2、测量放样
测量放样按照设计水准点、坐标点采用全站仪及水准仪进行测量放样并请监理进行复核,测量过程中必须有测量记录,完工后进行整理存档。
3、护筒加工及安装
护筒采用5mm的钢板卷制加工,护筒内径较桩径大20cm。先在已确定的桩位处标出护筒的位臵,然后由人工开挖至确定的标高,埋入护筒,四周用粘土夯实。护筒埋设深度2米,护筒顶宜高出施工水位或地下水位2.0m,并高出施工地面至少0.5m。
4、泥浆的制备
泥浆拌制选用优质黏土造浆,必要时加膨润土等护壁材料,以提高泥浆稠度,经试验确定泥浆各项指标,泥浆池设臵在桩位附近远离公路路基侧。
①、比重
旋挖钻机入孔泥浆比重可为1.3。 ②、黏度
入孔泥浆黏度,一般地层为16-22s,松散易坍地层为19-28s。 ③、含砂率
新制泥浆不宜大于4%。 ④、胶体率 不应小于95%。
⑤、PH值:应大于6.5 5、钻机就位
旋挖机就位基础要平整稳固,确保施工中不倾斜不位移。钻头与护筒中心点(桩位点)对中,要通过与护筒上设十字钢筋环架中心的重合对正来进行,当钻头与护筒中心点贴近并重合时,撤去十字架,落定旋挖机,用水平尺对机座底架进行找平和水平调整,直至钻架垂直地面,天车吊轮、回钻盘和钻头三点中心到同—铅垂线上。旋挖机就位完毕,报技术员核准,作为控制成孔进尺深度的原始依据。
6、成孔施工
开孔时,钻进初始,主动钻杆入孔前,操作工应注意控制泵量,吊紧钢丝绳,保持钻杆垂直和匀速慢速钻进,直到主动钻杆全部入孔后,再逐渐加快钻速和加大钻压。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径;对较硬层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层侧采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。
钻进过程中,回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态,以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中,破坏泥浆的配比;每个工作循环严格控制钻进尺度,避免埋钻事故;同时应适当控制回转斗的提升速度。提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌。
7、清孔
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钻孔达到设计标高,经终孔检查合格后即进行清孔。本桥采取二次清孔。在钻进到设计深度时,应立即清孔,钻渣可直接用悬挖筒提取。在清孔后,孔底沉渣不得大于20cm,并将孔口处杂物清理干净,方可进行验孔,包括桩位、孔径、孔深、倾斜度等,桩位允许偏差为5cm,孔径及孔深不小于设计值,倾斜度不大于1%。
清孔后不能立即终孔,先在孔内下入钢筋笼,安装好灌浆导管后进行二次清孔作业,以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求,保证砼成桩质量。
8、钢筋笼的制作与安装
①、所有钻孔桩的钢筋笼均在钢筋加工场内加工成型,平板车运输到现场,再用吊车吊装入孔。
②、钢筋笼按设计图制作,主筋采用机械连接,正式施工前应进行试验检验,经检验合格后方可大批量生产。
③、发现弯曲、变形钢筋要作调直处理,钢筋头部弯曲要校直。制作钢筋笼时应用控制工具标定主筋间距,以便在孔口上搭接时保持钢筋笼垂直度,为防止提升导管时带动钢筋笼,严禁弯曲或变形的钢筋笼下孔内。
④、钢筋笼在运输吊放过程中严禁高起高落,以防弯曲,扭曲变形。 ⑤、钢筋保护层采用高强砼垫块进行控制。
⑥、钢筋笼入孔时,应对准孔位徐徐轻放,避免碰撞孔壁。下笼过程中如遇阻不得强行下入,应查明原因处理后继续下笼。
⑦、每节钢筋笼连接完毕后,应补足接头部位的箍筋,经验收后方可继续下笼。
⑧、钢筋笼吊筋固定以使钢筋笼定位,避免浇筑砼时钢筋笼上浮。
⑨、根据图纸要求,对于桩长>50米的桩基,在钢筋笼内侧均匀安装三根声测管,上下口封闭,并灌注清水,避免砼堵塞,以保证超声波检测仪的顺利检测。
⑩、钢筋笼过长时可采用分段入孔,每段应保持顺直。吊装时钢筋笼中心与桩孔位中心重合。为防止钢筋笼上浮,对钢筋笼采取固定焊接。
9、水下砼的灌注
①、本工程桩基砼均采用拌和站集中拌和,拌和时间不小于1.5min,采用砼运输车运输至现场。水下砼的坍落度控制在180-220mm。
②、桩基砼浇筑采用导管法,导管采用φ250mm的快速卡口垂直提升导管。导管使用前组装编号,并进行水密、承压及接头抗拉强度试验后,确保导管的良好状态,试压的水压力不低于孔底压力的1.5倍。下放导管时小心操作,避免挂碰钢筋笼。其底部距孔底有 250~400mm 的空间。
③、导管隔水塞采用橡胶球胆,其直径为大于导管内径20-30mm。
④、砼的初存量要保证首批砼入孔后,导管在砼中埋入不小于1.0m,且不大于3.0m。
⑤、浇筑砼过程中提升导管时,由钻机配备的质检员测量砼的顶面高度,并按铁路桥涵施工规范做好记录。严禁将导管提离砼面,导管埋深控制在2-6m。
⑥、按规范要求制作试块,每根桩基不少于2组试块。 ⑦、灌注接近桩顶标高时,应严格控制计算最后一次浇筑量,桩头长度控制在0.8m左右。
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⑧、水下砼应连续浇筑,不得中途停顿。
⑨、浇筑过程中,当因导管漏水或拔出砼面、机械故障、操作事故或其他原因,造成断桩事故时,应予以重钻或会同有关单位研究补救措施。
10、桩基检测
在承台施工前,应采用超声波无损透射法对成桩桩基质量进行检测和评价。 桩基检测需逐根进行无损法桩身质量检测。桩基水下砼灌注完毕并经过数天达到一定强度之后,即可用风动凿岩机凿去多余的桩头浮浆部分,使之达到桩顶设计标高,并均需对桩顶进行凿平,对未预埋声测管的桩身≤50m桩基要对局部进行磨光,对预埋了声测管桩身长度>50m的桩基凿毛时要注意保护好声测管,以便进行下一步的桩基检测工作。
在整个钻孔桩的施工过程中,对每个工序认真做好施工试验、检查记录。 11、施工中的质量问题及其防治措施 ①、护筒冒水
护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。
造成原因:埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
防治措施:在埋筒时应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5米的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。
②、孔壁坍陷
钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。
造成原因:主要是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,如钢筋笼需接长,要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制砼的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
③、缩颈
缩颈即孔径小于设计孔径。
造成原因:成孔时间过久或塑性土膨胀。
防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泥浆循环量,适当加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,四周土体也不会引起膨胀。如出现缩颈,可采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
④、桩底沉渣量过多
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造成原因:清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
防治措施:采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行臵换。钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。下完钢筋笼后,检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,直至孔口泥浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注砼时,导管底部至孔底的距离宜为25~40cm左右,应有足够的砼储备量,使导管一次埋入砼面以下1米以上,利用砼的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。
⑤、弯孔
弯孔不严重时可重新调整钻机或卡杆孔继续钻进;发生严重弯孔,梅花孔、探头石时,应回填修孔,必要时反复几次修孔。
12、工程质量标准
①、原材料和砼强度保证符合设计要求和施工规范的规定。 ②、成孔深度符合设计要求,孔底沉渣厚度小于20cm。 ③、实际浇筑砼量不小于计算体积。
④、浇筑后的桩顶标高及浮浆的处理符合设计要求和施工规范的规定。 ⑤、允许偏差项目
A、成桩后桩孔中心位臵偏差;群桩:a、边桩≤25cm,b、中排桩≤50cm,且不大于桩径。
B、钢筋笼制作
主筋间距偏差 ±10mm 箍筋间距偏差 ±20mm 钢筋笼直径偏差 ±10mm 钢筋笼总长度偏差 ±10mm 钢筋双面焊搭接长度 ≥5d
焊缝宽度 ≥0.7d,并不得小于8mm
焊缝厚度 ≥0.3d,并不得小于4mm C、桩垂直度偏差小于1% D、砼施工
砼强度等级大于设计砼强度等级; 砼坍落度18-22cm;
主筋保护层厚度±20mm;
所用的材料必须具有质量保证书检验合格报告;
桩砼质量连续完整,无断桩,缩径,夹泥现象,浇筑砼密实度好,桩头砼无疏松现象。
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(二)防护桩施工
1、总体施工方案
结合工程实际情况及对太长高速既有路基边坡的影响程度,本方案具体采取钻孔防护桩进行防护。
171#墩承台侵入既有路基边坡,在施工桥墩承台前需要对既有路基进行加固处理,承台基坑开挖前采用钢筋混凝土抗滑桩进行防护。连续梁主墩170#、171#墩顺线路方向布臵10颗直径1.0m的防护桩,桩长10m,垂直线路方向基坑每侧布臵12颗直径1m的防护桩,桩长为10m,防护桩配筋采用16Φ20钢筋,间距19.6cm,单排通长配筋;两墩防护桩紧靠最底层承台轮廓排列,间距1.6m。具体见防护示意图。
所有防护桩采用C30水下混凝土,搅拌站集中拌制。
本方案防护桩全部配臵箍筋,采用直径10mm的光圆钢筋,间距20cm。防护桩桩顶设臵1.0m宽、高40cm的冠梁连接,以增加防护桩的整体稳定性。
本方案人工筑岛、防护桩施工按照主线桥墩桩基标准进行施工,以确保既有路基稳定及行车安全。
2、签定安全协议
施工前将编制防护方案,报请监理站、建设单位、高速公路部门审批,并与高速公路管理部门签定安全协议后方可施工。
3、人工筑岛施工
为方便防护桩施工,同时增强对既有路基的反压作用,在新建桥墩171#墩处填筑宽17.6m、长21.6m的施工平台,筑岛高度与防护桩平齐,分层填筑,每层填料厚30~40cm,整平、碾压,确保填料密实。
4、钻孔防护桩施工
根据现场的实际情况,并结合此位臵的地质资料,170#~171#墩防护桩采用旋挖钻钻孔工艺进行施工,每个桥墩各设一台钻机,采用跳跃式施工。待防护桩达到设计强度后施工桥梁承台、墩身,最后进行回填和路基的恢复。施工工艺流程见下:填土筑岛---防护桩施工---防护桩冠梁施工---开挖承台基坑---承台施工---基坑回填---桥墩施工---路基恢复。170#、171#墩防护桩施工工艺具体见钻孔桩施工方法。
(三)井点降水施工
真空井点降水即在基坑土方开挖之前,用真空(轻型)井点管深入含水层内,用不断抽水方式使地下水位降至坑底以下,同时使土体产生固结以方便提高土体的力学性质,便于土体开挖。
井点降水布臵详见《承台基坑井点降水设计图》。 井点管埋设采用冲孔法成孔或射水法均可,井孔直径控制在30cm以内,孔深比滤管底深1m(一般要求深0.5m~1m)。在井点管与孔壁间及时用中粗砂填灌密实,投入滤料数量应大于设计量的85%,冲射成孔、井点管安装、滤料填充的三个
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