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试桩方案
大运河特大桥钻孔灌注桩旋挖钻试桩方案
1、试桩目的
新建郑州至济南铁路郑州至濮阳段先期开工段站前工程大运河特大桥桩基工程开工在即,为了检验钻孔灌注桩的合理性以及对设计资料的复合,确保钻孔灌注桩能够大面积展开施工,在现场实际桩位进行桩基实验施工,以确定桩基施工工艺是否合理,设计资料与实际地质是否相符,以及搅拌站的供应能力,以便在施工中加以改进。
试桩检验和确定本桩基础的施工工艺,包括泥浆配制、钻进工艺、清孔效果以及成桩后质量等,以达到下述目的。
(1)掌握成孔工艺:
钻机类型、型号、钻头型式,以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的泥浆各种参数,成孔后的清孔方法和清孔时间。
(2)掌握下钢筋笼合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方法。
(3)检验试验室混凝土的配合比、坍落度等各项指标的可靠性和实用性。
(4)为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。
(5)确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。
(6)确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆数量。
(7)检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性,修正施工方案,完善施工组织,指导灌注桩施工。
2、编制依据
(1)新建郑州至济南铁路郑州至濮阳段施工图郑济(豫)施(桥)-1-03
(2)《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR9603-2015
(3)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设{2010}241号(TZ210-2010)
(4)《高速铁路测量规范》TB10601-2009
(5)《铁路桥梁钻孔桩施工技术规程》Q/CR9212-2015
(6)《铁路工程基桩检测技术规程》(TB10218-2008)
(7)《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)
(8)《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设{2005}160号、{2007}140号)
(9)现场施工调查资料;
(10)国家、铁道部颁布的现行相关设计规范,施工技术规范,各种试验(检验)、检测标准(规程)。
(11)国家、铁道部,河南省有关安全、环境保护、水土保持等方面的法律、法规、条例、规定。
3、工程概况
3.1.桥梁概况
大运河特大桥先期开工段桥址里程DK307+594.8~DK320+800.49,起始于新乡市与鹤壁市分界处,终到卫辉市后河镇王志屯村,特大桥长13205.69m,由885号墩至1288号桥台(郑州台)。
本标段范围内孔跨布置为:
1-32m简支梁+1-24m简支梁+19-32m简支梁+2-24m简支梁+16-32m简支梁+2-24m简支梁+19-32m简支梁+3-24m简支梁+27-32m简支梁+1-(32+48+32)m连续梁+32-32m简支梁+1-24m简支梁+40-32m简支梁+2-24m简支梁+2-32m简支梁+3-24m简支梁+19-32m简支梁+2-24m简支梁+7-32m简支梁+2-24m简支梁+1-32m简支梁+1-24m简支梁+4-32m简支梁+1-(40+64+40)m连续梁+6-32m简支梁+1-(32+48+32)m连续梁+1-32m简支梁+1-24m简支梁+12-32m简支梁+2-24m简支梁+1-32m简支梁+1-24m简支梁+1-28m简支梁+6-32m简支梁+1-28m简支梁21-32m简支梁+2-24m简支梁+1-32m简支梁+2-24m简支梁+12-32m简支梁+1-(65+112+65)m连续梁+1-32m简支梁+2-24m简支梁+16-32m简支梁+2-24m简支梁+23-32m简支梁+2-24m简支梁+26-32m简支梁+2-24m简支梁+10-32m简支梁+1-(48+80+48)m连续梁+28-32m简支梁,共计402跨。
桩基共计3620根,其中直径为1.0m的钻孔桩3430根,直径为1.25m的钻孔桩108根,直径为1.5m的钻孔桩52根,直径为1.8m的钻孔桩30根,403个桥墩,1个桥台,钻孔桩均为摩擦桩。
桥墩采用双线圆端形实体桥墩,桥台采用双线矩形空心桥台,本桥简支箱梁均采用预制架设,连续梁采用挂篮悬浇施工。
3.2试桩概况
大运河特大桥选用1181#墩1#桩基为试桩,桥墩中心里程为DK317+259.79,桥跨32m简支箱梁,桩基础为10根φ1m桩,桩长45m,桩顶标高65.047m,桩底标高20.047m。
承台高3m,桥墩高度10.5m,设计为圆端形实体墩。
3.3工程数量表
工程数量
单位
数量
备注
大运河特大桥1181#墩1#桩基础
桩长
m
45
桩径
m
1
混凝土
m³
36.11
HRB400
t
2.712
HPB300
t
0.417
3.4地质、气候、水文
沿线经过黄河冲洪积平原、山前倾斜平原,总体地形平坦,工程地质条件一般。
线路广泛分布的软土及松软土、高烈度区的砂土液化、区域地面沉降等,是本段的主要工程地质问题。
本段属于黄河冲洪积平原区及山前倾斜平原,地层以第四系冲积粉土、粉质黏土及砂类土为主,属厚层软土松软土,地基软弱;该地区因长期超采地下水形成降落漏斗,诱发区域地面沉降;本段高烈度地震区存在砂土液化的可能。
本线路地处中纬度区,属暖温带亚湿润季风大陆性气候区,四季分明,冷热季和干湿季区别明显。
气象特征表现为降雨量少,蒸发量大,空气干燥,春秋季节多风,夏季短促而炎热,冬季漫长且严寒。
沿线地区年平均降雨量510.8-614.8mm,年平均气温9.2-20.8°C,最大冻结深度11-23cm。
桥址区地下水类型为第四系孔隙水与深层承压水,浅层水水位埋深6-22m,深层承压水一般位于50-100m之间,一般水质较好,地面高程62.5~69.4m。
本线路主要沿黄河北岸穿过黄河流域,属黄河平原区,平时无水或少水,汛期排洪,主要接受大气降水入渗、地下水侧向径流等方式补给,以地下水侧向径流及蒸发为主要排泄方式。
属天然动态类型属渗入-径流、蒸发型。
地表水及地下水对混凝土一般无侵蚀性,局部地段具有硫酸盐H1,氯盐L1侵蚀性。
4、组织机构
详见下图
项目经理
总工程师
副经理
书记
安全总监
钢筋加工
架
子
队
桥
梁
架
子
队
试
验
室
财
务
部
征
拆
部
物
资
机
械
部
工
经
部
安
质
部
办
公
室
工
程
部
5、试桩现场人员、机械、材料配置及工期安排
钻孔桩试桩由桥梁架子队灌注桩施工队实施,钢筋班施工队、混凝土拌合站进行配合,机械及人员安排见下表。
5.1人员安排
序号
工种
人数
备注
1
机操手
1
操作旋挖钻机
2
电焊工
2
现场钢筋笼的焊接
3
质检员
1
现场质量检验
4
技术员
1
现场技术指导
5
混凝土工
4
混凝土灌注
6
起重工
2
7
试验员
2
现场试验检测
8
测量员
2
现场测量放样
5.2现场机械安排
投入机械设备数量表
名称
型号
单位
数量
旋挖钻机
徐工280D
台
1
吊车
25T
台
1
挖掘机
卡特320
台
1
罐车
10m3
辆
4
泥浆泵
55kw
个
1
电焊机
台
1
护筒
Φ1.25m
个
1
导管
Φ300mm
套
1
料斗
3M³
个
1
探孔器
Φ1.0m*5m
个
1
测绳
50m
根
2
发电机
15KW
台
1
5.3工期安排
钻孔灌注桩桩试桩施工工期安排如下:
准备时间:
2017年1月5日~2017年1月14日;施工时间:
2017年1月15日。
其中准备时间10天,总工期为11天。
主要工序工期安排如下:
序号
工作内容
工期
备注
1
准备工作
2017.1.5~2017.1.14
2
CFG桩施工
2017.1.15~2017.1.16
6、施工方案
6.1施工前准备工作
6.1.1技术交底工作
施工前首先熟悉施工设计文件,理解设计意图,做好技术交底。
6.1.2测量工作
我部组织精测人员对设计控制桩进行复测定位,并将测量成果向监理报验,经监理复测确认后,以此为依据,对试桩段的中线和高程进行加密布控制桩,以满足施工要求。
6.2施工工艺与施工方法
6.2.1施工准备
(1)测量准备:
施工前测量班要精确的根据技术交底的桩位平面图放出施工桩位,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰明示。
(2)技术准备:
根据设计文件要绘制桩位平面布置图(见附图),制定合理的施工工艺,选定合理的施工机械,配备足够的技术人员。
(3)现场试验人员作好相关试验工作,包括现场塌落度及试块工作。
6.2.2施工工艺流程
详见“钻孔灌注桩施工工艺流程图”
6.3施工方法
6.3.1测量定位
根据桩基坐标,直接用全站仪进行投点定出桩位,用钢纤钉入,并在其周围布置四个控制点,以便随时检验校核桩位。
6.3.2护筒埋设
护筒用厚度12mm的钢板卷制,直径125cm,长2m。
护筒埋设位置准确,筒体竖直。
护筒内中心点与桩位中心点重合,护筒埋置深度1.5m,护筒顶高出地面0.5m,以防孔口坍塌和地表水流入孔内,周边填粘土夯实。
埋设完成后,采用其周围的控制点进行校核,如有偏差立即调整,用水准仪测量护筒顶标高并作好记录,作为控制孔深的基线。
护筒埋设完毕后,申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度,同时校核“十”字引桩的准确性,当监理工程师验收护筒合格后,方可进行钻机对位。
6.3.3钻机就位
首先要保证钻机下地基不产生沉陷,在钻机就位时,先将地面整平压实,钻杆调整垂直,然后检查护筒埋设后从新定出的桩中心与钻头中心是否相重合,如果偏差较大应调整钻机位置,确保钻孔的中心符合设计要求。
6.3.4泥浆制备
钻孔泥浆采用膨润土造浆,泥浆制作采用人工搅拌方式,即先将黏土放入制浆池内浸透,然后使用人工搅拌。
净化采用非机械净化法,即通过沉淀池、储浆池进行循环沉淀净化泥浆。
泥浆循环顺序为:
新制泥浆→泥浆池→桩孔→储浆池→桩孔。
泥浆指标控制在:
泥浆比重为1.1~1.3;黏度16~22s;含砂率不大于4%;胶体率不小于95%;PH值大于6.5。
钻孔前对泥浆池的泥浆进行搅拌,以保持泥浆均匀。
施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测,做好记录。
废弃泥浆由运浆车外运。
6.3.5钻孔
(1)开钻前申请报验,经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。
(2)钻孔时,经常观测泥浆面标高,保持孔内泥浆压力,孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。
(3)钻孔时,起、落钻头的速度均匀,不得过猛或骤然变速。
(4)钻孔作业必须连续进行,并详细填写钻孔施工记录,因故停钻时,将钻头提出孔外,防止埋钻。
(5)钻孔过程中,经常对泥浆进行检测,注意地层变化,随时根据地质情况调整泥浆比重,在地层变化处抽取渣样,判明地层情况并与地质剖面图比较,如实写入钻孔施工记录,当钻孔地质与设计明显不同时,必须及时向现场施工员报告。
每层地质均要测定泥浆的各项指标(包括泥浆比重、粘度和含砂率),并做好记录。
(6)经常注意检查钻机位置,保持其位置正确和平台稳固。
6.3.6成孔检测
钻孔达到设计深度后即开始清孔,当孔内抽出的泥浆(手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度为17~20s)满足要求后,申请监理工程师验孔,当监理工程师测量孔深(检测方法:
用测绳在至少两个不同位置量测,测量值均不小于设计孔深)、泥浆指标合
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- 方案