钻孔桩首件工程评估Word文档下载推荐.docx
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3.2主要技术标准
铁路等级:
Ⅰ级。
正线数目:
双线。
线间距5-5.096m
设计荷载:
中-活载。
设计旅客列车速度:
200公里/小时。
轨道结构类型:
有渣轨道,跨区间无缝线路。
新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程CLZQ-11标本合同段起止里程为DK189+358~DK213+346.08,线路全长24.191km,主要内容包括有桩基础甲竹寺双线钢桁梁桥、镇江关1#五线特大桥、镇江关车站2#双线大桥、岷江双线大桥、道路改移G213东龙沟小桥。
本合同段有桩基础1037根,桩径1.0m、1.25m、1.5m不等,具体分布如下表:
表3-2-1CLZQ-11标标段桩基表
序号
项目
桩径(m)
单位
数量
1
甲竹寺双线钢桁梁桥
(L=96.04m)
1.5
根
24
2
镇江关1#五线特大桥
(L=1595.487m)
201
1.25
514
48
3
镇江关车站2#双线大桥
(L=280.7m)
16
32
22
4
岷江双线特大桥
(L=502.1m)
114
10
道路改移关G213东龙沟小桥
1.00
合计
1037
3.3自然条件
3.3.1地形、地貌
本标段线路位于青藏高原东部边缘,山脉总体呈南北向展布,属构造剥蚀高中山峡谷地貌。
线路沿岷江逆流而上,地形跌荡起伏,切割较大,群山林立,山间冲沟深切,地面高程2460-2900m,相对高差50-400m,山体坡面普遍陡峻,自然坡度一般30°
-70°
,部分为绝壁。
3.3.2地层岩性
上覆第四系全新统滑坡堆积层(Q4de1)粉质黏土、角砾土、块石土,坡崩积层(Q4d1+co1)粉质黏土、细角砾土、粗角砾土,冲洪积层(Q4a1+p1)粉质黏土、粗圆砾土、卵石土,泥石流堆积层(Q4sef)粉质黏土、细角砾土、粗角砾土、碎石土、块石土,坡残积层(Q4d1+e1)碎石土;
下伏基岩为三叠系上统罗空松多组(T3l)砂岩夹板岩,新都桥组(T3X)千枚岩夹砂岩,朱倭组(T3zh)砂岩夹千枚岩,中统杂谷脑组上段(T2Z2)砂岩夹板、千枚岩,杂谷脑下段(T2Z1)砂岩、板岩、灰岩、千枚岩。
岩性主要以千枚岩、板岩为主,夹砂岩、灰岩、页岩(含煤层)。
3.3.3地质构造
镇江关倒转复向斜,属于摩天岭东西向构造带。
镇江关倒转复向斜轴线呈东西向延伸约31KM,至庙子湾北侧仰起消失,往西,过岷江后,轴线逐渐呈弧形偏折为北西西、北西,以至近南北方向。
镇江关倒转复向斜的北翼,为单斜构造。
但受构造影响,区内砂岩、板岩、千枚岩中小褶曲发育,产状变化较大,岩体破碎,节理发育。
3.3.4不良地质及特殊岩土
(1)不良地质
沿线的不良地质分布与地貌单元密切相关,主要不良地质为岩堆、危岩落石、顺层偏压、高地应力、有害气体。
①岩堆
两桥台处岩堆广泛分布,物质组成以块石为主,碎石、粉质粘土填充,石质为千枚岩、砂岩。
桥台施工过程中应尽量避免对岩体的扰动。
②危岩落石
危岩落石形态各不一样,岩性软硬不一,千枚岩、炭质千枚岩抗风化能力较差,表层易逐渐崩解剥落,在砂岩层的下部形成凹腔,使其上部砂岩悬空形成危岩,崩落后在陡崖下方形成带状分布的岩堆体。
需加强挡、防设置,接长明洞,考虑被动网相结合的措施综合整治,切实做好工程防护措施,保障铁路施工和运营安全。
(2)特殊岩土
工作区的特殊岩土主要为季节性冻土。
测区属高原气候,从10月下旬开始至次年3月底,日平均气温均在零度以下,表层松散土层容易形成季节性冻土,对工程不利。
本地区最大冻结深度为1.2米,相关工程需防护。
第四章建设项目所在地区特征
4.1自然特征
4.1.1气象特征
本项目位于青藏高原东部边缘,所处区域属高原气候地形高差大,区域跨度大,为高山寒冷带气候的川西高原季风气候区过渡。
年平均气温6~16.3℃,极端最高气温一般在31.3~36.7℃,极端最低气温一般在-5.3~-21.1℃。
年平均降雨量484.1~1215.1mm。
4.1.2水文地质条件
(1)地表水
地表水主要为岷江河水,为常流水,水量大,其余山间山间深切冲沟地表水不甚发育,多为季节性流水,庙子沟、东龙沟为代表,沟长且陡,流速较快,流量深受季节控制,枯、雨两季分明,雨季流量较大,旱季水小甚至水枯,因地形切割较强烈,坡体地表一般不易蓄积雨水,主要接受大气降水及少部分渗出的裂隙水补给,并向岷江排泄,沟内地表水为当地居民水源。
(2)地下水
区内受地层岩性、地形地貌及气象、水文等因素的影响和控制,地下水类型主要有孔隙水、基岩裂隙水等。
4.1.3地震动参数
根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)、“5.12”四川汶川地震后《四川甘肃陕西部分地区地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001一号修改单)及四川赛思特科技有限责任公司《新建成都至兰州铁路重要桥梁工程场地地震安全性评估报告》(2011年8月),测区地震动峰值加速度为0.30g,地震动反应谱特征周期为0.40s。
4.2交通运输条件
4.2.1公路
可供使用的主要公路有213国道等。
“5.12”地震后对213国道沿线道路造成了严重损坏,目前国道已完成重建,但由于洪水、泥石流、滑坡等影响,道路经常中断,交通运输压力较大。
4.2.2沿线水源、电力、油料供应条件
(1)水源:
岷江干流及其支流。
(2)施工用电:
前期使用镇江关乡沿线农电。
正常施工后将使用国家电网有规格为110kv的川主寺变电站可以引入使用。
(3)油燃料:
沿线燃油料供应不充足,需从成都购买并在工区建设储油设备。
4.3当地建筑材料的分部情况
4.3.1工程用砂、石料
工程用砂、石料从镇江关碎石场、松潘县砂石料、黄泥坝石子厂场等地购买,但供应能力不能满足施工需求,需自建碎石加工厂。
4.3.2砖、瓦、石灰
本标段线路附近镇江关乡砖厂生产砖瓦,生产规模较大,质量和供应量均能满足本工程的要求,可就近供应,采用汽车运输到工地。
第五章首件工程的选择
5.1选择原则
5.1.1相对于同项工程具有代表性,通过对首件工程的工艺、施工组织研究可以指导后续同项目工程。
5.1.2施工用地权已取得,施工便道已通达施工现场,施工过程不会引起外围突发事故干扰。
5.1.3施工条件基本具备,最好不是控制性工程项目,做到一旦首件工程失败,不致于影响工期。
5.2首件工程的选择
根据以上选择原则和本合同段的具体情况,我们计划选择镇江关车站2#双线大桥4#墩5#桩作为首件制钻孔桩施工的桩号,该桩直径为1.25m,桩长为37米,场地、交通条件较好。
第六章总体施工组织方案
钻孔灌注桩在桥梁工程领域中占有重要地位,因为地质条件的差异性较大,不可遇见的因素较多,如何连续、快速、优质成桩一直是桥梁工程施工的重难点。
因此我们决心在施工前通过对施工方案的细致研究,力争把首件工程建设成为优质工程,对于指导后续工程有着重要意义。
6.1组织机构
本着安全、优质、高效完成首个钻孔桩的施工,指挥部按照“集中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原则,成立首件工程施工作业小组。
表6-1-1首件工程钻孔桩施工作业小组
小组任职
姓名
职务
承担的工作
组长
张伟
指挥长
全面指挥协调工作
副组长
李洪江
项目总工
现场施工组织技术工作
戚中山
副指挥长
现场施工组织工作
王延龙
组员
各部室负责人及施工作业队长
各自的职能范围
选择与公司有过良好合作,且技术过硬,操作人员技术好,综合素质高,能够打硬仗的协力队伍作为首件工程钻孔桩施工的劳务队伍。
6.2施工准备
6.2.1劳动力准备:
迅速组织人员到现场,对参加本项工程施工人员进行施工动员,明确分工,责任到人,各尽其责,使各项准备工作高效、有序地进行。
表6-2-1劳动力投入一览表
劳动力类型(工种)
备注
桥梁装吊工
人
混凝土工
机械操作工
8
钢筋工
5
电工
6
电焊工
7
试验工
普工
20
9
技术员
60人
6.2.2技术准备
组织技术管理人员仔细阅读招标文件、施工图,编制施工作业指导书,对所有参建人员进行详细的技术交底,明确施工程序、工艺流程和技术标准。
6.2.3测量准备
对设计院提供的测量控制点进行加密,布置满足本合同段施工要求的测量控制网,并与相邻合同段进行联测,测量成果报请监理工程师批准,精确测量放样,定出桩位中心。
6.2.4试验准备
根据业主联合招标结果,在监理工程师见证下抽取中标水泥样本和业主准入的砂石厂家样品,进行原材、配合比的试验。
6.2.5物质准备
做好钻孔桩相关物资材料的准备工作,具体有:
钢筋、直螺纹连接套、水泥、地材等主要材料,按质量体系程序文件对合格供方进行评价,签订供货合同;
地材选择质量好、信誉高的供方。
按规定做好材料试验及检验等工作,保证物资按计划供应,满足开工及正常施工的需要。
6.2.6机械设备准备
按钻孔桩施工要求,除专用钻机设备外,抽调公司性能好的机械设备进场,并进行机械设备的检查、验证、维修、保养,保证机械设备的正常使用。
表-6-2-2机械设备投入一览表
名称
规格型号
搅拌站
SJ1000型强制式
砼灌送车
9m3
装载机
ZL50
吊车
16T
全站仪
GTS-722
水准仪
DS32OO
电焊机
500P-3
切筋机
GQ40
弯筋机
GW40
发电机
120KW
11
钢筋调直机
GT4-14
12
冲击钻
13
旋挖钻机
6.3钻机选型
根据本合同段桩基地质情况,选择以冲击钻为主,少数地质条件容许的采用旋转钻成孔。
作为首个钻孔桩的钻孔设备拟采用冲击钻,钻孔方法为冲击反循环。
6.4施工场地布置
钻孔桩施工场地布置必须合理,同一墩位的几个钻孔桩施工顺序应按距离施工便道由远及近的顺序进行,钻机的摆放应头朝施工便道方向,利于水下混凝土的灌注,泥浆池综合考虑地形情况,左右幅前后两个相邻墩位布置一个泥浆池,详见“泥浆池标准图”。
6.5大型临时设施
6.5.1施工便道
本合同段靠近国道G213公路,交通便利,镇江关车站2#双线大桥4#墩-5#桩施工需利用镇江关车站2#双线大桥施工便道进入施工现场。
施工便道设有路标警示牌,防撞墩,防护栏等。
施工便道结构形式:
路基宽8.0m,路面宽7.0m,采用红线外征地7米。
施工便道路基路面结构形式分为:
详见“施工便道结构型式大样图”。
施工便道结构型式大样图
施工期间加强对新建便道以及原有国道的养护和维修,保持路况良好。
便道应做好排水系统,路堑两侧应开挖侧沟,路堤除跨水域外也应开挖排水沟,路面由中间向两侧设≥4%的路拱横坡,曲线地段根据需要设置向曲线内侧倾施工期间加强对新建便道以及原有国道的养护和维修,保持路况良好。
便道应做好排水系统,路堑两侧应开挖侧沟,路堤除跨水域外也应开挖排水沟,路面由中间向两侧设≥4%的路拱横坡,曲线地段根据需要设置向曲线内侧倾斜4%的单坡和适当加宽。
6.5.2砼拌合站
镇江关车2#拌合站位于镇江关车站区D2K205+456-D2K205+490右侧100米,占地面积3000m2,分为生产区、办公区及生活区。
混凝土拌合站宽50m,长度50m,场地面积为2500,硬化面积为2500m,安装2个双120拌合站,正常运转2个站每天可生产高品质混凝土2800立方米。
6.5.3钢筋车间
镇江关车站钢筋加工场位于镇江关车站区D2K205+456-D2K205+490右侧100米,占地面积8000m2,分为生产区、办公区及生活区。
钢筋场宽50m,长度50m,场地面积为2500,硬化面积为2500m,安装15m高,跨度10m龙门吊一台,钢管立柱与轨道间距为3m,中间设置4m宽运输通道,钢管立柱高度为12m。
采用20cm厚C20砼硬化场地,周围设置2%坡度,0.3*0.3m环形排水沟。
支撑采用400mm钢管立柱,立柱纵向间距为3m。
棚顶与棚身全封闭,棚顶宽出两侧棚身1m,防止雨水飘入,棚顶透明材料间隔布置,保证室内光线良好。
钢筋原材料存放区放采用工字钢布置,间距为2m每条布置。
6.6时间安排
本合同段桥梁基础计划开始时间为:
2013年9月28日,计划完成时间为2014年12月31日,目前根据设计院图纸的到位情况,此计划还要适当的调整,首件工程钻孔桩施工计划开始时间为:
2013年9月28日,计划完成时间为2013年10月15日,各工序时间安排见“钻孔桩施工周期表”
钻孔桩施工周期表
钻孔桩施工周期表(冲击钻)
工程内容
工作时间
放线、埋设护筒
0.5d
钢筋笼安装、二次清孔
钻机就位
水下混凝土灌注
钻孔、清孔
10d
12d
第七章施工工艺方法
桩基采用钢护筒护口、泥浆护壁、钻机钻进成孔;
钢筋笼在钢筋加工车间制作,再用吊机分段吊装入孔、孔口对接、就位固定;
混凝土采用混凝土罐车运输,通过混凝土罐车直接输送就位,垂直导管法灌注水下混凝土成桩。
钻孔桩施工工艺流程图
7.1冲击钻成孔工艺
7.1.1施工准备
①场地准备
施工前先对桥址处的场地进行平整,并根据地表、地质情况进行处理,防止钻孔过程中钻机失稳,发生安全事故,影响工程质量。
位于稻田、水塘中桥墩钻孔桩施工采用筑岛围堰;
位于旱地上的墩台,其钻孔桩施工则按陆地钻孔要求施工。
②技术准备
绘出地质剖面图,以便按不同土层选用适当的钻头、钻进压力、钻进速度和泥浆。
准备钻孔施工记录表,及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
③钢护筒施工
钢护筒埋设施工时要求竖直,定位准确,顶面位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2.0m。
若设计有要求,必须满足设计要求并应严格保持护筒的竖直位置。
测量组利用控制网现场放出桩位中心,并拉十字交叉线引出四个方向的护桩,并采取措施保护护桩。
钢护筒埋设应符合下列要求:
护筒采用6mm钢板卷制成型,其内径比设计桩径大0.2~0.4m。
在旱地或筑岛墩护筒应高出施工地面约0.5m,并能使泥浆顺利流入泥浆池中。
岸滩上,护筒埋置深度在黏土应不小于1m,砂类土应不小于2m;
当表层土松软时,宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
下沉护筒可用锤击、压重、振动或铺以护筒内除土等方法进行。
如碰到石块或其它障碍物,护筒埋设可采用先开挖基坑再埋设护筒,在护筒底部及四周回填优质粘土,并分层夯实,且护筒上不允许承受外力,以免造成孔口的坍塌。
④钻机就位
群桩钻孔时钻机摆放采用跳桩法施工,确实无法错开时,则要等到相邻钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻,避免扰动相邻已施工完毕的桩基混凝土。
墩位场地进行平整后,进行钻机就位,钻机抄垫平稳,使钻孔过程中不产生位移或沉降,在钻进过程中应经常检查钻头偏位情况、以控制桩位的准确性。
钻机底座布置应不导致孔口周围集中受力,应使钻机重量尽量偏离孔口分配,防止坍孔。
⑤泥浆制备
泥浆在钻孔过程中起护壁和悬浮钻渣的作用。
本桥桩基砂类土、卵石土相对较厚,宜采用优质粘土造浆护壁。
不同地层下泥浆的性能指标要求见“不同地层下泥浆的性能指标表”。
不同地层下泥浆的性能指标表
地质情况
泥浆指标
相对密度(g/cm³
)
粘度(s)
胶体率(%)
失水率(ml/30min)
含砂率(%)
泥皮厚(mm/30min)
静切力(Pa)
酸碱度(pH)
亚砂土
1.20-1.45
19-28
≥96
≤15
≤4
≤2
3-5
9-11
淤泥质亚粘土
1.20-1.35
粘土
1.05-1.10
18-28
≥95
≤20
≤3
1-2.5
亚粘土
1.06-1.10
细砂
⑥泥浆循环系统
在滩地泥浆池布置在两墩之间,水塘筑岛墩布置在岛面内。
由高压泥浆泵、泥浆池及沉淀池组成泥浆循环系统。
为避免泥浆对周围环境产生污染,在钻孔桩施工过程中,对沉淀池中弃渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆,随时运往指定地点集中处理。
7.1.2开孔
开孔前向孔内注水,保证孔内水位不低于孔外水位,并投放优质粘土开孔造浆。
开钻时钻头中心与桩位中心的偏差不得大于5cm。
在圆砾土等松散层开孔或钻进时,可按1:
1投入粘土和小片石(粒径不大于15cm),用小冲程反复冲击,使泥膏、片石挤入孔壁。
开孔时若遇砂及卵石类土等松散层钻进时,可向孔内添加适量粒径不大于15cm的片石,顶部抛平,用0.5-1.0m的低冲程反复冲砸,使泥膏、片石挤入孔壁;
一般细粒土层可采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸,使孔壁坚实不坍不漏;
直至钻入护筒底部3米以下,再转入正常钻进,保证泥浆护壁效果。
7.1.3钻进
为防止邻孔孔壁坍塌或影响邻近孔已灌混凝土的凝固,应待邻孔混凝土灌注完毕,并达到2.5MPa抗压强度后方可开钻,以免因震动影响混凝土质量。
钻进过程中,必须勤松绳,少量松绳,防止打空锤,避免钢丝绳承受过大的意外荷载而遭受破坏。
钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况。
耳听冲击声音,借以判别孔底情况。
起落钻头时,速度宜均匀,不可过猛或骤然变速以免碰撞孔壁。
钻进过程中随时捞取钻渣,判断地层并记录土层变化情况,并与地质剖面图核对。
并经常检验泥浆指标,根据地层变化情况,采用不同冲程,适时调整泥浆性能,并始终保持孔内液面高于孔外水位2m,加强护壁,保持孔壁稳定。
钻进时,应经常检查钻头的转向装置,使钻头在钻进中能自由转动。
发现钢丝绳磨损严重时,应及时更换。
钢丝绳连接不牢固时应及时加固,以防掉钻。
钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表。
泥浆性能不好时,可采用投粘土,掺入纯碱等办法及时调整。
钻进时,使冲程在一定范围内经常变动,不可长时间采用同一冲程,以免冲成十字槽或梅花孔,而发生卡钻。
钻岩时冲程宜为1.5-2.5m,不得用大冲程冲击岩层,以免损坏钻头,并及时投放粘土,检测泥浆性能,使岩渣能及时悬浮,保证钻头能经常冲击新鲜岩层。
如发现偏孔,应及时回填粘土和小片石进行纠偏,回填高度应高出偏孔处0.5m。
钻头直径磨耗超过1.5cm时,应及时更换、修补。
在孔口作业,要特别小心,防止工具或其它物件掉进孔内,出现卡钻或掉入孔底,影响进尺。
因故停钻时,应将钻头提出孔口,再开钻时应以小冲程冲击从小逐渐加大,过渡到正常冲程范围。
更换钻头时,应检测钻头直径,以免卡钻。
为了正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上做出醒目标记。
钻头进出时,严禁孔口附近站人,防止发生钻头撞击人身事故。
7.1.4常见钻孔事故的预防及处理
①坍孔
预防坍孔及坍孔处理的措施如下:
a、护筒的埋设深度,应确保穿透淤泥质软土层,并做好护筒底部密封。
b、整个钻孔过程中应注意泥浆性能指标的控制,要勤检测。
c、护筒底口以下3m之内以及在松散土层,应特别注意反复冲砸密实。
d、吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
e、紧密衔接各道工序,尽量缩短工序间隔。
f、当出现灾害性天气无法施工时,需提起钻头,调整泥浆比重,孔内灌满泥浆。
g、孔内坍塌不严重者,可加大泥浆比重继续钻进;
较严重者,可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1~2m,甚至全部回填再钻。
若坍塌埋住钻头,应先清孔,后提起钻头。
②歪钻
钻孔过程中,要注意孔中大绳的变化情况。
当提、落钻头时,主绳有明显的偏移和升降时,则极有可能出现歪钻。
若出现歪钻应回填粘土类砂卵石或小片石至斜孔以上0.5m,用低冲程冲击密实后再钻进。
不得用冲击钻头直接修孔,以免卡钻。
歪钻主要
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