武汉市轨道交通七号线一期工程第十六标段 C、D匝道主体围护桩专项施工方案
依据设计图纸计算围护桩控制节点的坐标,经复核无误后,采用极坐标法施放出节点控制桩,而后依设计要求测放出围护桩的具体位置。
根据施工经验,为防止因围护结构变形及施工垂直偏差影响主体结构施工以及预留喷锚护壁位置,施工时桩位置外放20cm,桩位测放误差控制在±50mm内,孔深比设计深度超深不小于50mm。认真做好桩位测放原始记录,及时整理提交测量成果资料,经监理工程师复核并签字同意后方可进行下一步施工。
5.2.钻孔桩施工
本工程基坑围护桩为钻孔灌注桩,直径1200mm、1000mm、800mm,桩长29~22m,桩中心距1400~1000mm,共674根。桩身混凝土为C35水下混凝土。为避免相邻围护桩施工对成桩质量的影响,钻孔桩施工时采取隔桩跳打,相邻桩施工间隔时间不小于24h。
钢筋笼在现场钢筋加工区集中制作,混凝土采用合格厂家供应的商品混凝土。
5.2.1.施工工艺流程
钻孔桩施工工艺流程见《旋挖钻孔桩施工工艺流程图》。
桩位测放 钻机就位、埋设护筒 挖泥浆池 注浆钻进 泥浆制备 吊放钢筋笼 下导管 灌注混凝土 质量检测 旋挖钻孔桩施工工艺流程图
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5.2.1.1. 桩位测放
⑴ 测量员在控制桩放样的基础上测放桩位,所有桩位均用Φ12钢筋头打入地下50cm且顶部涂以红油漆,有利检查核对。
⑵ 桩位放样完毕后,测量员先将放样结果提交项目部验收。
⑶ 专职质检员验收合格后,再报请现场监理验收;验收合格后,在桩位放样单上签字认可,将放样结果形成资料性文件,方可进行下道工序的施工;否则,重新放样。
5.2.1.2. 泥浆制备
泥浆池包括回浆用沉淀池及泥浆储备池,一般为钻孔容积的1.5~2.0倍,泥浆池要有较好的防渗能力。在沉淀池旁设置渣土堆放区,池内沉渣采用挖掘机清理后在渣土堆放区临时存放再集中外运,保证泥浆的循环空间和存储空间。
根据本工程的地质情况,为保证泥浆的性能,旋挖钻机成孔时采用塑性指数Ip≥17的优质粘土(或膨润土)配制优质泥浆,使用泥浆搅拌机造浆。
护壁泥浆再生处理:施工中采用重力沉降除渣法,即利用泥浆与土渣的相对密度差使土渣产生沉淀以排除土渣。现场设置回收泥浆池用作回收护壁泥浆使用,泥浆经沉淀净化后,输送到储浆池中,在储浆池中进一步处理(加入适量纯碱和CMC改善泥浆性能)经测试合格后重复使用。
5.2.1.3. 钻机就位、护筒埋设
施工前对钻机平台处进行碾压,使旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,现场地面承载能力满足旋挖钻机作业要求。
护筒埋设是钻孔作业中的关键。护筒选用10mm厚钢板分节卷制而成,必要时护筒上下口焊加强箍以防变形,护筒内径为设计桩径+20cm,分节高度2.0m,上部开设2个400mm×400mm溢浆孔。钢护筒运至施工现场后,质检人员须对钢护筒的直径、圆度和焊接质量进行验收,验收合格后方可进行施工。
护筒埋设时,沿桩位0.7m外钉四根Φ16钢筋头,使其两根连线交于桩位中心。以钉入的桩位钢筋头为中心,挖掘护筒坑,其直径应大于护筒直径300mm,护筒埋入深度1m以上且进入下部原状土层不小于0.5m,并使泥浆进出口对准泥浆槽,周边用粘土填实,以防施工时护筒下沉。
埋设护筒应坚实、不漏水,护筒顶高出地面0.3m,护筒保持垂直,倾斜斜
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度≯0.5~1%。保证护筒中心与桩中心重合,允许误差小于50mm。
护筒埋设完毕验收合格后,将钻机行驶到要施工的孔位,调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与护筒中心对准,并放入孔内,调整钻机垂直度参数,使 钻杆垂直,同时稍微提升钻具,确保钻头环刀能自由活动。
5.2.1.4.旋挖钻钻进成孔 (1)钻进
根据本工程地质情况选择取土筒钻头,当钻头钻进达到一定的装斗量时,即可提钻,提钻时将钻杆反钻1~2圈,使斗门关闭,钻头提出孔口打开斗门,倒出钻渣,而后操纵上斗回转至桩位,继续钻进作业。如此循环操作,直至将桩孔钻至设计孔深。
开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差。钻进至护筒以下3m即可采用高速钻进。钻进速度控制采用钻头与钻杆自重摩擦加压实现,150MPa压力下,进尺速度为20cm/min;200MPa压力下,进尺速度为30cm/min;260MPa压力下,进尺速度为50cm/min。
钻进过程中,每进尺2-8m(视地质条件)检查钻孔竖直度,观察取芯样品,并作好记录;进入砂层时采用加压钻进,并注意减小钻头提升速度,防止抽吸作用造成坍孔。
钻进过程中,操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器测绳控制钻孔深度。
(2)钻进工程中对泥浆质量控制及要求
泥浆采用塑性指数Ip≥17的优质粘土(或膨润土)配制,必要时配以添加剂进行调制,在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后,泵入孔内,旋挖钻均匀缓慢钻进,使泥浆起到护壁的作用。
泥浆制备时,严格控制其性能指标,其比重一般应控制在1.05~1.2之间, 粘度控制在17~20s,砂率控制在4%以内。
钻进过程中掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时采用泵送方式补充泥浆,补浆的速度以保证液面始终高于地下水位1.0m以上为标准,否则有可能造成塌孔,影响成孔质量。
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(3)一次清孔
钻至设计深度后,用捞砂钻头将沉淀物清出孔位,进行第一次清孔,要求孔底沉碴厚度不大于10cm。
(4)成孔验收
钻孔前先用水准仪确定护筒标高,并以此作为基点,按设计要求的孔底标高计算孔深,以钻具长度控制孔深,并用测绳测量复核,孔深偏差不短于设计深度,超钻深度不大于50mm;孔径用检孔器测量,若出现缩径现象应进行扫孔,符合要求后方可进行下道工序。
5.2.1.5. 钢筋笼制作、吊装 ⑴ 材料要求
① 钢筋采用HPB300E级钢筋、HRB400E级钢筋,钻孔灌注桩主筋保护层厚度70mm,HPB300E级钢筋焊接采用E50焊条,HRB400E级钢筋焊接采用E55焊条。
② 钢筋进场须有出厂质量证明单,捆扎完整,并附有不少于两个写有厂标、钢号、炉号、直径等的标志牌,并对照材质单检查,其外观不得有裂缝、结疤和折叠,不得有严重锈蚀等,自检合格后报请监理工程师验收。
⑵ 钢筋笼制作
① 钢筋笼施工须严把进料关,不合格钢材严禁进入施工现场,进入现场的钢材检验合格后方可进行使用。
② 钢筋笼制作须严格按设计要求配筋。保证钢筋笼的整体性和刚度,采用旋挖钻机施工的围护桩钢筋笼在制作平台上制作成型,保证钢筋笼的整体性和刚度;制作成型的钢筋笼按编号及时标识,防止误用。
③ 钢筋笼主筋和加强箍筋均采用电弧搭接焊连接,螺旋筋与主筋采用绑扎固定。焊缝要求平整、光滑、密实、无气泡、无包渣,单面焊焊缝长度为主筋直径的10d,双面焊为5d。在同一截面上主筋焊接接头不超过主筋根数50%,接头错开35d。焊接需要做拉伸和弯折试验。
④ 钢筋笼制作成型后几何尺寸允许偏差值(mm)如下: 主筋间距: ±10; 箍筋间距: ±20 钢筋笼直径:±10; 钢筋笼整体长度:±100 ⑶ 钢筋笼安放
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① 钢筋笼制作完成经自检合格后报监理验收,验收合格并经监理许可,方能进行钢筋笼吊装。
②钢筋笼利用吊机整体吊装到孔内,钢筋笼上口到达护筒口上方时,用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上。
③为了保证钢筋笼起吊时不变形,宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之二点之间。起吊时,先提第一吊点,使骨架稍提起,再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架与地面或平台垂直,停止第一吊点起吊,吊放钢筋笼入孔。
④吊放钢筋笼入孔时应对准孔位轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放。若遇阻力应停止下放,查明原因进行处理后在下放。严禁高起猛落、碰撞和强行下放。
⑤为保证钢筋笼竖向轴线垂直度及混凝土保护层厚度,在钢筋笼外周采用焊接钢筋耳环进行控制。
⑥钢筋笼入孔后,按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后,钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施,延至孔口定位,防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位。桩身混凝土灌注完毕,达到初凝后即可解除钢筋笼的固定措施。
⑦钢筋笼安放前,根据基坑监测要求,做好测斜管等测试元件的埋设。 5.2.1.6. 下导管
钢筋笼吊装完成后,即下放混凝土浇注导管,导管直径选用Ф250mm,导管要求内壁光滑平整,连接竖直。导管安装前应作水密封试验,试验压力不得低于0.6~1.0Mpa,密封性能良好方可使用。
导管吊放入孔时,将橡胶密封圈安放周正、严密,导管间用丝扣联结牢固, 确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中,防止导管跑管,撞坏钢筋笼并 损坏导管。出孔导管须及时清洗干净,接头连接处不得有水泥砂浆残留。
入井导管长度须丈量准确,并在地面配置好长度,确保满足灌注要求。导管全部入孔后,计算导管柱总长和导管底部位置,并作好记录。
导管安装时要调整吊机吊钩位置,使导管尽量置于孔的中间,缓慢下放导管,避免碰撞钢筋笼,严禁猛起猛落。
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