某高架桥基础及下部构造实施性施工组织设计

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某高架桥基础及下部构造实施性施工组织设计

2.2施工部位工程概况 2

2.3新华高架桥基础及下部构造工程数量。 3

第三章施工总体部署 4

3.1施工安全、质量、工期总体目标 4

T/CECS 578-2019 聚苯颗粒轻集料混凝土砌块应用技术规程3.2施工组织机构总体部署 5

3.3开工前期准备工作 7

第四章基础及下部构造施工方案、方法及技术措施 8

4.2墩(台)身施工 18

4.4桥台肋板及台帽施工 25

4.5系梁及承台施工 27

4.6支座垫石、挡块施工 30

第五章工程质量管理措施 33

5.1质量保证体系 33

5.3新华高架桥基础及下部构造工程质量保证措施 36

5.4施工技术保证措施 37

第六章安全生产管理措施 39

6.1安全保证体系 39

6.2安全施工目标 41

6.3建立安全责任体系 41

6.4安全生产保证措施 42

第七章环境及文明施工保证体系 46

7.1环境控制体系 46

7.2环境保护措施 46

7.3文明施工措施 48

第八章特殊季节施工措施 50

8.1冬季施工措施 50

8.2夏季施工措施 50

8.3雨季施工措施 51

1、广清高速扩建工程第X标段施工平面图

2、广清高速扩建工程第X标项目经理部平面布置图

3、广清高速扩建工程第X标搅拌站及钢筋加工场平面布置图

4、X标新华高架桥钻孔揭露岩溶情况一览表

本施工组织设计是为广清高速公路扩建工程(广州段)第X合同段新华高架桥基础及下部构造而编制,编制依据如下:

1.广清高速公路改扩建工程施工招标、投标文件;

2.广清高速公路改扩建工程第X合同段两阶段施工图设计文件;合同段承包合同;

3.部颁设计、施工技术规范、规程、标准以及质量验收和评定标准等;

4.我公司现有技术水平、机械装备能力和ISO2000质量管理体系以及OSH职业健康安全管理体系;

5.根据施工图审查复核及现场核对资料,施工现场实地踏勘调查资料;我单位历年积累的成熟施工技术、科技成果、施工工艺及方法;以及多年来从事类似高速公路的施工经验,以及我公司可调用到本合同段工程中的各类资源。

本项目为广州至清远高速公路改扩建工程(广州段)土建工程,起止桩号为K2+890~K44+327.975段。本次广清高速公路改扩建工程主线采取“两侧拼宽为主、局部分离”的方式将原双向4车道高速公路扩建为双向8车道高速公路,综合考虑老路现状、互通立体交叉的分布情况及扩建应充分利用老路的需要,设计行车速度100公里/小时。原路基宽24.5(23.00)米,扩建后,整体式路基在原路两侧各拼宽8.25(9.00)米。新建桥梁及拼宽部分设计荷载为公路I级。路基宽度41.0m(整体式)、20.5m(分离式)。

2.2施工部位工程概况

2.2.1新华高架桥基础及下部构造工程概况

新华高架桥位于广清高速花清段,左右幅分离,该桥为利用老桥进行加宽改造(左右半幅等宽加宽8.5m)工程,本标段范围墩台起止号为169号墩至277号台(29联~45联),加宽改造左幅桥梁起点ZK25+959.828,终点ZK27+774.606,左幅全长1814.778;加宽改造右幅桥梁起点YK25+958.571,终点YK27+778.227,右幅全长1819.656米。其中第45联由于桥梁纵坡的抬升,老桥空心板梁位于变宽加速车道范围内,空心板铰缝及粱体均有损坏,此联上部全部拆除,更换新梁,左幅下部结构老桥基础墩柱利用,在老桥基础外侧新建双柱墩,拆除原有盖梁,接高原墩柱,重新浇筑盖粱及支座垫石,原桥右幅桥宽变化较大,下部结构桥墩墩柱布置较乱,且为扩大基础,扩建后部分基础承载力不足,故此联右幅下部结构拆除,采用四桩四柱墩新建下部结构。加宽改造上构采用预应力砼空心板、变截面连续箱梁,空心板先简支后桥面连续;拼宽桥梁下构采用双柱桥墩,桥墩基础均采用桩基础。

2.2.2新华高架桥工程地质条件

桥址区属于广华盆地北部冲积平原地貌区,该桥多次跨公路及京广铁路,地面高程7.0~19.0m之间。根据区域地质资料结合现场地质调绘,路线所经区域构造上位于华南新华夏构造体系北部偏东,本桥址无断裂构造通过,地层岩性主要为石炭系石磴子组灰岩。

根据本标已有钻探资料显示,该桥溶岩发育强烈,发育较多溶洞、溶隙、局部规模较大,东中大部有水或泥沙填充,另外还发育较多竖向裂隙,本标溶岩强烈发育的地段为K26+100~K26+600、K27+010~K27+380段,此段内溶洞普遍发育,推测有土洞的存在。

本标内已有钻孔个数为173个,发现溶洞个数47个,遇洞率27.2%,揭示的溶洞洞高最小0.2m,最大9.7m。

建设项目所在地地处北回归线以南,属南亚热带海洋性季风性气候区。历年平均气温为21.8℃,1月平均气温为13.0℃,7月平均气温为28.7℃,年极端最低气温0.4℃,年极端最高气温38.1℃;历年平均降雨量约为1840mm,四至九月为雨季,降雨量占全年的82%;全年平均风速为2.5m/s,冬季平均风速2.8m/s,夏季平均风速2.2m/s;主要的灾害性天气有早春低温阴雨和下季龙舟水。按《中华人民共和国公路自然区划图》,拟建项目地属华南沿海台风区(Ⅳ7)。

2.3新华高架桥基础及下部构造工程数量。

新华高架桥基础及下部构造主要参数见下表。

2.3.1桥梁主要工程数量

新华高架桥基础及下部构造主要工程为:桩基、系梁、承台、台身、台帽、墩柱、盖梁等。主要工程量见下表。

桥台台身、台帽、侧墙C30砼

桥台桥台台身、台帽、侧墙带肋钢筋

3.1施工安全、质量、工期总体目标

1杜绝重大安全生产责任事故,消灭责任交通、设备、火灾、爆炸事故;

2杜绝因工死亡事故,避免重伤,因工受伤率控制在0.5‰以下;

3健全各项管理制度,防止重大施工、交通安全责任事故发生;

5杜绝安全特大、重大、大事故;

6创建安全文明施工工地;

该分部工程合格率100%,全部单位工程质量等级优良,本项目工程质量鉴定等级优良,交(竣)工验收综合评分90分以上。

3.1.3工期目标及实现目标的保证措施

针对该工程工期紧、技术要求高、施工难度大、交通繁忙等特点,新华高架桥总体进度计划思路是:

1.充分利用现有施工环境条件,采用多点同时开工,流水作业;

2.做好冬季、雨天施工保障措施,确保质量与进度实现;

3.抓住施工的重点难点,确保本项目的重点难点工程的施工;

4.严格施工组织管理,确保安全生产。除了按照总体施工思路执行外,投入精干的施工队伍、性能良好的机械设备,保证充足的人力、物力及财力,同时做到科学安排、严格管理。力争该分部工程第一阶段在2012年5月30日前完工,第二阶段在2014年7月30日前完工。

3.2施工组织机构总体部署

3.2.1承包人工地组织机构

在平步大道东设立项目经理部,代表公司全面负责本工程的施工管理。项目经理部按标准化要求,具有综合行政部,工程管理部、计划合同部、安质环保部、物资设备部、试验室等职能机构,各职能机构资源共享,职责分明,达到优化组合、动态管理的目标。

本项目机构设置见下图。

3.2.2项目经理部施工组织机构人员配备

项目经理(1人):主管全盘工作,分管合约部、财务部、行政部、机材部。

项目副经理(1人):组织实施生产计划,监督检查个部门工作职责的执行情况,协调和处理好各班组、部门之间的关系。

总工程师(1人):负责技术工作,分管工程部、质检部。

工程管理部:(部长1人)

计划组1人,负责计划制定和计划落实情况的统计。

合约组1人,负责计量支付。

技术协调组,负责施工过程中技术问题的协调与处理,组织编写施工组织设计、开工报告、施工进度、技术和设计变更。拟定5人。

测控组6人,负责测量控制点的复核和施工过程中测量检测。

施工组10人,主要负责施工现场管理。

机械材料部:(部长1人)

设备组2人:负责施工机械的调度和机械设备管理。

材料组3人:负责施工材料的采购和管理。

质检组6人:负责施工现场的质量自检和工程交验。

试验室设技术人员4人,试验工人8人,负责材料、现场的检测试验。

配出纳1人,负责工程财务管理和工程款收支。

总务组2人:负责项目部行政事务。

人劳组1人:负责项目部人员调动管理。

安全组设安全主任1人,专职安全员(按照每5000万元施工合同额配备一名的比例配备),负责施工安全,综合治理。

精神文明办1人,负责文明施工,工程宣传等工作。

各下属工程队人员、管理人员按项目需要以对项目部各部配套对口配置。

施工工人则按各项目使用机械种类、项目的大小及施工工期配置

本标段总体部置、项目经理部及预制场等平面布置见“附件1,附件2,附件3。

3.3开工前期准备工作

3.3.1机械设备准备

拟投入本分部分项工程的人员机械设备见相关分项开工报告。

水泥、钢绞线、钢筋甲供材料,在工程开工前,按工程进度计划计算所需材料的规格及数量,编制施工过程中的年度、季度、月度材料需求计划,并做到动态控制,及时根据工程实际进度做出调整,以确保材料的及时供应。

砂、石料等地材,我部进场后已完成材料的各种试验,已与厂家签订采购合同,各试验资料见附件。

第四章基础及下部构造施工方案、方法及技术措施

4.1.1施工方法及技术措施

4.1.1.1钻孔施工工艺流程图

4.1.1.2测量放样

在桩基施工前,应对墩台桩基位坐标图进行复核,并根据墩台桩位图准确地放样出各桩

4.1.1.3场地准备

平整场地,清除杂物,回填后碾压、夯打密实,旋挖钻机行走于坚实的地面上,以保证成孔质量。

4.1.1.4钢护筒的制作与埋设

1.护筒采用8mm厚的钢板卷制而成,护筒内径比桩径大20cm,每节长1.5m,焊接采用坡口双面焊,接头处均在外部加设16mm厚,30cm宽的钢带作为加劲箍。

4.1.1.5泥浆池的准备与循环系统

布置原则:泥浆池原则上布置在便道的相对侧,每四个墩位设置一个泥浆池,泥浆池的排列要整齐、有序,在施工便道跨越线路地段,泥浆池位置根据现场情况作适当调整。

泥浆池设置为深长宽2m*5m*3m,旁边设置明显的警示牌,警示请勿靠近。泥浆池四周用砖砌围护。

本工程地层开钻时为填筑土、粉质粘土、淤泥质土,以自然地层造浆为主。对于砂岩、灰岩地层,严格控制孔内泥浆,调制浓稠泥浆进行钻进。根据本工程特点,拟采用立泵等回灌循环组成泥浆正循环系统,在泥浆循环系统内设置泥浆池和沉淀池,视具体情况在钻孔旁设储浆池,以备漏浆时能及时补充泥浆

泥浆的制作:根据地质情况,配制合适泥浆。泥浆要具有良好的护壁作用,防止软弱土层和砂层井壁坍塌。胶泥应用清水彻底拌和成悬浮体,使在灌注混凝土过程中及至施工完成时钻孔壁保持稳定。泥浆性能指标如下表。施工中对相对密度和精度应进行试验。

失水率(mL/3min)

注:1.地下水位高或地下水流速大,指标取高限;

2.地质状态较差、孔径或孔深较大取高限;

3.在当地缺乏优良粘质土,远运膨润土亦很困难,调制不出合格泥浆时,可掺用PHP添加剂改善泥浆性能,具体掺量和施工方法参照PHP使用说明书。

4.1.1.6钻孔桩成孔施工

1、旋挖钻孔桩的施工工艺

旋挖钻机就位→埋设护筒→钻头轻着地后旋转开钻!当钻头内装满土砂料时提升出孔外→旋挖钻机旋回,将其内的土砂料倾倒在土方车或地上→关上钻头活门,旋挖钻机旋回到原位,锁上钻机旋转体→放下钻头→钻孔完成,清孔并测定深度→放入钢筋笼和导管→进行混凝土灌注→拔出护筒并清理桩头沉淤回填,成桩。

钻具有一定的刚度,在钻进中或其他操作时,不产生移动和摇晃,钻具的安装应符合生产厂家的标准。施工时可配用短螺旋钻头、回转斗,岩心钻头,岩心回转钻头等各种规格的钻头。施工时,根据不同的土壤、地质条件按下列规定选择不同的钻头:短螺旋钻具,适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层。岩心螺旋钻头,适用于碎石土、中等硬度的岩石及风化岩层。岩心回转斗,适用于风化岩层及有裂纹的岩石。根据地层情况选择钻斗类型结构,软土层选择楔形齿、小切削角、小刃角、齿宽稍大的类型;硬土层选用较大切削角、较窄弯曲齿套;粘土层的齿间距宜大些,防止糊钻。钻头由实际施工的地质情况选购选配。

旋挖钻钻进前先调整钻机的水平、垂直仪,气泡居中,然后伸缩钻塔,使钻头底部导向尖对准孔位中心,钻头自然放松,再根据护桩到钻头外壁的距离进行对位校核,严格控制孔位偏差在允许误差范围内。钻进时,缓慢旋转下放钻杆,当进尺在护筒顶以下一定深度(约2米),再进行孔内注浆,防止钻入过深影响成孔质量。

旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层,可采用清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

5、钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部50cm以上,并应严格控制钻进速度,避免进尺过快造成坍孔埋钻事故.钻斗的升降速度宜控制在0.75~0.80m/s;在粉砂层或亚砂土层中,升降速度应更加缓慢.泥浆初次注入时,应垂直向桩孔中间进行注浆.

6、在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定的水位及要求的泥浆相对密度和黏度。处理孔内事故或因故停钻时,必须将钻头提出孔外。

施工钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面,然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻斗着地,通过显示器上的清零按钮进行清零操作,记录钻机钻头的原始位置,此时,显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字,操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置,从而操作钻孔作业。在作业过程中,操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示一一动力头压力,加压压力、主卷压力,实时监测液压系统的工作状态。开孔时,以钻斗自重并加压作为钻进动力,一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度,长条形柱动态显示钻头的运动位置,孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,操作回转操作手柄使机器转到土方车的位置,将钻渣装入土方车,完毕后,通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置,或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。开孔后,以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,装入土方车,同时观察监视并记录钻孔地质状况。

8、不得用加深钻孔深度的方式代替清孔

9、钻孔过程出现坍孔、孔身偏斜、扩孔、缩孔等故障时,现场施工管理人员应及时仔细分

析、查明原因,采取必要措施进行补救。遇重大事故时,应及时通知技术主管,由技术主管

组织有关人员进行会议,出具处理方案。在成孔过程中应分班连续进行,必须填写好施工同

步记录,如实反映施工情况,交接班时应交代施工进展情况及下一班注意事项。

10、在溶洞地区施工为了避免后施工基桩塌孔或漏浆对附近己施工基桩造成影响,理论上需先施工地质情况好的基桩。桩基施工过程对周边土体产生较大的扰动,附近桩基钻孔经常出现溶洞连通的情况,为了避免上述情况对施工的不利影响,应间隔一个甚至多个钻孔位置进行开孔。并优先施工桩基埋深较大的位置,以便于实际施工所得资料与原地质钻孔加强比对,为邻近桩基施工提供一定的参考。

4.2.5终孔验收、清孔

清孔完成后,用伞形检孔器或者圆筒检孔器械配合检查桩孔中心偏位,桩孔直径及桩孔垂直度,测定泥浆指标,报请监理工程师验收合格后,移开钻机准备钢筋笼下放。

4.1.1.8钢筋骨架的制作、运输及吊装就位和声测管安装

钢筋笼统一在钢筋加工场分段加工,制作拟采用加劲筋成型法,加劲筋设在主筋的内侧。制作时,按尺寸做好加劲筋圈并标出主筋的位置。把主筋摆在平整的工作台上,并标出加劲筋的位置。焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,扶正加劲筋,并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后用机器或人转动骨架,将其余主筋逐根照以上方法焊好,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。钢筋笼采用分节制作,孔口吊装准确定位后焊接成整体。桩的钢筋骨架的允许偏差如下:

钢筋安装位置的允许偏差和检验方法

允许偏差(mm)检验方法

钢尺量连续三档,取最大值

钢尺量两端、中间各一点,取最大值

绑扎钢筋、横向钢筋间距

钢尺量连续三档,取最大值

清孔后,下放钢筋探笼,下放安全到底后经过监理工程师检查合格,既可进行钢筋笼的吊装工作。钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁在护筒口,再起吊另一段,对接好后逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面一段的钢筋吊环用型钢搁在护筒口准确定位后点焊牢固。

钢筋笼骨架般分段制作,长度一般为12m长,钢筋笼的接长采用套管冷挤压连接方法,钢筋笼安放要牢固,以防在混凝土浇筑过程中钢筋笼浮起,钢筋笼周边要安放混凝土塑料保护层垫块,钢筋笼应由测量护桩准确定位。钢筋骨架在下放时应注意防止碰撞孔壁,如放入困难,不得强行插入,应查明原因,排除阻力后再下入。钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求。

按业主及总监办已批复使用声测管的桩基及图纸要求,使用声测检测的桩基采用外径54mm、厚度

当凿除桩头后,即时用测绳,下面带30cm长Φ25钢筋的测锤检测声测管是否畅通,检测完声测管顶部用塑料套封闭。

4.1.1.9水下砼灌注

1、灌注水下混凝土前,应检测孔底泥浆沉淀厚度和泥浆各项性能指针,如不符合要求时,应再次清孔直至符合要求。

2、混凝土拌和物由混凝土搅拌车运至灌注地点时,检查其均匀性和坍落度,如不符合要求不得使用。

3、桩身及孔底得到监理工程师认可,钢筋骨架安放后,进行二次清孔,然后检查沉渣厚度和泥浆各项性能指针,合格便开始灌注混凝土,并应连续进行,不得中断。

4、现场采用直径250mm壁厚6mm的法兰连接导管灌浆。下管时,做到导管内湿润光滑,导管之间连接处放置橡胶密封圈,确保密封。导管使用前必须进行水密、承压和接头抗拉试验。先用泵机将运送来的混凝土泵到桩位的储料斗中,再从储料斗中放入漏斗中,在灌注混凝土开始时,导管底部至孔底应有约400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(≥1.5m)和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内,出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m,以防止泥浆及水冲入管内,且不得大于6m。应经常量测孔内混凝土面层的高度,及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。导管应在桩内混凝土升高时,慢慢提起。管底在任何时候,应在混凝土顶面以下2m即导管埋深必须大于2m,且不宜大于6m,首批灌注的混凝土量的计算公式为:

式中:V——灌注首批混凝土所需数量(M3);       D——桩孔直径(M);     H1——桩孔底至导管底端间距,一般为0.4M;     H2——导管初次埋置深度(M);      D——导管内径(M);  h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(M),即 h1=HWгW/гC ;

5、灌注混凝土时,溢出的泥浆应引流至适当地点处理,水中桩的泥浆由泥浆泵抽到岸上,以防止污染或堵塞河道和交通,灌注完后及时清理现场保证工完场清。

1)护筒中心与桩中心重合,允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%。

2)护筒安装不变形。护筒长度不够时,分节接长,连接处要求筒内无突出物,并且要耐拉、压,不漏水。

3)护筒高度要高出地面0.5m,高于最高施工水位1.5~2.0m,并采用稳定护筒内水头的措施。

6、混凝土应连续灌注,直至灌筑的混凝土顶面高出图纸规定或监理工程师确定的截断高度才可停止浇注,以保证截断面以下的全部混凝土均达到强度标准。

7、灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为50cm,以保证混凝土强度,多余部分在接桩前必须凿除,桩头应无松散层。

8、灌注水下混泥土若遇到卡管情况时,可以将导管左右摇摆,直到可以提起导管为止。

9、混凝土灌注过程中,如发生故障应及时查明原因,并提出补救措施,报请监理工程师经研究确定后,进行处理。

10、技术人员应对钻孔灌注桩各项原始记录及时进行整理签认。

灌注前,必须充分做好准备工作,保证用电供应及各种机械设备的运转等均处于正常状态。混凝土的初灌量根据现场实际桩径大小来计算。

4.1.1.10终孔验收、清孔

钻孔完成后,经测量检验达到设计标高并经监理工程师确认基底岩样后,立即进行清孔。清孔完成后,测量检查桩孔中心偏位,测定泥浆指标和沉渣厚度,报请监理工程师验收合格后,移开钻机准备钢筋笼下放。

4.1.1.11桩基检查

桩基施工完成后,根据公路工程验收标准、质量监督部门、业主、工程师及设计文件的要求进行检查和验收。

1.混凝土质量的检查和验收,应符合招标文件技术规范的规定。每桩试件组数一般为5~8组。

2.根据业主、监理已批复的文件进行声测或动测检测。

全站仪或经纬仪:每桩检查

1%桩长,且不大于500

用测壁仪或钻杆垂线法:每桩检查

沉淀盒或标准测锤:每桩检查

钢筋骨架底面高程(mm)

水准仪:测每桩骨架顶面高程反算

4.1.2钻进过程事故的预防及处理措施

根据工勘资料的地层情况,结合以往钻进经验,制定以下钻进事故预防及处理措施:

4.1.2.1塌孔的预防和处理

1、.在松散的中沙层、粗砂层钻进时,应严格控制进尺速度,选用高质量泥浆,保证泥浆较好的护壁性能。

2、.始终控制好水头高度。应根据钻进工艺的变化,及时改变孔内的水头高度。

3、.起钻和清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。

4、.钢筋笼骨架孔口焊接下放时应对准桩孔中心竖直插入,严防触及孔壁。

5、.如发生孔口坍塌时,应立即拆除护筒并用粘土回填钻孔,待沉实后重新埋设护筒再钻进。

6、.若发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填块片石和粘土混合物到坍孔处以上1m~2m,如塌孔严重应全部回填,待回填物沉积密实后再进行钻进。

4.1.2.2孔斜、孔折、台阶孔的预防和处理

1、安装钻机时要使钻头中心与桩孔中心在同一竖直线上。钻机就位后,必须保证钻机机身平稳,不得产生位移和沉陷。

2、冲击锤、起吊钢丝绳联结应逐个检查,发现不合格品及时更换。

3、在卵石、碎石层中钻进应缓慢进尺,同时反复提钻具重复扫除探头石。

4、若发生孔斜,应查明出现偏斜的位置和偏斜的情况,一般可在偏斜处吊住钻头上下反复冲击,使钻孔修直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处,待沉积密实后再继续钻进。

4.1.2.3卡钻处理

1、由于“探头石”引起的卡钻现象,可以适当往下放钻头,而后,强力快速上提,使“探头石”受瞬间冲击缩回,从而顺利提起钻头。

2、因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻或因溶洞原因深度卡钻的,优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效,砂土地层中不宜采取此方法处理。

3、由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象,应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。

4、卡钻后不宜强提,只宜轻提,轻提不动时,可用小型冲击钻锤冲击或用冲、吸的方法将钻锤周围的钻渣松动后再提出。

5、对于向下能活动的上卡,可用上下提升法,即上、下提动钻头,并配以将钢丝绳左右拨移、旋转。

4.1.2.4扩孔、缩孔的预防和处理

1、根据设计要求和地层的实际,选择恰当直径的冲击钻头和有刚性强度转向杆。

2、防止缩径,对于钻锤磨耗,可采用及时补焊磨损的钻头的办法;对于因地层原因造成的缩径,应使用失水率小的优质泥浆护壁快转速慢进尺,并反复钻进两三次;或者吊住钻具上下反复扫孔以扩大孔径,直到缩径部位达到设计要求。

4.1.3桩基施工应急预案及溶岩地质处置

在钻孔过程中注意探明溶洞发育情况,故在施工过程中,应采取“超前钻”技术,对岩溶地质进行动态跟踪观测。

积极配合全路段总体的安全性监控与量测方案、灾害应急预案为防止岩溶强发育区桩基施工过程中出现灾害事故,必须建立全面、严密的地面塌沉事故防范体系。施工过程中需对原桥、周边建筑物进行安全性监控与量测,同时启动预警、应急救援体系。

抛填法适用于危险性较低的区域。所谓低危险性区域,即溶洞较小(高度在2m以内)、远离高铁、新建桥、生活和商业区的桩位。

抛填法主要针对溶洞的桩基施工,对单个全充填、无充填或半充填的溶洞,采用回填片石粘土法施工,通过抛填片石、黄土(比例为1:1)挤密填筑溶洞,进行钻孔造壁,形成泥浆护壁。提高溶洞稳定性,减少施工中的危险性。

钻(冲)孔过程中,当泥浆面下降,应及时补充泥浆,保持孔内水位压力,防止塌孔。漏浆后,回填片石(直径20~30cm)和粘土,片石和粘土按1:l的比例回填,片石强度应≧15MPa。然后用小冲程冲击钻机将片石挤压到溶洞边形成外护壁,在片石空隙初步堵塞后,停止冲击。

只有当泥浆漏失现象全部消失,观察24h,情况正常后,方可继续冲孔。

用抛填法施工时,一定要在现场准备大量的片石和粘土。

4.1.3.2预注浆填充法

预注浆填充法适用于危险性高的区域。所谓危险性高,指溶洞较大(高度在2m以上)、靠近高铁、旧桥、生活和商业区的桩位。

对于危险性高的岩溶发育区或单孔溶洞,可考虑采用预注浆的处理方式,对基岩顶面是土洞及以下的溶洞进行充填或预支撑处理,然后再施工桩基,可大大降低施工风险,保障施工中的作业安全及周边建筑的稳定性。注浆浆液可根据溶洞的发育规模及地下水的连通性、流速分别选择单液或双液水泥浆,灌浆材料采用32.5R水泥,水灰比按照1:0.6、1:0.8、1:1、1:2、1:3、1:5六种配比,由稀到浓进行灌浆,可掺砂、水玻璃、速凝剂等少量添加剂,掺入量不可大于水泥量的0.5%.

预注浆填充处理可根据岩溶的具体情况分别考虑单孔或多孔注浆施工工艺,具体施工工艺如下:

1.三孔检查旋喷填充压浆:

对于危险等级较高(如拼宽桥梁的桩基、距离附近建筑物或正在通行的高速公路很近的桩基)的位置且处于裂隙发育区,对该部分桩基采用地质钻钻三个孔至设计终孔标高下两米位置,如确实无漏水、漏浆现象或未发现溶洞,封闭该孔即可。若发现溶洞,则通过该孔在溶洞内旋喷压浆。

三孔预注浆示意图多孔预注浆示意图

2.多孔旋喷填充压浆:

对于溶洞较大且危险等级高且溶岩裂隙特别发达的地区,对该部分桩基采用地质钻钻三个孔至设计终孔标高下两米位置,如确实无漏水、漏浆现象或未发现溶洞,封闭该孔即可。若发现溶洞,则通过该孔在溶洞内旋喷压浆,并另钻三孔,进行检验是否压实,未实的进行补压。

1)注浆孔放样:振入钢护筒(钢护筒直径=桩径+30cm),在钢护筒内距钢护筒边30cm均布置3个钻孔。

2)钻孔:钻孔直径Φ110mm~Φ130mm,表层3m下入Φ127mm套管方便孔口压浆。

3)下入喷嘴喷杆到溶洞底板,连接导留器;

4)高压清水或稀水泥浆喷射切割溶洞底部充填物、沉淀物,预防水泥固结体与溶洞底板胶结不良;

5)高压注浆,在溶洞底部驻喷5~10分钟,然后自下而上旋转喷灌;

6)现场工作人员根据孔内的水泥浆液面确定该孔的注浆时间及注浆量,终止喷浆后及时向孔内补浆;

7)注浆第一孔结束后,待68h钻穿孔内水泥浆固结体,了解水泥浆的饱满成度,如不漏水侧移机下一孔施工,如有漏水现象在原孔进行二次喷灌注浆,二次喷浆时加大水泥浆浓度、速凝剂用量。

补充说明:使用水玻璃+水泥浆预处理时,必须使用快速凝结成柱体的注浆方法,且柱体的范围必须大于桩基桩径。

与抛填法施工一样,在现场准备大量的片石和粘土。

止水帷幕法适用于岩溶区覆盖层的地下渗水阻隔处理,特别是基岩面以上为砂层的路段,一方面起到阻隔地下水作用,另一方面可保障桩基施工过程中的安全稳定性。

为防止钻孔过程中土体坍塌及大面积降低地下水位造成周边建筑物的不均匀沉降,须设置挡土支护止水帷幕,直到止水作用。

止水帷幕主要是采用旋喷帷幕注浆措施对桩基周边形成较高强度的水泥土桩,也可起到一定的支护作用。另外,对于岩溶区桩基施工的止水帷幕有几种不同的设置方法。

某公寓大堂装修工程施工组织设计方法一:每桩设置止水帷幕

方法二:每墩设置止水帷幕

方法三:全桥单幅分别设置止水帷幕

4.1.3.3钢护筒支护

DB62/T 25-3113-2016标准下载钢护筒支护法适用于危险岩溶区的全部桩基或单孔危险度较高的桩基。

为了防止桩基施工中出现坍孔事故发生,将钢护筒贯穿覆盖层到达岩面,并根据基岩下面溶洞的发育规模考虑是否采用双层或多层钢护筒方案。该方法施工比较安全,施工时一边钻孔一边下放钢护筒。

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