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旋挖钻灌注桩施工方案
新建铁路黔张常线机场路跨线桥
旋挖钻灌注桩施工方案
一、编制依据
(1)国家和铁道部的有关政策、法规和条例、规定。
(2)国家和铁道部现行设计规范、施工指南、验收标准。
(3)现行铁路施工、材料、机具设备等定额。
(4)承发包合同、招投标文件。
(5)已到位设计文件及现场调查的相关资料。
(6)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
(7)《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)
(8)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
(9)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)
(10)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
(11)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)
(12)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)
(13)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)
二、工程概况
2.1工程概况
新建黔张常铁路2标地处重庆市黔江区舟白镇,线路依次经过河西村、武陵山机场、张家坎村、柴家堡、黄山村、路东村、陈家园村,交通主要干线为武陵大道及S202省道。
本桥位于重庆市黔江区周白机场附近,为机场进站道路上跨铁路而修建桥梁。
与黔张常铁路交叉里程为DK14+531.6,全长93.08m。
孔跨样式25+35+25预应力混凝土T梁桥。
设计荷载:
公路-I级,设计行车速度80Km/h。
设计桩基为钻孔灌注桩,直径为φ1.2m、φ1.3m。
深度为24m、26m,为C35钢筋混凝土结构。
2.2地质概况
桥址位于重庆市黔江区周白机场附近,桥址区地貌属于低山区,基岩零星出露,溶蚀现象明显,地表有溶洞等岩溶现象发育。
工点处地下水主要为基岩裂隙水。
主要赋存于三叠系地层中,主要受大气降水补给,桥址处地下水水质良好。
对圬工不具侵蚀性。
2.3工程数量
本施工段共计直径120cm钻孔灌注桩8根,计192m;直径130cm钻孔灌注桩8根,计208m。
三、工期安排
桩基础计划开工日期2015年8月10日,完成日期为2015年10月10日。
四、劳动力安排
人员配备情况如下:
表1作业人员配备一览表
职务
姓名
经理
杨继武
书记
张系峰
总工
王亚利
总经
田哲
副经理
祝安
工程部长
尹世祥
实验工程师
宋彬彬
安质部长
马小锋
物机部长
常昆
办公室
张萌
财务部长
李强
其中负责人、技术主管、领工员、安全员、质检员必须由我单位正式员工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人,特种作业人员必须持证上岗。
五、机械设备
根据该段现场落实际情况,合理安排机械,充分利用资源,降低成本,计划机械配备如下:
表2主要设备机具配备一览表
设备机具
数量
钻机
1台
吊机
2台
装载机
1台
泥浆泵
2台
切割机
1台
弯曲机
1台
对焊机
1台
电焊机
2台
调直机
1台
发电机
2台
空压机
2台
六、施工方案
图1旋挖钻钻孔桩施工工艺框图
6.1施工准备
钻孔场地应根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求,须作准备工作如下:
钻机在进场前对施工场地进行平整,清除杂物,更换软土,夯填密实。
钻机座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。
修通旱地位置便道,为施工机具、材料运送提供便利。
并对施工场地和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)进行核实,必要时进行探挖、改迁。
钻孔场地在陡坡时,应挖成平坡。
如有困难,可用排架或枕木搭设工作平台。
钻孔场地在浅水时,宜采用筑岛法。
岛顶面通常高出施工水位0.75~1.0m。
筑岛面积按钻孔方法、设备大小等决定。
6.2泥浆制备
在砂类土或黏土夹层中钻孔,采用膨润土泥浆护壁。
在黏性土中钻孔,当塑性指数大于15,可利用孔内原土造浆护壁。
钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。
泥浆池与沉淀池设置于一个池内,池顶口尺寸为15m*8m,深度3.5m,其中高出原地面0.5m采用沙袋与土堤结合,土堤顶宽1.2m,其上设置1.2m高的防护栏杆,挂绿网维护。
泥浆池坡度为1:
0.5,孔内溢出的泥浆引流至沉淀池,经过沉淀进入泥浆池内,利用于下一基桩钻孔护壁中。
6.3测量放样
技术员熟悉图纸后,根据图纸进行现场放线,按照基线控制网及桥墩桩基设计坐标,用全站仪精确放出桩位,并设置护桩加以保护,做好现场交桩工作。
6.4埋设护筒
钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒内径大于钻头直径,使用旋转钻机钻孔比钻头大约20cm,护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,埋设钢护筒,护筒内径比桩径大20cm,还需满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时还高出施工地面0.5m。
护筒埋置深度符合下列规定:
当表层土松软时,将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。
水中用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
护筒埋入河床面以下1m;水中平台上按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深,必要时打入不透水层。
6.5孔位复测
护筒埋设完成之后,进行桩位复测,对照检验护筒位置,护筒中心与设计桩位偏差不得大于5cm,若误差超限,则重新进行护筒埋设并进行复测,直至满足要求为止。
6.6钻机就位及钻孔
(1)根据现场实际情况,结合工程地质及其设计桩孔深度选择钻机进场,要求钻机最大钻孔深度不得小于设计钻孔深度与桩顶地表覆盖层厚度之和。
钻机进场后必须经过检验合格、满足施工所需各项要求后方可投入使用。
(2)钻机就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷。
就位完毕,施工队对钻机就位自检。
(3)钻孔前,按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。
针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。
(4)钻孔作业应分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,应及时改正。
(5)钻进过程中,时刻检查地质变换情况,全程捞取样渣保存,并根据具体里程位置及标高核对,现场地质与设计不符时,及时上报监理及设计院。
(6)钻孔作业保持连续进行,不中断。
(7)当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
6.7清孔
钻孔完成后,用钢筋探笼进行检孔。
孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,再拆卸钻机进行清孔工作,否则重新进行扫孔。
钻孔至设计高程经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认合格后,即进行清孔。
浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求,设摩擦桩不大于20cm。
严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
清孔后,在抽渣或吸泥时要及时向孔内加注清水或新鲜泥浆保持孔内水位。
清孔达到以下标准:
孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,清孔时注意事项:
在清孔排渣前必须注意保持孔内水头,防止坍孔;清孔后,孔底提取的泥浆指标符合设计要求。
6.8钢筋笼骨架的制作安装
钢筋笼在加工厂下料制作。
钢筋笼主筋接头采用直螺纹套筒连接,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合要求。
每个断面接头数量不大于50%,相邻接头断面间距不小于1.5m。
加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。
为防止钢筋笼吊安运输过程中变形,每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,将支撑割除。
按设计在钢筋笼内侧四周均匀设置通长超声波检测管,检测管接头顺直牢靠,与钢筋笼的主筋牢固连接。
为确保混凝土灌注后管道畅通,检测管安装后,在检测管内注水,其上、下端口用钢板密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内。
钢筋骨架的保护层厚度根据设计意图采用设置“耳筋”实现。
“耳筋”用直径20mm钢筋制作见下图,设置在桩身配筋范围内两端及加强筋处,每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个。
图2耳筋大样示意图
钢筋笼制作好后,用平车运至各桩位,骨架安装采用汽车吊,为保证骨架不变形,须用两点吊:
第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。
起吊时先提第一吊点,使骨架稍稍提起,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。
随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。
检查骨架是否顺直。
骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁。
将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,焊接时应先焊顺桥方向的接头,最后一个接头焊好后,全部接头就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
每根桩基钢筋笼均设置3根桩基检测管,声测管固定于加强筋内侧,呈120度均匀布置,上端高出承台设计底面2m,下端至桩底设计标高以上0.3m。
检测管每节长度一般为8m,采用套管连接,连接处应光滑过渡,套管上下端与检测管紧密焊接,不允许漏水,检测管下端用钢板封底焊牢,上端加盖,管内无异物,要求不漏水。
表3钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架外径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架倾斜度
0.5%
7
骨架保护层厚度
±20
8
骨架中心平面位置
20
9
骨架顶端高程
±20
10
骨架底面高程
±50
钢筋笼吊装入孔后不能及时灌注混凝土时应该将钢筋笼提出孔外,重新放置时应对孔的完整性、沉渣厚度等检验项目进行检查。
钢筋笼吊装时、入孔后要准确、牢固定位,平面位置偏差不大于10cm,底面高程偏差不大于±10cm。
6.9导管安装
钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。
使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm,试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底距钻孔上口,大于一节中间导管长度。
导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。
采用螺旋丝扣型接头,设防松装置。
导管位于钻孔中央,在浇筑混凝土前,进行升降试验。
导管吊装升降设备能力,与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并有一定的安全储备。
混凝土浇筑支架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置混凝土漏斗。
导管安装后,其底部距孔底有250~400mm的空间。
6.10浇注混凝土前二次清孔
采用高压风管吸泥清孔。
以灌注水下混凝土的导管作为吸管,高压风管设在导管内。
高压风管沉入导管内的入水深度至少应大于水面至出浆口高度的1.5倍,且不小于15m。
开始工作时先向孔内供优质泥浆,然后送风清孔。
停止清孔时,应先关气后断水,以防水头损失而造成塌孔。
送风量大小应严格控制。
若导管直径为25cm,则送风量需20m3/min,可采用1台20m3/min的空压机送入风管。
风压可按下面公式计算:
H—为风管口入水深度(m)
P=0.1H+0.5
清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度,否则不可马上停止送风,应先将风管或导管提升一定高度,才停止送风,以免稠浆渣将风
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