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文档简介
目录
第一章工程概况..................................1
1、主要工程数量................................1
2、项目所处地区特性............................1
第二章桩基施工工艺..............................3
1、冲击钻孔施工................................3
2、旋挖钻孔施工...............................18
第三章桩基承台施工工艺.........................28
1、工艺概述...................................28
2、作业内容...................................28
3、质量标准及检验方法.........................28
4、工艺流程图.................................28
5、工艺步骤及质量控制.........................29
第四章墩台身施工工艺...........................35
1、工艺概述...................................35
2、作业内容...................................35
3、质量标准及检验方法.........................35
4、工艺流程图.................................35
I
5、工艺步骤及质量控制.........................36
第五章桥台施工工艺............................47
1、工艺概述...................................47
2、作业内容...................................47
3、量标准及检验方法...........................47
4、工艺步骤及质量控制.........................47
第六章盖梁施工工艺.............................53
1、施工准备...................................53
2、工艺要求...................................53
3、施工注意事项...............................58
第七章预应力混凝土梁体预制及安装施工工艺......59
1、施工准备...................................59
2、梁板预制施工工艺...........................59
3、梁板架设施工...............................67
第八章支座安装施工工艺.........................68
1、施工准备...................................68
2、支座安装...................................69
3、梁板吊装...................................69
4、注意事项...................................69
第九章桥面系施工工艺..........................70
1、施工准备...................................70
2、桥面系施工工艺.............................72
3、质量标准及要求.............................75
第十章安全、质量、环保、水保管理体系及措施....79
1、安全生产管理体系及保证措施.................79
2、工程质量管理体系及保证措施.................81
3、环保、水保管理体系及保证措施...............82
4、职业健康管理重点及措施.....................84
III
编号:
时间:2021年X月X日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共87页
第一章工程概况
本项目为国道303线(原省道101线)别力古台至锡林浩特
段公路工程BXSG-1标段。中铁三局三公司承担本项目第一施工
管理分部管段施工任务,管段起讫里程YK504+400〜K556+000,
全长51.6Km,项目行政区全部位于锡盟阿巴嘎旗境内,旗政府
所在地别力古台镇位于管段中部。
项目业主为国道303线别力古台至锡林浩特段公路建设项
目管理办公室,设计单位为中交路桥技术有限公司,监理总监办
为锡林郭勒盟协力交通监理有限公司,驻地办监理为内蒙古通辽
市环宇公路监理咨询有限责任公司。
1、主要工程数量
管段内共有中桥2座、小桥10座,总桥长363.7m。其中桥
梁桩基82根,总长度1536m。预制、架设梁板244片,其中:
20m箱梁12片,13m空心板100片,10m梁板132片。
2、项目所处地区特性
2.1地形、地貌
本项目位于内蒙古锡林郭勒草原中西部,公路自然区划分为
内蒙草原中干区VH区,海拔1000〜1250m,地貌形态以低山丘
陵、熔岩台地、高原台地和台间洼地为主。
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2.2工程地质
路线范围内除第四系覆盖层外出露地层绝大多数为新生界
地层,以大面积的更新世玄武岩和第三系砂岩、二叠系板岩、泥
岩广泛分布为特征。第三系岩体表层大都全风化,玄武岩表层机
械破坏强,岩石破碎,风化强度较高。特殊性岩土及不良地质主
要为易积水湿软地基土、盐渍化土、膨胀土、素填土及风积砂土。
2.3水文地质
本区地处内蒙古高原东部水文地质区与大兴安岭西缘山地
水文地质区的过渡部位。区内为高原低山丘陵区,属半干旱-半
湿润气候区,总体上,本区属地下水相对贫乏的地区。全区水文
地质条件严格受自然条件和地质构造的控制。根据地下水的形成,
全区主要可分为以下3个水文地质区:中低山丘陵基岩风化裂隙
水、高原台地孔隙潜水,熔岩高台地玄武岩裂隙水。
项目区主要为高原台地裂隙水、孔隙潜水及熔岩高台地玄武
岩裂隙水。
2.4特殊性岩土、主要不良地质
项目区发育的特殊性岩土及不良地质现象主要为易积水湿
软地基土,盐渍化土,膨胀土,素填土及风积砂土。
2.5地震
项目区的场地地震动峰值加速度0.05g,特征周期T=0.35s,
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相应的场地地震基本烈度VI度。
2.6气象
项目所处区域属北温带干旱半干旱大陆性气候,春季干燥少
雨、多风沙,夏季短暂而降雨集中,秋季霜早易冻,冬季漫长寒
冷,最大冻土深度2.61m,最大积雪深度21cm。
阿巴嘎旗年平均气温0.7℃,年极端最高气温34.8C,年极
端最底气温-32.1C,最冷月平均气温-18℃,最热月平均气温
19.7℃0年平均降水量295mm。
境内河流、湖泊的动态变化都比较显著。冬季期间所有河流、
湖泊都封冻。冻结期可达半年之久。
第二章桩基施工工艺
1、冲击钻孔施工
1.1工艺概述
冲击钻孔成孔工艺方法分为冲击正循环成孔和冲吸反循环
成孔两种。冲击正循环成孔是通过冲击式装置或卷扬机悬吊冲击
钻头上下反复冲击,将硬质土或岩层破碎成孔,部分碎渣和泥浆
挤入孔壁中,大部分钻渣由泥浆循环带出孔外,或用掏渣筒掏出
孔外,这样循环往复,直至钻至设计深度。冲吸反循环成孔其成
孔原理与冲击正循环成孔原理基本相同,只是钻头中心留有空洞,
在上下往返冲击时,其钻头尖刀将孔底冲碎,已冲碎的钻渣可以
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从钻头中心空洞用吸泥管排出孔外。冲击钻孔施工适用于黄土、
粘性土、粉质粘土、杂土、坚硬土层、含有孤石的砂砾石层、漂
石层、岩层等。
1.2作业内容
本工艺主要作业内容为:场地平整或钻孔平台搭设、设备安
装、泥浆调制、钻进施工、泥浆循环处理及清孔、钢筋笼加工及
安装、混凝土灌注。
1.3质量标准及检验方法
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-1-2004
《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011
1.4施工工艺流程图
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:_________施工「准备p:
桩位测定P
护筒,施工。
钻机安放卜
______
成孔检查”
W?L^
一筋茏加工及吊放
工+1
混凝土灌注,
1.5工艺步骤及质量控制
1.5.1施工准备
1)技术准备
⑴会同设计、监理完成现场交接桩和施工技术交底工作。组
织测量部门进行桥梁中线贯通和各控制点的闭合复测,对施工人
员进行专项培训等。
⑵熟悉和分析施工现场的水文、地质等资料,熟悉设计图纸
并编制钻孔桩单项施工组织设计,向作业队施工人员进行技术、
安全、质量、环保交底,确保施工过程中的工程质量和人身安全。
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⑶熟悉施工现场环境,摸清施工范围内的地下管线、地下构
筑物、危险建筑等分布情况。
⑷按照混凝土强度的设计要求,做水下混凝土配合比、施工
配合比,满足钻孔桩灌注混凝土的要求。
2)施工机械及工艺准备
(1)冲击钻机:冲击钻机主要由钻架、卷扬机、钻头、泥
浆泵组成。
(2)泥浆循环和净化处理:泥浆循环系统主要由泥浆池、
高压泥浆泵、出浆管和进浆管四大部分组成。泥浆机械净化法设
备为泥浆分离器净化。
(3)清孔设备:清孔设备主要有捞渣筒、泥石泵、泥浆泵、
空气吸泥机等。
(4)混凝土机械:混凝土搅拌站、混凝土搅拌运输车、混
凝土泵车、导管、漏斗、溜槽、储料斗等。
(5)测量设备:水准仪、全站仪等。
(6)试验设备:混凝土试模,台秤,万能材料试验机、压
力机等。
(7)电力设备:内燃发电机、变压器。
3)人员组织
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序号工班分类人员名称人数
钻机机械手3
1钻孔作业工班
捞渣作业人员2
指挥导管升降人员1
装卸导管4
2吊装作业工班
洗潮导管2
吊车司机1
储料斗内铲混凝土2
开关储料斗.掌握漏斗进料1
3混凝土灌注工班
混凝土搅拌车司机2〜6
混凝土泵车司机2〜3
4)场地准备
钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸、钻机数量和
钻机底座平面尺寸、钻机移位要求以及其它配合施工机具设施布
置等情况决定。
1.5.2桩位测定
根据设计资料,复核桩位轴线控制网和高程基准点。确定桩
位中心,以中心为圆心,以大于桩身半径在四周设立十字护桩,
做好标记并固定好。经驻地监理工程师核查、批准后开钻。
1.5.3护筒施工
1)护筒的作用
护筒有固定桩位,引导钻头方向,隔离地面水、避免其流入
孔内,保护孔口不坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或
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施工水位一定高度,形成静水压力(水头),以保护孔壁免于坍
塌等作用。
2)钢护筒的一般要求
⑴用钢板制成的埋设护筒,应坚实不漏水;护筒入土较深
时,宜以压重、振动、锤击或辅以护筒内除土等方法沉入。
⑵冲击钻护筒内径比桩径宜大20〜40cm;深水处的护筒
内径比桩径宜大40cmo
⑶护筒顶端高度宜高出地下水位1.5〜2.0m;护筒处于旱
地时,其顶端还应高出地面0.3m。
(4)护筒的埋设深度:
旱地或浅水处,粘质土中不小于1.0〜1.5m,对于砂类土应
将护筒周围0.5〜1.0m范围内图挖除,夯填粘质土至护筒底
0.5m以下;冰冻地区应埋入冻土层以下0.5m;在深水河床为软
土、淤泥、砂土时,护筒底埋置深度应不小于局部冲刷线下1.0〜
1.5m。当软土、淤泥层较厚时应尽可能深入到不透水层粘性土内
1.0〜1.5m。
3)护筒的制作
钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下,一般采用厚6〜
8mm的钢板制作。为增加刚度,防止变形,可在护筒上下端和
中部的外侧各焊接一道加劲肋。钢护筒在深水、复杂地质及大孔
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径等条件下,一般需要通过设计计算确定。
4)钢护筒埋设
钢护筒埋设工作是冲击钻机施工的开端,护筒平面位置与竖
直度准确与否、护筒周围和护筒底脚是否紧密、不透水,对成孔、
成桩的质量都有重大影响。埋设前,先准确测量放样,保证钢护
筒顶面位置偏差不大于50mm,埋设中保证钢护筒斜度不大于
l%o设计另有要求时,必须满足设计要求并严格保持护筒的竖
直位置。
⑴旱地或岸滩埋设护筒
当地下水位在地面以下超过1m时,可采用挖埋法。当桩
位处的地面标高与施工水位(或地下水位)的高差小于1.5〜
2.0m时,宜采用填筑法安设护筒。
⑵在水深小于3m的浅水处埋设护筒
一般采用围堰筑岛,筑岛顶面应高出施工水位1.5〜2.0m;
也可适当护筒顶面标高,以减少筑岛体积,然后按旱地埋设护筒
的方法施工。
1.5.4钻机安放
待护筒埋设好后,安装冲击钻机,将钻机对位,安装好钻架,
对准桩孔中心。采用长护筒时,每次护筒跟进后,钻架应按变更
后的护筒底中心重新对位,要反复核对中心位置,以免造成打坏
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护筒或斜孔。
根据钻头重量及安全系数确定钢丝绳直径,并注意要有出厂
合格证,检查钢丝绳的质量,要求优质柔韧,无死弯和断丝。钢
丝绳要有足够的长度,即以卷扬机滚筒起到设计最深的桩底标高,
滚筒上要留有7圈以上的富余量,绳尾必须锚固在滚筒上。钢
丝绳与钻头的连接宜采用鸨金套,也可采用转向套连接。
1.5.5泥浆调制与循环系统设置
钻孔泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成,对于黏结
性好的岩土层,可采用清水钻进工艺,无需泥浆护壁。而对于松
散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥
浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆进行护壁。
1.5.6钻孔施工
冲击正循环钻进适用于大卵石层中钻孔和岩溶地区钻孔。冲
吸反循环钻机钻进适用于杂填土层、粘土层、砂卵砾石层、风化
及微风化基岩等地质条件。
1)开孔
开孔前应在护筒内多加一些粘土块,如土质疏松,还要混入
一定数量的小片石,借钻头冲击力把泥膏、石块挤向孔壁,以加
固护筒刃脚。为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌注
混凝土的凝固,应待邻孔混凝土达到2.5MPa抗压强度后,方可
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开钻。
2)钻机正常钻进时,应注意以下事项:
(1)开始钻孔时,宜采用小冲程,使成孔坚实、竖直、圆顺,
对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可
进行正常冲击,冲程以2.0〜3.0m为宜。但在下列情况时,应
采用2.0m以下的中低冲程:在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃
脚以下2.0〜3.0m范围内钻进时;在停钻投泥重新开钻时;当遇
到局部砂层或溶洞时;在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时。
⑵钻孔时应对不同的地层采用不同的冲击方法,以保证钻
孔质量和钻孔的顺利进行。
⑶在取渣后或因其他原因停钻后再次开钻,应由低冲程逐
渐加大到正常冲程,以免卡钻。
(4)钻机正常钻进时要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般
在松软土层中每次可松绳5〜8cm,在密实坚硬土层每次可松绳
3〜5cm;应注意防止松绳过少,形成“打空锤”,使钻机、钻架及
钢丝绳遭受损坏,松绳过多,则会降低钻进速度,严重时会使钢
丝绳缠绕而发生事故。
⑸应在钢丝绳上用油漆标注长度标志,以便正确控制冲程。
3)取渣
破碎的钻渣部分和泥浆一起挤入孔壁,大部分靠取渣筒清除
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孔外,故在冲击一定时间后,应将冲击锤提出,换上取硝筒取硝。
一般在密实坚硬土层纯钻进尺小于5〜10cm/h、松软地层纯钻进
尺小于15〜30cm/h时应进行取渣;或每钻进进尺0.5〜1.0m
时取一次硝,每次4〜5筒,或取渣至泥浆池内含渣显著减少,
无粗颗粒,相对密度恢复正常为止。在开孔阶段,为使钻渣挤入
孔壁,可待钻进4〜5m后再取渣,正常钻进每班取渣应不少于
一次。取渣后应及时向孔内添加泥浆以维持水头高度。投放粘土
自行造浆时,一次不可投入过多,以免粘钻头、卡钻头。
4)钻孔事故的预防及处理
⑴坍孔
各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的表征是孔内水位
突然下降,孔口冒细密的水泡,出硝量显著增加而不见进尺,钻
机负荷明显增加等。坍孔的预防和处理如下:
在松散粉砂土和流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大
相对密度、粘度、胶体率的泥
浆或高质量泥浆。汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取
升高护筒,增高水头。发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填
钻孔,重新埋设护筒再钻。如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回
填砂(或粘土)混合物到坍孔处以上1〜2m,如坍孔严重时应
全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。吊入钢筋笼时应对准
孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
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(2)斜孔
斜孔的预防和处理如下:安装钻机时要钻架和护筒中心二者
应在一条竖直线上,并经常检查校正。钻杆接头应逐个检查,及
时调整,当钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。在有倾斜的软、
硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进,或回填片石冲
平后再钻进。
⑶扩孔和缩孔
扩孔:若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能走到设计深
度则不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处
理。
缩孔:为防止缩孔,要及时修补磨损的钻头,使用失水率小
的优质泥浆护壁并须快速慢进,并复钻二、三次;或者使用卷扬
机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使缩孔部位达
到设计孔径要求为止。
(4)梅花孔(或十字孔)
梅花孔(或十字孔)的处理方法如下:应经常检查转动装置
的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装置。选用适当粘度和相
对密度的泥浆。用低冲程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,
交替冲击修整孔形。出现梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填
重钻。
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(5)卡钻
卡钻处理方法如下:处理卡钻应先弄清情况,针对卡钻原因
进行处理。宜待钻头有松动后方可用力上提,不可盲动,以免造
成越卡越紧。当为梅花卡钻时,若钻头向下有活动余地,可使钻
头向下活动至孔径较大方向提起钻头,也可松一下钢丝绳,使钻
头转动一个角度,有可能将钻头提出。卡钻不宜强提以防坍孔、
埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头
上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。用较粗的钢丝绳
带打捞钩或打捞绳放进孔内,将钻头勾住后,与大绳同时提动,
或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将钻头提出。
在打捞过程中,要继续循环泥浆,防止沉淀埋钻。用压缩空气管
或高压水管下入孔内,对准钻头一侧或吸锥处适当冲射,使卡点
松动后强行提出。实用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。
用以上方法提升卡钻无效时,可试用水下爆破提钻方法。将防水
炸药(少于1kg)放入孔内,沿锥的溜槽放到锥底,而后引爆,
震松卡钻钻头,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般是能提出的。
(6)掉钻落物
预防措施如下:开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁
铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。
经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。为便于打捞落锥,可
在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环、打捞杆,或在锥身
上围捆几圈钢丝绳。
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⑺糊钻和埋钻
预防和处理办法:清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,
适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,还应减小冲
程适当控制进尺,若已严重糊钻,应停钻,清除钻楂。
1.5.7成孔检查
在成孔过程中、终孔后及浇筑混凝土前,均需对钻孔进行阶
段性的成孔质量检查。
成孔检查方法根据孔径的情况来定,当钻孔为干孔时,可用
重锤将孔内的虚土夯实,再直接用测绳及测孔器测;若孔内存在
地下水,则采用水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。
经质量检查合格的桩孔,及时灌注混凝土。
冲孔到设计标高时施工单位要立即检查孔位、孔深、孔径、
孔形、斜度,用测绳测量孔深并记录,钻孔完成后应用检孔器检
测孔径,检孔器用钢筋制作,高度为钻孔直径的4〜6倍,直径
与钻孔桩直径相同。用测壁(斜)仪或钻杆垂线法检查倾斜度,合
格后方可清孔。
1.5.8清孔
当钻孔深度达到设计标高,其孔深和孔径满足设计要求后,
就可以进行清孔。
1)清孔的方法
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(1)抽浆法清孔:抽浆清孔比较彻底,适用于各种钻孔方法
的摩擦桩、支承桩和嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清
孔时,操作要注意,防止坍孔。
⑵换浆法清孔
清孔分两次进行,第一次,钻孔深度距设计孔底标高1米
左右时,将泥浆池中的泥浆全部放掉,向孔中投入约10m3粘土
重新造浆替换原来的泥浆;孔深达到设计孔底标高后,钻头在孔
底L5米范围内上下缓慢活动,泥浆继续循环约2小时,并适
当加入清水降低泥浆比重。泥浆指标满足要求,相对密度1.05〜
1.1,粘度17〜20s,含砂率<2%之后,再将钻头提出,下检孔
器,检查合格后,即可下钢筋笼和碎灌注导管,然后进行第二次
清孔。第二次清孔时,先将碎灌注导管插入孔底,然后盖上闷头,
接上泥浆管,开动泥浆泵,让泥浆循环,直到孔底检测沉淀厚度
满足规范要求。
2)清孔的质量要求
⑴孔底沉淀土的厚度不大于设计规定。
⑵清孔后的泥浆性能指标:含砂率不大于2%,相对密度
为1.03-1.10,粘度为17s〜20s,胶体率298%,各项指标在钻
孔的顶、中、底部分别取样检验,以其平均值为准。
1.5.9钢筋笼加工及吊放
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吊放钢筋笼入孔时应对准孔径,保持垂直,轻放、慢放入孔,
入孔后应徐徐下放,不宜左右旋转。若遇阻碍应停止下放,查明
原因进行处理,严禁高提猛落和强制下放,详见专项工艺。
1.5.10混凝土灌注
水下混凝土工程一般采取直升导管法施工。用直升导管法浇
筑水下混凝土时,混凝土拌合物是通过导管下口,进入到初期浇
筑的混凝土(作为隔水层)下面,顶托着初期浇筑的混凝土及其
上面的泥浆或水上升。为使浇筑工作顺利进行,应尽量缩短浇筑
时间,坚持连续作业,使浇筑工作在首批混凝土初凝以前的时间
内完成。水下混凝土塌落度应采用18〜22cm,细骨料宜采用河
砂,粗骨料宜采用卵石,其粒径可采用2〜3cm。灌注混凝土开
盘后,首批连续入孔混凝土量,必须满足导管底节埋入混凝土深
度不小于1.0m,并不宜大于3.0m。水下混凝土应连续灌注,不
得中间停顿。在灌注中,要根据灌注速度提升导管,但导管埋入
混凝土的深度,应控制在2m〜6m。水下混凝土灌注面,宜高出
桩顶设计标高1.0m,以便清除浮浆,确保混凝土质量,详见第14
章水下混凝土专项工艺。
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2、旋挖钻孔施工
2.1工艺概述
本工艺适用于土层、砂卵石、风化岩及岩层等地质条件下旋
挖桩孔施工,最大钻孔深度100米以上,最大钻孔直径大于2.8
米;可在海拔2000米以上,环境温度-20〜+40度的条件下施
工。使用球齿钻头可以进行单轴抗压强度超过lOOMpa的坚硬
岩石的施工。
2.2作业内容
本工艺主要作业内容为:场地平整或钻孔平台搭设、设备安
装、泥浆调制、钻进施工、泥浆循环处理及清孔、钢筋笼加工及
安装、混凝土灌注等。
2.3质量标准及检验方法
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-1-2004
《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011
2.4工艺流程图
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时间:2021年X月X日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第19页共87页
2.5工艺步骤及质量控制
2.5.1施工准备
1)场地
(1)陆上钻孔
①根据现场地形情况进行合理布置施工场地。修筑施工便道,
接通水、电,设置泥浆池、钻渣临时存储池,布置好钻渣弃土场。
确保场地平整、坚实。
②规划临时道路路线时,使便道与钻孔位置保持一定的距离;
以免影响孔壁稳定。
2)资料
①开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告、水文
地质资料、桩基工程施工图及图纸会审资料。
②有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案,有关载荷、
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施工工艺的试验参考资料。
③相关的资料表格及检验验收表格。
3)技术
①熟悉和分析施工现场的地质、水文资料,编制钻孔灌注桩
单项施工组织设计,针对不同的地质情况,对钻杆、钻具、斗齿、
护筒、泥浆、清孔工具、检测等施工机械与设备进行选择和优化。
②逐级向施工人员进行技术、操作、安全、环保交底,确保
施工过程的工程质量、环境保护和人身安全。
③熟悉施工现场环境,摸清邻近区域内的地下管线(管道、
电缆)、地下构筑物、危险建筑、精密仪器车间等的分布情况。
④开工前,对设计单位移交的导线点、永久的水准点进行复
测;按施工现场的实际情况加密导线点和水准点,并与相邻标段
联测。根据坐标控制点和水准控制点进行桩位和高程放样。
⑤混凝土配合比设计及试验:按混凝土设计强度及耐久性要
求,做水下混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比,满足相
应标准钻孔桩灌注混凝土的要求。
4)机具
①钻孔设备:旋挖钻机、相应地质的钻头钻杆、钢护筒等。
②配套设备:挖掘机、装载机、吊车、泥浆泵、钻渣运输车
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等。
③安全设备:防水照明灯、安全帽、救生衣等。
④混凝土灌注设备:混凝土拌和站、供电设备、混凝土运输
车、导管、下料斗等。
⑤钢筋加工、安装设备:钢筋笼成套加工设备、电焊机、吊
车等。
5)人员组织
本工艺根据工种按照一台旋挖钻机作业进行人员配置,
若多台旋挖钻机作业时,除旋挖钻机机手需另配置外,其他
工种人员可以共用,其人员相应进行调整。具体工作及人员
配置见旋挖钻机作业人员配置表。
序号工种人数主要职责
1旋挖钻机机手2操作、记录、保养、维修
2拌浆工2泥浆配置、拌浆、保养设备
3辅助工4拆装护筒、清孔、泥浆控制、下钢筋笼、灌注混凝
土
4电焊工1钻具修补、护筒修补、钻杆修补
5机械设备员1设备管理
6施工1技术管理
7测量员1测量放线
8质检员1质量检查控制
9材料1材料管理
10试验员1质量控制
6)材料
桩基原材料:水泥、石子、砂、钢筋等由试验人员按规定进
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行检验,确保其原材料质量符合相应标准。
钻孔原材料:膨润土或粘土、纯碱(Na2CO3)、竣甲基
纤维素钠盐(CMC)、渗水防止剂等造浆材料泥浆制备:泥浆技
术指标主要指标为密度、粘度、PH值、含砂量等。根据工程钻
进需要,随时调整泥浆相对密度,保持各项指标符合要求,不因
泥浆过浓影响进度,过稀导致塌孔等,详细见下表:
旱地泥浆技术指标
钻孔方法相对密度黏度r(s)胶体率(蛤含砂率泥皮厚度(mm)PH值
施挖钻1.05-1.1018〜2295不大于2<28-11
7)作业条件
①陆地开钻前清除坡面危石、浮土,铲除松软土层并夯实;
根据钻孔的大小挖好相应体积的泥浆池;准备装载机及时清理钻
渣,出渣道路畅通,孔口四周排水系统完善;做好孔口的围护;
临时电力线路、安全设施准备就绪。挂牌示出钻孔的桩号。
②陆地设置排水沟、集水坑,及时将桩孔范围的积水排走,
确保场内无积水。必要时应降低地下水位。
③水上平台作业前检查平台各结构是否按设计要求完成,并
对其进行验收签证。检查护筒中心位置、垂直度、入土深度等是
否符合设计要求。
2.5.2平台搭设
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陆上或浅滩钻孔可直接在地面或岛面进行钻孔。
2.5.3钢护筒埋设
钢护筒的内径应大于钻头直径,一般比桩径大100〜
300mm,具体尺寸按施工组织设计要求选用。护筒入土较深时,
宜以压重、振动、锤击或辅以筒内除土等方法沉入。
2.5.4钻机安装及就位
①旋挖钻机安装必须稳定、牢固。钻机行驶到要施工的孔位,
调整桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中心与钻孔中心对准,并放
入孔内,调整钻机垂直度参数,使钻杆垂直,同时稍微提升钻具,
确保钻头环刀自由浮动孔内。钻机就位后,测放护筒顶、钻机平
台标高,用于钻孔时孔深测量参考。
②钻机对中位置以钻孔桩设计位置为准,中心允许偏差不得
大于2cm;钻杆倾斜率小于1%。
2.5.5钻进成孔
(1)钻头的类型及应用
①类型。钻头类型常用的分为两大类:A、回转钻头:a单底
土斗b双底捞砂斗。B、嵌岩钻头:a短螺旋钻头b嵌岩筒钻c
牙轮钻头
②应用。在一般地层情况下可选用摩擦钻杆和回转钻头。在
岩层施工时可配用短螺旋钻头、回转斗,嵌岩钻头等各种规格的
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钻头。回转钻头,适用于粘性土、粉土、填土、中等密实以上的
砂土、风化岩层。嵌岩螺旋钻头,适用于碎石土、中等硬度的岩
石及风化岩层。岩心回转斗,适用于风化岩层及有裂纹的岩石。
(2)钻进成孔及注意事项
①钻机就位后,必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整,
调整好后应将钻杆的调整系统锁住,注入调制好的泥浆,然后进
行钻孔。钻进时应先慢后快,确认地下是否有空洞等不利地层,
并做好泥浆护壁工作,泥浆相对密度控制在1.05~1.10之间,
含砂率不大于2%。钻进过程中保持孔内有规定的水头和要求的
泥浆指标,以防坍孔。因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻头留在
孔内,以防埋钻。
②在开始钻进或穿过软硬层交界处时采用低速钻进,主卷扬
机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位
不产生偏差。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层
钻到软地层时,可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时,
要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩
径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢
转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。在钻孔过程中,应根据
具体情况对钻杆进行竖直度检测,防止钻杆因不可控制因素而变
动,影响成孔质量。施工过程中对钻头磨损超标的应及时更换。
③钻进过程中配备专人清理钻头四周夹带的泥块,确保钻头
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下入孔底有泥浆通道使下钻顺利。由于钻孔速度快,为确保孔壁
稳定不出现坍塌,由专人对地质情况进行复查并经常进行泥浆指
标的测定,及时调整泥浆性能。
④成孔中,按试施工确定的参数进行施工,设专职记录员记
录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、
障碍物等情况。钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交代
钻进情况及下一班的注意事项。记录必须认真、及时、准确、清
晰。
⑤在钻进过程中,必须控制好钻杆的提升速度和下降速度。
钻斗升降速度保持在0.75~0.80m/so当钻斗粉砂层或亚砂土层
时,其升降速度应更加缓慢。
(3)、成孔标准
成孔后经清孔应达到,孔内排出或抽出的泥浆手摸无2〜
3mm颗粒,并满足表275-3钻孔成孔质量验收标准。严禁采
用加深钻孔深度方法代替清孔。
2.5.6成孔检查
钻孔完成后应用探孔器检测孔径,用测壁(斜)仪或钻杆垂
线法检查倾斜度,用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否
合格,合格后方可清孔。
2.5.7清孔
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旋挖钻机成孔由于渣土由钻斗直接从底部取出,一般情况下
均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。若是泥浆相对密度过大,
则可能出现泥浆沉淀过厚,此时应用钻机再抓一斗,且用钻斗上
下搅动,同时抽换孔内浆液,保证泥浆含砂率小于2%。若是
下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标,则可以采用混凝土导管附着
水管搅动孔底,同时注水换浆,以达到清孔的目的。清孔完毕后,
首先值班技术人员和质检工程师进行首检,然后通知主管工程师
检孔,最后通知组织监理共同对成孔进行验收检查。
2.5.8钢筋笼吊放与灌注混凝土
与一般钻孔桩相同。
2.5.9旋挖钻机施工常见问题处理方法
(1)卡埋钻的处理方法
卡埋钻是旋挖钻机最易发生的施工事故,因此,施工过程中
应采取积极主动的措施加以预防。当钻机施工时出现卡埋钻现象
时,采取切实可行的措施及时进行处理施工事故。
处理卡埋钻的方法如下:
①直接起吊法:采用吊车直接向上起吊即可。
②钻斗周围疏通法:即用水下切割或反循环等方法,清理钻
筒周围沉渣,然后起吊即可。
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第三章桩基承台施工工艺
1、工艺概述
本工艺标准适用于一般桩基承台、系梁等桥梁下部基础施工。
2、作业内容
本工艺的主要作业内容包括承台基坑的开挖处理,承台的钢
筋、模板以及混凝土施工。
3、质量标准及检验方法
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-1-2004
《公路桥涵施工技术规范》JTGTF50-2011
4、工艺流程图
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5、工艺步骤及质量控制
5.1施工准备
1)桩基施工已全部完成,并检查桩头偏差数据,办完桩基
施工验收记录。
2)修整桩顶混凝土:桩顶疏松混凝土全部剔完,如桩顶低
于设计标高时,须用同级混凝土接高,在达到桩强度的50%以
上,再将埋入承台内的桩顶部分剔毛、冲净。如桩顶高于设计标
高时,应预先剔凿,使桩顶伸入承台深度完全符合设计要求。
3)桩顶伸入承台中的钢筋应符合设计要求,一般不小于30d,
钢筋长度不够时,应予以接长。
4)对于冻胀土地区,必须按设计要求完成承台下防冻胀的
处理措施。
5)应将槽底虚土、杂物等垃圾清除干净。
6)现场定位放线完毕,并经验收符合设计要求和验收规范
的规定。
7)有地下水的工程,应做好降水措施。
5.2基坑开挖
1)测量放线:导线控制点测设出桩中心后,放出承台四周
边桩(外移50cm),用红油漆作出标记,同时测出承台底至该桩顶
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的高差。
2)基坑开挖:基坑开挖一般采用反铲挖掘机配自卸汽车运
输,并辅以人工配合清除桩四周及边坡修理。挖至离承台底标高
20cm左右,改由人工开挖、清理,以减少对原状土的扰动。同
时开挖要注意对桩体的保护,开挖由专人指挥,不得碰撞桩基。
施工时注意观察坑缘顶面上有无裂缝,坑壁无松散坍落现象发生
并采取必要的措施,确保施工安全。承台开挖的土方立即用自卸
汽车运出施工区域。当挖出的土含水量符合要求,并经监理同意
使用后,土方临时储存,可回填至已施工好承台的基坑内。3.基
坑支护:对一般土质较好的承台可根据不同土质的放坡率进行放
坡。若基坑断面尺寸较小,可采用用挡板支护(钢、木均可)。
喷射混凝土护壁是一种常用的边坡支护方法,适用于渗水量不大
的基坑壁。对于水中承台则可采用插打钢板桩围堰或吊箱围堰的
方法施工。
5.3垫层混凝土施工及桩头处理
1)基坑开挖后尽快组织垫层混凝土施工,以避免基坑底暴
露过久降低承载力。垫层混凝土施工时,沿承台底外边线15cm
处,间距50cm,埋入短钢筋,以便日后固定承台底口侧模板。
2)首先进行承台基底标高的复测,定出垫层面标高,垫层
浇筑面尺寸比承台底面各边尺寸大30cm,垫层侧模可用方木作
为侧模。
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3)当垫层混凝土强度达到2.5MPa后,方可在其上进行桩
头处理工作。事先需通知监理进行桩基平面位置和高程的复核,
并做好隐蔽工程记录。同时进行桩基承载力和完好率的有关测试。
4)若采用的是钻孔灌注桩基础,则需按设计要求保证桩身
嵌入承台基础内的尺寸,凿除伸入承台的超灌桩头混凝土。采用
手工凿除和风动工具凿除的施工方法,首先使用风动工具将桩头
清除至距设计桩顶10〜20cm的位置,然后改为手工凿除直至
设计桩顶标高。最后将桩身变形的钢筋整修复原。
5.4钢筋施工
承台基坑开挖至设计基底高程经检验合格后,立即浇筑基础
垫层碎顶面高程与承台底齐平。钢筋绑扎应在垫层砂达到设计强
度75%后进行。在垫层面上弹出钢筋的外围轮廓线,并用油漆标
出每根钢筋的平面位置。承台钢筋集中加工,现场进行绑扎,底
层承台钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固;搭设钢管架绑扎、定好上
层承台钢筋和预埋于承台内的墩身钢筋。
5.5模板施工
承台模板宜采用大块钢模,吊机配合安装。模板立设在钢筋
骨架绑扎完毕后进行。采用绷线法调直,吊垂球法控制其垂直度。
加固通过型钢、方木、拉杆与基坑四周坑壁挤密、撑实,确保模
板稳定牢固、尺寸准确。墩身预埋钢筋的绑扎在模型立设完毕后
进行,根据模型上口尺寸控制其准确性,采用与承台钢筋焊接,
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形成一个整体骨架以防移位。
5.6混凝土施工
1)混凝土浇筑:桩头、槽底及帮模(木模时)应先浇水润
湿。承台梁浇筑混凝土时,应按顺序直接将混凝土倒入模中;如
超过初凝时间,应按施工缝要求处理。若用塔机吊斗直接卸料入
模时,其吊斗出料口距操作面高度以30〜40cm为宜,并不得集
中一处倾倒。
2)混凝土振捣:应沿承台梁浇筑的顺序方向,采用斜向振
捣法,振捣棒与水平面倾角约30°左右。棒头朝前进方向,插
棒间距以50cm为宜,防止漏振。振捣时间以混凝土表面翻浆出
气泡为准。混凝土表面应随振随按标高线,用木抹子搓平。
3)接槎:纵横接连处及桩顶一般不宜留槎。留槎应在相邻
两桩中间的1/3范围内,甩搓处应预先用模板挡好,留成直槎。
继续施工时,接槎处混凝土应用水先润湿并浇浆,保证新旧混凝
土接合良好;然后用原强度等级混凝土进行浇筑。
4)混凝土养护:混凝土浇筑后,在常温条件下12h内应覆
盖浇水养护,浇水次数以保持混凝土湿润为宜,养护时间不少于
14昼夜。
5)冬期施工:钢筋焊接宜在室内进行。在室外焊接时,最
低气温不宜低于-20°C,且应有防雪挡风措施。焊接后的接头严
禁立即碰到冰雪。拌制混凝土时,骨料中不得带有冰雪及冰团,
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拌合时间应比常温规定时间延长50%.基土应进行保温,不得受
冻。混凝土的养护应按冬施方案执行。混凝土的试块应增加二组,
与结构同条件养护。
5.7模板拆除
模板的拆除期应根据结构物的特点,模板的部位和混凝土所
达到的强度决定。侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不
至于因拆模受损时(一般在混凝土强度达到2.5MP时)方可拆
除。
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