主线桥桩基施工技术交底.docx
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主线桥桩基施工技术交底.docx
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主线桥桩基施工技术交底
浙江省交通工程建设集团有限公司
交底记录
工程名称
黄衢南高速公路浙江段B5标互通主线桥
工程部位名称
基础及下部构造
工程工序名称
桩基础
交底人/日期
交底性质
安全□技术□
交底内容:
一、基本参数
1、材料
混凝土:
采用25号混凝土。
普通钢筋:
采用Ⅰ级和Ⅱ级钢筋,其技术标准应符合GB1499-84有关规定。
2、标高
墩台号桩径(m)桩顶高程(m)桩底高程(m)桩的长度(m)
左线/右线左线/右线左线/右线左线/右线左线/右线
0/01.2/1.5141.15/151.368112/13429.5/17.34
1/11.5/1.5139.8/141.5128.5/115.111.3/26.4
2/21.8/1.5134.6/139.5122/128.512.6/11.0
3/31.8/1.8134.7/134.8117/12217.7/12.8
4/41.8/1.8134.1/134.8106/11728.1/17.8
5/51.8/1.8133.4/134.6109/10624.4/28.6
6/61.8/1.8133.0/133.793/10940.0/24.7
7/71.8/1.8132.7/133.296/9336.7/40.2
8/81.8/1.8132.3/133.190/9642.3/37.1
9/91.8/1.8132.4/132.7105/9027.4/42.7
10/101.8/1.8132.7/132.7105/10527.7/27.7
11/111.8/1.8133.1/133.0102/10531.1/28.0
12/121.8/1.8133.5/133.891/10242.5/31.8
13/131.8/1.8136.2/133.9120/9116.2/42.9
14/141.8/1.8136.8/136.2120/12015.3/16.2
15/151.5/1.8152.318/136.8128/12024.32/16.8
/16/1.5/152.81/128/24.81
参加人员签字
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黄衢南高速公路浙江段B5标互通主线桥
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二、主要工程量及工期要求
1、主要工程量
主线桥左幅跨径15×30m,桥长458.2m,桩基43根,其中φ1.2m桩6根,φ1.5m桩6根,φ1.8桩31根;右幅跨径16×30m,桥长488.2m,桩基41根,其中φ1.5m桩11根,φ1.8m桩30根。
全桥合计φ1.2m桩177m,φ1.5m桩320.78m,φ1.8m桩1636.9m。
2.工程工期
互通主线桥桩基开工日期为2008年1月20日,计划工期6个月。
详见匝道主线桥桩基施工计划横道图。
三、施工要求
1、孔深比设计深度超深不小于50mm。
2、摩擦桩沉淀厚度≤200mm,支撑桩沉淀厚度≤50mm。
3、孔径不小于设计桩径。
4、孔的中心位置允许偏差为50mm。
5、孔的倾斜度允许偏差为小于1%。
6、钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
7、钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
8、钢筋的焊接单面焊时为10d,当为双面焊时为5d。
9、钢筋焊接前,必须根据施工条件进行拭焊,合格后方可正式施焊,焊工必须持考试合格证上岗。
10、受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置。
对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积不得大于总截面面积的50%,焊缝应符合《公路桥涵施工技术规范》要求,饱满密实。
11、砼的灌注,要求首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底端的需要。
12、砼拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次的拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
13、首批砼下落后,砼应连续灌注。
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14、在灌注过程中,导管的埋深宜控制在2-6m。
15、在灌注过程中,应经常测探井孔内砼面的位置,及时调整导管埋深。
16、为防止钢筋骨架的上浮,当灌注的砼顶面距钢筋底部1m左右时,应降低砼的灌注速度。
17、灌注的桩顶标高应比设计高出一定的高度,一般为0.5-1.0m,以保证砼的强度,多余的部分要凿除。
18、为保护环境,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。
19、灌注中发生故障时,应查明原因,合理确定处理方案,进行处理。
20、所有桩基成桩检测必须达到Ⅰ类桩,杜绝Ⅱ、Ⅲ类桩。
四、主要技术要求
首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(大于1米),和填充导管底部的需要,所需混凝土数量可参考下式使用:
V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4
式中:
V---灌注首批混凝土所需要的数量(m3)
D---桩孔直径(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=HW×γW/γc.
HW---井孔内水或者泥浆的深度(M)
γW---井孔内水或者泥浆的重度(KN/m3)
γc---混凝土拌和物的重度(取24KN/m3)
以主线左幅0#台桩基为例,计算孔深为29.5m,桩径为1.2m的钻孔桩首灌最少方量。
取值:
导管内径取25cm,导管底距孔底为40cm,泥浆的比重为1.07,混凝土拌和物的重度取24(KN/m3),重力加速度取9.8Kg/N。
所有数据取小数点后两位。
V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4
≥3.14×1.22×(0.4+1)×1/4+3.14×0.252×(29.5-1-0.4)×1.07×9.8×1/4/24≥2.18m3
五、冲击钻孔灌注桩施工工艺
1、冲击钻孔灌注桩工艺流程图
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2、钻孔准备与钻孔作业
钻孔场地:
将场地夯实平整。
孔位放样、埋设护筒:
护筒用厚8mm钢板制作。
桩孔定位后,挖孔埋设,顶面比原地面高0.3m左右,在开孔及整个钻进过程中,始终保持孔内水位高出地下水位1.5~2.0m。
泥浆制备:
关键在于选择粘土,选水化快、造浆强、粘度大的膨润土。
泥浆的性能与指标须符合下述技术要求:
比重不大于1.2;粘土粘度为16~22s,含砂率小于4%;胶体率大于95%;pH值大于6.5。
泥浆充分拌制均匀备用,泥浆循环系统一般两个桥墩钻孔共用一套。
泥浆循环池设在两墩之间,征地线以内,由制浆池、沉淀池和泥浆池组成。
避免泥浆对河流的污染及弃碴对河道的阻塞。
同时,为防止泥浆排放造成环境污染,泥浆排放池,制浆池、沉淀池、泥浆池和泥浆排放池均用不透水性土就地围筑、草袋围堰防护,施工完毕后拆除,运至指定弃土场。
泥浆循环系统示意图
3、钻机就位
钻机就位前,对钻机的各项准备工作进行检查,包括场地布置与钻机座落处平整和加固。
钻机安装就位后,底座和顶端应平稳,防止产生位移和沉陷。
4、护筒埋设
护筒由8mm钢板制作,钢护筒内径比桩径大30cm。
在土中埋设护筒时,先在桩位处挖出比护筒外径大80~100cm的圆坑,然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土,分层夯实,再安设护筒,周围用粘土填筑,其埋置深度不小于1.5m。
位于圆砾或卵石层中互通主线桥桩基,除采用上述方法外,必要时可采用孔内冲击,护筒上震动下沉,埋入砾石中深度0.5~1m,以确保护筒的准确,护筒顶面高出
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地面0.3m。
钢护筒埋置深度根据不同桩位处地质情况确定。
施工劳力安排:
每台钻机作业配备两班人员,每班6人,并由班长负责随时对钻孔的进尺及地质情况作好记录和交接班工作。
5、钻进作业
开钻前就应调制足够数量的泥浆,钻进过程中如泥浆有损耗,应予补充,并按有关技术规范检查泥浆指标,遇岩层变化应增加检查次数,并适调泥浆指标。
钻孔施工中严格按施工规范进行,并定时定人记录观测数据。
钻孔施工前,提前备有足够数量的粘土或膨润土,掏渣后及时补水。
冲击钻的冲程大小和泥浆调度,按通过的土层情况来决定。
互通主线桥钻孔桩上部主要通过砂砾、砂、卵石夹粘土层,主要采用1~2m的中、小冲程,并加大泥浆稠度,反复冲击使孔壁坚实,防止坍孔。
当桩基下部通过坚硬密实弱风化岩层时,采用5m的大冲程,使岩石破碎。
在任何情况下,最大冲程不超过6m,防止卡钻、冲坏孔壁或使孔不圆。
在易坍塌、溶洞及钻孔漏水地段,采用1~1.5m小冲程,并提高泥浆的粘度和比重。
钻进过程每进尺2~3米后,检查钻孔直径和竖直度,确保钻孔直径和竖直度符合要求。
每钻进2m或地层变化处,在泥浆池中捞取钻渣样品,查明土石类别并记录,以便与设计资料核对。
钻孔过程中,在通过漂石或岩层,如表面不平整,先投入粘土,小片石,将表面垫平,再用十字型锥进行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故。
遇有大卵石、漂石和岩石时,冲击锥(实心)能克服钻穿,若遇有较硬的岩石时,选择较重的冲击锥和能提升重锥及冲击频率较高的钻机,以加快钻进速度。
钻孔达到设计标高并清孔后,对孔径、孔深、孔形、竖直度和孔底地质是否与设计相符,孔底泥浆沉淀厚度等进行检查,经监理工程师核查后,进入下一道工序。
6、清孔
当钻孔深度达到设计要求后,立即进行清孔,避免间隔时间过长,沉渣沉淀,造成清孔困难。
清孔采用换浆法进行,严禁用加深孔底深度的方法代替清孔。
清孔时,注意保持孔内泥浆面高度以及泥浆比重是否适合,防止坍孔、缩孔。
当清孔作业测量孔底沉渣厚度满足设计要求时,即停止清孔作业,用专用检孔器进行检验,条件限制时使用钢筋笼检孔器检验,检孔器外径比钢筋笼外径大10cm,长度不小于孔径4~6倍。
7、钢筋笼安装
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钢筋笼应在硬化后场地并铺设枕木上进行制作,制好后的钢筋骨架平整垫放。
钢筋笼每隔2m在主筋的内侧设置加强箍肋(φ28钢筋),以防变形;螺旋筋在主筋的外侧,并同主筋进行点焊而不是绑扎。
每节骨架均有半成品标志牌,标明墩号、桩号、节号、质量状况。
第一节钢筋笼放入孔内,在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼,并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。
吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行焊接,下放,如此循环;下放钢筋笼时要缓慢均匀,根据下笼深度,随时调整钢筋笼入孔的垂直度,避免其倾斜及摆动,为保证钢筋笼的竖直先用十字丝定出桩基的中心,然后再钢筋笼上拉十字丝,在钢筋笼上吊线锤,当两十字丝中心重合则钢筋笼竖直。
钢筋笼保护层满足设计图纸和规范的要求,钢筋笼保护层垫块采用绑扎砼轮型垫块,砼垫块半径大于保护层厚度,中心穿钢筋焊在主筋上,每隔2米左右设一道,每道沿圆周对称设置不小于4块。
钢筋的焊接单面焊时为10d,当为双面焊时为5d。
对于焊接接头,在接头长度区段内,同一根钢筋防止有两个接头,配置在接头长度区段内的受力钢筋,其接头的截面面积不得大于钢筋总截面面积的50%,焊缝应符合《公路桥涵施工技术规范》要求,饱满密实,确保钢筋连接质量。
钢筋笼下放到孔内后要对顶端定位,防止钢筋笼上浮。
8、埋设声测管
根据业主通知要求,跨径大于40m或桩长大于50m需埋置声测管。
9、水下砼灌注
钻孔桩水下砼灌注采用直升导管法,施工要求如下:
a、导管选用:
导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定,导管的壁厚能满足强度和刚度的要求,确保砼安全浇注。
施工中选用直径250mm,壁厚5mm的导管。
b、导管在使用前和使用一个时期后,应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外,还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。
c、在钻孔桩桩顶低于钻孔中水面时,漏斗底口比水面至少低出4~6m;在桩顶高于钻孔中水面时,漏斗底口比桩顶至少高出4~6m,以确保桩顶砼有足够的压力,使砼达到密实。
d、水下砼的强度、抗渗性能、坍落度等符合设计、规范要求。
砼的生产能力能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。
灌注时间不得长于首批砼初凝时间。
对于灌注时间较长的桩,对砼生产量和浇注时间进行计算后,设计砼的初凝时间。
e、灌注前,检查拌和站、料场、浇灌现场的准备情况,确定各项工作就绪后方可
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进行。
f、首批砼灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。
如发现导管内进水,表明出现灌注事故,应立即进行处理。
g、为防止钢筋骨架上浮,当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低砼的灌注速度。
当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。
灌注开始后,紧凑、连续地进行,严禁中途停工。
当气温低于0℃时,灌注混凝土采取保温措施。
强度未达到设计等级50%的桩顶混凝土不得受冻。
h、要加强灌注过程中砼面高度和砼灌注量的测量和记录工作,以确定桩的灌注质量。
灌注的桩顶标高比设计高出一定高度,一般为不少于1.0m,以保证混凝土强度,多余部分在接桩前必须凿除,桩头应无松散层。
i、在灌注将近结束时,由于导管内砼柱高度减小,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砼顶升困难时,在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。
为确保桩顶砼质量,桩砼灌注要比设计高至少1.0m。
在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
j、处于地面或桩顶以下的钢护筒,在灌注混凝土后立即拨出;处于地面以上能拆除的护筒部分,须待混凝土抗压强度达到5MPa后拆除。
当使用护筒灌注混凝土时,逐步提升护筒,护筒底面保持在混凝土顶面以下1~2m。
10、溶洞区桩基的施工
互通主线桥位于岩溶发育区,在开钻逐桩进行超前地质验孔。
冲孔时,施工技术人员要勤取样、勤观察、勤测量孔内进尺。
若发现与设计时采用的地质资料不符,及时上报项目部技术人员核查,明确处理方案后实施。
一般溶洞:
1)钻孔至接近溶洞顶以前,准备足够的小片石(直径10~20cm)和粘土,粘土做成球状(直径15cm左右),同时备有足够的供水设备,防止一旦泥浆泄露,能及时向孔内投放粘土、水泥和片石,依靠冲挤在溶洞内形成片石夹粘土的围护结构,保持孔内泥浆高度。
2)钻孔至距洞顶1m左右时,减小冲程,控制在1~1.5m范围内变化,通过短冲程快频率冲击的方法逐渐将洞顶击穿,防止因冲程过长导致卡钻。
3)加强泥浆质量和比重的控制,其技术指标符合下表要求。
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溶洞区域泥浆技术指标表
序号
项目
指标
备注
1
比重
1.2~1.4
孔底为1.4~1.6
2
粘度
≮20s
3
含砂率
≯4%
4
胶体率
≮95%
5
塑性指数
>17
6
pH值
>6.5
优质的泥浆取决于优质粘土,同时泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末,以提高泥浆的胶体率和悬浮能力。
重量配合比为粘土:
水泥:
碱=1:
0.2:
0.04,锯末按粘土体积的10%掺入。
3)在击穿洞顶之前,有专人负责观察孔内泥浆面的变化,一旦泥浆面下降,迅速补充按照比例调制好的优质泥浆,同时及时提钻,以防塌孔埋钻。
然后根据溶洞大小,按1:
1比例回填粘土和片石,进行冲砸堵漏,只有当泥浆面稳定后方可转入正常的钻进。
如此反复,使钻孔顺利穿越溶洞。
4)对于有软弱粘土或淤泥填充物的溶洞,进入溶洞后也向洞内投入粘土、片石混合物(1:
1比例),冲砸固壁。
5)若发现钻斜,应按1:
1比例回填粘土和片石至斜孔0.5米以上,使孔底出现一个平台后再转入正常冲孔。
大型溶洞:
1)采用内护筒跟进法。
即采用较大直径的钻头(较护筒直径大6cm左右)冲击至溶洞顶以上1m后,轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固。
提升高度不超过50cm。
2)内护筒的沉放方法:
当冲锤穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部范围上下慢放轻提。
当冲锤不再明显受阻碍时,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时注入高密度护壁泥浆,然后移开桩机,采用60KW以上的振动锤和25T以上的吊车配合打设钢护筒。
钢护筒采用分节吊装焊接,接口对焊,振打入桩孔内。
3)内护筒与溶洞底部间隙的处理:
在护筒底部及顶部1m范围内回填砂、碎石。
中部回填中砂。
11、钻孔桩常见故障及处理方法
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容易出现六个方面的问题,具体为:
1.钻孔中易出现坍孔现象;2.钻孔易偏斜;3.卡钻;4.钻孔漏浆;5.钢筋骨架上升;6.初灌导管堵塞。
这些问题也是我们平时所说钻孔灌注桩的常见事故,我们按照事前预防、事中控制、事后处理的原则,确保成桩质量。
针对上述问题,根据不同情况,我们采取不同的预防措施。
①钻孔中易出现坍孔现象
坍孔,其表征是孔内水位突然下降或者回升,孔口冒细密水泡,泥浆比重显著增加。
坍孔多由泥浆性能不符合要求,孔内水头未能保证,机具碰撞孔壁等原因造成。
应查明位置后进行处理,坍孔不严重时,回填土到坍孔位置以上,并采取改善泥浆性能,加高水头,深埋护筒等措施,继续钻进。
坍孔严重时,立即将钻孔全部用砂类土或者砾石土全部回填,无上述土类时,采用粘质土并掺入5%--8%的水泥砂浆,等待数日方可采取改善措施后重钻。
坍孔部位不深时,采取深埋护筒法,将护筒填土夯实,重新钻孔。
②卡钻
卡钻多因先钻孔直径变小,而钻锥又过大,钻锥倾斜,遇到探头石,或孔内掉入物件卡住等,卡钻后不宜强提,用小锥冲击或用冲、吸的方法,将钻锥周围的钻渣松动后再提出。
③钻孔漏浆
钻孔漏浆,遇护筒内水头不能保持时,采取护筒周围回填土夯筑密实、增加护筒埋深、适当减小护筒内水头高度,增加泥浆相对密度和粘度,倒入粘土使钻锥慢速转动,增加孔壁粘质土层厚度等措施。
④钢筋骨架上升
除去一般被勾挂上升的原因外,主要是由于混凝土拌和物冲出导管底口后向上的顶托力造成的。
其防止方法见前面水下混凝土浇筑已经说明。
辅助方法是将钢筋骨架顶端焊固在护筒上,或将钢筋骨架中的4根主筋伸长到桩孔底。
⑤初灌导管堵塞
采用长杆冲捣,或用附着于导管外侧的振动器振动导管,或提升导管迅速下落振冲,或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。
若上述方法无效,提出导管,取出障碍物,重新改用其他隔水设施灌注。
六、挖孔桩
1、施工工序:
挖孔灌注桩工序流程如下:
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基础及下部构造
工程工序名称
桩基础
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交底性质
安全□技术□
2、施工准备
①、施工前人员组织、技术资料准备和交底、材料进场与检验。
②、平整场地,以施工中用到的最大机械为参考。
清除坡面危石浮土;坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护,铲除松软的土层并夯实。
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交底性质
安全□技术□
③、修建施工便道,要考虑大型机械通行和至少16吨吊车的停放及使用。
④、准确施放桩基中心线,合理确定开孔标高。
在孔周围确立十字线四点并设置护桩,以及时检查及时纠正偏位情况;挖孔作业的高程水准点由控制水准点引至护壁顶,施工中应经常复测。
⑤、对空压机,卷扬机和焊机用电量大的设备,应设专线供电;并要根据振动锤的电流电压设置合适的变压器。
⑥、劳动组织:
必须集中力量连续作业,组织三班制作业为宜。
每班3人开挖,每5组配备一名电工,井上井下人员要交替更换。
3、挖孔施工
(1)、挖孔灌注桩的适用范围:
挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水,且较密实的土层或风化岩层。
若孔内产生的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》规定的限值时,必须有可靠的通风保障措施,同时具备地质、水文条件的桩基(注:
桩径﹥1.2m,孔深﹤15m,地下水位低且渗水少),方可采用人工挖孔施工。
(2)、护壁
护壁,用于岩层至地表深度范围内挖孔施工,护壁的作用是保护孔壁不坍塌,使工人能在孔下安全操作,同时,还由它来固定桩位,隔离或减少地下水和地面水流入桩孔。
护壁采用外齿式现浇砼护壁,壁厚平均15cm,上口内径不小于设计直径,下口内径比设计桩径大30cm。
每下挖1.0m,在孔内制模并浇筑护壁,砼经养护达到足够强度,方可进行下一级护壁施工。
以此方法一边下挖一边护壁,直至达到设计标高。
为防止地面上石头及其它物品掉落到桩孔内砸伤孔内工人。
护壁高出地面30
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