大桥桩基施工方案(旋挖钻)

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大桥桩基施工方案(旋挖钻)

三、组织机构及资源配置 3

6、灌注水下混凝土 9

五、灌注事故的预防及处理 10

某省绿道深圳2号线龙岗大鹏半岛段-龙岗区七娘山段工程施工组织设计六、施工工艺流程图 14

七、检查质量标准 14

八、质量保证措施 16

1、工程质量保证制度措施 16

2、工程质量保证技术措施 17

本桥址所处地质因差异风化作用,基岩顶板埋深变化较大,受K106+077附近桥址区西北40m外F0断层影响,断层通过地段岩体破碎,中风化岩层顶板埋深约2~47m,强风化带内夹球状中风化岩。地表水发育一般,地下水中等发育,地表水,地下水在直接临水或强透水土层对混凝土具分解类矿化水弱腐蚀性,桥址区无特殊岩土分布,表层坍塌对桥台边坡开挖影响不大,桥址区工程地质一般。

施工运输便道利用当地现有水泥道路,部分地段进行拓宽硬化,施工区内便道计划在红线范围内根据地形修建,便道要能保证大型机械车辆进出,保证桥梁正常施工,满足施工工期要求。

利用当地居民供水源作为施工生产、生活用水,施工用电通过当地电力部门架设施工用电专线,以满足施工生产用电需求。

施工前应平整场地,清除杂物,保证钻机底座填土密实,以免产生不均匀沉陷;在施工范围内不妨碍桩基施工的场地挖好泥浆池和沉淀池,用钢管围护并安装安全网,设警示标志,同时做好作业场地排水工作,在施工范围内挖设好临时排水沟,确保施工场地不积水。

埋设护筒前根据设计图纸和计算坐标用全站仪精确放出墩台桩基中心并打设木桩做好标记。

钻机班组下护筒前应牵拉十字护桩并自行控制护筒下放,护筒下好后测量组到现场进行护筒复测,复测时现场关人员应在场。复测步骤:

a.用薄木板横放护筒顶端,在木板上放样桩基中心坐标,红油漆标注并反测其实际坐标与设计坐标符合,若超出规范要求则需从新放样直至符合。

b.用白线牵带出护桩十字中心,调整护桩使其中心与放样点重合,用5m钢尺以护桩中心为准量出护筒偏差并记录,若护筒偏差过大(护筒壁与护桩中心距离小于桩基半径)应从新下护筒。通知钻机班组按调整后护桩从新调整钻机。

c.用水准仪测量护筒顶标高,并用红油漆在护筒壁标识测量标高位置。

d.将相关数据整理送交现场技术人员。

经自检合格后报监理工程师,经监理检验合格后进行下道工序施工。

三、组织机构及资源配置

根据实际工程情况,配合合理的人员和机械设备,调配较强的施工队伍,严格按“精心施工、均衡生产”的原则,组织好人员机械设备。为按期、优质、安全、高效完成该工程,作业队现场特设以下管理人员。

全面负责现场和技术工作

负责泥浆制备、混凝土浇筑

桩基施工要求较高、技术难度较大、不可预见性因素多,项目部决定安排一支有丰富施工经验的桥梁施工队伍进行桥梁桩基施工,进场施工人员共计14人。

工期计划要60天,即2013年08月01日~2013年09月30日。为了保证按期完成工程量,在施工期间,现场管理必须组织好钢筋、机械配件、砂石料供应及零星施工用具数量。

注:①计划在本桥台安设1台钻机(对角跳钻),施工时呈对角进行布置钻孔。

②现场施工时计划施工顺序为1、2、0、3号桩位,具体桩位布置见施工图(莲麻河特大桥桩位坐标表第3页)。

③横道图中砼浇筑施工日期包括了吊装钢筋笼和淸孔日期。

注:①计划在本桥台安设1台钻机(对角跳钻),施工时呈对角进行布置钻孔。

②现场施工时计划施工顺序为1、2、0、3号桩位,具体桩位布置见施工图(莲麻河特大桥桩位坐标表第3页)。

③横道图中砼浇筑施工日期包括了吊装钢筋笼和淸孔日期。

泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土,制备的泥浆满足:含砂量≤4%,胶体率≥96%,泥浆比重≥1.2。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。桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,用于下一根桩基钻孔护壁。

钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒,护筒高2.0m,直径比设计桩径大20cm,顶面高出施工平台约30cm。挖埋护筒时坑底应整平,然后通过定位的控制桩放样,把孔位中心位置标于坑底,再把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位置,用十字线定在护筒顶部或底部,然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合,同时用水平尺或锤球检查,使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土,并分层夯实,夯填时要防止护筒偏斜。

护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。为便于泥浆循环,在护筒顶端留有高30cm,宽20cm的出浆口。

在桩位复核正确,护筒埋设符合要求,护筒、地坪标高已测定的基础上,钻机才能就位;桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后,利用自动控制系统调整其垂直度,钻机安放定位时,要机座平整,机塔垂直,转盘(钻头)中心与护筒十字线中心对正,就位核对好中心后,连接泥浆循环系统,开动泥浆泵使泥浆循环2~3min,然后开始钻孔。

开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150MPa压力下,进尺速度为20cm/min;200MPa压力下,进尺速度为30cm/min;260MPa压力下,进尺速度为50cm/min。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

在钻进过程中钻机不能产生位移或沉陷,否则应及时处理。在钻孔排渣、提钻除土或因故停钻时,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时,必须将钻头提出孔外。钻孔进行前,司钻人员必须先熟悉地质状况,钻进过程中应定时测试泥浆指标,及时正确的确定所处地层地质情况,及时调整钻进速度,钻孔作业应分班连续进行,施工过程要填写的钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。

在钻进过程中,每钻进2m或地层变化处,应捞取钻渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并置换泥浆,同时注意土层的变化,在岩、土层变化处均应捞取渣样,判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

钻孔达到要求深度后,用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,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,否则重新进行扫孔。

清孔采用换浆法,钻孔达到设计标高后,停止进尺,将钻头提出,然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆,清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.5~2.0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求,即停止清孔作业,放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。

清孔结束后,孔底沉碴厚度:当桩底为中风化或微风化岩时,厚度≤5cm,当桩底为强风化或其它岩层时,其厚度≤10cm

钢筋笼安装完成后浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度,沉渣厚度应满足设计要求;当桩底为中风化或微风化岩时,厚度≤5cm,当桩底为强风化或其它岩层时,其厚度≤10cm,否则利用导管进行二次清孔。

桩基混凝土采用C30水下混凝土,由罐车运输至现场。首批封底混凝土下落时有一定的冲击能量,能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。灌注后泥浆从导管中排出,要保证导管下口埋入混凝土内1m以上。

灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确;应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2~6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深。

导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心。

拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。

在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。

在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

五、灌注事故的预防及处理

导致导管进水主要有以下三方面的原因产生:

①、首批砼储备不足,或虽然砼储备已够,但导管底口距孔底的间距过大,砼下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。

预防和处理方法:如有发现导管进水,应立即将导管提出,将散落在孔底的砼拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新放下骨架、导管并投入足够储备的首批砼,重新灌注。

②、导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。

③、导管提升过猛,或探测出错,导管底口超出原砼面,底口涌入泥水。

针对②、③两中原因引起的事故,应视具体情况,拔换原导管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注砼。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌砼从导管底口翻入,导管插入砼内应有足够深度,一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的砼应增加水泥用量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原砼损失的流动性得以弥补。以后灌注的砼可恢复正常的配合比。

若砼面在水面以下不很深,为初凝时,可于导管底部设置防水塞(应使用砼特制),将导管重新插入砼内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。导管内装灌砼后稍提导管,利用新砼自重将底塞压出,然后继续灌注。

若砼面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入砼时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原砼面以下适当深度,然后将护筒内的水(泥浆)抽除,并将原砼顶面的泥渣和软弱层清除干净,直到清出新鲜密实的砼表面,再在护筒内灌注普通砼至设计桩顶。

卡管主要有以下两种情况:

①、初灌时隔水栓卡管;或由于砼本身的原因,如坍落度过小、流动性差,夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等,使砼中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。

处理办法:用长杆冲捣管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的砼提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的砼落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有砼拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌和物粒料予以清除。

提管时应注意到导管上重下轻,要采取可靠措施防止翻倒伤人。

②、机械发生故障或其他原因使砼在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的砼已经初凝,增大了导管内砼下落的阻力,砼堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;同时采取措施,加速砼灌注速度,必要时可在首批砼中掺入缓凝剂以延缓砼的初凝时间。

当灌注时间已久,孔内首批砼已初凝,导管内又堵塞有砼,此时应将导管拔出,重新安设钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的砼钻挖吸出,用冲抓锤将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。

在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用探测仪探头或伸测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的现被埋不能上提,或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等,均有可能引起坍孔。

发生坍孔后,应查明原因,采取相应措施,如保持或加大水头、移开重物、排除振动等,防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土;如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将砼钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实后重新钻孔成桩。

产生埋管的原因一般是:导管埋入砼过深,或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。

预防办法:应严格控制导管埋深在2~6m之内,要经常测深,及时指导提升导管。在导管上安装附着式振捣器,拔管前或停灌时间较长时均应适当振捣,使导管周围的砼不致过早地初凝;首批砼掺入缓凝剂,加快灌注速度;导管接头螺栓事先应检查是否稳妥;提升导管时不可猛拔。

若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出,凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况,可插入一直径小的护筒至已灌砼中,用吸泥机吸出砼表面泥渣;派潜水工下至砼表面,在水下将导管齐砼面切断;拔出小护筒,重新下导管灌注。

钢筋笼上升,除了一些易见的原因是由于导管上拔、导管提升钩挂所致外,主要原因是由于砼表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时,砼的灌注速度过快,使砼下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。

为了防止钢筋笼上升,当导管底口低于钢筋笼底部1m~3m,且砼表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢砼灌注速度,允许的最大灌注速度以0.4m3/min为宜。同时,还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑,具体措施为:

①钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用;

②在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环形筋,并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部。

施工工艺流程见图6.1

钻(挖)孔灌注桩成孔质量标准

群桩:100;单桩:50

钻孔:<1;挖孔:<0.5

摩察桩:不小于设计规定

支撑桩:比设计深度超深不小于0.05

图6.1施工工艺流程图

1、工程质量保证制度措施

①质量目标确保分项工程一次验收合格率100%,峻工验收的质量评定达到优良。

②质量保证体系建立建全质量保证体系,深入开展贯彻质量保证标准和质量改进活动,把质量管理的每项工作落实到个人,使全体职工都担负起质量责任。进行全方位质量管理、监督、检查,并制定切实有效的控制措施,克服质量通病,创优质精品工程。

①组织保证措施建立建全质量保证体系:成立质量管理小组,由项目经理任组长,总工、副经理任副组长,各部室负责人及施工队负责人为主要成员,各自担负相关的质量职责;项目经理部设专职质检工程师,施工队有质量技术员,在施工中决策层、管理层、作业层三级职责明晰、权限分明、分工合作。

②思想保证措施项目部经常组织全体施工人员认真学习国家有关政策法规,接受质量教育,强给质量意识,牢固树立“质量第一”的观念。经常宣传优质建设本工程的重要意义,增强全体员工的集体荣誉感、责任感和使命感。

③制度保证措施建立本项目部的质量责任制度、质量目标管理制度、技术交底制度、工序“三检”制度,工序交接制度、隐蔽工程检查验收制度、测量复核制度、施工过程质量检测制度、原材料、成品和半成品现场验收制度、仪器设备标定制度、施工资料管理制度、质量预控制度、质量事故报告制度、质量保证的奖罚制度,以制度规范施工行为,确保工程质量。

④经济保证措施在施工过程中推行质量奖励基金和风险抵押金制度。项目部从每次验工计价中提留1%作为奖励基金,对全体施工人员按工资总额的一定比例提取质量风险抵押金。以上两项均由项目部掌握,用于奖优罚劣,调动全员搞好质量的积极性。

2、工程质量保证技术措施

㈠施工中质量检查与控制

①孔位质量检查与控制:施工场地经平整后,并按设计图纸进行桩位的精确测放,桩位误差(群桩:100mm,单排桩:50mm),定位时护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm,在钻孔不受影响的位置设置轴线控制点,以便完工后确定孔位偏差。

②孔径质量检查与控制:根据钻机性能、地质情况,仔细考虑钻头形式和大小,必须考虑到成孔直径不得小于设计要求,也不宜超过设计要求造成浪费,孔径、垂直度可用检孔器进行检查,按检查结果,修正钻头直径和桩孔垂直度。

③孔深质量检查与控制:采用测绳丈量与原始钻具记录相结合检查2010年农村饮水工程施工方案,必须保证设计深度,不得人为提前终孔。

㈡检查混凝土超灌量情况。钻孔灌注桩产生超灌量的原因,是由于钻头经过松软土层时会有一定程度的扩张。同时,当混凝土注入桩孔时,有一部分会扩散到软土层去。控制混凝土超灌量的措施,主要是掌握好各层土的钻进速度,在正常钻孔操作时,中途不要随便停钻,以避免过大的扩张。

㈢施工员要坚持砼灌注临近桩顶标高时用取样器取样,严格控制桩顶标高,避免超灌或少灌。

㈣坚持工序交接检查制度。坚持上道工序末经检查不准进行下道工序的原则,上道工序完成后,先由该作业班组自检,质量员专职检查,认为合格后通知现场监理到场会同检验,检验合格后验证认可,方能进行下道工序。

㈤因业主原因提出设计变更或技术核定,必须由监理下达通知书,书面修改或变更技术参数。

㈥桩基工程竣工验收,严格按施工图设计和《公路工程质量检验评定标准》及有关钻孔灌注桩要求虹桥科技安装施工组织设计,进行灌注桩基础工程验收。

图5.1质量管理组织机构图

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