山园西路桥桩基施工方案。
一、工程概况。
1.1工程概况。
下部结构桩基均采用钻孔灌注桩,根据现有提供的勘察成果分析,并结合桥梁地基基础设计规范及相关经验,桥梁工程均采用大直径桩来承受上部结构荷载。本工程桩基直径为d=1.5m,共计16根。
本工程根据沿线地质情况,桩基均为端承桩。
1.2工程地质条件。
a、第四系素填土(qml)①:灰褐、黄褐色,稍湿,松散~稍密,主要成份为泥灰岩碎块石及少量的粘性土,密实度不均匀。
b、第四系冲积层(qal)粉质黏土②:褐黄色,可塑~硬塑状,底部夹少量砾石,无摇震反应,光泽反应稍有光泽,干强度及韧性中等。
c、泥盆系(d)强风化泥灰岩③:褐黄、青灰色,薄层状构造,层理明显,节理裂隙发育,取芯率低,岩芯呈碎块状、饼状,属极软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为v级。
d. 泥盆系(d)微风化泥灰岩④:青灰色,薄~中厚层状构造,层理较明显,有少量风化裂隙,岩芯多呈短柱状、柱状,少量长柱状,属较软岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为ⅳ级。
e、泥盆系(d)强风化泥灰岩④-1:青灰色,薄层状构造,层理明显,节理裂隙发育,取芯率低,岩芯呈碎块状、饼状,属极软岩,岩体破碎,岩体基本质量等级为v级。呈透镜体状分布于微风化泥灰岩④中,二、编制依据。
1、本工程旋挖灌注桩施工的设计图纸和设计技术要求;
2、 本工程地质勘察报告;
3、 本工程合同及招标技术文件要求;
4、 本工程的施工组织设计;
5、 施工规范及标准:
地基与基础工程施工及验收规范(gbj202-83)》
混凝土结构工程施工及验收规范(gb50204-92)》
钻孔灌注桩施工规程(dbj08-202-92)》
钢筋焊接规范及验收规程(jgj18-96)》;
公路桥涵施工技术规范(jtg/f50-2011)》;
建设工程安全生产管理条例》;
国家现行的其他法律法规及行业标准。
三、设备选型。
根根据岩土勘察资料及实际施工经验,本桥梁工程桩基可采用旋挖钻机钻进成孔,钻机设备选用1台420型旋挖钻机和一台360型旋挖机,普通岩层采用360型旋挖机施工,较硬岩层采用420型旋挖机施工。
四、施工方案及技术措施。
4.1施工工艺。
测量放样定位→旋挖钻机就位→埋设护筒→复测、校正桩位与护筒中心偏差→旋挖机钻进成孔→清孔→下钢筋笼→安装导管→灌注水下砼→起拔护筒。
4.2施工方法及技术措施。
4.2.1 测量控制。
1)开孔前,桩位应定位准确,在桩位外设置引桩。
2)桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。钻机就位时,确保垂直度偏差不大于1%。
4.2.2 成孔。
1)钻机就位:通过自身履带爬行至需钻桩位,由机械自身电脑控制进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整。
2)埋设护筒:钻机就位后,在测量和施工人员的指导下,钻尖对准桩位中心,钻机旋挖至一定深度取出土后下放护筒。一般护筒埋深1-2m,根据现场情况护筒应高出地面30cm左右为宜。
3)复测、校正桩位与护筒中心偏差:护筒埋设好后,由测量人员和监理代表进行桩位复核校正。本道工序完成后申报开孔通知单并进行钻进成孔。
4)钻进成孔:在钻进过程中,采用连续性筒式取土钻进成孔。
旋挖钻机成孔一般为清水施工工艺,无需泥浆护壁;若有地下水分布,且孔壁不稳定,可制作护壁泥浆或稳定液进行护壁。以下是旋挖钻机施工的基本操作:
清水施工时,将钥匙开关打到电源档,旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面,按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂,即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置,旋挖钻机的显示器显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的x轴、y轴方向的偏移。
操作旋挖钻机的电气手柄将桅杆从运输状态位置起升到工作状态位置,在此过程中,旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号,通过数**算,输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制。实现桅杆平稳同步起立桅。同时采集限位开关信号,对起立桅过程中钻桅左右倾斜角度进行保护。
在钻孔作业之前需要对桅杆进行定位设置,一般情况下,做直孔作业,所以需要对桅杆进行调垂。
清水施工钻孔时通过显示器按钮直接进入主工作界面,然后进行钻孔作业。钻孔时先将钻斗着地,通过显示器上的清零按钮进行清零操作,记录钻机钻头的原始位置,此时,显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字,操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置,从而操作钻孔作业。在作业过程中,操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示动力头压力 、加压压力、主卷压力,实时监测液压系统的工作状态。
开孔时,以钻斗自重并加压作为钻进动力,一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度,长条形柱动态显示钻头的运动位置,孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,完毕后,通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置,或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。
开孔后,以钻头自重并加压作为钻进动力。当钻斗被挤压充满钻渣后,将其提出地表,放在地面,用挖土机或装载机将土渣运出桩位的四周,同时观察监视并记录钻孔地质状况。
成孔达到设计标高后,对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查,不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定,孔深用测量绳或钢卷尺测量,桩的垂直度在成孔时以桩机钻杆上垂直度控制仪为准,当钻杆垂直度超过50″,桩机电脑屏上会自动显示,司机根据情况调整,因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于1%,达到设计要求;桩位的中心点,成孔前用全站仪放点,开钻后第二次检测,在终孔后放钢筋笼前第三次检测,确保桩位准确。
4.2.3技术措施。
根据地质工程详细勘察报告显示,本桥梁工程地质相对简单,拟建桥梁场地位于山丘或山丘间u型谷地(u型谷地主要为鱼塘、菜地或水田),施工场地表现以填、挖为主,旋挖机在填方段钻进成孔时遇现回填土、软弱层或丰富的地下水时,可能会出现孔壁不稳定导致的小面积坍塌,现针对此类情况,制定以下技术处理措施。
1、施工场地回填。
对于现有施工场地原地面低于桩顶设计标高时,需对施工场地进行回填至桩顶标高以上才能进行桩基施工。此种情况主要出现在u型谷地的鱼塘、菜地或水田地段,施工场地回填时需对鱼塘、菜地或水田内的淤泥进行清除干净,避免旋挖机钻进成孔时出现淤泥夹层而导致孔壁失稳引起塌孔。
回填时应严格控制土体颗粒大小,桥梁施工场地部分回填土应选用小颗粒粘性土,回填时分层填筑分层压实,压实度控制在90%以上。
2、孔壁小面积坍塌。
处理措施:在钻进时遇孔壁小面积坍塌,但不影响继续钻进成孔,成孔后观察其孔壁稳定性,1~2小时内孔壁无坍塌呈稳定迹象,即刻进行二次清孔,下放钢筋笼、灌注砼,超灌砼按实签证。
3、局部坍塌
处理措施:钻进时遇地下水丰富导致孔内渗水严重,或软弱土层,造成桩孔局部坍塌,无法继续钻进时,进行桩孔内直接灌注低标号砼,对坍塌孔壁四周进行填充,孔内灌注砼高度应超过坍塌层以上,之后进行二次成孔。此种方法成本低,见效快。
4.3钢筋笼制作与安放。
1)钢筋笼制作必须按设计图纸要求精心加工。
2)钢筋的品种,钢号及尺寸规格应符合设计要求,其制作偏差符合下列规定:
主筋间距:±10mm
箍筋间距:±20mm
钢筋笼直径:±10mm
钢筋笼长度:±50mm
主筋弯曲度:≤1%
钢筋笼弯曲度:≤1%
3)钢筋笼焊接要求:
a、分段制作的钢筋笼,钢筋接长采用单面搭接焊,焊缝长10d,封闭箍和加强环采用单侧搭接焊,焊缝长10d,主筋焊接时接头应错开,在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50%,螺族箍筋应大部分与主筋点焊,增加钢筋笼的强度。
b、 扎口焊接时,上下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致。
4)钢筋笼保护层要求:
a、钢筋笼入孔时应对准孔位轻放慢慢入孔,钢筋笼入孔后应徐徐下放,不得左右转动,严禁高起猛落强行下放。
b、焊接部位表面污垢应先行清除。
c、钢筋笼下放孔内符合要求后,可将主筋点焊于孔口护筒上或用铁丝牢固绑扎于孔口,以使钢筋笼定位和防止窜动。
4.4水下砼灌注。
a)对灌注导管要检查其圆满度,垂直度及其连接密封性,按期对导管进行水封试验。
b)下入孔内导管的底部距孔底300-500mm,并做好记录。
c)隔水塞用和导管口径相符的皮球。保证足够的初灌量,保证埋深0.8~1.5m,连贯灌注时埋深2-6m,灌注应连续进行。
d)派专人测量导管的埋入深度,并作好记录。灌注混凝土过程中,要经常探测混凝土面上升高度,检查埋管深度。混凝土上升到骨架底口 4m 以上时,再提升导管,使导管底口高于钢筋笼骨架底部 2m 以上,可以恢复灌注速度,保持正常的埋管深度,灌注接近桩顶时,要保持足够的导管高度,采用接入短导管等措施,水下混凝土灌注面高出桩顶设计高程 1.
0~1.5m(此高度是根据该地层裂隙发育等情况暂定,具体由设计、监理及业主方确定),以便清除浮浆,确保混凝土桩身质量。拆除导管之前测量混凝土面高程,以保证灌注混凝土达到设计高程。
e)导管提升应保持居中,防止挂碰钢筋笼,拆下的导管要及时冲清干净。
f)灌注砼时充盈系数控制在1.1。根据试桩砼充盈系数为1.3,但此地层灌注砼时充盈系数可能会大于1.1,超出部分的砼应由甲方及监理签证认可。
g)接近桩顶时,由于导管内砼高度减少,压力降底,管外泥浆稠度比重增加,出现灌注困难,应提高漏斗高度。
h)砼灌注完成时,适时拨出护筒,并做好孔口防护,防止发生意外事故。
i)浇筑混凝土时,按设计及规范要求数量留置混凝土试件,测定 28d 强度。
4.5桩基检测及验收。
1、工程桩施工完毕28天,强度达到设计要求后按《建筑桩基技术规范》(jgj94-2008)要求进行桩大、小应变检测,每根桩要进行小应变检测,且抽取一定数量的桩进行大应变检测。桩基检测应由具备检测资格的单位进行,作大应变的桩由监理及设计院共同确定,既要具有代表性,又能反映出施工的真实情况。
2、桩基施工完毕后及时绘制竣工图,作好桩位平面复核,整理好竣工资料,并请质量监督部门及时搞好工程桩的竣工验收,及时交付上部结构施工。
3、桩基竣工验收应该提交以下竣工资料:桩位测量放线图、工程地质勘察、材料试验记录与合格证、施工日志、桩施工隐蔽记录、桩位竣工平面布置图、桩的静动荷载试验资料、分项工程质量检验评定表、同时提交桩基工程验收记录档案表及桩基工程竣工验收证明书。
五、工程质量保证措施。
5.1工程质量保证制度。
1) 认真学习贯彻全国基础设施建设工程质量工作会议精神,落实***办公厅《关于加强基础设施工程质量管理的通知》文件。在本工程中建立工程质量领导责任制,,施工单位各级领导人和技术负责人对施工质量负相应的法律责任和技术责任。落实工程质量终身负责制,强化施工管理,规范市场行为,明确各级责任,确保优质工程。
2) 加强思想教育,提高全员素质。坚持把“百年大计,质量第一”的宣传教育工作贯穿于施工的全过程。认真搞好工地宣传,严格技术交底,并用现场分析会、观摩会、短期培训等多种形式,强化全体职工的质量意识,使广大职工牢固树立“质量第一,信誉至上”,“下道工序是用户,为用户提供高质量服务”的思想。
对全体参建职工进场前要进行入场教育和有关的技术业务教育,使其掌握有关的施工规范及标准,提高劳动技能。
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