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桩基施工方案
木兰溪大桥10#墩桩基施工组织设计
一、工程概况
福泉高速公路莆田至秀屿支线公路A标段起于莆田市区市郊国道324附近顶墩山南坡,设莆田西互通立交与福厦公路(国道G324)相接,向南跨越木兰溪设木兰溪大桥。
本合同主要技术技术标准:
1、公路等级及地形类别:
双向四车道高速公路,全封闭,全立交;
2、计算行车速度:
100公里/小时;
3、桥梁涵洞:
设计荷载:
公路I级
设计洪水:
大、中小桥及涵洞1/100
桥面净宽:
2×11.5米及变宽;
本项目穿越地貌单元比较复杂,可划分为山前丘陵坡地、冲洪积阶地及河床、残积台地、山前冲洪积平原及海积平原五大地貌单元。
本项目地处福建沿海中部,属亚热带海洋性气候区,全年平均气温18~21℃,极端最低气温(一月)3.5℃,极端最高气温(七月)39.4℃,冬无严寒,夏无酷暑,四季分明,温和湿润。
年降水量平均为1941mm,多集中在春夏两季,且夏季多台风,最大风速可达40m/s,雨量变化大,易造成洪涝灾害。
路线所经区域内的地表水源主要的降水地表径流和河道过境水。
项目区域内河网密布,水系发达,路线跨越的主要河流是木兰溪。
本项目对应的地震烈度应为Ⅶ度。
木兰溪大桥位于莆田西互通式立交内,上跨木兰溪,为莆田西互通式立交主线桥,分别与A、B、C匝道相接。
桥梁中心桩号K0+874.79,跨径组合为:
4×25+4×28+(31+31.361+31)+(31+32.103+31)+2×19+2×30+3×30+3×30+4×30+3×30m,共十联,桥长894.164m。
本桥平面位于直线接Ls=230m的缓和曲线接R=1000m的圆曲线上,纵面位于直线段及R=8479.11m、T=125.00m、E=0.921m的竖曲线上。
下部结构采用柱式墩、肋式台,基础为桩基础。
10#墩桩号K0+705.569,左右幅各2根桩基(10#-1、10#-2、10#-3、10#-4),桩径d=180cm,桩长L=3000cm;左右幅桩间横向净距离B=7.15m。
桩基设计为C25砼,本桥墩桩基均利用冲击钻机钻孔成桩。
二、施工总体布置
1、分项施工组织机构及劳力配备
施工负责人:
周华富
技术员:
陈百艺
质检员:
陈金顺
试验员:
郑志敏
安全员:
许志红
钢筋工:
8人
电焊工:
2人
钻机操作员:
4人
砼工:
10人
普通工:
20人
起重工:
2人
2、施工准备工作
为确保本年度施工计划按时,我部积极进行前期准备工作的实施,现已基本做好了通水、通电、通路、测量放样工作。
钢筋加工场就近设置。
拌和站建设、调试及标定完毕后,采用自拌混凝土。
3、工期及进度安排
根据年度计划及月度计划,在施工中运用先进网络计划技术,精心组织,科学管理统筹兼顾,优化投入的资源配置,高效、快速、安全地完全本分项施工任务。
计划安排从2007年2月12日开始,至2007年4月12日前完成,工期为60天。
4、施工机械配备
序号
设备名称
数量(台)
型号
功率(KW)
备注
1
钻机
1台
2
泥浆泵
1台
3
冲击锤
1台
4
电焊机
2台
5
汽车起重机
1台
QY16
7
混凝土搅拌运输车
2台
6m3
8
拌和站
1座
60m3/h
9
装载机
1台
Z50
10
钢筋接头连接机械
1套
11
抽水机
1台
12
交流电焊机
1台
BX3-500
13
钢筋调直机
1台
GT4/14
14
直流电焊机
1台
AX7-300
15
钢筋切断机
1台
GQ40
16
切割机
1台
17
发电机
1台
120KW
5、材料计划
序号
材料名称
单位
计划数量
备注
1
中砂
m3
226.27
2
碎石(5~16mm)
m3
97.72
3
碎石(16~31.5mm)
m3
228.10
4
水泥
t
118.17
5
减水剂
t
0.945
6
Ⅰ级钢筋
t
1.392
7
Ⅱ级钢筋
t
17.463
三、施工方案
钻孔灌注桩工序流程:
准备场地、测量放线→搭设工作平台→埋设护筒→钻孔→终孔、清孔→钢筋笼的加工与下放→水下砼灌注→桩头处理及质量检测。
(一)测量放线
1、桩位测量
根据设计图纸用全站仪进行桩位放样,并在不被破坏的地方打设护桩,用混凝土包裹,根据控制水准点,把高程转测到各桩位附近或使用方便的地方。
2、钻孔中的复测
Ⅰ、平面位置的复测
利用复测后满足精度要求的导线点、控制点坐标进行重新实测孔位的中心坐标,并与放样时的设计坐标进行比较,并做好原始记录。
发现孔位中心偏差超过规范要求的,立即调整钻机纠正偏差,使孔位中心位置准确无误。
Ⅱ、高程位置复测
在孔口选一高程固定点,做好标记,利用检核过的水准仪对每一个孔口标高进行水准观测,观测方法及精度按三等水准要求进行。
(二)埋设护筒
钢护钢的埋设采用人工开挖埋设,入土深度大于2m。
护筒顶端应高出地下水位1.0-2.0m,并高出地面0.3m,护筒中心与桩中心吻合,平面位置的偏差小于5cm,倾斜率小于1%。
(三)泥浆控制指标及保证系统
钻孔过程中采用泥浆护壁。
泥浆性能、泥浆循环系统是钻孔桩施工极为重要的一环,直接影响成孔安全、桩基质量、施工进度。
制备泥浆应选用塑性指数IP>10的粘性土或膨润土,不同土层泥浆比重可按下列数据选用:
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度(Pa.S)
静切力(Pa)
含砂率(%)
胶体率(%)
失水率(ml/30min)
一般地层
1.10~1.20
18~24
1.0~2.5
≤4
≥95
≤20
易坍地层
1.20~1.40
22~30
3.0~5.0
≤4
≥95
≤20
钻孔桩施工泥浆采用正循环系统,钻孔过程中经常进行泥浆指标的测定,并及时调整循环泥浆的指标。
在钻进砂层时,要在保持施工水头的同时,严格控制进尺,并调整泥浆浓度,以保证孔桩施工安全。
钻孔过程的弃浆应经过泥浆池反滤沉淀,弃碴堆放在指定地点,并及时进行防护。
(四)安装机具
1、钻机稳定地安装在钻孔的一侧,钻机支承垫木不得压在孔口钢护筒上。
2、选择适宜地层的配套钻锥和钻孔事故处理的配套机具,接通水电供应,备好造泥浆粘土和泥浆池。
3、调整钻机,使钻锥起吊滑轮缘,钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上,稳定好钻机和扒杆揽风绳。
(五)钻机钻进
钻孔应连续进行,不得间断,视地质及钻进部位调整钻进速度。
通常刚开孔时及护筒刃脚以下2m内,应采用浓泥浆、小冲程、高频率反复冲砸,使孔壁坚实、不坍不漏;当孔位已形成稳定时,再适当提高冲锤落距。
如钻进遇到不良地质、易塌孔的地基时,不得任意提高泥浆的密度来避免塌孔,而应采取提高护筒的埋设高度,以防塌孔。
在通过坚硬密实的卵石层或基岩时宜采用较高种程。
若出现孤石或表面不平整,可先投入粘土、小片石,将表面垫平,再用钻锥进行冲击钻进,以防斜孔、坍孔现象。
钻进过程中,要确保泥浆水头高度高出孔外水位或地下水位1.0-1.5m,,泥浆如有损失、漏失,应及时补充,并采取堵漏措施。
钻进过程中,每进2~3m应检查孔径、竖直度,在泥浆池及孔内捞取钻渣,和设计地质资料进行核对,以提供往下钻进措施的依据。
在施钻过程中,若地质情况有变化,应及时报告监理工程师并提出处理意见,经监理工程师批准后实施。
因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻锥留在孔内,以防埋钻。
在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时,应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。
(六)检孔、终孔、清孔
钻进中应用检孔器检孔,检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,按要求检查钻进中和终孔的孔径。
钻孔到设计标高,桩位、桩长、桩尖持力层达到设计要求的终孔条件后,采用正循环换浆清孔。
清孔是成孔施工的重要一环,应使孔底沉渣清除干净、泥浆比重和含渣量符合规范要求。
钢筋笼安装后还应进行二次清孔,直至孔底沉渣厚度满足设计图纸的规定,此时应注意及时补充泥浆,保持稳定的水头高度,以防坍孔。
清孔后泥浆比重一般控制在相对密度1.03~1.10,含砂率小于2%,粘度17~20Pa.S,胶体率﹥98%。
(七)钢筋笼制作与安装
通过检孔后,方可安装钢筋笼,钢筋笼按设计图及规范要求在加工场内分节制作,采用加劲筋成型法。
钢筋笼长度根据桩长而定,每节长度一般在9~12米左右。
钢筋笼制作完毕经检验合格后,节与节之间在孔口采用机械接头搭接,用汽车吊或钻架起吊放入孔口,扶正徐徐下放,下放过程中严禁摆动以免碰撞孔壁。
第一节钢筋放到最后一加劲筋位置时,穿进工字钢或钢管置于钢护筒上,将钢筋笼搁置在工字钢或钢管上,起吊第二节钢筋笼,使它们在同一竖直轴线上对齐搭接,先搭接一个方向的两根接头,然后稍提起,以使上、下节钢筋在自重作用下垂直,再搭接其他所有接头。
最后,再吊高钢筋笼,抽出支撑工字钢安放。
如此循环,使钢筋笼下至设计标高,此时应注意钢筋笼的中心与桩孔中心偏差控制在规范容许范围内。
(八)水下砼灌注
水下砼灌注的导管采用φ25~30cm卡口式联接刚性导管,导管使用前和使用一定时间后要进行水密性和承压试验,并检查防水胶垫是否完好,有无老化现象,确保导管在灌注水下砼过程中不漏、不破裂。
二次清孔后紧接灌注水下砼,按桩长深度,根据式V=h1*d2/4*π+Hc*D2*π/4计算储备砼初盘量以满足初盘量能埋管不少于1m,并采用可靠的拔球方法,以防断桩。
灌注开始后,要连续一气呵成,尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
在砼灌注过程中,设专人测量记录,准确掌握砼面的上升高度,防止埋管过深导致导管拔不出来或容易形成夹泥的质量缺陷,埋管过浅易造成测量失误或拔管过猛造成断桩。
为保证桩身砼质量的连续密实,此时的导管埋置深度为2~6m。
水下砼配合比拟掺粉煤灰和高效缓凝减水剂,以确保水下砼混合料的和易性和灌注质量,并时常把导管作上下移动,起振动夯实砼的作用。
同时通过精心组织,以加快灌注速度,缩短灌注时间,确保水下砼的灌注在初盘砼初凝之前完成。
(九)桩头处理及质量检测
水下砼灌注桩顶面标高应比设计桩顶高出0.5~1.0米,并注意把泥浆充分顶托排除干净,以保证桩头质量。
待砼达到一定强度时,开挖基坑或割除护筒进行桩头的凿除处理。
砼龄期达14天以上后进行逐桩桩身质量检测。
桩身质量采用超声波检测。
钻、挖孔成孔质量标准
项目
允许偏差
孔中心位置(mm)
群桩:
100;单排:
50
孔径(mm)
不小于设计桩径
倾斜度
钻孔:
小于1%;挖孔:
小于0.5%
孔深
摩擦桩:
不小于设计规定
支撑桩:
比设计深度超深不小于50mm
沉淀厚度(mm)
摩擦桩:
符合设计要求,当设计无要求时,对直径≤1.5m的桩,≤300mm;对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩≤500mm
支撑桩:
不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度:
1.03~1.10;粘度:
17~20Pa.s;含砂率:
<2%;胶体率:
>98%
四、施工注意事项
1、护筒用6mm钢板卷制而成,直径应比钻孔桩直径大20cm-40cm,顶端应比地面高50cm,并留有出浆口。
安放护筒周围的粘土应分层夯实。
2、钻孔时要察看钢丝绳回弹和回转情况,耳听冲击声音,借以判断孔底情况,对不同的地层,采用不同的钻进速度。
3、、灌筑结束后,将护筒内废浆液吸出并运至指定地点废弃,以减少桩头破除时的工作量。
五、质量保证体系及措施
质量目标:
满足用户要求,实现质量
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