中铁二局龙青高速11标项目部 钻孔灌注桩(冲击钻)施工方案
第五章 施工工艺
5.1 工艺流程图
人工挖孔桩工艺流程图 5.2 测量放样
承台基坑开挖至桩顶设计标高后,由测量人员采用全站仪极坐标法放出桩基中心,并对照施工图采用钢尺复测桩心距,确定无误后,埋设中心桩。高程放样采用精密水准仪水准法结合水准仪钢尺量距法。
5.3 锁口施工
为防止下雨时地表水的渗入和土、石等杂物落入孔内伤人。桩基开挖第一节后应施作锁口。锁口高出地面30~50cm,采用C25混凝土浇筑,内设φ8钢筋网,以增加孔口稳定性(详见附图一)。锁口上预埋2根Φ18钢筋,伸出锁口顶面20cm,端头设弯钩,用来悬挂施工人员上下的软梯。锁口施工完后,测
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量人员对桩中心复核后,用十字钉将桩中心引至锁口上,用以在施工过程中复核桩中心位置和垂直度。
5.4 开挖
根据本工程地质情况,开挖土质地层时,采用羊镐、铁揪等工具人工开挖。对于强风化岩层,则采用风镐破碎。对于中、弱风化岩层等使用风镐开挖困难的地层,应采用钻眼爆破施工。
爆破施工应采用机械钻孔,浅眼爆破法,对于软岩石炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。严格控制炸药用量,以震松为主,一般中间炮眼装药1/2节,边眼装药1/3节~1/4节。炮眼附近应加强支撑和护壁,防止震塌孔壁。使用电雷管引爆必须打眼放炮,严禁裸露药包。当进入倾斜岩层时,桩底应凿成水平状或台阶形。并合理确定炮眼数目、位置和斜插方向,中间一组集中掏心,四周斜插挖边。
孔内出渣采用人工孔底装渣,自动提升架提升出孔的方式。石渣吊出后,渣料应顺孔桩平台水平外弃,如果施工场地允许,可先用挖机在桩基施工场地附近挖一处弃渣坑集中堆渣,不得随意倾倒。提升架配重采用袋装石子,重量不小于0.6t。在使用过程中必须经常检查钢丝绳磨损情况,如有损坏,必须立即更换,以保证施工安全。
开挖过程中要经常检查护桩位置和桩孔孔径、倾斜度。每日填写挖孔记录,详细记录每天进尺深度和地质情况。
5.5 护壁浇筑
桩基必须挖一节,浇筑一节护壁,严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。当地质情况良好时,可每米施作一节护壁,对软弱地层、涌水、涌沙地层,护壁可减少为0.3~0.5m一节。
护壁采用C25钢筋砼结构,内设φ8钢筋网@120/140。结构形式为内齿式,下口直径比上口直径大5cm,且上口直径不得小于设计桩径。根据3.2节计算结果,护壁厚度为15cm。因此,桩孔开挖直径应比设计桩径大30~40cm。上下层护壁间要保证有5~10cm的搭接长度。桩孔较深,土质较差,出水量较大或遇流砂等情况时,宜采用就地灌注混凝土护壁。护壁过程中,经常检查桩孔尺寸,平面位置和竖轴线倾斜情况,如有偏差,应及时调整(护壁后孔径不小于设计桩径,倾斜度不大于0.5%)。
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5.6 钢筋笼制作和安装
桩基钢筋笼制作统一在钢筋加工场下料,应根据钢筋笼长度合理下料,尽量减少废料。运至施工现场后加工成型,先制作摆放相应的加劲筋,根据主筋布置间距在加劲筋上做好明显标记。然后按设计的根数布置主筋。排列好后按规定间距将主筋焊于加劲筋上,主筋焊接采取双面搭接焊,焊接质量必须符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-96)和图纸要求,螺旋筋根据施工图纸进行绑扎。钢筋绑扎完成经监理工程师检验合格并签字后开始安装。
钢筋笼安装用25T汽车吊起吊,当钢筋笼需要加长时,每下一节即用钢管或型钢将钢筋笼固定于孔口,再用吊机吊另一节进行对接,段间接头用帮条焊焊接。在钢筋笼外侧绑扎砼垫块以保证保护层的厚度。吊放钢筋笼入桩孔时,始终保持钢筋笼居中均匀下落。钢筋笼吊装到位后,采用三根钢筋吊杆将钢筋笼吊挂并固定于锁口上。
5.7 埋设声测管
根据设计图纸,声测管采用φ57无缝钢管,每节长10m,节与节之间采用φ70无缝钢管套丝连接。连接处应确保紧密,不漏水。声测管由桩基箍筋绑扎固定,声测管接头及下端应封闭好,顶部用木塞封闭,防止浇筑混凝土时堵塞管道。管口应高出桩顶300mm,且各声测管管口高度应一致。保证声测管在成桩后相互平行。在破桩头时应保护好声测管,防止声测管被破坏
5.8 混凝土浇筑
桩基混凝土采用拌和站集中拌制,混凝土罐车运至施工现场。试验室必须对水泥、粉煤灰、碎石、砂及外加剂等进行抽样试验,不合格的材料不准运进场。 浇注前应检查孔底沉渣厚度,符合规范及设计要求后方可浇注混凝土。
5.8.1 水下混凝土浇筑
当地下水上升速度大于6mm/min时,应按灌注水下砼的工艺进行浇筑。采用导管法灌注,导管采用直径为φ250mm或φ300mm卡扣式导管,导管初次使用前要进行水密性试验,合格后方可投入使用,严禁用气密法试验。导管单节长度2.5m,并设置一节长度0.5~0.8m的导管安装在最上节,便于导管安拆。
浇筑前应根据下式计算出首批混凝土必须满足导管埋置深度≥1.0m的方量。
V=πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4 (式5.8.1)
式中:V-灌注首批混凝土所需数量(m3);
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D-桩孔直径(m);
H1-桩孔底至导管底端间距(m); H2-导管初次埋置深度(m); d-导管内径(m);
h1-桩孔内混凝土达到埋置深度时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度(m);h1=Hw*γw/γc,式中Hw指桩孔内水或泥浆的深度(m),γw指桩孔内水或泥浆的重度(kN/m3),γc指混凝土的重度,取24 kN/m3。
在浇筑过程中,应详细填写混凝土浇筑记录表。每次拔管前必须用测绳测出混凝土浇筑深度和导管长度,据此计算出导管埋置深度,并控制在2~6m。导管提升应确保垂直、缓慢,以防碰撞钢筋笼或将导管拔出混凝土面,严禁盲目拔管。同时注意尽量保持导管在桩基中心,避免导管接头处挂在钢筋笼上,导致卡管。 为防止钢筋笼上浮,当浇注的混凝土顶面距钢筋笼底1.0m左右时,应降低浇注速度,当混凝土升至钢筋笼底口4.0m以上时,提升导管,使导管底口高于钢筋笼底口2.0m以上,方可恢复正常浇注速度。
混凝土灌注顶面标高一般控制在高于设计标高50cm以上。整桩混凝土浇注应快速、连续,以保证桩头质量。混凝土浇注结束后,可用木棍插入混凝土内检查浮浆厚度,确保桩顶以下无浮浆。并及时填写混凝土浇注纪录。 5.8.2 干孔混凝土灌注
地下水上升速度小于6mm/min时,可采用常规灌注方法。采用串筒引导混凝土自由下落,串筒应对准孔中心。在灌注前抽干孔内积水,孔底积水深度不宜超过5cm,并及时灌注混凝土。灌注速度应尽可能加快,使砼对孔壁的压力尽快地大于渗水压力,防水渗入孔内。桩顶以下3m至桩底的混凝土可依靠混凝土的自由坠落和重量自行捣实,在此以上的混凝土应以振捣器捣实。
第六章 质量控制措施
6.1原材料
水泥质量控制:水泥进场要有合格证书、质检报告,使用前必须进行抽检试验。
水:拌合用水需经化验检测,水质良好,方可用于混凝土施工。
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砂石质量控制:砂石料质量符合现行《公路工程桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011,进场时需进行抽样自检试验及驻地办抽样检验合格后,方可使用。
外加剂质量控制:混凝土使用的外加剂均应多次试配,效果稳定后才可确定品牌和掺量。
钢筋质量控制:钢筋进场要具有出厂质量证明书和试验报告单,进场时检查其外观和标志,并根据国家标准的规定对不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取进行力学性能检验,经检验合格后方可使用。
设立专门的混凝土质量控制机构,制定制度,加强对原材料进场的监督与控制,严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。
6.2设备及检测仪器
测量仪器、试验设备、各种仪器仪表、计量器具按照《中华人民共和国计量法》规定进行定期或不定期的检定。新购置的和在用的计量器具、仪器均应进行定期检定,取得合格证书后方能使用。项目设专人负责计量工作,设立帐卡档案,仪器设备由工地中心试验室指定专人管理。
6.3钢筋工程
钢筋在库存过程中要防止锈蚀、污染和避免压弯,装卸钢筋时不得从高处抛掷。钢筋(含成型钢筋)要按厂名、炉批号、规格、状态等分类堆积标识。钢筋在加工前要调直,并符合下列规定:钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均要清除干净,加工后的钢筋,表面不得有削弱钢筋截面的伤痕。焊接接头位置及个数均按设计及规范要求严格执行,并在外观检查合格后按规定进行取样检验,经检验合格后方可投入使用。钢筋焊接采用双面焊时,搭接长度不小于5d,单面焊搭接长度不小于10d。焊接时须对焊接部分进行弯曲保障钢筋连接后其轴线保持一致。施焊后的接头焊渣要清除干净,焊缝表面应平整,不得有凹陷或焊瘤,焊缝接头区域不得有肉眼可见的焊纹。焊接质量标准为:焊缝宽度≥0.8d,焊缝深度≥0.3d,咬边深度允许0.5mm,在长度2d焊缝表面上的气孔允许为2个,夹渣面积允许6mm2。
6.4混凝土工程
砼拌和前,要测定砂、石含水率,并根据测试结果、环境条件、工作性能等要求,根据已批配合比及时调整施工配合比,并严格按照调整后的施工配合比准确称量混凝土原材料,其最大允许偏差要符合下列规定(按重量计):胶凝材料
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