高速铁路桥梁桩基础施工方案.doc
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1、XXX桩基础施工方案1.编制范围及依据1.1编制范围本施工方案适用于XXX标段XXX(中心里程DK76+892.460,全长758.350m)桩基础施工。1.2编制依据铁路工程施工组织设计指南(铁建设2009226号);铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005);铁路桥梁钻孔桩施工技术规程(Q/CR 9212-2015);铁路桥涵工程施工安全技术规程(TB10303-2009);高速铁路桥涵工程施工技术规程(Q/CR 9603-2015);铁路给水排水施工技术指南(TZ209-2009);铁路混凝土工程施工技术指南铁建设2010241号;高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB 107
2、52-2010);铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB 10424-2010);XXX标 XXX 施工图(XXX施(桥)-11);2.工程概况2.1工程简介XXX标段XXX,由一分部负责施工。施工起讫里程为XXX,中心里程XXX,桥梁全长758.350m。桥址位于安徽省境内,区内交通便利。桥址区首尾两侧分别位于丘间谷底和坳谷,桥址区植被稍发育,多辟为农田,零星水塘分布,沟壑纵横。XXX处跨越县道X091。全桥墩台基础采用钻孔灌注桩基础。桩径均为1.0m,194根,总长4365m。其中8#、9#、15#19#、22#墩按摩擦桩设计,其余墩台按柱桩设计的应满足最小嵌岩深度要求。具体桩基工程数量见表
3、2-1。表2-1 跨合安高速特大桥桩基工程数量表工程项目单位数量桩基钻孔桩桩径=1.0mm4365混凝土C30m3580.9钢筋HPB300t185.72.2地质岩性桥址区各岩土层地层岩性由上及下、由新到老层如下: 1)第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl) (2)3-2粉质粘土:灰褐色,硬塑,以粉质粘土为主,含铁锰质结核;土质均匀,含少量有机物。钻探揭露层面标高31.0632.66m,层厚1.55.3m。标贯击数=29击,动探击数N63.5=21击。地基基本承载力:0=160kPa。 2)第四系冲洪积层(Q3al+pl) (3)1-2粉质黏土,黄褐褐黄色,硬塑,主要以黏粒为主,土质均匀。在桥
4、址区广泛分布,钻探揭露层面标高35.341.87m,层厚2.911.3m。标贯击数=30击,动探击数N63.5=26击。地基基本承载力:0=180kPa。 2)燕山期侵入岩() (20)1-1石英二长岩:肉红色,全风化,岩芯呈沙土状,局部夹少量原岩岩块。桥址区均有揭露,钻探揭露层面标高26.8537.12m,层厚5.413.7m。标贯击数=60击,动探击数N63.5=27击。地基基本承载力:0=220kPa。 (20)1-2石英二长岩:肉红色,强风化,岩芯呈碎块状,一般块径27cm,最大9cm。桥址区均有揭露,钻探揭露层面标高15.9726.04m,层厚1.926.5m。地基基本承载力:0=5
5、00kPa。 (20)1-3石英二长岩:肉红色,弱风化,岩芯呈短柱状,一般节长1025cm,最大30cm,局部夹少量块状。桥址区均有揭露。地基基本承载力:0=800kPa。2.3水文地质条件桥址区地表水主要为水塘、沟渠等,地表水主要接受大气降水以及上游支沟、地表水体和地下水补给,流量和水位变动较大,受季节或降雨影响显著。桥址区地下水类型有孔隙水,基岩裂隙水,稳定水位标高30.9540.27m,水位深0.11.94m。水量受大气降雨影响较大。孔隙水主要分布于第四系冲洪积、坡残积土层以及基岩风化岩中。裂隙水分部于弱风化岩裂隙中。根据初测阶段水质试验分析结果,按照铁路混凝土结构耐久性设计规范 (TB
6、 10005-2010)判定:桥址区地表及地下水均无侵蚀性。 该地区地震动峰值加速度0.1g,地震动反射谱特征周期为0.35s。3.施工计划XXX桩基工程计划2017年1月12日正式开始施工,2017年4月1日完成。4.施工方法及施工工艺4.1钻孔桩施工(1)钻孔桩施工工艺流程图如图4-1。(2) 本桥桩基采用旋挖钻机和冲击钻机成孔。(3) 钻孔场地符合以下规定:在旱地上清除杂物,换除软土,平整压实,场地位于陡坡时,用枕木或型钢等搭设工作平台。在浅水中用筑岛或围堰法施工,筑岛或围堰内面积按钻孔方法、配套设备占有面积大小等确定。筑岛及围堰顶面高于最高施工水位0.5m。(4) 桩基中心位置测设完成
7、后,在纵横向设护桩,以备钻孔过程中对桩位进行复核。(5) 钻孔前设置坚固不漏水的护筒,护筒施工符合下列规定:钢护筒在旱地或水中均可使用,筒壁厚度根据钻孔桩径、埋深和埋设方法等通过计算确定。护筒内径适当大于设计桩径,具体数值根据采用钻机类型确定。护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,并高出施工地面0.5m,其高度满足孔内泥浆面高度的要求。在岸滩上护筒埋置深度:黏性土、粉土不小于1m,砂类土不小于2m,当表层土松软时,将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少0.5m;埋设时在护筒四周回填黏土并分层夯实;用锤击、加压或振动等方法下沉护筒。在水中筑岛上的护筒,埋入河床面以下1m左右。在水中平台上设置护筒,根据
8、施工最高水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深,有冲刷影响的河床,护筒底进入局部冲刷线以下不少于1.0m;在水中平台上下沉护筒,有导向设备控制护筒位置。季节性冻土,护筒底进入到冰冻线以下未冻土层中不少于0.5m。 护筒沉设到位后,顶面中心与设计桩位允许偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。(6)钻孔桩泥浆护壁符合下列规定:在砂类土、碎石类土或黏土夹层中钻孔时,制备泥浆护壁;在黏性土中钻孔当塑性指数大于15,浮渣能力能满足施工要求时,用孔内原土造浆护壁; 图4-1 钻孔桩施工工艺流程图泥浆性能指标符合下列规定:1)泥浆比重(g/cm3):冲击钻使用管形钻头钻孔时,入孔泥浆比重可为1.11.3,冲
9、击钻机使用实心钻头时,孔底泥浆比重不宜大于:黏土、粉土1.3;大漂石、卵石层1.4;岩石1.2;旋挖钻机入孔泥浆比重可为1.051.15。2)黏度:入孔泥浆黏度,一般地层为1622s;松散易坍地层为1928s。3)含砂率:新制泥浆不大于4%。4)胶体率:不小于95%。5)pH值:应大于6.5。泥浆原料选用优质黏土。为提高泥浆黏度和胶体率,在泥浆中掺入烧碱或碳酸钠等添加剂,其掺量经过试验确定。造浆后试验全部性能指标,钻进中随时检验泥浆比重和含砂率。(7)安装钻机前,对主要机具及配套设备进行检查,底架平整稳定,不得产生位移和沉陷。钻机顶端用揽风绳对称拉紧,钻头和钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于2c
10、m。(8)旋挖钻机钻孔符合下列规定:旋挖钻机适用于各种土层和中等硬度以下基岩的施工;施工前根据不同的地质条件选用不同类型的钻头。钻孔时孔口护筒高出地面50cm,并及时向孔内补充浆液,以保持足够的泥浆压力。当地质条件许可,不进行泥浆护壁,实现干挖成孔。钻孔作业过程中经常观察钻机所在地面变化情况,发现沉陷或变形现象,及时停机处理。(9)冲击钻机钻孔符合下列规定:冲击钻机适用于岩层及各种复杂地质的桩基施工。在碎石类土、岩层中用十字形钻头,在黏性土、砂砾类土层中用管形钻具;卷扬机的起重能力满足钻头、钢丝绳和吊具重量以及泥浆吸附作用的要求。吊钻头的钢丝绳必须选用同向捻制、柔软优质、无死弯、无断丝者,安全
11、系数不小于12,钢丝绳与钻头间设转向装置并连接牢固,主绳与钻头的钢丝绳搭接时,两根绳径相同,捻扭方向必须一致。开始钻孔时,采用小冲程开孔。当钻进深度超过钻头全高加正常冲程后,进行正常冲击钻孔;钻进过程中,勤松绳、适量松绳,每次松绳量根据地质情况、钻头形式和钻头重量决定,不得打空锤;勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。钻孔工地有备用钻头,检查发现钻孔钻头直径磨损超过15mm时,及时更换修补;更换新钻头前,检孔到孔底,确认钻孔正常时放入新钻头。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔浇筑混凝土强度,待邻孔混凝土强度达到5MPa后施钻。(10) 钻进过程中及时滤渣,经常检查泥浆的各项指标,同时经常注意地
12、层的变化,在地层的变化处均捞取渣样,判断地质类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样编号保存,以便分析备查。(11)钻孔过程发现异常现象时,按下列情况处理:钻孔中发现坍孔后,查明原因和位置,进行分析处理。坍孔不严重时,采用加大泥浆比重、加高水头等措施后继续钻进;坍孔严重时,回填重钻。发生卡钻时,不强提,查明原因和钻头位置,采取晃大绳及其他措施,使钻头松动后再提起。发生掉钻时,查明情况尽快处理。处理卡钻和掉钻时,严禁人员进入没有护筒或其他防护设施的钻孔内。必须进入有防护设施的钻孔时,探明孔内有无有害气体,并备齐防毒、防溺等安全设施后,进入。(12)当钻进深度达到设计要求时,对孔
13、深、孔径、孔位和孔形等进行检查,检查方法采用笼式井径器或超声波检测。确认满足设计要求后,进行孔底清理和浇筑水下混凝土的准备工作。钻孔桩的成孔质量检查项目、允许偏差及检查方法见表4-1。表4-1 钻孔桩的成孔质量检查项目、允许偏差及检查方法序号项 目质量标准检验方法1孔径(mm)不小于设计孔径笼式检孔器检查2孔深(m)不小于设计孔深尺量检查3孔位中心偏差(mm)50全站仪测量4倾斜度1笼式检孔器检测法5浇筑混凝土前桩底沉渣厚度摩擦桩20cm采用标准锤检测二次求差值6清 孔 后泥浆指标孔内排除或抽出的泥浆无23mm颗粒手摸密度(g/cm3)1.10密度计或比重称粘度(s)1720500/700mL
14、漏斗粘度计含砂率() 2.0含砂量测定仪(13)终孔后应及时清孔,以免使钻渣沉淀增多而造成清孔困难,清孔利用钻机的反循环系统,采用钻头空转不进尺进行循环换浆清孔,在清孔的同时,将附着于护筒壁的泥浆清洗干净。严禁用加深钻孔深度的方法代替清孔。清孔符合下列规定:旋挖钻机清孔采用换浆法。冲击钻清孔利用钻机的反循环系统,采用钻头空转不进尺进行循环换浆清孔。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。无论采用何种方法清孔,在抽渣或吸泥时,及时向孔内注入清水或新鲜泥浆保持孔内水位。清孔符合下列标准:1)孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm的颗粒。2)泥浆比重不大于1.1。3)含砂率小于2%。4)黏度为1720s。5
15、)浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度符合设计要求。设计无要求时,柱桩不大于50mm,摩擦桩不大于200mm。(14)钢筋笼制作、安装钢筋笼制作采用滚笼机自动制作,该方法集主筋定位、盘圆调直、箍筋缠绕及二氧化碳保护焊、整体成型于一体,数控操作。钢筋笼的主筋通过人工穿过固定旋转盘相应模板圆孔至移动旋转盘的相应孔中进行固定,把箍筋端头焊接在一根主筋上,然后通过固定旋转盘及移动旋转盘把箍筋绕在主筋上,同时进行焊接从而形成产品钢筋笼。最后人工弯制外加强圈,并焊接固定。对于较短的桩基,钢筋笼宜制作成整体,一次吊装就位。对于孔深较大的桩基,钢筋笼需要现场焊接的,钢筋笼分段长度不宜太短,以减少现场焊接工作量。现场焊
16、接须采用单面搭接焊。钢筋的加工应符合设计要求,其允许偏差和检验方法符合表4-2规定。表4-2 钢筋加工允许偏差和检验方法序号名称允许偏差(mm)检验方法1受力钢筋顺长度方向的全长10尺量2弯起钢筋的弯折位置203箍筋内净尺寸3检验数量:施工单位按钢筋编号各抽检10%,并各不少于3件。每一根桩必须有一根通长钢筋作为接地钢筋,当钢筋笼通长设置时利用钢筋笼主筋;钢筋笼不通长设置时必须将钢筋笼主筋接长一根至桩底,在桩头做标记,作为接地钢筋。钢筋骨架保护层的设置方法:为使桩基钢筋均匀对称于桩孔,采用M20水泥块定位环固定钢筋笼,沿钢筋笼长度每隔2m设置耳环4个,耳环在上下层N3箍筋上交叉布置,定位钢筋与
17、桩身钢筋焊接固定。设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个。当桩基布置声测管时,无钢筋笼段定位环按竖向每4m一道布置每组4个均匀设于桩基加强箍筋周围。钢筋安装及保护层厚度允许偏差和检验方法应符合表4-3规定。表4-3 钢筋安装及保护层厚度允许偏差(mm)和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度100mm尺量检查2钢筋骨架直径20mm3主钢筋间距0.5d尺量检查不少于5处4加强筋间距20mm5箍筋间距206钢筋骨架垂直度10骨线尺量检查7保护层厚度不小于设计值检查垫块注:d为直径(mm)检验数量:施工单位全部检查。骨架的运输不得使骨架变形。如用钢管焊成一个或几个托架
18、用翻斗车牵引,可运输各种长度的钢筋笼,或用炮架车采用翻斗车牵引,也可运输一般长度的钢筋笼。骨架的起吊和就位钢筋笼制作完成后, 骨架安装采用汽车吊,为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度。采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时,先提第一点,使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后,第一吊点停吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。当骨
19、架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。然后,由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口,可用木棍或型钢(视骨架轻重而定)等穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口,孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端,取出临时支承,将骨架徐徐下降,骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,全部接头焊好后就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度,并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋
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