跨宁杭高速大桥桩基施工方案.doc
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1、江苏白马现代农业高新技术产业园至宁杭城际铁路溧水站道路工程K0+722.453跨宁杭高速大桥桩基施工技术方案编制单位:南京苏通路桥工程有限公司江苏白马现代农业高新技术产业园至宁杭城际铁路溧水站道路工程A1标项目部编制日期:2013年7月22日白袁路白马互通-朱家边改造工程跨宁杭高速大桥桩基施工技术方案一、工程概况1、项目自然条件(1)桥位地质概况跨宁杭高速大桥位于南京溧水县白马镇,场地地形开阔,平坦,场地内无滑坡、崩塌及地面坍塌等不良地质作用。根据区域地质资料,拟建场地无断裂构造和破碎带分布,场地稳定性较好。 拟建场地岩土层可分为如下几种:杂填土、素填土、粉质粘土、强风化安山岩、中风化安山岩五
2、大类,其中中风化岩石饱和单轴抗压强度标准值frk=21.11MPa,属较软岩。2、工程简介跨宁杭高速大桥横跨宁杭高速公路,桥梁起终点桩号分别为 K0+669.453、K0+775.453,全长106米,位于R=1000米的右偏圆曲线上。全桥共一联(20+30+30+20)m,上部结构为20+30+30+20装配式部分预应力砼连续箱梁结构、下部结构为柱式桥墩、柱式桥台、人工挖孔桩及钻孔灌注桩基础分为1.5m、1.6m两种。横断面布置为:上下行单幅,单幅桥宽18.5米,单幅桥面横向布置为0.5m护栏+3m人行道+4m非机动车道+2m侧分带+8.5m机动车道+0.5m护栏。全桥0#、4#桥台为6棵1
3、.5米钻孔灌注桩桩基,长14米;1#、2#、3#桥墩共9棵1.5米钻孔灌注桩桩基,长16米。二、施工总体安排及方法总说明1、 由于钻孔灌注桩是全桥施工的前期主要工序。为加快施工的进度、提高工作效率,我们拟先投入2台桩工机械进行施工,施工数量根据首钻情况进行添加,计划2013年7月20日前完成准备工作,2013年7月24日至9月30日完成灌注桩施工。2、 为确保施工机械的正常供电,我部已从附件厂房埋设安装200KVA的高压线。3、 桩基施工顺序:两台机械分别由1#墩和3#墩向桥跨中心方向施工。平整场地测量放样护筒导向架就位护筒下沉孔位放样机械就位钻孔终孔前检查终孔检查钢筋骨架入孔下导管灌注水下砼
4、拔卸导管清理灌注现场挖基坑破桩头检验合格下一道工序施工。三、施工准备工作(一)技术准备 1、现场踏勘,熟悉现场情况;了解施工场地工程地质水文资料;编写施工方案并经审批,对操作人员进行安全与技术交底。2、按设计图纸和给定的坐标点测设轴线定位桩、高程控制点及桩位,经建设和监理单位复核签认。3、按有关规定做好原材料试验,验证混凝土施工配合比。4、施工前做成孔试验,数量不少于两个,本工程抽取0#及4#各一个,以核对地质报告,检验所选施工工艺和技术要求是否适合。(二)现场准备1、钢筋场地施工场地,必须做好“三通一平”。并根据现场情况,因受现场条件限制,本工程选取0#桥台南侧新做路基处做为钢筋加工场地,采
5、取铺垫碎石垫层做底层,有条件时做地面混凝土垫层,以利施工。2、泥浆池设置根据现场条件,施工现场共有15个灌注桩,项目部在1#、3#之间设置10*12*2.5泥浆沉淀池、并在合适位置设置泥浆循环池,泥浆水经沉淀后并符合环保要求方可排入外界。3、施工便道及桩位填土施工便道依托现场现有道路,通过对现有道路稍做扩宽和整修加固,形成通畅的行车路线。本桥桩位位于宁杭高速公路、新做路基位置,我部拟通过与相关部门协调,采取挖土施工方式进行桩位平台施工,即在宁杭高速公路、新做路基边挖土至设计桩顶位置高程1.5m-2.0m处根据具体情况实施,机械在挖土平台上进行施工,以保证施工过程中的稳定,待施工完成后再进行挖除
6、清理。4、施工放样灌注桩施工时,首先进行全桥中心轴线的桩位放样,在确保其位置和斜度与中分带中心一致时,方可进行其它墩台钻孔桩的放样和施工。灌注桩放样结束后,加护桩加以保护,以便钢筋笼的安置和砼的浇注和今后的桩位检测。(三)材料准备1、混凝土采用符合设计要求的商品砼。2、钢筋:品种和规格均应符合设计规定,其质量应符合相应产品标准的要求,并有出厂合格证及复验报告。(四)机具设备冲击钻机、安全帽、安全带水泵、试验器材及浇灌砼工具、模板,支撑架、导管、插入振捣棒、低压防爆电线和灯泡。(五)作业条件1、施工现场半封闭,水、电接入工地现场。道路畅通,并清理平整。2、进行放线并验收;放线时,将轴线和标高引至
7、场外不受施工影响的地方,并设成永久性标志。四、灌注桩灌注桩施工(一)、灌注桩施工(施工工艺流程图详见附流程图)1、 桩位放样护孔管埋设测量定位选用高精度全站仪,工程测量基准点用混凝土浇筑固定,并安装防护标志,防止重车辗压和重物碰撞而产生的移位,基准方位安设在视线范围内的不产生变形物上,或设点加以混凝土保护。 在测定桩位前,先复校建筑物基点,闭合测量。搞清基点与红线关系,符合误差允许要求后,再测定桩位。 测定桩位分三次,在挖埋护筒前测量一次,在埋设护筒后复测一次使护筒中心与桩位偏差不大50,拉好十字线,在护筒边上用油漆做好标记。然后用水准仪测量护筒标高,做好测量记录,第三次测量,在钻机就位前进行
8、,并检查钻机是否对准桩心标记。2、埋设护筒工程桩的孔口护筒是保护孔口,隔离上部杂填松散物,是防止孔口塌陷的必要措施,也是控制定位,标高控制的基准点。因此,每根工程桩施工前必须埋设护筒。护筒选用大于桩径15-20的钢制护筒,埋入深度以满足隔离杂填土,防止孔口塌陷为准,护筒外周间隙用粘土回填并捣实,以确保护筒稳定牢靠。3、制配泥浆设置泥浆池及成渣池,泥浆池和沉淀池连在起,池之间设一隔墙,钻孔桩排出的泥浆通过泥浆沟进入沉淀池,经沉淀后从隔墙槽口流入泥浆池,然后再回孔内重复使用,沉淀后的渣及灌注时泥浆可根据现场实际情况采用就近处理,当不能满足要求时用挖掘机或泥浆泵送入泥浆灌装车运出场外废弃。钻孔泥浆以
9、造浆为主,即向泥浆地投入粘土,经人工搅拌使用。泥浆性能指标钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pas)含砂率()胶体率()失水率(ml30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)冲击钻易坍地层1.201.42230495203358114、钻孔 当进行钻孔作业时,注意事项:(1) 根据工程地质情况,钻进必须注意地层软硬不均,在钻进中必须注意扫孔,控制进尺,以防止出现斜孔或台阶孔。(2) 粘土进钻时,采用原土造浆。在较厚的砂层中进钻时,采用储备泥浆或在孔中投入粘土造浆。(3) 冲击到岩面时,加大冲程,勤清渣。每钻进2050cm要取一次岩样,妥善保管,以便终孔检验。(4
10、) 冲击钻具要平稳,尤其是当钻头处于护筒口位置时,必须防止钻头钩挂护筒。冲击过程中,为防止跑架,随时校核钢丝绳是否对中桩位中心,发生偏差时及时纠正。(5) 钻孔过程要连续操作,不得中途长时间停止。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报处理。钻孔工作一气呵成,中间停顿时间不能过长,如因工休或其他原因停止钻进时,要将钻头拔出。钻孔结束后,经过测量孔深已达到设计要求时,及时吊装钢筋骨架。钻孔周围地面上不得堆放重物和杂物,孔口附近保持良好的排水状况。施钻过程中,随时检查护筒四周变化,注意是否有沉陷坍塌现象。5、清孔钻孔作业完成后立即进行清孔,第一次清孔采用循环用橡胶管,清除孔底
11、沉渣,适度降低泥浆比重至1.251.3,降低砂率2,在开动空气机吸取泥浆时,开动水泵向孔内注入清水,以保持水头高度。清孔处理的目的是抽、换原钻孔内泥浆,降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标,清除钻渣,减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力,为在泥浆中灌注混凝土创造良好的条件。清孔时,孔内水位要保持在地下水位以上1.01.5m。6、下钢筋笼、导管,进行二次清孔 钢筋笼在钢筋加工场制作,在下钢筋笼时逐段焊接,两段钢筋笼的主筋采用单面焊,使主筋保证在同一轴线上,焊接时采用对称焊接,以缩短施工时间。为确保钢筋笼骨架起吊过程中不发生弯曲,采用点吊法,钢筋笼深至设计标高后用两根钢管支承
12、在孔口边的枕木上。持钢筋笼下放后,下导管,根据孔深计算出导管的长度,导管距孔底约3040CM。导管安放完毕,进行第二次清孔,采用正循环方式,清孔后沉渣控制在5CM以内,泥浆比重在1.101.15之间。7、钢筋笼的加工、运输和吊装a钢筋分次制作成型,加工时采用夹板定位,以确保主筋间距,成型钢筋内设十字架立筋,安装时割除。b钢筋笼每12米一段,在钢筋加工场地制作成型后由汽车吊运往桩孔边,在搬运工程中需做好保护措施避免钢筋笼变形。c钢筋骨架保护层设置采用焊接钢筋“耳朵”的方法。具体尺寸见设计图纸,焊在骨架的主筋外侧,每隔2.0m设一道,每道沿周对称地设置4个。D钢筋笼起吊采用吊车起吊。为了保证骨架起
13、吊时不变形,施工时用两点吊,第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点至上三分之一点之间。起吊时先吊第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊,待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。解开第一吊点,检查骨架是否顺直。如有弯曲应调整,当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁,使骨架达到设计标高时,将骨架牢固固定于孔口临时井字架上。8、导管插入导管用直径300mm的钢管,壁厚4mm,每节长2.0-2.65m,配1-2节长1-1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水,灌
14、注砼前要进行水压试验,检查接头处密封情况。试压步骤: (1) 检查每节导管有无明显孔洞,检查每节导管的密封圈情况。如缺少或破旧不能使用,要及时拆除更换或添加,并在钢索槽中涂适当黄油。 (2)选择场地,使导管在地面上平整对接。对接时就各管按顺序编号。 (3)对导管两端安装封闭装置,封闭装置采用既有试压套。在试压封闭两端安装进水孔。安装时使两孔位于管道的正上方,以使注水时空气从孔中溢出。 (4) 安装水管向导管内注水,注水至管道另一端出水时停止,并应保证导管内充水达70%以上,方可停止。 (5) 将一端注水孔密封,另一端与空气压力机连接,检查导管连接处封闭端安装情况,检查合格后压风机充压,进行水密
15、试验的水压不应小于孔内水深的 1.3 倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍保持压力 15 分钟不漏水即为合格。P=1.3p=1.3*(24*20-11.5*20)=3.25ar【式中:p导管可能受到的最大内压力(KPa);混凝土拌合物的重度,取24KNm3;hc导管内混凝土柱最大高度(m), 以导管全长或预计的最大高度计;井孔内水或泥浆的重度(KN/m3);Hw井孔内水或泥浆的深度(m)。】(6)检查导管接头处溢水情况,对溢水处做好记录,试压将导管翻滚180度,再次加压,保持压力15分钟,检查情况做好记录。混凝土浇注架由型钢做成,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋
16、笼,上部放置混凝土漏斗,混凝土由进料斗经储料斗倒入漏斗,并随即卸入导管直接浇注。混凝土要求:粗骨料优先选用卵石,最大粒径不大于40mm且不大于导管内径的1/8及钢筋最小净距的1/4。砂用级配良好的中砂。D1200桩孔砼坍落度控制在1822CM,D1500桩孔砼坍落度控制在1620CM砼,混凝土初凝时间为34h。9、水下灌注浇注时先灌入首批混凝土,其数量经过计算,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入砼,其深度不少于1.0m;开导管用钢板隔水栓,在大灌浆斗颈部设置一个隔水栓,下面垫一层塑料布,隔水栓由钢丝绳栓住挂在横梁上,大灌浆斗装满足够的混凝土,起拔隔水栓,排开泥浆;随着浇注连续进行,随浇随
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