石武铁路客运专线新许特大桥双洎河水中墩施工方案
准 备 工 作吊 机 就 位全站仪架设测设桩位、安装导向架吊装底节护筒及振动锤对 位 插 桩振 动 下 沉 是 是否接桩 否进行双控检测检查桩位、高程结 束 打 桩 钢护筒振打施工工艺框图
桩位检查①钢护筒导向架施工
钢护筒导向架设计的思路考虑利用已施工完成的钻孔平台双排I45a工字钢,钻孔平台双排I45a工字钢搭设完成后,经全站仪测量放样,确定桩中心坐标,在工字钢上安装钢护筒导向架。
②履带吊停放在已施工完成的钻孔平台面上,吊装底节钢护筒至导向架里面后,慢慢放松吊机钢丝绳,直至护筒落于河床面且由于护筒自重而不再沉入土层时,检查护筒的垂直度。
确定桩位与护筒的垂直度满足要求后,根据护筒的直径,将振动锤下的夹柱器组用人力推移到大约的位置,然后用吊机将振动锤吊起放于护筒顶上,夹柱器配置的桩导向板会让护筒顺利滑进夹柱器咬桩
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口里,同时各个夹柱器根据实际定位滑到准确的位置。
启动动力站后,将夹柱器和钢护筒牢牢咬住,同时夹柱器的固定装置将夹柱器紧紧定在挂梁的固定位置。
当信号确定夹柱器和钢护筒牢固后,开动振动锤进行沉桩,每次振动持续时间不宜超过10~15min,过长则振动锤易遭到破坏,太短则难以下沉。每节护筒的下沉应一气呵成,不可中途停顿或有较长时间的间隙,以免护筒周围土层密实后造成继续下沉困难。
每个结构钢护筒分为2节,振打底节钢护筒入土至钻孔平台面上0.5~1.0m高度时,移去振动锤进行吊装顶节结构钢护筒与底节钢护筒对接,两节之间焊接质量经检查合格后继续进行振打,依次将结构护筒顶节振打至钻孔平台面上0.5~1.0m高度时,拆除导向架上层工字钢,继续振打钢护筒直至设计高度。
③振打要领
护筒插入且将振动锤放在护筒顶口后,会在锤重作用下将桩继续压入土中,此时振动锤并未启动。启动振动锤后,护筒初入土时轻振慢打,及时检查位置。如在打入打入初期(2~3m)发生倾斜,可将夹柱器取下对护筒进行修正,或拔出重打。
在振打过程中,有时会遇到比较硬的中间层,能否顺得穿透应有所估计,若用单纯打入穿不过硬夹层时,则要采取辅助措施。辅助措施包括预钻孔、抽沙、射水等方法。
④结构钢护筒对接
在护筒接长时下节护筒的打剩高度,除应留出使上节护筒容易就
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位的高度外,为了能有最好的接头及便于焊接作业,能提供良好的焊接作业位置和操作姿势,一般下节护筒的振打距平台面的高度以50~80cm为宜。
下节护筒打入后,应检查护筒的上端顶口是否变形,如有损伤,用千斤顶或其他合适方法加以修复,同时应将锤上飞散出来的油污等对焊接有害的附着物清除干净。在上节护筒就位之前,要扫除上节护筒接头顶口部分在搬运及吊装作业过程中附着的泥土,有变形的应修正后再就位。此外,现场接头焊接完毕后,应留有大约3min的焊口冷却时间,然后再进入振打作业。在沉入钢护筒过程中,尽量避免长时间中断。
⑤打入精度
钢护筒的打入精度决定了钻孔灌注桩的成桩质量,因此钢护筒的打入应该严格控制其平面位置及倾斜度,其允许偏差如下:
护筒顶平面偏差不得大于5cm; 护筒底标高≤设计标高;
护筒的倾斜度应小于全长的1/100。
4.4.2泥浆系统的设置
旋挖钻机开始钻进时,以泥浆正循环方式开孔:在钻孔的同时,泥浆泵将泥浆打入护筒内,随着钻头的钻进充满整个护筒,溢出孔后顺着钢管槽流入附近的钢护筒内,再在相邻护筒内由泥浆泵抽入泥浆池内,泥渣沉淀后,清泥浆重新被打入孔中,如此循环。泥浆循环方
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式如下图所示。
泥浆池采用钢箱,尺寸为5m长*4m宽*2.0m高,容积为40㎡。材料采用现场已有的6m长1.25m宽δ8mm厚的钢板焊接而成。钢箱内部铺满整块双层条纹布防水,钢箱放置于操作平台上,外侧焊接斜撑固定。具体布置如图。护筒顶标高低于平台顶面0.12m,在护筒顶往下10cm位置开一个圆孔,将2~3个护筒用Φ300的钢管串联起来,可作为泥浆循环系统一部分。灌砼时,安排一台泥浆车,准备拉运泥浆到岸上指定位置。在相邻护筒内放一个泥浆泵,抽泥浆进入泥浆池,泥浆泵采用葫芦控制沉入护筒的深度。再在泥浆池内放置一个泥浆泵,抽泥浆进入钻孔护筒内或者泥浆车上。 平台钻渣处理:
在钻孔平台靠近操作平台的位置采用长6m宽1.25m厚δ8mm的钢板焊接成一个长6m宽6m高1.25m的两面铁箱,铁箱背部焊接工字钢斜撑,铁箱底垫条纹布。铁箱的开口面朝操作平台侧,旋挖钻产生的废土堆放在该处,隔一段时间采用挖机将堆积起来的废土装上自卸车运走至指定的弃土场。
钻机在钢护筒范围钻进时以高档快速循环钻进,以便使粘附在钢护筒内壁上的土体及时脱落。钻孔时采用减压钻进,不使钻具重量全部压在孔底,以便有进尺又不引起蹩钻。当到达钢护筒刃脚处时采用低档慢速正循环钻进,使刃脚有坚固的泥皮护壁。钻进钢护筒刃脚1.0m以下,根据土质以正常速度钻进。
在钻进过程中,当泥浆指标不合格时,及时采取措施降低泥浆含
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砂率,保证泥浆合率,净化后的泥浆排入钻孔或泥浆池内。
泥浆泵(3根钢管支撑)沉淀池存浆池抽泥浆回护筒中间采用细铁丝滤网隔离沉渣平台顶面葫芦调整高度泥浆泵φ300钢管相邻护筒水平面钻孔护筒1012500300
泥浆循环方式图
钻孔过程中可根据钻机工作状况适当调整钻速、钻压,如钻机转盘运转均匀,钻架晃动较小,可适当加大钻压或转速,淤泥质亚粘土软弱地层,可适当加大泥浆比重,放慢钻进速度;当钻机晃动较大或钻具跳动较大时,则表明钻压较大或孔底有异物,此时将钻具提起,减小转盘运转速度。
钻孔采取减压钻进,孔底承受的钻压不得超过钻具重力之和(扣除浮力)的50%,以确保长桩的竖直,保持重锥导向作用。
钻进过程中随时捞取钻渣,判断地层并检验泥浆指标,根据地层变化情况,采用不同钻速、钻压,适时调整泥浆性能。
钻进过程中始终保持孔内液面高于孔外水位1.5~2.0m,加强护壁,保持孔壁稳定。
钻孔应连续进行,当遇到特殊情况需停钻时,提出钻头,补足孔内泥浆,始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度和粘度。
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