连徐铁路桩基施工工艺质量指导手册Word格式文档下载.docx
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3
水泥搅拌桩
4
预应力管桩
5
CFG桩
6
多项水泥搅拌桩
7
螺杆桩
8
岩溶注浆
9
塑料排水板
10
土工轻质活性材料桩
三、施工工艺流程
(1)桥梁钻孔桩
根据地质情况和施工环境等条件,本项目内桥梁钻孔桩主要采用旋挖钻、冲击钻施工。
钻孔桩的施工工艺流程见图3-1所示:
图3-1钻孔桩施工工艺流程图
(2)高压旋喷桩
根据设计说明采用P·
O42.5硅酸盐水泥,每延米水泥用量为165kg,并添加20%粉煤灰。
复合地基承载力为110KPa,桩身28天水泥土无侧限抗压强度不低于2.5MPa。
工艺流程图见3—2所示
图3-2高压旋喷桩施工工艺流程图
(3)水泥搅拌桩
水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。
第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。
第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。
每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。
水泥搅拌桩的施工工艺流程图见下图3-3所示:
场地平整
测量放线
桩机就位
钻机搅拌
第一次喷浆搅拌提升
重复搅拌下沉
重复喷浆搅拌提升
水泥浆制备
重复搅拌提升
记录
成桩
水泥搅拌桩施工工艺流程图3-3
(4)PHC400-B预应力管桩。
预应力管桩施工工艺流程见图3-4
施工准备
桩位放样
桩架就位或安设导向、起吊和沉桩机具
运、吊、插桩
锤击或震动沉桩
接桩
继续沉桩到位
成桩检测
预应力管桩施工工艺流程图3-4
(5)CFG桩施工
CFG桩正式施工前先进行试验性施工,进行工艺性试桩,验证设计参数,获取施工工艺参数,提出过程质量控制方法及验收标准,试验桩不少于3根。
。
CFG桩采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注法施工,施打顺序采用从线路中心向两侧顺序推进或跳打施工。
施工工艺流程详见下图3-5所示:
CFG桩施工工艺流程图3-5
(6)多向水泥搅拌桩
O42.5硅酸盐水泥,每延米水泥用量为68kg,并添加20%粉煤灰。
单桩承载力为97KN,复合地基承载力为110KPa,桩身28天水泥土无侧限抗压强度不低于1.5MPa。
多向水泥搅拌桩施工工艺流图:
见下图3--6
多项水泥搅拌桩施工工艺流程图3--6
(7)螺杆桩工艺流程图见下图3--7
螺杆桩施工工艺流程图3--7
(8)岩溶注浆施工工艺流程见下图:
3---8
原地面平整
测量放样
钻机就位
钻孔至设计深度,记录并核对地质情况
安设套管、压浆管、排气管
套管制作
连接管路及密封孔
三通安装,压水检测密闭性
浆液配合比设计
浆液拌制
注浆
压力、流量达到要求
注浆结束.28d后按设计要求通过物探、钻芯、水压试验检测充填率
变形观测
埋设观测桩并测量初始数据
岩溶注浆施工工艺流程图3---8
(9)塑料排水板。
施工工艺流程图3--9
1、工艺流程
原地面处理
↓
填筑土拱
塑料排水板进场检验,技术指标符合技术要求,滤膜紧裹芯板不松皱
铺设下砂垫层
机具就位
插板至设计深度
拔出导管,带出塑料排水板不大于0.5m
截断塑料排水板
机具移位
埋设板头,埋入长度应大于0.5m或符合设计要求
铺设上砂垫层
岩溶注浆施工工艺流程图3—9
(10)土工布轻质活性材料桩施工流程图:
3--10
桩基就位
将导管振打到设计深度
将土工布放入导管内,灌入混合活性材料
放压锤,并震动拔出导管
受压锤,桩基移位
重复2—5步骤
土工布轻质活性材料桩施工流程图:
四、质量保障措施
(1)原材料质量控制
根据质量方针和质量目标的要求,质量控制首先从原材料质量开始,主要措施如下:
①选择合格的供应商,保证所有与工程质量有关的物资采购能满足相关规定的要求,做到比质比价,质量第一,品质证明与实物相符。
②进场原材料须由项目物资部、试验室和安质部等部门联合验收,共同确认。
③进场材料必须“三证”等资料齐全。
对于钢筋、水泥等原材料必须经复验合格,方可使用。
项目部组织原材料验收合格后,报监理验收,通过后方可使用。
如未经检验和试验的材料,未经批准紧急放行的材料,经检验和试验不合格的材料,无标识或标识不清楚的材料,过期失效、变质受潮、破损和对质量有怀疑的材料等不得使用。
(2)施工过程中的关键环节的质量卡控
桩基施工过程中,设立专职质量检查员,坚持“三检制”(自检、互检、专检)制度,积极协助监理做好对工程的监理工作,确保成桩质量。
严格把好每道工序关,及时进行质量自检和互检,发现问题及时解决。
1)桥梁钻孔桩施工
钻孔桩施工中的关键环节主要有钻孔、下放钢筋笼和灌注水下砼,其主要卡控要点有:
①钻孔:
钻孔作业应连续进行,不得中断,钻孔前,根据孔位处地质剖面图,针对不同土层选择适当的钻头、钻压、钻速和泥浆比重。
钻进过程中,及时补充泥浆,防止发生坍孔,缩孔等质量事故。
当钻孔距设计标高1米时注意控制钻进速度和深度,防止超钻,并核实地质资料判断是否进入设计持力层。
当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔形进行检查,确认满足设计要求后进行清孔。
②下放钢筋笼:
为了保证钢筋笼起吊下放时不变形,采取两点起吊。
吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放。
若遇阻力应停止下放,查明原因进行处理。
严禁高起猛落、碰撞和强行下放。
为保证钢筋笼竖向轴线垂直度及混凝土保护层厚度,应在钢筋笼外周采用焊接钢筋耳环或绑扎与桩基混凝土同标号预制块形式进行控制。
钢筋笼入孔后,按设计要求检查安放位置并作好记录。
③灌注砼:
导管使用前,按规定进行水密承压和接头抗拉试验。
同时对导管自下而上进行编号并记录每节导管的长度。
灌注混凝土的准备工作在尽可能短的时间内完成,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。
首批灌注混凝土采用砍球法泄放,混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不得小于1m并不宜大于3m,且后续灌注采用搅拌车连续不断的送料。
灌注时,用测锤经常测量水下混凝土面位置,及时提升导管,保证导管埋入混凝土长度控制在1~3m范围,防止导管提空或埋入过长而造成提升困难。
当混凝土浇筑面接近设计高程时,应缓慢提升导管,确定混凝土的顶面位置,混凝土灌注顶面应高于桩顶设计标高1m左右,以便清除浮浆和消除测量误差,确保成桩质量。
2)旋喷桩施工
①钻机就位必须正确,其桩位偏差不得大于50mm,搅拌桩垂直度偏差不得大于1%,成桩直径和桩长不得小于设计值。
钻进过程中,应严格控制钻杆垂直度。
②钻机钻杆应匀速旋转、提升,确保桩体连续、均匀;
因故停喷后续喷时,喷射搭接长度不应小于0.5m。
③喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足试验参数要求。
管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物。
④喷浆量自动记录仪必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动计录。
⑤旋喷管分段提升作业时宜搭接处理,搭接长度不应小于10cm,旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1m开始,慢速提升旋喷,旋喷一定时间,再向上慢速提升0.5m,直至停浆面。
桩顶和桩底宜复喷。
⑥钻头提升至桩顶以上0.2m~0.5m时方可停止喷粉,保证桩头质量。
⑦在高压喷射注浆过程中,当出现压力突增或突降、大量冒浆或完全不冒浆时,应停止施工,查明原因并采取措施后方可继续施工,喷浆施工时采取跳孔施工,防止相邻孔位施工时串浆,相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。
⑧喷射注浆作业后,桩体顶部出现凹穴,应及时使用水泥浆进行补灌,并要防止其他钻孔排出的泥土或杂物进入。
⑨钻机成孔和喷粉过程中产生的废弃物做回收集中处理,防止环境污染。
3)水泥搅拌桩施工
钻进过程中,现场管理人员要经常根据桩机上的垂球用钢尺量测导向架垂直度,以保证桩身垂直度不大于1%,桩位对中偏差不超过50mm。
搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,指派责任心强、懂技术的员工对劳务队伍施工进行现场监控和记录,必须详细记录搅拌机每米下沉和提升的时间,以及来浆与喷浆时间。
水泥土搅拌桩成桩过程由现场值班人员指挥,搅拌机操作手和灰浆泵操作手密切配合,保证搅拌机喷浆时连续供浆。
因故需暂停时,为防止断桩,等恢复供浆时应在断浆面上重复搭接0.5m喷浆施工。
因故停机超过3小时,应拆卸管道清洗。
4)预应力施工:
(1)锤击沉桩施工宜采用重锤低击。
(2)锤击沉桩施工应采用与桩和锤相适应的弹性衬垫。
(3)沉桩应连续进行,不应中途停顿。
(4)对发生吸入、上浮、下沉现象应进行复打。
5)CFG桩施工
桩机就位后,开动钻机,钢管振入地下,钻进过程做好记录,进入地基持力层时记录钻进电流值。
振至持力层后再入尺50cm,记录孔深并开始泵送混合料,钢管内充满混合料后开始均匀提管。
提管时要不断检查管内混合料的位置,根据注入混合料量控制提管速度,保证钢管头始终埋在混合料中1m左右,以防断桩。
6)多项水泥搅拌桩施工
①搅拌桩施工过程中应经常检查钻头直径,搅拌钻头直径磨耗量不大于10mm。
②钻机就位必须正确,其桩位偏差不得大于50mm,搅拌桩垂直度偏差不得大于1%,成桩直径和桩长不得小于设计值。
③施工前应认真检查相关设备及管路系统。
设备的性能应满足设计要求,管路系统的密封必须良好,管道必须畅通。
④灰量自动记录仪必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动计录。
⑤钻头钻到设计深度后应确保粉到达桩底,严禁在没有喷粉的情况下进行钻杆提升作业,桩底应原位喷搅10s~30s。
⑦粉体喷射搅拌桩成桩过程中,应保证边喷粉、边提升连续作业。
因故缺粉或停工时,第二次喷粉应重叠接桩,接桩重叠长度不应小于1m。
⑧搅拌桩因故停喷间歇时间过长,无法接续时,应在原装位旁边进行补桩处理。
7)螺杆桩施工
①放桩位时认真仔细,严格控制误差。
桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。
②对排气阀状态进行严格检查,发现堵塞及时清洗,预防桩头空芯。
③灌注混凝土时保证保证钻头埋入混凝土大于1米。
控制混凝土的塌落度,石料粒径、和易性。
防止堵管断桩及夹泥。
④控制提速,确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土,灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时,应重新成孔灌桩。
⑤施工时不能先提钻后泵料,钻机钻到设计标高后,应现泵入混凝土,使钻杆芯管充满混凝土。
慢慢提升钻杆,使钻杆埋入混凝土1米左右。
8)岩溶注浆施工:
①冒浆控制,通过调整注浆压力,限制进浆量,间歇注浆以及重新嵌套管等,必要时在止浆处下套管,用水泥砂浆封住,重新扫空注浆。
②窜孔,1)岩溶注浆施工采取跳孔施工,2)串浆孔具备注浆条件,可同时进行注浆应一泵灌一孔。
3)将串浆孔塞住,待注浆孔注浆结束后,串浆孔再进行扫孔、冲孔、而后进行注浆。
③因故中断质量控制,恢复注浆时应使用开注比的水泥浆进行灌注如注入率与中断前的相近即可用中断前比级的水泥浆继续进行灌注如注入率与中断前的减少较少则浆液应逐级加浓继续灌注
②恢复注浆后如注入率较中断前减少较多且在短时间内停止吸浆应采取补救措施如加大临近孔的注浆压力或加孔。
9)塑料排水板:
①每批塑料排水板抵运工地后应进行外观检查与验收,同批次生产的塑料排水板,每10万米进行一次抽样检查,单批次数量小于此数额时也应抽检一次;
不同批次的塑料排水板应分批次抽验。
②检查并记录打设深度、回带长度、回带板根数、补打塑料板数量与补打位置。
③塑料排水板不应接长使用。
④打设时回带长度大于0.5m,必须重新补打。
10)土工布轻质活性材料桩:
配合比严格按照要求施工,桩位、桩径、垂直度必须符合设计及规范要求。
五、半成品、成品保护及应对措施
①桥梁钻孔桩:
钻孔桩施工完成后,桩身混凝土强度没有达到5MPa时,不得碾压,以防桩头损坏。
②高压旋喷桩:
旋喷桩施工完成后,不能随意堆放重物,防止桩变形。
③水泥搅拌桩:
水泥土搅拌桩成桩后,强度达到100%,并检测合格后填筑碎石垫层及路基填料。
当桩顶覆盖层超过1m后,方可让大型机械进入施工区。
④预应力管桩:
1)吊运时要轻吊轻放,严防碰撞。
2)现场堆放要平整、坚实。
管桩安支点的位置放在枕木上,层层之间隔开。
⑤CFG桩:
桩间清运土石方时,采用人工清理,避免扰动桩基。
⑥.多项水泥搅拌桩:
水泥搅拌桩施工完成28天内,或未达到规定的强度时不得任何机械在上面及附近行走已防止断桩。
⑦螺旋杆:
桩头外留的主筋插铁奥妥善保管,不得任意弯折或压断。
桩头强度未达到规定值,不得碾压,以防桩头破坏。
⑧岩溶注浆:
1)现成孔后注浆施工注意成孔保护,2)注浆未达到设计强度不得开挖及扰动注浆体。
⑨塑料排水板:
1)塑料排水板不得露天堆放,,防止暴晒老化,施工机械必须退着施工,防止机械移动是破坏已施工的桩基。
⑩土工布轻质活性材料桩:
原材料不能露天堆放,达到规定的强度时不得任何机械在上面及附近行走已防止断桩。
六.新建连徐客专(桥梁及软基处理)桩基质量通病及控制措施一览表。
见附表1.
新建连徐客专(桥梁及软基处理)桩基质量通病及控制措施一览表(附表1.)
为有效控制施工过程桥梁及地基处理桩基础易出现的质量问题,结合本项目(新建连徐客专DK0+000---DK182+254.56线路长180.027KM)涉及的(桥梁、高压旋喷桩、水泥搅拌桩、预应力管桩、CFG桩、多项水泥搅拌桩、螺杆桩、岩溶注浆、塑料排水板)桩基础,对常见的桩基质量问题通病及控制措施汇总如下:
一.桥梁桩基常见的问题、质量通病及有效的控制措施
桥梁桩基
常见的问题、质量通病
预防措施
1.成孔后不垂直,偏差值大于规的数值。
2.钢筋笼不能顺利入孔。
1)钻机就位前,应对施工现场进行整平和压实,并把钻机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。
水上钻机平台在钻机就位前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。
2)应使钻机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。
3)在旧建筑物附近施工时,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。
4)要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。
5)使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度
3.在钻孔过程中发生缩孔
1)根据地质钻探资料及钻井中的土质变化,若发现含有软弱层或塑性土时,要注意经常扫孔。
2)经常检查钻头,当出现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头补焊后,再进行扩孔至设计桩径。
4.在钻孔过程中发生坍孔,成孔后井壁坍塌
1)在钻孔附近,不要设临时通过便道,禁止有大型设备作业。
2)在陆地埋置护筒时,应在底部夯填50cm厚的粘土,在护筒周围也要夯填粘土,并注意夯实,护筒周围要均匀回填,保证护筒稳固和防止地面水的渗入。
3)水中振动沉入护筒时,应根据地质资料,将护筒沉穿於泥及透不层,护筒之间的接头要密封好,防止漏水。
4)应根据设计部门提供的地质勘探资料,根据地质情况的不同,选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。
如在砂层中钻孔时,应加大泥浆稠度,选用较好的造浆材料,提高泥浆的粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。
5)当汛期或潮汐地区水位变化较大时,应采取升高护筒,增加水头或用虹吸管等措施保证水头压力相对稳定。
6)钻孔时要连续作业,无特殊情况中途不得停钻。
7)提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁。
8)若浇筑准备工作不充分,暂时不要进行清孔,清孔合格后要及时浇筑砼。
9)供水时不得将水管直接冲射孔壁,孔口附近不得集聚地表水。
5.钢筋笼在吊装就位起吊后,钢筋笼发生过大的扭转或弯曲变形。
1)钢筋笼上每隔2-2.5m增设一道加劲箍筋,在吊点位置应设置加强筋。
在加强筋上加做十字交叉钢筋来提高加强筋的刚度,以增强抗变形能力,在钢筋笼入井时,再将十字交叉筋割除。
2)吊点位置应选好,钢筋笼较短时可采用一个吊点,较长时可采用二个吊点。
若钢筋笼发生严重扭曲变形时,则必须将钢筋笼拆开重新制作
6.在灌注砼时钢筋笼上浮
或在提升导管时,钢筋笼上浮。
1)当所灌注的砼接近钢筋笼时,要适当放慢砼的灌注速度,待导管底口提高至钢筋笼内至少2m以上时方可恢复正常的灌注速度。
2)在安放导管时,应使导管的中心与钻孔中心尽量重合,导管接头处应做好防挂措施,以防止提升导管时挂住钢筋笼,造成钢筋笼上浮。
7.灌注水下砼时断桩
1)导管使用前,要对导管进行检漏和抗拉力试验,以防导管渗漏。
每节导管组装编号,导管安装完毕后要建立复核和检验制度。
导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定,尽量采用大直径导管。
2)下导管时,其底口距孔底的距离不大于40-50cm,同时要能保证首批砼灌注后能埋住导管至少1m。
在随后的灌注过程中,导管的埋置深度一般控制在2-4m范围内。
3)砼的坍落度要控制在18-22cm、要求和易性好。
若灌注时间较长时,可在砼中加入缓凝剂,以防止先期灌注砼初凝,堵塞导管。
4)在钢筋笼制作时,一般要采用对焊,以保证焊口平顺。
当采用搭接焊时,要保证焊缝不要在钢筋内形成错台,以防钢筋笼卡住导管。
5)在提升导管时要通过测量砼的灌注深度及已拆下导管长度,认真计算提拔导管的长度,严禁不经测量和计算而盲目提拔导管,一般情况下一次只能拆除卸一节导管。
6)关键设备要有备用,材料要准备充足,以保证砼能够连续灌注。
7)当砼堵塞导管时,可采用拔插抖动导管,当所堵塞的导管长度较短时,也可用型钢插入导管内进行冲击来疏通导管,也可在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的砼。
8)当钢筋笼卡住导管后,可设法转动导管,使之脱离钢筋笼。
桩基检测:
每个桩都要无损检测,监理人员旁站。
二.高压旋喷桩质量通病及有效的控制措施
1.钻孔沉管困难、偏斜
1)遭遇地下障碍物或埋设物时,应当及时清除地下障碍物或埋设物,或者移动桩位。
在完成旋喷桩桩位测量放样后,应当在一定范围内进行钎探,主要目的是探明桩位是否存在地下障碍物或埋设物;
如遭遇遭遇地下障碍物或埋设物时,若具备开挖条件,应及时开挖清除地下障碍物或埋设物。
若不具备开挖条件,应及时移动桩位,调整桩间距。
2)旋喷桩施工前,应当先平整场地,确保钻机就位安装时水平、周正、稳固,并保证钻机设备在旋喷注浆施工过程中不发生倾斜或移位,同时施工过程中应当经常检查钻机是否水平、周正、稳固,如发现钻机倾斜,应当重新将钻机垫平,再进行旋喷桩施工。
3)旋喷桩施工前,应当检查钻杆的垂直度,钻杆倾斜度控制在1.5%以内。
2.旋喷注浆冒浆
1)适当缩小喷嘴直径,提高喷射压力。
2)采用高压泵提高喷射压力,用高压喷射浆液冲击破坏土体以获得较理想的喷射直径。
3)适当加快注浆管提升速度和回转速度,避免因注浆管提升速度和回转速度缓慢,造成喷浆量的损失。
.3.旋喷固结体强度不均、缩径.
1)在正式旋喷注浆前,应当依据设计要求和现场地质条件进行试喷试验,选择更合理的喷射方法和机具,并调整其喷射参数。
2)在喷射注浆施工前,应当先进行压水、压浆、压气试验,喷射注浆机械设备正常后才能配制浆液,保证施工机械设备在喷射注浆过程中正常运行,避免因机械故障造成喷射注浆中断。
3)在水泥浆搅拌过程中,应当用筛网过滤,及时清除水泥团块、水泥包装塑料袋等杂质,避免水泥团块等杂质造成高压泥浆泵工作不正常或管路堵塞。
4)在喷射注浆过程中,应当切时注意检查浆液初凝时间、注浆量、风量、压力、回转速度与提升速度等喷射参数是否符合设计要求,如发现异常,应及时调整回转速度、提升速度、喷射压力和注浆量等技术参数,使注浆管回转速度和提升速度均匀,喷浆量均匀,使固结体更均匀。
5)对容易出现缩径部位如遇坚硬状粘性土,应采取不提升定位旋转喷射或复喷方法扩大旋喷桩直径。
6)严格控制水泥浆液的水灰比和稠度,尤其是冒浆的重复利用,必须加水泥重新搅拌均匀,并调整其稠度。
7)在喷射注浆过程中,喷嘴孔经常会被水泥浆磨损而形成孔径扩大,造成喷射压力降低的现象,发现喷嘴孔磨损严重时,应及时更换
4.旋喷桩桩顶凹穴.
1)当喷射注浆完成后,直接从喷射孔中再次注入浆液填满凹穴为止。
2)当喷射注浆完成后,开挖出旋喷桩固结体顶部,采用混凝土浇灌方法对凹穴进行灌注,直到灌满凹穴为止,然后再进行褥垫层施工。
3)对于既有建(构)筑物地基,必须确保既有建(构)筑物安全,多采取二次注浆方法对桩顶凹穴进行处理,即喷射注浆完成后,固结体顶部与建(构)筑物基础的底板之间存在间隙时,在原喷射孔位上采用水灰比为0.5:
1水泥浆或掺有微膨胀性的材料如锌粉的浆液进行二次注浆,直到桩顶凹穴注满为止
质量检测包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩和复合地基承载力等。
桩身完整性、均匀性、无侧限抗压可在成桩7d内低应变无损检测、7d后浅挖桩头和28d后钻孔取芯方法,检验数量不少于总桩数的2‰,且一工点不小于3根。
单桩和复合地基承载力采用载荷方法检验,检验数
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