广东〃佛山市东平大桥
主3#、4#墩每根基桩的平均成孔时间为18天,安排为:钻机就位对中1天,钻孔15天,检孔、清孔及钢筋笼安装1天,二次清孔以及砼灌注时间为1天。
主1#、2#、5#、6#墩每根基桩的平均成孔时间为12天,安排为:钻机就位对中1天,钻孔9天,检孔、清孔及钢筋笼安装1天,二次清孔以及砼灌注时间为1天。 ②护筒埋设
护筒设置原则:
根据地下水位埋深和地表水影响及土质,为保证钻孔时的静压水头高度满足要求;填实高度确定为0.5m。因此在实际施工阶段将钢护筒深度初步定为:顺德岸主4#墩护筒穿过液化土层,其它墩护筒3~5m,护筒顶面至少高出地面30cm以上。并根据钻孔初期进行的成孔工艺试验,然后对护筒埋置深度、成孔工艺以及泥浆指标进行最终确定,以指导后续基桩钻孔施工作业。
护筒振设(埋设):
Φ1.2m、Φ1.3m桩采用Φ1.5m钢护筒,Φ2.0m桩采用Φ2.3m钢护筒,Φ2.8m桩采用Φ3.1m钢护筒。考虑护筒较长(主4#墩基桩护筒较长),采用环形槽钢加劲钢护筒,以减少钢护筒的变形。为防止护筒在加工和运输过程中产生变形,在护筒两端口位置设置十字内支撑,待护筒在下沉过程中予以拆除。
枯水期护筒埋设采用挖坑埋设,要求护筒底部和四周所填粘土必须分层夯实;有
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水期宜采用振桩锤沉入。考虑整体性需要,护筒中心应与桩中心重合,其偏位误差控制在5cm内。
在进行主4#墩护筒的振沉时,主墩护筒下沉导向架采用双层固定式导向平台,中心位置进行精确定位放样,钢护筒采用外环形加劲钢护筒,钢护筒直径为φ3.1m,长度为12m,振沉施工时由50T吊机配合135KW振桩锤实施,同时确保护筒的平面位置偏差小于±5cm,竖向倾斜度小于1%;钢护筒在振沉中不能一次振沉到位时可采用空压机高压清洗钢护筒内土层后,再振动下沉钢护筒到设计标高。护筒振沉完成后,考虑钻孔时泥浆的造浆和储存需要,在基桩附近设置泥浆池。 ③详细的施工方法和工作程序
A、准备工作:
(1)、对于成孔机械设备,根据本桥地质情况、桩径和桩长,选用正循环冲击钻机。
(2)、泥浆性能检测仪器的配备:每台钻机开钻前必须配备下列泥浆性能检测仪器。包括泥浆相对密度计,泥浆粘度计,泥浆含沙率仪,100ml量杯等,并存放于施工现场。
(3)、泥浆:成孔中的泥浆主要由膨润土(粘土)、水、增粘剂组成。钻孔施工中根据具体的钻孔方法和地质情况采用不同浓度泥浆悬浮钻渣进行护壁,因此开钻前必须准备数量充足的性能优良的膨润土和粘土,以备成孔过程及清孔时造浆使用。
合适的泥浆性能对成孔至关重要,施工中要求每小时必须对泥浆的各项性能指标进行测定,并及时调整至满足规范要求范围内,确保基桩成孔优质、安全。
泥浆需在使用前需经试验室进行试验,合格后才能使用,泥浆各项性能指标必须满足《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000)6.2.2的规定要求,施工中对于成孔质量和安全,水头高度和合适的泥浆护壁是关键。
(4)、导管、储料斗、“猫头鹰”、支架:为确保基桩施工的顺利进行,主桥墩和引桥共配备3套(35m长)内径为30cm的导管,两套(30m长)内径为25cm的导管,并制作与其配套的“猫头鹰”(料斗)。为了保证首批砼能使导管埋深满足1.5米以上,经计算直径为2.8m的基桩首批料不少于13.5m,故料斗容量按15 m考虑;直径为2.0m的基桩首批料不少于8.5m,故料斗容量按10m考虑;直径为1.2m的基桩首批料不少于4m3,故料斗容量按5m3考虑。另外,再加工容量为3m3左右的小料斗作为砼灌注时使用。施工准备工作完成后,经驻地监理工程师检查并签认,进入下一道工序
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施工。
B、成孔钻进
钻孔灌注桩因其施工情况的特殊性,钻孔时可能遇到的不定因素较多,因此在开钻前必须制定详细可行的基桩施工方案,包括成孔施工工艺、钻孔前的机具设备检修、人员培训与准备、泥浆循环系统的设置。同时施工材料的准备、事故预防方案、安全方案、质检方案及人员的配备等,并对相关施工人员进行技术交底。并备有可靠的、满足施工的机具设备、自发电系统和满足施工要求的砼(备料能具备施工2倍以上基桩的砼方量)。
(1)、钻机就位前准备工作:技术质量部质检组人员及钻机技术人员先对钻机的各种性能和泥浆泵等进行全面检查,确保设备能正常运作,并对即将使用的钻头的直径(外径等于基桩设计直径)进行检查。钻孔技术人员在钻孔前准备好钻孔需用的各种资料,并将检查结果填写在记录表格上。并在施工前根据地址报告和施工图纸绘制钻孔地质剖面图,以便施工中根据绘制的地质剖面图按不同土层选用钻进速度及适当的进尺、泥浆配置。
(2)、钻机就位:钻机正确就位,钻机顶部的起吊滑轮缘、转盘中心(钻杆中心)和设计桩中心轴线三者应在同一铅锤线上,其偏差不大于2cm,对中完成后及时填写钻机对中记录。钻机调整就位后,需牢固固定钻机以避免在钻孔过程中因钻机的振动而影响垂直度和平面位置,从而造成成孔位置、倾斜度不满足设计要求。同时钻机在成孔过程中现场技术人员必须经常检查垂直度和平面位置是否发生变化,钻机有无沉降现象,不符合要求及时进行调整,避免钻机在成孔过程发生位移和沉陷以及倾斜,确保基桩成孔质量。
(3)、钻进:当钻机就位并经过复检后,进行钻机调试并制作一定数量的合格泥浆,启动泥浆泵,待泥浆形成循环后方可开始进尺。
东平大桥地区的土层分布情况为素填土、亚粘土、淤泥质土、强风化岩、弱风化岩、微风化岩。地层土主要强风化岩、弱风化岩、微风化岩,主桥基桩嵌岩要求在10m以上,局部地层土微风化岩夹有强风化岩、强风化岩夹有微风化岩等,局部夹层的出现给钻进成孔造成很大的困难,直接影响到施工的总工期。成孔过程中根据不同土层选择与之相适应的进尺和泥浆性能。
成孔过程中:为避免泥浆对河道及桩位周围附近的污染,严禁向河道内排放,施工完成后经沉淀池沉淀再运至指定地点。钻孔施工时,在相邻墩位附近根据需要设置
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足够的泥浆循环池和沉淀池,并在场地内设置一个大容量的泥浆池,专门作为泥浆存放、净化、沉淀的需要。泥浆池四周必须采用砂袋筑高作为隔离墙,并在四周设环形水沟,确保泥浆不会对桩位周围附近造成污染。泥浆的循环宜通过密封的管道进行,严禁乱排、乱放及污染环境。泥浆经过沉淀池净化后用泥浆运输车将沉淀池内的废渣运输至环保部门指定的排放地点排放或掩埋。
钻孔过程中,钻机技术员及时做好详细记录,交接班时由当班钻机班长交待接班钻机班长钻进情况及下一班施工应注意事项;随时捞取渣样,检查土层是否有变化,当实际地质与设计图纸提供的地质相差较大时及时有质检员报监理工程师,同时进行分组取样,并详细做好记录,并且与地质剖面图详细核对。钻进过程中钻机技术人员每天及时填写钻孔施工记录并交由现场监理工程师签认。
主4#墩基桩由于受潮水涨落影响,钻孔时将采取稳定钻孔内水头的措施,保证孔内水头在任何时候均比护筒外水位高1.5~2.0m(施工中主要是根据每天潮差进行调整,低潮时减少孔内水头高度,涨潮时增加水头高度)。在钻进过程中应随时对泥浆的各项性能指标进行试验测定,并根据泥浆情况做出相应调整,确保在钻进过程中泥浆的各项指标满足技术规范要求,同时做好原始记录。
因故停止钻进,孔口应加护盖,并确保孔内有足够的水头高度。严禁钻头留在孔内,以防止出现埋钻的现象。 ④钢筋笼制作与安装
全桥基桩钢筋笼的加工,采用在经过地基处理的钢筋棚内集中制作,制作完成后由项目部技术人员、质检人员进行自检,钢筋笼自检合格后通知驻地监理工程师进行验收,合格后由平板车将钢筋笼运输至施工现场下放。
在用平板车进行钢筋笼转运时,在平板车上必须设置固定钢筋笼用的型钢支架。 a、钢筋笼制作及检测管制作:现场技术员和钢筋工长根据钢筋笼长度、规格进行钢筋配料。钢筋笼制作时采用支架成型法。钢筋笼分节制作,每节长度根据实际桩长按9米~12米考虑,为了避免钢筋笼在吊装过程中产生变形,采取在钢筋笼上设置内支撑钢筋以加强整体刚度。钢筋笼制作时,钢筋笼的接头要错开布置,两相邻接头间距错开不得小于规范和设计要求;配置在直螺纹(焊接)接头长度区段内的受力钢筋,其接头截面面积占总面积的百分率控制在50%以内,两相邻两节钢筋笼制作完成后在钢筋棚进行直螺纹接头预接(采用焊接时焊接要求满足焊接规范要求),预接完成进行编号,以便于在现场施工。检测管按设计图纸进行布置,检测管上口利用φ8的
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圆钢制作的套圈临时固定在钢筋笼上口第一道加劲箍上,其余用铁丝临时进行固定严格。
b、钢筋笼的下放:当成孔完成并按照规范要求进行孔深、孔径检测符合要求后,及时进行钢筋笼的下放工作。钢筋笼的转运及入孔起吊采用多点起吊的办法(钢筋笼入孔起吊采用四个吊点,并对称布置),以防止钢筋笼产生变形。起吊钢筋笼入孔时,钢筋笼在下放过程中应及时割除笼内十字固定支撑。当一节钢筋笼下放至护筒口位置后,采用钢筋笼就位时采用I25的工字钢穿过两根挂钩担于护筒四周的枕木上。焊接挂钩将钢筋笼固定在工字钢上(挂钩应对称布置),并确保每个挂钩基本受力均匀后方可松开起吊钢绳。为确保钢筋笼有足够的保护层厚度,严格按照图纸上要求在钢筋笼四周设置保护层。第一节钢筋笼下放完成后按上述方法进行第二钢筋笼的施工,并使其轴线与第一节钢筋笼的轴线基本重合后,方可进行钢筋笼接头的直螺纹(焊接)连接,直螺纹(焊接)接头连接严格按照设计和操作规程进行,确保钢筋笼接头质量符合技术规范要求。另外在钢筋笼下放过程中应及时焊接好检测管接头并固定牢固,确保超声波检测管焊缝严密、不漏浆,在砼施工时不发生移位。
在钢筋笼的接长、安放施工过程中,钢筋骨架要保持垂直、居中进行下放。当施工最后一节钢筋笼且下放接近孔口时,焊接四根钢筋笼挂钩(挂钩采用Φ25的圆钢制作,挂钩长度通过计算确定,挂钩上端焊接成封闭形式)。因本工程钢护筒直径均比桩径大,为确保钢筋笼进入护筒内处于居中位置,在钢筋笼顶口以下3m的范围内加大保护层厚度至接近钢护筒内径。从而保证最终的基桩质量。 ⑤水下砼浇注
a、准备工作:包括各种机械设备的检查(如拌和设备、罐车、吊机、输送泵等),以及浇注砼使用的支架、“猫头鹰”、导管等的检查。
水下砼浇注导管采用内径为Φ300型法兰接头管,在首次导管下放前必须对所用使用的导管长度进行测量,标明每节导管长度尺寸。在每次使用导管前必须进行压水试验,并检查导管接头的牢固性,确保在砼浇注过程中安全可靠,不脱落,不漏水。下导管时,现场技术员必须在现场旁站并指导工人安装,记录下放导管节数导管组合和总长度(包括每节导管长度、具体安放位置)。吊装工要正确指挥吊机起放导管,操作工人导管就位后上好夹板及卡子,导管下放到位后可将导管直接放置孔底,再一次验证孔内深度。
导管下放到位后,需在一次进行孔深检测,检查导管下放到位后有无沉淀增加,
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