抓钻碎石土、砂土、砂卵石、粘性土及风化岩冲击钻各类岩土二、钻(冲)孔桩施工工艺1、 旋挖钻(
16、旋转钻)孔施工工艺1.1施工准备1。1。1场地平整:在施工前清除场地杂物,更换软土,整平夯实,如地面松软可能导致钻机倾斜时,可以用碎石灰土进行地面加固。开工前精确测定桩位,给每个孔位作好编号和标记,并合理安排好钻孔顺序。同时钻进的孔距为35培的孔径,一般不少于5米。安装钻机时地基要稳固,机座要保证水平,钻杆上部设导向架,钻杆经常保持垂直,以防止钻孔偏斜1。1。2泥浆制备:在桩基地质条件较差时,需制备泥浆护壁。护壁泥浆,由水、粘土和添加剂组成,调制泥浆时,先将粘土加水浸透,然后以搅拌机或人工拌制。制备泥浆是旋挖钻能否成孔的关键,也是影响钻孔进度和桩基混凝土质量的关键.成孔采用制备泥浆作为孔桩护壁
17、,泥浆材料采用优质膨润土加粘土、聚丙烯酰胺以及火碱。加入适量的火碱可增加泥浆的稠度,经试验测定:泥浆的沉淀少,性能稳定。制备泥浆在泥浆池内进行,泥浆应满足以下要求:比重1。061。15g/cm3,粘度1828s,含砂率小于4%.当泥浆达到这三种指标,并且泥浆的补充方式一般靠泵送方式,其速度以保证液面始终在护筒底面2m以上。方可确保旋挖钻在钻进过程中孔口、孔壁不坍塌,且正常钻进。反循环旋转钻孔采用泥浆护壁,以能形成较好泥坯为原则。泥浆成份和配合比根据地质条件和试验确定。泥浆比重为1。081。3,粘度为1620s,PH值为810,含砂率不大于4%,胶体率大于95%。施工时护筒内泥浆顶面始终高出地下
18、水位至少1m以上,但不低于护筒顶0.5m。冲击钻进时,在钻孔内直接投放粘土,以钻锥冲击制成泥浆.调制的护壁泥浆及经过循环净化的泥浆,根据地层情况的不同采用了不同的性能指标。由于在施工过程中泥浆不停的循环使用,实验人员隔一段时间要对池内泥浆做三种指标测定,如果不满足要求,则需调整池内水、膨润土、粘土,聚丙烯酰胺以及火碱的含量,直到各种指标满足要求。施工中的废泥浆用合适的办法处理,确保环境卫生.1.1。3钢护筒埋设:桩位经质检工程师、监理工程师复核无误后,开始埋设钢护筒。钢护筒埋设前桩位设置护桩,以便恢复检查。钢护筒采用48mm厚钢板加工制成,内径比设计桩径大20cm40cm。护筒高度根据现场实际
19、情况确定,护筒埋深不小于2。0米,护筒顶高于地下水位2。0米以上.护筒埋设完毕,立即检查护筒平面位置及倾斜率,对超出允许偏差范围的,重新进行埋设.护筒平面位置允许偏差5厘米,倾斜率1。护筒顶部应开设12个溢浆口,并高出地面0。150.30m。护筒可采用挖埋法安装,护筒周围用优质粘土回填夯实,密实不漏水。1。2成孔过程控制1。2.1钻孔:钻机安装就位后,钻头对中,根据四角控制桩用细线绳交出桩的中心,确定钻杆垂直后开始钻进.钻机每次进尺控制在50cm左右。钻进过程中要及时补充提前制备好的泥浆,保证在钻进过程中和提钻后孔内液面高于护筒底部2。0m,在钻进过程中应根据地层变化及时调整泥浆性能,以满足正
20、常的钻进需要。钻孔应连续一次完成,不得中途无故停钻,钻孔达到设计深度并清孔后,会同监理工程师对孔位、孔深、孔径、垂直度及泥浆沉淀厚度进行检查,确定是否符合设计和规范要求。如清孔后2小时尚未浇筑砼,则重新清孔。在距钻孔桩中心距离5m以内的任何桩的砼浇注完毕24小时后,才能开始其它桩的钻孔施工。在钻进过程中应认真填写施工原始记录,详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题,处理措施及效果等。在钻孔的过程中,若发生塌孔,出现流砂、弯孔和缩孔等现象时,要仔细分析,查明原因和位置,然后进行正确处理。1.2。2清孔:钻孔达到要求深度后,测量孔深.技术标准为孔深不小于设计桩长;孔径不应小于设计尺寸:倾斜度不
21、大于1%H。符合要求后立即进行清孔,清孔可采用抽浆清孔法(或掏碴法),用空气吸泥机进行抽浆清孔,清孔时,必须始终保持孔内水头高度,防止塌孔,清孔后,将取样盒(开口铁盒)吊到孔底,待灌注水下混凝土前取出检查沉淀在盒内的碴土,碴土厚度不得大于0。4d(d为设计桩径).否则,要重新清孔。1。2.3成孔检查:钻孔在终孔和清孔后, 对孔径、孔形、孔深、桩孔竖直度、孔成孔位等进行检查。验收的质量标准见下表:验收质量标准护筒安放偏差(mm)孔径(mm)孔深(mm)桩位偏差(mm)沉碴厚度(mm)孔垂直度偏差(mm)终孔泥浆指标50不小于设计孔径不小于设计孔深群桩100单排桩500。4d孔深1/100比重含砂
22、率粘度1。2417-20s1.3钢筋笼吊装为了规范施工,钢筋笼集中下料,就地焊接,绑扎成型,并制作导向架、定位钢板及声测管。为了防止钢筋笼变形,采用分节制作,分节吊焊接。钢筋笼吊装前,会同监理工程师对钢筋笼的材料、尺寸、接头型式等进行检查。检查合格经监理工程师签认后吊装钢筋笼,钢筋笼吊装至设计位置后,及时准确地焊接.采用地锚和井架固定牢固,防止钢筋笼上浮及掉笼。吊装采用履带吊或汽车吊垂直地将每节钢筋笼放入孔内,一次吊装到位。钢筋笼运输、吊装前制定防止钢筋笼变形的方案,并认真组织实施。1。4水下混凝土的灌注灌注混凝土前,探测孔底泥浆的沉碴厚度,如大于规定,应再次清孔.混凝土拌合物运至灌注地点时,
23、检查均匀性和坍落度,如不符合要求,应进行第二次拌合,二次拌合仍达不到要求的,不得使用.混凝土保持有足够的流动性,坍落度为1820cm.灌注首批混凝土时应注意:开始灌注混凝土时,在导管口设置砂球。灌注要连续紧凑地进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。严禁中途停顿.当导管内的混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入。避免整个的灌入漏斗和导管,在导管内形成气囊,使混凝土灌不下去.在灌注过程中,灌注时间、混凝土面深度、导管埋深、导管拆除等,均指定专人,用专用表格记录。井孔混凝土面接近钢筋骨架时,宜使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减少混凝土的冲击力.混凝土面进入钢筋骨架一定深度后,要适当提升
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