原创特大桥钻孔桩施工计划验证施工工艺(13页).doc
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2024-01-16
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1、XXXX有限公司典 型 施 工 计 划工 程 名 称 XX特大桥 典型施工项目 钻孔桩 典型施工范围 118#11钻孔桩 典型施工目的 验证钻孔桩施工工艺 计划施工时间 2010年XX月25日29日 施工负责人 审批 编制 2010年XX月24日典 型 施 工 计 划 工 程 项 目XX特大桥典型施工内容钻孔桩钻孔、钢筋、混凝土典型施工时间2010.XX.252010.XX.29典型施工目的明确工艺标准、检验工艺设计的适用性和安全性主持人参加人一、 工程概况:XX特大桥钻孔桩直径1.0m桩共825根,直径1.25m桩共1354根,共计2179根。根据本工程地质资料,55m以内桩长采用旋挖钻机成2、孔为主,冲击钻辅助;55m以上桩长采用反循环钻机成孔为主,冲击钻辅助。为了验证并完善反循环钻机钻孔、钢筋笼制作及吊装、混凝土浇注各工艺和施工方法的可行性,检验施工过程中各工序的衔接,在118#-11桩位进行此次典型施工。二、 施工流程及施工方法:施工工艺流程:见下页。施工方法:1钻孔1.1 测量放样用全站仪放出各桩位的中心坐标,钉上木桩,同时,在旁边不易损坏相对固定的位置设置临时护桩,以便在施工时检查纠偏,在施工过程中要经常检查复核桩位,高程由已知高程点引入。护筒埋设泥 浆钻机就位钻 进抽渣清孔成孔验收下放钢筋笼下放导管二次清孔水下砼灌注拔出导管拔出护筒原材料检验钢筋笼验收运输钢筋笼制作导管试3、拼试压砼搅拌与运输砼复检,作试件测放桩位原材料检验砼配合比试验1.2 埋设护筒:护筒采用8mm的钢板卷制而成,内径为1.45m,高2.0m,上部设有溢浆口,护筒埋设采用挖埋法,即用挖掘机挖除所要埋护筒的土层后,将护筒放入其中,护筒顶高出地面3050cm。护筒埋设要求位置准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线保持在同一竖直线上。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于50mm,钢护筒垂直度偏差不允许大于1%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。护筒就位后,四周回填粘土并夯实,并在护筒边缘外侧1.5m埋置十字桩,在十字桩中心挂吊一线锤,自然下放,看是否与桩中心重合一致,以此来校4、核护筒的准确安放位置。在护筒埋设好后由测量人员进行复测,并填写工序交接单后方可开孔。1.3 场地平整、钻机就位:本工程钻机采用反循环钻机,钻机平台处场地需密实。护筒安装完毕后,钻机行驶至要施工的孔位,立好钻架并调整和安设好起吊系统,将钻头吊起,徐徐放进护筒内。启动卷扬机把转盘吊起,垫方木于转盘底座下面,将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘,要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在一条铅垂线上,钻杆位置偏差不得大于2cm。在钻进过程中要经常检查转盘,如果倾斜或位移,应及时纠正。使用带有变速器的钻机时,要把变速器放平。安装在变速器板上的电机轴心应和变速器被动轴的轴心放在同一水平线上。在方钻杆上端安装提引水龙5、头,在水龙头上端连接输浆胶管,将输浆胶管接到泥浆泵上,把提引水龙头吊环挂到起吊系统的滑轮吊钩上。取走转盘中心的方形套,启动卷扬机吊起方钻杆穿过转盘并牢固地连接到钻头,装好方形套夹住方钻杆,准备钻进。1.4 泥浆制备选用优质膨润土,在桩孔钻进前在泥浆池中造浆,制成稠度适宜的泥浆。泥浆性能如下:入孔泥浆比重为;黏度:一般地层为16-22s,松散易坍地层为19-28s,新制备泥浆含砂率不大于4%,胶体率不小于95%,PH值应大于7。造浆后应试验全部性能指标,钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率,并填写泥浆试验记录表;按规定检查泥浆指标,遇土层变化应增加检查次数,并适当调整泥浆指标;并保证泥浆压高于地下水6、位。泥浆池利用原师村特大桥试桩场地内泥浆池。1.5 安装钻机要求钻机底部垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷,顶端用缆风绳对称拉紧,钻头和钻杆中心与护筒中心偏差不得大于50mm。1.6 开钻钻孔设备视现场条件合理配置。每根桩必须连续不停地钻孔,不得无故中断。开钻前利用护桩拉十字线,钻头对准桩位中心,同时用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计孔底标高计算孔深。为防止堵塞钻头的吸渣口,应将钻头提高距孔底2030cm,将真空泵加足清水(为便于真空泵启动,不得用脏水),关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭,打开真空管路阀们使气水畅通,然后启动真空泵,抽出管路内的气体,产生负压,把水引到泥浆泵,通7、过沉淀室的观察窗看到泥浆泵充满水时关闭真空泵,立即启动泥浆泵。当泥浆泵出口真空压力达到0.2Mpa以上时,打开出水控制阀,把管路中的泥水混合物排到沉淀池,形成反循环后,启动钻机慢速开始钻进。打开出水控制阀后,若压力减到0.2Mpa以下时,可关闭出水控制阀减少排量,或者在操作中反复启闭控制阀门一提高泵内压力。钻进时应先慢后快,确认地下是否有不利地层,并做好泥浆护壁工作,钻进过程中生成的泥浆,导入泥浆沉淀池自然沉淀,然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。钻进过程中随时注意孔内水压差,以防产生流沙。经常测定泥浆相对密度,根据工程钻进需要,随时调整泥浆比重,保证各项指标符合要求,不因泥浆过浓8、影响进度,过稀导致塌孔等。钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻头留在孔内,以防埋钻。同时保持孔内有足够的水头和满足要求的泥浆(比重、含砂、粘稠三项指标满足要求)以防塌孔。1.7 钻进(接长钻杆)在钻进过程中,在钻进5m左右即进行钻杆垂直度检查,检查时用水平尺分别贴靠于钻杆正面、侧面,检查是否垂直,若有倾斜,立即调整。当一节钻杆钻完后,先停止转盘转动,并使反循环系统延续工作至孔低沉渣基本排净(约需1min3min),然后关闭泥浆泵接长钻杆;在接头法兰盘之间垫3mm5mm厚的橡皮圈,并拧紧螺栓,以防漏气、漏水;然后如上述工序,一切正常9、后继续钻进。1.8 控制钻速在硬粘土中钻进时,用一档转速,放松起吊钢丝绳,自由进尺。在高液限粘土、含砂低液限粘土中钻进时,可用二、三档转速,自由进尺。遇地下水丰富易坍孔的粉质土,宜用抵挡慢速钻进,减少对粉质土的扰动,同时应加大泥浆相对密度和提高水头,以加强护壁,防止塌孔。1.9 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。钻进过程中应经常检查并记录土层变化情况,并与地质剖面图核对,钻孔达到设计深度后,对孔位、孔径、孔深进行检查。钻孔作业过程中,经常观察钻机所在地面变化情况10、,发现沉陷或变形现象,应及时停机处理。本工程采用换浆法:抽渣或吸泥时,应及时向孔内注入清水或新鲜泥浆保持孔内水位。1.10 渣样留存和地质记录渣样抽取频率按地层地质变化点进行取样,不得缺漏。渣样装于渣样盒内,在标签上注明工程名称、墩号、桩号、深度、渣样初步判断、取样人、取样时间等内容。渣样取样后,钻孔过程中要存放于现场,采用条形木盒,按取样时间(深度)分隔存放,并于木盒显著位置注明“渣样盒”等字样。相应的桩施工完成后,要将渣样放于专门地点,统一保存。保存期限至该桩检测合格止,并注意留有必要的照片等影像资料。1.11 成孔检查及清孔在钻孔成孔后进行垂直度检查。采用检孔器检测,检孔器用20钢筋制成11、,其直线段高度为5m,检孔器(示意图见下页图所示)外径为1.25m。检孔器能顺利下到孔底即为合格,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可进行下道工序。孔径、孔深、垂直度检查合格后,再进行清孔工作,否则重新进行扫孔。清孔时利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸渣515min左右,使孔底钻渣清除干净。终孔后,进行测量,以保证设计桩长。2钢筋按设计图纸要求制作钢筋笼,确保钢筋的位置、根数及间距正确。具体过程:制作时,按设计尺寸做好加强筋,标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上,并标出加强筋的位置。焊接前,先把加强筋放置于固定的模具上,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋垂直度,水平拉线来确定主筋12、与加强筋的焊点,然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后,采用自制的卡尺控制主筋间距,将其余主筋逐根照上法焊好,然后缓慢滚动至滚焊支架上,缠绕螺旋筋。螺旋筋与主筋采用绑扎连接,钢筋笼上部第一个加强筋开始,向下5.2m范围内的螺旋筋间距为10cm,其余间距为20cm。将加强筋与主筋点焊连接时,注意加强筋间距,按图纸给出的加强筋间距进行加工,环形加强筋采用单面焊,搭接长度为20cm,搭接焊的焊缝厚度不得小于6mm,焊缝宽度不得小于14mm。钢筋骨架的保护层厚度用焊接钢筋“耳朵”控制,“耳朵”采用20钢筋制作,尺寸见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个,上下层梅花形间隔布置。“耳朵13、”筋与主筋焊接采用双面焊。注:图中单位为mm。灌注桩主筋的连接方式采用闪光对焊,钢筋对焊采用闪光-预热-闪光焊,同一截面上钢筋接头数量不得大于50。螺旋筋与主筋采用绑扎连接,以免钢筋笼发生变形。钢筋笼分节制作的按照顺序挂牌,每节运至现场,在钢筋笼就位时候,按照编号依次下放并采用单面搭接焊进行焊接,下料时候应增加钢筋笼的单面焊接长度200mm并长出20mm,共计下料长出220mm。骨架顶端对称设置吊环2根,吊环采用12钢筋。吊环的制作尺寸见下图。L长度为:护筒标高-桩顶标高-0.852米。118#-11钻孔桩需安装声测管,在每个钢筋笼骨架紧贴加强筋内侧按平面夹角120度设置3根PEG检测管,内径14、48mm,复合壁厚不小于2.5mm(声测管布置见下页图),超声波检测管上端高出桩顶30cm,接头必须旋紧,保证声测管直顺稳固且密封。钢筋笼安装完毕前,管内灌满清水,顶口用橡胶盖盖严,并用铁丝扎牢。桩底素混凝土部位的声测管安装在导向钢筋笼内,安装方法同上端钢筋笼。导向钢筋笼主筋采用3根20钢筋,布置成等边三角形,加强筋每2m设置一道,并对应在加强筋处设置耳朵钢筋。在施工过程中仔细检查声测管接缝是否密封,防止泥浆进入声测管中发生堵塞。 钢筋笼安装采用25t汽车吊,为了保证骨架起吊时不变形,采用三点起吊,第一点设在骨架的顶部,第二点设在骨架的中部,第三吊点设在骨架的下部,。起吊时,三点同时起吊,待骨15、架离开地面后,第二、三吊点停吊,继续提升第一吊点。随着第一吊点不断上升,慢慢放松第二、三吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。钢筋笼下放时依次解除第三、第二吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼分节吊装时,在护筒两侧放两根枕木,在下部钢筋笼吊送入孔后,在其顶部穿两根槽钢担在枕木上固定,然后起吊上部钢筋笼,采用单面搭接焊焊接,为保证钢筋在同一个断面内焊接面不大于50%,钢筋下料应根据规范要求错开制作。钢筋笼顶部定位采用“浮漂法”,就 是 利 用 垂 钓 浮 漂 的 原 理 ,将 水 下 钢 筋 笼 的 中 心 上 返 到 水 面 以 16、上 , 以 达 到 直 接 测 量 校 核 的 目 的 。 具 体 做 法 是 :利 用 空 饮 料 瓶 作 为 浮 漂 , 将 细 绳 固 定 于 瓶 口 中 心 ,把 细 绳 与 既 定 的 水 下 钢 筋 笼 中 心 相 连 接 ,当 浮 漂 在 水 面 (泥 浆 ) 静 止 不 动 时 , 浮 漂 中 心 也 就 是 钢 筋 笼 的 实 际 中 心 , 这 样 就 可 以 直 接 校 核 浮 漂 中 心 偏 差 是 否 满 足 规 范 要 求 , 从 而 达 到 校 核 钢 筋 笼 中 心 是 否 偏 位 的 目 的 ,使钢筋笼中心与桩位中心重合。在笼子吊放过程中,用垂球测笼子的垂直度17、,垂直度控制在1%以内,并做好记录。吊入钢筋笼时,应对准孔位轻放、慢放。遇阻时可随起随落或正反旋转使之下放。当下放困难时,应查明原因,不得强行下放。骨架入孔时应慢慢下放,严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼下放完后,由测定的护筒顶标高计算吊筋长度,对称焊接在钢筋笼顶端上,采用扁担穿进吊筋圆环内搁置在护筒顶外的木枋上,并在扁担上施加配重,以防跑笼、位移或上浮。现场备用的钢筋笼必须上盖下垫,避免污染,放置的地面必须平整,防止钢筋笼变形。钢筋笼安装工序作业要点序号工序作业控制要点1运输运输时应采取措施保证钢筋笼不发生变形,必要时可在钢筋笼加强筋内侧设置临时支撑骨架2吊装入孔应根据每节钢筋笼的长度、重量及施工现场18、的起重条件选用合适的起重设备。吊装时应采取措施避免钢筋笼变形。钢筋吊装前应将钢筋笼上粘附的泥土和油渍清理干净3就位检查安装好的钢筋笼要安放平直,平面位于钻孔桩中心4定位采取可靠措施,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮或下沉3混凝土31导管的安装与下放水下混凝土采用导管法灌注,导管采用无螺栓的丝扣连接,内壁应光滑,内径一致,接口严密。本工程选用导管内径为30cm,标准节每节长3m,最底节长4m,顶节配2节 0.5m、2节 1m、2节 2m的短管,用来调节导管高度。灌注架对准孔位中心、垫平。组装时,对导管进行编号,按自下而上标示尺度,导管应位于钻孔中央,在浇筑混凝土前应进行升降试验,导管吊装升降设备19、能力应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并留有一定的安全储备。导管组装后轴线偏差不宜大于孔深的0.5%,亦不宜大于10cm,导管下端距孔底0.3-0.5m。3.2 灌注前检测钢筋笼吊装完毕后,应符合以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm的颗粒;泥浆比重不大于1.1;含砂率小于2%;黏度为1720s;沉渣厚度不大于10cm,否则进行二次清空。清孔合格后报监理工程师验收,验收合格后由技术员开具混凝土浇筑令,交拌和站调度室,由调度室安排拌和站准备后场拌料,同时通知试验室做好相关准备工作;砼的具体供应由桩基施工班组派专人负责与拌和站联系。3.3 混凝土的灌注砼经试验人员检查合格后出厂20、。砼运送至现场后,由技术员组织桩基施工班组检测砼坍落度,应控制在180mm220mm,合格后进行砼灌注。3.3.1 首封混凝土浇筑导管和料斗安装完毕后将铁板阀门安放于料斗底口,并封闭好料斗底口。料斗(料斗容量为2m)装满混凝土后拔出铁板阀门,同时加快混凝土罐车放料速度,首封混凝土量要保证导管下端埋入混凝土中不得小于1m(并不宜大于3m)。将首封混凝土灌入孔内后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。首灌开始后,必须保持连续灌注。桩基施工班组和技术员分别现场填写灌注记录,根据记录计算砼灌注深度和导管埋深,指导拆除导管长度。砼灌注上升的高度与计算不相符时,应勤量测21、,分析原因,力求在后续施工改进或避免。3.3.2 桩身混凝土浇筑在灌注过程中,导管的埋置深度应控制在26m。同时经常测探孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。水下混凝土的灌注工作连续进行,并设专人测设导管的埋深和水下混凝土灌注标高,并做好记录。灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确。导管提升采用25t吊车配合作业,提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管丝扣卡环挂住钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过5min。要防止橡胶22、垫和工具等掉入孔中。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。当混凝土面上升至钢筋骨架下端时,为防止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。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,并放慢灌注混凝土速度,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23、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0.8m混凝土,以便灌注接后将此段混凝土清除。混凝土灌注到接近设计标高时,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量拌制,以免造成浪费。3.3.3 混凝土浇筑末期在灌注将近结束时,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,并掏出部分浮渣,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,并有意识地进行上下抽动,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管24、下形成泥心。在灌注混凝土时,按要求制作不少于2组的混凝土试件。交接班时,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,指定专人进行记录。灌注结束后,要将灌注机具清理干净。3.4 灌注砼测深方法灌注水下砼时,应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度,以控制导管埋深。如探测不准确,将造成埋深过浅,导管提漏,埋管过深拔不出或短桩事故。因此,在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。目前测深多用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径25、不小于10cm,重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下1020厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显。浇筑接近完成时,测深采用12圆钢探摸,在圆钢端头焊接5cm5cm钢板,以手感明显接触骨料为准。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。三、 典型施工范围118#-11桩四、 典型施工时间 2010.XX.252010.XX.29五、 典型施工进度计划 成孔: 1天 钢筋笼制作: 2.53天 钢筋笼安装及导管安装:3小时 混凝土浇筑:4小时。审 批编 制