护坡桩施工方案.docx
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护坡桩施工方案
1.1.1护坡桩施工工艺流程
护坡桩采用旋挖钻机成孔(局部受施工场地或空间限制的部位,主要为靠近地铁2#线红星路站房以及广东会馆西侧的护壁桩等部位,采用人工挖孔成孔)、泥浆护壁、气举反循环清孔、导管内浇筑水下灌注混凝土的成桩工艺。
钢筋笼采用加工成一节一次性下设(部分受空间高度限制或起重高度限制的部位,钢筋笼下设时节间对接采用单面搭接焊)。
具体流程见图5.3-1。
1.1.2施工准备
(1)场地准备
平整场地清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物,架空高压线距打桩架不得少于10m,并做好排水措施。
地基要有足够的强度保证钻机稳定。
场地位于陡坡时,用挖掘机挖出满足钻机工作的平台并夯实整平,若不满足要求时,挖除软基并换填夯实平整;若在钻孔作业中发现钻机有下沉现象,应及时停机处理。
(2)桩位放样
根据本工程的实际护坡桩桩位情况,按“从整体到局部”进行桩基的位置放样,避免延误下一个施工程序。
进行钻孔的标高放样时,应及时对放样的标高进行复核。
采用全站仪准确放样各桩点的位置,用木桩标示各孔位中心,使其误差在规范要求内。
场内施工机械较多,桩位的破坏在所难免,因此在适当的时候需要及时补放桩位。
平整场地
桩位放样
护筒制作
护筒埋设
钻机就位
泥浆
钻进
终孔、清孔
验收
钢筋笼制作
二次清孔
孔底沉渣大于规范要求
钢筋笼吊放
浇筑导管下设
混凝土运输
混凝土水下浇筑
清除浮浆
图5.3-1护坡桩施工工艺流程图
(3)埋设护筒
护筒用4~8mm的钢板制作,护筒内径应大于孔径直径约10cm,为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口各焊一道加劲肋。
埋设护筒前应先测放桩位,并引出护桩或轴线端点,护桩或轴线端点要坚实稳定,不易破坏。
护筒中心竖直线应与桩中心线重合,钻头中心与护筒中心平面位置偏差不大于5cm,倾斜度偏差不大于1%。
护筒埋入深度,黏性土时不少于1.0m,砂性土时不少于1.5m;当表层土松软时,宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m。
护筒四周回填黏土并分层夯实。
在护筒顶部应开设1~2个溢浆口。
(4)钻机就位
钻机平台、钻机及钻架稳定牢固,不产生位移及沉降。
对钢护筒的位置及直径进行复查,钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。
电力及机械系统运转正常。
钻机就位后,应测量护筒顶或平台标高,用于钻孔过程中进行钻孔测量参考。
检查在回转半径内是否有障碍物影响回转。
1.1.3成孔
1.1.3.1旋挖钻机成孔
开始钻孔时要保证好钻杆垂直,钻机稳定,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。
总的施工工艺是通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土,反复循环直至成孔。
旋挖钻机钻进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。
若钻机升降钻斗时速度过快,钻斗外壁和孔壁之间产生较大负压作用,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。
钻孔完成后要及时从孔口撤出钻机,防止压塌桩孔。
孔口用硬质物盖上以防止人或杂物坠落的安全陷患。
为了下一道工序能够正常施工,钻孔完成后及时用准备好的铲车清除孔口渣土到固定位置,达到场地平整、干净,为后继施工提供必要条件。
1.1.3.2人工挖孔
(1)施工工艺流程
场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→设置垂直运输架、安装电动葫芦(或卷扬机)、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→对桩孔直径、深度、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土。
(2)测量控制
开孔前,桩位应定位放样准确,在桩位外设置定位龙门桩,安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置,并由专人负责。
桩位轴线采取在地面设十字控制网,基准点。
安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致,以作挖土时粗略控制中心线用。
护壁支模中心线控制,系将桩控制轴线、高程引到第一节混凝土护壁上,每节以十字线对中,吊大线锤作中心控制用,用尺杆找圆周,以基准点测量孔深,以保证桩位,孔深和截面尺寸正确。
(3)挖孔方法
采用间隔开挖。
排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5。
挖土由人工从上到下逐层用镐、鍬进行,遇坚硬土层用锤、钎破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面,允许尺寸误差3cm。
每节的高度1.0m。
弃土装入活底吊桶或罗筐内。
垂直运输,在孔上口安支架、工字轨道、电葫芦或搭三木搭,用1~2t慢速卷扬机提升。
吊至地面上后用机动翻斗车或手推车运出。
地下水采取随挖随用吊桶(用土堵缝隙)将泥水一起吊出。
大量渗水,在一侧挖集水坑,用高场程潜水泵排出桩孔外。
地下水位较高时,应先采用统一降水的措施,再进行开挖。
逐层往下循环作业,将桩孔挖至设计深度,清除虚土,检查土质情况,桩底应支承在设计所规定的持力层上。
(4)护壁施工
护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成,拆上节,支下节,循环周转使用,模板间用U形卡连接,或用螺栓连接,不另设支撑,以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。
混凝土用人工或机械拌制,用吊桶运输人工浇筑,采用如图护壁形式。
第一节井圈护壁应符合下列规定:
①井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm;
②井圈顶面应比场地高出150~200mm,壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm。
修筑井圈护壁应遵守下列规定:
护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求;
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm;
每节护壁均应在当日连续施工完毕;
护壁混凝土必须保证密实,根据土层渗水情况使用速凝剂;
护壁模板的拆除宜在混凝土强度达到1.5Mpa后进行;
发现护壁有蜂窝、渗水现象时,应及时补强加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入桩子内,以防造成事故;
同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm;
灌注护壁混凝土时,可用敲击模板或用竹杆木棒反复插捣;
不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。
(5)安全措施
遇到流动性淤泥或流砂时,孔圈护壁的施工可按下列方法进行处理:
减少每节护壁的高度(可取0.3~0.5M),或采用钢护筒施工,采用上述方法后仍无法施工时,应迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止;对塌方施工段应即挖、即验收、即灌注护壁混凝土;开挖时流砂严重的桩孔,应先将附近无流砂的桩孔挖深,使其起集水井作用。
集水井应先在地下水流的上方。
当抽水影响邻近原有建(构)筑物基础及地面下沉时,应即在原有建(构)筑物附近设立灌水管,或利用已开挖但未完成的桩孔进行灌水,以保持水压平衡与土体稳定。
已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好,防止土块、杂物、人员坠落。
严禁用草袋、塑料布虚掩。
孔桩开挖过程中,必须有专人巡视各开挖桩孔的施工情况,严格做好安全监护。
孔桩开挖应交错进行,正在浇注混凝土的孔10m半径内的其他桩孔下严禁有人作业。
挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置(含防毒面具)、工具、配件、材料和个人劳动防护用品等,必须经常检查,做好管、用、养、修、换,确保完好率和使用安全度。
每次下孔作业前必须先通风,作业过程中必须保持继续通风。
为预防有害气体或缺氧等中毒,必须对孔内气体抽样检测。
凡一次检测有毒含量超过容许值时,应立即停止作业,进行除毒。
桩孔必须每挖深50~100厘米就护壁一次。
第一节护壁要高出孔口25厘米作孔口周围安全踢脚拦板,护壁拆模须经施工技术人员签证同意。
成孔或作业下班后,必须在孔的周围设不低于80厘米高的护栏或盖孔口板。
下孔人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长。
上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上下。
孔上与孔内人员必须随时保持有效的联系,应采用有线或无线对讲机,步话机等良好的通讯设备,或其他可靠的联络通讯办法。
孔上电线,电缆必须架空,严禁拖地和埋压土中,孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。
孔内作业面照明应采用安全矿灯或36伏以下的安全电压。
工作人员上下桩孔所使用的电葫芦、吊笼必须是合格的机械设备,同时应配备自动卡紧保险装置,以突然停电。
不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸上下桩孔。
电葫芦宜用按钮式开关,上班前、下班后均应专人严格检查并且每天加足滑油,保证开关灵活、准确、链无损、有保险扣且不打死结,钢丝绳无断丝。
支承架应加固稳定,使用前必须检查其安全起吊能力。
桩孔内必须放爬梯或设置尼龙绳,并随挖孔深度增加放长至工作面,作求急之备用。
挖出的土石方应及时运走,孔口四周2m范围内不得堆放余泥杂物。
机动车辆通行时,应做出预防措施或暂停孔内作业,以防挤压塌孔。
挖孔抽水时,须在作业人员上地面后进行,抽水后检查断开电源才准下孔。
1.1.4泥浆护壁
根据工程特点及场地条件,本工程泥浆护壁采用孔内造浆的方式,在钻进过程中向孔内加水、膨润土、粘土和化学增粘剂,利用钻具搅匀。
当遇孔内漏浆或塌孔时,及时浆储浆池中的泥浆泵入孔内,并视情况决定往孔内加入粘土等材料,或堵漏并在孔内泥浆面稳定不再继续下降后,再继续钻进。
钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。
钻孔过程中泥浆密度控制在1.05~1.15g/cm3之间。
废泥浆处理:
在旋挖机施工现场开挖沉淀池,采用沉淀池自然沉淀处理,以及泥浆净化器机械净化处理,自然沉淀后析出的清水回收作为施工用水,经过净化处理后的泥浆回收用于钻孔护壁,沉淀或分离后的钻渣晾晒后用自卸汽车运至弃渣场。
1.1.5清孔
(1)当钻孔深度达到设计要求后,立即进行清孔,以免时间过长沉渣沉淀,造成清孔困难。
(2)清孔采用气举反循环法(见图5.4.3),清孔时不断向孔内注入净化泥浆。
严禁用加深孔底的方法代替清孔。
(3)清孔时,注意保持孔内泥浆面高度始终在护筒底部以上0.5~1.0m,防止坍孔缩孔。
清孔合格标准为孔底沉渣厚度小于200mm。
1.1.6成孔检查
检查的主要内容有:
孔位、孔径、垂直度、深度、泥浆指标等。
检测标准见表5.3-1。
(1)孔径和孔形检测
孔径检测是在桩孔成孔后、下入钢筋笼前进行的,是根据设计桩径制做笼式检孔器入孔检测。
笼式检孔器用Ф8和Ф12的钢筋制做,其外径等于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的4~6倍。
其长度与孔径的比值选择,应根据钻机的性能及土层的具体情况而定。
检测时,将检孔器吊起,使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径;若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或孔斜现象,应采取措施予以消除。
(2)孔深和孔底沉渣检测
孔深和孔底沉渣采用标准测绳检测。
测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
测法如下:
使用满足灌注桩高度的测锤,慢慢地沉入孔内,凭人的手感探测沉渣顶面的位置,其施工孔深和测量孔深之差,即为沉渣厚度。
(3)浇筑混凝土前,取孔底500mm以内泥浆进行指标检测。
表5.3-1成孔质量标准
项目
允许偏差
孔中心位置(㎜)
≤50
孔径(㎜)
≥设计桩径
倾斜度
≤1%
孔深
不小于设计深
沉渣厚度(㎜)
≤200
清孔后泥浆指标
相对密度:
﹤1.10粘度:
≤20s含砂率:
<8%
1.1.7钢筋笼制作与安放
(1)钢筋笼的制作
钢筋