一、工程概况:
*桥为3×16预应力简支结构,桩柱式墩,单排三柱,一字形桥台,群桩基础(5根),共计十六棵桩,桩径1m;设计为端承桩,桩基持力层采用弱风化砂岩,因岩性差异,风化深度各孔不一,故各墩、台桩长不同,最长的桩柱12.1m最短的则为7m;桩进入弱风化基岩深度要求不小于0.5m;桩体混凝土设计标号为c25,拟采用挖孔(扩底)施工。
二、施工方法。
1、放线定位及高程。
1)先平整场地,清理杂物,夯打密实以避免在施工时产生不均匀的沉陷。
2)定位测量:在三通一平的基础上,依据建筑物测量控制网和基础平面布置图,测定桩位轴线方格控制网和高程基点。用全站仪坐标放样定出桩位,并设置护桩,每排桩基定出轴线,然后在每个桩基四周分别打出十字桩,交汇控制桩位中心。
确定好桩位中心,以中心为圆心,以桩身半径加护壁厚度为半径画出圆周。撒石灰线做为桩孔开挖尺寸线。桩位线定好后,须经监理进行复查,办好预检手续后方可开挖。
2、开挖及支护。
1)首先根据已放出的桩孔尺寸线,从上到下逐层进行,先开挖中间部分的土方,然后扩及周边,有效的控制开挖的尺寸。每节的高度应根据开挖后的土质的好坏、操作条件而定,一般控制在0.9~1.
2m为宜。
2)为防止桩孔壁坍方,确保施工安全,成孔应设置井圈护壁。根据双峰桥施工图纸上提供的地质及水文地质资料,考虑施工方便、快捷,拟采用砖砌护壁,必要时增加混凝土护壁的支护类型。在开挖完第一节以后,将坑底整平,通过定位控制桩放样,把挖孔中心底标于坑底,以坑底孔中心为圆心,开始砌筑内径等于桩径的砖护壁,护壁应应砌至高出原地面20cm~30cm为易,以防止土、石、杂物落入孔内伤人。
3)第一节桩孔成孔后,即可着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架采用钢管吊架,要求搭设稳定、牢固。此后在垂直运输架上安装辘轳,借助粗麻绳作提升工具。地面运土用手推车,或翻斗车。
4)在安装吊桶时,注意吊桶与桩孔中心重合,作为挖土时直观上控制桩中心和护壁中心线。井底照明必须用低压电源(36v、100w)、防水带罩的安全灯具。桩口上设围栏。
5)当地下水量不大时,随挖随将泥水用吊桶提出。地下渗水量较大时,吊桶已满足不了排水,先在孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,边降水边挖土,水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水,使水位保持平稳。
6)以孔口的定位线为依据,逐节效验。每开挖完一节即砌筑一节,直至开挖到能够自稳的岩层,方可不再作砖砌护壁。
7)孔内岩石须爆破时,应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并在炮眼附近加强支撑和护壁。当进入倾斜岩层时,桩底应凿成水平状或台阶形。孔内爆破后应先进行通风排烟,经检查无毒气后,施工人员方可下井继续作业。
8)挖孔达到设计深度后,应清除孔底松土、沉渣、杂物;如果地质复杂,应用钢钎探明孔底以下地质情况,并报监理工程师复查认可后方可灌注混凝土。
4、钢筋骨架。
1)桩的钢筋骨架,应在混凝土灌注前整体放入孔内。如果混凝土不能紧接着在钢筋骨架放入后灌注,则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前,应对孔的完整性,包括孔底的松散物,重新进行检查。
2)钢筋骨架应有强劲的内支撑,防止钢筋骨架在运输和就位时变形,在顶面应采取有效方法进行固定,防止在混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中心线防止钢筋骨架倾斜和移动。
3)钢筋骨架上应事先安设控制钢筋骨架与孔壁净距的耳朵筋,这些耳朵筋每2m等距离焊接在钢筋骨架周径的主筋上,横向圆周不得少于四处,钢筋骨架底面高程允许偏差为±50mm。
5、灌注混凝土。
考虑成孔后的实际情况,挖孔桩混凝土的灌注,设计了两种施工方案。灌注桩的混凝土采用商品混凝土,用混凝土罐车运输至工地。
a) 直接灌注,1)当自孔底及孔壁渗入的地下上升速度较小(参考值:≤6mm/min)时,可不采用水下灌注混凝土桩的方法。混凝土的坍落度应控制在70~90mm。
当用导管灌注混凝土时,导管应对准孔中心,混凝土在导管中自由坠落。开始灌注混凝土时,孔底积水不应超过50mm,灌注速度应尽可能加快,使混凝土对孔壁的压力尽快的大于渗水压力,以防水渗入孔内。当用导管法灌注时,桩顶2m下的混凝土可利用其自由坠落捣实,在此线以上的混凝土必须用振捣器捣实。
2)孔内混凝土应尽可能一次连续灌注完毕,若施工缝不可避免时,应按施工缝处理,并应在施工缝设置连接钢筋。连接钢筋的截面积可按桩截面的1%设置。其中桩的钢筋骨架的截面积可作为上述1%的配筋的一部分;若钢筋骨架的总面积超过桩截面的1%,则可不设连接钢筋。
b) 水下灌注。
1)当自孔底及孔壁渗入的地下水,其上升速度较大(参考值:>6mm/min)时则应采用水下灌注混凝土桩的方法,灌注混凝土前,孔内水位至少应与孔外水位同高;若孔壁土质易坍塌,应使孔内水位高于地下水位1~1.5m。
2)混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度,是否在160mm~220mm范围内,若不能满足要求,应进行第二次拌和,二次拌和仍达不到要求,不得使用。
3)混凝土应用适宜的导管灌注。导管由管径250mm的管子组成,用装有垫圈的法兰盘连接管节。在使用前必须进行水密、承压和接头抗拉试验。
在灌注混凝土时,导管低部到孔底应有250~400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部间隙的需要。
在整个灌注时间内,出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m,以防止泥浆及水冲入管内,且不得大于6m。现场施工人员应经常测量孔内混凝土面的高程,及时调整导管出料口与混凝土面的相应位置,并始终进行严密监视,导管应在无水状态下填充。
4)水下混凝土应连续灌注,直至灌注的混凝土顶面高出图纸规定的截断高度,才可以停止浇注,以保证截面以下的混凝土具有满意的质量。
5)混凝土灌注的过程中,如发生故障应及时查明原因,并及时提出补救措施,报请监理工程师同意后,进行处理。
三、质量注意事项。
1、垂直偏差过大:由于开挖过程未按要求每节核验垂直度,致使挖完以后垂直超偏。每完成一节,必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
2、孔壁坍塌:因桩位土质不好,或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况,错开桩位开挖,缩短每节高度,随时观察土体松动情况,必要时可以采用钢板桩、木板桩封堵;操作进程要紧凑,不留间隔空隙,避免塌孔。
3、孔底残留虚土太多:成孔、修边以后有较多、碎砖,未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底,清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
4、孔底出现积水:当地下水渗出较快或雨水流入,抽排水不及时,就会出现积水。开挖过程中要及时下泵抽水。
如果有少量积水,浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的,大量积水一时又难以排除的情况下,则应用导管水下浇筑混凝土的方法,确保施工质量。
5、桩身混凝土质量差:有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
必要时用铁管、竹竿、钢筋钎人工插捣,以补足机械振捣的不足。
6、钢筋笼扭曲变形:钢筋笼加工制作时点焊不牢,未取支撑加强钢筋,运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋应在专用平台上加工,主筋与箍筋点焊牢固,支撑加固措施要牢靠,吊运要竖直,使其平稳放在桩孔中,保持骨架完好。
四、安全注意事项。
1、开挖前务必完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除完毕。各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设备准备就绪。
2、施工场地内必须按规定设置安全标志牌,如施工现场要求减速的交通指示标志,危险地区悬挂“危险”或者“禁止通行”的明显标志,在夜间设灯示警等。
3、桩孔上口搭设垂直运输支架必须稳定、牢固;利用提升设备挖孔时,挖孔工人必须配有安全帽、安全绳;提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、等机具,应经常检查。
4、孔口应设活动盖板,地面人员应栓好安全带,吊桶离开孔口上方1.5m时,推动活动安全盖板,防止土、石、杂物落入孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后,再打开活动盖板,下放吊桶装土。
挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。
5、施工现场的用电必须符合相关规范,工地临时电缆、电线、应摆放整齐,严禁违章操作。采取爆破作业时,必须严格按照爆破施工规范进行施做。
6、挖孔时,如果孔内二氧化碳含量超过3%,应采用机械通风。
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