千丘双线大桥钻孔桩施工方案.doc
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1、新建兰渝铁路兰州至重庆线广元至重庆段LYS-12标千丘双线大桥钻孔桩施工方案编 制: 复 核: 审 批: 中交第一公路工程局有限公司二零零九年十一月目录一、编制依据3二、编制原则4三、工程概况4四、材料及试验41、砼42、钢筋5五、机械设备、小型机具及人员配备51、施工机械设备、小型机具52、人员配备5六. 钻孔灌注桩基础施工(冲击钻成孔工艺)66.1施工准备76.2桩位放样76.3护筒埋设76. 4钻孔泥浆86.5钻孔86.2、钢筋笼的制作及吊装96.3浇筑水下混凝土10七、施工技术保证措施147.1、工期保证措施147.2、质量保证措施18(一)质量方针及目标18(二)质量标准和检验方法1
2、9(三)质量保证体系20(四)质量保证措施207.3、安全保证措施24(一)安全生产保证体系24(二)安全管理保证措施247.4、职业健康安全保证措施277.5、环境保证措施27(一) 环境保护目标27(二)环境保护管理体系27(三)环境保护措施277.6、雨季施工措施297.7、文物保护措施297.8、文明施工29(一)思想教育30(二)文明施工措施30八、安全应急救援预案318.1、应急救援工作的原则318.2、孔桩施工安全事故分类318.3、应急响应流程图:318.4、应急响应准备及预防318.5、重大生产安全事故应急救援程序338.6、重大生产安全事故应急救援工作的要求348.7、紧急
3、事件的应急救援过程348.8、紧急事件应急救援工作的实施358.9、事故的处理和生产的恢复368.10、救援物资、设备表37千丘双线大桥钻孔桩施工方案一、编制依据1、新建铁路兰州至重庆线(广元至重庆段)招标文件及施工图;2、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ03-2008);3、铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准(TB10424-2003);4、铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003)5、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2005160号);6、钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003);7、铁路桥涵工程施工安全技术规程(TB10303-2009);8、铁路混凝土
4、工程施工技术指南(TZ2102005);9、铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005);二、编制原则1、施工方案根据广元至重庆段施工图纸内容编制。2、施工方案力求采用先进、可靠的工艺,并具有较强的可操作性。3、结合桥址的地质、水文、气象条件以及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定施工方案。4、在保证工程质量的前提下,确保计划工期,高度重视环保、安全施工问题。5、充分利用先进的技术资源,制定先进、实用的施工方案。三、工程概况新建兰渝铁路LYS-12标段千丘双线大桥起点里程DK814+721.4,终点里程DK814+885.9,全长164.5m,桥梁孔跨布置形式
5、为(1-24+4-32)简支梁,简支梁为预制运架施工,桩基础采用挖孔桩及钻孔桩,桩径1.25m,其中桩长6m的12根,桩长8m的6根,桩长10m的8根,桩长10.5m的12根,全桥共有桩基38根,其中钻孔桩14根,桩长合计326m,共有承台4座,T型空心桥台2个,墩柱4个,墩柱形式为等截面流线圆端型实体墩,本桥位于嘉陵区移山乡境内。属四川盆地低山丘陵区,出露白垩系、侏罗系、三叠系等中、新生代的泥岩、砂岩、灰岩等地层 ,本桥位地下水、地表水均无侵蚀性。 技术标准(1)铁路等级:I级。(2)正线数目:双线,线间距4.6m。(3)设计时速:200km/h(4)地震动峰值加速度:小于0.05g。(5)
6、限制坡度: 6。(6)牵引种类:电力。(7)牵引质量:4000吨。(8)闭塞类型:自动闭塞。四、材料及试验1、砼桩身采用C30砼。施工时,砼原材料选用,砼配合比、施工措施等,必须严格按照铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定(铁建设2005157号)和铁道部“关于发布铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知”(铁建设2007140号)的要求执行,保证混凝土满足结构耐久性要求。我项目部采用中心试验室提供的混凝土配合比,采购项目招标选定材料厂家砂石材料,做配合比的材料与厂家一致。我项目部拌和站试验室立即验证此配合比,将砼配合比报监理单位批准后使用。灌注挖孔桩混凝土时,在拌
7、和站做砼试块,砼试块制作数量及频率必须满足铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准(TB10424-2003)和铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2005160号)的要求(每构件4组)。2、钢筋进场钢筋在使用前必须对钢筋原材及钢筋焊接试件按照技术指南、验收标准要求的频率、方法进行力学检验。检验合格后报监理,在监理批准同意后,我部方可进行桩基钢筋的下料、加工、制作。钢筋进场必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆放,不得混杂,且应设立识别标志。钢筋需堆置在仓库(棚)内并应垫高至少30cm,并加遮盖;钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单。使用前如有铁锈,必须对钢筋进行除锈,制
8、作时要按图纸设计尺寸下料,钢筋下料时,切口断面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。五、机械设备、小型机具及人员配备1、施工机械设备、小型机具、拌和站:HZ120型拌合站1套;HZ90型拌合站3套;、罐车:混凝土罐车8台,每台砼罐车运输能力8m3;、导管(单节长2.5-3m)用于砼灌注;、冲击钻机2、人员配备设架子队队长1名、技术主管1名、技术员3名、质检员1名,安全员1名,试验员1名,测量员2名。下设三个班组:混凝土组6人,钢筋组8人,钻孔组5人。六. 钻孔灌注桩基础施工(冲击钻成孔工艺)根据本段地质情况选择冲击钻施工,施工前采用推土机平整场地,压路机碾压密实,保证钻机平台平整、稳定,确保钻
9、机在钻进中保持稳固,确保施工安全和成孔质量。钻孔桩施工工艺见下图。钻孔桩施工工艺流程图护筒埋设泥 浆钻机就位钻 进抽渣清孔成孔验收下放钢筋笼下放导管二次清孔水下砼灌注拔出导管拔出护筒原材料检验钢筋笼运输验收钢筋笼制作导管试拼试压砼搅拌与运输砼复检,作试件测放桩位原材料检验砼配合比试验要求采用整套冲击钻机设备,避免使用双筒卷扬机组成的简易钻具。为防止冲击振动导致邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇灌砼强度,应侍邻孔砼抗压强度达到2.5MPa后方可开钻。6.1施工准备 钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实。工作平台必须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时还应考虑施工设备能安全进、出场。6.2桩位
10、放样测定桩位和地面高程。桩位放样时,桩的纵横向允许偏差满足验标要求,并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩,以供随时检测桩中心和高程。6.3护筒埋设护筒用510mm厚钢板制成,内径比桩径大2040cm。护筒四周夯填粘土,护筒顶要高出地面50cm以上,护筒长度不小于2m,埋设深度以保证钻进过程中不发生孔口塌陷为宜。当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。钻孔时孔内水位高出护筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。6. 4钻孔泥浆开挖泥浆池,选择和备足良好的造浆粘土或膨
11、润土,造浆量为2倍的桩的混凝土体积,泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m,使泥浆的压力超过静水压力,在孔壁上形成一层泥皮,阻隔孔隙渗流,保护孔壁防止坍塌。泥浆性能指标如下:泥浆比重:岩石不大于1.2,砂黏土不大于1.3,坚硬大漂石、卵石夹粗砂不宜大于1.4。粘度:一般地层1622s,松散易坍地层1928s。含砂率:新制泥浆不大于4%。胶体率:不小于95%。PH值:大于6.5。6.5钻孔6.5.1钻机就位前,对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位,将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳,防止产生位移和沉陷,钻机的起吊滑轮线、
12、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。6.5.2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。在砂类土或软土层钻进时,易坍孔。宜选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。泥浆补充与净化: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。每钻进2m或地层变化处,应在泥浆槽中捞取钻
13、渣样品,查明土类并记录,及时排除钻渣并置换泥浆,使钻锥经常钻进新鲜地层。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。钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时,将钻锥提至孔外,以防埋钻,并在孔口加护盖,以策安全。6.5.3检孔钻孔完成后,用电子孔斜仪或检孔器进行检孔。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。6.5.4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,各项指标符合要求后立即进行清孔。清孔采用抽砟换浆法,以相对密度较低的泥浆逐步
14、把钻孔内浮悬的钻砟和相对密度较大的泥浆换出,换至孔内泥浆比重低于1.1以下为止。6.2、钢筋笼的制作及吊装、钢筋连接前,对原材、焊接件进行检验,合格后才能进行钢筋的焊接连接工作。、钢筋笼制作采用支架成型法,支架由固定和活动的两部分组成,用34cm厚木板,根据钢筋笼的设计尺寸做成半圆的固定支架,按主筋位置凿出支托主筋的凹槽,固定支架用两根方木固定于地面,其上为一半圆活动支架,活动支架用方木条加工而成,木条上根据主筋位置凿成凹槽,活动支架通过斜形支架固定于固定支架上,形成一个同心圆,支架每2米设置一个,各支架应互相平行,圆心位于同一直线上,制作时把主筋放入凹槽内,然后安放箍筋,点焊成骨架。、钢筋表
15、面应洁净,使用前将表面油渍等其他杂质除净。弯曲钢筋均应调正。焊工要持证上岗,根据设计形状及尺寸下料。钢筋在焊接时,外观必须顺直,不得扭曲变形,主筋与箍筋连接处宜点焊,主筋较多时,可交错点焊及绑扎。焊接、绑扎必须牢固。主筋采用闪光对焊,确保两结合钢筋轴线一致,满足闪光对焊工艺要求。钢筋弯钩标准图应按设计尺寸进行焊接及绑扎。钢筋笼外侧周围每隔2m对称设置4个钢筋耳环或安装与桩身同强度混凝土垫块,保证砼保护层的厚度。、钢筋笼的存放和运输:制好的钢筋笼存放在平整干燥的场地上,下垫上盖,避免钢筋直接接地和露天存放,每组骨架排好次序,标明墩台号、桩号及节段号。运输采用带托架的平车进行,在运输过程中,注意保
16、证钢筋笼的形状及受力状态,以免变形。、钢筋笼在钢筋加工车间加工成型,用拖车运至现场,利用16t汽车吊进行钢筋笼的安装就位。16t汽车吊将钢筋笼吊起缓慢下放直至钢筋笼最上一个加劲筋接近孔口,在加劲筋下方间插入2根支撑钢管搁置在孔口井圈上,支撑住钢筋笼,取下汽车吊钩,钢筋笼下放时应缓慢,垂直进行,严禁摆动。、为防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮,在钢筋笼顶面采取有效方法进行固定。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。钢筋骨架允许偏差序号项 目允许偏差(mm)1钢筋骨架在承台底以下长度1002钢筋骨架直径103主钢筋间距104加强筋间距205箍筋间距或螺旋筋间距206钢筋骨架垂直度骨架长度1%6.
17、3浇筑水下混凝土6.3.1灌注水下砼采用钢导管灌注,采用导管内径为25-30cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍,p=rchc-rwHw式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa);rc为砼拌和物的重度(24kN/m3);hc为导管内砼柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);Hw为井孔内水或泥浆的深度(m)。6.3.2安装导管导管采用25-30钢管,每节23m,配12节11.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺,内
18、径一致,接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管安装后,其底部距孔底有 300 400mm 的空间。6.3.3二次清孔钢筋笼安装好后,根据孔深安装导管,导管底部离孔底3040cm,然后安装高压气管,在浇注砼前进行气举法二次清孔,通过导管将孔底沉渣吸出,使孔底沉渣厚度满足设计和规范要求(柱桩不大于5cm,摩擦桩不大于20cm),经监理工程师检查合格并签证后拆除气管,立即进行水下砼的灌注。6.3.4首批封底混凝土计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小
19、于1m深。足够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。首批灌注砼的数量:VD2/4(H1+H2)+d2/4h1;h1=Hwrw/rC;导管底口与孔底的距离为30-40cm,H1表示砼桩底到导管底口的高度,H2表示首批灌注砼的最小深度(导管底口到砼面的高度)为1m,h1表示泥浆底部到砼面的高度,保证导管埋入砼中的深度不小于1m。对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故。6.3.5水
20、下混凝土浇灌桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,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24m。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
21、节要立即清洗干净,堆放整齐。循环使用导管48次后应重新进行水密性试验。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。当混凝土面升到钢筋骨架下端时,为防钢筋骨架被混凝土顶托上升,可采取以下措施:尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以增加骨架在
22、导管口以下的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。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。因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能上浮堆积在桩头,加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加
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