射阳河特大桥水中墩施工方案Word文档格式.docx
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现代225-7
1.1m3
常州03.10
1
正循环钻机
GPS-20
37kW
上海
7
6
泥浆泵
3PML
22kW
无锡01.10
10
汽车吊
QY-25
25t
徐州01.6
导管
Φ258
单位“m”
350
泥浆船
2艘
混
凝
土
砼搅拌站
HZS50
50m3/h
郑州华中建基
砼输送车
MR60-3
6m3
吉林
2
3
砼输送泵
HBT60
60m3/h
湖南98.6
砼配料机
PLD1200
6.6kW
华中建基
插入式振动器
20
平板振动器
5
钢
筋
钢筋切断机
GWJ140
4kW
江苏01.06
钢筋弯曲机
GW6-40
3kW
上海01.08
钢筋调直机
GT4-14
7.5kW
上海02.03
交流电焊机
BX-500
上海01.10
8
其他设备工具
发电机
GF-250
250kW
黄山.98.12
4
潜水泵
各型号
浮吊
表4-2测量、试验设备表
仪器设
备类型
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
测量仪器
全站仪
莱卡TC702
台
经检校
自动安平水准仪
DSZ2
对讲机
C150
部
钢卷尺
把
测绳
米
400
坍落度筒
套
状况良好
试模
150×
150
25
泥浆比重仪
表4-3劳动力表
序号
人数
备注
电焊工
人
30
装吊工
15
钢筋工
40
混凝土工
汽车司机
钻机司机
28
机长
吊机司机
9
机电工
杂工
48
五、施工方案
5.1钻孔桩施工
根据本桥水中墩地质情况,钻孔桩采用7台GPS-20正循环钻机施工。
1、施工测量
全线控制桩复测成果和大桥控制网经监理组复测合格,我项目部根据设计图纸坐标对xx特大桥各桩位进行测量放样并用白灰线画出护筒预埋位置,保证护筒预埋正确,为保证能在桩基钻进过程和成桩后能检查桩位偏差及护筒位移情况,在护筒四周预埋四个护桩,保证桩基钻进准确无误。
用钢尺复测各桩位间距,保证开钻前测量工作全部到位,并经监理组复核。
2、施工平台
由于xx特大桥水中墩水深较深,因此在钻孔桩作业前需搭设施工平台,然后再进行施工。
(1)施工平台搭设
根据各墩水深,拟采用不同平台结构形式。
①5#墩测时水深0.6m,采用四周打设木桩,码草袋围堰,然后采用粘土填心,填土时分层压实。
具体详见图1《5#墩施工平面布置图》。
图15#墩施工平面布置图
②9#、10#墩采用木桩搭设钻机平台;
6#~8#墩采用钢管桩施工平台。
平台搭设时应牢靠稳定,能承受工作时所有静、动荷载。
平台管桩施工时,倾斜率控制在1%且位置偏差在300mm以内;
平台必须平整,各联结处要牢固。
钻机平台构造分别见图2《9#、10#墩钻孔桩作业平台示意图》、图3《6#墩钻孔桩作业平台示意图》、图4《7#、8#墩钻孔桩作业平台示意图》。
图29#、10#墩钻孔桩作业平台示意图
(2)护筒的制作和埋设
①护筒制作:
护筒采用8mm钢板制作,直径比设计桩径大50cm。
护筒在现场集中加工,验收合格后采用汽车运至施工现场打设,护筒连接时焊缝要求饱满。
护筒加工制作时,在护筒上对称焊接牛腿。
②为便于泥浆循环,在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。
③护筒高出河面水位1.4m。
④护筒打设:
先在钻孔平台平面位置确定桩位,设置导向装置,利用导向架进行定位。
当护筒中心与桩中心线重合后,利用浮吊锤击将护筒沉入。
根据xx的地质情况,护筒埋入土层5.5m,护筒打设时控制其倾斜度不大于1%且平面位置偏差不大于50mm。
护筒上预留牛腿按设计标高控制。
(3)钻孔泥浆制作
水中墩钻孔施工泥浆循环分别各由一只泥浆船提供。
泥浆选用水化快、造浆能力强的优质粘土制作,造浆用的优质粘土塑性指标大于25,粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50%。
制备的泥浆指标达到:
比重:
一般地层为1.05~1.20;
砂层为1.2~1.45。
粘度:
一般地层为16~22秒,砂层为19~28秒。
PH值:
8~10。
含砂率:
小于4%。
胶体率:
大于96%。
泥浆必须充分拌匀备用。
在开钻前,备足制浆所需粘土。
(4)钻机就位
钻机利用汽车运至便桥上,再利用浮吊吊至各墩施工平台上,钻机就位前,应对钻机和各项准备工作进行检查,认真阅读地质资料,弄清地层情况,确定分段的泥浆浓度、钻速、钻压和泥浆泵量。
(5)钻孔作业
在正式钻进前,先启动泥浆泵,将制作好的泥浆输入护筒中,置换护筒内的清水,测定护筒内泥浆比重为1.30~1.45时方可钻进。
开始钻进时,控制进尺速度及钻压,待钻至护筒下1米后,再以正常速度钻进。
对于桩长大于60m的桩基在加强筋内侧对称预埋3根φ57×
3mm的钢管。
钢管采用焊接连接,钢管埋至管底,管口高出设计桩顶标高50cm,管底封闭,管口加盖。
钢管埋设时在每6m间隔深度实际量测钢管的间距并焊接等长水平撑杆加以固定。
钻孔作业连续进行,不得中断。
因故必须停钻时,孔口加盖防护,并且把钻头提出,以防埋钻。
在钻进过程中:
a、记录孔位处的地层情况,在土层变化处捞取渣样,与设计地层作核对,将现场地层情况如实记录在钻孔原始记录本上,作为施工现场第一手资料。
b、经常对泥浆进行试验检测,随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆稠度,防止发生坍孔、缩孔等质量事故。
当钻孔深度达到设计要求时,用测绳和探孔器对孔深、孔径、孔形和成孔垂直度等进行检查,并报监理工程师确认,符合要求后进行清孔。
当钻孔深度达到设计要求并经监理工程师成孔检查批准后,立即进行清孔,以免间隔时间长,钻渣沉淀,造成清孔困难。
清孔采用换浆法,注入净化泥浆(相对密度1.0~1.2,粘度17~20s,含砂率<4%)置换孔内含渣的泥浆。
当从孔内取出的泥浆(孔底、孔中、孔口)测试值的平均值与注入的净化泥浆相近,实测孔底沉渣厚度不大于25cm时,停止清孔作业,放入钢筋笼进行水下混凝土灌注。
(5)钢筋笼的制作与安放
在钢筋棚内集中下料,现场绑扎,根据不同的桩长,分几节绑制,钻机架、汽车吊机与浮吊配合提入孔内,钢筋笼采用现场焊接接长。
钢筋笼采用2m一道加强箍加强,且主筋与加强箍筋全部焊接,同时在钢筋笼内设置内支撑,防止装吊变形。
钢筋笼在入孔前,在骨架外侧绑挂与钻孔桩同标号的混凝土垫块,间距沿桩长不超过2.0m,横向圆周不得少于4块,以保证钢筋保护层厚度。
钢筋笼吊起后,检查钢筋笼的垂直度及外型轮廓,平稳垂直放入孔内,切忌碰撞孔壁,不得强行下放。
下放过程中,注意孔内水位情况,如发生异常,马上停止,检查是否坍孔。
钢筋笼在清孔结束后,及时放入孔内,钢筋笼焊接时,保证上下两节钢筋笼的轴线一致,入孔后位置准确,符合设计要求,牢固定位,在投入到设计位置后,在主筋上焊接φ16钢筋设4个吊环,然后用φ50钢管穿在吊环上,放置在钻机平台上;
同时采用Φ35钢管反压在钢筋笼上,钢管顶上部与钻机平台焊接,以防钢筋笼在砼水下灌注过程中发生上浮。
钢筋骨架底面高程偏差控制在±
50mm。
钢筋笼安放、固定完毕后,将泥浆泵或空气压缩机与导管相连,进行二次清孔。
(6)水下混凝土的灌注
二次清孔沉渣厚度符合要求,并经监理工程师同意后即开始灌注水下混凝土。
混凝土由拌合站集中拌和,混凝土输送泵泵送入料斗。
①灌注准备:
在清孔的同时,对各类设备进行检修,备足原材料,同时配备水泵、空压机及高压射水管等设备。
以保持孔内水头和及时处理灌注故障。
导管使用前进行试拼、水密及水压试验,编号并自下而上标示尺度。
②安装储料斗:
储料斗采用6mm钢板制作,四周采用钢筋条加固。
为保证第一斗混凝土灌注后保证导管埋深不小于1.0m,储料斗容积4.5m3。
③水下混凝土拌和:
粗骨料选用级配良好的碎石,其粒径最大不超过40mm;
细骨料采用级配良好的中砂;
水泥采用32.5号水泥,水泥用量不少于380kg/m3;
经监理工程师批准掺入缓凝剂;
水灰比控制在0.49,坍落度18~22cm。
④水下混凝土灌注:
用浮吊将摆放有序的导管按刻度尺寸下到孔内,保证每一节导管口放橡胶圈并且拧紧,混凝土施工过程中不漏气。
导管下至距桩底30cm—40cm之间停止,保证第一兜混凝土能顺利翻浆,满足埋管深度要求。
搅拌站存放有足够的砂、石、水泥等材料和发电机、搅拌机常用配件保证每根桩水下混凝土灌注连续进行。
在水下混凝土灌注过程中,经常探测孔内混凝土面的标高,及时调整埋管深度。
一般埋管深度控制在2~4m左右,防止导管提离混凝土面发生断桩,提管由钻机卷扬机完成。
水下混凝土灌注连续有节奏地进行,并尽量缩短拆除导管的间隔时间。
当导管内混凝土不满时,应徐徐灌注,以防导管内产生过大气压。
水下混凝土初凝后解除钢筋笼固定。
3、钻孔桩检测
钻孔桩成桩后,会同监理工程师对钻孔桩施工质量进行逐桩检测。
钻孔桩检测采用小应变动测仪进行测量。
钻孔灌注桩施工工艺见:
图5《钻孔桩施工工艺框图》。
图5钻孔桩施工工艺框图
4、防止坍孔、缩孔措施和处理办法
由于钻孔桩穿过粉砂混粘性土、亚粘土、亚砂土和淤泥质土,钻孔施工中,容易出现坍孔和缩孔,为了确保钻孔桩的质量和进度,采取以下预防和处理措施。
①安装钻机时要使转盘、底座平正,并经常校核。
钻杆较长,转动时地下摆动大,在钻架上增添导向架。
②在钻孔过程中,详细绘制孔位处的地质剖面图,特别是粉砂混粘性土、亚粘土地层的深度和厚度,以便对不同土层选择合适的钻头、钻压、钻速、泥浆指标等。
③在钻孔和清孔过程中,注意保持孔内的泥浆面高度,随时补充损耗、漏失的泥浆,保证钻孔中的泥浆浓度。
④在粉砂混粘性土中钻孔,采用较大的泥浆比重,并加大护筒埋深,提高护筒顶面高度和孔内水位,以防止发生坍孔、缩孔。
⑤常见钻孔事故的预防和处理办法请见:
表5.4-1《常见钻孔事故的预防和处理办法》。
表5.4-1常见钻孔事故的预防和处理办法
序
类别
产生原因
预防和处理措施
扩孔
孔壁坍塌
局部扩孔不影响钻进至设计标高,可不处理;
若扩孔后继续坍塌,按坍孔处理。
缩孔
钻锥严重磨耗或软塑土遇水膨胀
及时焊补钻锥;
上下反复扫孔以扩大孔径。
掉钻
落物
(1)卡钻时强扭;
(2)钻杆疲劳断裂;
(1)开钻前清除孔内杂物,用电磁铁或冲抓锥打捞;
(2)经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置;
(3)采用打捞钩、打捞叉吊出。
坍孔
(1)泥浆比重不够及其它性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮
(2)护筒埋置太浅,下端孔口漏水;
(3)由于掏渣后未及时补充水或泥浆,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失造成孔内水头高度不够;
(4)松散砂层中进尺太快;
(5)钻头、抽渣筒或钢筋笼碰撞孔壁。
(1)在松散砂层中钻进要严格控制进尺;
投入粘土膏、卵石等挤入孔壁起护壁作用;
(2)发生孔口坍塌时,拔出护筒用粘土回填重新埋设再钻;
(3)发生孔内坍塌,判明其位置,用砂和粘土回填到坍孔处以上1~2米,待沉积物密实后再钻;
(4)清孔指定专人补水;
吊入钢筋笼时应对准钻孔中心竖直插入。
钻孔
倾斜
(1)钻孔中遇有较大孤石;
(2)在有倾斜度的软硬地层交界处钻头受力不均;
(3)扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;
(4)钻机底座不平,钻杆弯曲。
(1)遇孤石或倾斜的软硬地层钻进时,低钻速,控制进尺;
(2)经常检查钻机底座水平、钻杆接头,逐个检查及时调正。
5.2承台施工
xx特大桥7、8#墩承台高度3.0m,每个墩承台钢筋混凝土544.1m3,底标高0.5m。
钻孔桩施工完毕,开始进行承台施工准备,先将钻孔平台上纵横梁调整至不影响承台施工所需位置,然后进行承台底模支架的搭设。
(1)承台支架
为方便施工并经方案比选确定xx特大桥水中墩承台施工采用护筒上焊接自制牛腿,然后在其顶上设纵横向工字钢梁铺设底模方案。
牛腿采用32槽钢焊接,所有接触面均采用焊接连接。
牛腿加工制作见图8:
《牛腿加工示意图》。
图8牛腿加工示意图
牛腿加工验收合格后,与钢护筒焊接,焊接时沿护筒轴线对称布置,标高根据设计标高控制,牛腿与护筒焊接采用满焊,焊缝宽度、高度均满足规范要求。
护筒加工完毕打设控制其倾斜度不大于1%且顶面偏差不大于5cm,牛腿顶面高程不得高于设计高程。
钻孔桩施工完毕后在牛腿上搭设I45a工字钢纵横梁,每侧2根工字钢并联焊接,工字钢顶满铺10*20cm方木。
承台支架见图9:
《xx特大桥水中墩支架布置示意图》
(2)承台模板
承台施工支架搭设、方木铺设完毕后按设计进行等载预压,在预压过程中观测无沉降后,卸载安装承台底模。
承台底模采用大块钢板;
侧模采用大块钢模板,分两节制作。
底模与钢护筒连接处采用焊接连接,以便阻水;
侧模与底模采用螺栓连接,接触面设橡胶止水条;
侧模支立时先安放第一节侧模,使之与底模形成一个封闭的套箱,然后进行钢筋绑扎,钢筋绑扎完毕验收合格后再支立第二节侧模。
侧模采用拉杆连接,外侧利用钻孔平台钢管支撑加固。
(3)承台混凝土施工
承台钢筋、模板验收合格后进行承台混凝土施工。
混凝土由xx特大桥搅拌站集中拌制,混凝土输送泵泵送入模,采用插入式振动棒捣固。
混凝土浇筑过程中均匀布灰,减少施工过程中的不均匀受力。
由于承台混凝土数量较大、水化热大,在施工过程中预埋散热管,混凝土浇筑完毕、拆模后抽水在预埋管内循环进行散热,避免混凝土开裂、影响混凝土质量。
六、质量保证措施
1、测量控制
水中墩钻孔桩利用导向架,在埋设护筒及钻进过程中应随时检查、复核桩中心位置是否正确,开钻前应检查钻机的平稳度,不允许在钻进过程中产生位移或沉陷。
承台施工过程中加强沉降观测,发现异常及时纠正。
2、灌注水下砼的质量保证措施
图9xx特大桥水中墩支架布置示意图
①灌注前,试验人员应到现场对泥浆试样进行性能指标试验,试验结果应符合规范要求,并注意保持孔内的水头,防止塌孔。
②不得用加深钻孔深度的方法来代替清孔。
③灌注前,对所有的导管进行试拼,并作气密性试验,确保导管的密封性良好。
④安放钢筋笼时,要利用导向架对其位置进行控制,并用钢管对其进行牢固定位。
⑤严格控制砼的各项工作性能,对原材料进行严格把关。
⑥水下砼灌注时,首批砼的数量应满足导管埋置深度≥1.0m,灌注过程中,应经常提拔导管,导管埋深控制在2~6m。
⑦灌注过程中,技术人员应经常测探孔内砼位置,及核对砼的灌入数量,以检查灌注过程是否正常。
⑧灌注混凝土的桩顶标高应比设计高出0.5~1.0m,以保证桩顶部位砼的强度,多余部分在浇注上部砼前应凿除,残余部分应无松散层。
七、工期保证措施
1、组织措施
①建立强有力的高效运转指挥系统,统筹安排机械设备、材料供应、劳力调配、组织施工生产,掌握形象进度,发现问题,及时处理;
对其它各项工程明确阶段性工期目标,组织阶段性施工生产高潮,紧张有序、均衡、持续、稳定地展开施工,确保工期兑现。
②强化质量意识,加强工程测试工作,确保工程质量,杜绝返工、返修,加快施工进度。
2、技术措施
①优化分项施工方案,加强技术交底工作,严肃施工纪律,严格执行施组的各项施工方法及进度计划。
②桩基施工配备足够的机械设备,根据施工计划安排,按满足施工工期需要配备钻机。
③保障水、电供应,架设必要临时电力线,并配备足够的发电设备。
确保工程不间断施工。
④混凝土施工要认真检测砂、石料的含水量,及时调整配合比。
八、安全技术措施
认真坚决贯彻“安全第一,预防为主”的方针,结合本工程的实际,采取以下安全措施:
1、钻孔桩施工时,钻机平台上满铺脚手板并设置栏杆,并随时清除杂物。
2、没有施工的孔口均加防护盖。
3、钻机及卷扬机的钢丝绳在卷筒上应排列整齐,卷绕钢丝绳时,严禁工作人员在其上跨越。
卷扬机卷筒上的钢丝绳不得放完,应至少保留三圈,严禁人拉钢丝绳卷饶。
4、所有施工人员必须配戴安全帽。
5、严禁机械带病运转、超负荷作业。
夜间作业有足够的照明设施,工作视线不清楚时不得作业。
6、建立定期和不定期的检查制度,定期检查制度为项目经理部每周一次,作业班组每天班前、班中、班后各一次。
7、钢管桩施工平台严禁船只碰撞,夜间开启平台首尾警示灯,设置救生圈以保证人身安全。
8、水中墩施工严格按照水上作业安全操作规程施工,确保施工安全。
九、文明施工及环境保护
1、各种材料、机具要分类、分品种,堆放整齐。
2、设置长久性固定的安全警示牌、宣传牌。
3、施工有计划、有步骤进行,做到有序展开,工完料尽,场地恢复完整。
4、施工中的泥浆,经沉淀后,用罐车将废渣浆运送至指定地点掩埋,做好妥善处理,不得随意向河道、沟塘、农田排放。
5、施工中的建筑垃圾、机械油污,生活污水,生活垃圾事先应合理规划排放地点,不得污染当地水源与环境。
十、冬季施工保证措施
冬季施工编制冬季施工方案,报监理工程师审批,并组织有关人员进行讨论研究和技术交底,注意以下问题:
1、冬季施工时及时调整混凝土配合比,混凝土拌合物中不得掺有冰碴等,并按要求加入外加剂。
2、加强对现场的有关设备及各种施工管线的检查,并做好冬季防护工作。
3、及时与气象部门联系,掌握天气情况,作好防寒防冻工作。
附件1:
水中墩钻孔桩施工作业平台检算
附件2:
承台施工支架检算