人工挖孔桩技术交底.docx
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人工挖孔桩技术交底
人工挖孔桩技术交底
1、工程概况
桩基工程数量表:
ZK31+579.5/YK31+547.5中桥全线长:
86m,起讫里程为ZK31+536~ZK31+620/YK31+506~YK31+592;AK0+064大桥全线长:
116m,起讫里程为AK0+066~AK0+122;AK0+925大桥全线长:
187.5m,起讫里程为AK1+831.25~AK2+018.75;设计采用φ120cm、φ150cm、φ160cm人工挖孔桩基础。
2、工程施工工艺、施工方法
2.1挖孔灌注桩施工工序
挖孔灌注桩施工工序:
测量放线→施做排水设施→人工挖孔、浇筑钢筋混凝土锁口→搭设孔渣提升架→人工继续挖孔、浇筑混凝土护壁→清孔→基底检测→验孔器验孔→钢筋笼就位→设导管或串桶→灌注混凝土→孔桩质量检测。
挖灌注桩施工工艺流程见图2-1《挖孔灌注桩工艺流程图》。
2.2施工准备
⑴场地清理和平整:
施工前引入施工便道,对施工区域内的场地进行平整,清除原地面和原坡面浮土,铲除松软土层并且夯实,坡面有裂缝或有坍塌迹象的危石应加清除和加设必要保护措施。
测量墩台十字线,确定桩基中心位置,设置护桩以便施工中经常检查核对。
制定好孔口周边排水沟排水方案和防止水流入孔中。
搭设好孔口防水棚,防止挖孔施工中降水落入孔中和成孔后积水。
安装好拉升设备,安装前对卷扬机和钢丝绳进行安全检查,以防止中间停工和意外事故发生。
选择铺设好出渣道路,让孔渣远离作业区,不影响桩基施工。
合理堆放好材料和机具,使不增加孔壁压力,不影响施工。
⑵施工放样:
桩基施工放样时应对设计图表表中设计数据进行认真复核,准确无误后方能进行布置小三角导线网,仪器放样无误后再用钢尺对所放样的桩基间距进行校核,误差值不超过规范要求后方能施工。
⑶井口防护:
井口圆周必须用混凝土施工锁口圈,锁口圈应高出原地表30cm,防止土石或其它杂物堕入孔内伤人,并在锁口圈四周标定四个测点,确定测点标高。
⑷测量定出桩位后,会同有关人员对轴线桩位进行复核无误后进行开挖施工。
图2-1挖孔灌注桩施工工艺流程框图
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2.3挖孔桩施工方法
⑴挖掘工艺
①.挖掘方法:
采用一班作业,地质条件较好时每日挖掘1.0米,采用C25砼护壁。
遇到特殊的地质条件时,挖掘0.5米,采用C25钢筋砼护壁。
采用绞车提升,绞车需有厂家产品合格证方可在本工程使用。
每日挖掘完后,做好护壁。
②.挖掘程序:
挖掘程序视土层性质及桩孔布置而定。
土层紧密、地下水不大时,一个墩台基础的所有桩孔间隔开挖孔,但渗水量大的孔应超前开挖、集中抽水,以降低其它孔位水。
土层松软、地下水位较大时,宜对角开挖,避免孔间间隔层太薄造成坍塌。
若为梅花式布置,则先开挖中心孔,待混凝土灌注后再对角开挖其它孔。
③.挖掘的一般工艺要求
a.挖掘时,不必将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凹凸不平,以增加桩的摩阻力。
b.在挖孔过程中,必须经常检查桩孔尺寸和平面位置。
桩位误差不得大于50mm倾度不超过0.5%,孔径、孔深必须符合设计要求。
c.挖孔时如有水渗入,应及时支护孔壁,侵泡流淌易造成坍孔。
渗水应设法排除(经常用井点法降水或集水泵排水)。
d.桩孔挖掘支撑护壁两道工序必须连续作业,不宜中途停顿,以防坍孔。
e.挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时,可采用水泥砂浆压灌卵石环圈,或其它有效措施。
④.孔内爆破施工
为确保安全施工,提高生产效率,孔内爆破施工应注意以下事项:
a.不准使用导火线和普通雷管,采用1、3、5微妙电雷管。
b.必须打眼放炮,严禁裸露药包裸爆。
对于软岩石炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m,炮眼数目、位置和斜插方向应按岩层断面方向来定,中间一组集中掏心,四周斜挖孔边。
c.严格控制用药量,以松动为主,一般中间炮眼装硝铵炸药1/2节,边眼装药1/3~1/4节。
d.有水眼孔要用防水炸药,尽量避免瞎炮。
如有瞎炮要按安全规程处理。
e.炮眼附近的支撑应加固或设防护措施,以避免支撑炸坏引起坍孔。
f.孔内放炮后必须迅速排烟。
可采用铁桶生火放入孔底,促进空气对流,或用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施。
当孔深大于12m时,每次放炮后立即测定孔内有毒气体浓度,无仪表测定时可以将敏感性强的小动物先吊入孔底考察,数分钟取出观察,如其活动正常,人员方可下孔施工。
g.一个孔内进行爆破作业,其它孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避。
h.一般强风化和弱风化层采用空压机风镐掘进。
能用风镐掘进的,严禁放炮。
⑤.挖掘的安全技术措施
挖孔时,应注意施工安全。
挖孔工人必须有安全帽、安全绳,必要时应搭设掩体。
取出土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具,必须经常检查。
井口周围用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护,井口围护应高于地面30㎝,以防止土、石、杂物滚入孔内伤人。
挖孔时还应经常检查孔内的二氧化碳含量,如超过0.3%或孔深超过10m时,应用机械通风。
挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。
井孔应设牢固可靠的安全梯,以便于施工人员上下。
⑵支撑护壁
采用与桩基同标号(C25砼)护壁。
形式为内齿式护壁。
如下图所示:
图2-2挖孔桩施工护壁示意图
内齿式护壁,其结构特点为护壁外侧面为等直径的圆柱,而内侧面则是圆锥台,上下护壁见搭接100-250mm。
每班组每日每班护壁一次,第二日施工时拆除模板。
护壁高度一般为100cm。
特殊地质条件时,护壁高度为50cm,并加入一定量的短钢筋,钢筋量视情况而定。
⑶排水
在挖孔桩成孔的施工过程中,排水工作至关重要,随着护壁种类不同,排水施工也具有一些不同的特点。
一般来说混凝土护壁的排水施工比较普通,而其它护壁的排水施工相互的差异较小,故而采用C25混凝土护壁。
除挖掘顺序中述及的有关排水要求外,还要注意下列事项:
①.除在地表墩台位置四周开挖截水沟外,并应对从孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔。
②.孔内渗水量不大时,可用铁皮桶盛水,人工提引排走,渗水量大时,可用小水泵派走。
孔深小于水泵吸程时,可设一级水泵排水;当孔深大于水泵吸程,将水泵吊入孔内采用二级水泵排水。
根据多年经验,尽量使用“西湖”水泵。
③.在灌注混凝土时,若数桩均只有小量渗水,应采取措施同时灌注,以免将水集中一孔增加困难。
当孔底及孔壁渗入的地下水,其上升速度较大(≥4mm/min)时,必须采用水下砼灌水。
④.若一个渗水量较小,深度较深的桩,在成孔后,不灌注砼,用于集中排水,此孔最后施工,采用水下灌注。
⑷通风与照明
每个挖孔桩作业面,配制空压机2台,采用鼓风机通风供氧,并备用氧气瓶1个,氧气瓶配制足够的软管,以便随时孔下供氧。
不论多深的孔,每班开工前必须用空压机通风,吹掉有害气体,以防气体中毒。
采用电灯照明,所有下井的电器设备必须经过漏电开关,方可下井使用。
挖孔灌注适应于无地下水或少量地下水,且较密实的土层或风化岩层。
当孔内的空气污染物超过《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定的各项污染的浓度值三级标准(见下表)时,如没有可靠的通风措施,不得进行人工挖孔作业。
人工挖孔深度超过10m,应采用机械通风。
表2-1各项污染物的浓度值
污染物名称
取值时间
浓度限值(mg/m3)(标准状态)
一级标准
二级标准
三级标准
二氧化硫(so2)
年平均
0.02
0.06
0.1
日平均
0.05
0.15
0.25
1h平均
0.15
0.5
0.7
总悬浮颗粒物(TSP)
年平均
0.08
0.2
0.3
日平均
0.12
0.3
0.5
可吸入颗粒物(MP10)
年平均
0.04
0.1
0.15
日平均
0.05
0.15
0.25
氮氧化物(NOX)
年平均
0.05
0.05
0.1
日平均
0.1
0.1
0.15
1h平均
0.15
0.15
0.3
二氧化氮(NO2)
年平均
0.04
0.04
0.08
日平均
0.08
0.08
0.12
1h平均
0.12
0.12
0.24
一氧化碳(CO)
年平均
4
4
6
1h平均
10
10
20
臭氧(O3)
1h平均
0.12
0.16
0.2
⑸终孔原则及终孔检查
1.嵌岩桩的入岩深度必须满足以下条件:
a:
嵌岩桩须满足设计图纸的入岩深度(不小于2.5m),图纸未注明的要求入岩深度不小于2.5m,且岩层Ra(Ra在29.4~75.5MPa之间)值达到设计要求,桩底持力层5m以下无溶洞,周围岩石较完整。
桩底沉淀厚度不大于3cm。
b:
桥墩处于山体斜坡或谷地时,考虑桥墩桩基的入土计算有效长度:
全风化岩层中桩基的有效长度从扣除上表面2m土层后并保证侧向厚度不小于2m时开始计算;嵌岩桩保证岩体的侧向厚度不小于2m;谷地或河流中桩基有效桩长扣除可能被冲刷的土层。
②.挖孔达到设计标高后,应进行孔底处理。
必须做到平整,无松渣,淤泥及沉淀等软层。
嵌入岩层深度应符合设计要求,开挖孔过程中应经常了解地质情况,倘与设计资料不符,应提出变更报告。
2.4钢筋笼的加工及安装
⑴钢筋加工场地位置设在本标钢筋加工场,钢筋骨架整段制作,运至现场后吊入孔内。
焊接采用单面焊,焊接长度不小于10d(d为钢筋直径),将相邻接头错开35d(d为钢筋直径)。
主筋加长时接头采用双面电弧焊,焊接长度不小于5d。
为使钢筋骨架有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形,应按设计做好加强钢筋。
⑵钢筋笼存放:
钢筋笼制好后,进行自检,自检合格后报监理工程师抽检,合格后存放钢筋笼存放区,下垫枕木,用防雨布履盖,防止生锈,并分别挂上自检合格,抽检合格证书。
⑶为确保桩基质量,钢筋安装时预埋超声波检测钢管,检测管高出基桩顶面100cm,下端用钢板焊接封闭。
砼浇注前将上口用塞子堵死,避免杂物进入,检测管采用相应直径的套管焊接接长,按设计图纸要求安放固定。
⑷钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护壁口,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面一段的挂环挂在孔口并临时加固。
钢筋骨架安放后顶面和底面标高应符合设计要求,底面高差误差不得大于±5cm,顶面高差误差不得大于±2cm。
⑸挖孔桩成孔的质量控制及允许偏差
①开挖前桩位应准确定位放样,并从桩中心位置向四周引测桩中心控制点。
当第一节桩孔挖好并安装护壁模板时,必须用桩心点来校正模板位置,并在第一节混凝土护壁上设十字控制点,每节护壁模板的安装必须用桩心点校正模板位置,检查护壁厚度。
②挖孔桩成孔应满足表2-2允许偏差。
表2-2人工挖孔桩施工允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
顺桩排轴线方向桩位
≤100
2
垂直桩排轴线方向桩位
≤50
3
垂直度
0.5%L
4
桩径
-50,+50
5
有效桩长
-0,+100
注:
L为挖孔桩桩长
③桩孔开挖后及时灌注护壁混凝土,灌注护壁混凝土时,采用钢钎或木棒反复插捣,确保混凝土灌注密实。
④终孔时应清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。
检验合格后,应迅速封底,安装钢筋笼,灌注桩身混凝土。
⑷钢筋笼制作及安装
①钢筋笼制作允许偏差应按表2-3的规定执行。
②钢筋笼的主筋净保护层不宜小于70mm,其允许偏差为±20mm。
③钢筋笼采用塔吊吊装,用钢管搭设龙骨,吊运时防止扭转、弯曲。
表2-3钢筋笼制作及保护层允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼长度
±100
5
钢筋笼保护层
±20
2.5灌注混凝土
⑴灌注混凝土
在空气中灌注混凝土,注意以下事项:
①当导管灌注混凝土时,导管应对准孔中心,混凝土坍落度为70-90mm,混凝土在导管中自由坠落。
开始灌注混凝土时,孔底不能存在积水,灌注速度应尽可能加快,使混凝土对孔壁的侧压力尽快大于渗水压力,以防水渗入孔内。
②孔内混凝土必须一次连续灌注完毕。
③桩身混凝土原材料按照相关规范的规定执行,坍落度宜控制在8~10cm。
④混凝土下料采用串筒(如图2-3),不得在孔口抛铲或整车卸入;混凝土浇筑应连续分层浇筑,每层厚度不得超过1.5m,宜用φ150mm插入式桩基专用振动器振捣,以保证混凝土的密实度。
当桩内渗水量大超过1m3/h时,应采取水下混凝土灌注法施工,如图2-4。
⑤桩身混凝土采用拌合站集中拌制,罐车运输。
当自孔底及孔壁渗入的地下水上升速度较小(≧4mm/min)时,可采用在空气中灌注砼桩的方法;当自孔底及孔壁深入的地下水,其上升速度较大(≧4mm/min)时,则应采用导管法在水中灌注混凝土。
⑵砼养护
浇筑完成之后,应及时清理现场,清除桩头浮浆,待砼强度达5Mpa时,凿除桩头浆砼,凿除浮浆砼时,要注意不要震坏桩身砼。
桩身经过无破损检测合格后方向可进入下一道工序。
2.6挖孔灌注桩注意事项
⑴挖孔时,应注意施工安全,挖孔作业区应设置明显标志及防护网。
挖孔工作必须有安全帽、安全绳、安全棚,必要时搭设掩体。
提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具,应经常检查。
井口周围应高出地面300mm,防止土、石、杂物落入孔内伤人。
挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖,挖孔周围设安全网。
挖孔时,如孔内的二氧化碳含量超过0.3%,或孔深超过10m,采用鼓风机通风。
⑵孔内岩石需要爆破时,应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并在炮眼附近加强支撑和护壁,防止震塌孔壁。
当桩底进入倾斜岩层时,桩底应凿成水平状或台阶行。
每次放炮后立即测定孔内有毒气体浓度;无仪表测定时,可将敏感性强的小动物先吊入孔底考验,数分钟取出观察,如其活动正常,挖孔工人可下孔施工。
⑶挖孔达到设计深度后,应清除孔底松土、沉渣、杂物,如地质复杂,应用钢钎探明孔底以下地质情况,并以现场监理工程师复查认可后方可灌注混凝土。
⑷挖孔的平面尺寸,不得小于桩的设计断面。
在浇筑混凝土时不能折除的临时支撑及护壁所占的面积,不应计入有效断面。
⑸施工应保存每根桩的全部施工记录,若监理需要时,记录应报送驻地监理工程师作为检查之用。
2.7挖孔灌注桩质量控制措施
⑴测现场水准控制点和定位基点。
⑵复测桩位,误差控制在规范允许范围之内。
⑶挖孔过程中应严格控制桩孔进尺速度、垂直度、中心位置,每节桩孔护壁做好后,必须将桩位轴线和标高测设在护壁上口然后用十字线对中,吊线锤向井底投设,以半径尺杆检查孔壁垂直度平整度,井深以基准点为依据逐根引测。
⑷桩终孔要保证设计桩长和入岩深度,桩孔至设计深度后,必须检查土质情况,桩底必须支承在设计规定的持力层上。
⑸钢筋笼的制作和沉放质量监控:
①.检查钢筋笼保护层定位筋设置,沿钢筋笼加强筋每隔2m设置,沿圆周等间距焊接4根。
②.钢筋笼验收合格后安放,采用吊车下钢筋笼,控制好笼顶标高。
钢筋笼的吊装采用双点起吊,保持钢筋笼中心线与桩孔中心线重合。
钢筋笼安放时避免碰撞桩孔孔壁,采用慢起慢落逐步下放的方法;入放桩孔时,始终保持垂直状态,对准桩孔孔位徐徐下放,如下放插入困难时,禁止晃动和强行冲击下放插入。
钢筋笼顶标高符合设计要求。
⑸砼灌注:
①.浇筑前作好各种材料的化验及砼配合比。
②.坍落度:
160~180mm。
③.砼有良好的和易性和流动性。
④.砼运输时尽量减少时间,防止泌水、离析。
⑤.桩身砼要分层连续浇筑,分层浇捣,每次浇筑高度不得超过1.5米,每层浇捣厚度不得超过0.5米,出米口到砼浇筑高度大于2米时,必须使用串桶,防止砼发生离析。
(1)严格按照施工方案的要求作业。
(2)挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置、工具配件以及防毒面具等个人劳动防护用品必须在每班作业前进行检查,确保完好和使用安全。
(3)每日开工前必须检测井下的有毒有害气体,并有足够的安全防护措施。
桩孔开挖超过10m时,应有专门向井下送风的设备,风量不宜小于25L/S。
(4)孔内必须设置应急软爬梯;电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置,不得使用麻绳或尼龙吊挂或脚踏井壁凸缘上下。
(5)挖出的土方应及时运离孔口,不得堆放在孔口周围1m范围内,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
(6)井下作业人员与井上人员应有可靠的联络信号保持联络,若发现地下出水、流沙、塌方、井圈护壁变形、有害气体、不明物等情况应暂停施工,迅速撤离井底并应及时上报,以采取措施处理解决。
(7)井底抽水时,应在挖孔作业人员上到地面后,再合闸抽水,抽水后即关闭电源,严禁带电作业。
(8)孔内照明应采用安全矿灯或12伏以下的安全电压。
施工现场的临时用电应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。
孔上电缆必须架空2m以上。
(9)井桩开挖前,应用红砖砌筑高处地面150mm的井口防护圈,以防地面水和杂物等落入孔洞。
(10)孔下作业人员必须穿长筒绝缘鞋,戴好安全帽,系好安全带和保险扣。
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