抗滑桩主要施工方案及施工程序.docx
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抗滑桩主要施工方案及施工程序
抗滑桩主要施工方案及施工程序
1施工方案选择
抗滑桩桩孔内普通土、硬土、碎石土人工用锹、镐挖掘,岩石采用YT-28风动凿岩机钻孔,浅孔爆破开挖,C20钢筋混凝土护壁支护,滑行吊运机配合吊桶出渣。
桩身钢筋在钢筋加工厂制作完成,人工孔内绑扎成型。
锁口、护壁混凝土每次浇注数量不大,采用JS350搅拌机现场拌制,滑行吊运机配合吊桶输送到位,插入式振动器捣固;桩身钢筋在钢筋加工厂加工,人工孔内焊接绑扎;桩身混凝土数量较大,由850混凝土拌合站拌制,采用串筒连续浇筑桩身混凝土,插入式振动器振捣。
混凝土水平运输采用12m³砼搅拌运输车。
桩孔内采用汇水坑集水,高扬程水泵抽水。
桩孔深超过7m时,井内采用空压机接Φ30高压胶管压入送风;井内照明采用LED节能灯。
2抗滑桩施工程序
抗滑桩均为单排布置,桩孔采用分序施工,其中营地抗滑桩分三序施工,变形体分两序施工,各部位同一序次孔桩同时施工。
待同一序次抗滑桩开挖浇筑砼后,再进入下一序次抗滑桩的开挖及浇筑施工。
营地抗滑桩施工程序示意图
变形体抗滑桩施工程序示意图
注:
上述图中①、②、③表示施工的先后顺序
3抗滑桩施工
抗滑桩施工拟采用机械配合人工成孔,现场灌注混凝土施工。
灌注桩是一项质量要求高,施工工序多,并须在一个较短时间内连续完成的地下隐蔽工程,因此合理设计施工工序和施工方案对保证施工有序、快速、高质的开展具有重要意义。
其一般施工程序如框图1所示。
抗滑桩施工一般程序框图(框图1)
3.1施工准备
(1)施工前由业主单位组织监理、施工、勘察、设计单位进行勘察、测量和设计技术交底,施工单位向勘察、设计单位详细了解影响本工程地质灾害治理的控制因素,以便施工过程中进行针对性的预防和处置;
(2)现场核对设计,按设计测定桩位,进行施工放样。
放样完成后对各个桩孔的施工可行性进行评估,对不具备施工条件的桩孔,及时与设计单位协调,提出调整方案;
(3)对每个桩孔及其周边进行构筑物调查,确认是否存在影响施工的构筑物,如有则及时联系相关单位予以解决;
(4)开工前完成施工用的供水、供电、道路、排水、临时房屋等临时设施的修建,开展施工场地的平整处理,保证施工机械正常作业;
(5)落实施工管理人员、挖孔桩相关设备、设施和材料,备好各个工序所需的模板、机具器材和井下排水、通风、照明等设施,确保开工后材料有序按需进场,人员按时上岗等;
(6)按照设计图纸要求并充分考虑施工安全和方便等因素,设计和开挖施工平台,平整场地,做好锁口和地表截、排水及防渗设施,为施工创造作业条件;
(7)在井口安装滑行吊运机,供桩孔开挖出渣进料,起吊高度高出井口1m以上,搭设临时风雨棚,做好井口排水沟。
为了施工人身安全,锁口上四周设栏杆及防护网。
栏杆采用脚手架钢管搭设,高度1.2m,钢管间排距1m×1m,外侧绑扎防护网,防止人员及物体坠入井底伤人。
井口提升装置照片
(8)吊桶采用3mm钢板焊制,吊桶高度60cm,直径40cm,吊桶顶部、底部及腰线位置焊制宽度2cm钢板条进行加固,Φ12圆钢制作可转动式提手,吊桶一侧焊接3个钢板制作的圆环式提手锁定装置,圆环内插入钢筋进行锁定,锁定装置圆环直径约为12mm,长度约为5cm。
(9)整修出渣便道,第一节护壁(锁口)混凝土灌筑完成后,在井口的纵向采用碎石压实铺设便道,供出渣车辆运行出渣;
(10)在井口周边安设安全防护设施和标识牌,警示外来人员勿入场地;井口准备盖板,不施工时需封闭井口。
(11)营地抗滑桩采用“封闭式”施工,施工前,在施工场地四周设置彩钢瓦围挡,围挡高度2m,外侧采用脚手架钢管加固固定。
(12)在滑坡体上建立位移和临时变形观测标志,防止施工期间突然事故发生。
3.2井下通道
施工人员直接利用吊桶进、出桩井,下井作业前带好安全帽、系好安全绳及安全带。
井内设软爬梯,作为紧急情况的临时逃生爬梯。
3.3施工放样
抗滑桩施工放样测量,主要包括建立施工控制网,工程点的定位放样测量、施工控制测量以及竣工测量。
施工控制测量利用已有的平面与高程控制网作为测量的依据,当已有控制网不能满足工程施工测量技术要求时,经监理工程师同意后设施工控制网。
基桩轴线的控制点和水准点设在不受施工影响的地方。
开工前,经复核后妥善保护,施工中经常复测。
工程点放样测量用全站仪坐标放样法直接放样,抗滑桩工程放样测量的技术要求:
(1)施工放样的主要任务:
包括边坡开挖轮廓线、位置线,截、排水沟高程、位置,及抗滑桩轴线、位置和其他附属工程的控制放样。
(2)放样方法
①为提高放样效率,平面位置放样采用全站仪直接定位。
测站点、后视点有校核条件,测量结果必须满足设计及规范要求。
②高程控制:
采用全站仪按三维坐标法测控。
使用全站仪、水准仪等测量仪器,对业主提供的测量控制点进行复核检查,经复核检查各控制点的坐标参数准确无误后,使用引点法建立施工区测量控制网,并对抗滑桩的开挖轴线、高程进行定位,根据各条桩的断面尺寸,标定抗滑桩的空口轮廓线,并在互相垂直的引出导线上埋设测量标志点。
③矩形抗滑桩定位放样采用全站仪坐标放样法,放样出抗滑桩的四个角点(A,B,C,D)和中心点(O),向桩外稳定位置引控制桩或龙门桩,做好标志加以保护。
抗滑桩定位放样图
3.4开孔及锁口制作
桩位场地平整后,在桩边线1m以外挖截排水沟,做好地表截、排水工作。
采用挖机开孔,人工修整坑壁,维持孔口土体稳定,减少扰动。
锁口制作是抗滑桩施工的重要工序,锁口是影响后续施工安全的重要保证,必须要重视施工质量和稳定性。
锁口具挡土、挡水、防止孔口土体坍塌之功效;同时也为了确保成桩位置及其垂直度的准确,由锁口高程控制桩孔挖深。
锁口为厚20cm,宽30cm的C30素砼,锁口与第一节护壁一起浇筑。
锁口井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm,作为控制桩孔垂直度的参考。
锁口混凝土每次浇注数量较少,采用JS350搅拌机自行拌制。
根据桩身井口段土质情况,将井口开挖至1.0m深时,即灌筑0.15m厚的第一节护壁,以增加侧壁摩阻力,防止护壁下沉,在井口段做锁口盘。
3.5桩孔开挖基本原则
(1)桩孔开挖之前,根据滑坡体发育特点以及工期要求等,采用分序开挖。
马头上营地采用“三序跳桩法”施工,新村营地与5#变形体采用“两序跳桩法”施工。
(2)将开挖过程视为对滑坡进行再勘查过程,及时进行地质编录,并与勘察、设计资料进行对比,对具有较大差异的地质现象及时反馈设计单位,做好信息化施工。
(3)抗滑桩施工过程中,采用从上往下分层开挖施工,开挖循环进尺宜控制在0.6m~1.5m,开挖一节应立即支护一节,确保围岩稳定。
(4)根据地质条件及时采用钢筋混凝土护壁,一次护壁的高度,可按一次最大开挖深度确定,且最大不超过1.5m。
护壁混凝土应保证与孔壁岩土接触良好,其护壁模板在所浇筑混凝土达一定强度后方可拆除。
(5)挖孔中,经常检查桩身净空尺寸和平面位置。
桩孔垂直度不得大于孔深的1%,截面尺寸不得小于桩身设计断面尺寸加护壁厚度。
3.6井下照明与通风
桩孔开挖深超过7m时,井下接入电源照明。
照明灯具为防水带罩的LED节能灯;同时,接入井下送风设备,井下通风采用3m³电动空压机接Φ30mm胶管进行井下通风。
3.7成孔及护壁混凝土施工
3.7.1桩井成孔
孔内普通土、硬土、碎石土人工用锹、镐挖掘,软石、次坚石采用风动凿岩机钻孔,浅孔爆破开挖。
桩井掘进先挖中部,后挖井壁部分。
井内弃渣使用滑移吊运机配合吊桶提升至地面,弃渣至临时集中堆土处(孔口2米范围内不得堆放渣土和杂物),由反铲挖装自卸汽车弃渣至鲹鱼河渣场,吊桶设防开保险装置,禁止在抗滑桩井口附近堆放大量重物(如材料、设备等),防止诱发次生灾害。
施工中机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响。
为保证桩井开挖安全和护壁质量,桩井开挖按照掘进一段、护壁一节的施工原则,由浅至深不断循环作业,直至达到设计桩深。
挖孔时及时用钢筋混凝土进行孔壁支护。
护壁单次高度根据一次最大开挖深度及土体的自稳性能确定,具体施工时根据土石层的分界及滑动面情况调整。
桩坑开挖过程中随时校准其垂直度和净空尺寸,务必使护壁后的桩孔保持垂直、光滑。
安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔轴线位置一致,以此为挖土时粗略控制中心线。
在每节护壁上设十字控制点,吊线锤做中心线,用以控制桩径。
3.7.1.1人工开挖
土层时由人工采用短把的镐、锹等简易工具进行开挖施工,每节开挖深度为1米,如遇有较大量渗水每节开挖深度减少至0.5米,并及时施做钢筋混凝土护壁。
开挖渣土由人工装入吊桶(吊土重量控制在50kg内),使用滑行吊运机提升至地面,弃渣至临时集中堆土处(孔口2米范围内不得堆放渣土和杂物),由1.2m³反铲挖装20t自卸汽车弃渣至鲹鱼河渣场,出渣时要有专人指挥。
人工挖孔桩施工示意图
成孔开挖以2人为一个小组,每小组一天安排1根桩进行施工作业,保证每根桩每天进尺一模,施工时,马头上营地及5#变形体各成立10个小组进行开挖施工,新村营地共成立3个小组进行开挖施工。
每节护壁成孔后,由现场技术人员在护壁周围用竹片或木桩定出桩位中心线,桩位轴线用正交的十字线控制,作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据,桩径检查用卷尺量,如检查时发现偏差,随时纠正,保证位置准确。
3.7.1.2钻爆开挖
遇到比较硬的岩层时,采用小药量控制爆破法开挖施工,采用人工手持风钻钻孔,人工装药、堵塞、网路连接、非电亳秒雷管起爆。
每节开挖深度为0.8~1.0m,爆渣由人工装入吊桶,滑行吊运机提升至地面,弃渣至临时集中堆土处(孔口2米范围内不得堆放碴土和杂物),由1.2m³反铲挖装20t自卸汽车弃渣至鲹鱼河渣场,出渣时要有专人指挥。
(1)爆破设计
炮孔孔径d=42mm,Φ32药卷连续装药方法施工。
崩落孔深80cm;周边孔深60cm,炮孔垂直布置,炮孔采用人工堵塞,堵塞材料为粘性土卷(需提前加工),用木制炮棍压紧,堵塞长度ls≥30cm,严禁不堵孔爆破。
计划循环进尺0.8m。
孔桩炮眼布置如下图所示。
抗滑桩各断面开挖炮孔布置图
注:
图中1、2、3...表示起爆顺序
钻爆参数表表3
炮眼
孔深(cm)
炮眼数(个)
单孔装药量(kg)
总装药量(kg)
备注
2m×3m断面钻爆参数
崩落孔
80
8
0.3
2.4
连续装药
周边孔
60
20
0.1
1
最大单响1.2kg,炸药单耗0.7kg/m³
2m×2.5m断面钻爆参数
崩落孔
80
4
0.3
1.2
连续装药
周边孔
60
18
0.1
1.8
最大单响1.2kg,炸药单耗0.75kg/m³
1.5m×2m断面钻爆参数
崩落孔
80
4
0.3
1.2
连续装药
周边孔
60
14
0.1
1.4
最大单响1.2kg,炸药单耗1.44kg/m³
在爆破施工过程中,根据试爆效果作适当的药量调整,达到在安全的前提下取得良好爆破效果的目的。
起爆网络选非电起爆网路,整个起爆网络采用簇联方式联接。
并用导爆索、接力雷管将起爆雷管引至地表,然后用起爆器引爆。
警戒完成后,由具备爆破合格证操作人员进行起爆,在完成爆破15min后进入爆区检查,确认无盲炮后方可解除警戒。
(2)爆破孔口安全防护
在爆破过程中防止飞石,要求做到堵塞长度不小于最小抵抗线,采用良好的堵塞材料,合理布孔和起爆顺序,以防因夹制作用而冲孔。
为确保爆破岩石不飞出孔外,需认真做好防护工作,具体实施时,桩深0~10m范围可在挖孔桩孔口先用铁皮或木板等覆盖,然后在上面堆压砂袋,做到绝对安全。
覆盖物离孔口锁口顶面30cm,覆盖的砂袋边缘超出孔口护壁边不小于30cm;桩深10m以下范围可仅在井口覆盖竹跳板+适当重物进行防护。
孔口飞石防护覆盖示意图
3.7.2排水
桩孔内地下水及岩体裂缝水采用在角部设汇水井,水泵抽水至截水沟。
当地下水位不大时采取单桩桩内抽水;当地下水位较大时,增加大功率、高扬程水泵抽水,采取多桩同时抽水法来降低地下水,并对四周围岩采用打横向锚杆,挂钢筋网喷砼加强支护,至满足排水要求为止。
禁止在桩孔中边抽水边开挖边灌注,包括相邻桩的灌注。
3.7.3护壁钢筋
根据每节护壁高度加工护壁钢筋。
钢筋接头使用双面焊连接,接头避免出现在滑动面处和土石分界处。
孔内普通土、硬土、碎石土及围岩松软、破碎和有滑面层位部分采用施工图建议配筋图进行护壁施工,并根据实际情况适当增加护壁钢筋。
3.7.4护壁混凝土施工
开挖过程中及时浇筑护壁砼,一般0.8m~1.0m为一节。
护壁混凝土每次浇注数量不大,采用JS350搅拌机自行拌制。
在灌注护壁砼前,先清除井壁上的浮土,使护壁砼能紧贴围岩。
护壁模板采用木模板拼接而成,拆上节支下节,循环周转使用,混凝土采用吊桶运输人工浇筑。
混凝土浇注时采用敲击模板及木棒、粗钢筋插实的方法,注意做到对称和四周均匀捣固,防止模板偏移。
护壁砼模板支撑砼灌注至少24小时后方进行拆除,井内开挖先开挖桩中心,保证上节护壁初凝后开挖四周。
发现护壁有蜂窝、漏水现象时,及时补强;护壁应与围岩接触良好,但不得侵入桩截面净空以内,尽可能使其形成整体。
在围岩松软、破碎和有滑动面的节段,应在护壁内顺滑动方向用临时横撑加强支护,并经常观察其受力情况,及时进行加固。
当发现横撑受力变形、破损而失效时,孔下施工人员必须立即撤离。
3.7.5施工地质编录
每开挖一段及时联系设计院有关人员进行岩性编录,详细记录揭露的地层岩性以及岩体的完整性的变化,仔细核对滑面(带)情况,综合分析研究,如实际情况与设计有较大出入时,及时向监理工程师和设计人员报告,做好设计变更。
与勘察、设计单位一同确认和检验滑面及嵌固段层位以及岩性。
3.7.6桩孔清理和隐蔽工程检验
桩孔开挖达到设计标高和规定的持力层后,清理护壁上的泥土和孔底残渣、积水,及时进行隐蔽工程验收。
桩底清孔时,把所有的软土、淤泥和杂质等清理干净。
验孔时,对桩端情况,包括桩的孔底尺寸、标高、垂直偏差、地层岩性及孔径等进行检查,并做好隐蔽记录。
3.8桩身施工
3.8.1施工平台搭设
根据设计图纸及现场实际地形,部分抗滑桩桩身位于基础面以上,对于高于基础面1.5m以上的桩身混凝土施工,需搭设排架作为钢筋绑扎及模板支立的施工平台。
排架采用Ф48mm脚手架钢管、标准扣件搭建。
立杆间排距1m×1m,横杆步距为1.5m。
排架高度根据外露桩身高度确定。
立杆间距排架底部布置扫地杆,扫地杆距离地面0.3m左右,立杆架立在稳定的基础面上,提前将岩石面上的浮渣清理干净,立杆底部垫木质垫板。
立杆加高采用3扣件搭接,其他杆件采用双扣件搭接,搭接长度不小于50cm,钢管立杆、大横杆的接头相互错开。
排架外侧从下到上设剪刀撑,每道剪刀撑间隔为6~10m,斜杆与地面的倾斜角度控制在45°~60°之间,剪刀撑的两端除用回转扣件与脚手架的立杆扣紧之外,中间还要增加2~4个扣结点,与相交的杆件扣紧。
脚手架的外侧、通道和作业平台均搭设1.2m高防护栏,并且挂满密目安全防护网,安全网距离工作面的最大高度不得超过3m。
操作平台上均满铺一层竹马道板,马道板采用铅丝绑扎牢固。
排架搭设示意图
3.8.2钢筋笼制作和安装
钢筋笼制作安装前由技术部组织施工队伍技术员、操作工班组人员进行施工技术交底,特种作业人员持证上岗。
钢筋在钢筋加工厂制作,用人工或8t汽车吊运至现场。
钢筋笼的制作与安装根据场地的实际情况,在孔内绑扎、焊接制作钢筋笼,必要时利用25t汽车吊辅助钢筋笼安装就位,基础面以上外露桩身钢筋采用施工排架进行绑扎,混凝土模板采用定型钢模版,外侧设围檩加固。
孔内制作钢筋笼时,为保证主筋牢固顺直,纵向受力钢筋以焊接或螺纹连接为主,保证箍筋间距均匀,骨架断面尺寸满足图纸要求,同时加强焊接时通风排烟作业。
钢筋的下料长度根据孔深和垂直运输能力分段制作,钢筋笼纵向钢筋的连接采用机械连接,多排受力钢筋增设临时支撑钢筋固定,保护层垫块选用定型产品。
纵向钢筋采用机械连接,接头位置相互错开,同一截面内的钢筋接头不超过钢筋总数的1/4,同时有接头的截面之间距离不小于2.5m。
钢筋束三根钢筋需紧贴,沿钢筋长1m点焊成束。
钢筋笼加强筋适当采用角钢或扁钢以增大钢筋笼的刚度,或在钢筋笼内设临时支撑梁。
在钢筋笼主筋外侧设钢筋定位器,以控制主筋的保护层厚度和钢筋笼的中心偏差。
3.8.3桩身混凝土灌注
根据工程量的大小、材料供应状况、设备生产能力、现场施工条件和工期等因素,确定桩身混凝土浇注方案,尽量采用常规干法灌注。
(1)灌注混凝土之前的准备工作
由技术部技术人员现场组织施工员、混凝土振动操作者及后勤工作人员等进行施工技术交底;待灌注的桩孔应经检查合格;混凝土必须保证供应充足,能满足单桩连续灌注;当孔底积水厚度小于10cm时,采用干法灌注;当桩壁渗水孔底积水厚度大于10cm时,采取措施堵住渗水口,孔壁渗水较小时,用胶管导入积水箱(桶),并配以小流量水泵排水:
若渗水面积大,则采取其他有效措施进行处理。
避免在桩孔中边抽水边开挖边灌注,包括相邻桩的灌注。
(2)混凝土灌注施工技术要点
桩身采用C30混凝土浇筑,混凝土由850混凝土生产系统提供,通过12m³砼运输车由施工便道运输至现场。
基础面以下桩身混凝土采用搭设溜槽送至孔口或罐车直接运至孔口,基础面以上外露桩身混凝土采用混凝土泵送至孔口,桩身通过串筒注入桩孔,串筒末端距孔内混凝土面的高度不大于2m;桩身混凝土灌注连续进行,不留施工缝。
当必须留置施工缝时,按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定进行处理;桩身混凝土振捣时间和间距严格控制,每层连续浇注厚度0.5~0.7m时,应采用插入式振捣器进行振捣密实;桩身混凝土浇注完成后,按《混凝土质量控制标准》GB50164进行养护,可采用麻袋、草垫或铺砂浇水等方法,养护时间不少于7d。
3.9压顶梁施工
抗滑桩桩顶采取C30混凝土压顶梁连接,营地压顶梁尺寸为1.0×2.0m,变形体压顶梁尺寸为1.0×2.5m。
(1)清凿桩头
采用人工对桩头上渣土进行清理后,桩基采用风镐和人工钢钻进行清凿桩头。
首先采用风镐将桩头凿至距设计桩顶10-20cm的位置,然后人工仔细凿除平整至设计桩顶标高,要求不损伤设计桩顶标高以下部分的桩体。
(2)钢筋绑扎
按设计施工蓝图对压顶梁钢筋进行绑扎,钢筋在钢筋加工厂加工,现场绑扎。
(3)模板安装
模板采用木模板拼装,模板与砼的接触面应清理并刷涂隔离剂。
(4)砼浇筑与养护
浇筑前,应按设计的配合比做混凝土试块,并做抗压强度试验,其强度设计值满足规范要求后方可按设计配合比拌制混凝土进行浇筑。
压顶梁采用C30混凝土,水瓶运输采用12m³罐车运输,溜槽或罐车直接入仓。
砼运输、浇筑、间隔的全部时间不应超过砼的初凝时间,连续浇筑,如需多次浇筑,浇筑前应对交接缝进行凿毛处理。
砼浇筑完毕12h以内对砼加以覆盖并洒水养护,养护时间不得少于7天。
3.10挡板混凝土施工
营地A型抗滑桩设有挡板,按设计要求,待桩身混凝土达到设计要求后,按蓝图施工C30混凝土挡板,挡板顶高程接压顶梁,挡板厚30cm,嵌入稳定土层以下不小于50cm,挡板迎水侧设泄水孔,孔口尺寸φ100,泄水孔间距200cm,内倾5%,泄水孔后设30cm厚砂卵石滤水层,迎水面顶部及最底一排泄水孔孔口位置以下20cm处设隔水层,隔水层采用黏土夯实,黏土厚度。
(1)挡板钢筋
挡板钢筋按设计蓝图施工,挡板与抗滑桩之间采取植筋技术连接。
(2)挡板模板
挡板浇筑采用单面支模,模板采用木模板。
伸缩缝采用竹胶板夹泡沫板留置。
(3)挡板混凝土浇筑
挡板混凝土为薄壁混凝土,基础面以上挡板浇筑采用“顺作法”施工工艺,自下而上、分层分段浇筑;基础面以下挡板浇筑采用“逆做法”施工工艺,自上而下、分层分段开挖,每层开挖深度不得大于2.5m,每段开挖长度不得大于15m,待该层挡板混凝土浇筑完成并达到一定混凝土强度后,方可进行下道施工工序。
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