(建筑工程专业)毕业论文2篇..doc
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1、 毕业设计(论文)题目 桥梁桩基础的钻孔灌注桩施工技术学生姓名 x x x 学 号 专 业 水利水电建筑工程 班 级 指导教师 评阅教师 完成日期 202X年10月6日第1页 共29页目录摘要.3前言.31施工前的准备.41.1测量准备.41.2施工准备情况的检查.41.3 钻孔灌注桩施工特点.41.4钻孔灌注桩施工工艺流程及主要工序 .5 1.4.1钻孔灌注桩施工工艺流程 .5 1.4.2钻孔灌注桩主要工序.5 1.4.2.1测量放样 .5 1.4.2.2平整场地.5 1.4.2.3机具、人员、材料准备.6 1.4.2.4泥浆制作.6 1.4.2.5钻进成孔.62成孔的质量控制.72.1 护
2、筒埋设.82.2 清孔.82.3钢筋笼制作.102.4安放导管.103混凝土.103.1砼灌注方法.103.2第一批砼用量控制.113.3导管提升及埋升控制.113.4 混凝土灌注施工质量控制.113.4.1混凝土的质量控制.113.4.2混凝土浇筑施工.124结束语.13参考文献.15致 谢.16桥梁桩基础的钻孔灌注桩施工技术 学生:x x x 指导老师:x x x三峡电力职业学院摘要:钻孔灌注桩是采用不同的钻孔(或挖孔)方法,在土中形成一定直径的井孔,达到设计标高后,将钢筋笼放到井孔内,再灌注混凝土。其适用范围广,可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩,这是别的桩型很难做到的。本文详细介绍其施工
3、技术,供工程施工借鉴。关键词:桥梁;钻孔灌注桩;施工技术;前言此次本人在中铁十二局机西十标项目部所实践的郑州到西华机西高速公路基础施工的主要工程概况及地质情况: K1+483.731主线桥桥梁起点桩号为K0+863.262,终点桩号为K2+104. 20,桥梁设计角度为900(路线前进方向右偏角)。该桥桥跨组成为(222.47922.480)(355540.3)(221.042+21.041)(424)(253825)(226.51726.516)(427)(525)(22.45322.44)2(526.2)(525)米,桥梁全长:1240.938米。第一第十一联桥梁上部结构采用预应力混凝土连
4、续箱梁;第十二联上部结构采用预应力混凝土装配式T梁;下部结构采用桩基础,柱式墩,肋式桥台。K1+483.731主线桥平面位于直线上,纵断面位于i1=0.3%、i2=1.6%、R=30000米的竖曲线内。该桥左半幅第一联第二联、第四联第九联、右半幅第二联、第四联第六联、第十一联、第十二联全幅为标准路基宽度;其余桥宽变宽。桥址区地貌类型属第四系的残坡积层、冲洪积层、淤积层,岩性以卵石、粘土、粉细沙为主;其下伏基岩为第三系紫红色、棕色沙岩、砾岩及下古生界沙质板岩、泥质板岩、板岩、细沙岩,岩层厚度较大,分布范围比较广,桥址土质情况为:3-5米 亚砂土5-8米 亚粘土8-12米 亚砂土12米 以下 卵石
5、针对上述情况,采用钢板护筒护孔,GPS15型、GPS20型、正循环钻机钻进成孔、R622HD型旋挖钻机、,为保证孔壁的稳定,配置高级泥浆,小钻压缓慢稳速钻进。1 施工前的准备1.1测量准备由项目部抽调有经验的高级测量人员组成精干的测量队,用全站仪对合同段进行高精度的中线及标高复测,确认无误并达到测量规定精度后,设置满足施工需要的控制网及控制桩,编写测量成果报请工程师审批。对控制桩要固定牢固并做好保护工作。使用的仪器设备:SET2110全站仪1台; TDJ2E经纬仪2台;DS3水准仪2台;钢卷尺(50m)2只。1.2 施工准备情况的检查(1)检查灌注桩使用水源,泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池,
6、其布置根据现场施工情况,沿引桥两侧边布置,由钢板焊接而成;(2)导管应检查其出厂合格证并做水密性承压试验;其主要目的是保证桥梁桩基灌注桩作业的工艺流程。主要方法:先把导管首尾用密封扣件相连。导管可在钻孔旁预先分段拼装,在吊放时再逐段拼装。分段拼装时应仔细检查,变形和磨损严重的不得使用。把拼装好的导管先灌入70%的水,两端封闭,一端焊输风管接头,输入计算的风压力,导管需滚动数次,经过15min不漏水即为合格。计算公式:导管水密试验时的水压应不小于井孔内水深1.3倍的压力,进行承压试验时的水压不应小于导管壁可能承受的最大内压力Pmax,可按下式计算: Pmax=1.3(cHcmax-wHw)公式中
7、: Pmax导管壁可能承受的最大内压力,KPa; c混凝土容重(用24KN/m3),KN/m3; Hcmax导管内混凝土柱最大高度,采用导管全长,m; w钻孔内水或泥浆容重,泥浆容重大于12KN/m3时不宜灌注水下混凝土,KN/m3; Hw钻孔内水或泥浆深度,m。(3)灌注混凝土的料斗尺寸应与方案中初灌量的要求相符合;原材料应按规范要求严把质量关,杜绝不合格材料使用于工程;督促承包商按照一放二复的测量程序实施放样复核工作。(4)确保桩位的偏差符合规范要求;(5)钻机就位前,检查护筒埋设高度、位置是否满足设汁要求;钻机就位后,检查其水平、稳固情况;钻杆应保持铅锤线,成孔时应适当抽检进、出泥浆指标
8、,发现超标时及时调整:施工单位须配备专职记录人员,及时记录成孔过程中的各项参数,记录必须真实、准确。1.3 钻孔灌注桩施工特点(1)、施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移,因此对环境和周边建筑物危害小;(2)、大直径钻孔灌注桩直径大、入土深; (3)、对于桩穿透的图层可以在空中作原位测试,以检测土层的性质; (4)、扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力;(5)、经常设计成一柱一桩,无需桩顶承台,简化了基础结构形式;(6)、钻孔灌注桩通常布桩间距大,群桩效应小;(7)、某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长,提高桩的承载力,减少沉降量;(8)、可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩
9、,这是别的桩型很难做到的;(9)、施工设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩;(10)、钻孔灌注桩在施工中,影响成桩质量的因素较多,质量不够稳定,有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象,桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化,且又在较大程度上受施工操作影响;1.4钻孔灌注桩施工工艺流程及主要工序 1.4.1钻孔灌注桩施工工艺流程 放粗样清表精放样投压外护筒钻机就位对中开钻(钻进、成孔、清孔) 下钢筋笼(带下内护筒) 填土袋于内外护筒之间下导管(二次清孔) 砼浇筑 1.4.2钻孔灌注桩主要工序 1.4.2.1测量放样 为保证桩位的准确,测量仪器采用全站仪,坐标法放样。主机架设在距桥位较近且通视条
10、件较好的导线点上,瞄准架设在另外一个导线点上的棱镜作为基边,输入需放样桩位的坐标,根据偏角和距离,把桩位放在实地。放样的点位用木桩标识,并在可靠位置设置护桩,专人保护。(如图1) 方木 钻机 地基 护筒 图1现场示意图 1.4.2.2平整场地旱地:清除杂物,换除软土,夯打密实,为避免地基产生不均匀沉陷而使钻机倾斜,钻机底座应置于方木支撑上。水中:场地为浅水时,可采用筑岛法施工,填土必须压实,其余同旱地情况。埋设护筒旱地或浅水处:护筒顶顶端的泥浆溢出口标高高出地下水位1.5米以上且高出地面0.3米以上。护筒采用8毫米钢板制作,护筒内径大于桩径25厘米。 1.4.2.3机具、人员、材料准备开钻之前
11、,必须完成人员组织,所有人员的分工、职责明确,保证人员的技术力量都满足施工需要;所用到的黄砂、碎石、水泥备料充足并检验合格;机具齐全并保持良好的性能状态,主要设备如发电机、搅拌机等有备用量,易损件有充足的储备量。 1.4.2.4泥浆制作本段内优质粘土不充足,外运膨润土制作优质泥浆。(如表1)表1泥浆性能指标 项目相对密度粘度(s)静切力(pa)含砂率(%)酸碱度(PH)胶体率数值1.10-1.2018-2412.54%8-1195注:适用于松散易坍地层、孔深65米,孔径1.2米 1.4.2.5钻进成孔 循环钻机钻孔钻孔采用正循环钻进工艺。由泥浆泵管与钻杆上部接通,泥浆通过钻杆中心压至钻头底部边
12、冲刷边旋转切削,把泥块搅拌成泥浆向孔外溢出,如此不断循环。在成孔施工中,通过钻压、转速、泥浆指标等参数的调节来控制钻进成孔速度、防止孔斜、缩径等现象的产生,同时利用孔内泥浆的压力来平衡孔壁压力和水压力,起到护壁作用。淤泥质土层及砂土层,为防止坍孔可用稠泥浆护壁,即适当减少钻进泥浆的比重和粘度。目的是使孔壁达到基本稳定,不出现缩径和大量超径。成孔完毕后,首先自检孔深、孔位偏差,及时通知监理工程师验孔;下钢筋笼前,用孔规检测孔径、倾斜度等指标。水中桩用泥浆泵抽护筒中泥浆以保证泥浆循环。冲击钻机成孔待护筒埋压好后,移动钻机就位。就位后,应检查钻机底座的平稳性以及架顶起重滑车缘、固定三角架及桩中心是否
13、在同一直线上,并测出平台标高以作为检测孔深的控制点。旋挖机(1)钻孔:旋挖钻机行走就位,将钻盘中心对准桩中心,调平钻盘后,通过转盘提供的扭矩将一设有伸缩式钻杆的钻斗压入土中,钻斗底门上装有斜向斗齿用来切削土休体。(2)钻孔顺序:顺桥向从24号桥台往41号桥台方向;横桥向为减小对已成孔的影响,故采用间隔钻,(顺序如图2)横 桥 向 (圆圈内数字为钻孔顺序) 图2钻孔顺序示意图(3)旋挖钻机的工作原理:是由全液压的动力头产生扭矩,并由安装在钻架上的液压油缸提供钻压力,这两部分通过伸缩式钻杆传递至钻头,钻下的钻渣充入底部设有活络挡板的钻斗,由主卷扬提拔出孔外。(4)旋挖钻机钻进过程中常见的质量问题和
14、处理方法:旋挖钻机钻进过程中主要防止塌孔现象,尤其在粉砂层及砂卵层中重点控制。由于旋挖钻机成孔速度过快,平均1个小时可钻进1015m,如果混凝土灌注不能及时进行,就很容易造成坍孔,因此,钻进时做到勤观察、勤记录,发现异常情况,应及时分析原因,并采取相应的处理措施。以下是常见的质量问题和处理方法:(1) 塌孔 主要原因由于旋挖钻孔不存在泥浆循环,护壁较薄,加之泥浆比重不稳定;添加稳定液的塑料管口直接对着土层冲刷。 处理措施严格控制稳定液的重量配合比,确保计量准确,误差在规定范围内。改正添加稳定液的方法,使其管口直对护筒壁添加。 (2)钢筋笼变形 主要原因钢筋笼较细长,钢筋塑性变形所致。 处理措施
15、利用彬木杆加固。 2 成孔质量控制成孔是钻孔灌注桩施工中一个重要部分,其施工质量如控制的不好,很容易造成塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端未达到设计持力层要求等,将严重影响桩身质量,造成桩承载力下降。 钻孔桩在钻孔前,技术人员必须要用全站仪进行桩位的复核。如果由于技术人员的失误,桩位有偏位,在没有复核桩位的情况下直接进行护筒的埋设及下钻钻孔,将导致严重的后果,只有在确保桩位准确无误后,方可考虑护筒的埋设、钻孔。2.1 护筒埋设护筒有其重要的作用,即有固定桩位,隔离地面水免其流入井孔,保护孔口不坍塌;引导钻头下落方向;保护孔内水位高出地下水位或施工水位一定高度,形成孔内向孔壁的静水压力以维护孔壁免于坍塌
16、等作用。凌州北桥护筒选用时, 钢护筒内径比设计桩径大30cm,采用厚度为10mm的A3钢板卷制,为加强钢护筒的整体刚度,在焊接接缝处设12mm厚、15cm宽的钢带,护筒底加设14mm厚、50cm宽的钢带作为刃脚(见图2)。护筒加工长度按现场实际探测的砂层厚度确定,且要求护筒必须穿越砂层,到达岩面。加工旁弯不超过3cm,椭圆度不大于2cm,焊接采用坡口双面焊,所有接缝处满焊联结,保证不漏水。护筒顶端的埋设高度严格根据其地质、水文及钻孔方法来设置,采用反循环回转方法钻孔时护筒顶端高出地下水位2.0m;采用 正循环回转方法钻孔时,护筒顶端泥浆溢出口底边,当地质良好、不易坍孔时,宜高出地下水位1.0-
17、1.5m以上,当地质不良、容易坍塌孔时,应高出地下水位1.5-2.0m以上;就本工程而言采用的是反循环回转法钻孔,护筒顶端的埋设高度应高出地下水位12m,同时满足高出地面0.3m,其底端埋置深度不小于1.5m。钢护筒的埋设必须认真进行,先将护筒周围的土挖除,然后用粘土回填,并分层夯实处理。需要注意的是在护筒的顶部焊加强筋和吊耳、开出水口,并钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉,及时处理出现的偏移和下沉。2.2 清孔钻孔深度达到设计标高后,经监理工程师对孔深、孔径验收合格符合下表要求后方可进行清孔。清孔采用抽渣换浆清孔法进行,但应换用相对密度较低的泥浆,以把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的
18、泥浆换出;当含砂率较高时,应当加大泥浆浓度并利用储浆池和过滤池抽换孔内浆体,即泥浆经过过滤池后至储浆池循环使用并根据含砂率情况逐步调整泥浆的相对密度进行循环抽渣换浆,从而使泥浆各种指标参数达到规范要求为止。水中钻孔过程中,储浆池将设在水中工作平台上,每墩位左右幅各设一个储浆池,均为6m3。过滤池6m3,其中里放置水磨石,以起到净化水质作用,并定时清理过滤池,将起沉淀后的泥浆及时运走,净化后的水将直接排走,确保无污染。利用试验仪器经常对泥浆继续测试,待泥浆各种指标参数达到下表2要求后即清孔结束。表2泥浆各指标参数项目允许偏差孔的中心位置(mm)群桩:100;单排桩:50孔径(mm)不小于设计桩径
19、倾斜度钻孔:小于1孔深摩擦桩:比设计深度超深不小于50沉淀厚度(mm)摩擦桩:不大于设计规定清孔后泥浆指标泥浆比重:1.031.10;粘度:1720Pa.s;含砂率:98对成孔质量的检查:(1)孔深:采用测深锤法。采用符合标准的测绳(专业厂家生产,轻质、拉力强、遇水不伸缩、标有尺度),下系测锤。测锤采用钢件制作,重量3kg左右,锤底直径10cm。同样在灌注混凝土也用该测锤测深,并与灌注的混凝土方量作比较,从而判断灌注情况;如下测深用测锤示意图3图 F 测绳 测绳 测锤3kg 高10cm 直径10cm 图3测锤示意图(2)倾斜度:采用孔规(探孔器)检查。探孔器用直径25mm的螺纹钢筋制作,有足够
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