汨罗江特大桥施工方案(桩基)(1)(2)

2019-09-01 00:15

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2. 泥浆制备

钻孔过程中采用膨润土泥浆护壁。钻孔护壁泥浆由水、膨润土、火碱、纤维素(CMC)组成,具体配比为:水:膨润土:火碱:CMC=100:10:1.8:0.2。泥浆性能指标如下:

比重:1.05~1.10;黏度:16~25s;含砂率:新制泥浆不大于4%; 胶体率:不小于95%;pH 值:应大于6.5;

每隔一个墩位挖一个泥浆池,每个泥浆池容积能同时满足3根桩的泥浆用量。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,用于下一根桩钻孔护壁。

泥浆性能技术指标控制表

钻孔 方法 地层 粘度 情况 相对密度 (Pa.s) 16~22 19~28 16~20 18~28 20~35 22~30 含砂率 (%) 8~4 8~4 ≤4 ≤4 ≤4 ≤4 胶体率 (%) ≥96 ≥96 ≥95 ≥95 ≥95 ≥95 失水率 (ml/30min) ≤25 ≤15 ≤20 ≤20 ≤20 ≤20 泥皮厚 (mm/30min) ≤2 ≤2 ≤3 ≤3 ≤3 ≤3 静切力 (Pa) 1.0~2.5 3~5 l~2.5 l~2.5 l~2.5 3~5 酸碱度 (PH) 8~10 8~10 8~10 8~10 8~10 8~11 一般地层 正循环 易坍地层 一般地层 反循环 易坍地层 卵石土 冲击 易坍地层 1.05~1.20 1.20~1.45 1.02~1.06 1.06~1.10 1.10~1.15 1.20~1.40

3. 桩位放线

钻孔桩放线采用全站仪,根据图纸设计桩位坐标放设桩位,经复核及监理工程师检验合格后,埋设护桩。桩基定位采用十字交叉法,两条线交叉角度接近于直角,在桩位四周钉四根木桩,木桩上钉铁钉拉线定位,施工过程中,用混凝土将护桩包裹牢固进行重点保护。 4. 埋设护筒 4.1 水中桩护筒施工

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钢栈桥、平台搭设完成后进行主护筒的振沉,护筒设置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,振沉施工时由50T履带吊配合

φ200mm定位钢管桩钢箍钢框φ530mm钢管桩钻孔平台φ200mm定位钢管桩230护筒I28a型钢水面φ530mm平台钢管桩φ200mm定位钢管桩钢箍护筒定位架平面图河床面 护筒定位架立面图说明: 1.本图尺寸以cm计。 2.定位架使用时,首先安装上下两个水平框架, 然后插打定位钢管桩。 3.钢护筒插打到设计标高后拔出定位桩,拆除定位架。 移至下一个桩位。135KW振桩锤实施,同时确保平面位置偏差小于±5cm,竖向倾斜度小于0.5%,如护筒振沉中不能一次振沉到位时可用空压机高压清洗钢护筒内砂砾层后,再振动下沉钢护筒到设计标高。

4.2陆地桩护筒埋设

陆上桩基孔位附近地面整平后,在桩位附近使用挖掘机开挖满足护筒埋设深度的基坑,将护筒放入坑中,使用十字交叉法测量放样、调整,使护筒中心与设计桩基孔位中心重合,经测量确认后,临时固定护筒。使用挖掘机回填土至护筒周围并压实。再次复核护筒中心与设计桩基设计中心偏差,经监理工程师检验合格后,确认完成陆地桩护筒埋设。

5. 钻机就位及钻孔

钻机就位前,先对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端保证平稳,在钻进中不产生位移或沉陷。就位完毕,施工队对钻机就位进行自检。钻孔前,按施工

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设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图,挂在钻台上。针对不同地质层选用不同的钻头、钻进压力、钻进速度及适当的泥浆比重。钻孔作业分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时相互交待好钻进情况及下一班注意事项。钻孔过程中经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,及时改正。钻孔人员经常注意地层变化,在地层变化处捞取样渣保存。钻孔作业保持连续进行,不中断。当钻孔深度达到设计要求时,对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查,确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行桩基钢筋笼下放和灌注水下混凝土前的准备工作。在钻进过程中,不可进尺太快,由于采取泥浆护壁,因此,要给一定的护壁时间。在钻进过程中,一定要保持泥浆面,不得低于护筒顶40cm。在提钻时,须及时向孔内补浆,以保证泥浆高度。施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符,施工员立即通知工程部、驻地监理等部门及时处理。钻孔时隔桩跳钻。 6. 检孔及清孔

钻孔完成后,用电子孔斜仪或监理工程师指定的检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,再拆卸钻机进行下一道工序,否则重新进行扫孔。钻孔至设计高程经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认合格后,即进行钢筋笼下放、二次清孔。浇筑水下混凝土前沉渣厚度要满足设计要求,不大于30cm。

清孔达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%。清孔时注意事项:在清孔排渣前必须注意保持孔内水头,防止坍孔;清孔后,孔底提取的泥浆指标符合设计要求。 7. 钢筋笼制作及吊放 7.1 制作要求

大桥施工拟在南岸防洪大堤外侧建设预制场,大桥桩基础钢筋笼连同下部构造钢筋一并在预制场加工,然后运至现场。吊装采用吊车或钻机架完成,进行一至两次井口焊接。钢筋笼每节控制在10米左右,钢筋笼在运输过程中采用自制平板车运输,确保钢筋笼不变形,钢筋骨架的制作应满足设计要求,主筋间距允许偏差±20mm,螺旋筋间距允许偏差为0~20mm。钢筋笼在加工车间下料,分节同槽制作。钢筋笼主筋连接采用镦粗直螺纹连接接头连接,同一连接区段(按35d计算)内接头数量不超过全部钢筋数量的50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合规范要求。加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号堆存。为防止钢筋笼吊安运输过程中变形,每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑,待钢筋笼起吊至孔口时,

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将支撑割除。

钢筋骨架的保护层厚度用焊接钢筋“耳朵”控制。设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置8个。

7.2 声测管安装

按设计在钢筋笼内侧四周均匀设置三根(≤1.5米)或四根(大于1.5米)φ50mm的通长超声波检测管。检测管与钢筋笼的加劲箍筋绑扎牢固。为确保混凝土灌注后管道畅通,检测管安装后,在检测管内注水,其上口用钢管或木塞密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内。检测管长度需满足,检测管露出浇筑的桩基混凝土顶面50cm。

7.3 吊放

钢筋笼吊装时,入孔后要准确、牢固,平面位置定位偏差不大于2cm,底面高程偏差不大于±10cm。为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮,在钢筋笼上端均匀设置吊环或固定杆,支撑系统应对准中线,防止钢筋骨架的倾斜和移动。起吊钢筋笼采用扁担起吊法,起吊点设在钢筋笼箍筋与主筋连接处,且吊点对称并一次性起吊。每节钢筋笼设置4个起吊点,2个辅助吊点,以保证钢筋笼在起吊时不变形。在钢筋笼吊起离地后,主吊点提升,辅助吊点保持钢筋笼离地面,在钢筋笼基本垂直后辅助吊点撤销,转动吊车起吊臂至孔口位置。吊放钢筋笼入孔时应对准孔位,保持垂直,轻放、慢放入孔,不得左右旋转。吊放过程中若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。下放钢筋笼时,要求有技术人员在场,现场测护筒顶标高,准确计算吊筋长度,以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。 8. 导管安装

导管采用内径为30cm钢导管。钢导管必须内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm,试压力为孔底静水压力的1.5倍。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍。

p=rchc-rwHw

式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa); rc为砼拌和物的重度(24kN/m3);

hc为导管内砼柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计; rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);

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Hw为井孔内水或泥浆的深度(m)。

导管长度按孔深和工作平台高度决定。在浇筑混凝土前,进行升降试验。导管吊装升降设备能力应与全部导管充满混凝土后的总重量和摩阻力相适应,并有一定的安全储备。

9. 水下灌注混凝土 9.1 灌注砼测深

测深采用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径不小于10cm,重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10-20厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显,在测深中,测锤快接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。

9.2 导管埋深控制

灌注砼时,导管埋入砼的深度,一般宜控制在2-6m较好。大于6m以上时,易发生埋管事故。因此控制导管埋深,直接影响成桩质量,所以拔管前须仔细测探砼面深度,用测深锤测孔时,采用三点测法,防止误测。

9.3 水下砼的灌注

a、灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,应特别注意。成孔、下放钢筋笼、二次清孔后经检验清孔质量合格后,方可开始灌注工作。

b、灌注前将导管提升至其底部距孔底 25 ~ 40cm。储料斗的容积必须保证首批砼浇筑完后导管埋置深度不小于1米。

c、打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。

d、灌注过程要求紧凑连续,严禁中途停工。并防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝,导致测深不准确。灌注过程中,经常观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟,防止螺栓、橡胶和各种工具等掉入孔中注意安全。

e、在灌注砼过程中,当导管内砼不满,含有空气时,后续砼要徐徐灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。

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