施工方案工艺及方法.docx
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施工方案工艺及方法
第八章主要施工方案、施工工艺及方法
第一节总体施工方案
由于区间线路受具体的地形、场地等条件限制,采用明挖顺作法施工,由标段两头分别开设工作面,向中间推进。
施工总体步骤见图8-1-1。
图8-1-1总体施工步骤图
一、围护结构施工方案
围护结构采用钻孔灌注桩和水泥土搅拌桩形式,采用间隔钻进的方式,防止桩间土层坍塌或对已灌砼桩身造成损坏;水泥搅拌桩在灌注桩完成一段后开始施工,水泥土搅拌桩主要作为基坑周围截水墙止水,采用GZB-600型深层单轴搅拌机施工,桩径800mm,间隔施工,钢管支撑随开挖进度随时进行。
二、区间明挖法施工方案
开挖主要采用分段分层开挖、随挖随撑并在桩间喷射混凝土的方式,首层采用挖掘机开挖,其后采用绳索式抓斗吊机进行垂直开挖,基底预留人工清底层,至设计基底后进行箱体钢筋砼及防水施工。
三、防水工程施工方案
本标段防水施工是保证区间结构的重要环节和工序,为形成封闭的防水体系,施工时根据箱体施工的顺序,适时施工防水结构,并保证各段的搭接质量。
第二节围护结构施工工艺与施工方法
一、钻孔灌注桩施工
(一)、施工工艺
见钻孔灌注桩施工工艺流程图8-2-1。
(二)、施工方法
1、施工准备
在桩基施工前,清除桩基位置上的杂物,整平场地,用压路机碾压密实,使机械能顺利进场,且在施工中使钻机保持稳定。
采用经纬仪测定桩孔位置,并埋设孔位护桩。
2、泥浆制备
选用优质膨润土造浆,泥浆性能技术指标满足表8-2-1规定。
在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,并填写泥浆试验记录表。
泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后妥善处理。
泥浆性能技术指标表8-2-1
序号
项目
技术指标
排出泥浆指标
1
泥浆密度(g/cm3)
正循环成孔
≤1.15
≤1.3
2
粘度(s)
正循环成孔
18~22
20~26
3、埋设护筒
孔口护筒采用钢板制作,内径比桩身设计直径大100mm,护筒中心与桩位中心偏差≤20mm。
护筒埋设准确竖直,护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于20mm,护筒竖向的倾斜度不大于1%。
护筒深度超过杂质土层深度,且护筒底埋入原土深度≥200mm。
采用人工开挖埋设护筒,护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入。
顶部高出施工地面30cm。
4、成孔
钻进方式采用潜水钻机正循环成孔施工。
钻机就位时用方木垫平,确保钻机定位准确、水平、稳定。
钻机回转盘中心与护筒中心偏差控制在20mm以内。
成孔过程中钻机塔架头部滑轮组,回转器与钻头始终保持在同一垂直线上,保证钻头在吊紧状态下钻进。
成孔直径必须达到设计桩径。
成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定,且不低于自然地面30cm。
在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工,其安全距离不小于4d,或最少时间间隔不少于36h。
正循环成孔的泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成,并有排水、清洗、排废等设施。
沉淀池不少于二个,可串联使用。
每个容积不小于6m3。
泥浆池的容积是钻孔容积的1.2~1.5倍。
钻进成孔后及时进行质量检查,成孔质量标准应符合表8-2-2规定。
钻进成孔质量标准表8-2-2
项目
容许偏差
检测方法
钻孔中心位置
≯30mm
用TJY型井径仪
孔径
-0.05+0.10d
超声波测井仪
倾斜度
≤0.5%
用TTX型测斜仪,超声波测井仪
孔深
比设计深度深300~500mm
核定钻头和钻杆长度
5、第一次清孔
清孔的目的是使孔底沉碴(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求,为灌注混凝上创造良好的条件。
钻孔至设计高程,经过检查孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后,将钻渣抽净。
清孔采用泥浆循环或注入清水置换的方式清孔。
清孔应符合下列规定:
清孔后距孔底0.2m~1.0m处的泥浆比重控制在1.15~1.25,含砂率≤10%,粘度≤28%,灌注砼前,孔底沉碴厚度≤300mm。
6、吊放钢筋笼
钢筋笼严格按设计和规范要求制作,制作偏差应符合表8-2-3规定。
钢筋笼制作偏差表8-2-3
项目
允许偏差(mm)
主筋间距
±10
箍筋间距
±20
长度
±100
直径
±10
个别扭曲
±10
钢筋笼的制作,除按设计要求外,采用导管法灌注水下混凝土时,灌注桩钢筋笼内径应比导管接头外径大100mm以上。
分段制作的钢筋笼长度以5~8m为宜,钢筋笼在制作、运输、安装过程中采取保护措施,防止不可恢复的变形。
钢筋骨架的保护层,通过螺旋筋上穿入中心开孔,厚5cm的圆形C30水泥砂浆垫块来保证,砂浆块按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周穿入6个布置,最后视需要安装和固定声测管。
钢筋笼主筋采用对焊,分段用汽车吊吊入桩孔,牢固定位,以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。
钢筋笼吊放入孔时不得碰撞孔壁,其顶面标高、平面位置均应符合设计要求,误差不大于50mm。
7、导管安装
导管用Ф219mm的钢管,壁厚3mm,每节长2.0~5.0m,配1~2节长1.0~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水,并对导管做水压和接头抗拉试验,并保证不漏水。
砼浇注架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置砼漏斗。
8、第二次清孔
在第一次清孔达到要求后,由于要安放钢筋笼及导管,至浇注砼的时间间隙较长,孔底又会产生沉碴,所以待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。
清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉碴。
清孔标准是孔深达到设计要求,距孔底0.2m~1.0m处的泥浆比重复测在1.15~1.25,复测沉碴厚度在300mm以内,此时清孔完成,立即灌注砼。
9、灌注水下混凝土
混凝土满足如下要求:
混凝土强度等级较设计强度提高,粗骨料采用碎石,粒径为5~20mm,砂用级配良好的中砂。
混凝土水灰比在0.6以下,所用水泥标号不低于425号,水泥用量不小于370kg/m3,含砂率为40%~50%,塌落度18~20cm,扩散度为34~38cm。
混凝土初凝时间为3~4h。
先灌入首批混凝土,首批混凝土要经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
放开隔水球,隔水球预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满后,剪断铁丝,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。
随着浇注连续进行,随拔管,中途停歇时间不超过15min。
在整个浇注过程中,导管在混凝土埋深以1.5~4m为宜,既不能小于1m也不能大于6m。
专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差,及时填写水下混凝土浇注记录。
利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升,上升速度不低于2m/h,直至高于设计标高1m,在浇注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,不得将混凝土整斗从上面倾入导管内,以免导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水;同时,对浇注过程中的一切故障均记录备案。
在浇注将近结束时,在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释,排出孔外,保证泥浆全部排出。
钻孔桩灌注充盈系数(实际灌注混凝土体积与设计桩身计算体积之比)不得小于1;一般土质为1.1;软土为1.2~1.3。
灌注混凝土时,同一配合的试块,每班不少于1组(三块),同时每根灌注桩不少于1组。
钻孔灌注桩质量应符合表8-2-4规定。
钻孔灌注桩允许偏差表8-2-4
项目
允许偏差
桩位允差
1/12d且≤30mm
平面纵向轴线偏差
<100mm
垂直度允差
≤0.5%
桩顶标高(凿出浮渣后的桩顶标高)
±50mm
桩长、桩径、混凝土强度等级等
符合设计要求
导管法灌注砼施工程序见图8-2-2。
图8-2-2导管法灌注混凝土施工流程图
二、水泥搅拌桩施工
(一)、场地平整及桩位确定
挖除地表0.3m厚种植土,用土回填至原地面,中心高0.2m,两侧与地面平。
然后用经纬仪确定搅拌桩范围的起始里程,用白粉灰布置搅拌桩位置。
(二)、施工技术参数选择
1、喷浆量:
根据Q=αβD2hπ/4计算。
其中,β为搅拌系数,α为施工保证系数,取α=1.5。
2、钻进和提升速度:
根据喷浆量和泵流量计算,并根据现场实际情况确定。
3、注浆量的出口压力:
当地层为粘土为主时,为保证浆液与粘土拌和均匀并充分反应,取出口压力0.4Mpa~0.6MPa,当地层为砂性土时,适当减少压力,取0.3MPa~0.5MPa。
当喷搅下半部分桩体时,适当增加喷浆压力,喷浆压力可通过回浆管调节。
4、旋转速度:
根据转机的性能,取旋转速度为40r/min。
(三)、施工工艺流程
移动深层搅拌机到达指定桩位,其误差不大于5cm,并保证搅拌机垂直,开动泥浆泵,当浆液从喷嘴喷出时,启动桩机向下旋转钻进,边喷边钻,直到设计标高;关闭泥浆泵,搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升;重复钻进搅拌下沉,如喷浆量未达到设计要求,则继续喷浆至达到设计喷浆量,否则只需搅拌无须喷浆,再自桩底反转均匀搅拌提升。
(四)、施工允许偏差
施工允许偏差见表8-2-5。
深层搅拌桩的质量允许偏差和检验方法表表8-2-5
项目
允许偏差(mm)
检查方法
桩体桩顶位移
10(20)
用尺量检查
桩体垂直度
0.5H/100
用测量仪或吊线和尺量检查
注:
括号为填筑层遇障碍物时偏差值,H为桩的长度。
第三节区间明挖法施工工艺与施工方法
一、管线拆迁、改移和悬吊
1、基坑开挖前首先对影响范围内的各种管线进行全面调查,报请有关单位同意后确定拆迁、改移或悬吊方案,其措施必须稳定可靠。
2、基坑管线如采取悬吊方案时,必须事先设计,对其支撑结构强度、刚度、稳定性等进行检算。
3、管道漏气(水)时,必须修理好方可悬吊。
如跨基坑的管道较长或接口有断裂危险时,更换钢管或直接架设在钢梁上。
4、悬吊或架设管道的钢梁,连接要牢固,吊杆必须受力均匀,兜拌或钢梁与管底密贴并保持管道应有坡度。
5、管线必须在其下方的原状土开挖前悬吊牢固,经检验合格后,用人工开挖其下部土方。
6、种类不同的管线原则上单独悬吊架设,如同时悬吊或架设时,首先要取得有关部门的同意,并采取可靠措施。
7、基坑的挡土围护结构(支护桩),可作为钢梁或钢丝悬吊的支撑结构,但必须牢固可靠。
基坑较宽而在中间增加支撑柱时,梁、柱连接要牢固。
8、跨越基坑的悬吊管线两端伸出基坑边缘外不小于1.5m,其附近基坑支护应予以加强,并防止地面水流入基坑,悬吊的给排水管线,如果渗漏必须及时处理。
9、土方开挖及其他工序施工时,不得碰撞管线悬吊系统和利用其做起重梁、脚手架或模板支撑等。
10、对基坑悬吊两侧进行防护,行人不得通过。
基坑两侧正在运行的地下管线加设标志,不得在其上堆土或材料、机械等,也不得修建临时设施。
施工期间加强对施工影响范围内的各种管线和悬吊的巡视和管理,发现问题,及时解决。
11、基坑回填前,在悬吊管线下砌简支墩加固,按设计要求恢复管道和回填土。
二、大口井降水施工
区间降水采用大口井帷幕降水。
设置两排井点,每侧间距30m。
井位中心线距中隔墙中线1.5m,呈梅花形布置。
井点埋设深度L=h+5.5m(h-对应井点里程处的基坑深度)。
井点管长L′=L+0.3m。
大口井直径φ705mm,全孔下入φ400/300mm水泥砾石滤水管。
井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网。
井深范围内回填φ3~7mm滤料。
(一)、施工方法
大口井采用抽筒套管法沉井施工,沉井为钢筋混凝土结构。
所有水泵下放到设计深度,泵管连接紧密不漏水。
各井与市政污水井相连。
开始降水后应随时监测水位动态变化,监测基坑周
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