灌注桩施工方案详解.pdf
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1、铺上-神头一电厂双回线路与神头一电厂-安荣双回线路短接工程灌注桩基础施工方案铺上-神头一电厂双回线路与神头一电厂-安荣双回线路短接工程施工项目部2016 年 04 月批准:校核:编写:一、工程概况本工程为神头一电厂 3#、4#机组退役后朔州电网完善工程,系将220kV 神荣线、神铺线进行改造。线路起于神铺I、U回线(同塔双回)的19#塔大 号侧 14 米处,止于神荣I、U回线(同塔双回)的52#塔大号侧 33 米处。新建线路全长 15.589 公里,全线为同塔双回路架设。拆除原神铺 I、II 回线 19#双回路塔、神荣 I 回线 52#、神荣 II 回线 54#双回路、原神荣 I 回线 18#
2、24#、29#33#、39#45#共计21 基铁塔。重新紧放双回线路1.313 公 里。(其中神铺 I、II 线 19#神铺 I、II 线 21#长度 0.797公里;神荣I线 52#、神荣U线 54#神荣I线 54#、神荣U线 56#长度 0.516 公里)。全线共 43 基杆塔,其中:双回路直线塔 30 基,双回路耐张塔 11 基,双 回路终端塔 2 基。新建线路:导线:2XJL/G1A-400/35 钢芯铝绞线。地 线:一根采用 48 芯 OPGV 复合光 缆,另一根采用 GJ-80 镀锌钢绞线;本线路位于朔州市朔城区。所经地区为平 地、河网,全线交通便利。海拔高度在 1050m1200
3、m 之间。二、灌注桩基础工程量本工程共使用 2 基灌注桩基础,采用 2 种灌注桩基础形式,具体见表一 所示。表一单墩基础型号塔 号(或图号)砼标号使用数量砼方量(m)钢筋重量(kg)43.415.413430.375136.33合计(墩)钢筋重量(kg)砼方量(m)173.6421.6413721.5545.232829灌注桩基 础灌注桩基 础C35C3544灌注桩基础使用情况表三、灌注桩基础施工作业流程(见图一)图一:灌注桩基础施工作业流程图四、现场准备1.平整场地:包括按中心桩施工基面将基础施工范围内铲平整;清除地面 下、地面上的障碍物;修通进桩位的便道,以便汽车、汽车起重机进场。2.安装
4、供水管路及供电线路。3.按设计图纸要求进行分坑测量,在不受桩基础施工影响的地点设置桩基 轴线和高程控制桩,并作好记录。4.处于水塘中的杆塔号,采用砂袋围堰,并将围堰内的水抽干。5.灌注桩施工应根据设计的钢筋笼长度进行分段,设置钢筋笼加工棚和水 泥储放棚。还应设置备用电源、砂石堆放场及出渣场。6.采用泥浆护壁旋转钻机反循环泵成孔灌注桩,应设置 2 倍单桩方量的粘 土存储场。7.采用泥浆护壁旋转钻机反循环泵成孔灌注桩,应设置一个 3 倍单桩方量 的泥浆池和一个 2倍单桩方量的泥浆沉淀池。8.灌注桩的护筒埋设应符合下列规定:护筒一般用 48mm 钢板制作,用旋转钻机时其直径应大于钻头直径 100mm
5、;用冲击钻机时,宜大于钻头直径 200mm 护筒位置应埋设正确,护筒与坑壁之间应用粘土填实。护筒中心与桩位 中心偏差不得大于 50mm。单桩基础护筒偏差应满足验收规范中整基基础尺寸 允许偏差的规定。护筒埋设深度在粘土中不宜小于 1m,在砂土中不宜小于 1.5m,并保持 孔内泥浆面高出地下水位 1m 以上。受江河水位影响的桩基工程,应严格控制 护筒内外的水位差。9.对用于制浆的粘土宜符合下列的要求:粘土的技术指标为:胶体率不低于 95%,含砂率不大于 4%,造浆能力不 低于 2.5 升/公斤。应选用野外具有下列特征的粘土:自然风干后用手不易扒开捏碎;干土破碎后有坚硬的菱角;用刀切开后表面光滑,颜
6、色较深;水浸湿后有粘滑感,和成泥块后易搓成直径 1mm 的细长泥条。10.制浆的性能和技术指标一般由泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率等 四项指标来确定。调制钻孔泥浆时,根据钻孔的方法、地质情况及灌注桩本身 的条件选用不同的泥浆性能指标,一般参照表三来选用。钻孔用泥浆性能指标地质情况一般地质松散易坍地质比重1.1 1.3 11.4 1.6粘度(秒)含砂率(%)V4816 2219 28V48胶体率(%)95 95注:正循环钻孔、冲击钻孔用上限,反循环用下限;土层砂性大用上限,粘性大用下限;地质较好,孔径较小,桩较短者用上限,反之用下限五、旋转钻机的安装及成孔1.采用旋转钻机进行钻孔施工,是送电线
7、路桩基础施工的常用方法.因为它适用于任何地质条件,只是对不同地质的地层应采用不同的钻头(见表四)。地质条件钻头条件不同地质的不同钻头粘土、粉土、强中粗砾石风化岩石刮刀钻头焊齿钻头砾石、卵石、孤 弱风化 软质岩石石滚刀钻头牙轮钻头2.旋转钻机成孔一般有两种方法,根据地质条件和施工习惯选择。正循环钻进成孔,其原理示意如图二。它适用于粘土、淤泥质土、强风 化岩石等地质条反循环钻进成孔,件,一般工效较低。地质条件一般工效较高其原理示意如图三它适用于中粗砂、砾石、卵石等4图三 旋转钻机反循环钻进原理图3.钻机的安装应符合下列要求:图二 钻机中心与桩基中心偏差不得大于 50mm20mm 以内。1-钻机2-
8、钻头3-泥浆泵 4-钻杆中心偏差应控制在胶管 5-泥浆池 6-沉淀池 钻机底座下方用道木垫实,钻杆用扶正器固定,扶正器用地锚固定,确保钻机找正后不发生移动。安装钻机时,应将机台调平,转盘中心应与钻架上吊滑轮在同一垂直线4.为使钻进成孔正直,防止扩大孔径,应使钻头旋转平稳,力求钻杆垂直无偏晃地钻进,即钻旋转钻机正循环钻进原理图杆尽量在受拉状况下工作。5.在松软土层中钻进,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;在硬土层中的 钻进速度以钻机不发生跳动为准。6.当一节钻杆钻完后,应先停止转盘转动,然后吊起钻头至孔底 200 300mm,并继续使用反循环系统将孔底沉渣排净,再接钻杆继续钻进。钻杆连接 应拧紧牢
9、靠,防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入坑内。7.钻进过程应及时校正钻机钻杆,确保不斜孔。泥浆的粘度应符合设计要 求,钻孔内的水位不许高出地下水 1.5m 以上。如果发生斜孔、塌孔、护筒周 围冒浆时,应停钻并采取措施后再继续钻进。8.钻机成孔中应注意下列事项:若发现工作平台(基础垫木)下沉或倾斜应及时调整,增大支垫面积。应加强泥浆管理,勤清理循环系统,保持泥浆粘、浓度及胶体率。泥浆泵放入泥浆池沉没的深度,应使液面平泵窗口一半即可,泵下端吸水口距泥浆池底不小于 400mm。六、清孔1.在一般地质条件下,旋转钻机清孔应优先采用反循环系统,见图四。只有在粉砂层和淤泥地质条件下,才采用正循环系统清孔。2.清
10、孔后须将钻杆稍稍提起使其空转,并起动泥浆循环系统,将孔内沉渣 排出。采用正循环系统清孔,一般需 2 小时以上;采用反循环系统清孔,一般需 20 分钟左右;当孔内泥浆比重v1.25,孔底沉渣厚度小于 50100m m(端承桩应小于 50mm,摩擦端承桩应小于 100mm)时,清孔为合格。3.清孔取样应在孔底 500mm 以内的泥浆,要求比重v1.25,含砂率w8%,粘度w28S。七、钢筋笼的制作及吊装1.制作及安放钢筋笼之前,必须严格核对设计杆塔明细表及图纸,检查钢筋型号规格及尺寸、数量,确认无误后方可下料施工。2.钢筋笼搬运时应采取适当措施防止扭转、变曲。3.钢筋笼的连接应保证主筋通长,连接用
11、电焊,同时规定:桩的同一截面处,接头不超过 50%,并且间隔错开排列,同一根钢筋在 35d 的长度内不得有两个接头。主筋应采用双面搭接施焊,搭接长度不小于 10d。圆钢采用 E-43 的焊条,螺紋钢采用 E-50 的焊条。4.钢筋笼的制作偏差应符合下列规定:主筋间距:土 10mm;钢筋笼直径:土 10mm;箍筋间距:土 20mm;钢筋笼长度:土 50mm=5.为了保证钢筋笼保护层符合设计要求,分段安放钢筋笼之前必须绑好钢 筋底部保护层砼垫块,预制垫块的砼厚度为 60mm6.钢筋笼应按设计长度和吊装机械的吊高,分段分节成型。一般第一节可做成 1.21.5 倍吊架高,以后各节宜为吊架高的 0.8
12、倍。7.钢筋笼的吊装前应符合下列要求:吊装前应进行强度验算,防止钢筋笼变形。吊装钢筋笼进入孔内,应避免碰状护筒和孔壁。吊装安放时应使钢筋笼轴线与桩孔重合,为此,应采取下列措施:可在孔壁四侧对称挂四根导向钢管,待浇灌的混凝土能确保钢筋位置 时,再将导向钢管抽出。在钢筋笼外侧按设计要求设置护板。8.钢筋笼的吊装注意事项:起吊方法正确,受力点均匀,下端不可拖地。在钢筋笼吊放过程中应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量。当吊放受阻时,不能加压强行下放,应停止吊放并寻找原因。9.对于水下浇注的混凝土桩,钢筋笼主筋的保护层允许偏差为土 20mm,桩 顶段部分允许偏差为土 10mm。八、水下浇注混凝土1.水下浇注混
13、凝土之前应做好下列准备工作:钢筋笼吊装完毕,且作隐蔽工程验收合格后方可浇注水下混凝土。混凝土的用料(砂、石、水泥及水)品质应符合混凝土验收规范要求,并有足够的数量。混凝土使用的粗骨料粒径,卵石不宜大于 50mm 碎石不宜 大于 40mm,配筋桩不宜大于 30mm,且不应大于钢筋间最小净距的 1/3。混凝土必须用搅拌机搅拌。使用前,必须试运转确认合格后再开始浇灌 混凝土。水下混凝土的配合比必须经试验且强度等级合格,还应符合下列规定:必须具备良好的和易性,坍落度宜为 160200mm,水泥用量不少于 430kg/m3;水上(连接部分)坍落度为 3070mm,水泥用量不少于 400kg/m3。含砂率
14、宜为 40%45%,且宜选用中粗砂;按照混凝土配合比进行灌注桩浇筑施工用料时,还应乘以 1.2 的充盈系 数(有效超灌量)。如遇雨天,还应根据砂、石含水率进行砂、石、水的调整;为改善混凝土的和易性和缓凝,有条件时,宜加入缓型减水剂(也称木钙粉),掺量宜小于25%,其减水率为 15%。使用的隔水栓或隔水球应有良好的隔水性能,做到能顺利排出。2.导管的构造要求:壁厚不宜小于 3mm,直径宜为 200250mm,且直径偏差不应超过 2mm 导管的分节长度视工艺要求而定,底管长度不宜小于 4m;导管接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。3.滑阀式导管法 在钻孔中插入钢导管,导管各节之间用法兰(衬有橡胶垫圈
15、)相连,不得漏水,导管底离孔底约 10cm20cm(见图五 a)。在导管上塞进并用铁丝吊住一个滑阀。滑阀下端有橡胶板,上有吊钩,四周有导向板,滑阀外径略小于管子内径,滑阀可以从管子中滑到管底(见图 五 b)o 不断向导管中灌注混凝土,同时松铁丝使滑阀下移。在混凝土的重力作用下,滑阀将导管内的水压出管外,当导管内的混凝土已灌满时将导管略向上 提,并剪断提滑阀的铁丝,混凝土将从管底进入孔底片,并在导管内部混凝土 柱的压力下从孔底沿导管与孔壁上挤(见图五 c、d)o 当导管底以上孔中混凝土超过 2m 高时,适度提升导管,同时不断向导 管中灌注混凝土,使4.使用导管应注意下列事项:混凝土继续从孔底充填
16、桩孔(见图五 e),直至完成水下 混凝土灌注。导管使用前应试拼装、试水压。试水压为 0.61.0MPa。导管长度根据实际成孔深度进行确定,并且底管长度不小于 导管提升时,不得挂住钢筋笼,为此可设置防护三角形加劲板或锥形法 兰护罩(b)5.开始浇注混凝土(即压水冲灌法),其操作要点是:为使隔水栓能顺利排出,导管底部至孔底距离宜为 300500mm;桩直 径小于 600mm 时可适当加大导管底部至孔底距离。应有足够的混凝土储备量,压水过程混凝土浇注不得中断,使导管下端一次埋入混凝土面下0.8m 以上。压水冲灌混凝土是水下浇注混凝土的关键,其成功的标志是浇注混凝土后导管内没有泥浆水。6.压水冲灌成功
17、后应继续将混凝土从导管向孔内浇灌,随着混凝土的上 升,应适当提升和拆卸导管。提管时,应保证导管始终埋入混凝土内 26m,严禁导管提出混凝土面。7.砼采用机械拌制,每盘拌合时间不少于 1 分钟,配合比、坍落度有专人 检测记录,砼试块设专人取样制作、保养。8.混凝土浇注过程中,每拆除一节导管,同时计算一次桩径。应设专人测 量导管埋深及管内外混凝土面的高差,填写水下混凝土浇注记录。9.水下混凝土必须连续施工,每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间 控制,因故中断灌注砼,中断时间不得超过去 15 分钟(5C时不得超过 25 分 钟),并对浇注过程的一切故障均应记录备案。10.当灌注砼到钢筋笼下端时,应
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