公路改线工程钻孔灌注桩施工方案.doc
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1、某某枢纽二线船闸公路改线工程钻孔灌注桩施工方案中国交通建设编 制 人: 审 核 人: 审 批 人: 某某公路改线项目经理部某某年十月目录1 编制依据12 工程概况13 施工现场组织机构24钻孔灌注桩施工工艺与施工方法24.1 施工准备44.2 钻孔44.3钢筋笼制作、安装及声测管安装64.4 砼灌注74.5 桩头凿除114.6 桩基检测115 钻孔桩常见事故的预防及处理115.1 坍孔115.2 钻孔偏斜135.3 掉钻落物135.4 扩孔和缩孔145.5 梅花孔(或十字孔)145.6 卡锥155.7 钻孔漏浆166 雨季施工措施177 施工进度计划188 施工人员及机械设备188.1 施工人
2、员188.2 机械设备199 工程质量保证措施199.1 质量目标199.2 质量要求209.3 工程质量保证措施2010 安全、环保保证措施2110.1 指导思想2110.2 安全、环保生产目标2110.3 安全生产责任制2110.4 安全生产教育2110.5 安全技术措施和保证制度2210.6 施工现场安全、环保措施2310.7 安全技术检查制度25钻孔灌注桩施工方案1 编制依据1.1 某某枢纽二线船闸公路改线工程施工设计文件及合同文件。1.2 交通部颁发的公路桥涵施工技术规范、公路工程质量检验评定标准、公路工程技术标准及其它有关文件资料。1.3 现场实地勘察调查资料。1.4 本承包人拥有
3、科技成果、工法成果。2 工程概况本项目位于某某省东南部地区贵港市港南区境内,是西江航运干线某某枢纽二线船闸工程建设的配套工程,是国道324线和贵港市南环公路跨越某某枢纽的局部路段,是贵港郁江两岸衔接的重要路段,为配合某某枢纽二线船闸的建设,同时解决现国道G324线和贵港市南环公路跨越某某枢纽路段的交通瓶颈问题。项目包含两部分,一部分是枢纽交通桥及引道,另一部分为港南区岸船闸工程对外交通道路。交通枢纽桥北岸引道起点紧接郁江二桥,南岸引道终点接贵港市南环路。交通枢纽大桥位于本工程主线(K线)K+206.5至K0+726.5段,大桥桥宽26.5m,桥长520m(70+126+128+126+70m预
4、应力混凝土钢构-连续组合箱梁),跨越某某枢纽一线、二线、三线船闸 。交通枢纽特大桥基础采用钻孔灌注桩,本标共有200cm桩基52根,共长1175.302m;150cm桩基8根,总长207.2m。根据设计单位提供地质资料,本工程桩基地质从上至下分别为:素填土、粘土、含粘土砂砾、含粘土粗砂、白云岩。地形较平坦。3 施工现场组织机构现场设现场负责人:负责全面生产、安全、环境保护等;设技术主管负责全面技术、质量、安全等,并设安全、质量、环境保护工程师。序号姓名职务责任1荆志强现场负责人负责现场全面工作。3谢雄才工程部部长负责该项目技术管理、质量和施工管理工作2方文狼技术主管负责该项目技术、质量、安全等
5、工作。5马新强安全、环境负责人安全、环境监督控制等。6徐五安质检工程师质量监督控制。7孙玉祥材料、设备资负责人负责物资采购验收,设备管理、调配。9赵霞试验负责人负责现场施工检测。10彭金华测量负责人负责现场测量。4钻孔灌注桩施工工艺与施工方法单个工作点多台钻机施工同时采用隔桩施工的方法,先施工左右幅第一排桩基,以确定纵横向岩层后才能判别各桩终孔标高。冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头(冲击锤)提高到一定高度,靠自由下落的冲击力切削破碎岩层或冲击土层成孔。钻孔灌注桩的施工流程是:施工准备测量定位埋设钢护筒配制泥浆钻机就位钻进终孔清孔验孔钢筋笼制作与安装、安装声测管安装导管二次清孔灌注水下混凝
6、土凿桩头桩基检测。钻孔灌注桩的施工工艺流程见下页图。钻孔灌注桩的施工工艺流程图4.1 施工准备4.1.1 场地平整 钻孔场地应清除杂物、换除软土、平整压实,场地必须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。4.1.2 测量定位平整场地后, 根据设计桩位,准确定出钻孔中心位置。并做好十字型护桩,以备钻孔及钢筋笼定位时对桩位进行检验。4.1.3 埋设钢护筒护筒内径比桩径大2040cm,护筒顶面高出施工水位或地下水位2.0m,在旱地时高出施工地面0.5m。根据本工程地质情况,桩基上部地质为黏性土,护筒埋置深度不小于1m,当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5
7、m。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。4.1.4、开挖泥浆池及泥浆制备选择和备足良好的造浆粘土或膨润土,利用钻机旋转造浆,造浆量为2倍的桩的混凝土体积。根据设计单位提供的地质资料,泥浆性能指标如下:泥浆比重: 1.11.3。粘度: 1824s。含砂率:新制泥浆不大于4%。胶体率:不小于95%。PH 值:8-11。4.2 钻孔4.2.1 安装钻机根据现场地形、地质情况,拟采用冲击钻成孔施工,采用十字钻头。安装钻机时要求底部应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷,顶端用缆风绳对称拉紧,钻头中心、钢丝绳中心、护筒中心与设计桩基中心偏差不得大于50mm。4.2.2 钻进开始钻进时
8、,进尺应适当控制,在护筒刃脚处,应抵挡慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m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,再放下钻锥倒转,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。应控制进尺、抵挡慢速、大泵量、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1m或地层变化处,应在泥浆槽中捞取钻渣样品,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
9、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。4.2.3 终孔成孔后检查孔深、孔径、倾斜度,合格后方准进入下一道工序。孔深、孔径、倾斜度等符合下列要求:孔深不小于设计孔深,并符合设计地质要求;孔径不小于设计孔径;倾斜度小于等于1%孔深。4.2.4 清孔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。清孔采抽渣法清孔。清孔标准符合设计及规范要求,即:孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度1720s;根据设计要求:浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于3cm。严禁采用加深钻孔深度方法
10、代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头,防止坍塌。4.3钢筋笼制作、安装及声测管安装4.3.1 钢筋笼制作钢筋数目、型号、尺寸、安装位置等均符合要求,钢筋笼主筋接头采用机械连接接头,每一截面上接头数量不超过50%且错开长度大于钢筋35d(d为钢筋直径),加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合要求。钢筋骨架的保护层厚度采用焊接“耳朵”筋。钢筋笼允许偏差为:主筋间距10mm;箍筋间距20mm;骨架外径10mm;骨架倾斜度0.5;骨架保护层厚度20mm;骨架中心平面位置20mm;骨架顶端高程20mm;骨架底面高程50mm。4.3.2钢筋笼安装钢筋笼制作完成后, 骨架安装采用
11、汽车吊,为保证骨架不变形,须用两点吊:第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。起吊时先提第一吊点,使骨架稍稍提起,再与第二吊点同时起吊,待骨架离开地面后,第一吊点停止起吊,继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁。使用扁担梁将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上采用机械连接,并符合JGJ107-2003钢筋机械连接通用技术规程相关规定,全部接头连接并验收符合要求后就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程
12、中发生浮笼现象。钢筋笼节段划分详见下表钢筋笼节段划分表工程部位桩基主筋钢筋长度(m)每节钢筋笼长度(m)第一节第二节第三节0#左幅30.91112126.911右幅30.98412126.9841#、2#、3#23.6221211.6224#21.622129.6225#27.02212123.0224.3.3 声测管安装在钢筋笼安装时预埋声测管,声测管材质应符合设计要求,声测管连接紧密不漏浆,顶口使用堵头堵塞,防止砂浆进入堵塞管道。4.4 砼灌注4.4.1 安装导管导管采用300钢管,每节23m,配12节11.5m的短管。吊装先试拼并检查各项是否符合要求,连接牢固、封闭严密、上下成直线吊装,
13、位于井孔中央。4.4.2 灌注水下混凝土浇筑水下混凝土前,检查沉渣厚度,如超出3cm,则利用导管进行二次清孔,根据地质情况可采用正循环或反循环清孔方式,必要时用高压风冲射孔底沉淀物。清孔完成后,立即浇注水下混凝土。本工程桩基灌注时首批混凝土方量不小于6m,采用2.5m料斗。施工时先堵住料斗下料口,料斗装满混凝土后,快速移除堵头并连续放料灌注使混凝土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。根据公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011第6.5.4条计算首批灌注混凝土
14、的数量:=5.8m(取6m3)式中:V灌注首批混凝土所需数量(m3);D桩孔直径(m);取2mH1桩孔底至导管底端间距,取0.4m;H2导管初次埋置深度(m);取1md导管内径(m);取0.3h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=/。混凝土拌和物的重度(取24kNm3);井孔内水或泥浆的重度(kNm3),保守取值14 kNm3;井孔内水或泥浆的深度(m),根据设计资料各桩基地面标高及桩底标高,保守取值=32m。计算得h1=18.7m桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,导管直径为30cm。在灌注过程中,导管的埋置深度应控制在26m。同
15、时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深。混凝土灌注过程中应严格控制水灰比、灌注数量,以防止导管进水灌注前,对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定,可用喷射法向孔底喷射3min5min,使沉渣悬浮,然后立即灌注首批水下混凝土。箭球、拨栓或开阀,将首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内混凝土面高度,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。 灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。再灌注过程中,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。灌注过程中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位
16、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。当导管提升到法兰接头露孔口以上有一定高度,可拆除1节或2节导管(视每节导管长度和工作平台距孔口高度面定)。此时,暂停灌注,先取走漏斗,重新系牢井口的导管,并挂上升降设备,然后松动导管的接头螺栓或快速接头,同时降起吊导管用的吊钩挂上待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除或快速接头拆除后,吊起待拆的导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口的导管内,校正好位置,继续灌注。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止
17、螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。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可,建议使用缓凝剂、粉煤灰等增大其流动性;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
18、以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以增加骨架在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。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌50100cm,以便灌注接受后将此段混凝土清除。增加高度,可按孔深、成孔方法确定,一般不宜小于0.5cm,长桩不宜小于1.0cm。混凝土灌注到接近设计标高使,工地值班人员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
19、掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段厂导管时,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。在灌注混凝土时,每根桩应至少留取三组试件。如换工作时,每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护,强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。有关混凝土灌注情况,各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。浇注连续进行,中途停歇时间不超过30min。在整个浇注过程中,及时提升导管,控制导管的埋深,导管在混凝土埋深24m。钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥浆分离器处理后,运往
20、指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。4.5 桩头凿除基坑开挖后,测量定位桩头标高,并用红油漆沿桩体四周标记清晰,桩头凿除采用机械结合人工凿除,为了保证桩头凿除过程中不伤及钻孔桩主筋,主筋之间的混凝土采用人工凿除,主筋附近的混泥土必须人工凿除。4.6 桩基检测所有钻孔桩按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管,成桩后采用声波透射法进行检测。对质量有问题的桩,钻取桩身混凝土鉴定检验。5 钻孔桩常见事故的预防及处理常见的钻孔(包括清孔时)事故及处理方法分述如下:5.1 坍孔各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。(1
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