中铁十二局集团
抚吉高速公路A2标项目经理部
钻孔桩施工方案
中铁十二局集团抚吉高速公路A2标项目经理部
2011年7月15日
编 制: 复 核: 技术负责人: 日 期:
钻孔桩施工方案 目 录
1、 适用范围编制依据 ..................................................... 1 2、工程概况 .............................................................. 1 3、工期计划 .............................................................. 1 4、施工组织 .............................................................. 2
4.1、项目部管理人员组织 .............................................. 2 4.2、施工队伍安排 .................................................... 2 5、 作业准备 ............................................................. 2
5.1、内业技术准备 .................................................... 2 5.2、外业技术准备 .................................................... 2 6、 施工程序与工艺流程 ................................................... 2
6.1、施工程序 ........................................................ 2
6.2、施工工艺流程 .................................................... 3 7、施工方案及方法 ........................................................ 3
7.1、钻孔场地平整及泥浆池设置 ........................................ 3 7.2、桩位放样 ........................................................ 4 7.3、钢护筒埋设 ...................................................... 4 7.4、钻机就位 ........................................................ 5 7.5、泥浆的制备、循环净化 ............................................ 5 7.6、钻进、中间检查及注意事项 ........................................ 7 7.7、清孔 ............................................................ 9 7.8、钢筋笼制作安装 .................................................. 9 7.9、安装导管 ....................................................... 11 7.10、灌注砼 ........................................................ 11 7.11、桩基检测 ...................................................... 14 8、安全保证措施 ......................................................... 14
8.1、现场用电的安全措施 ............................................. 14 8.2、施工机械的安全措施 ............................................. 15 8.3、现场防火措施 ................................................... 16 8.4、地下管线保护措施 ............................................... 16 8.5、钻孔桩施工安全管理 ............................................. 17 9 、环境保护措施 ........................................................ 17
钻孔桩施工方案 钻孔桩施工方案
1、 适用范围编制依据
本方案适用于宜黄特大桥、古塘208省道跨线桥及互通匝道桥冲击钻桩基施工。具体内容包括:钢护筒施工、钻孔桩成孔、钢筋笼制作及安装、灌注水下混凝土。
编制依据:《两阶段施工图设计A2标第二册》、《两阶段施工图设计A2标第三册(第二分册)》、《公路桥涵施工技术规范》、《公路桥涵施工技术规范实施手册》、《公路工程技术标准》、《公路工程质量检验评定标准》等。
2、工程概况
抚吉高速A2标段(K14+200~K23+800)由中铁十二局集团承建,线路全长9.6km。本标段主要工程为:路基、桥涵、防排水等工程。其中桥梁三座:宜黄河特大桥(K16+608,38跨1148.1m)、古塘208省道跨线桥(K22+236,4跨107.1m),互通匝道桥(K23+007,3跨65.7m)。盖板涵洞10座,通道15座,圆管涵14座。路基长度占标段长度的86%,挖土石方136万方,利用土石方填筑94.2万方。标段桥涵及附属工程混凝土总方量约7万方。
全标段共计钻孔桩218根(45延长米),其中宜黄河特大桥桩基1根(16根Ф150cm 总长352m,148根Ф180cm总长3492m,合计3844m),桩长20m~32.5m;古塘208省道跨线桥桩基24根,0#台和4#台各12根,桩直径1.5m,456延长米;互通匝道桥桩基30根(10根Ф160cm 总长235m,20根Ф120cm总长360m,合计595m),桩长18 m~24m。桩基础混凝土采用C25水下混凝土,设计混凝土方量为:11195m3。
钻孔桩全部采用冲击钻进行施工。
3、工期计划
本标段三座桥梁的具体工期计划安排如下表:
宜黄河特大桥、古塘跨线桥、匝道桥工期安排表
桥梁名称 宜黄河特大桥 古塘208省道跨线桥 K23+007.5 匝道桥 桩基\\扩大基础 墩台身及盖梁 2011.8.1~2012.1.30 2011.8.1~201.9.30 2011.9.16~2011.11.15 2011.8.20~2012.3.31 2011.9.1~2011.10.31 2011.10.2~2011.12.20 梁体预制 箱梁现浇 2011.10.1~2012.3.31 2011.10.1~2012.3.20 2011.11.21~2012.4.20 梁体安装 2011.11.1~2012.4.30 2011.11.15~2012.4.22 桥面及附属 2012.5.1~2012.7.28 2012.4.25~2012.6.30 2012.4.21~2012.7.10 —— 1
钻孔桩施工方案 4、施工组织
4.1、项目部管理人员组织
宜黄河特大桥、古塘跨线桥、匝道桥项目部管理人员表
现场副桥梁名称 经理 宜黄河特大桥 古塘208省道李路勇 跨线桥 K23+007.5 匝道桥 李路勇 李伟 黄兵 段郁森 毛伟 谢宗猛 陈武科 王 岚 李梦川 常磊 段郁森 毛伟 谢宗猛 陈武科 王 岚 卢良贱 责人 马砚松 凡勇 刘凯 技术负技术员 材料员 责人 徐伟 责人 李道波 程师 陈武科 王 岚 试验负测量负安全工资料员 4.2、施工队伍安排
宜黄河特大桥、古塘208省道跨线桥、互通匝道桥各安排1个桩基队,施工队伍人数及机械设备数量见下表:
队伍名称 桩基一队 桩基二队 桩基三队 施工内容 宜黄河特大桥桩基 古塘208省道跨线桥 匝道桥桩基 人员数量 110人 30人 30人 设备数量 11台钻机,吊车3台,平板车2辆 4台钻机,吊车2辆,平板车1辆 2台钻机,吊车1台,平板车1辆 5、 作业准备
5.1、 内业技术准备
在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。编制好钻孔桩作业指导书,对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。 5.2、外业技术准备
钻孔平台的场地已填筑,水中施工已搭设钻孔平台,并配备泥浆循环条件。通往钻孔平台的施工道路畅通,水中施工已搭设栈桥。施工作业层所涉及的各种外部数据的收集。
6、 施工程序与工艺流程
6.1、施工程序
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钻孔桩施工方案 钻孔桩施工的主要施工程序为:施工准备→钻进→清孔→钢筋笼制安→浇注混凝土。 6.2、施工工艺流程
搭设钻机平台 平整场地 钻孔平台筑岛 挖泥浆池、沉淀池 下沉、埋设钢护筒 制作钢护筒 泥浆制备 钻机就位 加工钻头 钻 进 泥浆循环、滤渣、补浆、测指标 中间检查 测孔深、泥浆比重、钻进速度 终 孔 测孔深、孔径、孔斜度 清 孔 注清水、换泥浆、测比重 安装钢筋笼 制作钢筋笼 安放导管 清理、密封检查 二次清孔 检查泥浆比重及沉渣厚度 灌注水下混凝土 制作砼试件 拔除护筒、凿桩头 桩基无损检测 钻孔灌注桩施工工艺流程图
7、施工方案及方法
7.1、钻孔场地平整及泥浆池设置
钻孔桩平台有三种情况:(1)、陆地上桥台钻孔桩平台(27.3m宽×19.5m长);(2)、一般桥墩钻孔桩平台(27.3m宽×17.5m长);(3)、栈桥位置水中墩平台(36.7m宽×
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钻孔桩施工方案 10m长)。注:宽度为沿线路横向长度,长度为纵向长度。
泥浆池的容量按一根桩的体积考虑(取最大为60m3),泥浆池的设置位置要考虑吊车,钻机的摆放位置,以及灌车能顺利达到灌注地点。泥浆池尺寸有两种:(1)、5m×10m(适用于桥台钻孔桩平台和一般桥墩钻孔桩平台);(2)、7.5m×7.2m(栈桥处水中墩钻孔平台)。泥浆池深度为2m,边坡坡率1:1,开挖形状要为标准的矩形,边坡要用挖机修整并进行压实。开挖应按标准化进行防护,防护栏杆采用Ф48的立柱和Ф30的横向栏杆。立柱高于地面1.2m,基础下埋50cm,2m左右一根,栏杆设置2道,外围全部采用纱窗网围护。栏杆和立柱涂刷红白相间的油漆,并在醒目的位置挂上安全警示牌“泥浆池危险请勿靠近”等标识。
平台采用开挖和填筑方式设置,开挖或填筑后需将场地整平并压实,并铺上一层10cm厚砂卵石,以防下雨路滑,影响车辆进入。
钻孔平台及泥浆池防护具体尺寸见附图1:钻孔平台布置及泥浆池防护图。 7.2、桩位放样
钻孔平台施工完成以后,在钢护筒埋设和钻机就位前,先放样桩中心桩位。放样数据必须经过复核确定后方可使用。放样中心桩以后,由工队负责设置好四个护桩,护桩采用木桩,并在木桩上钉上钉子,通过拉十字线交点确定桩中心位置。护桩设置设在不易破坏的地方,并做好保护,以便中心桩挖除可恢复中心位置。 7.3、钢护筒埋设 7.3.1、钢护筒制作
钢护筒内径比桩直径大20cm,钢护筒采用Q345B钢板制造,厚度为6mm。钢护筒的长度确定方法:(1)、水中墩护筒的底部埋置在地下水位或河床以下1.5m(钢护筒长度约11m);(2)陆地上及一般墩钢护筒长度4m~5m;(3)、护筒顶高出地下水位1.5m~2.0m左右(同时高出地面0.3m),其高度满足孔内泥浆面的要求;
各短节钢护筒的纵向焊缝错开布设,间距不小于30cm,并不小于1/8周长。钢护筒接口处均采取V型坡口。钢护筒在工厂内焊接成2节,现场设置一个接头,接头处顶节护筒外侧壁板在工厂开好坡口,便于现场焊接。为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋。护筒的焊接均应采用自动埋弧焊接,加工完成后进行下列检查:焊缝超声波探伤检查、圆整度检查、轴心垂直度检查、直径检查及长度检查,符合验收标准后出厂。
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钻孔桩施工方案 7.3.2、钢护筒的运输
钢护筒加工完毕并经质检人员验收合格后,用平板车运至现场。为防止护筒在运输过程出现失圈,在护筒上下口及中间位置焊接十字支撑,增强钢护筒的抗变形能力。 7.3.3、钢护筒的埋设
桩基钢护筒埋设采用挖坑埋设法,埋置深度为2-4m。以桩中心为圆心挖直径较钢护筒直径大0.8米的圆坑,将钢护筒吊放到挖好的坑中。护筒中心和桩的设计中心偏差不超过5cm,护筒垂直度不大于1%,钢护筒四周用粘土回填并逐层夯填密实,护筒顶面应高出地面不小于0.3米。 7.4、钻机就位
钻机到位后,将钻机底座调水平,钻具中心和钻孔桩中心重合,偏差不小于2cm,并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上。钻机定位后,底座必须平整,稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移。钻头根据基岩的软硬程度确定其采用的形式,以防产生梅花孔,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量。 7.5、泥浆的制备、循环净化
7.5.1、泥浆的主要性能有:
(1)、相对密度:泥浆的相对密度是泥浆与4℃时同体积水的质量之比,对钻孔孔壁稳定性有重要影响,在钻孔过程中必须按规定频次进行检测。
(2)、粘度:粘度是液体或混合液体运动时,各分子或颗粒之间产生的摩擦力。粘度大的泥浆,产生的孔壁泥皮厚,对防止翻砂,阻隔渗漏有利,对悬浮携带钻碴的能力强。但粘度过大,则易糊钻,影响泥浆泵的正常工作,增加泥浆净化的困难,进而影响钻进速度。粘度过小,钻碴不易悬浮,泥皮薄,对防止翻砂、渗漏不利。此指标是钻孔中检测项目之一。
(3)、静切力:静切力是静止的泥浆,受外力开始流动所需的最小的力。泥浆静切力要适当,如太大,则流动阻力大,流往沉淀池的泥浆中的钻碴不易沉淀,影响净化速度,使泥浆相对密度过大,钻进速度降低;如太小,则悬浮携带钻碴效果不好,钻进速度也会降低。
(4)、含砂率:是泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积比。泥浆含砂率大时,会降低粘度,增加沉淀,容易磨损泥浆泵。此指标是钻孔中检测项目之一。
(5)、胶体率:是泥浆静止后,其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度,以百
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钻孔桩施工方案 分比表示,胶体率高的泥浆,粘土颗粒不易沉淀,悬浮钻碴的能力高,否则反之。终孔前,此指标是检测项目之一。
(6)、失水率:又叫失水量或渗透量,是泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作用下在一定时间内渗入地层的水量以ml/30min为单位。
(7)、酸、碱度:以PH值表示。是钻孔中检测项目之一。
工程中使用的泥浆分为两种,一种为普通泥浆,另一种为优质泥浆如PHP泥浆。桩径φ≥1.5m、桩长L>50m的桩应采用PHP泥浆(优质泥浆),其他桩可采用普通泥浆。
7.5.2、泥浆的制备及指标 (1)、泥浆选材
粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好,但应尽量就地取材。经过野外鉴定,具有下列特征的土,可作为调制泥浆的原料。
自然风干后,用手不易掰开捏碎;用刀切开时,切面光滑,颜色较深;水浸湿后有粘滑感,加水和成泥膏后,容易搓成1mm的细长泥条,用手指搓捻,感觉砂粒不多。浸水后能大量膨胀。一般可选塑性指数大于25,粒径小于0.005mm颗粒含量多于总量50%的粘土制浆。当缺少适宜的粘土时,可用略差的粘土,并掺入30%的塑性指数大于25的粘土;若采用粘质土时,其塑性指数不宜小于15,大于0.1mm的颗粒不宜超过6%。所选粘土中不应含有石膏、石灰或钙盐类化合物。
(2)、泥浆制备及循环
先在钢护筒内注入适量清水,然后根据泥浆比重、水量计算出粘土用量,按此计算结果投入粘土,浸泡2~3个小时后,用冲击钻头采用小冲程(不大于100cm)冲砸,直至形成均匀泥浆。泥浆配置各项指标如下:
泥浆性能指标 钻孔 底层情况 方法 相对密度 粘度(s) 含砂率(%) 胶体率(%) (Pa) 一般地层 易坍地层 冲击钻 卵石、浮1.40~1.50 石、岩石 25~28 ≥95 3~5 8~11 ≤20 1.10~1.20 1.20~1.40 18~24 22~30 ≤4 ≥95 ≥95 1~2.5 3~5 8~11 8~11 静切力PH值 ml/30min ≤20 ≤20 失水率施工中钻碴随泥浆从孔内排出进入沉淀池,人工用网筛将石碴捞出。然后使处理后
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钻孔桩施工方案 的泥浆经泥浆池净化后返回钻进的孔内,形成不断的循环。钻孔弃碴(废泥浆)定点排放,以避免污染环境。泥浆循环系统如下图: 7.6、钻进、中间检查及注意事项 开钻前,要测量复核桩位中心,并将护桩设置好,以便在钻进过程中复核孔位,并测量护筒顶面标高,以控制钻进深度。钻进过程中要做好钻孔记录,在地质变化时要及时捞取渣样,测量孔深,绘制地质柱状图和设计地质对比,特别在钻进弱风化岩层时,要报监理工程师确认。渣样应保存在小透明塑料袋中,放置在定做的渣样盒里、并贴上小标签。在标签上写明岩层类别,标高位置等。
开始钻进时,应先往孔内投入片石与粘土的混合物,粘土与片石的比例为1:3(体积比),填入量应超过护筒刃角至少1.0米,然后采用小冲程冲进,冲程不大于0.75米,待冲至护筒刃脚下1.0米左右时,重新填入片石与粘土的混合物,填入高度仍为超过护筒刃角至少1.0米,然后冲进。如此反复1~2次,以加固刃脚。钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m或地下水位1.5m以上。在冲击钻进中或取渣后,应及时向孔内补水或泥浆,保持孔内水头高度和泥浆比重。
中间检查的内容主要有:测孔深、泥浆比重、钻进速度。
根据不同地质选择不同的冲程和泥浆比重:在砂类土、碎(卵)石土层中钻孔宜采用膨润土泥浆护壁,可将膨润土投入孔中,利用钻头冲击或搅拌造浆;在粘质土中钻进,
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钻孔桩施工方案 由于泥浆粘性大,钻头所受阻力也大,冲程可适当放大,可采用2~3米冲程。在砂类土钻进时,易坍孔,宜选用低冲程(不大于2.0米),由于泥浆的容砂率受限,所以在砂层,特别是粉砂层中钻进时,一定要注意泥浆的含砂率控制。此种地层孔壁较易坍塌,所以在此种地层中钻进时,泥浆比重应适当加大。
钻孔注意事项:
(1)、开始钻孔时,应采用小冲程开孔,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后,方可进行正常冲击钻孔,钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤,勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。
(2)、吊钻头的钢丝绳必须用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者,安全系数不应小于12,钢丝绳与钻头间须设转向装置并连结牢固,钻孔过程中应经常检查钢丝绳有无损坏断丝,特别是在钢丝绳和转向圈联结处或绳卡处,如有断丝要及时更换,转向装置在钻进过程中必须转动灵活、正常,以防钻成梅花孔。
(3)、钻进过程中,及时检查钻头直径,磨耗超过15mm时,应及时更换或补焊;更换新钻头或补焊的钻头下放入孔后,应慢慢匀速下放,并观察钢丝绳是否抖动或能否下放到孔底,如有抖动,说明有弯孔或探头石,如不能下放到孔底,说明有缩孔现象,立即停止下放,对其进行处理后,才能继续钻进。严禁将补焊的钻头猛速下放,以防卡钻。
(4)、钻进作业应连续进行,因故停钻时,有钻杆的钻机应将钻头提离孔底5m以上,其他钻机应将钻头提出孔外,并在孔口加护盖,防止钻头落入孔中,特别是停电后,要采用自发电,将孔内钻头提到孔外,以免在孔内的钻头被沉渣埋住。
(5)、在钻进过程中,每钻进1~2m要提升钻头,在提钻过程中要认真观察钢丝绳,如钢丝绳有摆动,或有卡阻现象说明有弯孔或探头石,一般情况下可将钻头上下提升反复扫孔直到钻孔正直,如弯曲严重、探头石较大时应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处,待填料沉实后重新钻孔纠偏。
(6)、钻头四周必须有便于打捞的安全绳套或安全钢圈,安全绳套或安全圈要有足够的强度,能承受12倍钻头重量的提升力作用,以便掉钻后,打捞钻头。
(7)、卡钻时,不宜强提,应变换着提点位置试提。如实在不能提动,在孔壁比较稳定的粘土或较密实的大卵石土中,可采用水下小药量爆破法,松动钻头,首先将提绳拉紧,然后将药卷沿孔壁沉到钻头位置,用药量不宜过大,一般在1/3药卷~1/2药
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钻孔桩施工方案 卷,如无效应采用其他措施。
(8)、发生卡钻、掉钻后,不能停止泥浆的循环,保证钻头不被沉渣埋没,如不慎埋钻,采用反循环吸泥机沿孔壁四周将泥土吸去,使打捞保险绳能被勾住为止。
(9)、钻到设计标高时,应报监理工程师,对终孔地质及嵌岩深度进行确认,并检验孔深、孔径是否满足设计及验标要求。 7.7、清孔
经对钻孔桩的孔径、孔深、孔位、垂直度等进行检查,确认钻孔合格后,应立即进行采用换浆法进行清孔。清孔时,宜采用除砂漏斗,降低泥浆的含砂率,不论采用何种方法清孔,在抽碴或吸泥时都应及时向孔内加注清水或新鲜泥浆,保持孔内水位,防止坍孔。
清孔应达到以下标准,泥浆比重:如在孔壁较稳定的地层中,比重不大于1.15;孔壁不稳定的砂土中控制在1.18~1.22,含砂率小于2%,黏度17~20s,灌注水下砼前孔底沉渣厚度以不大于设计或规范要求为准(测锤和孔底岩面撞击有清脆感),摩檫桩沉渣不大于20cm,严禁采用加深孔的方法来代替清孔。
灌注导管安装后进行二次清孔,使灌注前的泥浆指标、孔底沉渣满足要求时才能进行砼灌注。
清孔结束后,应采取一切措施缩短灌注水下砼前的等待时间。 7.8、钢筋笼制作安装
钢筋笼在钢筋加工厂集中加工,钢筋采用钢筋笼胎具定位制作,以保证钢筋笼的尺寸、钢筋间距符合设计及验标要求。根据施工图钢筋笼由主筋、加强筋、螺旋箍筋及保证保护层厚度的钢筋“耳朵”构成。加劲圈在制作时,外径要比设计直径小2cm,保证做好的钢筋笼外径不大于设计值。直径大于1.5米的钻孔桩钢筋笼制作时,为保证制作的钢筋笼不变形,在每个加劲圈内设三根内撑形成三角形,内撑钢筋直径和加劲筋相同。钢筋笼骨架分节制作,在孔口吊装时采用单面焊接接头将主筋焊成整体,所以在制作钢筋笼时,接荐处主筋长短相错,相错量大于30d,并不小于60cm。主筋和加劲圈要焊接牢固,并在每节钢筋笼上部焊接两个吊耳,并在串横担梁的主筋之间设加强筋如图制作时按设计尺寸做好加劲筋箍圈,标出主筋位置,把主筋摆在平整的工作平台上,并标出加劲筋的位置,焊接时使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,标正加劲筋,并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后,用机具或人工转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架,搁于支架上,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固,钢筋笼根据吊装能力,
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钻孔桩施工方案 分节制作。
按设计及《验标》要求需采用超声波检测的钻孔桩,在钢筋笼制作时,将测声钢管均匀布置在钢筋笼加劲筋内侧,采用φ8钢筋卡卡在加劲筋上。
加劲圈 主筋
内径φ50㎜钢管 底节钢筋笼钢管和钢筋焊死,不能窜动,并且钢管孔底端采用钢板焊接封口,另一端套接10㎝长接头钢管,第二节以上钢管不要和钢筋笼焊死,能有一定的上下窜动量,以焊接钢筋笼时方便钢管对接。
钢筋笼下放之前,报监理工程师检查钢筋笼外形尺寸,焊接情况等,检验合格后,方可吊装。
采用汽车吊吊装钢筋笼,宜用两点吊,第一吊点设在骨架的上部,第二节点设在骨架长度的中点到三分点之间。第一吊点和吊车主吊钩之间设一个吊架,吊架如图所示,特别是钢筋笼比较重时,不能用吊绳直接起吊。如钢筋笼长度大,可在骨架内临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时,先提起第一吊点,使骨架稍提起,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,随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应调直,当骨架进入孔口后,应将其扶直徐徐下降严禁摆动碰撞孔壁。然后,由下面往上逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点并割掉内撑钢筋,割除内撑时,一定注意防止内撑掉入孔中。当骨架下降到第二吊点时,采用两根横担梁将钢筋笼吊挂在孔口
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加劲筋 横担梁 加劲筋 主筋 加强吊耳 主筋 钻孔桩施工方案 上,横担梁不能直接放置在钢护筒顶面,应放在钢护筒外侧的枕木垛上。有声测管时,向管内注满清水。然后吊来第二节钢筋笼和第一节焊接,采用单面焊接接头,焊接长度不小于10d,焊缝要饱满,并将焊渣除掉。声测管接头要焊接严密不漏水,声测管顶部采用钢板焊接密封,待全部结头联结完后,可下放入水。整个钢筋笼都下入孔中时,利用吊筋将钢筋笼挂吊在孔口的横担梁上,吊筋和主筋相连,其长度由孔口标高和钢筋笼顶面标高计算确定。 7.9、安装导管
水下混凝土灌注采用Φ273无缝钢管,导管在使用前要进行水密性试验,即将导管联结成一整体后,向管内注满水,然后两端采用封口密封,封口盖上设进气嘴,进气嘴和高压氧气瓶相连。让氧气瓶向导管内充气,直到氧气瓶压力表指针达到相应压力为止,检查导管及其连接处有无漏水现象。
按照孔深组配导管,绘制导管组装示意图。一般顶端第一节配置1节1~1.5米,第二节以下配置节长为2~3米的导管。在灌注砼过程中,参照组装图,拆卸导管。
导管安装时,按照图纸顺序安装,每个法兰盘之间要垫橡胶垫,橡胶垫要有弹性,使用时间过长,弹性效果差的一定要及时更换,法兰盘螺栓要上全拧紧。导管的底口距孔底0.3~0.4米为宜。 7.10、灌注砼 7.10.1、灌注工艺
(1)灌注砼前要检验泥浆指标及孔底沉渣,各项指标满足要求时方可灌注砼。 (2)灌注水下混凝土时,开始第一次灌注是否能用混凝土将导管内水压出,并顺利地埋住导管口,形成导管中混凝土与桩孔中的护壁浆的隔离,是决定灌注水下混凝土成败的关键,因此在开始灌注混凝土时应注意以下事项:
1)开始灌注混凝土时,应先用一盘砂浆(即将配比中石子抽出)灌入止水球或特别活门上方,然后再将己拌制好的混凝土倒入漏斗,避免混凝土在储备过程中将出口堵塞。
2)开始灌注混凝土前,为保证有相当数量的混凝土能将导管下部埋置起来,应阻止水侵入导管。首批灌注的砼量要保证导管埋深不小于1米,且不超过3米,特别是钢筋笼比较轻的钻孔桩,如首批砼埋管太深易出现浮笼现象。首批砼灌注后,导管埋深控制在2~6米,拆管时导管提升下放不能过猛,导管卡吊要安全可靠,以防导管掉入孔中。
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钻孔桩施工方案 3)为确保灌注混凝土后能提升一节(1~1.5m)导管,并使导管下口埋置在混凝土中的深度不少于1m,因此开始灌注混凝土时,除漏斗中混凝土储备够量外,应有三、四量小车储备混凝土,剪球后混凝土下砸,孔口翻浆,待漏斗中混凝土快漏完时,及时灌注储备在小车上的混凝土。
(3)在灌注水下混凝土时,应做好孔深和导管在混凝土中的埋置深度的测量记录。 (4)当导管下口埋置深度到3m左右,或导管中混凝土下不去时,应立即提升导管。提升导管要求及时准确,混凝土埋置深度不宜太深,以免增加提升困难,提升时亦不宜过快,提升后导管的埋置深度不宜少于1m。
(5)提升导管时先将顶上漏斗挪开,使导管能自由上提。拆下一节后再安上漏斗继续灌注混凝土。因此每次提升高度应与漏斗口标高相符。施工时可备几个长度不等的大小头铁管,在提升导管时调节使用。
(6)混凝土灌注过程中,应始终保持导管位置居中。提升导管时应有专人掌握,不使倾斜、位移及将骨架钢筋挂住。如发现骨架上升时,应立即停止提升导管。使导管降落,并用力摇动使与骨架脱开。
(7)混凝土必须连续灌注,并掌握边灌注混凝土边提升和拆除上节导管,使混凝土经常处于流动状态。混凝土灌注到桩孔上部5cm以内时,可不再提升导管。直到应灌注的标高或出水面后一次拔出。灌注混凝土时应按扩大系数(1.02 ~1.10 )备料,如发生混凝土数量与灌注高度出入很大时,要及时研究处理。
(8)在灌注水下混凝土过程中,应有专人排除漫出之水,防止塌孔。待水下混凝土终凝后,轻轻凿去顶面0.5m左右厚的部分(泥浆与混凝土混合部分),直到露出纯净混凝土面,再灌注接桩混凝土。
(9)灌注水位以上混凝土时,可改为普通混凝土的灌注方法。
(10)在水下砼灌注施工中,当砼面上升至钢筋笼底部附近时,应放慢灌砼速度,以免钢筋笼随砼面上升而造成钢筋笼的上浮,为确保桩顶质量,砼浇注应高出设计标高0.5~1.0m。
(11)灌注混凝土桩未达到设计强度70%时,不得承受荷载,更不得在同一墩台上相邻桩位进行钻孔作业。除按规定采取快速脱模法外,一般灌注混凝土3d后,方可拆除护筒。
(12)灌注混凝土应有记录。灌入钻孔的混凝土至少要留取3个试块,供作抗压强
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钻孔桩施工方案 度试验。钻孔灌注桩应逐根填写钻孔灌注桩施工记录及钻孔桩钻孔质量检验记录。 7.10.2、灌注水下混凝土的技术要求
(1)首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度不小于1米,且不超过3米,特别是钢筋笼比较轻的钻孔桩,如首批砼埋管太深易出现浮笼现象。
所需混凝土数量可参考公式计算:V≥3.14D2/4(H1+H2)+3.14d2/4h1 式中V——灌注首批混凝土所需数量(m3); D——桩孔直径(m);
H1——桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m; H2——导管初次埋置深度(m); d——导管内径(m );
h1——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=HWγW/γC;
γ
W—
——井孔内水或泥浆的重度(KN/ m3);
H W——井孔内水或泥浆的的深度(m); γC——混凝土拌合物的重度(取24kN/m3)。
(2)砼的入孔坍落度要控制在18~20cm,如运输距离较远或气温较高时,要考虑坍落度损失;砼的拌合时间不小于90S,确保混凝土有较好的和易性。混凝土拌合物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌合,二次拌合后仍不符合要求时,不得使用。
(3)首批混凝土拌合物下落后,混凝土应连续灌注。 (5)在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2~6 m。
(6)在灌注过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时地调整导管埋深。 (7)为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m 左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m 以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m 以上时,即可恢复正常灌注速度。
(8)灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为0.5m~1.0m,以保证混凝土强度,多余部分接桩前必须凿除,残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
(9)变截面桩灌注混凝土的技术要求。对变截面桩,应从最小截面的桩孔底部开始
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钻孔桩施工方案 灌注,其技术要求与等截面桩相同。灌注至扩大截面处时,导管应提升至扩大截面下约2m ,应稍加大混凝土灌注速度和混凝土的坍落度;当混凝土面高于扩大截面处3m后,应将导管提升至扩大截面处上1m,继续灌注至桩顶。
(10)使用全护筒灌注水下混凝土时,当混凝土面进入护筒后,护筒底部始终应在混凝土面以下,随导管的提升,逐步上拔护筒。护筒内的混凝土灌注高度,不仅要考虑导管及护筒将提升的高度,还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低,以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水,保持护筒内水位稳定,不至过高,造成反穿孔。
(11)在灌注过程中,应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理,不得随意排放,污染环境及河流。
(12)灌注过程中发生故障时,应查明原因,合理确定处理方案,进行处理。 7.11、 桩基检测
桩基施工完毕,砼达到设计强度的80%后,根据设计和规范要求对钻孔桩身全部进行无损检测。检测方法符合《公路工程基桩无损检测规程》的规定。
8、安全保证措施
8.1 现场用电的安全措施
施工现场的临时用电,严格按照《施现场临时用电安全积水规范》JGJ46-2005的规定执行:
(1)临时用电工程的安装、维修和拆除,均由经过培训并取得上岗证的电工完成,非电工不准进行电工作业。
(2)电缆线路采用“三相五线”接线方式,电气设备和电气线路必须绝缘良好,场内架设的电力线路其悬挂高度及线距应符合安全规定,并应架在专用电杆上。
(3)变压器必须设接地保护装装置,其接地电阻不得大于4Ω,栏,变压器设护栏,设门加锁,专人负责,近旁应悬挂“高压危险、切勿靠近”的警示牌。
(4)室内配电盘、配电柜前要有绝缘垫,并要安装漏电保护装置。 (5)种类电气开关和设备的金属外壳,均要设接地或接零保护。
(6)配电箱要能防火、防雨,箱内不得存放杂物井应设门加锁,专人管理。 (7)移动的电气设备的供电线,应使用橡胶套电缆,穿过行车道时,应穿管埋地敷设,破狈电缆不得使用。
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钻孔桩施工方案 (8)检修电气设备时应停电作业,电源箱或开关握柄应挂“有人操作,严禁合闸”的警示片或专人看管。必须带电作业时应经有管部门批准。
(9)现场架设的电力线路,不得使用裸导线,临时敷设的电线路,不准挂在钢筋模板和脚手架上,必须安设绝缘支承物。
(10)施工现场用的手持照明灯应采用36V的安全电压,在潮湿基坑,洞室使用的照明灯应采用12V的电压。
(11)未经领导同意,严禁个人乱拉、乱接照明灯或其他电器。 (12)严禁用其他金属丝代替熔断丝。 8.2 施工机械的安全措施
8.2.1 各种机械操作人员和车辆驾驶员,必须取得操作合格证,不准操作与操作证不相符的机械;不准将机械设备交给无木操作的人员操作,对机械操作人员要建立档案,专人管理。
8.2.2操作人员必须按照本机说明书规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度,做到:
(1)工作前检查:
①工作场地周围有无妨碍工作的障碍物;
②油、水、电及其他保证机械设备正常运转的条件是否完备; ③安全操作机构是否灵活可靠;
④指示仪表、指示等显示是否正常可靠; ⑤油温、水温是否达到正常使用温度; (2)工作中观察:
① 工作机械有无过热、松动或其它故障; ② 按例保规定进行例保作业; ③ 认真填写机械运转记录;
8.2.3驾驶室或操作室应保持整洁、严禁存放易燃、易爆物品,严禁洒后操作机械,严禁机械带病运转或超负荷运转。
8.2.4 讯械设备在施工现场停放时,应选择安全的停放地点,夜间应有专人看管。 8.2.5用手柄起动的机械应注意手柄倒转伤人,向机械加油时,严禁烟火。 8.2.6 严禁对运转中的机械设备进行维修、保养调整等作业。
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钻孔桩施工方案 8.2.7 指挥施工机械作业人员,必须站在可让人了望的安全地点,并应明确规定指挥联络信号。
8.2.8 使用钢丝绳的机械,在运转中严禁用手套或其他物件接触钢丝绳,用钢丝绳拖、拉机械或重物时,人员应远离钢.好绳。
8.2.9 起重作业应严格按照《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-86)和《建筑安装工人安全技术操作规程》规定的要求执行。
8.3 现场防火措施
8.3.1 认真贯彻“以防为主、防消结合”的消防工作方针,认真贯彻《中华人民共和国消防法》。
8.3.2 现场各作业区办公室、宿舍内禁止使用电炉,禁止明火取暖,不准私自拉灯接线;油库、仓库、木工房和易燃易爆物品存放处禁止吸烟和明火作业;易燃易爆物品应指定专人保管和使用。
8.3.3 工地内及易燃易爆等重点危险部位附近,应在明显和便于取用的地方按消防部门的规定设置专用灭火水源、灭火器、消防水桶、砂桶、火钩等消防器材和灭火器材。消防器材和灭火工具不准挪作它用,要设专人管理,定期检查或更换,确保良好可靠。
8.3.4 定期检查电器设备、线路、及时发现和消除火灾隐患。禁止自行在照明灯具上加盖加罩;禁止使用灯具烘烤衣物。工作结束时,必须切断左右电器设备的电源。
8.4 地下管线保护措施
本项目施工区域地下管线的保护必须采取周密、严谨的措施,确保其不受损失。 8.4.1 详细阅读和熟悉掌握设计、建设单位提供的地下管线图纸资料,并有在工程实施前召开各管线单位配合会议,进一步收集管线材料。
8.4.2 工程实施时,严格按照施工组织设计和地下管线保护技术措施的要求进行施工,各级管线保护负责人深入施工现场监护地下官线,操作(指挥)人员应遵守技术规程,制止违章操作、违章指挥和违章施工。
8.4.3 施工过程中发现管线现状与交底内容、样洞资料不符或出现直接危及管线暗转等异常情况时,立即通知项目部,商议补救错施,在未作出统一结论前,不擅自处理或继续施工。
8.4.4 一旦发生管线损坏事故,及时报告项目部,特殊管线立即上报,并立即通知有关管线单位要求抢修,积极组织力丛协助抢修工作。
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钻孔桩施工方案 8. 5钻孔桩施工安全管理
8.5.1 桩基础施工前,技术人员要根据设计图认真复核施工区域内的工程地质、水文资料的情况。
8.5.2 在进行钻孔桩施工时,对钢护筒进行定期检测,并加强防护,确保其安全稳定,对已完成插打的钢护筒(包括已经完成混凝土浇筑的)作好孔口的覆盖,防止人员掉入。
8.5.3 钻孔桩工作时加强起重作业安全官理。
8.5.4 所有通道道口设置全警示牌,并注明有关的安全注意事项。
9 、环境保护措施
充分调查了解工程周边环境情况,施工紧密结合环境保护进行。施工中实施文明施工,减少废气、振动、噪声、扬尘污染,杜绝随意排放污水、乱扔垃圾等对环境的污染,维护交通运输,注重“景观感”。施工过程实施ISO14001标准,严格遵循有关环保和水保法规,采取有效的保护方案和保证措施,配合及有关部门做好环保和水保工作,进行环境管理。建立环境管理体系和控制程序,建设“绿色工地”,实施“环保施工”。
钻孔桩施工主要的污染源为:钻孔桩泥浆、钻渣、以及混凝土废料。废泥浆采用泥浆泵抽入泥浆车,钻渣及混凝土废料采用挖机装车,外运至指定地点进行处理,严禁倒入河流及农田等影响污染环境的地方。
抚吉高速A2标项目经理部
2011年7月25日
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