基桩施工技术方案.docx
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基桩施工技术方案
钻孔灌注桩施工技术方案
一、工程概况
K23+872闾河大桥,共有基桩88根,其中桩径1.2米16根长672米,桩径1.6米72根长4300米。
二、编制依据
1、河南省交通规划勘察设计院有限公司的两阶段施工图纸
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
3、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1—2004)
4、我单位现有施工技术力量、机械设备及以往高速公路施工经验
三、计划工期
计划2010年11月12日开工,2011年5月30日完工。
四、施工准备
1、现场准备
钻孔前的准备工作主要包括桩位放样,整理平整场地,布设施工便道,设置供电及供水系统,制作和埋设护筒,制作钻孔架,泥浆的制备和准备钻孔机具等。
2、技术准备
建立严密完善的管理体系,分工负责熟悉图纸,编制施工方案,做好技术交底,施工前召开会议,明确责任,会上有部署,会下有检查,严把质量关,做好各种材料的试验,不合格的材料不进场,保证各种材料都符合验收规范的标准。
3、材料准备
根据设计要求,测量要先行一步,根据所计算的坐标点数据实地放出各桩中心位置,并做好控制桩,对控制点要加强保护,保证每个测点都符合规范要求。
试验要做到每种材料进场都有出厂合格证和质量合格证,原材料进场都要经过试验合格以后才能用于施工。
4、主要管理人员表
序号
职务
姓名
备注
1
项目总工
2
桥梁工程师
3
质检工程师
4
试验工程师
5
测量工程师
6
工班长
7
质检员
8
安全员
5、作业工班人员配备表
序号
工班名称
人数
备注
1
钢筋工班
50
2
电工班
4
3
机械工班
15
4
拌和站工班
9
5
混凝土工班
10
6、机械设备配置
名称
规格型号
单位
数量
备注
钻机
台
13
良好
装载机
ZL50
台
2
良好
搅拌车
8m3
辆
6
良好
砼搅拌站
JZ-120
套
1
良好
发电机
台
2
良好
电焊机
35KWA
台
8
良好
切割机
台
4
良好
吊车
12T
台
4
良好
五、施工方案
平整场地
1、施工工艺流程框图
施工放样
搭设钻机平台
埋设护筒
挖设泥浆池
桩位复测
钻机就位
检测孔深孔径、
倾斜度、泥浆指标等
制作泥浆
钻进
成孔
清孔
验孔
钢筋备
料加工
吊放钢筋笼
钢筋笼
制作运输
安放导管
导管检测
二次清孔
测沉渣
砼拌和
砼浇注高度测量
灌注水下砼
砼运输
成桩
成桩检测
20-40cm
2、施工方法
(1)测量放线
施工前,施工场地按不同情况进行处理。
桩基处在旱地时,清除杂物后夯压密实即可。
测量人员依照正确的桩位坐标精确定出钻孔桩位,四面做好控制桩。
(2)护筒埋设
本标段钻孔桩均使用钢护筒,采用3mm-5mm钢板制作。
为保证其刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
护筒埋设时,护筒四周用粘土分层回填夯实,其轴线对准测量所标出的桩位中心,保证其位置偏差不大于2cm,倾斜度不大于1%。
(3)泥浆的制作
制浆前,先把粘土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。
泥浆由高塑性粘土或膨润土加水拌和而成,根据需要还可加入少量其它物质,如纯碱等,以便改善泥浆的性质,钻孔前要储备足够数量的粘土和膨润土,以保证正常施工,钻孔时,泥浆将孔内不同土层中的空隙渗填密实,使孔内渗水降低至最低,以保护筒内稳定的水压,同时,泥浆的密度应大于水的密度,搅拌时具有一定的流动性,泥浆在护筒内的液面要高于地下水0.5m-1.0m,以保证孔内压力大于地下水对孔壁的侧压力,泥浆中的胶质颗粒分子,在泥浆压力作用下渗入孔壁表面的空隙中,形成一层皮,使孔壁胶凝,达到防止孔壁坍塌,保护孔壁的作用,在泥浆循环清渣时,可以携带泥渣,润滑和冷却钻头,减少钻头钻进阻力。
泥浆的稠度也应合适,在易塌孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔时,护壁泥浆的比重应为1.1-1.3,并要设置循环泥浆池和泥浆泵。
在穿过砂夹卵石层成孔时,护壁泥浆的比重为1.3-1.5,在粘土亚粘土层成孔时,可用水泵喷射清水,使清水和孔中钻头切削的土颗粒混合而成为泥浆护壁。
排渣所用泥浆比重应控制在1.1-1.2,泥浆可用塑性指数1P≥17的粘土制备。
在钻孔过程中,应随时测量泥浆的比重,护筒内的泥浆顶面始终高出筒外地下水位1.0-1.5m。
(4)钻机就位
埋设好护筒后,即可进行钻机就位,本标段使用的钻机为反循环回转钻机。
就位时,只要使钻头对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于2cm。
(5)钻孔
1)开钻时低档慢速钻进,钻至护筒下1米后,再以正常速度钻进,在钻进过程中,根据土层变化情况,随时调整钻进速度、钻孔泥浆比重和泥浆量。
当进入砂层时,采用低档慢速钻进,同时提高水头,加大泥浆比重,每次钻进前,应将钻头提离孔底20m,待泥浆循环畅通后在开始钻进。
2)钻孔作业连续进行,不得中断。
因故停钻,则在空口加盖防护罩,并把钻头提出孔道,以防埋钻,同时保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求。
3)钻孔前绘制孔位地质剖面图,挂在钻台上,作为对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重的参考。
并且经常注意土层的变化,在土层变化处捞取渣样鉴别土层,并记录表中,与设计地层核对。
4)钻进过程中,及时补充损耗漏失的泥浆,使之高出孔外水位或地下水位1.0~1.5m;保证钻孔中泥浆的浓度,防止发生坍孔,缩孔等质量事故。
5)钻孔过程中用自制的检孔器随时检查孔的情况,防止发生弯孔等事故。
6)当钻孔距设计标高1m时注意控制钻进速和深度,防止超钻,并核实地质资料判断是否进入设计持力层。
(6)清孔
1.当钻孔深度达到设计要求后,立即进行清孔,以免时间过长沉渣沉淀,造成清孔困难。
2.清孔采用换浆法,钻孔达到设计标高后,将钻头上下慢速提放,然后注入净化泥浆置换孔内含渣泥浆。
禁用加深孔底的方法代替清孔。
3.清孔时注意保持孔内泥浆面高度始终在地下水位以上1.5~2.0m,以及泥浆比重是否合适,防止坍孔缩孔。
(7)检孔
清孔完成后,对孔深孔径和倾斜度进行检查,用自制检孔器进行几何尺寸检测。
自制检孔器用钢筋焊接而成,端部呈圆锥状,检孔器长为孔径的4~6倍,直径等于桩径。
成孔质量标准为:
孔中心位置:
群桩≤10cm;单排桩≤5cm,孔径≥设计桩径,倾斜度<1%,孔深≥设计值。
沉淀厚度符合设计要求。
3、钢筋笼制作与安装
(1)钢筋制作
钢筋笼由钢筋班负责制作,所用钢筋符合质量标准要求,制作过程中严格按照规范和图纸施工,保证各部尺寸正确。
焊接前要经过试焊,钢筋接头位置满足规范和各项技术指标要求。
(2)钢筋笼制作工艺方法
为了不妨碍螺旋盘的绑扎,一般把加劲筋设在主筋的内侧制作,按设计尺寸做好加强筋圈,标出主筋的位置。
把主筋摆在平整的工作台上,并标出加强筋的位置。
焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋的加强筋标记,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度,然后点焊。
在一根主筋上焊好全部强筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。
(3)桩基钢筋笼在钢筋加工场分节制作,拼接时各段之间主筋采用焊接,钢筋接头应按规范要求错开布置,钢筋笼外侧每2米在四周均匀设4处定位钢筋,确保钢筋笼安放位置准确和混凝土保护层厚度。
(4)钢筋笼吊放
成孔完毕,经监理工程师检查合格后,采取分节吊放。
钢筋笼的起吊和就位采用重型汽车起重机吊装(经过试吊)。
钢筋笼中部在现场搭接焊时应核对每节骨架的顺序,作好标记,防止漏节或接错。
为了保证骨架起吊时不变形,宜用两点吊。
第一吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间,第二吊点设在骨架的下部。
起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。
为使其中心能更好地对中,在护筒上做好十字对中法标记,钢筋笼就位后,拉上十字线,使其中心与钢筋笼中心重合。
钢筋笼就位后,牢固定位,防止拔升导管时,将钢筋笼带出。
当骨架全部沉入井孔后,测量钢筋骨架顶面标高,严格控制钢筋笼顶面标高符合设计要求。
(5)声测管的保护:
1)在声测管安装过程中要做好声测管的检查工作防止管口留下毛刺和焊瘤,并严格检查声测管接头连接质量。
2)钢筋笼下放时要将声测管固定牢靠防止声测管弯折损坏。
下放完毕后要用测绳对声测进行量测合格后方可进入下到工序。
3)导管提升、下放或拆除时要居中,避免碰撞声测管。
4)成桩以后也要对声测管进行保护,避免损坏。
(6)水下砼灌注
水下砼灌注前,应再次检验孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,当泥浆指标符合清孔要求,沉淀厚度不大于设计要求时,即可进行水下砼灌。
水下砼的配制严格按监理批复的配合比进行配制。
水下砼的坍落度在180~220㎜之间。
水下砼灌注采用导管法。
导管采用壁厚6㎜、直径300㎜的钢管分节制作,用带有密封槽的螺旋盘加胶垫连接而成。
为防止导管漏水、漏气而出现意外,施工前对导管进行水密承压和抗拉试验。
漏斗容量满足首批砼入孔后导管埋入水下砼1米以上的要求。
导管提升采用汽车吊进行,确保作业的顺利完成和安全要求。
首批混凝土计算采用V=(πd2/4)h1+(πD2/4)*(H1+H2)进行计算,根据规范规定导管距孔底保持0.4m的悬空距离,导管初次埋深为1m,
则:
V=(πd2/4)h1+(πD2/4)*(H1+H2)
工式中:
V-灌注首批砼所需数量(m3)
D-桩孔直径(m)
H1-桩孔底至导管底端间距,一般取0.4m
H2-导管初次埋置深度(m)
d-导管内径(m)
h1-桩孔内砼达到埋置深度H2时,导管内砼柱平衡导管外(或泥浆)压力所需高度(m)。
砼灌注连续进行,灌注过程中作好砼顶面标高测量,用吊锤测量,同时根据混凝土实际浇筑方量辅以理论计算来推断混凝土面的上升高度,作为拆除导管的依据,防止导管埋入过深无法拔出或拔空导管等事故,并做好灌注纪录。
水下混凝土顶面接近钢筋骨架底部时,要使导管保持较大的埋深,并放慢灌注速度,混凝土进入钢筋笼一定深度后(4m以上),再适当提升导管,使钢筋骨架在导管口下有一定的埋深,减少混凝土对钢筋笼的浮力。
为保证桩头质量,砼顶面控制标高设置在设计桩顶以上0.5m的位置,预加高度在施工承台(墩柱)前及砼强度达到70%时凿除,凿除时注意不得损坏桩身砼。
(7)桩基检测
桩基施工完毕,砼强度达到设计强度后,按设计要求,采用超声波法对桩身进行无破损检测。
六、施工注意事项
1、钻孔
(1)注意桩孔的孔位必须准确,开钻时应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可提速。
钻进过程中,应及时进行质量检查并填写施工记录。
(2)在钻孔排渣、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)成孔后,测量孔径、孔深、孔位和沉淀厚度,确定满足设计要求后,再灌注水下砼。
(4)水下砼灌注过程中,将孔内溢出的泥浆引至泥浆池中沉淀处理,以免污染周围农田及河流。
水下砼灌注完成后,及时拔出钢护筒。
2、钢筋
(1)钢筋表面应洁净,不得有锈皮、油漆等污垢。
(2)钢筋如有弯曲,必须调直,调直后钢筋表面伤痕及锈蚀不应使钢筋截面积减少。
(3)钢筋弯曲成型后,表面不得有裂纹或龟裂等现象。
(4)已焊成的制品不得用重锤调直,防止震裂焊缝。
七、质量通病预防及处理措施
1、护筒冒水
护筒冒水造成原因:
埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
预防及处理措施:
在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。
在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0—1.5m的水头高度。
钻头起落时,应防止碰撞护筒。
发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。
2、孔壁坍陷
孔壁坍塌造成原因:
孔壁坍陷的主要原因是土质松散、泥浆护壁不好、护筒内水头不高、钻进过快、空孔时间过长。
预防及处理措施:
在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周;使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位;搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形;安装时避免碰撞孔壁;缩短钢筋笼安装和灌注时间。
3、缩颈
缩颈造成原因:
塑性土膨胀。
预防及处理措施:
采用优质泥浆,降低失水量。
钻孔时,加大泵量,使孔壁快速形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
4、钻孔偏斜
钻孔偏斜造成原因:
钻机安装就位稳定性差,作业时钻机不稳或钻杆弯曲;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有孤石或其它硬物。
预防及处理措施:
夯实平整场地,钻机支垫可靠;钻机安装时转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一垂线上。
在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机,并慢速钻进。
5、桩底沉渣量过多
桩底沉渣量过多造成原因:
清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
预防及处理措施:
成孔后,钻头提高孔底10—20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟;采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度;钢筋笼安装后进行二次清孔。
6、堵管
堵管造成原因:
混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而堵管;导管进水造成混凝土离析等。
预防及处理措施:
根据原材料含水量调整施工配合比;控制混凝土搅拌时间和坍落度;采取有效措施清除大块物料;确保导管连接部位的密封以避免导管进水。
混凝土缓缓倒人漏斗,避免在导管内形成气塞。
加强机械维修保养,避免机械事故的发生。
7、钢筋笼上浮
钢筋笼上浮造成原因:
混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;混凝土灌注到钢筋笼底时导管埋深较大,其上层混凝土因浇注时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。
预防及处理措施:
钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。
加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近钢筋笼底时,控制导管埋深在2.0m左右。
灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土上升到钢筋笼底部4m左右时,应及时将导管提至钢筋笼底部以上。
8、断桩
断桩造成原因:
由于导管底端悬空过大,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与土体之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸人混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体;由于在浇注混凝土时,导管提升过大,露出混凝土面;或因停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中泥渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象。
预防及处理措施:
清孔要彻底;缩短各工序之间的衔接;灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。
混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确,并严格遵守操作规程。
在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土。
确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。
八、冬季、雨季施工措施
1、冬季施工措施
(1)根据工程进度情况,详细收集当地气象资料注意收听当天天气预报。
(2)在进入冬季前,维修保养冬季施工期间的工程材料并保持干燥清洁。
(3)冬季选配砼配合比,采用较小水灰比,减少拌合水量,用较小坍落度,加快砼硬化。
2、雨季施工措施
(1)雨季要做好施工现场及各种临时设施的防排水工作,备齐必要的防雨器材和设备,要保持排水沟渠的畅通。
备足工程常用材料,防止因雨天路滑交通受阻影响材料进场及施工正常进行。
(2)精确测算材料用量,对易受潮变质的材料要减少库存,对施工材料尤其是钢材、水泥等进行防水防潮处理,钢材、水泥一律进库房堆码整齐,并采取上盖下垫的措施,水泥要做到先进早用。
所有电器设备一律加设防雨罩。
(3)与气象部门取得联系,随时掌握气象预报,掌握汛情,以便更为合理地安排和指导施工,并组建防汛领导小组,全面组织灾情预防和抗洪抢险工作,确保施工安全。
同时在雨季前拆除河槽中的围堰,疏通河道,保证流水畅通。
九、安全保证措施
1、要严格执行“安全第一、预防为主”的安全生产方针。
2、汛期要经常保持与河道管理部门的联系。
遇到洪峰流量时,要采取必要的防护措施,确保施工安全。
3、钻孔平台要满铺脚手板,四周设置防护栏杆。
钻孔留下的孔口要加盖。
平台要配备必要的灭火设备。
4、确保施工现场用电安全,所有电气设备必须有接零保护。
5、起吊作业要遵守吊机操作规程防止吊机超载,保障施工安全。
十、环境保护措施
1、加强水土保持工作,不乱挖乱掘水井,场内废水和水泥浆按要求进行沉淀处理后合理排放,泥浆池和沉定池在完工后应及时予以回填处理,工程完工后临时用地及时复垦。
2、减少扰民噪音,加强噪音污染控制,在噪音超标区域设置挡墙等结构,消除噪音。
3、做好施工机械的检查,防止机械漏油造成环境污染。
在整个施工期间,对施工场地经常洒水,使尘土飞扬减到最低程度。
同时加强施工场地的清理,使施工现场洁净。
4、施工过程中,要把施工垃圾及时运出去,倾倒到指定地点。
十一、文明施工措施
1、作业现场布置布设整洁、合理。
场地平整、坚实、不积水。
2、严格遵守文明施工管理要求,现场实行封闭管理。
3、作业现场应设置工棚、安全设施、标志、标识牌等。
4、作业完成清理现场,恢复地貌。
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