山东桩长14m桩径12m钻孔灌注桩首件工程施工方案24页Word下载.docx
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水泥从山东威海山水水泥厂采购;
钢筋从山东莱钢永锋钢铁有限公司采购。
4.泥浆池开挖及泥浆制备
(1)在桥位附近路基范围以外修建4个泥浆池,沉淀的泥浆和钻孔沉碴选用封闭的翻斗车运至当地环保部门指定地点,妥善处理,避免污染。
(2)泥浆制备选用粘土,并在钻进至软土层和砾石土层时,根据实际情况,在泥浆中掺入不同比例的膨润土等制成优质泥浆,用来加强护壁,以防渗、防坍孔。
(3)泥浆指标:
冲击钻成孔时泥浆比重选1.2~1.4,粘度22~30帕·
秒,含砂率不大于4%,胶体率≥95%,Ph值8~11。
(4)施工期间护筒内的泥浆面始终高出地下水位1.0-1.5m。
(5)泥浆池进行安全防护,防护设施坚固,确保设备、行人、施工人员安全,安装警示标识。
五、施工进度计划安排及人员、设备情况
1.钻孔灌注桩首件工程为0#台左幅0B-3桩基,计划开工日期为2013年10月15日。
2.设备、人员、材料进场情况
按投标书的要求,调集我公司富有经验的技术和行政管理人员,熟练的技术工人和良好状态的施工机械设备进驻施工现场,施工现场搭建临时设施及开工前准备工作。
根据施工计划安排,各种施工机械设备已提前进入施工现场。
3.K5+452xx大桥组织机构见下表:
本工程由项目总工孙海峰主管,由桥涵一队完成,施工组织机构及相关职责如下:
总工:
负责工程实施过程中的全面管理工作。
工程部:
负责工程项目施工过程控制,制定施工技术管理办法,编制实施性施工组织设计及技术交底、进行过程监控,解决施工技术难题;
负责编制技术总结。
质检部:
制定质量方针和目标,负责质量综合管理检测验收工作、行使质量监察职能。
试验室:
全面负责本合同段工程的试验及检测工作。
材料部:
负责筑路材料的采购、供应。
综合室:
负责项目工程施工中的对外关系协调、人力资源供应、总务后勤、环保及文明施工等工作。
安全设备部:
负责机械设备调配、管理以及安全施工。
财务部:
负责工程施工过程中财务管理与使用等工作。
施工负责人:
负责工程全面施工及处理事务。
现场责任人:
负责本结构物现场施工所有事物处理。
技术负责人:
负责工程的技术管理并指导施工。
试验员:
负责工程施工中的各项试验工作。
测量员:
现场测量并整理原始技术资料。
质检员:
负责工程施工的质量管理与检验。
4.施工机械设备配备
本首件工程根据实际情况和总体进度安排,主要配备以下施工机械:
设备名称
型号
数量
钻机
zj-6
1台
吊车
QY50
混凝土罐车
FYG5257GJBC/10
4台
拌合站
HZS50
2台
发电机组
220GFISX
挖掘机
CAT325
数控钢筋弯曲机
BBM-HD-32
钢筋弯曲机
GW-40
钢筋切割机
GQ-40
电焊机
BX-500
测绳
把
2
50m钢尺
1
5m钢尺
5
六、施工工艺
6.1钻孔灌注桩施工工艺流程
施工工艺流程图见附图。
6.2场地平整及放样
平整场地,采用推土机、装载机相结合,将施工场地整平,并在场地周围设置排水沟。
将泥浆、污水排放到泥浆池,做到不污染环境及农田。
泥浆池位置在主线路基及桥位以外,不能影响路基及桥梁整体结构。
平整完毕后,进行桩位测设及水准点的布设工作。
首先将每个桩基的中心桩位放样,放样完成后用钢尺自检核对桩位,自检无误后报监理工程师检验,监理检验合格后用十字栓桩法进行拴桩。
并做好拴桩记录。
6.3埋置护筒
钻孔灌注桩护筒埋设时从以下方面考虑:
1.在整平夯实的工作平台上按设计线位定出桩位中心,并用十字垂线固定延长护桩,各方向延长护桩不少于两根护桩。
2.护筒因考虑多次周转,护筒采用0.8cm厚的钢板制做,护筒内径应大于桩径20cm。
为避免护筒底悬空,造成塌孔,漏水,漏浆,护筒底应坐在夯实的平台上,护筒底部和四周填筑粘性土,并分层夯实。
3.护筒下沉采用机械挖埋进行,埋设好的护筒按十字垂线方向用全站仪检查并在护筒口用漆标点,以便随时检查钻孔偏位情况。
4.护筒应高出地面30cm,埋置深度宜为2m,护筒中心竖直线应与桩中心线重合,护筒平面位置的偏差不大于50mm,护筒倾斜率的偏差不大于1%。
埋设完毕后测量护筒顶标高。
6.4钻机安置、就位和钻孔
1.钻机就位
根据图纸提供的地质情况以及孔深、孔径等参数选择冲击钻。
钻头直径不小于钻孔桩径,以保证桩径满足设计要求。
埋设好护筒后,进行钻机就位,就位时,要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位,其对中误差不得大于2cm。
钻机安装时,底架垫平,不得产生位移和沉陷。
钻机顶部用揽风绳对称拉紧。
2.钻孔
(1)钻机就位后,用枕木垫实,使底座和顶端平稳,在钻进和运行中不得产生位移和沉陷,开钻前严格检查钻头的对中情况,钻进过程中随时检查钻绳和孔位中心的误差,并及时调整,以便更好的控制钻孔的倾斜度;
(2)钻机开钻时,采用小冲程慢速钻进开孔,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。
钻进过程中,勤松绳和适量松绳,不得打空锤;
勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。
在钻进过程中,进尺快慢根据地质情况来控制,并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等观察,在粘性土及含砂率小的泥岩中,宜用中等转速稀泥浆钻进,在砂性土及含砂率高的地层中,宜用低速慢进稠泥浆钻进。
(3)在钻进过程中,分阶段捞渣取样与设计地质资料进行对照,根据钻进各种岩层的速度,结合钻渣情况判断入岩深度和桩底岩性。
若出现与设计图中的地质状况不符时,及时报请项目部技术主管人员,以便及时提出处理方案。
(4)钻机施工时经常对钻孔泥浆进行检测和实验,钻孔泥浆的比重严格控制在1.2~1.4之间,粘度22~30pa.s,含砂率不大于4%。
钻孔钻至中风化岩层时经常检查钻头的尺寸,钻头磨损过大时采取及时补焊,以保证钻孔孔径。
泥浆性能指标参考下表。
(5)钻孔作业分班连续进行,详细的填写钻孔施工记录,交接班时交接钻进情况及下一班注意的事项。
地质变化时留取渣样,离孔底10米时,每进尺1米都留取渣样,供技术人员判断与原地质情况是否相符。
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
酸碱度(ph)
冲
击
钻
一般地层
1.02~1.06
16~20
≤4
≥95
≤20
≤3
8~10
易坍地层
1.06~1.10
18~28
卵石土
1.10~1.15
20~35
6.5成孔检查及清孔
1.成孔质量检查
钻孔达到设计高程后,应对孔的中心位置、孔深、孔径、倾斜度等进行检测,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。
孔深可根据地面标高和孔底设计标高,利用测量绳实际测量,但在使用测量绳之前,测量绳必须是经过校验合格的测量绳。
孔位由测量进行复核。
孔形和倾斜度可通过下放探孔器来检验。
孔径采用检孔器(L=5D=5×
1.2=6m(D为孔径,检孔器外径等于钻孔桩的设计直径))测量,符合规范要求后方可清孔。
不得采用加深钻孔深度的方式代替清孔。
当检孔器不能沉达原来钻进的深度,或钢丝绳(拉紧时)的位置偏移护筒中心时,应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况,如不严重时,可适当加大钻头直径进行扫孔。
扫孔时应自上而下进行,钻头下降速度要适中,不宜过快,如遇缩颈严重的部位,应减速慢扫,直至孔底。
扫孔完毕应再次用检孔器检孔。
对孔径、孔型进行全面检查,确认满足要求后方可进行下道工序。
2.清孔
(1)成孔检查合格后,应立即进行清孔,清孔方法用换浆法,通过水循环流动,改善泥浆性能。
(2)清孔后泥浆的相对密度为1.03-1.10、粘度17-20Pa·
s、含砂率应小于2%、胶体率大于98%为宜。
(3)清孔时要保持孔内水位高度,防止水位过低造成坍孔。
(4)孔底沉淀厚度符合要求(沉淀厚度≤20cm)即可停止清孔。
6.6钢筋的制作与安装
1.钢筋存放
钢筋半成品、成品的加工、存放场地均搭设工作棚。
钢筋进场后,应存放在钢筋棚内,防止腐蚀和受潮。
钢筋应分类堆放,并挂标识牌。
钢筋加工场地用混凝土硬化,以便出入。
2.钢筋笼制作
(1)采用数控钢筋滚焊机集中加工,按设计和规范要求加工钢筋笼。
钢筋笼分段制作,在任一接长(套管接头)区段内,有接头的受力钢筋截面积占总面积的百分率,采用套管接头不大于50%。
桩基受力主筋接头位置错开35d(875mm)。
钢筋接长时避开钢筋应力较大处,并严格按施工技术规范接头错开布置。
(2)数控滚焊机制作钢筋笼,保证笼体平直。
环形箍筋与主筋采用点焊连接,螺旋箍筋与主筋采用间隔点焊连接。
为防止钢筋变形,在箍筋处加支承筋。
(3)钢筋骨架保护层的设置
制作混凝土保护层垫块,在绑扎钢筋时串入固定。
用于保证钢筋固定于正确位置的垫块按图预制成圆形,垫块混凝土的骨料粒径不大于10mm,强度与灌注桩混凝土强度一致,垫块每隔2米,沿圆周等间距绑扎4块。
(4)钢筋笼整体加工成型,整体吊装,加工后的钢筋根据规范和设计要求认真检查验收,并经监理工程师检验合格后,方可下入孔内。
(5)声测管埋设:
根据设计要求,全桥桩基设声测管,每根桩基设三根,沿桩基钢筋内侧等间距布设,并与钢筋骨架绑扎连接,声测管的埋设深度应与灌注桩的底部齐平,声测管长度等于桩长L,同一根桩的声测管外露高度相同。
声测管下端封闭,上端加盖。
3.钢筋笼骨架安装
(1)钢筋骨架存放与运输
制作好并检查合格的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。
存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方,以免粘上泥土。
每组骨架的各节段要排好次序,便于使用时按顺序焊接组装施工。
在骨架每个节段上都要挂上标志牌,写明墩号、桩号、节号等。
没有挂标志牌的钢筋骨架,不得混杂存放,避免搞错,造成质量事故。
(2)钢筋骨架起吊和就位:
为了保证骨架起吊时不变形,采用两点吊装。
第一点设在骨架下部三分之一处(由下往上),第二点设在骨架长度的中点之上三分之一处。
对于长骨架,起吊前在骨架内部临时绑扎四根长度同骨架的杉木杆(杉木杆可以多根绑扎搭接)以加强其刚度。
起吊时,先提起第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。
待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。
解除第一吊点,将其扶正入孔,徐徐下降。
严禁摆动碰撞孔壁。
然后由下往上逐个解去绑扎杉木杆的钢丝。
当骨架下降到第二吊点附近的加劲筋接近孔口时,用10cm直径的钢管穿过加劲筋的下方,将骨架临时支承于孔口。
此时,吊装第二节骨架,使两节骨架位于同一竖直线上,进行搭接焊接。
搭接长度应符合规范要求,双面焊5d单面焊10d;
焊接完成后将螺旋筋按设计要求间距进行绑扎,待接头部分全部完成后,请监理工程师检验合格后,方可将骨架下降入孔,骨架降至设计标高为止。
(3)钢筋笼的安放深度和位置符合设计要求,待全部钢筋笼下完经验收合格后,将其吊筋与孔口板进行固定,保证钢筋笼定位正确,避免钢筋笼下沉和灌注混凝土时上浮。
钢筋笼入孔后,根据放样时的4个骑马保护桩,拉十字线挂线锤,与钢筋笼加强筋中心重合,笼顶标高采用水准仪实测,定位完毕后,钢筋笼固定,采用焊接二根对称直径为Φ18吊环筋挂在钻机平台二根固定的Φ100mm的钢管上,并设置压杆防止在灌注水下砼时钢筋下沉及上浮。
(4)声测管安装
按设计要求安放声测管,声测管下端封口,连接处采用套管连接,确保管内的密封性,并将声测管固定在钢筋笼上,在钢筋笼下入孔内后将声测管内灌满清水并塞好管口。
注满水后将钢筋笼提高几次观察漏水情况,若无变化则表明密封性良好,可以使用。
若发现漏水,则应采取相应措施,不得盲目施工。
(5)钢筋骨架制作和吊放的允许偏差:
主筋间距±
10mm;
箍筋间距±
20mm;
骨架外径±
骨架倾斜度±
0.5%;
骨架保护层厚度±
骨架中心平面位置20mm;
骨架顶端高程±
20mm。
4.质量检验
钢筋加工检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
受力钢筋顺长度方向加工后的全长(mm)
±
10
按受力钢筋总数30%抽查
弯起钢筋各部分尺寸(mm)
20
抽查30%
3
箍筋、螺旋筋各部分尺寸(mm)
每构件检查5~10个间距
钢筋安装检查项目
受力
钢筋
间距(mm)
同
排
两排以上排距
尺量:
每构件检查2个断面
梁、板、拱、肋
基础、锚碇、墩台、柱
灌注桩
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)
钢筋骨架尺寸
长
按骨架总数30%抽查
宽、高或直径
4
弯起钢筋位置(mm)
每骨架抽查30%
保护层厚度(mm)
柱、梁、拱肋
每构件沿模板周连检查8处
基础、锚碇、墩台
板
6.7灌注水下混凝土
1.混凝土采用电子计量自动控制拌和站统一拌和,混凝土运输车送至现场。
混凝土坍落度控制在180-220mm。
2.导管
混凝土灌注采用提升导管法,导管用Φ300mm无缝钢管制作,每节长2.7m,配1~2节长0.5~1.5m短管,丝扣连接。
使用前对导管进行水密、承压和接头抗拉试验,保证导管不漏水。
进行水密试验的水压不小于孔内水深的1.3倍的压力,亦不得小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时的最大压力P的1.3倍。
P按下式计算:
式中;
P—导管可能承受的最大内压力(kpa);
--混凝土拌合物的重度,取24KN/m3;
HC--导管内混凝土柱的最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
--桩孔内水或泥浆的重度(KN/m3);
HW--桩孔内水或泥浆的深度(m)。
根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,导管安装后,其底部距孔底留30-40㎝的空间。
吊装时导管位于桩孔中央,并在灌注前进行升降实验。
3.隔水塞(缓降器)
导管内上口处必须配置隔水塞,否则不得开灌砼。
用篮排球胆,其直径可比导管内径小1cm。
受砼挤压后球胆可变形挤往导管内壁,并可向下滑行,排挤管中的泥浆。
4.水下混凝土灌注前认真检查孔底沉渣厚度,沉渣厚度不大于20cm,如果过大采取二次清孔,二次清孔检查合格后立即灌注首批混凝土,首批混凝土的大料斗满足导管首次埋置深度不小于1.0m。
首批砼灌注时导管距孔底30~40cm,首批混凝土保证导管埋深1.0m以上。
按公式V≥(πD2/4)×
(H1+H2)+(
πd2/4)×
h1计算首批混凝土浇注量。
式中:
V—灌注首批混凝土所需数量
(m3);
D一桩孔直径;
H1—桩孔底至导管底端间距,取0.4m;
H2—导管初次埋置深度,取1.0m;
d—导管内径,取0.30m;
h1—桩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
(m),
即:
h1=
Hw
γw/γc
式中:
Hw—井孔内泥浆的深度;
首根灌注桩按14m计;
γw—井孔内泥浆的重度,取11KN/m3;
γc—混凝土拌和物的重度,取24KN/;
h1=11×
l4/24=6.41(m);
灌注首批混凝土所需数量V=3.14×
1.22/4×
(0.4+1.0)+3.14×
0.302/4×
6.41=2.03m3
初灌料斗容量(2.0m3)满足首批灌注砼的要求。
混凝土拌和物运至灌注地点时,检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
5.灌注混凝土连续进行,导管埋深控制在2-6米,及时进行拆除上节导管,保持灌注混凝土的顺畅。
边灌注混凝土边提升导管边拆除上一节导管。
当下落不畅时,可边提升边锤振导管。
提升速度不能过快,始终将导管的埋深控制在2-6m。
6.孔内砼面位置的探测,采用锤重不小于4kg的锥形探测锤探测。
灌注到桩身上部5m以内时,可不提升导管,待灌注至规定标高时一次提出导管,拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。
7.为确保桩顶质量,在桩顶设计标高上加灌0.5-1.0m(多余部分在接桩前凿除)
8.水下混凝土灌注过程中,按规范规定的试件组数制作混凝土试件外,多制取1-2组进行标养。
6.8桩身的质量检测
当桩身砼强度达到100%以上或28d后,即可开挖桩头,凿除多余部分,使桩顶面符合设计要求,且须注意截桩时不能损坏桩身。
为保证成桩质量,钻孔桩在施工完毕后经超声波检测,合格者方可使用。
6.9钻孔常见故障及处理方法
1.塌孔,基本表征是孔内施工过程中,遇洪水或涌潮时,河床水位变化剧烈水位突然下降又回升,孔口冒细密水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。
塌孔多由泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。
塌孔不严重时,可回填土到塌孔位以上,并采取改善泥浆性能、加高水头等措施,继续钻进;
塌孔严重时,立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填,无上述类时可采用粘质土并掺入5%~8%的水泥砂浆,应等待数日方可采取改善措施后重钻。
塌孔部位不深时,可采取深埋护筒法,将护筒填土夯实,重新钻孔。
2.钻孔偏斜、弯曲,常由质地松软不均、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。
一般可在偏斜处吊住钻锥反复扫孔,使钻孔正直。
偏斜严重时,回填粘质土到偏斜处顶面,待沉积密实后重新钻孔。
3.扩孔与缩孔,扩孔多系孔壁小坍塌或钻锥摆动过大造成;
钻锥磨损过甚,亦能使孔径稍小。
前者应采用失水率小的优质泥浆护壁,后者应及时焊补钻锥。
缩孔已发生时,可用钻锥上下反复扫孔,扩大孔径。
4.钻孔漏浆,遇护筒内水头不能保持时,可采用护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锥慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。
5.糊钻、埋钻,多系正循环(含潜水钻机)回转钻进时,遇软塑粘质土层,泥浆相对密度和粘度过大,进尺快、钻渣量大,钻杆内径过小,出浆口堵塞而造成。
可改善泥浆性能,对钻杆内径、钻进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算,并控制适当进尺。
若已严重糊钻,可停钻提出钻锥,清除钻渣。
6.掉落钻物宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。
若落体已被泥沙埋住时,可按前述各条,先清泥沙,使打捞工具能接触落体后打捞。
钻孔灌注桩实测项目
检查方法
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
桩位(mm)
群桩
100
全站仪:
每桩检查
排架桩
允许
50
极值
孔深(m)
不小于设计
测绳量:
每桩测量
孔径(mm)
探孔器:
钻孔倾斜度(mm)
1%桩长,且不大于500
用测壁(斜)仪或钻杆垂线法:
6
沉淀厚度(mm)
摩擦桩
设计规定,设计未规定时按施工规范要求
沉淀盒或标准测锤:
支承桩
不大于设计规定
7
钢筋骨架底面高程(mm)
水准仪:
测每桩骨架顶面高程后反算
七、冬季施工保证措施
1.拌合站冬季施工保证措施
(1)拌合站采用脚手架搭设保温棚,砼运输罐车用保温被封闭包裹罐体,施工用水采用锅炉燃煤加热。
拌合机械在拌制砼前及停止拌制后用热水洗刷拌合机滚筒。
拌制砼时,砂石骨料的温度保持在零下4℃以上。
(2)水及骨料按热工计算和实际试拌,确定满足混凝土浇注需要的加热温度。
(3)在拌合混凝土前将水加热至60℃-80℃,当加热超过80℃时,投料顺序先投入骨料,加水搅拌后再投入水泥,搅拌合时间较常温延长50%。
保证混凝土入模温度不低于5℃,而且拌和设备没有备用热水不开盘。
2.冬季砼施工保证措施
(1)灌注桩混凝土的冬期施工,主要是保证混凝土在灌注时温度不低于5℃,能顺利灌注,一般情况不需要养护,只有在桩头露出水面及地面或虽未露出水面、地面,但在冰冻范围之内时,才进行桩头混凝土的覆盖保温养护,覆盖的厚度要考虑到钢筋导热的影响。
(2)对水、骨料加热温度,养护方法、时间、环境温度,分别记入混凝土工程施工记
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- 关 键 词:
- 山东 14 桩径 12 钻孔 灌注 桩首件 工程施工 方案 24