案例二某特大桥钻孔灌注桩施工技术要求.doc

案例二 某特大桥钻孔灌注桩施工技术要求某特大桥位于山东省胶州市境内，是济青公路跨越大沽河的一座特大桥，大桥全长814142m，桥宽282m，桥梁面积229588m2。 该桥全桥27孔，每孔跨径30m，上下行行车道各为独立体系。该桥下部构造采用直径1.5m的钢筋混凝土钻孔灌注桩，桥台为U型浆砌片石重力式桥台，上部构造为30m预应力简支梁，桥面板、横隔板均为现浇混凝土，桥面设计为四孔一联的连续桥面。内侧与外侧设有现浇钢筋混凝土防撞墙，上行与下行桥外侧各设12m宽的人行道及拼装式钢筋混凝土预制栏杆。 主要施工程序为：施工准备；桩基施工；桥台桥墩施工；制梁架梁；现浇钢筋混凝士横隔板、桥面板；桥面系施工。大沽河特大桥工程量大，施工工艺复杂、技术难点多，包括钻孔桩施工、静载试桩、预应力钢筋混凝土梁预制等技术性较强的关键工序。一、钻孔灌注桩施工工艺根据地质情况，上部松散堆积层的可钻性较好，下部黏土岩或粉砂岩可钻性差，设计钻孔工艺如下： 1钻孔机械设备选择：根据钻孔直径、桩基深度、地层地质情况，选择大扭矩回转钻孔机械。根据工期要求短、工程量大的特点，确定选用河北新河钻机厂生产的KQ1500型潜水钻全液压步履钻机四台，天津采矿机械三厂生产的GJC40H系列大扭矩车装大口径工程钻机二台，上海采矿机械厂生产的TJ3000型大扭矩水文钻井机四台，总计十台钻机。历时6个月，共钻工程桩与锚桩192根，合计4527延米。 2钻头选择：大沽河上部覆盖层为第四纪松散堆积层，可钻性较好，选用笼式刮刀钻头，下部土层为黏土岩与粉砂岩，选用笼式三翼、多翼梳齿钻头。钻头上部装有扶正器，可以导正，起到修孔、保径的作用。3钻孔护壁：钻孔采用泵吸反循环回转钻进方法，浅埋护筒静水压力与泥浆循环护壁。护筒有固定桩位、引导钻锥方向、防止地面水流入孔内、保护孔口不坍塌、保护孔内水位高出地下水位，形成静水压力压力水头，保护孔壁，防止坍塌等作用。泥浆或清水起着提高孔内静水压力其中泥浆还有渗透、粘结以提高松散地层内聚力的作用。因此，确保一定的静水压力、埋好护筒、用好泥浆是桥梁基桩钻进护壁工艺中的三项关键技术。在钻进过程中，应注意控制钻头对土层的压力，不得超过钻具自重的50，为防止孔壁坍塌，操作人员要严格控制进尺速度洞时要定时用水平尺调平钻架，使钻架中心线与钻孔轴线平行。 4泥浆技术指标：上部松散层采用黏土粉加 NOM、CMC等处理剂的细分散泥浆，泥浆密度为1214gcm3，黏度为1820s，胶体率为98，下部泥浆采用自造浆加处理剂，随时监测泥浆性能，及时更新调整，确保钻孔孔形符合要求。钻孔灌注桩施工工艺详见图739。 图739 钻孔灌注桩施工工艺二、钻孔灌注桩施工工艺流程 1平整场地、整修道路。根据桩顶设计标高、自然地面高程，用机械配合人工平整场地，按钻孔平面布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路。场地面积要满足摆放钻机、挖设泥浆池及沉淀池，灌注混凝土时泵车及混凝土运输车停放等需要，还应留出摆放钢筋笼的位置。 2. 桩位复核。根据设计图纸的测量坐标及现场三角控制网，用经纬仪与经过检验的钢尺，定出孔位中心桩，测放出孔位桩及护桩。经复核无误、监理工程师认可后，用表格形式交钻井班组，保护现场桩位。 3埋没护筒，挖设泥浆池、沉淀池。钻井工班根据测定的孔位中心桩，埋置护筒，程序如下： 1留桩位挖护筒。 2安装护筒：按照孔位中心桩与护筒高度，将护筒固定，护筒外围堆填黏土，用小线拉十字，将孔位中心桩反映在护筒上。 3挖掉中心留土。 4在井口 5m以外，开挖泥浆池与沉淀池。在护筒缺口与泥浆池之间用泥浆沟连接起来。 4钻机就位：钻机就位后，要将钻头的钻尖准确对准孔位中心。具体方法是在护筒的刻痕处，用小线连成十字，钻头中心对准小线十字穿插太。 5钻进：按钻进工艺、机械技术要求及钻孔操作要点进展。在钻进过程中，要随时根据钻进情况、土层土质、泥浆密度等调整钻头压力与钻头转速。 6终孔：当钻孔深度到达设计标高后，用孔规测孔径，测孔深，作记录，填写钻孔记录表。 7清孔：清孔的目的是降低孔内泥浆密度，便于灌注水下混凝土。具体方法是先将钻头在孔底空转，再用100mm水管向孔内注水，注水同时搅拌孔内泥浆，简称换浆。换浆的同时用比重瓶量测泥浆比重，泥浆密度在105115gcm3之间即为合格，换浆完成后用测锥量测孔内沉碴厚度。8测孔垂直度：钻孔垂直度用孔规或用其他工具量测。大沽河桥施工中钻孔垂直度量测采用孔壁回声仪，量测垂直度的同时测得孔径、孔深。 9. 安放钢筋笼： 1绑扎钢筋笼时要按要求对钢筋进展调直、切断、弯曲、绑扎，钢筋笼绑扎成型后，应用专用运输车运输，钢筋笼存放场地应当整平，不能使钢筋笼受损。 2钢筋笼与钢筋吊点加固：为保证钢筋笼不变形，可采用如下方法加固：每隔2m增加一道16箍筋，与主筋点焊，每隔4m在加强箍筋处增设十字钢筋。钢筋吊点处加固：钢筋笼从运输到安装完成，吊点处箍筋受力最大，必须加固。加固的方法是将顶端箍筋与立筋焊接。为加大焊接面，可在立筋上绑条焊，顶住箍筋。加快现场焊接进度措施：钢筋笼设计长度为1723m，吊车爬杆高度不够，向钻孔中安装钢筋笼时必须分成两节到三节，分节下到钻孔中进展连接。焊接方法采用绑条焊，现场立焊速度较慢，要想方法变立焊为平焊，以加快速度。可在加工场地先焊好一半绑条以减少立焊数量，加快焊接速度。 3保证保护层厚度的方法：可制作圆形混凝土砂浆垫块，套在钢筋笼主筋上。 4保证钢筋笼放置到正确位置的措施：钢筋笼设计长度一般小于钻孔深度一般比钻孔深度短67m。放置钢筋笼时必须严格控制标高，具体方法是根据护筒上口标高点，推算钢筋笼顶端高出护筒顶端的长度，用红漆划线控制，用工字钢、圆钢等横担将钢筋笼支撑在护筒上口，然后检查中心位置，合格后固定。 10安放导管：将混凝土泵车停放在桩位一侧，混凝土导管对准孔位中心，逐节连接导管，直至导管底口距孔底30cm为止，安装隔水栓球。 11灌注水下混凝土： 1灌注混凝土塌落度控制在1620cm，第一车混凝土塌落度可稍大，最好控制在1920cm。 2第一车混凝土的数量要满足以下条件：导管埋在混凝土内的深度至少2m。混凝土灌注量V=FH=l4×3.1416×××23，向孔内注入v3.5m3的数量，时间不能过长，应在810分钟内完成。 3混凝土灌注时，间隙时间不能超过30min，灌注速度520mh。 4防止钢筋笼上浮的措施：采取措施将钢筋笼压住，克制混凝土对钢筋的上浮力，如在横担上加重、增加横担等。为消除导管上提时对钢筋笼的影响，在导管的法兰连接处与管壁焊接导向三角铁。在浇灌混凝土时，随时抽拔撤除导管，但必须保证导管埋入混凝土顶面以下至少2m。混凝土灌注高度必须高出桩顶以上3050cm，以确保桩顶混凝土质量。对设计桩顶标高以下2m的混凝土，浇筑时必须用插入式振捣器振捣，以增强桩头混凝土密实度。 12桩头处理：桩身混凝土到达养护期后，一般应养护714天，用人工凿除高出桩顶设计高程局部的混凝土，检查桩头混凝土是否有夹泥或其他异常现象，发现问题及时处理。 三、钻孔灌注桩的质量控制及检查方法 钻孔灌注桩的质量要求较高，桩孔中心偏移不得大于5cm，孔斜度不得大于1桩长，孔底沉碴厚度允许值为02DD为钻孔桩设计直径，钻孔桩灌注混凝土时顶面标高要超过桩顶设计标高0305m，在混凝土灌注地点塌落度为1620cm。钻孔直径必须保证设计尺寸，应按设计指定墩位进展静压试验，对桩总数30的基桩按无破损检验方法进展整体性试验。 1钻孔过程中，用经纬仪测量钻孔中心的准确度，用比重计检验泥浆比重，防止塌孔，用垂球检查钻架的垂直度，防止钻架歪斜。 2钻孔到达设计深度后，用测锤量测孔深与沉碴厚度，用孔规检查孔径与孔斜大沽河采用日本产KE20型孔壁回声仪检查钻孔深度，直径与孔斜及泥碴厚度，用比重计测量泥浆比重。 3在灌注水下混凝土过程中，灌注前应检查导管长度与导管连续处的密封性，还要检查混凝土料斗的容积是否能够使混凝土充满导管管底至孔底之间的空隙，同时将导管埋入混凝土内2m的要求，检查隔水阀是否光圆，用坍落度筒检查混凝土的塌落度，第一斗混凝土灌注完成后要检查导管是否漏水，观察钢筋笼是否有上浮现象。第 6 页