桩基工程施工方法及范围分析.docx
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1、摘要桩基工程是建筑工程的基础工程之一,也是建筑工程基础中最重要的基础工 程,桩基工程决定了建筑工程总体的质量问题。桩基工程的施工有着多种方式, 所带来的造价成本,施工进度以及对施工环境都会产生一定的影响,所以对桩基 工程的选择决定了一个项目的起点,成本的起点,施工的起点,建筑物质量的起 点等。关键词:桩基工程:环境:成本:进度3. 4钢筋笼与灌注混凝土施工要点钢筋笼加工应符合设计要求。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当 加固措施,防止变形。吊放钢筋笼如空时,不得碰撞孔壁,就位后采取加固措施固定钢筋笼的位 置。沉管灌注桩的内径比套管内径小60-80nim,用导管灌注灌注水下混凝土的桩 比导管
2、连接处的外径大100mm以上。灌注桩采用的水下灌注混凝土宜采用预拌混凝土,其骨料粒径不宜大于 40mm o灌注桩个工序应连续施工,钢筋笼放置泥浆后4小时内必须浇筑混凝土。桩顶混凝土浇筑完成后应高出设计标高0. 5-lm.以上。确保桩头浮浆凿除后 混凝土达到设计强度。当气温低于0度以下时,浇筑混凝土应采用保温措施,浇筑时混凝土温度 不得低于5摄氏度。当气温高于30摄氏度时,应根据具体的情况采取对混凝土 缓凝措施。3. 5水下混凝土灌注(1)桩孔验收合格后,吊装钢筋笼完毕后,安置导管浇筑混凝土。(2)混凝土配合比应通过实验确定,需具备良好的和易性,塌落度以为 180.(3)导管应符合以下要求:导管
3、内壁应光滑圆顺,直径宜为20-30cm,节长宜为2米。导管不得漏水,使用前应试拼、试压。导管轴线偏差不宜大于孔深的0. 5%,宜不大于lOcmo导管采用法兰盘接头宜家锥形活套;采用螺旋式扣型接头必须有防松脱装 置。使用隔水球应有良好的隔水性能,并应保证顺利的排出。开始灌注混凝土时,导管底部之孔底的距离宜为3()-50cm。导管首次埋入 混凝土浇筑面以下不得少于1m。在灌注过程中,导管埋入混凝土宜为2-6m。灌注水下混凝土必须连续施工,并应控制提拔导管的速度,严禁将导管拔 出混凝土面。第4章 工程中适用的正反回转法施工重点4.1分析G50工程适用的施工方法4. 1. 1工程地质地质层性状面标高(
4、m)底标iWj(m)深度(m)水3.00.52.5浜底淤泥0.5-1.52灰黄兰灰色粉质黏土-1.5-4.162.66兰灰灰黑色黏土-4.16-7.163流沙-7.16-10.663.5灰黄兰灰色粉质黏土-10.66-18.167.5暗绿草黄色粉质黏土-18.16-23.165草黄色粉质黏土-23.16-33.1610根据地质表可以分析到地质条件,可以分析到地质主要以粘性土和流沙层。 适合的施工方法为泥浆护臂成孔。4.1.2工程简介G50工程主要由三座桥梁和1.7公里的道路组成。本次设计针对桥梁的桩基 础进行设计施工。三座桥梁长度分别长度盈浦港桥92米、新建桥28米、辅道桥 33米,三座桥梁的
5、宽度等同于路宽15米,桩深度为34米。每座桥梁的桥墩相 同,如图所示。I - W -300_L/La结合工程条件,该工程应使用正反循环施工。4.2在灌注桩施工中可能遇到问题4. 2.1地质勘探质料和设计文件地质勘探主要存在勘探孔间距太大,孔深太浅,土工试验数量不足、土工试 验和土工试验不规范,桩周摩阻力和桩端承载力不足等问题;设计文件主要存在 地质勘探质料不足等问题;设计文件主要存在地质勘探质料每认真的研究,桩型 选择不当,地质标高不清等问题。预防措施:在桩基施工前,对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。对桩 基持力层厚度变化较大的场地,应适当的加密地质勘探孔;必要时进行补充勘探, 防止桩落在
6、较薄的持力层上而发生持力层剪切破坏。场地较厚的回填层和软土层 时,设计者应认真校核桩基是否有负摩擦力现象。4. 2.2孔口高层、钻孔及孔径深度误差(1)孔口高层误差孔口高层误差主要有两个方面:一是由于地质勘探资料完成后场地再次的回 填,计算孔口高层时疏忽而引起的误差;二是由于施工场地在施工过程中废渣的 堆积,地面不断的升高,孔口高层发生变化造成的误差。其解决的方法认真的校核原始水准点和各孔口的的绝对高程,每根桩开孔前 复测一次桩位孔口高程。(2)钻孔深度误差有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地 质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算成一致,避免钻孔深度误差。另外,
7、 孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻杆的加长度处作为孔底终孔截面,不宜 采用测绳测量孔深。对于端承桩钻孔终孔标高以持力层为准,不宜以固定孔深的 方式终孔。因此,钻孔到达桩持力层后及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持 力层。(3)孔径误差孔径误差主要由于作业人员的疏忽错用其他规格的钻头,或应钻头陈旧,磨 损后直径偏小所致。对于8001200的桩,钻头直径比设计小3050mm是合理 的,每根桩孔开孔时,应验证桩头的规格,实行签证的手续。4. 2.3钻孔垂直度不符合规范要求(1)主要原因场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程中发生不均匀的沉降, 导致钻机偏斜;钻杆弯曲、钻杆接头间隙较大,造成
8、钻孔偏斜;钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,赵成偏离钻进方向;钻进过程中遇到软硬土层交接面或斜岩面时,钻压钻压过程中受力不均,造 成偏离钻进方向。(2)控制钻孔垂直度的主要技术措施压实、平整施工场地;安装钻机时严格检查钻机的平整度和主动杆的垂直度,钻进过程中应定时的 检查主动杆的垂直度,发生偏差立即调整;在软硬土层交界面或斜岩面钻井时,应低速钻压钻进。发现钻孔偏斜,应立 即回填黏土,冲平后再低速抵压钻进;在复查的岩层中,必要时在钻杆上加扶正器。4. 2. 4桩的孔质量塌孔与缩径的原因基本相同,主要是地质复查、钻进的速度过快、泥浆护壁 性能差、成孔后,防止的时间过长没有关注混凝土所致。采取的措施有
9、:钻孔灌注桩穿越较厚的砂层、烁石层时,钻孔的熟读控制在 2m/h以内,泥浆护壁性能主要控制其密度为1.31.4g/cm3、粘度为2030s、含 沙率不大于6%,若孔内自然造浆不能满足要求时,可采用加黏土粉、烧碱、木 质素等方法,改善泥浆的性能,通过对泥浆的除沙处理,可控制泥浆的密度和含 沙率。没有特殊原因,钢筋架安装后立即灌注混凝土。持力层的判断是桩成败的关键,现场施工应该给予足够的重视。对于非岩石 类的持力层判断比较容易,可根据地质资料,结合现场取样进行中和的判断。对于桩的持力层是强风化岩和中风化岩时,判断岩界面难度比较大,可采用 以地质质料的深度为基础,结合钻机的受力、主动杆的抖动情况和孔
10、口取样进行 综合的判断,必要进行原位取芯鉴定。孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法 不当造成误判,要准确测量孔底的沉渣厚度,首先要准确桩的终孔深度。应采用 丈量钻杆的长度测定。再含粗砂、烁石和卵石地层钻孔,有条件时优先采用泵吸反循坏清孔。当采 用正循坏清孔时,前阶段应采用高粘度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使得砂 石粒能顺利的流出洞口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孔内泥浆密度降低 到Ll1.2g/cm3.清孔整个过程专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣的厚度,及时 对孔内泥浆含沙率和孔底沉渣的厚度的变化进行分析,若出现清孔前期清孔时你 娘含量过低时,捞不到粗沙粒,或
11、后期吧孔内泥浆降低后,孔底沉渣厚度增大较 多,则说明前期泥浆清孔时泥浆的粘度和稠度偏小,沙粒悬浮在孔内泥浆粒,每 达到清孔的目的,施工时应特备注意这种情况。第5章 水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题混凝土质量关系到混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两个方面。要 配置高质量的混凝土,首先要设计好配合比和做哦好现场试配工作,采用高强度 水泥时,应注意混凝土的初凝和终凝时间和单桩灌注时间的关系,必要时添加混 凝剂。施工现场应严格控制好配合比(特别是水灰比)和搅拌时间。掌握好混凝 土的和易性及塌落度,防止混凝土灌注过程中发生离析和堵管。5.1初灌注混凝土时埋管深度达不到规范要求时规范规定,灌注混凝
12、土导管底端至孔底的距离为03到0.5m,初管混凝土时 首次的埋深应不小于1.0m在计算混凝土初灌注量时,除计算桩长所需要的混凝 土外,还计算混凝土导管内存在混凝土重。首批混凝土所需数量可安公式计算:Vh1 刀(12/4+刀口2(乩+&) /4公式中V一灌注首批混凝土所需数量(m3);D一桩孔直径(m);以一桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m;乩一导管初次埋入混凝土深度,不小于一米;d导管内径(m);乩一桩孔内混凝土达到埋深深度也时,导管内混凝土柱子平衡导管外(或泥 浆)压力所需要的高度(m) : hi=Hwrw/rcH.一桩孔内水或泥浆的深度(m);r-桩孔内水或泥浆的深度(KN/m);上一
13、混凝土板和物的重量(KN/m)5. 2灌注混凝土时堵管灌注混凝土时发生堵管主要是由灌注导管破裂、灌注导管底距离空孔底的深 度太小、完成二次清孔后灌注混凝土准备的时间过长、隔水栓不规范、混凝土配 置质量差、灌注过程中灌注导管埋深大等原因引起的。灌注导管在安装前应负有专人进行检查,可以采用肉眼观察和敲打听声相结 合的方法进行检查。检查的项目主要灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否密 封、厚度是否合格。灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉实验,严禁用气压。进行水密实 验的水压不得小于孔内水深的1. 5倍压力。也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌 注混凝土时最大压力p的1. 5倍。灌注导管底部至孔底的距
14、离应为0. 30. 5m,在灌注设备初灌量足够的条 件下,应尽可能的取大值。隔水栓应认真仔细的制作,其直径和椭圆度应符合使 用的要求,其长度应不大于200mm.完成二次清孔后,应立即开始灌注混凝土,若因故推迟灌注混凝土,应重新 进行清孔。否则,可能造成孔内泥浆悬浮的沙粒下沉而使得孔底沉渣过厚,并导 致隔水栓无法正常的工作而发生堵管的事故。5. 3灌注混凝土时钢筋架子上浮(1)主要原因混凝土初凝和终凝时间过短,使得孔内混凝土过早的结块,当混凝土面上升 的带动钢筋骨架时,结块混凝土托起骨架。清孔时空内泥浆悬浮的沙粒太多,混凝土灌注的过程中沙粒回沉到混凝土 面,形成较密实的结构层,并随孔内混凝土逐渐
15、的上升,当砂层上升至钢筋骨架 的底部是托起钢筋骨架;(2)预防措施除认真的清孔外,当灌注的混凝土面距离钢筋骨架底部一米左右时,应降 低灌注的速度。当混凝土面上升到骨架底口 4m以上时,提升导管,使导管口 高于骨架底部2m以上,而后恢复正常的灌注速度。5. 4桩身混凝土强度低或混凝土离析主要原因是施工现场混凝配合控制不严格、搅拌的时间不够和水泥质量差。 预防措施:严格把守好水泥的质量关,控制好施工现场混凝土的配合比,掌握好 水泥的搅拌时间和混凝土的和易性。5.5 桩身混凝土的夹渣和断桩(1)主要原因初灌混凝土的量不够,造成初灌后埋深太小或导管根本没有进入混凝土;混凝土灌注过程中拔管的长度控制不准
16、,导管拔出混凝土面;混凝土初凝和终凝时间过短,或混凝土灌注时间过长,使得混凝土上部结块, 造成混凝土桩身夹渣。清孔时时孔内泥浆夹渣沙粒太多,混凝土灌注过程中,沙粒回沉到混凝土表 面上,形成积沙层,阻碍混凝土正常的上升,当混凝土冲破沉积砂层时,部分沙 粒及浮渣被包入混凝土内,严重可能造成堵管事故,导致混凝土灌注中断。(2)预防方法导管埋置深度宜控制在2-6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指 挥,并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者 的低值来控制拔管的长度,确保导管的埋深长度不小于1.0m.单根混凝土灌注的 时间宜控制在混凝土初凝时间的1.5倍以内。桩顶混凝土
17、不密实或强度达不倒设计要求,主要原因是超灌高度不够、混凝 土浮渣太多、孔内混凝土面测不定。桩顶混凝土灌注完成后应高出设计标高0.5-1 米。5.6 混凝土灌注过程中应故中断混凝土灌注过程中断的原因有很多,在采取抢救措施后任然无法恢复正常的 灌注情况下可用如下几种方法进行处理:若刚开始灌注不久,孔内的混凝土较少,可拔起导管和吊起钢筋骨架,重新 钻孔至原底,安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土。迅速拔出导管,清理导管内积存混凝土和检查导管后,重新安装导管和隔水 栓,然后按初灌的方法进行灌注混凝土,呆隔水栓排出导管后,立即将导管插入 原混凝土内,此后便可按正常的方法继续灌注混凝土。此方法的处理过程必
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- 桩基 工程施工 方法 范围 分析
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