桩基础施工组织设计道路与桥梁工程技术毕业论文.doc
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1、桩基础施工组织设计摘要:某某至某某高速公路LJ-2标段,在进行某某大桥施工时,基础部分采用钻孔灌注桩基础施工的方法。钻孔灌注桩目前在桥梁基础施工中使用已相当普及,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。本文根据钻孔桩工程施工的经验,就如何在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理等问题进行总结,以达到提高施工水平的目的。 钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,根据钻孔灌注桩的这些特点编制本施工组织设计,期望能在施工中起到指导作
2、用,将各种工程隐患消灭在萌芽状态,最大限度的提高钻孔桩的施工质量。关键词: 桩基础 ;隐蔽工程 ;施工组织设计 Chinese Abstract Baoding Expressway to Fu ping LJ-2 Section, in the border river bridge construction, basic part of using bored pile foundation construction method. Bored pile foundation construction in the use of the bridge is quite universal,
3、 but is hidden engineering, quality inspection, after piling more difficult. Based bored pile construction experience, on how to work in various links of full attention and careful construction, strengthening quality management and other issues summed up a view to increasing the level of constructio
4、n purposes. Construction of bored piles is mostly underwater, and its construction process can not be observed, after piling excavation can not be accepted. Construction of a link of any problems will directly affect the entire project quality and progress, and even to investors causing huge economi
5、c losses and adverse social impacts. Thus, according to these characteristics of bored piles preparation of the construction of organizational design, hope to play a guiding role in construction, will be a variety of engineering problems nipped in the bud, to maximize the improvement of the construc
6、tion quality of bored piles. Key words: Pile Foundation Construction Organization Design目 录第一章 施工工程概况11.1 工程概况11.2工程的地理,气候条件11.3某某的地质情况1第二章 灌注桩钻孔施工组织设计内容12.1施工准备与施工方案的选定12.1.1准备工作12.1.2施工方案的选定32.2施工机械设备的选择32.3进度计划42.3.1总体计划42.3.2单根桩进度分析42.4施工工艺流程42.4.1测量放样52.4.2 护筒埋设92.4.3 .泥浆的制备92.4.4钻进成孔102.4.5第一次
7、清孔122.4.6钢筋笼的制作122.4.7水下混凝土的灌注142.4.8桩头的处理162.4.9柱底压力注浆162.4.10桩基质量的检测182.5桩基工程的质量控制192.5.1质量控制的措施192.5.2施工中人、机、料对质量影响202.5.3质量控制的方法20第三章施工过程中常见的问题及处理的措施203.1钻孔过程中易出现的质量问题及防治的的措施223.2水下混凝土灌注过程中易出现的施工质量问题及防治措施233.3其它影响桩基质量的原因233.4小结24第四章 安全、文明、环保生产措施264.1安全措施274.1.1安全设施274.1.2安全生产目标284.1.3 安全生产承诺284.
8、1.4安全生产保证措施294.1.5施工过程中的安全措施:304.1.6雨季施工中的安全措施314.1.7 安全生产保证体系图324.2文明措施324.3环保措施334.3.1防治大气污染334.3.2防止水污染344.3.2防止噪音污染34第五章 总结35参考文献-35第一章 施工工程概况1.1 工程概况某某大桥是某某至某某高速公路LJ-2标段的一座大型桥梁,中心桩号为K10+643,跨径为1830m预应力连续箱梁。起点桩号为K10+373,终点桩号为K10+913,全长540m,交角70,跨越某某。某某大桥桩基础部分采用钻孔灌注桩基础。全桥钻孔灌注桩共计84根。(其中桥台桩12根,桩径1.
9、2m,每根桩长28m.1-6 ,14-17合计40根,桩径1.5m,每根桩长46m。7-13,合计28根,桩径1.5m,每根桩长54m,)总计工程量为桩长3800m,水下C25混凝土灌注,总计方量6430.064m3 1.2工程的地理,气候条件某某大桥地处河北省顺平县境内,属于平原地区,沿线农业发达,某某河宽103.5m,有季节性的流水。气候四季分明,属于温带气候类型。1.3某某的地质情况某某因所处平原地区,地层大部分是亚粘土地层,夹有部分砂层,卵石层。地面亚粘土层34.5m41.2m砂层54.8m卵石层图1-1 某某大桥地质剖面图 第二章 灌注桩钻孔施工组织设计内容 2.1施工准备与施工方案
10、的选定2.1.1准备工作1.技术准备1在全面熟悉设计文件,技术交底,及技术规范的基础上,进行现场踏勘收到的资料,核实工程数量,按工期要求,施工难易程度和人员材料设备情况,编制实施性施工组织设计,制定主要工程项目施工方案,确定工艺流程。其内容包括:详细的施工组织,现场布置,施工方案,工程进度计划,资源(劳动力)供应计划,资金流量计划,质检与质保措施,安全体系与安全保证措施,环境保护措施。2设立工地实验室,配备满足施工需要的实验检测仪器和设备,配足配齐实验人员按监理工程师的要求,建立施工技术档案,由专人负责.3.尽快进行导线复测和施工测量控制网的布设,根据设计文件和规范要求的精度对施工中的所有桩位
11、,控制点等进行放样和复测,并对控制点进行加固和保护.施工中要求严格执行复测制度,确保构造物位置的准确,对复测有异议的桩要及时进行复测,及时重新放样.2.人员准备 劳动力计划表 表2-1工种数量(人)技术总负责人1技术负责人1现场负责人1现场技术员3质检员1实验员2测量员2安全员1材料员1混凝土拌合工5钢筋工10电工2普工20合计50三.水电便道根据现场踏勘确定施工用水,水源选在离工地较近的充足的内河地段。桥梁施工用混凝土采用集中拌合,材料需求量大,重型车量多,同时考虑到冬雨季的影响,施工主便道应进行适当硬化。采用原地面整平碾压之后,上面铺30cm的沙砾碎石,碾压整平。便道顶面宽4m,一侧设置0
12、.5m的排水沟。根据拌和站,钻机等主要施工设备的功率及数量确定电力总需求量,以及变压器的最佳安放位置。电力总量一般不小于3200KvA四.材料准备原材料根据某某地区的条件及特点,对砂,水泥,碎石等一次性购买10根桩的料,各种型号的钢筋一次性共计购买500T,能满足施工的需要,其它材料根据具体情况随用随进,保证供应。2.1.2施工方案的选定某某大桥桩基均为摩擦桩,且地层大部分为亚粘土地层,因此,采用反循环成孔的工艺。2.2施工机械设备的选择根据工期的要求,合理组织,均衡生产,对机械设备进行安排。具体情况如下所示: 机械设备需求表 表2-2设备名称单位数量120拌和站套220型反循环钻机台5400
13、型电焊机台63PNL泥浆泵台411KW排污泵台43SNS注浆泵台4直径1.5m刮刀钻头个6直径1.2m刮刀钻头个4配套钻杆米300导管米100钢筋运输车辆1钢筋切断机台1钢筋成型机台1钢筋卷扬机台1钢筋套丝机台1汽车吊台1200KW发电机台1泥浆检测设备套1测绳付32.3进度计划2.3.1总体计划K10+643某某大桥钻孔灌注桩暂定2008年2月17日开工,工期71天,在2008年5月30日完工。2.3.2单根桩进度分析 单根桩进度分析表 表2-3序号施工项目作业时间控制天数备注1 准备工作40.25强度作业,每天按16小时计算2钻孔361.5机械操作,连续进行3清孔,提钻40.25强度作业,
14、每天按16小时计算4孔径垂直度检测20.125强度作业,每天按16小时计算5下钢筋笼40.25强度作业,每天按16小时计算6下导管10.05强度作业,每天按16小时计算7二次清孔10.05强度作业,每天按16小时计算8混凝土灌注40.25必须连续进行9不可遇见因素40.2510合计602.925说明:一根桩的作业时间按3天计算.2.4施工工艺流程灌注桩的主要施工工艺流程图(见下图2-3)2.4.1测量放样采用全站仪和水准仪进行实测及复测,以确定桩位坐标,桩位坐标必须符合无误后才能使用,而且平时要经常进行复测,以便保证其精度。桩位坐标确定后,在不易破坏的地方设立保护桩,以备经常校核,要防止桩心移
15、位。放样后由主管技术员进行复测,施工中对护桩要妥善保护,不得移位或丢失。场地平整测量放样设备配套、器材进场设备安装安装循环系统护筒加工埋设护筒调整护筒中心偏差、垂直度、标高泥浆制备泥浆性能调整检测钻头直径、钻机水平、泥浆性能、安全设施验收开钻钻进成孔首次清孔随时检测孔深、孔径、孔斜、孔底沉渣补充泥浆稳定孔内水头制作钢筋笼钻渣、废浆的处理吊装钢筋笼调整钢筋笼高程与桩位中心偏差准备清孔器具二次清孔清理导管、准备隔水塞检测沉渣厚度检测导管密封性及下入深度下灌注导管备料、拌制混凝土起拔护筒留取混凝土试件检测混凝土材料、配比、坍落度、灌注高度混凝土养护桩头处理水下混凝土灌注图2-3 钻孔灌注桩施工工艺流
16、程图 2.4.2 护筒埋设1施工平台与护筒1)施工平台:场地为旱地时,应平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。钻机底座不宜直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。1、 场地为浅水时,宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定,高度应高于最高施工水位0.51.0m。2、 场地为深水时,可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台。平台须牢靠稳定,能承受工作时所有静、动荷载。2)护筒设置1护筒内径宜比桩径大200400mm2护筒中心竖直线应与桩中心线重合,除设计另有规定外,平面允许误差为50mm,竖直线倾斜不大于1%,干处可实测定位,水域可依靠导向架定位。3.旱地、筑岛处
17、护筒采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。4.水域护筒设置,应严格注意平面位置,竖向倾斜和两节护筒的连接质量均需符合上述要求,沉入时可采用压重、振动锤击并辅以筒内除土的方法。5.筒高度宜高出地面0.3m或水面12m。当钻孔内有水压时,应高于稳定后的承压水位2.0m以上。当处于潮水影响地区时,应高于施工水位1.52.0m,并应采用稳定护筒内水头的措施。6.护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定,一般情况埋置深度为24m,特殊情况应加以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。护筒连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水2.4.3 .泥浆的制备1泥浆配置的原料控制泥浆的质量是保证成
18、孔顺利的重要环节,要求泥浆具有较低的表观粘度和含砂率,低比重和良好的携渣能力。钻孔泥浆一般是由水,粘土,和添加剂按适当的比例配比而成。开钻前要准备好足够性能合格的粘土,根据钻进地质及时调整泥浆比重,考虑掺入部分膨润土改善泥浆性能。水:采用附近的河水做为制浆的水源,经检测能够满足施工的需要,稳定性良好。膨润土:该膨润土泥浆具有相对密度低,粘度好,含砂量少,失水率小,泥皮薄,稳定性强,固壁能力高,钻机回钻阻力小,钻进率高,造浆能力大等优点。碳酸钠:它可使PH值增大,使粘土颗粒进行分散,粘粒表面负电荷增加,为粘土吸收外界的正离子提供了条件,可增加水化膜的厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,降低失水率。P
19、AM絮凝剂:它的作用是使泥浆的钻渣成分成为不分散的絮凝状态,因而泥浆循环到井外的泥浆池中时,易于被清除出去,从而使泥浆保持不分散的低固相,低相对密度,低粘度的优良性能。水:膨润土:纯碱:PAM=100:8:0.030.:0.00042基浆的制作方法:基浆的拌制必须进行强劲的搅动才能形成胶体。本工程采用“风管搅浆法”,由于本工程的现场的条件限制,制浆将在以备的泥浆箱内配制,在泥浆箱内加入足量的相应比例的原料采用高压气进行强劲的搅动,时间不小于10分钟,然后流入护筒,根据需要,用同样的方法制备足量的原浆.3钻进过程中泥浆性能的检测:为了保证施工各阶段的泥浆性能指标,在钻孔过程中对泥浆性能要进行定期
20、检测。开始钻进时,每一小时检测一次,等到泥浆性能稳定后每两小时检测一次,并根据钻进的地层变化情况调整泥浆检测的频率。4.施工中应注意的几个问题:(1)严格控制泥浆的质量,做到定时检测,及时添加PAM和碳酸钠进行调整,改善泥浆的稳定性。(2)置换的泥浆必须经过沉淀,排渣,检测合格后才能使用。(3)由于PAM较难溶解,集中投放容易结团,难以发挥效应,应采取少量多次的方法进行投放以加速溶解。(4)由于氯离子含量较大,严重影响了泥浆的悬浮能力,配制的泥浆在静止状态下34小时就开始沉淀,在钻孔过程中及时检测,进行调整并控制。泥浆性能指标选择表 表2-4钻孔方 法地 层情 况泥浆性能指标相对密度粘度含砂率
21、胶体率失水量泥皮厚静切力酸碱度(S)(%)(%)Ml/30minmm/30min(Pa)PH正循环一般地层1.051.2016224962521.02.5810反循环易塌地层1.201.4519284961523.05.08102.4.4钻进成孔1钻机就位的控制钻机的安装就位包含两层意思,一是所钻桩位在大地平面的位置控制,二是所钻桩孔本身的立体位置控制。钻孔灌注桩施工前应对施工场地整平压实,当场地为深水区或淤泥层较厚时,应搭设工作平台。应建立附合于结构物整体测量控制中的子控制网(包括平面控制与高程控制),且所有测量必须有多余观测。对拟施工桩位进行放样,并在另一测站进行复核。有条件时,应用钢尺对
22、前后左右的桩位进行相互校核。在灌注桩施工中桩位的控制必须高度重视,确保无误,一旦发生桩位错误将难以弥补。钻机安装的基本要求是水平、稳固、三点(天车、转盘、护筒中心)一垂线,这样才能保证桩的垂直度和桩位偏差符合要求,安装完毕后要用水平尺和测锤校验。由于钻孔灌注桩2成孔过程根据本工程的地质情况,钻孔采用反循环钻进施工工艺。钻进中应注意:钻孔过程中要加强对孔内液面的监测,控制孔内水头的高度,保证水头高度在在护筒底面1m以上。钻具应平稳,避免冲撞护筒,扰动孔壁。接钻杆时,先停止钻进,将钻具提离孔底810cm,并维持泥浆循环5分钟,以清除孔底沉渣,并将管道内的钻渣携出排净,然后再加接钻杆。加接钻杆时,钻
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