试桩方案旋挖钻.docx
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试桩方案旋挖钻.docx
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试桩方案旋挖钻
1编制依据
1)、莆永高速公路A4标施工设计文件。
2)、现场踏勘、施工调查所获得的资料和信息。
3)、拟投入本工程的施工技术力量和施工机械设备。
4)、我公司多年积累的类似工程施工经验。
5)、本工程涉及的施工技术、安全、文明、质量验收方面标准和交通部颁发的规范、规程及法规文件等。
《公路桥涵施工技术规范》JTG041-2000
《公路工程技术标准》JTGB01-2003
《公路工程基桩动测技术规程》JTJ/TF81-01-2004
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
《公路工程水泥混凝土试验规程》JTGE30-2005
《公路工程石料试验规程》JTGE41-2005
《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005
《公路工程水质分析操作规程》JTJ056-84
《道路工程术语标准》GBJ124-88
《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB/T175-1999
《混凝土外加剂》GB/T8076-97
《混凝土外加剂应用技术条件》GBJ119-88
2工程概况
剑斗互通主线1号,左幅桥平面位于半径R=1600m的右偏缓和曲线段、A=550的右偏缓和曲线段、A=475的左偏圆曲线段及R=1300m的左偏圆曲线段上,纵面位于R=35000m的凹形竖曲线、-2%的下坡段和R=12000m的凹形竖曲线上,右幅平面位于半径R=1850m的有偏圆曲线段、A=650的右偏缓和曲线段、A=475的左偏缓和曲线段及R=1300m的左偏圆曲线段上,纵面位于R=35000m的凹形竖曲线、-2%饿下坡段和R=12000m的凹形竖曲线上。
本桥左幅起讫点桩号:
ZK26+506.5-K27+169.744,桥长663.244m;右幅起讫点桩号:
K26+557.5-K27+188.5,桥长631m。
本桥采用30m、40m预应力混凝土预制T形梁和预应力砼现浇箱梁,预制结构采用简支货先简支结构连续结构:
跨径组合为左幅3*30m+4*30m+3*28m+4*30m+3*25m+6*30m共六联,右幅2*40m+5*30m+5*30m+4*30m+(4*26+20)m,共5联。
全桥箱梁采用单箱多室直腹板截面。
剑斗互通主线1号桥,桩径φ1.2m,共18根总长为584m,桩径φ1.5m,共3根总长72m,桩径φ1.8m,共12根总长496米,桩径φ2.0m,共79根总长3473米。
本桥桩基使用材料总量:
钢筋840211.4kg,C25砼12960.63m³。
根据本工程地质勘测资料及以往类似地质条件工程的实践经验,本桥桩基础采用钻孔桩施工。
3试桩的内容及主要目的
3.1内容
本次试桩以左幅1#-1桩为试桩点,按照钻孔桩的工程要求,进行施工场地整平、测量放样、埋设护筒、桩位复测、泥浆池开挖、泥浆拌制、钻孔、成孔检查、钢筋笼的制作及吊装、导管安装、混凝土拌和、运输、试验、混凝土的灌注,凿桩头、桩基检测等所有灌注桩施工程序。
3.2目的
1)掌握成孔工艺:
钻机类型、型号、钻头型式,以及在不同地层中的钻进速度和钻进时的泥浆各种参数,成孔后的清孔方法和清孔时间。
2).掌握下钢筋笼的合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方法
3).检验试验室混凝土的配合比、塌落度等各项指标的可靠性和实用性。
4).为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。
5).确定组织及管理体系、人员及指挥方式。
6).确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆数量。
7).检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性,修正施工方案、完善施工组织,指导灌注桩施工。
4试桩现场人员、机械、材料配置
钻孔桩试桩由本架子队灌注桩施工第一班组实施,钢筋班第一施工班组进行配合,机械及人员安排见附表。
5主要施工方法
5.1钻孔灌注桩施工工艺流程(详见附图)
5.2施工方法
5.2.1测量定位
根据桩基坐标,直接用全站仪进行放样定出桩位,用短钢筋钉入,并在周围布置四个控制点,以便随时检验校核桩位。
5.2.2护筒埋设
1)护筒用厚度8mm的钢板卷制,直径200cm,长3m。
护筒埋设位置准确,筒体竖直。
护筒内中心点与桩位中心点重合,护筒埋置深度2.7m,护筒顶高出地面0.3m,以防孔口坍塌和地表水流入孔内,周边填粘土夯实。
埋设完成后,采用其周围的控制点进行校核,如有偏差立即调整,用水准仪测量护筒顶标高并做好记录,作为控制孔深的基准。
2)护筒埋设完毕后,申请测量监理工程师检验护筒顶面中心偏差、护筒顶标高和倾斜度,同时校核“十”字引桩的准确性,当监理工程师验收护筒合格后,方可进行钻机就位。
首先要保证钻机下地基不产生沉陷,在钻机就位时,先将地面整平压实,钻杆调整垂直,然后检查护筒埋设后从新定出的桩中心与钻头是否相重合,如果偏差较大应调整钻机位置,确保钻孔的中心符合设计要求。
5.2.3泥浆制备
钻孔泥浆采用膨润土造浆,泥浆制作采用人工搅拌方式,即先将粘土放入泥浆池内浸透,然后使用人工搅拌。
净化采用非机械净化法,即通过沉淀池,储浆池进行循环沉淀净化泥浆。
泥浆循环顺序:
新制泥浆泥浆池桩孔沉淀池储浆池桩孔。
泥浆指标控制在:
粘度16~22s;含砂率小于4%;胶体率大于95%;PH值大于6.5。
钻孔前要对泥浆池的泥浆进行搅拌,以保持泥浆均匀。
施工过程中经常对进浆口处泥浆取样检测,做好记录。
废弃泥浆由运浆车外运。
5.2.4钻孔
1)开钻前申请报验,经监理工程师对钻头直径、钻机对中及水平检查验收合格后方可开钻。
2)钻孔时,经常观测泥浆面标高,保持孔内泥浆压力,孔内水位必须高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5~2m。
3)钻孔时,起、落钻头的速度均匀,不得过猛或骤然变速。
4)钻孔作业必须连续进行,并详细填写钻孔施工记录,因故停钻时,将钻头提出孔外,防止埋钻。
5)钻孔过程中,经常对泥浆进行检测,注意地层变化,随时根据地质情况调整泥浆比重,在地层变化处抽取渣样,判明地层情况并与地质剖面图比较,如实写入钻孔施工记录,当钻孔地质与设计明显不同时,必须及时上报。
每层地质均要测定泥浆的各项指标(包括泥浆比重、粘度和含砂率),并做好记录。
6)经常注意检查钻机位置,保持其位置准确和平台稳固。
5.2.5成孔检查
钻孔达到设计深度后即开始清孔,当孔内抽出的泥浆(手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重范围为1.02~1.1,含砂率小于2%,粘度为17~20s胶体率不小于95%)满足要求后,申请监理工程师验孔,当监理工程师测量孔深(检测方法:
用测绳在至少两个不同位置量测,测量值均不小于设计孔深)、泥浆指标合格后,方可提钻。
然后对孔位、孔径、倾斜度进行检查:
1)倾斜度:
将探孔器下放到孔底,同时恢复钻孔设计中心位置,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离,将水平距离值除以孔深即为倾斜度,倾斜度不得大于1%。
2)孔位:
将探孔器下放到护筒底口处,同时恢复钻孔设计中心位置,从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离不得大于5cm。
3)孔径采用直径为2米(与设计桩径相同),长为8米(是设计桩径的4倍直径)的圆形探孔器,当探孔器能顺利下放到孔底,孔径合格。
5.2.6钢筋笼安装
1)钢筋笼吊放必须采用扁担梁,吊放入孔时对准钻孔,保持垂直,慢放入孔。
若遇到阻碍停止下放,查明原因进行处理,严禁猛提猛落和强制下放。
2)声测管上下节的连接加橡皮垫并拧紧,保证不漏水。
声测管与钢筋笼要绑扎牢固,在声测管接口上部2cm与下部2cm处均采用铁丝与钢筋笼的加强筋绑扎到一起,以防声测管上浮或下沉。
安装完毕必须在声测管内注满清水并加盖,严禁在声测管内灌孔内泥浆。
3)钢筋笼采用一次制作成型,在下放中注意对准声测管的口位,防止漏浆。
4)严禁使用钻机下放钢筋笼。
5)钢筋笼下放完后,采用两根吊筋(吊筋采用Φ**钢筋制作,吊筋长度等于护筒顶距钢筋笼顶高差)将钢筋笼固定于孔口处。
6)钢筋笼吊放入孔后的位置标准如下:
钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于1cm,钢筋笼底面高程偏差范围为±5cm。
5.2.7下放导管
1)钢导管内壁光滑、圆顺,内径一直,接口严密。
导管直径为30cm,壁厚为10mm,导管管节长度:
中间节为3m,底节为4m,漏斗下为1m。
2)导管使用前必须进行试拼和试压,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差,不能超过钻孔深度的0.5%且不得大于10cm。
浇筑首盘混凝土时,导管底部至孔底距离控制在30cm~40cm。
首次使用前应对导管进行水密试验。
导管须经水密试验不漏水,其容许最大内压力必须大于Pmax。
本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下:
Pmax=1.3(rchxmax-rwHw)
式中:
Pmax——导管可能承受到的最大内压力(kpa);
rc——砼容重(KN/m3),取24.0kN/m3;
hxmax——导管内砼柱最大高度(m),取47m;
rw——孔内泥浆的容重(KN/m3),本工程采用清水取10.0KN/m3;
HW——孔内泥浆的深度(m),取10-(-35.0)=45.0m;
Pmax=1.3×(24×47-11.0×45.0)
=822.9kpa取1000kpa
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与压水泵出水管相接,启动压水泵给导管注入压力水,当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
施压方法见下图:
5.2.8导管安装
导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号,做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。
并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象,以免灌注过程中出现导管进水等现象。
5.2.9二次清孔
导管下放到位后,应立即进行孔底沉渣检测,若沉渣厚度不满足设计要求时,采用气举反循环二次清孔,循环时应注意保持泥浆水头并补充优质泥浆防止塌空。
清孔结束经监理工程师现场检验合格后,立即拆除吸泥弯头,开始浇注水下混凝土。
浇注混凝土前孔底沉渣厚度不大于5cm,孔内沉渣测量采用前端悬挂平砣测绳测量,测出的差值即为沉渣厚度。
5.2.10水下混凝土灌注
1、水下混凝土浇注设备
⑴、导管及集料斗
导管采用无缝钢管制成,快速螺纹接头,导管接头处设2道密封圈,保证接头的密封性。
根据首批封底混凝土方量的要求,选用5m3大集料斗和小料斗灌注,能够满足混凝土浇注的需要。
⑵、混凝土生产、输送设备
根据大临建设情况,混凝土由1#及2#混凝土拌和站供应,8m3混凝土运输车运输。
2、混凝土配合比设计
桩身混凝土设计标号C25,混凝土配合比设计通过试配确定,砼除满足强度要求外,还须符合下列要求:
应采用P.042.5级及以上的低细度、低C3S含量的水泥,混凝土应具有良好的和易性、流动性;
外加剂:
除高效减水剂、缓凝剂外、粉煤灰,不得掺加其他任何外加剂,外加剂的品种应与所用水泥相匹配,同时,每批外加剂均试配检验合格后方可使用。
混凝土初凝时间≥4h;
混凝土的坍落度控制在18~22cm;
混凝土具有良好的和易性、流动性。
3、首批混凝土数量
按《桥规》JTJ041-2000规定,首盘砼的方量应满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要,设导管下口离孔底40cm,则参照规范JTJ041-2000中的6.5.4式进行计算:
初灌量计算如下:
V=πD2/4*(H1+H2)+πd2/4*h1
V:
灌注首批砼所需数量(m3)
D:
桩孔设计直径(1.8m);
d:
导管直径(0.30m);
H1:
孔底至导管底端间距,取0.3m;
H2:
导管初次埋置深度,一般取1.0m;
h1:
孔内砼达到埋置深度H2时,导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度(m);h1=Hw*rw/rc
rw:
孔内泥浆的重度(12KN/m3);
Hw:
孔内泥浆的深度(43m);
rc:
砼拌合物的重度(24KN/m3)。
计算得首批混凝土灌注量为v=4.83m3取大集料斗容量5m3,小集料斗1m3。
4、水下混凝土灌注
灌注混凝土前需对混凝土输送管路及容器洒水润湿,然后在填充导管内安装隔水设施,待储料斗储满混凝土后,开始灌注水下混凝土。
首批灌注混凝土的数量要能满足导管首次埋置深度不得小于1m和填充导管底部高度的需要,封底时导管埋入混凝土中的深度不得小于1m,首批混凝土方量是根据桩径和导管埋深及导管内混凝土的方量而定,拌制好的混凝土用砼运输车运至桩基口处,注入钻机提升的料斗内,车内砼方量约8m3,由一人统一指挥,双方都准备好后将隔水栓和阀门同时打开进行封底,隔离栓采用钢板,钢板用细钢丝绳牵引,由钻机起吊。
①首批混凝土下落后,混凝土应连续灌注。
在灌注过程中,导管埋置深度宜控制在2-6m。
②灌注混凝土过程中要采用重量不小于4kg测锤经常量测孔内混凝土面的上升高度,导管到达一定埋深后,逐级快速拆卸导管,并在每次起升导管前,探测一次孔内混凝土面高度。
测量用的测绳在每根桩灌注前后用钢尺校核各一次,避免发生错误。
③控制灌注的桩顶标高比设计标高高出1m左右,以保证混凝土强度,多余部分桩头必须凿除,确保桩头无松散层。
④灌注完混凝土后,应及时将导管、漏斗等进行清理和检查,以备下一孔使用。
⑤在灌注水下混凝土前,应填写检查钻孔桩和钢筋笼情况的“相关检测表格”,在浇注水下混凝土的过程中,应填写“水下混凝土浇筑记录”。
5、桩基砼灌注应注意的问题
①混凝土运抵灌注地点时,应检查其和易性、坍落度等情况。
坍落度应控制在18-22cm。
灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离为0.25-0.4m,储料斗首批混凝土储量保证灌注后导管埋入混凝土中的深度不小于1.0m。
混凝土初凝时间应大于整桩灌注时间。
②灌注开始后,应连续有节奏地灌注混凝土,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间。
当导管内混凝土不满时,徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊,造成堵管。
及时测定孔内混凝土面的高度,及时调整导管埋深。
③灌注过程中若发生堵管现象时,可上下活动导管,严禁使用振捣设备振动导管,如处理无效时,应及时地将导管及钢筋笼拔出,然后重新清孔,吊装钢筋骨架和灌注混凝土。
④混凝土灌注是一个完整、连续、不可间断的工作。
灌注工作开始前,机械管理人员和负责司机应对混凝土灌注所使用的全部机械进行维修、保养,保证机械在施工过程中正常运转。
⑤灌注过程中应记录混凝土灌注量及相对的混凝土面标高,用以分析扩孔率,发现异常情况应及时报告主管工程师,并进行处理。
⑥在灌注混凝土将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确保所测混凝土的灌注高度是否正确。
在灌注过程中,应将孔内溢出地水或泥浆运往适当地点处理,不得随意排放,污染环境及河流。
⑦灌注时桩顶部标高较设计预加1m,在孔内混凝土面测3个点,根据现场实施情况适当调整。
最后拔管时应缓慢进行,保证桩芯混凝土密实度。
⑧水下混凝土灌注过程中,若发生导管漏水、将导管拔出混凝土面、机械故障或其它原因,造成断桩事故,应予以重钻或与有关单位研究补救措施。
6安全环保措施
1、吊放钢筋笼时,要注意前后方向有无碰撞危险物,特别是避免碰挂周围和上下方向的电线。
2、安装钢筋笼时,和附近高压线路或电源保持一定安全距离,雷雨时不准下钢筋笼。
3、钻孔使用的泥浆,宜设置泥浆循环净化系统,并注意防止或减少环境污染。
4、对于已埋设护筒未开钻或已成桩护筒尚未拔除的,应加设护筒顶盖或铺设安全网遮罩。
5、泥浆池采用围栏并加安全网进行围护,悬挂明显标示牌。
附表1投入的机械设备标
名称
型号
单位
数量
备注
旋挖钻机
Senr260
台
1
吊车
25t
台
1
挖掘机
卡特200
台
1
泥浆泵
55kw
个
1
电焊机
台
1
护筒
Ф2.2m
个
1
导管
Φ300mm
套
1
总长70m
料斗
2方
个
1
0.25方
个
1
探孔器
Φ2m*4
个
1
测绳
钢丝制作
根
1
附表2投入的人员情况标
序号
工种
人数
备注
1
机械操作手
2
操作旋挖钻
2
电焊工
2
现场钢筋笼的焊接
3
现场指挥员
1
4
混凝土运输
4
5
起重工
3
附图
旋挖钻施工工艺流程图
砼运输
水下砼灌注
合格
二次清孔、测沉渣
放钢筋笼、装导管
一次清孔,终孔
注入泥浆
提升钻头卸土
加油压钻进
钻机自行就位
埋设护筒
测量定位
THANKS!
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