水中桩基施工专项施工方案Word文档下载推荐.doc
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二、施工工艺
1、本工程桩基既有水中桩又有陆地桩,必须根据不同桩基特点,采取不同的施工工艺,以求达到施工进展快、质量优、效果好的目的。
为此,水中D120桩基采用搭设临时施工平台作业,以GW-20型回旋钻机钻进、气举反循环清碴施工;
施工作业,以GPS250型回旋钻机为主。
如下图水中桩施工工艺流程:
钢护筒制作作
施工动员
测量放样
填筑水中平台台
施打钢护筒
钻机就位
钻进
设泥浆系统
第一次清孔孔
测定泥浆
终孔确认
安装导管
下放钢筋笼
第二次清孔
钻机移位
灌注水下砼
钢筋笼制作
导管水密性试验
图表1水中桩基施工工艺流程图框
2、施工要求
(1)、测量放线
利用平面控制网中控制点由全站仪定出桩基中心线位置,然后平行于桥位中心线的前后方向和横向两侧设置牢固控制桩。
钢护筒下放后检查平面位置和倾斜度,倾斜度测定可采用定长测定上下点标高,计算出实测垂直度。
将高程测定到埋设的钢护筒上,并及时检查桩头平面和标高偏差。
(2)、填筑桩基施工平台
本工程10-4、11-3、11-4、12-1、12-2、12-3、12-4桩位于北塘排污明渠水中,渠上口宽18.9米,下口宽13.4米,平均水深1.8米,水流平缓,桩位中心距水位线最大距离3.2米,最小距离0.4米;
桩位中心距坡顶最大距离5.7米,最小距离2.2米,故本工程拟采用筑岛围堰方法施工。
(3)、水中桩基护筒设置
水上平台填筑后即可施打钢护筒。
D120桩基护筒采用δ=10mm厚钢板卷制,其直径比桩径大200mm;
(4)、护筒制作
护筒采用A3钢板卷制,在制作棚用卷板机卷成筒后,在焊接平台上焊接。
为加强钢护筒的整体刚度,钢护筒的焊接接头处均在外加设钢带,护筒脚处加设钢带作刃脚,钢护筒加工要标准垂直度每米不超过1cm,椭圆度不大于2cm,焊接采用坡口双面焊,所有焊缝连接应保证不漏水。
钢护筒在制作场分节(每节长3-8m)制作好后,运至桩位处,根据实际使用情况,现场焊接接长。
护筒的连接处要求筒内无突出物,应耐拉、压,不漏水。
必要时,在护筒底部、顶部以及焊接处加设钢板箍,以增强护筒的密封性、抗滑性和刚度。
(5)、水中钢护筒的埋置
钢护筒须振动下沉。
由平面控制网点在平台上精确定出桩位中心线,人工挖深度1米的坑以便于定位,挖好后,安设导向架,导向架的内径应较护筒外径大5-8cm,用吊机吊起已拼接好的钢护筒,通过导向架缓缓下放,护筒依靠自重停止下沉后,即用挖掘机向下按压,并按需要焊接接长护筒,直至护筒脚埋深达到设计标高,护筒顶面高出平地面30cm以上,为保证桩基础质量,桩基护筒须穿过淤泥层。
钢护筒埋设时,经过量测并通过人工内侧取土纠偏。
护筒就位经测量其坐标、倾斜度符合要求后再振动下沉。
护筒下沉时,各接头须不漏水、不漏浆。
振动下沉后无明显变形、卷口。
焊缝无开裂现象,同时应测量其中心位置是否正确,护筒是否竖直,护筒中心与桩位中心偏差不得大于10cm(群桩)、5cm(单排桩)和竖直度(不大于1%)。
(6)、钻孔成孔
护筒埋设完毕后,即可动员钻机就位。
就位前,应对钻孔各项准备工作进行检查。
a、钻孔
钻机安装后,底座和顶端应平稳,开孔孔位必须准确,在钻进中不应产生位移和沉陷,否则应及时处理。
开钻时慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
钻孔作业分班连续进行,及时、准确填写钻孔记录并作好换班的交接工作。
钻孔时首先将钻头吊入设置好的护筒内,关好钻架底铁门,起动泥浆泵(正循环)或吸浆泵(反循环),稍吊起钻头,使钻头空钻待泥浆压进钻孔(正循环)或泥浆被吸出(反循环)后,放下钻锥开始钻进。
在施工过程中采用减压钻进,孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。
在钻排碴、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内有规定的水位和要求的泥浆相对密度、粘度。
处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外,对孔口加盖防护。
升降钻锥时应平稳,钻锥提出井口时应防止碰撞护筒、孔壁或钩挂护筒底部,装拆钻杆力求迅速。
在钻进过程中为防止坍孔,采用PHP优质泥浆护壁;
孔内泥浆始终高出孔外或地下水位1~1.5m,同时,谨防泥浆外掺;
粘土库、制浆池、沉淀池根据现场情况布设,制造和沉淀净化泥浆;
水中桩钻进时设置离心分离器净化泥浆;
陆上桩基成孔钻碴设立数个沉淀池,利用重力使固相物沉淀,然后将其运走;
水中桩基成孔钻碴通过泥浆分离器,将泥浆含水量降低到50%以下的湿土排方到护坡顶处平台运离现场,严禁污染河道。
b、泥浆性能控制
泥浆一般由水、粘土(或膨胀土)和添加剂按适当配合比制成,其性能指标如下:
钻孔方法
地层情况
泥浆性能指标
相对密度
粘度
(pa.s)
含砂率
(%)
胶体率(%)
失水率(ml/30min)
泥皮厚(mm/30min
静切力(pa)
酸碱度(PH)
正
循
环
一般地层
1.05~1.20
16~22
8-4
≥96
≤25
≤2
1~2.5
8~10
易坍地层
1.20~1.45
19~28
≤15
3~5
反
1.02~1.06
16~20
≤4
≥95
≤20
≤3
1.06~1.10
18~28
卵石层
1.10~1.15
20~35
c、终孔检查
钻孔至设计标高后,采用自制检孔器对桩径、垂直度等进行检测,即用钢筋焊制成检测笼,检测笼外径为钻孔桩钢筋笼外径加10cm(不得大于钻头直径),长度为4~6倍钢筋笼外径。
检测时,用钻机将检测笼吊入孔内下落,直到沉入孔底,测量并记录各项检测结果。
孔的中心位置偏差<
50mm;
孔径不小于设计桩径;
孔深倾斜度小于1%;
孔深不小于设计深度。
如发现实际地层(厚度、类别)与勘察资料有严重出入时应及时通知监理工程师和设计单位。
d、清孔
钻孔钻到设计标高后,对孔位、孔深、孔径等进行检查,当其符合规范要求后进行清孔,严禁以超钻代替清孔。
清孔拟采用换浆法和气举法。
终孔后,停止进尺,提升钻锥离孔底钻渣面10cm~30cm空转,并保持泥浆正常循环,以大泵量泵入符合清孔后性能指标的新泥浆,维持正循环4h以上,直到清除孔底沉渣、减薄孔壁泥皮、泥浆性能指标符合要求为止。
在吊入钢筋骨架后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,待符合要求后方可灌注水下混凝土。
在清孔排渣时,注意保持孔内水头,防止坍塌。
e、钻孔成孔事项
①钻(冲)机就位:
在冲机底座采取可靠固定措施,防止冲机的移位,冲孔3-5m后,复测桩位,以后每冲孔4~5m复核一次。
②钢丝绳起吊钻锥的机动推动钻钻进时,应适当放松起吊钻锥的钢丝绳,机动推钻(钻斗钻)的钻杆顶端不得降到扶钻平台下面。
③正循环外钻机开孔时,应先启动泥浆泵和转盘,待泥浆进入钻孔一定数量后方可开始钻进,进尺应适当控制。
④用泵吸式反循环钻进时,各处管线和钻杆应连接可靠,不漏气、不堵塞,钻锥应距孔底15-20cm。
⑤用气举反循环钻进时,必须先换成正循环开孔或用泵吸式循环开孔,待钻杆能埋入护筒内泥浆中达5-6m后,才可压缩空气扬水排碴。
⑥冲击钻开孔时,应采用低锤(小冲程)密击开孔,使初成孔坚实、垂直、圆顺,能起导向作用,并防止孔口坍塌,钻进深度超过钻锥全冲程后,方可施行正常冲击。
如表土为松散土层时,应抛填小片石和粘土块,保证泥浆比重1.4~1.5,待成孔5m以上,各方面符合要求后,按不同土层情况冲进。
在粘土层,加清水或低比重泥浆,冲程1-2m。
⑦在砂层及砂夹石中冲程1-3m,抛入粘土块,控制泥浆比重1.3-1.5。
⑧钻进过程如出现缩颈、斜孔、塌孔时,应立即回填碎石至成孔合格处0.5~1.0m以上,重新冲孔造壁,严禁用钻头修孔,以防卡钻。
(7)、钢筋笼加工及安装
a、钢筋笼骨架的绑扎、焊接成型要按照设计图和施工规范的要求在现场加工棚内完成,计划每节钢筋笼约16m左右(每根桩基钢筋笼分节吊装)。
主筋采用搭接焊,双面搭接焊不小于5倍钢筋直径,单面搭接焊不小于10倍钢筋直径。
街头互相错开布置,同一截面接头不超过主筋总数的一半(同一截面是指35倍钢筋直径范围内)。
b、接长钢筋笼采用吊车,钻机,卷扬机配合的方法,当底节骨架下降到孔口上只有一个箍圈时,用钢管将骨架临时支撑于孔口,此时可将骨架缓慢下放,注意不要碰撞孔壁。
钢筋笼就位后,用悬挂器固定在钻架上,防止钢筋笼上浮或下沉,灌注完毕再摘下。
c、钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为:
主筋间距±
10mm;
箍筋间距±
20mm;
骨架外径±
骨架倾斜度±
0.5%;
骨架保护层厚度±
骨架平面中心位置20mm;
骨架顶端高程±
骨架底面高程±
50mm。
6、漏斗导管的制作和安装
a、漏斗采用δ=3mm的钢板拼装焊接,边角处均用角钢加固,上口四周对称各焊两个吊环,出口为圆筒,其容量应能满足灌注水下混凝土首批储备量的需要。
b、导管采用内径φ30cm、δ=6mm钢管,丝口连接,每节导管长度分别为1m、2m、4m三种,另有0.2-0.8m长的辅助导管。
导管在使用前要进行试拼,试拼好后进行水密承压(按1.5倍孔底水压)作水密性试验和接头抗拉试验接口连接要牢固严密,不得夹有杂物,同时检查拼装的垂直情况,根据桩孔的总长,确定导管的拼装长度。
c、施工时,预先把导管拼接好,然后用人工配合钻机起吊安装,并按顺序登记导管的编号及相应的长度。
对准钻孔中心下放安置导管,防止挂在钢筋笼上。
连接后导管的轴线偏斜不得超过其长度的0.1%,底管偏距不得超过20mm。
在灌注混凝土之前进行升降试验,吊装时导管位于孔口中央,导管底悬空30-40cm。
(8)、灌注水下砼
a、砼灌注前放好隔水塞,上压盖板,导管安装时底部应高出孔底30~40cm。
灌前须检查砼的和易性,塌落度控制在18~22厘米之间。
b、初灌量应满足导管初次埋置深度不小于0.8米。
c、隔离塞采用充气橡皮球胆,球胆必须完整无破损,充气成径不得小于导管内径。
d、为提高灌注速度,灌注时要连续进行。