老土马河大桥钻孔灌注桩施工方案Word文档下载推荐.docx
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2.工程概况
K87+617.6老土马河大桥位于济南至乐陵高速公路LQSG9标段,桩号范围K87+515.08~K87+720.12,全桥长205.04米。
孔跨为10×
20m预应力混凝土空心板梁,先简支后结构连续。
下部结构为柱式墩、肋式台、钻孔灌注桩基础。
全桥平面位于直线上,纵面位于半径20438.7m的竖曲线上,桥面横坡为双面坡2%。
桥址周围为树林和耕地,地形平坦,地面标高一般在15.6~15.8m,地层总体上为粉质粘土、粉土。
本桥钻孔灌注桩共78根,总长3162m,其中1.2m桩径的有24根(桥台处)长度840m,其余均为桥墩处1.5m桩径的,长度2322m。
桩基混凝土强度C25。
3.施工组织机构
为保证K87+617.6老土马河大桥钻孔灌注桩按期优质完成,我标段组织精明强干施工队伍,直接组织和领导施工队进行施工。
组织机构由项目经理、总工、安全质量部、工程部、物资设备部、计划合同部、实验室、财务部、办公室组成,下设专业桥梁施工队伍。
本工程钻孔灌注桩由桩基施工1队和钢筋加工场2队负责施工。
本桥梁现场技术负责人为李忠贞,管理负责人为曹体前,主管工程师为万之宽,试验工程师为常文国,测量工程师为魏洪海。
图3-1组织机构框图
4.施工准备工作
4.1施工用电采用临时线路搭设外电,并配备发电机组。
4.2测量放样,根据导线点定出桥梁桩位。
4.3熟悉设计图纸和施工规范,了解钻孔灌注桩的桩长、桩径及地质情况。
4.4施工场地布置
根据本桩的特点及施工现场情况。
将主线方向的施工便道打通,平整施工场地,施工用钢筋制作在钢筋加工场内进行,混凝土采用商品混凝土,采用砼运输灌车沿主线便道进行运输。
4.5泥浆池布置:
根据现场调查及利于施工,少占土地的原则进行泥浆池布置。
5.施工总体安排
5.1施工任务安排
施工处设一个作业队伍合理安排人员进行钻孔灌注桩施工,本桩施工采用1台旋挖钻进行施工。
人员、设备进场见表1、表2
主要施工设备进场表表1
序号
机械设备
名称
规格
及型号
数量(台)
技术
状况
使用
工点
备注
1
中联重科
旋挖钻机
SR220
良好
钻孔灌注桩
2
挖掘机
PC200-7
3
自卸车
东风12t
4
装载机
ZL50B
5
泥浆泵
22KW
6
汽车吊车
25T
7
发电机
150KW
8
抽水机
扬程60m
9
电焊机
BX2-500
10
BX2-300
11
钢筋切断机
CQW40
12
钢筋弯曲机
WJ40-1
13
钢筋调直机
TQ-14mm
劳动力进场表计划表表2
职务/工种
人数
队长
副队长
技术员
工班长
混凝土工
钢筋工
20
钻机司机
电工
安全员
电焊工
5.2施工工期安排
本桥钻孔灌注桩计划施工工期:
2011年10月22日~2011年12月5日。
6钻孔灌注桩施工方法
6.1施工工艺
1)钻孔桩施工工艺见图6-1。
图6-1钻孔桩施工工艺框图
2)施工工艺说明
(1)测量放样
根据业主、设计院提供的控制桩和设计图纸,使用全站仪精确定出桩位,并报请监理工程师复测,经监理复测合格后方可进行施工。
(2)埋设护筒
①定好桩位后,在桩位控制圆外侧设置十字交叉的引桩,在护筒埋设时控制护筒中心位置与桩中心位置吻合。
②护筒采用10mm钢板制作,长3m,上部留溢浆孔,护筒直径比桩径大30cm,成品护筒内部无突物,具有耐拉、压,不漏水、不变形等性能。
埋设护筒时,先用钻机取出桩位上部1~2m土体,再用钻机将护筒压入地下,护筒顶高出地面0.3m,护筒周围用黏土分层夯实,确保其中心与桩中心偏差不大于20mm,且护筒埋设竖直。
(3)钻机就位
本工程采用旋挖钻机进行桩基的施工作业。
钻机就位后,确保钻机平稳,钻头中心与桩中心(利用引桩作十字交叉线对中)吻合后开始钻进。
(4)泥浆的配置及施工控制
在施工过程中,严格按照地质条件和施工工艺的不同控制泥浆的比重和粘度,起到泥浆护壁的作用。
泥浆配合比(采用膨润土,指标见表3):
一般用量为水的8%,即8kg的膨润土用100L的水掺和。
对于粘性土层钻进时,膨润土用量可降低到3%~5%,对于细中沙、粉沙土等钻进时易受扰动的地层,加大膨润土含量,必要时加入CMC、纯碱、PHP、纤维物质等来确保泥浆护壁的稳定。
表3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
Pa•s
含砂率%
胶体率%
失水率ml/30min
泥皮厚mm/30min
静切力
Pa
酸碱度pH
一般地层
1.02~1.10
18~22
≤4%
≥95
≤20
≤3
1.0~2.5
8~11
钻孔泥浆循环利用,避免泥浆浪费及环境污染,为实现环保作业,施工时,严格按照国家环境保护规定严禁向施工场地外排放泥浆及钻渣,钻渣随清随运,并弃放至指定地点。
(5)成孔施工
钻孔灌注桩施工采用旋挖钻机施工,可直接快速进行钻孔施工,且成孔快、精度高、满足设计要求。
严格控制施工流程的各个环节,特别注意下面几个方面,确保成桩质量,因此:
①首先,对其孔口的定位误差进行严格的控制,孔口定位误差控制在20mm之内。
为了有效的提高孔口定位精度,在钻机定位前将桩位用十字线放样出引桩,引桩可用木桩代替,以便在埋设护筒时核对护筒的埋设位置,并同时在护筒口上用红油漆标记。
②其次对桩的垂直度进行严格的控制,根据我国《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)的规定,桩的垂直度控制应小于1%,为此首先旋挖钻机定位后,通过全液压驱动、电脑可视控制、自动安平系统及自动调整桅杆垂直度等程序保证成桩质量。
钻孔施工过程中,孔口定位及垂直度检查分为二个部分,包括旋挖钻机在钻孔开始前对桩孔定位可根据施工前的引桩的十字丝进行孔位中心定位。
垂直度根据设备自身安平系统和自动调整桅杆进行定位来控制垂直度;
第二,在成孔过程中根据地质条件进行操作、监控、如遇到质硬地质钻杆摇动或跳动,适当调解其钻压及钻进速度,其升降速度控制在1.3m/s。
桩孔定位应符合孔口对中的要求,钻孔中心、护筒中心为同心,并利用在护筒口顶端标记的红漆进行桩中心定位,此做法可实行双控,有效保证桩位的精确度。
③认真填写钻进记录。
(6)成孔检测
采用JL-KJ型超声波成孔检测仪对孔径、倾斜度、孔深进行检测。
(7)钢筋笼制作与安装
钢筋笼采取在钢筋加工场加工和制作,现场安装方法。
主要加工尺寸根据图纸和相关技术交底资料加工、绑扎。
首先钢筋原材料到场后,经试验检测合格后方可使用。
钢筋在加工过程中需注意几点事项:
钢筋表面应清洁、钢筋笼加工整体应平直,钢筋的弯钩角度和长度应符合图纸设计要求。
在钢筋焊接之前进行试焊,试焊合格后再焊接钢筋笼。
钢筋笼焊接采用J506的焊条,以保证其强度,钢筋笼主筋搭接宜优先采用双面焊,螺旋筋为绑扎连接,其绑扎连接长度不小于40d。
②为保证桩身钢筋保护层厚度,从桩顶向下在钢筋主筋上每隔2m设置4根Ф20定位钢筋,沿钢筋笼四周等距离布置。
在现场用25吨的吊车进行钢筋笼吊入,钢筋笼起吊在骨架内部,临时绑扎杉木杆以加强其强度,防止钢筋笼在运输及吊装过程中变形。
采用Ф20钢筋制作两个吊环,将钢筋笼按设计高度固定在护筒顶部钢轨上。
(8)声测管安装
本工程桩基声测管的型号采用Φ48×
1.2mm的钢管。
声测管按照钢筋笼分段施工长度分节设置接头,为保证声测管的安装质量,防止在钢筋笼运输过程中,声测管与钢筋笼的绑扎出现松动现象,声测管在现场钢筋笼下放时与钢筋笼绑扎在一起,声测管的最底节采用与钢筋笼焊接固定,焊接时注意保护好声测管,避免出现焊缝和开口。
声测管中间节采用钢筋箍与钢筋笼连接固定。
最上端的声测管一定要用顶盖盖上,防止泥土、杂物进入管内;
声测管安装完成后,目测所安装的声测管从上到下是否竖直成一条直线,不得弯曲。
(9)清孔
①采用泵吸的方法排除沉渣,在清孔过程中送入孔内的泥浆不得少于泵吸的排量,保持泥浆对孔内的水头高度,保证孔壁稳定。
②清孔结束后,进行孔底沉渣测试,沉渣厚度大于10cm二次清孔。
沉渣厚度小于10cm,在满足泥浆相对密度1.03~1.10、粘度17~20Pa·
s、含沙率﹤2%、胶体率﹥98%,孔底沉渣小于100mm等控制指标后,请监理工程师进行检验,合格后进行下道工序——导管安装工作。
(10)导管安装
①本工程采用Φ300mm导管,导管使用前须经过水密承压试验。
②导管下放时检查导管有无漏水,导管连接密封圈是否密封,确保导管不漏水,开始灌注混凝土时,使用橡皮球隔水栓。
③当钢筋笼安放完毕后,尽快安放导管,吊放导管时,位置居中,稳步沉放,以防止卡挂钢筋笼,导管出料口离孔底约40cm。
(11)灌注混凝土
本工程采用Φ300mm导管进行水下混凝土灌注,桩身混凝土强度等级为C25,水下混凝土灌注施工示意图6-2。
图6-2水下混凝土灌注施工示意图
混凝土灌注质量按下列要求控制:
①采用商品混凝土,混凝土质量证明单、级配单及商品混凝土出厂单应在混凝土开盘时随车附来,现场仔细核对配合比组成情况,发现问题及时制止更正,每车混凝土做两次平行坍落度试验,桩径<1.5m的坍落度控制在180~220mm,桩径≥1.5m的坍落度控制在180~220mm每根桩做六组试块。
混凝土的初凝时间确保不早于2.5小时。
②导管下入孔内之前仔细检查连接丝扣,焊口及密封槽的质量情况,并编号丈量,记录长度。
导管底口距孔底距离一般控制在约40cm,施工时注意初灌量,初灌量计算如下:
V=πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4
V:
代表混凝土的初灌量;
D代表桩孔直径;
H1桩孔底端至导管底端间距,一般为0.4m;
H2代表导管初次埋置深度(m);
d代表导管内径;
h1代表孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度,即h1=rwHw/rc。
⑥认真填写灌注记录。
③灌注混凝土时,下放导管及上提导管时尽量缓慢,以免挂住钢筋笼。
④导管埋深宜控制在2~6m,最小埋深不小于2m,导管应勤拆换,经常测定混凝土高度,以确定提管长度,切不可将导管提出混凝土面以上。
⑤灌注完毕后,拔出护筒,清洗导管和护筒,清除孔口泥浆(灌注时排出的泥浆引入泥浆池,以保证现场的文明施工)。
6.2钻进过程注意预防事项及处理方法
1、隔水栓卡在导管内
原因:
a、隔水栓翻转或胶垫过大;
b、隔水栓遇物卡住;
c、导管连接不直或导管变形。
处理办法:
用长竿冲捣或振捣,若无效则提出导管,取出隔水栓重放,并检查导管垂直度,拆换变形导管并清孔后重新灌注。
2、导管内进水;
a、导管连接处密封不好;
b、初灌量不足,未埋住导管。
a、提出导管、检查垫圈,重新设导管;
b、提出导管清除灌入砼重新灌注,增加初灌量,检查导管底口距孔低高度。
3、导管堵塞
a、导管变形或内壁有砼硬结,影响隔水栓通过;
b、隔水栓没有浇水泥砂浆而砼的粘聚性又不太好,在搅拌储料斗或是提料斗中的初存量砼时漏斗中的砼离析‘粗骨料卡入隔水栓或在隔水栓上架桥;
c、砼品质差;
d、导管漏水。
处理方法:
a、可在允许的导管埋入深度范围内,略微提升导管,或用提升后猛然下插导管的动作来抖动导管,抖动后的导管下口不得低于原来的位置,否则使失去流动性的砼堵塞导管口;
b、如用上述方法仍不能消除卡管时,则应停止灌注,用长钢筋或竹竿疏通;
c、拔出导管清孔后重新灌注。
4、钢筋笼上浮
a、砼品质差。
易离析、初凝时间不够的、塌落度损失大的砼,都会使砼面上升到钢筋笼底端时钢筋笼难以插入或无法插入而造成上浮,有时砼面已上升至钢筋笼内一定高度时,表面砼开始发生初凝硬结,也会携带钢筋笼上浮;
b、操作不当、即钢筋笼的孔口固定不牢、提升导管过猛、导管埋深太浅,砼面进入钢筋笼内一定高度后,导管埋深过大。
a、操作不当引起的钢筋笼上浮较好预防,即注意操作;
b、由于砼表层初凝而引起的钢筋笼上浮,则应通过配置砼和加快灌注速度予以避免。
7.工程质量管理体系及保证措施
7.1工程质量管理体系
见下图。
7.2工程质量保证措施
7.2.1组织措施
1)组建精干高效的项目机构,保证工程的领导力量。
2)调集具有施工经验、技术力量强、设备过硬的施工队伍投入本合同段工程施工,以高素质的施工队伍、精良的施工设备和雄厚的技术力量保证工程质量。
3)施工中严格实行“三检制”,形成项目、队、工班、作业人员四级质量自检流程。
4)精心施工,严格按照工程质量标准进行管理
7.2.2技术措施
1)设计文件与施工图审核。
勘察设计文件及施工图应经审核合格后,方可施工。
2)施工组织设计编制做到科学、可行、可控,重点先行、分段实施,为保证工程质量提供合理的工期。
3)配齐配强管理人员、技术人员、质检人员、试验人员及各工种人员,并经岗位知识和专业技能培训合格后持证上岗。
4)配齐满足工程质量控制需要的各种施工设备,提高机械化施工水平。
5)积极推广采用“四新”成果,以一流的工艺水平保证一流的工程质量。
6)配备精测仪器、设备,严格测量与复测程序,保证测量精度。
工程质量管理体系
7.2.3质量控制
1)护筒设置
护筒内径宜比桩径大20~40cm,护筒埋设时中心竖直线应与桩中心线重合,平面允许误差为50mm,竖直线倾斜度不大于1%;
护筒采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填黏质土必须分层夯实,护筒宜高出地面30cm,护筒埋置深度宜选为2m~4m。
2)钻孔桩钻进
开孔的孔位必须准确,开钻时应慢速钻进,待钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
在钻孔排渣、提钻头或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度,处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
3)清孔
钻孔深度达到设计标高后,应对孔深、孔径进行检查,符合要求后方可清孔。
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渣厚度。
清孔时注意:
注意保持孔内水头,防止坍孔,清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验。
4)钢筋笼的制作及安装质量检查标准
加工钢筋允许的偏差
项目
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±
弯起钢筋各部分尺寸
箍筋、螺旋筋各部分尺寸
安装钢筋的允许偏差
钢筋的级别、直径、根数和间距均应符合设计要求。
绑扎或焊接的钢筋骨架不得有变形、松脱和开焊,钢筋位置的偏差不得超过下表规定。
钢筋安装质量标准
检查内容
主筋间距
+10mm
骨架保护层
+20mm
箍筋间距
骨架中心平面位置
20mm
骨架外径
骨架顶端高程
骨架倾斜度
+0.5%
骨架底面高程
+50mm
钢筋焊接质量标准见下表
钢筋焊接质量标准
骨架的宽及高
+5
骨架长度
+10
5)灌注水下砼
(1)钢筋骨架的制作、运输及吊装就位
钢筋骨架的制作应符合设计要求。
长桩骨架宜分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,确保不变形,接头错开。
在骨架外侧设置控制保护层厚度的钢筋,其间距竖向为2m,横向四周不得少于4处,骨架顶端应设置吊环。
(2)灌注水下砼技术要求
水下混凝土用钢导管灌注,导管内经为300mm,导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验。
首批混凝土灌注的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要。
混凝土拌合物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等技术指标。
首批混凝土拌合物下落后,混凝土应连续灌注。
灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2~6m,在灌注过程中经常测算混凝土面的位置,及时调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为0.5~1.0m,保证混凝土强度。
在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境和河流。
灌注中发生故障时,查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
6)钻孔灌注桩成孔质量应符合下表规定
钻孔灌注桩成孔质量标准
规定值或允许偏差
孔的中心位置(mm)
50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度(%)
<1
孔深(m)
不小于设计规定
沉渣厚度(mm)
控制在10cm以内
清孔后泥浆指标
相对密度:
1.03~1.10;
粘度:
17~20Pa·
s;
含砂率:
<2%;
胶体率:
>98%
8.成品保护
1)施工过程中妥善保护好现场的桩孔轴线桩、水准点。
2)保护好已成型的钢筋笼子,不松动,不扭曲,不污染;
吊放钢筋笼时,避免碰撞孔壁,防止孔壁坍塌,浇筑混凝土时钢筋笼顶部固定牢固,防止笼子上浮。
3)灌注砼前,孔口进行保护,防止杂物落入孔内。
9.钻孔桩施工过程质量记录
1)原材料(水泥、砂、石、钢筋、外掺剂)进场复验报告。
2)桩位放样及复核记录。
3)钻孔灌注桩检验汇总表。
4)钻孔桩钢筋安装检验表。
5)钻孔桩钻孔检验表。
6)钻孔桩灌注砼前检验表。
7)钻孔桩砼灌注检验表。
10.安全生产管理体系及措施
10.1安全生产管理体系
安全生产管理体系见下图10-1。
图10-1安全生产管理体系框图
10.2安全施工措施
1)错开桩位间隔钻孔,随时掌握土体情况,钻进和灌注工作紧凑,避免塌孔。
2)旋挖钻机就位后,应对钻机及配套设备进行全面检查,钻机应平稳,牢固。
3)施工现场使用的各种电缆线要定期检查,接头必须绑扎牢固,确保不透水、不漏电;
对经常处于水、泥浆浸泡处应架空搭设。
挪动钻机时,不得挤压电缆线。
4)钻机停钻,必须将钻头提出孔外,不得滞留孔内。
5)施工现场的电工必须持证上岗操作。
10.3安全施工注意事项
1)钻孔过程中注意事项
钻机在行走时,对陡坡等道路注意观察,必要时制定加固措施,防止钻机碰撞、翻车等事故。
钻机就位后保证施工时机械不倾斜、不倾倒,钻机上应安避雷针。
钻孔施工人员举例钻机不得太近,防止机械伤人。
钻孔时,严禁用手清除螺旋叶片上的泥土,发现紧固螺栓松动时,应停机及时处理。
操作期间操作人员不得擅自离开工作岗位。
泥浆池在施工过程中应设置1.2m防护栏,挂设安全警示牌,夜间设红色警示灯,防止行人和小孩闯入发生意外;
施工完毕应采取有效措施处理泥浆(由泥浆运输车运至指定地点),防止村民路过发生意外。
2)钢筋笼制作、安装安全防护措施
进行钢筋除锈和焊接时,施工人员穿戴好防护用品。
钢筋笼加工做成中,不得出现随意抛掷钢筋头现象,制作完成的钢筋笼滚动前检查滚动方向是否有人,防止人员被砸伤。
钢筋笼安装过程中,必须注意:
钢筋笼焊接连接完毕后,必须检查人是否回撤,防止钢筋笼下放时将脚扭伤甚至将人带入孔中的事故发生。
起吊钢筋骨架时,做到稳起稳落,安装牢固后再脱钩,严格按吊装作业安全技术规程施工。
3)导管安装及砼灌注前,孔口必须设有导管卡,搭设工作平台,留出导管位置,并且要保证人员的安全。
孔径达到要求时,应停止扩削,使管内存土全部输送到地面即可停钻,成孔后,必须将孔口加盖保护。
作业后,清除叶片上泥土,将钻头下降至地面,各操纵杆置于空档,切断电源。
遇有大雨、大雾或6级以上大风天气,应停止施工,并将机架收起。
砼灌注、吊车升降必须有专人指挥,不得各行其是,所有带电设备移动前须切断电源,严禁违章操作及无证上岗。
11.环境保护措施
1)施工现场应制定洒水防尘措施,制定专人负责及时清运泥浆、钻渣土。
2)运送混凝土及砂、石料设置挡板。
现场生产环境必须整洁、文明。
3)施工中废油、废水、废渣按指定地点排放,以避免污染空气和水源,不得随意损坏农田和水利建设及交通设施。
4)钻孔使用的泥浆,应设置泥浆循环净化系统,并注意防止或减少环境污染。
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