高速公路桥梁工程旋挖钻孔灌注桩施工方案Word文件下载.docx
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目前,旋挖钻机已被广泛推广于各种钻孔灌注桩工程。
我国正处在一个大发展时期,特别是公路桥梁、铁路、水利、城市发展,需要大量的桩工机械。
旋挖钻机作为一项新兴产业,具有高效、节能、低噪音、无污染、适应地层较广泛等这些无可比拟的优点,深得越来越多的施工单位的青睐。
但是,根据不同地质情况正确合理地运用工法是保证顺利进行旋挖钻进施工的关键。
旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。
成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边,镶焊切削刀锯,在伸缩钻杆旋转驱动下,旋转切削挖掘土层,同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻头装满后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。
四、施工准备
1技术准备
1.1、掌握场地的工程地质和水文地质资料。
1.2、熟悉桩基设计图纸和技术要求,编写施工方案,进行技术交底、原材料送检和混凝土配比申请。
1.3、了解场地及临近区域内的危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物(旧基础、地下工程、管线等)的分布。
1.4、准备施工用的各种报表、规范。
2机具设备准备
拟投入本单位工程桩基础施工的机械、设备见下表:
机械设备表
序号
机械、设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
旋挖钻机
ZR220A-2
台
2
挖掘机
PC200
3
自卸汽车
8m3
辆
转运泥土
4
吊车
QY25
5
混凝土导管
D300
m
45
6
钢护筒
D120
套
长2.0米和4.0米各一套
7
D150
8
泥浆泵
20KW
9
高扬程水泵
扬程30m
钻机主要参数见下表:
旋挖钻机技术参数表
项目名称
数值
功率
KW
252
运输尺寸
mm
15180×
3000×
3500
使用重量
t
69
最大钻孔深度
60/48
最大扭矩
Kn.m
220
3施工准备
3.1、合理布置施工现场,清理场地内影响施工的障碍物,低洼处用粘土回填并夯实,达到“三通一平”,挖好泥浆搅拌池。
3.2、对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转,确保机械正常工作,配备足够的备件。
3.3、引好桩位控制线和水平高程的控制点,妥善保护好,施工中应经常复测。
3.4、原材料进场待用,根据设计及规范要求加工钢筋笼。
3.5、正式施工前试成孔,不少于两个,以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工工艺是否适宜。
4、组织架构及职能分工
配备技术员2人,负责技术质量管理(轮班作业,做到有人施工就有人做技术指导);
现场管理人员2人(1人兼任安全员),全面负责现场施工和安全管理工作(轮班作业,做到有人施工就有人管理);
技工3人,普工10人,钢筋工15人共计34人
5施工计划安排
根据设计桩长和本桥的地质情况,每一台旋挖钻机每天能够完成两条桩基础施工任务,结合制定的总体施工计划同时考虑可能受到天气、征地拆迁和“三电”迁改制约、遇到特殊地质情况旋挖钻机无法完成改用冲击钻机成孔等因素考虑计划于2011年7月10日至2011年11月30日完成全部桩基础施工(见后附横道图)。
五、施工工艺流程和施工方法
5.1施工工艺流程
由流程图可知,旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆,在钻孔过程中,要制备符合性能指标的泥浆,同时要及时补充泥浆,以确保孔内水头压力,防止塌孔。
5.2施工工艺要点
1、钻孔前施放桩位点,埋设护筒前需要对桩位进行复测,复测无误后再报测量监理到场进行最后复测确认,为了便于随时检查桩位中心,在护筒外两米设置四个护桩,每对角护桩和桩中心三点一线,且护桩采用砂浆包裹固定。
桩中心误差控制在5mm以内。
最后进一步确定没有地下管线后方可进行钻孔施工。
2、钻机就位应保持平稳,不发生倾斜、位移,钻头对准孔位开启电机进行开孔。
3、设置护筒:
根据桩位点设置护筒,护筒的内径应大于钻头直径200mm,护筒位置应埋设正确稳定,护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度偏差不大于1%,护筒与坑壁之间应填粘土并夯实。
施工中,护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。
首先正确就位钻机,使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位中心线三线合一,然后在钻杆顶部带好筒式钻头,用吊车吊起护筒并正确就位,用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。
护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回,使护筒中心与桩位中心重合,并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。
护筒的埋设深度:
在粘性土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m如果在河道中应埋设4.0m长的护筒,要保证护筒入硬土层1.0m左右防止坍孔,护筒顶应高出地面50cm。
4、钻机就位:
旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作调整。
钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在5cm内。
5、钻进:
根据有无地下水和地质情况分为干钻和湿钻法。
如果没有地下水就采用干钻法直接钻进成孔。
遇到地下水、有流砂或者遇到雨天中途停机就采用湿钻法。
当钻机就位准确,泥浆制备合格后即开始钻进。
采用原地孔外造浆泥浆泵循环补给泥浆的方式,钻进时每次进尺控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢防止料斗在提升或下落过程中碰撞孔壁,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正,而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定高度,以增加压力,保证护壁的质量。
6、清孔:
钻进至设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土尽量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。
一般用沉渣处理钻斗(带挡板的钻斗)来排出沉渣,若沉淀时间较长,则应采用泥浆泵进行泥浆循环。
7、钢筋笼制作应符合设计要求,钢筋笼存放场地应平整,钢筋笼应先进行隐蔽工程验收合格后方能下放,下放时应保证钢筋笼顺直,严禁摆动碰撞孔壁,就位后焊制定位钢筋。
8、钢筋笼下放至设计深度后,立即下放混凝土输送导管,避免导管与钢筋笼碰撞,遇导管下放困难应及时查明原因。
钢导管内壁应光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径应与桩径及混凝土浇筑速度相适应,可为20~30cm。
导管管节长度,中间节宜为2.5m等长,底节可为4m,漏斗下宜用1m长导管。
9、二次清孔:
在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次请孔,符合要求后方可灌注水下混凝土。
10、灌注混凝土成桩:
配制的混凝土强度等级必须满足设计要求,应具备良好的和易性。
开始灌注混凝土时,为使隔水栓顺利排出,导管底部至孔底的距离宜为30~50cm,使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。
混凝土必须连续灌注至设计标高,灌注过程中导管埋深宜为1~3m,严禁导管提出混凝土面,应设专人测量导管埋深及管内外混凝土面高差。
六、质量控制措施
6.1护筒埋设
钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒内径应比钻头大约20cm,护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还应满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m。
护筒埋置深度应符合下列规定:
1、旱地施工时,黏性土应不小于1m,砂类土应不小于2m。
当表层土松软,宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
埋设护筒,应在护筒四周回填黏土并分层夯实。
可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
2、河道筑岛上采用4.0m长的钢护筒护筒宜埋入河床面以下1m钻机作业平台填筑宽度要保证有足够的作业面。
3、护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。
6.2泥浆性能指标
在钻进过程中参考各项指标为:
泥浆比重1.08~1.15g/cm3,粘度:
17~20s,含砂率:
≤4%,在施工过程中必须定期勤检测泥浆指标,根据不同地质清况适时予以调整,严防塌孔。
6.3工序报检
严格实行工序“三检”制度,安排专人负责自检、专检和报监理检查等各项工作。
每道工序完成后首先班组自检,自检合格后报项目部质检负责人,待检查合格后再报驻地监理检查验收。
驻地监理检查验收合格同意后方可进入下道工序施工,杜绝没有经过报检验收就私自进行下道工序施工。
6.4钻孔记录和渣样留取
钻孔记录和留取渣样是作为终孔最有效的依据,所以必须做好此项工作。
因为旋挖钻机钻进速度比其它的成孔设备快,为了真实的反应桩基础地质情况所以安排专人进行记录和取样,要求每间隔30分钟记录一次,进入强风化面以上每2.0m、强风化面以下每1.0m和地质情况发生变化时均要采集渣样,接近终孔3.0m高度时加大采集的频率。
采集的渣样装进塑料袋并写上标签以便于收集和识别。
6.5孔底沉渣控制
旋挖钻是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土,底部面缓,钻至设计标高对土的扰动很小,没有聚淤漏斗,所以要加强泥浆的管理,提高粘度,防止快速沉淀,还要控制终孔前钻斗的旋挖量。
如果采用干钻法钻进施工,快达到设计孔深时放慢钻进速度减少对孔底地层的扰动,达到设计孔深后在原高度旋转收渣,再反旋数周清除虚渣。
6.6二次清孔后复测泥浆性能指标及孔深
为保证灌注桩质量,灌注混凝土前需再次测试泥浆性能指标及孔深:
1、清孔应达到以下标准:
泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s,沉渣厚度小于10cm;
2、检查孔的深度,判断有否孔壁坍塌现象以及沉渣厚度。
浇注水下混凝土前必须报经监理工程师验收合格后方可进入下道工序施工。
6.7钢筋质量控制
本桥桩基础桩身钢筋均采用HPB235钢筋,以确保钢筋与混凝土间的粘着作用牢固,主筋主要是采用φ16和φ20两种规格型号。
技术条件应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢上册第1部分:
热轧光圆钢筋》(GB1499.1)和《钢筋混凝土用钢第2部分:
热轧带肋钢筋》(GB1499.2)的规定。
做好技术交底和现场过程控制,严格控制钢筋加工制作质量。
钢筋制作安装允许偏差
项目
允许误差
钢筋骨架在承台底以下长度
㎜
±
100
钢筋骨架直径
10
主筋间距
加强箍筋间距
20
螺旋筋间距
骨架保护层
骨架中心位置
6.8对导管的要求
导管在使用前必须作密封性检查,接头严密,不漏水、不漏浆。
导管上料斗的体积,由桩径、桩长和导管埋入混凝土中的深度来确定,料斗体积应大些为好,确保首批浇筑混凝土的埋管深度。
6.9灌注混凝土的要求
混凝土应连续浇筑,中间不得停顿。
由于桩内混凝土不能振捣,主要靠混凝土的自重压密和混凝土的流动成型,必须控制好配合比、浇筑速度以确保混凝土的质量,随时检查混凝土的塌落度。
由于混凝土浇筑到顶时残留泥浆会与混凝土混合,则实际桩顶标高应比设计标高高出1.0m,最后机械破桩头处理。
6.10其它注意事项
1、成孔时,发生斜孔、弯孔、缩孔和坍孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况,应立即停止钻进,查明原因采取相关措施处理完毕后方能继续施工。
2、钻进硬层,每次进尺深度太小,斗内钻渣太少时,可换用小直径筒形齿状钻斗,先钻一小孔,然后再用钻斗扩孔钻进,也可换用短螺旋钻进,然后再下钻斗捞渣,钻进速度,应根据土层情况、孔径、孔深、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定,在砂砾、砂卵、卵石地层中钻进时,为保护孔壁稳定,可事先向孔内投入适量粘土球,下入孔内的钻头,其底盘进渣口必须装闭合阀板,以防提钻时砂砾石从底部漏落孔内。
3、控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低保证混凝土浇筑面不得低于设计桩顶标高1.0m。
七、质量保证措施:
1、质量目标:
达到《合同技术规范》标准,符合国标、部标相关标准规范。
按交通部“公路工程质量检测评定标准”分项、分部工程合格品率达到100%;
分项、分部工程质量评分达到90分以上;
单位工程合格率达到100%,全部单位工程质量评分达到90分以上;
最终经质量检验评定部门评定为优良工程。
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