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青岛海湾大桥钻孔桩安全技术施工方案简介:
青岛海湾大桥钻孔桩安全技术施工方案主要涉及以下几个方面:
1. 前期规划与设计:在施工开始前,需要对地质状况和桥梁设计进行全面研究,确定钻孔桩的深度、直径和位置,以确保桩基的稳定性和承载力。同时,要进行详细的施工图纸设计,明确施工步骤和安全措施。
2. 桩位测量与定位:使用精确的仪器如GPS和全站仪进行桩位测量,确保桩基的准确无误,避免施工过程中对周围环境和建筑物的影响。
3. 钻孔作业:采用先进的钻孔设备和技术,如旋挖钻机或冲击钻机,进行钻孔作业。要严格控制钻孔速度和深度,保证孔径和垂直度,防止孔壁坍塌。
4. 泥浆循环:使用泥浆循环系统,对钻孔中的泥土和岩石进行冲洗,既保护孔壁又便于清孔,同时提供安全的作业环境。
5. 钢筋笼制作与安装:制作钢筋笼并精确安装在钻孔内,确保钢筋笼的质量和结构稳定性。
6. 混凝土浇筑:采用高性能混凝土,通过泵送系统均匀浇筑在桩孔内,保证桩基的密实性和强度。
7. 安全措施:严格遵守相关安全法规,设立安全防护设施,如设置围挡、警示标志,提供必要的个人防护装备,进行定期的安全检查和培训。
8. 应急预案:针对可能发生的施工安全事故,如坍孔、漏浆等,制定详细的应急预案,保障施工人员的生命安全和工程的顺利进行。
总的来说,青岛海湾大桥的钻孔桩施工方案注重技术的先进性、施工的安全性以及对环境的保护,以确保桥梁建设的顺利进行和公众的安全。
青岛海湾大桥钻孔桩安全技术施工方案部分内容预览:
平面控制:采用RTK技术,将基准站设在岸边已知控制点上,流动站置于栈桥上,输入所要测放的墩位坐标,再利用GPS对中杆精确定位,可达厘米级精度,在平台上插打钻孔桩钢护筒。
高程控制:因为RTK技术能测三维坐标,运用RTK功能再结合实时水文测量资料,确定护筒顶高程。
钻孔平台采用固定平台白加黑工艺道路施工组织设计(六),一个承台位置钻孔平台平面尺寸为14.0m×15.0m,其结构形式见“海上钻孔平台结构示意图”(计算书等见钻孔平台施工方案)。
钻孔平台采用打桩船打桩、浮吊架设上部结构的施工方法,采用运输船进行钢管桩、型钢、贝雷梁、桥面板等的运输。
钢管桩下沉采用打桩船施工。整根钢管桩一次性打设到位。首先打桩船抛锚定位,然后起吊钢管桩,由测量组采用GPS指挥打桩船精确定位,测量并复测打桩船导向架位置及垂直度。测量复测导向架垂直度和空间位置满足设计要求后,打桩船打沉钢管桩至设计标高。在打设过程中要不断地检测桩位与桩的垂直度,发现偏差要及时纠正。按此方法,逐孔完成每跨钢管桩的施工。
钢管桩完成后,采用浮吊安装钢管顶I32a工字钢分布梁,然后铺设贝雷架和I25分配梁及钢板平台面,最后安装防滑钢筋、护栏立杆、护栏扶手、警示灯等防护设施。
3、 钻孔灌注桩施工方法
①准备工作:对桩位进行复测,对桩基进行统计和现场调查。根据钻孔平台的承载能力,确定合理的方案进行平整加固工作。在使用前对所有设备进行调试,确保机械性能良好。
②埋设护筒:钢护筒的直径为1.8m,壁厚12mm,长度为20m.,钢护筒上端做防腐处理,钻孔平台搭建完成后采用浮吊打入钢护筒,护筒底端的埋置深入到局部冲刷线以下3.0m并打入粘土层,深度1.0m,确保护筒位置的准确及稳定。护筒的顶端高出高潮水位加浪高以上1.0m至2.0m并高出钻孔平台0.1m。护筒埋设时,护筒中心线对准测量标定的桩位中心,并严格保持护筒的垂直度。护筒采用钢板卷制焊接而成,为增加刚度,防止变形,在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。
③泥浆制做:制浆采用机械搅拌置备,按施工配合比进行制作,搅拌开始后,逐步加入优质膨润土等搅拌成浆。
护壁泥浆原料根据各墩位的不同地质条件、钻机性能等,按最易塌孔的土层进行泥浆的配比试验,采用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆或其他可靠的优质泥浆。正常钻进过程中严格控制泥浆的比重、粘度、含砂率、PH值和泥皮厚度等指标,使起满足规范要求并尽可能提高指标值。钻进过程中有专人检查护壁泥浆的性能,根据不同地层选择不同的钻进速度,及时调整泥浆指标,严格控制泥浆内泥砂含砂率。
海水泥浆技术指标一览表
⑵反循环旋转钻机成孔:
②开钻前检查是否有弯曲钻杆,弯曲的钻杆不得使用。
④经常检查钻头直径,发现磨损小于设计桩径时及时修补;检查旋转钻机顶端的起吊滑轮缘、钻盘中心和桩中心在同一铅垂线上,钻机底座是否水平,以保证桩身垂直度;
⑤钻孔过程中应注意观察地质情况并做好原始记录,如果发现地质情况与地质勘探报告不一致,应及时报告,以便采取措施。
⑥对于容易缩径的粘土层、淤泥层,要采取低等钻速、大泵量、稀泥浆的钻进方法,每小时进尺按1.0m;对于亚粘土,采用中高档快速、优质泥浆、大气量钻进的方法钻进;对于容易塌孔的砂层要采取较大密度和粘度的泥浆,以提高泥浆悬浮、携带砂粒的能力,同时控制进尺,轻压、慢速、大泵量、稠泥浆钻进,成孔后要减少孔口作业时间,尽快浇注混凝土。
⑦在钻头接近第一个砂层时,提前接好泥浆分离器,确保海水泥浆的含砂率。
⑧由于受海水涨落潮的影响,应对泥浆水头进行动态的控制,保证护筒内外水头差满足要求。
⑨施工作业分三班连续进行,不允许中途停顿。如因故必须停止钻进时,将钻头提离孔底50cm,以免沉渣埋住钻头。
⑩施工若出现漏浆现象的处理方法:产生漏浆,不能保持孔内水头时,首先向孔内加水,保持水头不下降,然后改进泥浆指标,漏浆严重时返工重埋护筒。
钻孔至设计标高后开始清孔,清孔时,将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除,不得用加深孔底深度代替清孔,同时保持孔内水位在地下水位或河流水位以上1.0 ~1.5m防止坍孔。
①钻孔桩在终孔和清孔后,对孔径、孔型和倾斜度采用专用超声波仪器测定,摩擦桩孔底沉渣厚度不大于10cm,检测结果上报监理工程师复查。
②如经检查发现有缺陷,例如中心线不符、倾斜度超过、直径减少、椭圆截面、孔内有探头石等,采取适当措施,予以改正。
③经检验确认成孔满足要求时,立即填写成孔检查单,并经监理工程师签认后,即可进行下一到工序。
使用的所有钢筋应具有出厂日期和质量证明书,检验合格后才能使用。制作前先将主筋调直,清除钢筋表面油污和杂物等。
钢筋下料要准确控制下料长度。钢筋笼制作采用钢筋加工场集中制作,每节长度不大于18米,对于大于18米的钢筋笼分节时应考虑主筋接头按规范要求错开及能在一定范围内移动主筋,对接端预留一段螺旋筋不绑扎。桩基主钢筋笼各段之间主筋采用直螺纹套筒连接。
加强筋弯制成型后点焊待加强筋和主筋连接成一个整体后再施焊,加强筋点焊后必须用扳手消除弹性变形,焊工必须持证上岗。
钢筋笼在制作时要在平整的场地上进行,要求用混凝土施工地坪,以保证制作的钢筋笼的整体直度和主筋接长时的对位。用自制平板拖车托运至孔位处,吊装入孔,在井口采用直螺纹套筒接长。钢筋笼加工时在钢筋笼内部隔一定距离设置十字撑,以提高钢筋笼的整体刚度,防止钢筋笼在加工和运输过程中的变形。
钢筋骨架上预先安置控制钢筋骨架与孔壁净距的干压或现浇的混凝土垫块,垫块强度等级不低于C35,这些垫块可靠的以等距离绑在钢筋骨架周径上,其沿桩长间距不超过2m,横向四周不少于4个。
检测管为采用钢管,连接方式为套管焊接连接,当钢筋笼分节绑扎时,检测管亦应根据钢筋笼长短分节连接。管底采用钢板焊封,检测管对接完成后即将管身与钢筋焊接在一起。管顶高出桩顶50cm,灌满水后用木塞封堵,防止灌桩时混凝土灌入。
钢筋笼下放到位固定后,立即安放导管。导管采用钢管制成,内径为250mm~350mm的管子组成,接头为丝扣接头。导管使用前做水密、承压及接头抗拉试验,然后用汽车吊逐段吊装接长、下放,导管下端距孔底的距离满足设计和规范要求。
混凝土导管安放完后,若孔底沉碴厚度不满足设计要求,利用气举反循环进行二次清孔,使沉碴厚度、孔内泥浆性能满足设计及规范要求。清孔时及时向护筒内补充优质泥浆,确保护筒内水头,并取样检测,经监理工程师现场检验合格后,立即拆除吸泥弯头,开始浇筑水下混凝土。
灌注水下混凝土前,重新检测孔底泥浆沉渣厚度,如大于规范要求,应进行清孔直到符合规范要求。
混凝土拌和物运到灌注地点时,检查其坍落度和均匀性,如不符合要求,应进行二次拌和,二次拌和仍达不好要求,不得使用。
在灌注混凝土开始时,导管底口到桩底的距离有250~400mm的空间,首批封底混凝土采用大容量料斗灌注(混凝土量经过计算确定,满足导管初始埋置深度≥1.0m),封底成功后改用小容量料斗进行连续灌注,直至完成整根桩的浇筑。在混凝土浇筑时保持护筒内泥浆面高于水位2m左右,随时测量混凝土面的高度,正确计算导管埋入混凝土深度,导管埋深严格控制在2~6m范围内。灌注完毕时桩顶标高应高出设计标高1m左右,以保证桩顶混凝土强度,多余部分在承台施工前凿除。混凝土灌注过程中按要求认真做好记录。
为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度,当混凝土上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,然后可恢复正常灌注速度。
灌注将近结束时,应核对混凝土的灌注数量,以确定所灌混凝土的高度是否正确,同时保证灌注混凝土的标高比设计高出1.0m。
钻孔灌注桩施工工序见附件1。
①、混凝土质量的检查和验收,严格符合规范要求,混凝土强度试件每根钻孔桩至少取4组,如换班工作时,每工作班至少制取2组试件。
②、我项目部委托专业检测单位对每根桩用超声波检测桩的完整性,超声波检测要在混凝土灌注完成后14d后进行。主要部位和监理工程师有要求部位桩基采用钻芯取样检测,检测的频次和要求满足《公路工程质量评定标准》的相关规定。
③如设计有规定或监理工程师对桩的质量有疑问,或在施工过程中遇到异常情况,桩的质量可能低于要求的标准时,采用钻取芯样法或其他经过监理工程师批准的方法进行检测。钻芯检测的队伍征得监理工程师认可并在监理工程师指导下进行钻芯检验,如检测不合格,则视为废桩。废桩由设计单位做出详细的补救设计,经监理工程师会同设计单位代表研究批准后方可实施。
④当监理工程师对每一根桩平面位置的复查、试验结果及施工记录都认可并得到建立工程师的书面批准后,进行该桩基础的下一步工作。
(3)钻孔灌注桩泥浆的处理
在混凝土灌注的过程中,准备一条泥浆船,船的容积为300m3,大于2根最大钻孔桩的泥浆的体积和,每一根桩灌注结束后将泥浆沉淀后将沉渣运送的指定的地点。
在钻孔平台上放置一个沉渣箱,箱的体积能满足一个钻孔灌注桩的沉渣方量,通过泥浆分离器分离出来的沉渣留入到沉渣箱内,储存到一定体积后用船运输到指定的弃渣地点。
4、 钻孔灌注桩施工技术要点
⑴施工时在钻孔平台上安装刚度较大的导向架,并利用全站仪多方位监控,确保钢护筒打入精度。
⑵深水中采用钻孔平台,要保证钻孔平台基础承载力符合施工设计要求,还要保证钻孔平台的强度、刚度和稳定性。
⑶大直径钻孔桩施工时,主要是防止坍孔、缩孔、浇筑中断等质量事故。采取的主要措施包括:加长钢护筒使其穿过易塌层,选择性能优良的钻机,采用膨润土按比例掺入CMC、PHP、Na2CO3配制的优质泥浆,采用先进的钻孔桩检测设备随时对桩基施工进行检测,配置良好的水下混凝土,并保证混凝土生产运输能力,避免浇筑时间过长。
DB43/T 1638-2019标准下载⑷按设计或规范要求对完成的钻孔桩进行无损检测。
5 、钻孔桩施工风险的对策
(1)钢护筒埋设质量及钻进过程中的事故预防
①防止钢护筒产生径向变形
对钢护筒的加工质量严格把关,严格控制钢护筒的制作精度,对加工好的钢护筒验收要准确DZ/T 0373-2021 矿山固体废弃物资源化利用指标及计算方法.pdf,验收合格后,在钢护筒内部设置防变形支撑。
②防止钢护筒插打过程中发生扭曲变形