汀泗特大桥桩单位工程施工组织设计_secret.doc

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汀泗特大桥桩单位工程施工组织设计_secret.doc

2、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设〔2005〕160号

4《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设〔2005〕160号

9、《铁路桥梁铸钢支座》TB/T1853

JTG 3820-2018标准下载14、承台及钻孔灌注桩施工大样图:XX客专XX施图桥通01

19、XX至XX客运专线XX至XX段新建工程140m下承式钢箱系杆拱桥施工图:XX施图桥通13

新建铁路铁路XX至XX客运专线XX至XX段第I标段XX特大桥0#台~96#墩(包括89#、90#两个主墩)。主要工程内容为特大桥的桩基础、承台、墩台身、桥面系、1-140m钢箱系杆拱(其中0~83#墩已报分部工程先期审批)。

三、工程概况及主要工程数量

XX特大桥位于XX省XX市,XX特大桥跨越XX、XX高速公路、XX河而设置。

桥址处XX水文资料:F=155.2km2,Q1%=1294m3 /s,H1%=27.21m,V1%=1.23m/s。

XX特大桥为跨越XX、XX高速公路、XX河而设置,桥址主要为鱼塘及水田。桥址区地表水发育,主要为水塘及河流,地下水为松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水,谷地地下水较发育,埋深0.3~10.8m,补给来源主要为大气降水,随季节变化大,岗地地下水不发育,局部地下水对砼有侵蚀性。桥址区的不良地质主要有岩溶(溶洞)及软土,软土在施工时要清除。

0#台、1#墩及66#~83#墩位于垄岗区,2#~6#墩位于丘间谷地,

7#~65#墩位于河流一级阶地区,地形上两端高,中间低,相对高差25m左右,绝对高程20~45m,SW向走低,高地呈浑圆丘坡状,多为农田,中间低地主要为水塘,XX宽约50m,从北向南从特大桥55#~57#墩间流过,XX高速公路穿行于特大桥89#~90#墩间。

5、全桥主要工程数量:

承台主要工程数量表

墩台身主要工程数量统计表

桥面板:C50无收缩纤维混凝土:673m3,

Ⅱ级钢筋(HRB335):359031.5kg

6、主要机具、设备一览表

4.1、施工组织机构及施工队伍的分布

4.1.1、施工组织机构及人员配备情况

项目部将在XX特大桥设立由项目部副经理任施工管理组组长,并配备技术负责人及若干技术施工人员,物资、设备均配有专人负责。

XX特大桥组织管理机构图

施工队伍人员配置一览表

4.1.2、施工任务划分及组织安排

项目部为了保证大桥的工期和施工质量,在XX特大桥旁设XX特大桥工区,由一个副指挥牵头,下面有技术人员、安质人员、试验人员、测量人员若干。施工队伍计划进场2个桩机施工队,3个桥梁施工队,1个钢梁施工队,共计人员509人。

所有的机械设备见“主要机械及设备配备一览表”。

施工队伍的住房一律采取租用民房,现场施工人员值班可在施工点附近搭设帆布蓬,钢筋场地内的作业人员可住在场地内的值班房内。

XX特大桥主要的临时设施主要有:施工贯通便道、水中墩筑岛、XX河便桥、XX便桥、砼集中拌和站(幸福堰砼拌和站)、枫树下钢筋加工场地、幸福堰拌合站钢筋加工场地变压器房等。

施工便道:由既有107国道处接入施工现场,便道宽度6m,高度与河堤等高,路堤处设置挡土墙防护,路面采用30cm厚泥结碎石硬化。本桥设置汽车运输便道3.1km,每200m设一处会车道。在水流量小的沟渠中设置过渡圆管,便道从圆管上面通过,采用直径为1.0m的承压管(具体的圆管直径根据当地政府的要求和现场的实际情况确定),在埋圆管前要先对基础进行抛填片石挤淤处理。所埋设的圆管必须满足泄洪要求,如管涵无法满足要求,则设置漫水桥或盖板涵通过。

施工电力线设置在施工便道的左侧,每50米设置一根电线杆。在沿线设置五个配电房,位于施工主便道的左侧。

由于XX特大桥的0#~80#墩台的桥址基本上都位于池塘及鱼塘中或附近,用水比较方便,直接从附近的池塘或鱼塘中抽取即可,81#~96#桩基用水直接从幸福堰拌和站水井中抽取,施工用水必须经过试验室检测合格后才能使用。

(4)钢箱系杆拱临时支墩及支架

在中央隔离带上设置临时支墩,对高速公路的影响肯定是最小的。

在施工中央隔离带上的临时支墩基础时,最重要的就是对中央隔离带处的预埋管线进行保护处理。

高速公路中央隔离带上的临时支墩基础采用5 m(顺高速公路方向)×3.75m(垂直于高速公路方向)的扩大基础,基础高度为1.5m。

临时支墩基础全部采用钢筋混凝土现浇施工。

靠近89#墩的1#、2#、3#、6#、7#扩大基础的平面尺寸分别为:

1#、6#扩大基础下层3m×6m/上层1.8m×4.8m;

2#、3#、7#扩大基础下层5m×6m/上层3.8m×4.8m;

靠近90#墩的5#、9#、10#、11#扩大基础的平面尺寸分别为:

11#扩大基础下层3m×6m/上层1.8m×4.8m;

5#、9#、10#扩大基础下层5m×6m/上层3.8m×4.8m;

1#、6#、11#临时支墩上部结构全部采用Φ500×10钢管柱,2#、3#、5#、7#、9#、10#临时支墩上部结构全部采用Φ800×10钢管柱,由于总长度较短,可按设计长度拼好后运到设计位置整体安装。

全封闭防护采用φ400×8钢管作立柱,在高速公路两侧的立柱基础顶面与原地面平,在中央隔离带两侧的立柱基础露出高速公路路面1m,防止行车偶撞上致使防护坍塌。采用I56工字钢为横梁,I10工字钢为纵梁,纵横梁间采用U型螺栓绞接,梁上满铺枕木防护,枕木与钢梁间采用φ10圆钢捆绑锚固,枕木与枕木间采用耙钉横联,枕木上满铺防水板,顶面双面排水坡度为4‰。延高速公路方向两边各设置1m高挡板,防落物反弹掉入高速公路。(如下图)

拱肋拼装支架采用万能杆件,每段拱肋对应一组支架。拱肋拼装支架尽量靠近拱肋分段处,以便搭设拼装平台。拱肋拼装支架纵、横向均通过连接系连成整体,以抵抗横向风力和拱肋纵向对支架的水平推力。拱肋拼装支架下面通过分配梁与系梁连成整体,上面通过新制鞍座与拱肋连在一起。

原材料检测实验包括:钢筋、水泥、粉煤灰、水、砂、石子、外加剂,检测结果见附原材料检验报告单。

施工前要对施工队的钢筋焊接质量进行抗拉试验,并报监理审核,检验合格后施工队才可以进行钢筋加工的批量生产。

4.4砼及钢筋场地加工

大桥的砼采用黄金塘拌合站砼和幸福堰拌和站砼,以幸福堰拌和站砼的为主,用砼罐车运到施工现场,用砼输送泵进行灌注。在枫树下大桥XX台附近设钢筋加工场地一处,在幸福堰拌和站内设钢筋加工场地一处,负责供应大桥的所有钢筋的制作。

原始资料由现场主管工程师自检结束后填写,自检后向监理工程师报检。经监理工程师检查合格后在现场对原始资料进行签认。项目部设有专职资料员,每天向主管工程师收集原始资料,收集后对原始资料进行整理和归档。其具体要求如下:

1、主管工程师要及时填写原始资料,不得后补、修改原始资料;

2、填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁;

3、报检时要携带原始资料,不合格时不得进入下道工序。经监理工

程师检查合格则必须在现场签认资料;

分项工程、检验批工程进行归档。

施工前首先熟悉施工设计文件,吃透设计意图,做好技术交底,掌握本工程以及业主、监理方的要求。

②协助做好征地遗留问题

项目经理部抽调专人做好本标段的征地遗留问题。积极做当地群众的思想工作,并将积极组织施工人员,在最短的时间内完成界桩、界线的布设。

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部门报验。经监理部门复测确认后,以此为依据,对本标段的中线和高程进行加密布桩,以满足施工要求。

为了加强对控制桩的保护和增强施工测量的精度,根据测规要求进行控制桩加密与护桩。并将有关数据报监理部门复查确认。且做为竣工后沉降观测的依据。

对XX特大桥的96个墩、台进行测量放样。以左线中心线为准将各墩台的位置放出来,并附带标高以供参考。

XX特大桥桩基础、承台、墩台身工期安排如下:

开始时间:2006年9月15日;结束时间:2008年5月30日。2006年3月1日~2006年9月15日为准备时间6.5个月,既便道填筑、便桥搭设、砼拌和站的建立、施工队伍的场地布置、筑岛等。

主要工序工期安排如下:

六、主要的施工顺序及混凝土浇筑方法

优先施工旱地及影响工期的桥台、钢箱系杆拱的下部基础。

①由于桥台的施工直接制约着路基的填筑,所以0#台的基础优先施工,桥台施工完后可进行路基及过渡段的填筑。

②由于旱地墩基础的施工工艺及施工方法比较简单,前期准备工作较小,可以优先安排施工。

③由于钢箱系杆拱的施工直接制约着整座大桥的工期,所以钢箱系杆拱的89#、90#墩基础部分要优先安排施工。

④由于个别的墩基础前期准备工作量较大(便道、围堰筑岛、钢护筒的埋设等临时工程),待准备工作完成后安排施工。

6.2混凝土的浇筑方法

所有的桩基、承台、墩身、桥面系混凝土均采用拌合站集中拌合用混凝土罐车运到现场采用汽车泵或地泵进行浇注。桩基用混凝土罐车、吊车、大料斗进行灌注。

七、主要工程的总体施工方案

7.1、钻孔灌注桩施工

7.1.1、施工计划和安排

根据总体工期和施工计划的要求,桩基础施工是抢进度和控制工期的关键环节。因此,当施工条件满足时,立即上钻机进行钻孔施工。全桥拟上冲击钻机40台。由于XX的桩基全部处在溶洞地区,并且有的溶洞高度达到22m且相互串联影响了桩基的成桩时间。计划2006年9月15日开始,2007年7月20日结束。

7.1.2、钻孔桩施工应注意的几个问题:

钻孔桩施工作业平台是摆放钻孔机具、布置泥浆池和灌注砼的重要场所。因此在确定作业平台的面积时应考虑到钻孔机具的摆放、泥浆池的布置以及灌注水下砼时砼输送车的作业面。同时为了减小成孔深度应适当降低作业面的高程,以降低钻孔施工难度。在降低施工作业面高程的同时,还应考虑到水下砼施工工艺的要求,防止因压力偏小造成水下砼灌注困难。施工钻孔桩前还应将原地面整平压实,按常规的钻孔桩施工工艺进行钻孔作业施工。砼拌合站集中拌制,砼输送车运输。

b、桩基钻进过程中为避免钻碴沉淀而重复钻进,应及时换浆捞碴,同时尽量做到过程不停顿(加钻杆及更换钻头除外),如果必须中途停顿,应及时将钻头提离孔底,以免钻碴沉淀而埋钻。

c、施工避免出现坍孔,钻进时采用慢速钻进方式,孔内泥浆保证足够的水位,如发生坍孔应及时向孔内投入粘土进行回填,并用钻杆捣固密实,然后再继续钻进。

d、钻孔时钻杆必须保持垂直避免孔道倾斜,发现孔斜时,可向孔斜段注入一定量的水泥沙浆,并且高出孔斜段0.5m以上,待水泥沙浆达到一定强度后再实施钻进。轻度倾斜可以提高钻头至倾斜段,然后调整垂直度重新钻进。

e、水下砼灌注时要防止灌注操作失误造成断桩、夹层,应在灌注过程中,严格按照规范操作,灌注时间尽量快而短,不可因灌注时间过长,首批砼已初凝,无法续灌而断桩;灌注过程中要求精确测量灌注砼面标高,控制拔管长度,避免拔管过多而造成断桩或夹层发生。

f、灌注砼过程中必须始终保持导管位于孔中心,防止提升导管时挂拉钢筋笼,造成浮笼,甚至钢筋笼摩擦孔壁致使孔道坍塌。

g、灌注砼过程如发生堵管现象,应及时分析原因,立即采取相应解决措施如采用上下小幅度抖管法或孔内砼面减压法等。

7.2.1、施工计划和安排

桩基础施工完后,应立即进行超声波检测,合格后即组织承台施工。

计划承台基坑开挖工作在桩基施工后15天开始,凿除桩头、承台底面硬化及平整随后进行,此时桩基检测已完毕;XX特大桥共准备10套承台模板,采用流水作业。整个工期从2006年12月1日开始,2007年9月30日结束。

7.2.2、承台施工应注意的几个问题:

a、施工场地整理:承台施工前应先将泥浆池进行处理,将泥浆运走,钻渣采用干土回填拌和均匀,并碾压密实,做好排水设施,避免承台基坑开挖时导致基坑保护层过薄,造成坍塌。

b、承台基坑开挖四周应放坡,尤其是靠近便道侧,应加大放坡,必要时设置台阶减载,避免承台基坑坍塌,甚至影响便道行车。

c、承台基坑开挖土严禁乱弃乱放,应运至指定地点弃放,现场临时堆放距承台开口线不小于2m。

d、XX客专要求混凝土表面不得由裂纹,承台浇注完成后,要求顶面收浆抹面,至少进行两次。

e、承台内设有综合接地体,应在绑扎钢筋时进行预埋、固定,并且将墩身的钢筋进行预埋。

f、所有承台均为大体积混凝土,浇注时应分层分部进行,避免出现冷缝,并按要求埋设冷却管;XX客专要求混凝土不允许采用振动棒进行拖平,在混凝土输送泵管出口应接有足够长的软管,确保满足承台各角落的混凝土浇注。

7.2.3承台大体积混凝土的温度控制

7.2.3.1、砼入模温度

夏季施工时,混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃,冬季施工时,混凝土的入模温度不应低于5℃。

混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气温不超过40℃,新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间的温差不得大于15℃。

7.2.3.2、养护期间的温度

混凝土养护期间,混凝土内部最高温度不宜超过65℃,混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃。

7.2.3.3、拆模时的温度

拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃。混凝土内部开始降温前不得拆模。

7.2.3.4、大体积砼温度控制参数(客专混凝土验标补充标准、混凝土工程施工技术指南规定):

①浇筑大体积混凝土 应在一天中气温较低时进行。砼的浇筑温度(振捣后50~100mm深处的温度)不得超过28℃。

②砼内部与表面的温度之差不得超过20℃,砼的温度骤降不得超过10℃。区分是否大体积混凝土应从本质上考虑,为什么要对大体积混凝土的浇筑进行严格的控制,其原因应该是大体积混凝土中水泥产生的水化热不易释放,集聚于混凝土内部,导致混凝土内外温差大(客专规范规定不应大于20摄氏度),容易造成混凝土裂缝等质量问题。因此,凡是经过热工计算,混凝土内外温差有可能大于20摄氏度时,都应该按大体积混凝土浇筑的控制要求进行控制。本质是要保证所浇筑的混凝土不出现质量问题。

7.2.3.5、大体积砼内部最高温度计算

在大体积砼施工前必须进行温度计算,以便预先采取相应措施降低温度差,改变约束条件,提高砼的抗拉力,防止砼裂缝,确保大体积砼的施工质量。

混凝土内部最高温度计算:

混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值,并有一定的安全系数。为计算温差,就要事先计算混凝土内部的最高温度,它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3~7天。混凝土内部的最高温度Tmax可按下式计算:   Tmax=To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)

式中:T0——混凝土的浇筑温度(℃)

W——每m3混凝土中水泥(XX华新水泥厂生产的堡垒牌普通硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)

F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)

Q——每kg水泥水化热(J/kg) ,通过试验28天水化热为350×103J/kg;

   C——混凝土的比热,混凝土比热取0.98×103J/kg·℃

r——混凝土的密度取2400㎏/m3

ξ——不同厚度的浇筑块散热系数(见表一)

例如:本桥的承台高度为2.0m,2.5m,3.0m。根据上式计算混凝土内部最高温度:

砼的浇筑温度按20℃计算,C30砼的水泥用量273kg/m3,粉煤灰用量117kg/m3,ξ按表1选取,承台高度为2m时取0.48。

Tmax=To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)=25+(273×350×103)/(0.98×103×2400)×0.48+117/50=41.8℃

②承台高度为2.5m时:

砼的浇筑温度按20℃计算,C30砼的水泥用量273kg/m3,粉煤灰用量117kg/m3,ξ按表1选取,承台高度为2.5m时取0.61。

Tmax=To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)=25+(273×350×103)/(0.98×103×2400)×0.61+117/50=47.1℃

砼的浇筑温度按20℃计算,C30砼的水泥用量273kg/m3,粉煤灰用量117kg/m3,ξ按表1选取,承台高度为2.5m时取0.73。

Tmax=To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)=25+(273×350×103)/(0.98×103×2400)×0.73+117/50=52℃

根据墩身设计通用图要求,当墩高为4~6米时采用实心墩,当墩高为6~20米时采用空心墩。XX特大桥的墩高最大为20m,最低的为2m。

空心桥墩外模采取大块定型整体桁架钢模板,内模采取组合钢模拼装,模板根据内部空心的结构形状做成整体。墩身混凝土采用C30,钢筋采用HRB335带肋钢筋,Q235光圆钢筋,支座垫石采用C50钢筋混凝土。墩身不设顶帽、托盘,墩身一坡到顶。墩顶设置不小于3%的排水坡,墩顶操作空间底面抹成流水坡。为了减少施工缝,墩高≤10m的墩采用一次性浇筑,墩高>10m的墩采用两次或三次浇筑。

分两次浇筑情况:墩底实体段大于5m时,第一次浇筑到墩底实体段倒角以上20cm处,第二次浇筑剩余部分。

分三次浇筑情况:墩底实体段小于5m时,第一次浇筑到墩底实体段倒角以上20cm处,第二次浇筑空心部分到墩顶实体段倒角以下20cm处,第三次浇筑剩余部分。

墩身施工由最先施工完的承台开始施工,按照一个墩身施工共需20天时间计算,全桥准备9套钢模板进行墩身施工,采用流水作业。整个工期从2007年1月1日开始,至2008年5月30日结束。

全桥一个桥台XX台高度为4.5m。该台位的承台施工结束后即可进行施工,桥台基坑回填采用C20砼进行回填。由于桥台施工影响过度段施工工期,因此要求桥台主体施工工期20天为限,因此,全桥共准备1套桥台模板。由于桥台为矩形空心桥台,所以桥台模板采用大型整体钢模(1×1.2m)配合小钢模进行施工。

7.5.1对架设箱梁进行验收,箱梁平面位置、标高、预埋件及预留空洞位置全部符合设计和规范要求后才能进行施工;

7.5.2施工竖墙B、C、接触网支柱基础及防撞墙,同时对遮板、盖板进行预制;

7.5.4施工竖墙A;

7.5.5施工桥面防水层;

7.5.6施工桥面保护层;

7.5.7安装盖板D和E。

7.6、1-140m钢箱系杆拱

7.6.1、施工计划及安排

根据总体工期及施工安排的要求,钢箱系杆拱施工是控制工期的关键,因此,当施工条件满足时,立即开始组织施工。

根据施工蓝图到位情况,计划临时工程架设从2008年7月1日开始,2008年8月6日结束;整个工期从2008年6月1日开始,2008年12月21日结束。

7.6.2、施工总体方案

在系杆拱设计位置下方,布置系梁安装临时支墩,在临时支墩上安装系梁同时安装系梁间纵、横梁。待连接成整体,在系梁上设置拱肋吊杆并将吊杆连成整体,安装拱肋、横撑,直至拱肋合龙。

整个系杆拱全部用大吨位的汽车吊拼装。具体施工时,临时支墩与安全防护装置一次性施工好。系杆拱拼装时:①先拼装89#墩(89#墩侧高速公路简称左幅,90#墩侧高速公路简称右幅,)侧系梁及对应纵、横梁,此时高速公路左幅需完全封闭,开通高速公路右幅;②89#墩侧系梁及对应纵、横梁完全拼装完后,开通高速公路左幅,高速公路右幅需完全封闭,拼装90#墩侧系梁及对应纵、横梁;③采用同样的方法拼装完整个拱肋。

系杆拱拼装时,现场不设拼装梁场,钢梁用平板车运输到高速公路桥位下,直接在平板车上检查、预拼,合格后大吨位的汽车吊直接提升架设。为方便大吨位的汽车吊和运梁平板车的通行,88#~91#墩间路面需回填到与高速公路高程相同,同时高速公路两侧波形栏杆和中央绿化带需临时拆除。

为保证系杆拱正常施工过程中高速公路的畅通,在施工区域下方,设置全封闭的防护装置,净空高度不小于5.5米,保证行车带无坠物,无污水,确保行车安全。同时在高速公路施工区域设置警示牌、导流墩、夜光指示等交通标志。

钢梁拼装位置总体平面图见下图所示:

由于附属工程施工时占用的资源有限,所以在工期制定上同样不做严格要求,一般从满足施工条件后即可开工。要求在2008年10月30日结束所有的附属工程施工。

八、施工方案及施工工艺流程

根据总体工期和施工计划的要求,桩基础施工是抢进度和控制工期的关键环节。因此,当施工条件满足时,立即进行桩基施工。桩基施工采用冲击钻孔灌注桩和挖孔桩相结合的方式,挖孔桩施工前必须按有关手续进行设计变更。

全桥共有854根桩,桩径分别为1.0m,1.25m,2.0m。其中1.0m的511根,1.25m的319根,2.0m的24根。

8.1.1 钻孔桩施工应注意的几个问题:

钻孔桩施工作业平台是摆放钻孔机具、布置泥浆池和灌注砼的重要场所。因此在确定作业平台的面积时应考虑到钻孔机具的摆放、泥浆池的布置以及灌注水下砼时砼输送车的作业面。同时为了减小成孔深度应适当降低作业面的高程,以降低钻孔施工难度。在降低施工作业面高程的同时,还应考虑到水下砼施工工艺的要求,防止因压力偏小造成水下砼灌注困难。

b、6#、17#、22#、29#、30#、63#墩均位于河渠之中,对于不能施工的桩先不急于施工,到旱季统一进行改渠,然后再施工。83#墩的桥址范围内有一电线杆,需迁走后才能施工。

c、桩基钻进过程中为避免钻碴沉淀而重复钻进,应及时换浆捞碴,同时尽量做到过程不停顿(加钻杆及更换钻头除外),如果必须中途停顿,应及时将钻头提离孔底,以免钻碴沉淀而埋钻。

d、施工应极力避免出现坍孔,钻进时采用慢速钻进方式,孔内泥浆保证足够的水位,如发生坍孔应及时向孔内投入粘土进行回填,并用钻杆捣固密实,然后再继续钻进。

e、钻孔时钻杆必须保持垂直避免孔道倾斜,发现孔斜时,可向孔斜段注入一定量的水泥沙浆,并且高出孔斜段0.5m以上,待水泥沙浆达到一定强度后再实施钻进。轻度倾斜可以提高钻头至倾斜段,然后调整垂直度重新钻进。

f、水下砼灌注时要防止灌注操作失误造成断桩、夹层,应在灌注过程中,严格按照规范操作,灌注时间尽量快而短,不可因灌注时间过长,首批砼已初凝,无法续灌而断桩;灌注过程中要求精确测量灌注砼面标高,控制拔管长度,避免拔管过多而造成断桩或夹层发生。

g、灌注砼过程中必须始终保持导管位于孔中心,防止提升导管时挂拉钢筋笼,造成浮笼,甚至钢筋笼摩擦孔壁致使孔道坍塌。

h、灌注砼过程如发生堵管现象,应及时分析原因,立即采取相应解决措施如采用上下小幅度抖管法或孔内砼面减压法等。

8.1.2钻孔灌注桩施工工艺和施工方法

8.1.2.1施工工艺

见下“钻孔桩施工工艺流程图”。

钻孔灌注桩施工工艺流程图

8.1.2.2施工方法

施工前采用推土机平整场地,压路机碾压密实,保证钻机平台平整、稳定,确保钻机在钻进中保持稳固,确保施工安全和成孔质量。其施工方法及措施如下:

8.1.2.2.1 场地平整及泥浆池的修建

将大桥施工场地平整压实作为施工用地,并在每一个承台的施工部位填筑桩基施工作业平台,在两墩间挖泥浆池,作为钻孔中存放泥浆及灌注砼时溢出泥浆用。

8.1.2.2.2 桩位放样:测定桩位和地面高程。桩位放样时,桩的纵横向允许偏差满足验标要求,并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和高程。

8.1.2.2.3 护筒埋设:护筒用5~10mm厚钢板制成,内径比桩径大20~40cm。护筒四周夯填粘土,护筒顶要高出地面50cm以上,护筒长度不小于2m,埋设深度以保证钻进过程中不发生孔口塌陷为宜。

8.1.2.2.4 钻孔泥浆:选择并备足良好的造浆粘土,保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m,使泥浆的压力超过静水压力,在孔壁上形成一层泥皮,阻隔孔隙渗流,保护孔壁防止坍塌。

8.1.2.2.5 钻孔:钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位,将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳,防止产生位移和沉陷,钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。

①当采用冲击钻成孔时,钻进时,采用小冲程开孔,进入正常钻进状态后,采用4~5m中大冲程,最大冲程不超过6m,钻进过程中及时排碴。

②针对不同地质调整泥浆指标,钻孔中泥浆比重不宜大于:砂黏土不宜大于为1.3,大漂石、卵石层不宜大于1.4,岩石不宜大于1.2。入孔泥浆粘度一般地层为16~22s,松散易坍地层为19~28s,含砂率不大于4%。

③经常注意地层变化,通过进尺的快慢和经常取样来判断地层的变化,在地层变化处捞取碴样,判断地质类别,并与设计提供的地质剖面图相对照,及时根据地质条件调整钻进工艺。

④钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时,将钻锥提至孔外,以防埋钻,并在孔口加护盖,以策安全。

⑤为保证孔形顺直,应在成孔清孔前用检孔器检查。每次更换钻头时,亦必须检孔,将检孔器检到孔底方可放入新钻头。如检孔器不能下到原来已钻的深度,则可能发生了弯孔、塌孔或缩径等情况,应及时采取补救措施。

8.1.2.2.6 清孔:清孔采用抽碴换浆法,以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出,换至孔内泥浆比重低于1.1以下为止,沉渣厚度满足设计和规范要求柱桩5cm,摩擦桩10cm。

8.1.2.2.7 钢筋骨架的制作和安装:钢筋笼加工在钢筋加工场加工成型,自制平板车拉运。成孔清孔验收合格后,利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内;当钢筋笼较长时,需分节制作,分节吊装、焊接接长,注意焊接接头应错开至少1米,并在钢筋笼主筋上焊上保护层(梅花状布置)。

钢筋骨架的制作、运输及吊装就位的技术要求

①钢筋骨架的制作应符合设计图纸要求和相关规定。

③长桩骨架宜分段制作,分段长度应根据吊装条件确定,基本原则不超过三段,应保证不变形、接头应错开。

④骨架入孔一般用吊机。起吊应按骨架长度的编号入孔。

⑤在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆,钢筋笼外侧应对称设置控制钢筋保护层厚度用的垫块,每一处在四个方向设置4块。

⑥吊放钢筋骨架入桩孔时,下落速度要均匀,忌撞击孔壁。骨架落到设计高程后,将其校正在桩中心位置并固定。

8.1.2.2.8钻孔桩的检测:根据设计要求,部分桩基需要作超声波检测,在桩周围埋设声测管,声测管要密封好,声测管与钢筋笼绑扎在一起,要求在吊装时特别注意防止声测管弯曲。超声波检测时间按设计及图纸技术交底要求适时检测。剩余桩基采取用小应变检测。

8.1.2.2.9 二次清孔:钢筋笼安装好后,根据孔深安装导管,导管底部离孔底30~50cm,然后安装高压气管,在浇注砼前进行气举法二次清孔, 将孔底沉淀物翻动上浮,射水或射风压力应比孔底压力大0.05Mpa,清孔时间为3~5min,经监理工程师检查合格并签证后拆除气管,立即进行水下砼的灌注。

8.1.2.2.10 浇筑水下混凝土

①混凝土采用自动计量拌合站拌合。混凝土坍落度控制在18~22cm之间。导管吊装前先试拼,并进行水密性试验,试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。导管接口应连接牢固,封闭严密,同时检查拼装后的垂直情况与密封性,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管位于桩孔中央,并在浇筑前进行升降试验。

②首批混凝土用砍球法进行。在导管里放置皮球,并用盖子盖住漏斗下口,盖子与钢丝绳连接,当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后,吊车拉钢丝绳,提起盖子,使混凝土快速落下,迅速落至孔底并把导管裹住,保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m并不宜大于3m,浇筑连续进行。经常提升导管和拆除上一节导管,使混凝土经常处于流动状态,提升速度不能过快,导管埋深1~3米。首盘混凝土的灌注量为1.9~2.8m3。

③浇筑到桩身上部5米以内时,可以不提升导管,至规定高程再一次提出导管,拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。为确保桩顶质量,在桩顶设计高程上超灌1.0m,待混凝土凝固后凿除。

8.1.3钻孔事故分析及处理方法

原因分析:1、护筒埋置过浅,周围封填土不密漏水;

2、操作不当,如提升钻头或掏渣筒倾倒,或放钢筋骨架时

3、泥浆稠度小,起不到护壁作用;

4、泥浆水位高度不够,对孔壁压力小;

5、向孔内加水时流速过大,直接冲刷孔壁;

6、在松软砂层中钻进,进尺太快。

事故处理:1、坍孔部位不深时,可改用深埋护筒,将护筒周围回填土,夯实,重新钻孔;

2、轻度坍孔,可加大泥浆相对密度和提高水位;

3、严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进;

4、当水位变化过大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头相对稳定;

5、提升钻头,下放钢筋管架保持垂直,尽量不要碰撞孔壁;

6、在松软砂层钻进时,应控制进尺速度,并用较好泥浆护壁。

原因分析:1、桩架不稳,钻机磨耗,部件松动;

2、土层软硬不匀,致使钻头受力不均;

3、钻孔中遇到有较大孤石、探头石;

4、扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。

事故处理:1、检查、纠正桩架,使之垂直安置稳固,对钻孔设备进行检修;

2、偏斜过大时,填入土石(砂或砾石)重新钻进,控制钻速;

3、如有探头石,宜用钻机钻透,用低速将石打碎;如有倾斜基岩时,用混凝土填平,待其凝固后再钻。

原因分析:1、孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理;

2、钻头被坍孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住;

3、入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形;

4、钻头尺寸不统一,焊补的钻头过大;

5、下钻头太猛,或钢绳过长,使钻头倾斜卡在孔壁上;

6、冲击钻孔,尤易产生卡钻情况。

事故处理:1、对于向下能活动的上卡,可用上下提升法,即上、下提动钻头JGT188-2010 混凝土节水保湿养护膜.pdf,并配以将钢丝绳左右拨移、旋转;

2、卡钻后不宜强提,只宜轻提,经提不动时,可用小冲击钻锥或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后在提出。

3、施工中注意保持护筒垂直,防止倾斜;钻头尺寸应统一,下钻应控制钻进速度,不要过猛过快。

原因分析:1、卡钻时强提强拉、操作不当,使钢丝绳疲劳断裂;

2、钻头接头不良或滑丝;

事故处理:1、卡钻时应设有保护绳方能适度强提33.《电力工程电缆设计规范》50217-2007,严防钻头空打;

2、经常检查钻具、钢丝绳和联结装置;

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