钻孔咬合桩施工方案Word文档下载推荐.docx
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明挖段采用钻孔咬合桩+内支撑作为围护结构。
钻孔咬合桩桩径均为800mm、间距为600mm,相邻桩相互搭接200mm。
2.2工程地质及水文条件
明挖段场地内自上而下主要地层为:
杂填土、素填土、粘土、粉质粘土、粉土和圆砾土,钻孔咬合桩桩底位于圆砾土地层中。
各地层地质条件描述如下:
杂填土1
(1)层:
杂色,稍密,稍湿。
表层为沥青混凝土,下含碎石,局部为路基结构层,为压实填土。
连续分布,厚0.5~0.7m,平均厚度0.54m。
素填土1
(2)层:
褐黄、褐灰,稍密,湿。
主要成份为粘性土夹碎石,为路基填筑层。
连续分布,厚1.1~3.6m,平均厚度2.03m。
粘土
(2)1层:
褐黄,可~硬塑,湿、中压缩性,含云母、氧化铁及风化碎石。
局部为粉质粘土。
连续分布,厚0.5~2.1m,平均厚度1.63m。
粘土
(2)2层:
褐灰、深灰,软塑~流塑,饱和,高~超高压缩性,含有机质,局部夹未完全分解腐殖物,连续分布,局部地段为淤泥质粘土,厚0.7~3.5m,平均厚度1.9m。
粉质粘土
(2)3层:
褐灰、深灰,可塑,中压缩性,含少量有机质,局部为粘土。
局部分布,厚0.8~5.3m,平均厚度2.58m
粉土
(2)4层:
褐灰、灰,稍密,饱和,中压缩性,夹粉砂薄层,局部含未分解植物根茎、叶。
局部分布,厚0.5~1.8m,平均厚度1.17m
圆砾土(3)1层:
深灰、兰灰、褐黄。
中密~密实,饱和,低压缩性。
砾石成分为砂岩、玄武岩、灰岩为主,中~微风化。
磨圆度较好。
大于20mm的卵石含量在10~40%。
其间夹有粘性土、粉土及卵石夹层或透镜体。
明挖段场区地下水位受降雨量的影响及控制,雨季最高水位接近自然地表,干季地下水位为地表下2~4m。
3、施工机械及人员组织
明挖段钻孔咬合桩采用两台全套管钻机进行钻孔施工。
为安全、优质、高效地完成钻孔咬合桩施工任务,我项目部将合理组织现场的管理人员及施工人员,主要施工人员配备见表1所示。
表1主要施工人员组织表
序号
岗位名称
岗位职责
班组数
人数
1
项目主管
全面管理
2
技术员
施工技术管理
3
咬合桩工班
钻孔咬合桩施工
4
24
安环组
安全、环保检查
5
测量工班
放线、测量
6
试验室
试验
7
材料组
材料管理
8
总进场施工人数为35人
4、钻孔咬合桩施工工艺
钻孔咬合桩采用全套管钻机钻孔施工,在桩与桩之间形成相互咬合排列的桩墙围护结构,桩的排列方式为1根素混凝土桩(B桩)和1根钢筋混凝土桩(A桩)间隔布置。
施工时,先施工B桩,后施工A桩,在B桩混凝土初凝之前完成A桩的施工。
B桩采用超缓凝混凝土,A桩施工时切割掉相邻B桩相交部分的混凝土,从而实现咬合。
明挖段A、B桩桩径均为800mm、间距为600mm,相邻桩相互咬合200mm,B桩混凝土强度等级为C20水下混凝土,A桩混凝土强度等级为C30水下混凝土,抗渗等级均不小于P6。
里程右ⅡDK2+858.106~右ⅡDK2+948.888段咬合桩桩长为13米,里程右ⅡDK2+948.888~右ⅡDK2+998.085段咬合桩桩长为14米,里程右ⅡDK2+998.085~右ⅡDK3+013.085段咬合桩桩长为18.5米
4.1单桩施工工艺
钢筋混凝土桩(A桩)单桩施工工艺流程如下(素混凝土桩则不需吊放钢筋笼):
平整场地→测放桩位→施工混凝土导墙→套管钻机就位对中→吊装安放第一节套管→测控垂直度→压入第一节套管→校对垂直度→抓斗取土,跟管钻进→测量孔深→清除虚土,检查孔底→吊放钢筋笼→放入混凝土灌注导管→灌注混凝土逐次拔套→测定混凝土面→桩机移位。
4.1.1施工准备及场地平整
为确保工程顺利进行、文明施工及安全,对施工范围进行围挡隔离,拆除围挡范围内的绿化及相关设施,对围护结构范围内的管线进行迁改,并且根据设计地面标高对施工场地进行平整,为钻孔咬合桩施工做好准备工作。
4.1.2测量放线
全套管钻机成孔垂直度一般可控制在3‰以内,根据咬合桩的长度计算(最长为18.5米),单桩的偏差为±
50mm,因此钻孔咬合桩桩中心线外放100mm。
根据咬合桩中心线(外放100mm)放出导墙的范围线。
4.1.3导墙施工
为保证钻孔咬合桩孔口的精确度,并提高就位效率,依据本工程所采用的套管机的特点,在咬合桩顶部设置混凝土导墙,导墙厚度300mm,导墙宽度3800mm。
导墙内配Φ14@300双向钢筋,导墙的混凝土等级为C20,导墙施工图如下:
(1)导墙测量放线
导墙宽度3.8米,根据已外放咬合桩桩位中心线,测放出导墙边线。
(2)导墙沟槽开挖
在放出导墙边线后经监理验收符合要求后既进行沟槽的开挖,采用挖机结合人工开挖沟槽。
开挖结束后把导墙的中心线引入沟槽内,以控制导墙模板的施工。
(3)钢筋绑扎
沟槽开挖结束绑扎导墙钢筋,导墙钢筋采用二级Φ14@300单层双向钢筋。
(4)模板施工
模板采用自制整体式钢模,导墙模板预留孔直径比套管直径扩大20mm,模板定位要牢固,严防跑模,并保证轴线和孔径的准确,混凝土施工前先检查模板的垂直度和中心以及孔径是否符合要求。
(5)导墙混凝土浇筑施工
导墙混凝土浇筑采用人工与混凝土输送车配合,混凝土浇捣时必须做到两边对称施工,确保受力对称均布,以防止因为不均匀受力造成的跑模,浇捣时现场要有专人看模板,如发现跑模现象,应立即停止混凝土的浇捣,重新加固模板,并纠正到设计位置后,方可继续进行浇捣。
(6)混凝土养护
导墙浇捣完成后,做好养护工作,并且避免发生沟槽内积水现象,导墙完成强度达到70%后,方可进行咬合桩施工。
4.1.4咬合桩施工
(1)套管检查
在成孔套管使用前,应进行套管顺直度的检查和校正。
首先检查和校正单节套管的顺直度,然后检查按桩长配置的全长套管的顺直度,并对各节套管编号,做好标记,按序拼装。
(2)桩机就位
将桩机的中心或定位器中心与咬合桩桩位中心对齐,并调整钻机的水平度,保证导杆及套管的垂直度,通过导墙的精确定位,反复调整使钻机在中心与桩位中心对准,请现场监理验收。
(3)安装套管
桩机就位后,即可安装钢套管,钢套管安装好后,应进行垂直度复测,垂直度复测可采用两个锤球双向控制,确保垂直度小于3‰,满足要求并经监理验收合格后,方可开始成孔。
(4)咬合桩成孔
A、B桩均采用全套管钻机成孔,因B桩为素桩混凝土是在初凝状态下进行A桩成孔施工,所以A成孔时套管应超前孔底2.5米,即管内取土面高于套管底面2.5米以上,防止出现混凝土串孔现象发生。
在成孔过程中,必须随时进行钢套管的垂直度的监测,特别是第一节套管钻进时。
监测可两个锤球双向控制,确保垂直度小于3‰。
咬合桩成孔到设计标高后,采用测绳测量孔深,并且将桩底沉渣清理干净,达到设计要求后,方可进入下一步工序。
(5)钢筋笼安装及吊装监测
①钢筋采用现场加工;
②钢筋笼加工在钢筋制作场内进行。
分节长度视钢筋长度和起吊能力决定,尽可能减少分接数。
为了确保钢筋保护层厚度,在护筒上用钢管焊接导向架,使钢筋笼沿导向架下放,并在螺旋筋上穿入(绑扎上)厚5cm、长14cm的方形25号水泥砂浆块,砂浆块竖向每隔4m设一道,每道对称穿入2~4个布置;
③成孔验收清孔后,利用吊车将骨架吊入桩孔,钢筋骨架一次成型,但由几段焊接而成,段间驳接采用电弧焊焊接,焊缝长度单面不小于10d,双面焊不小于5d,焊缝厚度应按规范要求,特别注意钢筋笼同一截面内焊接接头不得大于50%。
在骨料外侧绑砂浆垫块以保证保护层的厚度。
吊放钢筋骨架入桩孔时,均匀下落,保证骨架居中,并切勿碰撞护筒,以免造成孔壁坍落;
④骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定;
⑤在吊装钢筋笼前应按照设计图纸对钢筋笼进行检查,检查内容包括钢筋笼结构尺寸、长度、直径,焊点是否变形等,完成检查后方可开始吊装,吊装采用履带吊双勾4点缓慢起吊,严防钢筋笼变形,在下笼过程中应逐步倒点下放。
同时在钢筋笼顶部绑上测绳在拔钢套管时实时监控钢筋笼的情况。
(6)混凝土浇筑
1)安装混凝土导管
混凝土导管采用Φ250螺纹联接钢导管,各节导管应扣紧,防止漏气堵管,下放导管之前需做砼导管密封试验。
混凝土导管底部离孔底约50cm。
2)灌注混凝土
混凝土导管安置完毕后,应进行拔管检查,拔管采用拔管机,检查的目的在于检查套管起拔是否畅顺,起拔过程中钢筋笼是否跟管或转动,起拔量一般控制在10-20cm。
灌注前的准备包括上料及贮料斗用水湿润,进行现场混凝土坍落度试验并制作混凝土试块,如发现混凝土和易性变差、坍落度达不到设计要求,严禁直接将水注入混凝土罐车,该车混凝土应予退回,检查完毕一切正常后进行首次上料。
贮料斗内的堵头采用圆形钢板,用细钢丝绳悬吊。
首次上料应保证不得少于初灌量,首次灌注完成,混凝土导管应处在埋深2米以上的位置,首斗料下落完成后应试拔外套管(起拔量不超过10cm),检查钢筋笼是否跟管上浮,如发现跟管,应立即进行反压处理,如一切正常,才继续上料作业。
每完成一斗混凝土或一车后均应进行起拔检查,起拔量不超过10cm,该过程一直延续至拆卸第一节外套管。
当混凝土灌注高度超过第一节钢套管3m以上,此时应开始第一次起拔第一节套管,拆除第一节套管后,外套管在混凝土内埋深2米,混凝土导管埋深2.5米。
重复上述过程,进入第二次拔管循环,在最后一节外套管一次拔出时,混凝土导管应留在孔内,待外套管完全拔出并拆除后,测量孔内混凝土面标高,根据需要进行混凝土补灌,灌完后拆除混凝土导管。
每次拆除的混凝土导管应马上进行清水冲洗,为下次混凝土灌注准备。
上述浇灌混凝土及拔管方案,应通过现场作试验确定,防止套管埋深过大,起拔套管困难。
4.2排桩施工工艺
施工原则是先施工素混凝土桩(B桩),后施工钢筋混凝土桩(A桩),其施工流程为B1→B2→A1→B3→A2→B4→A3……。
在施工过程中,本工程需采用两台钻机分段施工,这就存在两施工段的接头无法咬合的问题。
处理方法为在施工段端头处设置1个砂桩(成孔后用砂灌满),待后施工段到此接头时挖出砂子,灌上混凝土即可。
砂桩处施工流程为B1→B2→砂桩→A1→B3→A2→B4→A3……。
排桩施工工艺流程如下图所示:
5、施工技术要点
根据钻孔咬合桩的施工工艺特点,其技术要点可归纳为垂直度、混凝土的缓凝时间、混凝土材料的均一性和钢筋笼的定位等。
5.1桩体垂直度控制
根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299—1999)及设计要求,桩身垂直度偏差不大于3‰。
桩机就位后,先进行初步对中,采用吊线锤过机械下压中心支点与桩位中心对中,对中后,根据需要调节机械各支腿油缸,使机械操作平面水平。
水平调整完成后,再次对中,根据本次对中结果,再次平面移动对中,对中完成后,支起各支腿油缸,对中完成,对中误差应小于1cm。
吊装完第一节套管后,应在机械平面两个90度方向设置吊线锤,对套管垂直度进行检测,在套管下沉过程中,监测人员全过程跟踪。
发现问题马上进行纠偏。
起重工应随时检查机械操作平面的水平情况,发现问题及时纠正。
5.2混凝土的缓凝时间
混凝土采用商品混凝土,混凝土的缓凝时间直接影响到工程的成败。
按设计及工艺要求,B桩混凝土的缓凝时间应大于60小时。
在施工过程中,对不同批号的水泥及不同批号的外加剂,应提前做好配合比试验。
5.3混凝土的和易性及均匀性
根据钻孔咬合桩的工艺以及水下灌注混凝土的要求,B桩混凝土的坍落度在14-18cm之间,A桩混凝土的坍落度在18-22cm之间,每车混凝土均应现场做坍落试验并予记录,如发现混凝土坍落度不能达标,严禁现场将清水注入混凝土罐车搅拌后再用,作为不合格产品,该车混凝土应退回厂家。
每次出料时,上料斗上应有10cm间距的格栅状钢筋滤网,防止混凝土罐车内流出块石及水泥结晶体堵塞混凝土导管。
混凝土应充分搅拌,防止部分混凝土砂率过高或过低,过高或过低砂率的直接后果是该部分混凝土的和易性发生改变,使得钢筋笼有可能跟管上浮。
因此,现场混凝土应充分搅拌。
5.4钢筋笼的制作与安装
钢筋笼的制作应严格按设计图纸的要求,焊接牢固,不得有虚焊、脱焊,在钢筋笼底部应加设1毫米厚的抗浮钢板,或在钢筋笼底部垂吊较大的石块。
钢筋笼四周应设置保护层垫块。
保证在钢筋安放时顺畅。
钢筋笼起吊时采用四点双钩缓慢起吊,逐步倒点下放,不得使钢筋笼发生变形,在钢筋笼下放过程中,逐步调整钢筋笼方向。
为保证钢筋笼定位准确,每个钢筋笼就位前均应绑上测绳,在外套管起拨过程中,监测钢筋笼是否上浮。
6、常见工程事故的预防及处理措施
6.1混凝土串孔处理
“串孔”是指在钢筋混凝土桩成孔过程中,由于素桩混凝土未凝固,还处于流动状态,素桩混凝土有可能从A、B两桩相交处涌入钢筋混凝土桩孔内。
克服“串孔”有以下几个方法:
(1)B桩混凝土的坍落度应相对小一些,一般为14~18cm,以便于降低混凝土的流动性。
(2)A桩施工时,套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离,该距离一般应大于2.5m,以便于造成一段“瓶颈”,阻止B桩混凝土流入A桩;
成孔完成后,套管应超前于设计桩低0.5m。
(3)必要时(如遇地下障碍物套管底无法超前时)可向套管内注入一定量的水,通过水压力来平衡B桩混凝土的压力,阻止“串孔”的发生。
(4)A桩成孔过程中,应注意观察相邻两侧B桩混凝土顶面,如发现B桩混凝土下陷,应立即停止A桩开挖,并一边将套管尽量下压,一边向B桩内填土或注水,直到完全止住“串孔”。
6.2钢筋笼上浮处理
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小,在上拔套管的时候,钢筋笼有可能被套管带着一起上浮。
预防措施主要有:
(1)A桩混凝土的骨料粒径应小一些,不宜大于20mm。
(2)在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力;
或在钢筋笼底部垂吊较大的石块,以增加套管起拔时桩体的摩擦力。
(3)混凝土灌注必须按操作规程进行。
6.3事故桩的处理
在钻孔咬合桩施工过程中,因B桩超缓凝混凝土出现早凝现象或机械设备故障等原因,造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。
事故桩的处理主要有以下几种情况。
(1)平移桩位单侧咬合
A1桩成孔施工时,其一侧B1桩的混凝土已经凝固,使套管钻机不能按正常要求切割咬合B1、B2桩。
处理方法为:
向B2桩方向平移A1桩桩位,使套管钻机单侧切割B2桩,施工A1桩(凿除原桩位导墙,并严格控制桩位),并在B1桩和A1桩外侧另增加1根旋喷桩作为防水处理。
平移桩位单侧咬合示意图
(2)背桩补强
A1桩成孔施工时,其两侧B1桩、B2桩的混凝土均已凝固,处理方法为放弃B1桩的施工,调整桩序,继续后面咬合桩的施工,以后在B1、B2桩外侧增加3根咬合桩及两根旋喷桩作为补强。
7、质量进度保证措施
(1)人、机、料和各种辅助生产设施等准备工作超前进行,各部门参与施工的人员均需熟悉掌握全部施工生产过程;
(2)严格施工管理程序,按质量管理体系要求及时、准确填报质量记录,实现有效的过程控制;
(3)加强机械设备的例题使用、保养、维修工作,备足易损件、常备件,保证咬全桩施工的连续性;
(4)加强成孔监测管理,实行定人定岗进行套管垂直检查,实施连续监控,确保施工精度;
(5)施工中出现意外及时上报,以保证形成有效的组织措施进行处理;
(6)混凝土灌注工作加强现场检验,严格控制混凝土坍落度,在灌注过程中的技术细节必须满足规范要求;
(7)钢筋笼的加工必须保证刚度,吊点焊接牢固钢筋笼上布置足够的定位器保证就位准确;
8、安全保证措施
(1)施工钻孔咬合桩之前对管线进行探测,如果探测到管线,及时向监理、业主及相关部门汇报,在管线未进行迁改或保护之前,不得擅自施工。
(2)操作人员必须按照机械说明规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度,并做好相应的设备维修保养记录。
(3)施工过程中,各工种必须思想集中,坚守岗位,未经许可不得从事非本工种作业,严禁酒后上班,不得在严禁烟火的地方吸烟、动火。
(4)按照作业要求正确穿戴个人防护用品,进入施工现场必须戴安全帽,严禁赤脚或穿拖鞋进入施工现场。
(5)施工现场的临时用电严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定,采取防护措施,临时设施及变压器等外用电设施增设屏障、遮栏、围栏或保护网等。
9、环境保护措施
9.1全面运行ISO14000环境保护体系
昆明作为一个高速发展的现代化大都市,环境问题日益受到全社会的普遍关注。
为了适应当今社会的潮流,实现社会经济的可持续化健康发展,在本工程施工的全过程中,我们将全面运行ISO14000环境保护体系标准,系统地采用和实施一系列环境保护管理手段,以期得到最优化的结果。
9.2环境保护方针
我们的环境保护方针是:
生产目的:
优化城市环境;
施工组织:
考虑环境污染;
施工过程:
控制环境污染;
竣工交付:
满足环境要求。
9.3持续改进和污染预防的承诺
我们在建设施工的全过程中,根据客观存在的粉尘、污水、噪声和固体废物等环境因素,实施全过程污染预防控制,尽可能地减少或防止不利的环境影响。
预防为主,加强宣传,全面规划,合理布局,改进工艺,节约资源,为企业争取最佳经济效益和环境效益。
严格遵守国家和地方政府部门颁布的环境管理法律、法规和有关规定。
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