冲击钻孔施工方案.pdf
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1、冲击钻钻机钻孔桩柱一体施工方案一、编制依据及目的l、编制依据交通部颁发公路工程技术标准(JTG801-2003)交通部颁发公路桥涵设计通用规范(JTG060-2004)交通部颁发公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 062-2004)交通部颁发公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)交通部颁发公路工程质量检验评定标准(JTGFS0/1-2004)两阶段施工设计图纸2、目的明确桥梁桩基冲击钻灌注桩作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范桩基作业施工。二、适用范围适用于中交二公局安江高速公路TJlA合同段,K5+376分离式立体交叉桥的ltt、2tt墩桩基和墩柱。
2、三、工程概况1、结构形式本桥为汽车天桥,为省道S305跨高速公路而设,全桥共l联:27+36十27m:上部结构采用现浇预应力栓(后张)连续箱梁单箱双室截面。箱梁高190cm,悬臂长读为200.Ocm,悬臂根部厚度45cni,腹板厚度5070cni顶板厚度22cm底板厚度20cni。下部结构桥台采27 用桩柱台,桥墩采用柱式墩,墩台采用人工挖孔灌注桩基础,其中1、2桥墩采用墩梁固结。本桥平分别位于A-38m的左偏缓和曲线和直线上,纵断位于i=-4.000%直线上;交叉桩号TQKl+OOO二K5+376,交叉角度84.918。本桥由单向坡过渡双向坡,箱梁中心腹板采用190cm高度的腹板,左右侧腹板
3、通过变高来实现横坡的过渡,腹板与顶板均采用倒圆角顺接,底板水平布置,桥ffi铺装采用10cm等厚度沥青铺装。3、主要工程数量金桥共计8根桩基,其中Ott桥台和31:t桥台为4根直径1.5米深30米的桩基,采用人工挖孔桩施工。l+t墩为2根直径1.8米深28米的桩基,立柱23米21:t墩为2根直径1.8米深24米的桩基,立柱25 9 米,1纵21:t墩采用墩柱一体施工法施工。4、计划工期根据该天桥的工期要求及施工环境及结构本身等特点,组织充足的精干人员,l纵21:t墩4根桩基同时开工,计划40天内全部浇筑完成。四、施工准备l、进行场地勘探调查,对有架空电线地下 电缆、排水管道、建筑物等妨碍施工或
4、对安全操作有影响的设施,采取清除、移位保护等措施妥善处理。2、平整场地,以便钻机安装和移位。对不利于施工机械运行的松散场地,采取硬化加固等措施,场地采取有效的排水措施。27 3、用金站仪等放样各桩位中心,用十字桩固定位置,用水准仪测量地面高程,确定钻孔深度,测好的桩位必须复测,误差控制在5日lffi以内O4、认真学习研究设计图纸、理解掌握设计意图、做到施工中心中有数。5、主要机械设备序号设备名称规格型号数量进场日期1 冲击钻机ZC-50 2 2013.12.01 2 泥浆泵3PL 3 2013.12.01 3 汽车吊车25 1 2013.12.15 4 挖掘机1 2013.12.01 5 混凝
5、土罐车4 2013.12.01 6 电焊机交流3 2013.12.01 7 钢筋弯曲机WQ40 2 2013.12.01 8 钢筋切割机WQ40 2 2013.12.01 9 振动泵3 2013.12.01 10 检孔器1 2013.12.01 11 坝。绳40m 1 2013.12.01 五、施工组织与管理1、施工队伍K5+376分离式立体交叉桥桩基作业队,长期施工钻孔灌注桩,具有丰富的经验,且与我公司合作时间长。27 2、劳动力安排K5+376分离式立体交叉桥桩基作业队,由作业队长、副队长、技术主管各一名组成作业队领导班子,全面负责作业队的组织和领导,下设钢筋班钻机班、机械班、混凝土班水电
6、班,具体负责施工项目的实施。序号名称人数主要任务安排1 钻机班10 钻孔及护筒埋设2 钢筋班6 桩基钢筋笼制作3 混凝土班6 桩基混凝土浇注4 机械班2 钢筋笼吊装负责大桥内部电缆的铺设与维修和5 水电班2 日常生活用水3、桩基施工技术指导组成员序号姓名职务领导小组职责备注1 安俊杰副经理领导小组组长2 申杰项目总工负责全面工作3 黄小亮工程部长现场技术总负责4 武振东质检部长现场技术监督,质量管理5 张海涛试验主任提供试验成果,监督现场试验6 伍能高安全部长负责安全管理工作7 袁甲测量队长现场测量8 刘刚现场工程师现场施工技术负责27 六、施工工艺1、冲击钻施工工艺(1)施工准备由于该桥梁需
7、要原有305省道改路后施工,根据现场原省道情况和天桥设计位置,综合考虑在设计天桥旁侧对原有305省道路线走向进行适当调整并加宽衔接好,我部组织修筑并指导交通,以不影响正常车辆通行,待改路修好后对原有省道进行封闭改行。坦扭涅何如s;)lc临时改线便道。台桩基0 3Ki垣垃Z。S305省道08+,:;)1)1平整场地:根据设计图纸施工要求进行场地整平,挖方段挖至现浇箱梁底以上附近。低的地表填至箱梁底以上附近并碾压振动密实,作好施工平台。(2)测量放样n;/-放样前先进行场地平整测量组根据桩基坐标放样图用全站仪27 放出桩基中心桩,设立护桩,校核无误且经监理工程师确认后方可开钻。在成桩过程中由测量组
8、多次进行复测、监控,以保证成桩后桩基础的位置满足施工规范及设计要求。场地处理|桩位放样埋设护筒钻机就位J进首次清孔 现场检查吊入探孔器、钢筋笼 刷、水密试验卜安设导管二次机,灌注水下险什硅运输什硅拌制.l.拔除护筒!|试块留样钻机移位|试块检测破桩头桩检冲击钻钻孔桩施工工艺框图(3)护筒制作与安放护筒采用厚度为lOmm的A3钢板卷制而成,内径比桩径大20cm,高度为2 5ni一节,挖坑埋设并在护筒周围对称均匀地回填粘土,并分层穷实,埋置深度不小于2mo严格控制护筒的位置和垂直度,护筒顶面高出地面30cni或高出施工时的河水位5以上,以防止杂物、27 地面水流入井孔内。泥浆是粘土和水的拌和物,由
9、于其比重大,净水压力大,作用在井孔壁形成一层泥皮,阻隔孔隙水渗流,保护孔壁免于明塌,同时,泥浆还起悬浮钻渣的作用,使钻进正常进行。在适当位置开挖沉淀池、泥浆池以及到各孔位的泥浆槽,钻瞪在沉淀池沉淀后挖出并弃运,防止泥浆流入农田水渠和河道。在钻进过程中不断用试验仪器对泥浆的各项性能指标进行测试,根据泥浆性能和地层情况及时调整泥浆的浓度,必要时添加外加剂。泥浆的性能指标见下表。泥浆性能指标表泥浆性能指标泥皮钻孔地层失水率厚(ml 粘度含砂胶体静切相对密方法情况(Pa 率(%率/力度(mm/S)(%)30min(Pa)30mi n)1.03 17山冲击易明W2)95 W20 W3 3山5地层20 1
10、.10(5)钻进成孔酸碱度(pH)8山11 钻机就位:首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心,利用护桩检查桩孔的中心位置是否正确,然后调整钻架,使钻架上的起吊滑轮线、冲击锥中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上,其偏差不得大于20mmo钻机精确就位后,固定好钻机,启动卷扬机吊起冲击锥,把冲击锥徐徐放进护筒中准备冲击钻进,冲孔之前,对主要机具及配套设备需进行检查、维修。27 冲孔前,需经监理工程师同意后方可开钻。施工人员必须熟悉施工设计图纸所提供的地质水文资料,以供对不同地层选用不同的钻头冲程及适当的泥浆比重。钻进过程中,经常注意土层变化,在土层变化处均应捞取渣样,判断土层,记入施工记录表中,
11、并与地质柱状图土层核对,是否满足承载力要求,作为终孔时的重要依据。钻进,钻机安装就位后,底座和顶端要平稳,不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制,采用小冲程,使最初成孔竖直、圆顺防止孔位偏心孔口明塌。进入正常钻进后,采用4-5ni中、大冲程但最大冲程不超过6mo钻进过程中及时排渣,并保持泥浆的密度和粘度。同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,填入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照。如达不到设计要求的入岩深度,及时上报监理工程师,申请加长入岩深度,或者与地质报告不相符,及时上报监理工程师和设计单位,钻渣渣样均编号保存,以便分析备查。钻孔作业要连续进行,不得间断
12、因故必须停钻时,孔口应加盖,并严禁把冲击锥留在孔内,以防埋钻。(6)冲击钻钻进注意事项:冲程要根据地层土质情况来定,一般在通过厚的土层时,用高冲程,通过松散、砂砾石土层时,用中冲程,在易明塌或流砂地段用小冲程。冲程过高,对孔底扰动大,易引起塌孔,冲程过小,则钻进速度较慢。为正确提升冲击锥的冲程,须在钢丝绳上进行标志。通过漂石或岩层时,如孔底表面不平整,须先投入小片石将表面垫平,再用十字型冲击锥进行冲击钻进,防止产生斜孔、胡孔故障。要注意均匀放松钢丝绳的长度,否则松绳过少,形成“打空锤X使钻机钻架钢丝绳受到较大意外冲击荷载,遭受损害。松绳过多容易引起钢丝绳纠缠事故。经常检查泥浆的浓度及排渣情况。
13、泥浆太浓,将吸收大量的冲击能,并妨碍冲击锥的转动,使冲击进尺明显下降,或形成梅花孔、偏孔。冲击锥起吊时要平稳,避免冲撞护筒和孔壁,进出孔口时,严禁孔口附近站人,防止发生撞人事故。按照设计图纸要求,经常捞取渣样,判断地质情况并与图纸对照,做好钻孔进尺和地质情况记录,留存影像资料,如不符及时上报。27(7)终孔检查钻孔达到要求深度后,对孔深孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查,并将检查结果填入终孔检查表。确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证书,并经监理工程师签认,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。孔径、孔形和倾斜度采用检孔器吊入钻孔内检测。27(8)清孔钻孔达到图纸规定深度或根据桩基终孔原
14、则经监理工程师批准同意终孔后立即进行清孔。清孔采用换浆法,用换浆法清孔不需另加机具,且孔内仍为泥浆护壁,不易塌孔,但容易造成清孔不彻底应特别注意,一定要保证清孔时间及清孔质量,避免出现缺陷桩。不得用加深孔深来代替清孔。二次清孔后进行灌注水下碗。钢筋笼下放完毕,须进行二次清孔,当泥浆浓度、含沙率及沉渣厚度达到设计要求和规范要求后,并经监理同意,可以进行灌注水下混凝土。清孔后,从孔底提取的泥浆指标要符合规范要求,即相对密度:1.03-1.10;粘度:17山20Pa-s;含砂率:2%;胶体率:95%。在灌注水下混凝土前,孔底沉淀物厚度不超过设计图纸的规定值,提前做好灌注水下混凝土准备工作缩短清孔至灌
15、注水下混凝土间隔时间。(9)钢筋笼的制作及钢护筒安装钢筋笼采用分体式直螺纹套筒连接。按照普通钢筋笼的制作工序,依次焊接加劲箍、绑扎螺旋筋、安装声测管等。每节钢筋笼再用分体式直螺纹套筒连接。在整个钢筋笼加工完成后再按段拆开,拆开前,用红色油漆做出明显的标记(数字标记人避免接头在安装过程.一一一一一可1:锁金2:半S形泰筒3:钢曲27 中产生错位,避免对接头连接不上。制作钢筋笼的同时,依照图纸设计桩径小于等于1 8ni时,均匀布置三根声测管,桩径大于1 8ni时,均匀布置四根声测管4)57mm检测管。底节钢筋笼上的检测管下口封好并与主筋底齐平,检测管必须牢固的固定在钢筋笼内侧。钢筋笼接好后立即用套
16、头接好检测管,保证严密不漏水,检测管上口比设计桩顶高50cm装好后上口灌满水并用塞子堵严实。骨架外侧设置控制保护层厚度的垫块,其间距竖向为2m,横向圆周不得少于4处。钢筋笼制作完毕经监理检查合格后,方可下放到桩孔内。下放钢筋笼时,控制钢筋笼中心位置与孔中心一致,可用浮漂法进行对中。钢筋笼标高严格控制,底面高程允许误差5cnb顶端高程允许误差2cm。待钢筋笼下放到桩基段(桩基顶设计高程)时,暂停下落,将钢筋笼临时固定在孔口位置。在立柱钢筋笼外侧和钢套筒内侧加$16钢筋的耳筋,缓慢插入钢套筒,插入时应尽量避免与钢筋笼的碰撞或挂拖拉拽。钢套筒从柱底标高严格控制柱长,钢套筒每节9米,钢套筒焊接完成一节
17、,监理工程师验收合格后,钢筋笼同焊接好的钢套筒一同下落,下落到一定位置,对钢筋笼和钢套管进行固定,再进行下一节钢套管焊接,直至钢套筒按照设计长度焊接完成。最后将焊接好的钢套筒和钢筋笼一同下落到孔中。钢筋笼吊装利用汽车起重机进行,为保证骨架起吊时不变形,拟采用两点吊:第一点设在骨架的上部,第二点设在骨架长度的中点到下二分之一间。在安装过程中,边下钢筋笼边拆除内部支撑。钢柱接近就位,吊车不松钩,立即将4根支撑工字钢在钢支座上就位,并与钢柱上的连接耳板进行高强螺栓连接;将柱顶标高基本调到位。将钢柱位置标高、垂直度调整到位,然后将支撑工字钢与连接耳板进行焊接加固,过程当中全站仪配合进行测量。钢筋笼就位
18、后,及时固定,保证钢筋骨架中心位置符合设计要求。孔径孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定,当缺乏专用仪器时,可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加lOOmnb长度为4-6倍外径的钢筋笼检孔器吊入钻孔内检测。27(10)导管的设立导管采用直径300mni.壁厚Gmm的无缝钢管,每节3nb底节4nb配2节1叫2节1 5ni的短管,用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式。并在二法兰盘之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。在导管使用前首先检查其是否损坏,密封圈卡口是否完好,内壁是否光滑圆顺,接头是否严密,进行抗拉力和防渗漏试验,试验合格后方可使用。安放时导管底至孔底的距离为400mm。(11)灌注水下混
19、凝土灌注混凝土是钻孔桩施工的重要工序,在浇注前,应再次探测孔底沉淀物厚度,如果沉淀超标,要继续进行清孔,清孔采用喷射清孔法,对孔底高压射水(泥浆入使沉渣悬浮,然后立即灌注首批混凝土。混凝土拌和物要具有良好的和易性、流动性、流动性保持能力和较小的泌水率。混凝土初凝时间要控制在3-6h塌落度要控制在18-22cm,由试验确定可适当加入一些粉煤灰及缓凝减水剂。水下混凝土的灌注耍一次完成,中间不能停顿。首灌量的确定:采用导管法灌注水下混凝土,进入导管内的第一批混凝土能否完全排除导管内的水或泥浆,并使导管底部埋入混凝土内一定深度(首次埋管深度lm),是顺利灌注水下混凝土的关键,首灌量按下式确定:VM兀D
20、2h/4+Jid2Hd/4 V一一首灌量(m3);D 一一桩孔直径(m);h一一导管埋深(ni);d导管的直径(m);Hd一一导管内混凝土所必须保持的最小高度5),根据下式计算:27 Hd=Y W H W/Yd 一水容重(kg/ni3);H w一一水深Cm);y d一一混凝土容重(kg/m3)0 灌注首批混凝土时,堵板提起后孔内有相应数量的泥浆翻起并外溢,导管内无泥水溢出。证明混凝土灌入孔底后,可连续不断地灌注混凝土。灌注开始后,要连续紧凑地进行,严禁中途停工,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。当导管内的混凝土不满时,后续混凝土要徐徐地灌入,防止在导管内形成高压空气囊压漏导管。在浇注过程中,保持
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