旋挖钻施工实施细则Word文档格式.docx
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重庆市政一公司《开迎路桥梁工程实施性施工组织设计》;
国家、地方现行相关建筑工程、建筑业的相关法律、法规、条例。
国家地方现行相关规范、规程、标准,主要包括
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
《混凝土结构工程施工质量验收规范2011版》(GB50204-2002)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
《公路桥涵工技术规范》(JTG/TF50-2011)
《建设工程施工安全技术操作规程》
工程建设标准强制性条文
现场施工条件及场地情况。
我司的职业健康安全、环境管理体系文件,有关管理办法。
我司的技术装备情况。
我司类似的工程施工经验。
2、工程概况
1工程简介:
本工程为第5标段,本段工程包括开迎路道路的桥梁工程,包括苦溪河大桥、K2+035.6中桥、K3+348.1中桥、斑竹林立交跨线桥斑竹林立交F匝道桥。
1.1、苦溪河大桥
1.1.1技术指标
(1)设计速度:
50km/h
(2)荷载等级:
公路—Ⅰ级
(3)桥梁宽度:
桥面全宽44m=9m(人行道)+12m(车行道)+2m(绿化带)+12m(车行道)+9m(人行道)
(4)地震烈度:
基本烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度为0.05g。
1.1.2结构
(1)总体及上部结构
苦溪河大桥为在原有基础上扩建而成。
原有苦溪河大桥为6x30m预应力混凝土T梁,原桥左右幅宽分别为12.25米宽,桥面总宽35.9m。
上部结构采用六跨L=30米后张预应力混凝土简支T梁,预制T梁高度为2米,预制T梁混凝土采用C50混凝土。
新建桥为在原桥的左右两边各加宽5.2米宽,作为人行道使用。
预制梁采用设吊孔穿束兜梁底的吊装方法吊运,不设吊点。
桥梁架设采用钢桁架导梁或架桥机安装。
只有主梁间横隔板的连接和翼板湿接缝混凝土浇筑后,且达到混凝土强度设计等级的85%并采取压力扩散措施后,方可在其上运梁。
(2)下部结构
下部结构原桥墩采用两根直径为1.6米圆柱墩,下配直径为1.8米的桩基础,桥台采用扩大基础。
新建桥桥墩采用双柱墩,墩径1.6米,桩基采用机械成孔灌注桩,桩径1.8米。
起点桥台采用重力式桥台,终点桥台采用肋板式桥台,基础均采用泥浆护壁冲击成孔灌注桩基础(方案详见泥浆护壁冲击成孔灌注桩施工方案)。
1.2、K2+035.6中桥
1.2.1技术指标
1.2.2结构
左幅桥梁起点桩号K1+991.6,终点桩号K2+076.6,桥梁全长85米,跨径布置为2x35m,单幅箱梁全宽21.5米,采用单箱四室,梁高2.0米,两侧翼缘悬挑2.5米,箱梁腹板厚度0.5米,顶板厚0.25,底板厚度0.22米,端横梁宽1.5米,中横梁宽2.2米。
箱梁在纵向采用预应力,端横梁在横向张拉预应力。
箱梁采用满堂支架现浇方式整联浇筑。
下部结构桥墩采用圆柱式桥墩,墩径1.8米。
桥台采用重力式桥台,起点桥台采用扩大基础,终点桥台采用桩基础。
桥墩及桥台桩基础采用旋挖成孔桩基础。
1.3、K3+348.1中桥
1.3.1技术指标
1.3.2结构
左幅桥梁起点桩号K3+307.1,终点桩号K3+389.1,桥梁全长82米,跨径布置为2x35m,单幅箱梁全宽21.5米,桥梁斜交角度23度,采用单箱四室,梁高2.0米,两侧翼缘悬挑2.5米,箱梁腹板厚度0.5米,顶板厚0.25,底板厚度0.22米,端横梁宽1.5米,中横梁宽2.2米。
1.4、斑竹林立交跨线桥
1.4.1技术指标
43m
1.4.2结构
左幅桥梁起点桩号K4+511.3,终点桩号K4+605.3,桥梁全长94米,跨径布置为2x40m,单幅箱梁全宽21米,桥梁斜交角度24.6度,采用单箱四室,梁高2.2米,两侧翼缘悬挑2.0米,箱梁腹板厚度0.5米,顶板厚0.25,底板厚度0.22米,端横梁宽1.5米,中横梁宽2.2米。
桥台采用重力式桥台,起点桥台采用桩基础,终点桥台采用扩大基础。
1.5、斑竹林立交F匝道桥
1.5.1技术指标
公路Ⅰ级
8m=0.5m(防撞护栏)+7m(车行道)+0.5m(防撞护栏)
1.5.2结构
左幅桥梁起点桩号K0+035.1,终点桩号K0+164.1,桥梁全长129米,跨径布置为(18+21+18)+3x20m,箱梁宽8米,采用单箱单室,梁高1.5米,两侧翼缘悬挑1.5米,箱梁腹板厚度0.5米,顶板厚0.25,底板厚度0.20米,端横梁宽1.5米,中横梁宽2.0米。
箱梁采用普通钢筋混凝土结构。
下部结构桥墩采用圆柱式桥墩,墩径1.6米,基础采用机械成孔桩基础,桩径1.8米。
桥台采用重力式桥台,基础采用扩大基础。
2.2工程地质条件
2.2.1地形地貌
线路位于长江南岸,与长江大体平行,距长江岸边400-1400m。
线路横穿大盛场向斜轴部,地貌发育明显受地质构造与地层岩性控制,总体呈中间高两头低的地形。
起点k0+000-k0+380因疏港大道已建设整平,地形较为平坦,标高195-204m。
k0+380-k0+580段为苦溪河,河床最低点高程约为162m,两岸高程为185-205m,疏港大道建设已基本建成苦溪河大桥(24m宽);
k0+580-k1+180原为缓丘地貌,因疏港大道建设路基已形成,山丘已开挖形成两侧边坡,现有路基高程201-226m,两侧丘顶高程247-260m,现有基岩边坡大体是按1:
0.75坡率放坡。
k1+180-k2+100段为低缓山丘和山湾相间地形:
其中k1+440-k1+600和k1+740~k2+030段为浅丘,丘顶高程250.6-263.17m;
k1+280-k1+440、k1+600-k1+740和k2+035-k2+100为山湾地貌,现主要为水田及鱼塘,地面高程229-240m。
k2+100-k2+830为山丘地形,山顶高程317-321m,中间夹有一山湾,高程275-277m;
k2+830-k3+140段为山湾地貌,小地名李家湾,最低点高程213.6m,两侧山坡坡角18-30°
,局部达35°
,坡顶高程约为240m。
k3+140-k3+220段为陡坡,山坡坡角约35°
,地面高程从240m降至215m。
k3+220-k3+780为缓坡地貌,地面坡角约10°
,倾向西侧(小里程方向),地面高程215-273m。
k3+780-k3+840段为陡坡,山坡坡角约30°
,地面高程从246m降至222m。
k3+840-k3+935段为缓坡,山坡坡角约20°
,地面高程从222m降至203m。
k3+935-k4+100段为山湾地形,小地名小湾,地形坡角约2-5°
,地面高程从198-202m。
k4+100-k4+140段为陡坡,山坡坡角约20-30°
,地面高程从198m降至178m。
k4+140-k4+360为缓坡地貌,一条小河沟从此段流过,注入长江支流鱼溪河中,地面坡角约10°
,倾向西侧(小里程方向),地面高程177-193m。
k4+360-k4+720.257(终点)段为单向坡,山坡倾向西,中部为一小山丘突起,丘顶高程223m,终点段最高点高程约为250m,线路最后10m为砂岩陡坎,坎下为鱼塘。
2.2.2地质构造
拟建路线沿线近垂直穿越大盛场向斜。
大盛场向斜:
轴向N30°
E,向斜轴部大致在K2+710里程穿过设计道路。
线路k0+000-k2+710段岩层倾向约为10-166°
,倾角6-10°
。
线路k2+710-终点段岩层倾向290-303°
,倾角8-17°
2.2.3地层岩性
根据地面调查及钻探成果,线路区地层由侏罗系侏罗系中统上沙溪庙组、系罗系上统遂宁组地层及第四系残坡积层、冲洪积层、崩坡积层组成,分述如下:
①侏罗系中统上沙溪庙组泥质粘砂岩和泥岩(J2s)
揭露基岩主要为砂岩和泥岩。
砂岩:
深灰色、黄色,中细粒质结构,钙泥质胶结,巨厚层块状或厚层状构造,主要由石英、长石组成,强风化层呈碎块状,质软,中风化呈柱状,质较软,锤击易碎,声闷。
终点班竹林立交位置分布一层巨厚层块状砂岩,钻探最大深度33m(未钻穿),该层位砂岩较硬,岩体较完整开有多处采石厂。
K0+920-k1+140段和K3+780-k3+810段砂岩呈厚层状,泥质含量较重,岩质略软,岩体较完整,层厚约10-20m左右。
泥岩呈紫红色,泥质结构,厚层状构造,主要由粘土矿物组成,局部含砂质,裂隙不发育,强风化层呈碎块状,质软,手捏易碎。
中风化岩芯呈柱状,岩芯质较软,锤击可碎,声闷。
主要分布在k0+000-k0+920段和k3+780-k4+060段,经常夹有砂岩层。
②侏罗系上统遂宁组泥质粘砂岩和泥岩(J3sn)。
砂岩:
深灰色、黄色,中细粒质结构,钙泥质胶结,厚层状构造,主要由石英、长石组成,强风化层呈碎块状,质软,中风化呈柱状,质较软,锤击易碎,声闷。
泥岩呈紫红色,泥质结构,中厚层状构造,主要由粘土矿物组成,局部含砂质钙质,裂隙不发育,强风化层呈碎块状,质软,手捏易碎。
③第四系土层
③-1残坡积粉质粘土(Q4el+dl)
主要呈褐色,呈软塑~可塑状,鱼塘或水田表表层部分呈流塑状。
切面较为光滑,干强度及韧性中等,无摇震反应,部分土层段砂质含量较高,含有少量的腐烂根须,水田中表层有约0.4~0.8m厚呈流塑状,揭示厚度0.1~9.7m,场地中大部分范围均有分布,一般山丘顶部及山腰处此层较薄,在山湾中厚度较大。
③-2冲洪积粉质粘土(Q4al+pl)
主要呈褐色,呈软塑~可塑状,切面较为光滑,干强度及韧性中等,无摇震反应,部分土层段砂质含量较高,含有少量的腐烂根须,主要分布在苦溪河及K4+230处小河沟内及两侧,揭示厚度3.9~6.7m。
③-3崩坡积粉质粘土夹孤块石(Q4col+dl)
粉质粘土夹孤块石:
褐黄色,褐灰色,粉质粘土呈软塑~可塑状,切面较为光滑,干强度及韧性中等,无摇震反应,孤、块石直径20~70cm,最大可达3m,土石比约为6:
4。
主要分布在K3+780~k3+340处,揭示厚度21.3m。
2.2.4水文地质条件
路线沿线以构造剥蚀褶皱山、构造剥蚀浅丘组成,大片基岩出露,第四系厚度小、覆盖少、含水微弱。
基岩为砂岩、泥岩互层的河湖相碎屑岩,地下水富水性受岩性及裂隙发育程度的控制,一般情况砂岩含孔隙裂隙水(主要为裂隙水)、泥岩为相对隔水层。
根据地下水的赋存条件、水理性质给水力特征,路线范围有松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水。
2.2.4.1松散岩类孔隙水
松散层孔隙水具有就近补给、就近排泄的特点,且受季节影响显著,属季节性潜水,水量较小。
该类地下水主要分布于缓坡及沟心土层分布厚度较大的范围,具就近补给、就近排泄特点,接受大气降雨补给,向地势较低的河沟中补给排泄。
2.2.4.2碎屑岩类孔隙裂隙水
包括风化裂隙水和构造裂隙水,风化裂隙水分布在浅表基岩强风化带中,为局部性上层滞水或潜水,水量小,受季节性影响大,各含水层自成补给、径流、排泄系统。
构造裂隙水分布于厚层块状砂岩层中,以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存,泥岩相对隔水;
水量稍大,动态稍稳定,为区域性潜水或局部承压水。
2.2.5不良地质现象及地质灾害
根据区域地质资料及调查可知,本场地整体稳定。
本场地及周边岩层分布连续,不存在断层、构造破碎带,未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象,无软卧层、暗塘、暗滨等分布。
2.3施工工艺选择
钻孔灌注桩的成孔,是本工程的关键,成孔质量的好坏,速度的快慢,对工程有着直接的影响。
成孔钻进工艺有多种,钻机的种类也很多,最主要和常用的是旋转钻和冲击钻,它们各有优势和弱点。
但传统的旋转钻和冲击钻对场地要求较高,加之施工时间及文明施工要求等因素,根据对地质资料和现场情况的了解,结合我项目部的施工能力和施工经验。
最后确定本工程钻进工艺为新型旋挖钻机干钻旋挖。
三、施工准备
场地布置原则:
根据设计要求合理布置施工场地,先平整场地、清除杂物、软土、夯打密实。
在进行场地整平后,组织有资格的测量放样人员,将所有桩位放出,钉好十字保护桩,做好测量复核,并记录放样数据备案;
规划行车路线时,使便道与钻孔位置保持一定的距离,以免影响孔壁稳定;
施工场地为旱地而且在施工期间地下水位在原地面以下时,将场地平整夯实。
施工前,首先要进行施工优化与图纸审核,确保桩位、标高设计合理,尺寸无误。
加强便道维修与养护,确保便道畅通。
现场合理规划满足施工需要用水用电。
施工前控制桩复测已完毕,完成各桩位的定位测量放样。
平整场地,满足钻机就位和施工操作的需求。
四、施工方法及工艺要求
4.1施工工艺流程
钻孔采用旋挖钻机成孔。
钻孔前对设计没有地质勘探的桩位进行补充勘探,钻孔完成后进行捡底清孔,沉渣厚度符合设计要求后;
进行工程隐检,量测孔壁垂直度、孔径检查合格后,25吨汽车吊安放钢筋笼。
混凝土采用商品砼,罐车运输,直接进入集料斗,采用导管自流混凝土浇注。
旋挖钻孔施工工艺流程见工艺流程图。
4.2施工方法
4.2.1桩位放样
桩位放样,按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样,进行钻孔的标高放样时,及时对放样的标高进行复核。
采用全站仪准确放样各桩点的位置,使其误差在规范要求内。
4.2.2钻机就位
钻机就位时,要事先检查钻机的性能状态是否良好。
保证钻机工作正常。
如有必要,进行钻机试钻检验钻机工作性能。
旋挖钻孔施工工艺流程图
4.2.3钻孔
本工程钻孔桩施工时采用跳桩法施工,在已灌注成桩邻近桩位钻孔时,应大于桩径的2倍方可钻孔。
排桩则等混凝土达到初凝时间后再进行临近桩基施工。
钻机就位前,场地垫平,不得产生位移和沉陷,钻机保持稳定,钻头或钻杆中心与桩位中心偏差不得不大于规范要求。
开孔的位置要准确,使成孔壁直、圆顺、坚实。
钻孔到达设计深度后,对孔位、孔径、孔深和孔形及垂直度进行检验,并填写《钻孔灌注桩隐蔽检查记录》(渝市政-53)。
《钻孔灌注桩隐蔽检查记录》由专人负责填写,交接班时应有交接记录;
根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录,绘制记录地质剖面图;
旋挖钻机孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认,由设计单位确定是否进行变更设计;
钻孔时要及时清运孔口出碴,避免妨碍钻孔施工、污染环境。
钻孔达到预定钻孔深度后,提起钻杆,用测绳测量孔深及沉渣厚度(沉渣厚度等于钻深与孔深的差值)。
钻孔应连续进行,当遇到特殊情况需停钻时,提出钻头。
钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深,并进入岩土层不小于3D
3
孔位中心偏心
群桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
4.2.4钢筋笼骨架的制作与安装
钢筋的性能必须符合现行国家技术标准,具有出厂质量证明书和试验报告单。
钢筋加工时,保证钢筋表面洁净,使用前应将表面的油渍、漆皮、锈斑等清除干净。
钢筋笼接头采用钢筋直螺纹接头,接头根据规定互间隔错开,就地同槽加工与之相邻的一节钢筋笼。
同样在地上放置木方,点焊加劲箍,制作好后经监理工程师确认的钢筋笼应挂牌标识,注明验收事宜、桩号。
在制作钢筋笼的同时应在其上正确安装检测管,同一截面上均匀布置3根φ57X3专用声测管,检测管固定前同样要求进行试连接,然后作上标记,根据设计要求,声测管底部应埋设到桩底,顶部高出桩顶100cm,接头采用螺纹连接,埋设前底部严格密封,声测管随钢筋笼一起下放。
钻孔桩钢筋骨架允许偏差
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100
钢筋骨架直径
10
主钢筋间距
加强筋间距
20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
6
钢筋骨架垂直度
0.5%骨架长度
7
钢筋骨架保护层厚度
8
骨架中心平面位置
9
骨架顶端高程
骨架底面高程
50
钢筋笼下放均采用25t吊车下放,根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011钢筋笼下放允许偏差为:
钢筋笼下放允许偏差
骨架中心平面位置(mm)
骨架顶端高程(mm)
骨架底面高程(mm)
4.2.5导管安装
导管采用内径30cm的钢导管,导管内壁光滑,圆顺,内径一致,导管接口严密、牢固。
导管管节长度,中间节为3m等长,底节长度为4m,漏斗下节段为1m,并配置0.5m导管,以调整导管长度。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
4.2.6砼浇筑
本工程钻孔桩砼浇注工艺采用水下混凝土灌注工艺。
灌注砼是钻孔灌注桩的关键环节,务必严格控制,本工程采用导管法灌注混凝土,使用的导管直径为300mm,导管使用前进行密封性检查,导管试压的压力为0.6MPa。
工艺流程具体做法:
导管安设:
导管长度根据实际孔深确定,保证导管端距孔底30-50cm
测量沉渣厚度:
在灌注混凝土前保证孔底沉渣厚度不大于50mm,否则进行二次清孔,直至满足要求为止。
首盘混凝土是水下混凝土灌注的关键指标,首盘混凝土灌注后,应保证导管埋置于混凝土内的深度不少于1m。
经现场测算现场设备完全满足使用要求。
料斗用吊车(16t)安装,浇注首盘混凝土时采用吊车辅助拔球。
混凝土灌注:
当首盘混凝土浇注后,及时连续浇完首车混凝土,保证导管埋置深度大于3米。
每车混凝土灌注后及时测量混凝土面上升高度,计算导管埋深,并通过吊车(16t)辅助及时拆卸导管,导管埋置深度不宜大于6.0m。
每次拆卸导管后,导管埋置深度不得少于3.0m。
为了防止钢筋上浮,采用定位措施固定钢筋笼位置。
为保证桩顶混凝土质量,在桩顶设计标高的基础上超灌一定量的混凝土,本工程超灌高度控制在100cm,当确认混凝土灌至桩顶控制高度后,方可提升导管。
混凝土灌注过程中组织好人力、物力,连续灌注,中间不得停顿,为避免成型桩孔孔壁坍塌,要求对已成型桩孔应及时浇筑,从而避免造成不必要的损失。
灌注混凝土保证在最短时间内完成。
根据以往经验,本工程每根混凝土灌注桩砼灌注时间不超过4小时。
灌注过程中由现场施工管理人员做好《水下混凝土灌注施工检查记录》(渝市政竣-55)。
4.2.7工程桩验收检测:
成孔达到设计标高后,对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查,不合格时
采取措施处理。
成孔检查方法根据孔径的情况来定,直接用测绳及测孔器测,若孔内存在地下水,可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔,则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作;
经质量检查合格的桩孔,及时灌注砼。
灌注桩混凝土浇筑7天后,对成桩质量进行声波探测,检查桩身的完整性,对Ⅱ类以上的桩进行质量问题处理。
(详见专项处理方案)
五、质量通病及预防措施
5.1塌孔
塌孔特征:
在旋挖机成孔时或钢筋笼安装过程中孔壁塌陷或塌孔;
造成钢筋笼不能安放到设计的孔底标高或浇注中断,出现断桩。
原因分析:
成孔过程中孔壁塌陷的主要原因是土层土质松散或砂层较厚,同时还因成孔速度太快和钻至砂层时钻具提升较快,引起孔壁砂层坍塌;
钢筋笼安装时笼体垂直度不合格或笼顶采用单根吊筋造成钢筋笼安装下沉时倾斜,笼体、笼底碰撞孔壁引起塌孔。
防治措施:
在土质松散或较厚砂层成孔施工时,应根据地层状况控制好机械钻孔速度,尤其是土质松散或进入砂层时不应空钻;
提升钻具速度也不宜过快。
补救方法:
如遇严重塌孔将采用C20砼回填至塌孔位置以上1米位置,待砼初凝后,再行钻进;
如塌孔发生在钢筋笼安装已下沉至孔内,应及时将其提起,将孔内塌陷的沉渣清理干净后再重新安放钢筋笼。
5.2钢筋笼偏位
特征:
由于旋挖机施工工艺限制,成孔桩径大于设计桩径,钢筋笼下放后钢筋笼偏位造成局部保护层厚度不足。
成孔过程中孔壁塌陷的,引起孔壁回填层砂层坍塌。
在成孔施工时,应根据地层状况控制好机械钻孔速度,尤其是土质松散或进入砂层时不应空钻;
提升钻具速度也不宜过快;
钢筋笼安装下沉时笼顶设置双根吊筋保证笼体垂直,下放工程中由测量人员监控,确保下放钢筋笼位置准确;
在钢筋笼顶口加焊保护层钢筋,确保脱钩后钢筋笼位置准确性。
钢筋笼顶口偏位,则调整顶口保护层钢筋长度,重新校正钢筋笼位置。
六、安全保证措施
开工前进行系统安全教育,使广大职工牢固树立“安全第一、预防为主”的思想意识,克服麻痹思想。
组织职工有针对性地学习有关安全方面的规章制度和安全生产知识,做到思想上重视,并建立健全安全管理制度。
钻机操作人员在作业过程中,应集中精力正确操作,严格执行钻机安全操作规程和遵守工作纪律,注意机械工作状况,不得擅自离开工作岗位。
钻孔区域应采用安全防护措施并设立警示标志,非工作人员禁止入内。
钻机严禁直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷造成伤人及损坏机械等事故。
钻孔时,孔口应加盖板,以防工具、材料等掉入孔内,对于已埋设护筒末开钻或已成桩没开挖的钻孔,要设防护,并设警示,护筒周围不得站人,防止人员不慎跌入孔中。
起吊钢筋笼入孔前,应先检查
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