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高架桥下部钻孔灌注桩施工方案简介:
高架桥下部钻孔灌注桩施工方案是一种常见的桥梁基础施工方法,主要针对大型桥梁,如高速公路、铁路桥梁等的建设。以下是其基本流程和简介:
1. 前期准备:首先,进行场地调查,确定桩位,绘制施工图纸,进行地质勘探,以了解地层结构和土质情况,为设计施工方案提供依据。
2. 场地布置:设置施工设备,如钻机、混凝土搅拌设备和运输设备等。同时,设置安全防护措施,保证作业安全。
3. 钻孔:使用钻孔设备在预定位置钻孔,钻孔深度和直径根据设计要求进行,通常采用旋挖钻机或冲击钻等设备。
4. 清孔:钻孔完成后,通过清孔设备(如泥浆泵)将钻孔内的泥土和杂物清除,保证桩基的清洁。
5. 钢筋笼制作与安装:在钻孔内放入预先制作的钢筋笼,钢筋笼包括主筋、箍筋和加强筋,一般是按照设计图纸的规格进行。
6. 混凝土灌注:将混凝土通过灌注管泵入钻孔,混凝土灌注过程中应保证连续性,以保证桩体的质量。
7. 养护:混凝土浇筑完成后,进行养护,保证其强度的稳步增长。
8. 检测验收:桩体养护期满后,进行钻芯取样和静载试验,验收桩基质量,确认是否达到设计要求。
以上就是高架桥下部钻孔灌注桩施工的基本步骤,整个过程需要严格遵循相关规范和标准,确保施工质量和安全。
高架桥下部钻孔灌注桩施工方案部分内容预览:
3.3施工用电配设二台400KVA变压器,并配备三台160KW发电机,以满足施工需要,配电房位于K3+290和K3+970塘新线东侧公路边。
3.4生活用水采用自来水,生产用水采用自来水或清洁河水,均已接通施工现场。
3.5临时生活设施及临时生产设施均已完成,地点在本工程项目部后面,面积约3000平米,场内均按标准化工地布置。
3.6混凝土按业主要求采用商品混凝土,厂家为杭州龙兴商品混凝土有限公司,并与供应商签订了供货协议。钢筋已进到现场,原材料水泥、砂、碎石、均经试验合格。商品砼配合比验证试验已完成DBJ51/T 189-2022 四川省建设工程施工现场安全资料管理标准(完整清晰正版).pdf,并已报请监理批复(原材料及砼配合比试验报告附后)。
3.7图纸会审、技术交底工作已完成。
4.1钻孔桩主要工序流程
钻机就位开孔→设置护筒并注入稳定液→旋挖钻进→清孔→ 下放钢筋笼→ 插入混凝土导管→ 二次清底→ 灌注混凝土成桩→ 拔出导管→ 拔出护筒
详见钻孔桩施工工艺流程图(附后)
5.2搭设钻孔工作平台
施工场地平整处理,保证旋挖钻机底座场地应平整、夯实,避免在钻进过程中钻机产生沉陷桩位确定后,利用十字线放出四个控制桩位,并以四个控制桩为基准进行埋设护筒。
因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用,为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。由于地基岩土中又夹有粉砂土层、亚砂层,地面水位较高的特点,调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要。
泥浆用膨润土调制,调好后的泥浆相对密度:1.02-1.10,粘度:18-22s,砂率≤4%,泥皮厚度:<2mm,PH值:大于7。
施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用,避免发生施工事故。
旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后,调整钻杆垂直度,注入调制好的泥浆,然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后,旋转钻斗并施加压力,将土挤入钻斗内,仪表自动显示筒满时,钻斗底部关闭,提升钻斗将土卸于堆放地点。钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部,保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁,反复循环直至成孔。
旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度,避免钻进尺度较大,造成埋钻事故。特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正,而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定高度,以增加压力,保证护壁的质量。若钻机升降钻斗时速度过快,钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁,再加上钻斗下部产生较大负压作用,造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度,钻斗升降速度保持在0.75-0.80m/s。当钻斗粉砂层或亚砂土层时,其升降速度应更加缓慢。
第一次清孔:钻机至设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土尽量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗(带挡板的钻斗)来排出沉渣。第二次清孔:当钢筋和导管安放完毕,沉淀时间较长,孔底沉淀厚度大于10cm时,则应采用水泵进行泥浆循环清孔,直到符合设计及规范要求。
清孔后泥浆性能指标及孔底沉淀厚度见下表:
5.7钢筋笼制作及吊放
钢筋笼所用钢筋规格、材质、按设计要求采购,按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分别堆存垫高入棚不混杂,且设立设别标志。使用前将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净,使钢筋表面洁净。在运输及使用过程中,避免锈蚀和污染,并进行原材料及焊接工艺的试验。
考虑到钢筋笼较长,故分节制作,本工程桩长从48.5米到56.5米不等,而超过50米的必须设置声测管,所以钢筋笼分三节制作,第一、第二节长18米,第三节根据桩长不同调节。
钢筋笼在固定模台上制作,主筋采用对焊,制作时先在加强箍筋上标注主筋间距,然后在加强箍筋的“十”字方向间隔点焊主筋,加强箍筋间距为2m,主筋固定后再进行螺纹箍筋绑扎,钢筋笼定位钢筋采用钢筋焊在钢筋笼四周或采用水泥砼保护层限位块,沿钢筋笼长度方向每隔2m对称设置4个。钢筋制作时按设计图纸和技术规范要求进行。注意位置、尺寸、及焊接质量。桩长超过50米的并按设计要求把Φ57×3.5mm的声测钢管用电焊在加强箍筋上点焊住,使之牢固,直顺,接头对接用Φ70×6.5mm套管,底口用80×10mm钢板焊接封底,顶部用木塞封闭,防止砂浆、杂物堵塞管道。钢筋笼制作完毕后,请监理工程师验收,并填写钢筋隐蔽工程验收记录,做好签认工作。
清孔完毕,经检测孔深、孔径和垂直度,符合要求后,即进行吊放钢筋笼。
吊放采用汽吊吊装,吊放时把第一节吊进孔内一定深度,然后用钢管在最上节加强箍筋下卡住,搁在机架平上起吊,第二节钢筋笼与第一节钢筋笼正确对位后,迅速用单面焊连接,搭接为10d,焊条采用506型,同时两节钢筋笼间焊接接头同一断面不超过总数的50%,两相邻接头错开>35d且不小于50cm。吊放钢筋笼时保持垂直,并辅以临时加固措施,避免钢筋笼插入孔壁造成塌孔,并保证骨架外砼保护层厚度,随时校正骨架位置。钢筋笼全部放入孔后。按设计要求检查安放位置及骨架顶标高。并做好记录,符合要求后,将主筋点焊于钻架上,使钢筋笼定位,防止钢筋笼因自重而下落或灌注砼时往上串动造成错位。
导管采用直径25cm的螺口式导管,此种导管拼装,拆卸方便。吊放时使导管位于孔位中心处,做到轴线垂直,并使下口距孔底0.4m。
5.9水下混凝土的拌制及灌注
首先做好灌注桩商品砼厂家提供的配合比验证工作,验证后的试配强度符合设计规范要求。水泥采用浙江金首P·O42.5水泥,粗集料采用富阳5~16、16~31.5碎石,细集料采用级配良好的中砂,粉煤灰采用绍兴大和Ⅱ级粉煤灰。根据设计配合比,测定砂、石含水量,确定施工配合比。
砼采用2000L强制式搅拌机,搅拌时间90秒。砼保持良好的和易性,严格把坍落度控制在18~22cm,使砼保持足够的流动性。
砼从厂家到工地的距离约6公里,运输时间约15分钟,考虑灌注时间和中间拆导管的时间,每辆车的周转时间约为1个小时,平均每根桩的C25水下砼为63.3M3(已按1.1的扩孔系数考虑砼数量),每辆车装载8 M3,共计8车砼,因此需要5台砼罐车运送砼(保证有一台砼罐车在旁边等待)。
砼在厂里拌制后,用砼罐车运至现场灌注,并配合汽吊、漏斗灌注砼。砼由出料口直接注入料斗中,首次灌注确保导管下口砼埋深不少于1m以上。
砼的初灌量按下式计算:
V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4
h1=56.5×1.25/24=2.94(m)
则: V≥π1.22(0.4+1)/4+π0.252×2.94/4
而一罐车砼为8 (m3)>1.73(m3),首批砼灌注方量能满足规范要求。
当砼注满料斗后及时剪球封底,灌注连续进行,不得间断。在灌注过程中,导管的埋置深度控制在2~6m,最大埋深不大于6m。经常测探孔内混凝土的位置,及时地调整导管埋深。
为防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,降低混凝土的灌注速度,当导管底口高于钢筋骨架底部2m以上,即恢复正常灌注速度。
灌注砼至最后10m时,保证导管顶端比孔内水位高出4~6m以上。
灌注的桩顶标高比设计高出0.5~1.0m,多余部分接桩前凿除,保证桩头混凝土强度,无松散层。
灌注过程中,孔内溢出的弃渣引流至泥浆池内,经处理再利用,不污染环境。
5.11钻孔灌注桩施工质量控制要点
1)护筒内的泥浆顶面始终高出筒外水面或地下水位至少1.0m。
泥浆池有足够的容量,并尽量增长泥浆流经的长度,确保钻渣充分沉淀。
2) 钻孔时施工人员详细做好地质情况的变化记录,并根据不同地质情况,采用相应措施,避免出现缩颈、坍孔现象。
3) 提高清孔质量,减少孔底沉淀厚度,沉渣厚度不大于10cm。
4) 灌注砼时,导管有足够的密封性和坚固性,底节长不小于4m。
不使用升降导管的方法使混凝土下落。
6) 探测钻孔深度和混凝土面的测锤宜为平底,圆锥形,重量不小于4kg,钻孔桩孔底标高检测时,检测在1/4桩径处。
7) 成孔后采用检孔器检测。检孔器尺寸如下
8) 钻孔灌注桩砼试件每个桩按上中下不同部位取标准试件
15×15×15(cm)各1组共3组。
9) 钻孔灌注桩钢筋加工及安装实测项目见下表
10) 钻孔灌注桩实测项目见下表
5.12钻孔灌注桩施工应急措施
1)灌注桩砼浇注时,拌和楼发生故障时应急措施:及时抢修,并由另一台2000L强制式搅拌机继续拌制砼。
2)灌注砼时发生道路堵塞时的应急措施:立即查明堵车位置,挑最近的路线绕道,如堵车严重,不能退出,则和砼厂家调度室凉席,换发一车。
3)灌注砼时导管发生卡管时应急措施:立即启用备用导管,继续浇筑砼。
4)一台发电机发生故障应急措施:启用另一台160KW发电机。
5.13出现卡埋钻的控制措施
卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故,因此JTS∕T 178-2020 港口工程清洁生产设计指南,施工过程中应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工出现卡埋钻现象时,采取切实可行的措施及时进行处理施工事故处理,卡埋钻的方法如下:
1) 直接起吊法:采用吊车直接向上起吊即可。
2) 钻斗周围疏通法:即用水下切割或反循环等方法,清理钻筒周围沉渣,然后起吊即可。
5.14 施工注意事项
1) 由于钻机较重,施工场地必须平整、宽敞,并有一定硬度,避免钻机发生沉陷。
2) 钻机施工中检查钻斗,发现侧齿磨怀,钻斗封闭不严时必须及时整修。
3) 泥浆初次注入时,垂直向桩孔中间进行入浆,避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部,致使护筒底部土质松散。
4) 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象《桥梁成品预应力钢绞线束 JT/T 861-2013》,在钻机施工时应严格一次钻进深度。
5) 钢筋笼或探孔器向孔内放置时,应由吊车吊起,将其垂直、稳定放入孔内,避免碰坏孔壁,使孔壁坍塌,在砼浇筑时出现废桩事故。