深水冲击钻钻孔灌注桩施工方案(共21页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 XX县XX镇朱家湾大桥新建工程 深水区钻孔灌注桩 专 项 施 工 方 案 编 制: 审 核: 审 批: 四川XX建筑工程有限公司朱家湾大桥项目部 2014年10月22日专心-专注-专业 目 录 深水区钻孔灌注桩施工方案一、概况1.1、工程概况引桥上部结构设计为满堂支架整体现浇异形空心板,第一跨为接206国道桥面逐渐加宽平均宽度25.049m(0#桥台方向宽28.097m、1#墩方向桥面宽22m),长17m,梁高1.40米(其中翼缘板宽度0.90米、内芯直径65cm,间距25cm)。主桥上部结构第二、三、四跨为预制30m的T梁,梁2.0米,宽1.8米,(其中肋板间距5
2、.0米共7道横隔板、顶板厚15cm、腹板端部32cm、中间20cm)。下部结构为0#桥台为11根*1.50米桩基承台+U型桥台,4#桥台为重力式桥台+扩大基础,第一、二、三号墩为2.0米深水钻孔灌注桩,桩顶位于水面上处设置一道底系梁,其中二、三号桥墩在1#墩高处设置一道系梁,系梁尺寸为:1.21.6米。全桥平面达州位于R=20的加铺转角上,其余位于直线上,纵坡0.5%,长度118米。全桥布置和钢平台布置图如下:1.2、水文、地质条件根据地质勘察报告桥址区覆盖层为粉粘土和卵石土为主,基岩为白垩系灌口组(k1c)粉砂质泥岩、砂岩,强化层岩体裂隙较发育,完整性能较差,中风化层裂隙不育,完整性较好。桥
3、墩地表上部为冲洪积卵石土,厚约2.07.0m,松散状,其厚度较薄,不宜作为桥基持力层,下伏基岩为粉砂质泥岩,强化风层厚度约3.612.60m,强风化粉砂质泥岩承载力低,不宜作为桥基持力层,中风化粉砂质泥岩岩体完整,承载力高,可以作为持力层。二、施工进度2#、3#桥墩下部构造施工进度计划的编制主要以总体施工进度计划和年进度计划为依据。钢结构施工平台搭设40天:2014年12月01日是2015年01月10日;沉钢管桩:15天,2015年01月11日2015年01月30日;钻孔灌注:2015年03月15日。墩柱系梁施工:2015年03月16日2015年04月15日;盖梁施工:2014年04月05日2
4、015年04月22日。三、钢平台施工方法2#、3#桥墩钻孔钢结构平台施采用50t履带吊配合振动锤进行逐孔振打钢管桩,逐孔架设上部结构的施工方法施工。钢管桩施沉总体顺序按照先上游(栈桥侧)后下游、先岸侧后江侧的原则,依次插打63016mm工作桩,钢管桩打设后焊接剪刀架和平联,增强已插打完成工作的整体性。待打完成4排工作桩(每排5共计20根工作桩)后,架设245a工字钢做下横梁,铺设36a工字钢做纵梁,铺设30a工字钢做上横梁,采用22a槽钢作平台面板。测量放线,固定导向架,下沉钢护筒;6根钢护筒插打完成后将其与工作桩刚性连接。待整个工作台形成后,在工作台四周用43010mm作斜撑架,增强工作平台
5、的整体稳定性。并在工作台四周用383mm钢管布设栏杆。最后铺设一根供钻孔桩施工用电。 钢结构平台和导向架施工布置图3.1 钢平台施工工艺流程图 施工准备 钢管桩制作 钢管桩上切割口 焊接剪刀架平联 横梁制作 工字钢横梁安装 工字钢纵梁安装公司 工字钢面板铺设 电缆铺设钢护筒(沉管) 防属设施安装 钢平台施工工艺流程图3.2 钻孔桩施工工艺流程 钻孔桩工艺流程图 下沉钢护筒 钻 机 就 位制作护筒钻 进 清孔设立钢筋笼设立导管灌注水下砼拔除护筒截除桩头、无损检测 制作钢筋笼 测量沉碴厚度 测量砼面高度钻孔注浆 泥浆沉淀供 水泥浆池 设置泥浆泵 泥浆备料组拼及检验导管吊运砼备制砼钻孔平台搭设3.3
6、施工方法3.3.1钻孔钢结构平台施工(钢结构平台设计见钢栈桥及钢结构平台受力计算书)3.3.1.1钢管桩基础施工、钢管桩制作工作桩用壁厚16mm的钢板在工厂加工成品。、钢管桩运输制作并验收合格的工作桩,首先用平板运至1#桥墩处。、钢管桩打设(含振动锤选型)根据钢管桩的承受能力和荷载最大值选用振动锤类型,插打钢管桩至不能下沉为止。、确定打桩顺序钢管桩在施工之前还必须确定好打桩顺序,防止施打的桩防碍后续桩的施工。钢管桩插打总体按照先上游后下游,先岸侧后江侧施工顺序进行。、施工放样钢管桩插打前应进行准确放样,钢管桩的平面误差应控制在10cm以内。为后续工作中与钢护筒相邻的工作桩,精度应提高至5cm以
7、内。、打桩履带吊和振动锤就位按照确定的从上游(栈桥)侧向下游打桩,钢管桩定位采用两层共六根缆线,固定于栈桥桩柱上进行定位。定位原则是,所有的缆绳不得影响已经施打完毕的桩,否则,重新定位。同时还应该方便运桩喂桩。、沉桩2#、3#桥墩各一个钢结构平台,平台设计为20根63016mm支承钢管桩。支承钢管桩按沉放顺序分批加工制作成每节12m半成品,打捆运至施工现场。振打钢管桩采用悬打法施工,用50T履带吊车配合120KW振桩锤施打钢管桩。悬打法采用履带吊停放在已施工完成的栈桥桥面,吊装悬臂导向支架,利用悬臂导向支架精确打入钻孔平台基础钢管桩,当测量复测桩位及倾斜度偏差满足要求后,开动振桩锤振动,在振动
8、过程中要不断的检测桩位与桩的垂直度,发现偏差要及时纠正。每根桩的的下沉应一气呵成,中途不可有较长时间的停顿,以免桩周土扰动恢复造成沉桩困难。插打钢管桩至不能下沉为止。此工作循序渐进的施工插打完成一跨桩后,经检查合格进行下一道工序,平台上部结构安装。 钢平台搭设示意图 (8)钢管桩间斜撑、平联、桩顶分配梁施工一跨钢管桩振桩施工完成后,立即进行该墩钢管桩间牛腿、平联、斜撑、桩顶分配梁施工。a.先在钢管桩上进行平联、牛腿位置的测量放样。技术员实测桩间平联长度并在后场下料,同步进行牛腿加工、焊接及斜撑、桩顶分配梁的加工。b.用履带吊悬吊平联、斜撑,到位后电焊工焊接平联、斜撑。现场技术人员及时检查焊缝质
9、量,合格后进行纵横分配梁架设。平联的焊接需选择最低水位时进行。c.履带吊悬吊纵梁或横梁到测量放样位置后安装并简易固定,电焊工按测量放样位置焊接牛腿,所有焊缝均要满足设计要求。D.一跨桩基部份施工完毕,检查验收合格后,进行分配梁安装。、承载分配梁制作、安装a、分配梁制作分配梁在现场应严格按照设计要求进行施工。245a工字钢横梁中间焊接加劲板,加劲板与加劲板焊接,使两片工字钢连接为一个整体。b、安装分配梁安装钢管桩按设计高程和开口切割后,履带吊起吊横梁放置在钢管桩上,横梁下焊接牛腿并与钢管桩连接。横梁上放置36a工字钢纵梁间距按0.8m安装在横向分配梁之上,两侧采用加劲肋板与横梁焊接固位。再按0.
10、3m间距安装次分配梁30a,连接方法同上。施工过程中应注意控制间距和整体性的连接质量。、平台台面板安装采用22a槽钢作平台面板,按0.3米的间距铺设在次分配梁上作为台面板,并与工字钢分段焊接,槽钢与横梁接角点均要满焊,焊缝质量要满足要求,纵向槽钢设置5cm的间隙,便于钢槽钢和横梁之间的焊接,防止面板滑动。检查验收合格后,进行下一个工序。打插下一跨钢管桩。采用50t履带吊配合振动锤进行逐孔振打钢管桩,逐孔架设上部结构的施工方法循环施工,直到平台安装完毕,验收合格为止。、平台附属设制作、安装平台栏杆、附属设施在工厂集中制作。制作过程中应严格按照设计图纸要求做好质量控制。平台附属设施采用汽车吊配合安
11、装,注意钢管与工字钢焊接质量。 3.3.2、振桩要点及注意事项3.3.2.1、振桩要点、振桩开始时,可吊装振桩锤和夹具与桩顶连接牢固, 先利用桩的自重下沉,然后,开动振动锤使桩下沉。当最后下沉速度与计算值相距不多,且振幅符合规定时,即认为合格,施工过程中可应事先在其上用油漆作出刻度标示。在通长范围内由桩底开始画刻度,并标出其长度数值,以便于打桩时观测其贯入度。按设计要求,沉桩以高程控制,贯入度进行校核,最终10击平均贯入度不大于8mm。采用贯入度法进行双控。、每根桩的下沉一气呵成,不可中途间歇时间过长,以免桩周的土恢复,继续下沉困难。每次振动持续时间过短,则土的结构未被破坏,过长则振动锤部件易
12、遭破坏。振动的持续时间长短应根据不同机械和不同土质通过试验决定,一般不宜超过10min15min。、振动锤与液压夹具必须可靠连接,无间隙或松动,否则振动力不能充分向下传递,影响钢管桩下沉,接着也易振坏,在振动锤振动过程中,如发现桩顶有局部变形或损坏,要及时恢复。、悬臂导向支架应固定,以便打桩时稳定桩身;但桩在导向支架上不应钳制过死,更不允许施打时,导向支架发生位移或转动,使桩身产生超过许可的拉力或扭矩。、测量人员现场指挥精确定位,在钢管桩打设过程中要不断的检测桩位和桩的垂直度,并控制好桩顶标高。下沉时如钢管桩倾斜,及时牵引校正,每振12min要暂停一下,并校正钢管桩一次。设备全部准备好后振桩锤
13、方可插打钢管桩。技术人员实时观测、记录钢管桩的入土深度及贯入度、锤击数,做好施工记录。、钢管桩之间的连接必需满焊,各加长加劲板也需满焊并符合设计的焊缝厚度要求。、为了增大吊车在振打钢管桩过程中的抗倾覆性,需将吊车后端与钢栈桥用钢丝绳进行捆绑固定,同时将钢管与牛腿、承重梁与牛腿、承重梁与纵向分配梁与横向分配梁之间焊接牢固,以确保施工的安全。3.3.2.2、钢管桩施工注意事项(1)钢管桩施工中的注意事项钻孔平台施工前先进行技术和安全交底,让每个操作人员明白钻孔平台设计意图和注意事项.也可在施工过程中摸索出一套行之有效的方法,随着工人操作的熟练程度,在确保工程质量的安全的前提下可逐步加快施工进度。所
14、有钢结构的焊接,包括钢管桩的节段焊接、型钢的焊接以及各个连接件的焊接都必须严格按图纸施工。钢管桩平面位置偏差控制在单排桩50mm以内,垂直度控制在1%以内。(2)钢管桩的连接注意事项为加快施工进度,计划每道工序投入一个班组不间断进行施工,按10小时工作制进行单班制。钢管桩施打完成后,应立即进行钢管桩的横向连接,焊接斜撑及钢管平联,在涨洪及泄洪的时间间隔内,所有的施工应停止进行,并确保已经施工完的钢管桩进行连接固定,防止在洪水的破坏作用下,钢管桩在河床位置折断。(3)施工过程中的不可预见因素的应对措施考虑到该地区复杂的地质情况,在施工过程中可能会遇到钢管桩不能顺利振沉或钢管桩已振沉但承载力不够等
15、不可预见的因素。遇到类似的情况,在确保安全的情况下再制定必要的措施后才能进行施工。3.4、钢护筒埋设(沉管)3.4.1、钢护筒的制作及下沉、钢护筒的制作护筒内径采用2.2m,采用厚度为16mm的A3钢板卷制。在制作场用卷板机卷成筒后,在焊接平台上焊接。为加强钢护筒的整体刚度,钢护筒的焊接接头处均在外加设12mm,厚15cm宽的钢带,护筒底加设12mm厚、50cm宽的钢带作为刃脚。护筒在加工场分段制作,一般每段长度56m。钢护筒加工标准,垂直度偏差不超过1cm/1m,椭圆度不大于2cm,焊接采用坡口双面焊,所有焊缝连续,以保证不漏水。、钢护筒的埋设(沉管)a、导向架的制作、安装在平台搭设完成后,
16、即开始埋设护筒。首先在平台上精确测量,定出桥墩的纵横向轴线,然后据此安装护筒导向架,导向架的内空比护筒外径大3Cm。导向采用插打13 根或平台钢管桩组合,四周焊接两道剪刀架和平联增强整体稳固结构,形成钢护筒导向 架。焊接质量要满足规范和设计要求,施工过程中注意控制导向钢管的竖直度误差范围 导向架布置图在1%以内。b、下沉钢护筒同时把分段制作好的护筒段在平台现场接长。接长的长度依河床标高和河床地质而定,最少应保证该护筒入土一定深度后,项部露出水面1m以上,以便能续接其他节段,护筒顶标高高出平台1.0米。有些护筒要分两次下沉,即第一次打设护筒后,用回转钻清除护筒内土芯,然后第二次再振动下沉和接长。
17、 护筒的安装拟采用50T履带吊吊起已拼接好的第一节护筒,通过导向架内空下放着河床,并悬挂铅锤测量其倾斜度,以保证不大于1%。护筒依自重着床并临时联结到平台后,松开吊机,并立即用120KW振动沉拔桩锤下沉。实际上由于桩位处搭设平台钢管桩和下沉护筒等,局部冲刷较大,松散覆盖层冲刷殆尽,振动下沉护筒后的埋置浓度往往达不到要求,致使保持水头等有困难时,需把护筒内渣土清除后复振。钢护筒入砂砾层大于6m为适。经检验合格后,方可施工下道工序。 3.5、冲孔灌注桩施工工艺成孔方法根据工程桩基设计情况,本工程确定选用普通冲击成孔工艺,导管水下灌注混凝土成桩技术;该项工艺技术具有施工机械化程度高,成孔成桩速度快,
18、工期短、质量好、适用性广等优点。护壁方式,本工程冲孔护壁采用泥浆护壁工艺;根据本场地地质条件、施工工艺特点和施工场地条件,泥浆制备为自然造浆,为保证孔壁稳定和孔底渣符合设计要求,冲进作业时,保持泥浆液面高度,以形成足够的泥浆柱压力,并随时向孔内补充泥浆。 3.5.1、钻机就位 护筒埋设结束后将冲孔机就位,冲孔机摆放平稳,钻机底座用钢管支垫,钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查,钻头在护筒中心偏差不得大于5cm。为保证桩孔垂直度小于1/100,冲锥中心与护筒中心的允许偏差应不大于2cm。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组,回转器与钻头应始终保持在同一铅垂线上,并 保证钻头在吊紧的状态下钻进。
19、 冲孔示意图 3.5.2、泥浆制备泥浆池和沉淀池采用厚为=10mm的钢板加工成200200100cm的正方形箱体各一个。考虑一排桩基共用一个泥浆池和沉淀池。 池的容量为4m3,防止泥浆大量而外溢,造成四处横流污染环境。要求随时清理沉淀池,多余泥浆抽进罐车倒入指定地点。泥浆性能指标:一般地层(易坍地层),冲孔过程中相对密度1.21.40,清孔后1.031.10,粘度1928(1620),含砂率2.0%。制备前,先将粘土(膨润土、工业碱、聚丙烯酰胺、木纤维素按适当的比例配制而成)尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量,制浆时,可将打碎的粘土直接投入套管内,使用冲击锥冲击制浆,待
20、粘土已冲搅拌成泥浆时,泥浆的配比经实验确定,满足性能指标要求,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。在正常钻进和清孔的过程中,权严格控制泥浆的比重,粘度、含砂率等指标,使用优质膨润土护壁,达到桩壁无泥浆套和桩底无沉渣的设计要求。设置相应泥浆循环和沉淀系统,使浆液中的砂颗粒沉淀在沉淀池内。3.5.3、钻进开始钻进时,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应短冲程钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中到入粘土,再放下钻锥冲击,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。泥
21、浆补充与净化:开始前应调制足够数量的泥浆,钻进过程中,如泥浆有损耗、漏失,应予补充。并应按泥浆检查规定,按时检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标。因此桥地质复杂、有夹层,要求班组每1米取一次渣样,便于分析岩层变化情况。3.5.4、检孔钻孔完成后,用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,再拆卸钻机进行清孔工作,否则重新进行扫孔。检孔器制作要求4.5倍桩径,项目部要求协作队伍制作9米长的检孔器,用于检查桩基直径,避免桩基缩径.3.5.5、清孔清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求,钻孔达到要求深度后采用灌注桩孔径监测系统进行检查,各项
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